《傳感器與檢測技術(shù)》課程教學大綱

《傳感器與檢測技術(shù)》教學大綱課課程編號：11180126英文名稱：SensorsandDetectionTechnology學分：2學時：總學時32學時，其中理論32學時，實踐0學時先修課程：高等數(shù)學、新能源材料與器件專業(yè)導論、無機化學、大學物理、分析化學、物理化學1、物理化學2、材料科學基礎課程類別：專業(yè)方向課程授課對象：新能源材料與器件專業(yè)學生教學單位：化學化工學院修讀學期：第5學期一、課程描述和目標傳感器與檢測技術(shù)，是新能源材料與器件專業(yè)學生的一門多學科交叉的專業(yè)選修課。傳感器是獲取信息的主要途徑和手段，在測控系統(tǒng)中，其處于連接被測控對象和測控系統(tǒng)的接口位置，是自動檢測系統(tǒng)的核心部件，是自動測控系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，一切科學實驗和生產(chǎn)過程要獲取的信息，都是通過傳感器轉(zhuǎn)換為容易傳輸與處理的信號。檢測技術(shù)是實現(xiàn)自動控制的前提條件和必要設備。通過本課程的學習，學生掌握傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、測量電路及各種應用，熟悉非電量測量的基本知識及誤差處理方法，掌握工業(yè)過程主要參數(shù)的檢測方法，了解傳感器的發(fā)展趨勢及在工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)方面的廣泛應用，具有正確應用傳感器的能力。課程目標1：專業(yè)知識方面系統(tǒng)地掌握傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、測量電路及各種應用，熟悉非電量測量的基本知識及誤差處理方法，掌握工業(yè)過程主要參數(shù)的檢測方法，了解傳感器的發(fā)展趨勢及在工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)方面的廣泛應用，具有正確使用傳感器的能力。課程目標2：專業(yè)能力方面理解“定量”的意義及產(chǎn)生測量誤差的原因；應用各種手段查閱文獻資料、獲取信息、拓展知識領(lǐng)域、繼續(xù)學習并提高業(yè)務水平的能力，了解傳感器技術(shù)發(fā)展的前沿狀況，培養(yǎng)科學素養(yǎng)，提高分析解決問題的能力。課程目標3：綜合能力方面具備辯證思維的能力，具有高度社會責任感，良好的科學、文化素養(yǎng)、法律意識和道德水準。具有良好的交流能力、合作精神以及組織管理能力，能夠解決工程中實際的問題。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重3-3能夠在新能源材料與器件復雜工程問題的設計和開發(fā)中考慮公共健康與安全、節(jié)能減排與環(huán)境保護、法律與倫理，以及社會與文化等制約因素，以優(yōu)化設計方案。課程目標1M5-2能夠選擇與使用恰當?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對復雜工程問題進行分析、計算與設計。課程目標2H8-3具備一定的思想道德修養(yǎng)和社會責任，理解工程師對公眾的安全、健康和福祉，以及環(huán)境保護的社會責任，能夠在工程實踐中自覺履行責任。課程目標3M三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1傳感器與檢測技術(shù)概念1.熟練掌握傳感器的組成和分類；2.了解傳感器的發(fā)展動向及應用。德育要求：遵守課堂內(nèi)外紀律。1集中講授課程目標1、22傳感器的特性1.掌握傳感器的靜態(tài)特性（線性度、遲滯、重復性、靈敏度與靈敏度誤差、分辨率與閾值、穩(wěn)定性、靜態(tài)誤差）；2.掌握傳感器的動態(tài)特性（線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、傳感器的動態(tài)特性指標，動態(tài)響應分析的基本方法）。德育要求：樹立嚴謹求知的態(tài)度。3集中講授課程目標1、2、33電阻式傳感器理解電位器式傳感器、應變片式傳感器的工作原理，掌握它們的性能特點，了解其常用結(jié)構(gòu)形式及應用。用課堂知識解決實際問題。4集中講授課程目標1、2、34電感式傳感器理解自感式、差動變壓器式、渦流傳感器的工作原理，掌握其性能特點，了解其應用。德育要求：用科學知識解決實際問題。3集中講授課程目標1、2、35電容式傳感器理解各種形式電容傳感器的工作原理，掌握其性能特點，了解其應用。德育要求：誠實、認真、嚴謹?shù)赝瓿勺鳂I(yè)。3集中講授課程目標1、2、36磁電式傳感器理解霍爾元件的工作原理，轉(zhuǎn)換電路，掌握其性能性點。德育要求：嚴謹求職的態(tài)度。4集中講授課程目標1、2、37壓電式傳感器了解壓電式傳感器的工作原理，掌握常用壓材料及其性能特點，理解其轉(zhuǎn)換電路。德育要求：科學精神和人文精神。4集中講授課程目標1、2、38熱電式傳感器1.掌握熱電阻材料及工作原理、測量電路；2.了解熱電偶的基本定律、測溫電路及溫度補償；3.掌握常熱敏電阻的特性，并了解其應用。德育要求：認真完成作業(yè)。4集中講授課程目標1、2、39光電式傳感器1.了解光電器件的原理、應用；2.掌握脈沖光電式傳感器（PCD）、光纖傳感器、電荷耦合器件（CCD）、光柵、激光傳感器的原理、特點及應用。德育要求：養(yǎng)成帶著問題學習的習慣。4集中講授課程目標1、2、310檢測技術(shù)基礎1.了解測量方法、測量系統(tǒng)；2.掌握常用的誤差分析方法。德育要求：為建設祖國打好扎實的理論基礎。2集中講授課程目標1、2、3合計32四、課程教學方法本課程為理論課，以課堂多媒體演示、集中講授為主，輔以小組討論、集體答疑和課后個別答疑，并結(jié)合課前預習、課外作業(yè)、課后復習和自習的方式。在教學方法上，注重啟發(fā)式教學和互動式教學，采用舉例、對比、推理和歸納、以及課堂討論等方法，引導學生積極思考，理解和掌握課程的基本思路和要點。五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核采用過程性和結(jié)果性相結(jié)合的方式，總評成績由平時成績和期末考核兩部分組成，均按百分制計分，其中期末成績占60%，平時作業(yè)成績占20%，課堂表現(xiàn)占20%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1作業(yè)5105202課堂表現(xiàn)5105203期末考試20301060課程目標對應分值305020100（二）考核與評價標準1.平時作業(yè)成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。2.課程表現(xiàn)考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課堂考勤、互動、提問、小測等1、能提前10分鐘到達教室，不早退，2、課堂積極參與討論，師生互動良好；3、基本知識點和原理理解掌握到位。4、能夠利用傳感器和檢測知識分析實際相關(guān)專業(yè)問題。1、能提前5分鐘到達教室，不早退，2、課堂上參與討論，師生有互動；3、理解基本知識點和原理。4、能夠較好利用傳感器和檢測知識分析實際相關(guān)專業(yè)問題。1、踩點到達教室，有早退現(xiàn)象，2、課堂上討論參與度不高，參與師生互動較少；3、基本理解基本知識點和原理。4、利用傳感器和檢測知識對相關(guān)專業(yè)問題有一定的分析與討論。1、不能按時達教室，有早退現(xiàn)象，2、課堂上基本不參與討論，缺少師生互動；3、基本知識點和原理掌握較差。4、難以利用傳感器和檢測知識對相關(guān)專業(yè)問題有一定的分析與討論。3.期末試卷考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學內(nèi)容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據(jù)考試題目設計相應評分標準。采取閉卷考試形式，題型主要采用填空、判斷題、選擇、分析題、綜合題等。卷面成績采用百分制評分，比例換算。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《傳感器與檢測技術(shù)（第二版）》，陳杰、黃鴻主編，高等教育出版