传感器实训总结范文
时间：2022-05-22 15:20:06
引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了12篇传感器实训总结范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。
篇1
一、教学内容改革
笔者学院采用《传感器与检测技术（第2版）》(工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目)作为教材，配合THQC-2型传感器系统综合实验仪作为传感器理实一体化教学内容。 传统教学中，教师遵循教材内容和实验设计，从传感器基础知识、工作原理到实验验证，耗费大量课时，学生疲于应对不同类型的传感器，没有真正理解什么是传感器、如何选择和使用不同类型的传感器；教学过程不够直观生动，实验设计缺乏吸引力，难以调动学生学习的热情，导致教学效果不理想，并影响到后续课程的学习。
智能小车是现代工业技术的新发展，为实现显示时间、速度，具备自动寻迹、寻光、避障功能，变速行驶、准确定位停车、声控和远程传输图像等功能，运用到光电传感器、避障传感器、光线传感器、红外检测传感器、加速度和陀螺仪传感器、热电偶传感器、超声波测距传感器、视觉传感器、数字温度传感器和火焰传感器等类型的传感器。把智能小车设计成任务模块，贯穿整个传感器实训教学，可以有效地激发学生的学习兴趣，培养学生独立分析问题、解决问题能力、自学能力和实践动手能力。
二、教学过程改革
传感器理实一体化教学采用任务驱动法，把智能小车作为实训内容，根据课时数合理设计递进的任务模块（见表1），以学生为中心，通过小组相互协作，主动探索解决问题，获得成就感，激发学生的求知欲，形成良性循环。
现以智能小车的避障传感器模块为例，介绍任务驱动对教学过程的改革。
1.布置任务
智能小车在前进过程中如何实现自动避让障碍物？要求学习光电式传感器内容，实现智能小车在距离障碍物20cm时刹车减速的功能。任务明确，激发学生的求知欲，有目标地进行学习。
2.确定设计方案
学习光电式传感器的知识，认识能够把光通量转换为电量的光电管、光敏电阻等光电元件。分小组结合已学知识，设计避障方案，经过集体讨论和教师引导，选用红外避障传感器模块，电路设计如图1所示。
3.模块组装和调试
学校统一采购教学用的智能小车和传感器模块，学生根据确定的设计方案，通过小组协作，正确识别元器件，分析电路图，完成模块的组装焊接（见图2）。在教师的指导下，配合智能小车进行模块功能的调试，实现任务要求。
4.考核和总结
教师根据各组设计的方案、组装调试和最终成品，进行综合评分。组织小组讨论，归纳过程中的困难与问题，总结解决的方案，吸取教训，分享成果。
5.智能小车技能竞赛
学生通过传感器理实一体化的实践训练，努力攻克一个又一个任务模块，掌握智能小车的控制系统，获得成就感，提高自信心。学生积极参加学院每年科技节的智能小车技能竞赛，在比赛中灵活运用所学知识，勇于挑战自我，完成更高难度的智能小车，努力获得优秀成果。
篇2
随着现代信息技术的广泛普及，教学模式由传统的教学方式向现代多样化的教学模式转变。以前的“黑板加粉笔”、“老师讲、学生听”已经满足不了人才培养的需要，由此教学改革势在必行。当今科技的发展，网络技术及计算机、多媒体的应用走进课堂，使得学生获得信息的渠道和接受教育的手段大大增加，在课堂教学中多采用启发式、讨论式、实验技能训练等多种教学手段。从前教育提出的 “因材施教”，在今天技术手段如此完善的条件下已经有可能实现。在如今信息多元化的网络时代，给学生提供了更多的自主学习的机会，许多具有自主学习能力和主动性学习的学生能够获得比课堂上更多的知识。而教学改革最大的受益者是学生。
传感器课程是工科专业的重要专业基础课，在整个课程体系中起到非常重要的作用。它不仅影响学习后续专业课程和完成课程设计，还对扩大自己的专业视野、养成良好的专业习惯和严谨踏实的专业作风有很大的影响，对逻辑思维能力培养，世界观、人生观的树立都有很大的影响。在长期的教学过程中，发现传感器课程的“教”和“学”都非常困难，原因是课程内容比较散，各种传感器之间相互独立，联系不大，无法形成完整的课程体系。要想达到好的教学效果，不仅需要教师有一些专业的前沿知识，有效的教学方式、方法，还需要学生具备良好的理论基础。
按照呼伦贝尔学院考试改革要求，根据传感器技术课程性质，我们对传感器这门课程的教学改革进行了大胆的尝试。在增加实验环节的同时，同时增加了电子实训设计。就是利用一段独立时间（一周或两周），让学生进行电子线路设计和焊接技巧的学习，掌握电子线路设计和焊接技方法，目的是进一步激发学生的兴趣，加深和巩固专业理论知识，养成自主学习的习惯。充分发挥学生的主体作用。
一、实习实训课题的选定
教学改革以提高学生综合素质为目的。为了使学生在实训收到好的效果，实习实训课题的选定从以下几方面考虑：
（一）价值性原则
选择的实训课题要有实践应用价值并且贴近生活实际。这样才能够满足课程实际和专业本身发展的需要。也有利于提高理论的指导性。因此，在选择实训课题时，应具有一定的理论价值和应用价值。
（二）创新性原则
所选的实训课题必须具有新意，选题上具有独创性和突破性，立意上具有趣味性。创新并非一定要独一无二，而是要善于把创新和实际结合起来。
（三）可行性原则
选题的可行性原则，是指在现有的实验条件下，根据学生的个人知识基础、兴趣爱好、时间精力等进行的选题。充分发挥学生的长处，更好的通过设计获得新知识。
对于指导教师来说，实习实训课题应从实际出发，充分考虑自己的力量及实验室的条件与实训课题的大小难易是否相称。总的来说，课题太大，传感器设计所涉及的范围广，所要考虑的因素多、实训周期长，在实训中学生很容易出现半途而废。小的课题，涉及的传感器范围小、难度小，不能起到很好的效果。
基于这几个原则，实训项目选择了万用表和智能小车的焊接与设计。以点带面，使学生充分了解传感器的应用。
二、计划实施
基于传感器的实训作为专业课的一部分。要形成一个科学完整的计划，细致到每一天应该完成的工作。这样在进行教学的同时也能更好地进行考核，有利于对学生有一个约束，更好地培养学生独立解决问题的能力。实训项目的实施按照由易到难、由浅及深、循序渐进进行，分为三个部分进行训练：
（一）基本功训练
此项训练主要包括焊接练习和基本工具、电子元器件的识别以及使用。通过基本功的训练，掌握实训方法，为以后的实训打下基础。
（二）基础课题的训练
基础训练包含理论课中重要知识点的课题，如串联型稳压电源，功放电路，触发电路等。基本知识的掌握关乎对设计的理解，训练的方式可用焊接工艺方式进行。内容是对电子元件的识别，电路的安装与调试。通过训练，学生应达到专业上的基本要求。
1.对常用电子元件的识别与检测。学会用直观的方法与仪表检测的方法识别元件类型了解电子元器件的功能。清楚在电路中的作用。对实训了如指掌。
2.通过对基础电路的安装、调试、维修，锻炼学生的动手能力的同时，使学生掌握电路的组装工艺、训练和排除故障的逻辑思维能力，掌握常用的维修方法及仪器仪表的使用方法。
3.通过焊接工艺的电路安装，可初步训练学生对印制电路板的设计能力。
（三）综合性课题的训练
对选定的项目万用表和电子智能小车进行焊接和安装。因为选定的实训项目有一定的难度和综合性，涉及的知识面比较广，能够达到对学生综合素质的锻练。多数同学通过努力能够完成。同时，最终成果是一个完整的，贴近生活的产品，让学生更有亲近感，觉得学了有用，具有实用性从而激发学生的兴趣。
三、实习课堂的组织与管理
（一）基本功训练的组织与管理
由于这部分内容枯燥，但在设计中非常重要，基本功的训练的每一个细节都关乎设计的成果好坏。实训中采取了以评促练，训练一段时间，评定一次，这样使学生在训练过程中随时知道自己的不足，从中查找问题，及时解决问题。选出好的作业进行展示，激起学生的好胜心，同时要反复强调焊接的重要性，使学生在主观上重视学习的每一个过程。
（二）基础课题的组织与管理
实行讲、练、评相结合，尽量让学生独立完成，即老师统一在前面讲述、示范，然后同学独立练习，最后由老师评定成绩。在训练中可采用小组长负责制，一般的问题，可交给小组长决定，充分调动同学的积极性。
（三）综合性课题的组织与管理
更好的完成设计，教学中多种手段综合运用，总的原则归纳如下：
1.化整为零，逐个把关。
本课程设计课题涉及到的范围广，主要体现元件多且复杂，在实训中不进行统一指导，将给调试带来很大麻烦，很容易导致设计结果失败，不仅起不到良好的设计效果，而且还会让学生对本专业产生畏难情绪。基于这一原因，我们在操作时根据设计上的结构分为几个部分，每个部分相当于一个独立的专题，要求学生将每个环节处理好后，才能进行整体安装调试，这样将使整个课题有序进行，提高成功率。
2.培养重点，实行层次式教学。
实训电路元器件多、电路复杂，从识别、焊接、组装、调试，2周时间做出让自己满意的结果，并不是一件容易的事，因为在整个过程中，任何一个环节出现错误都会导致结果错误，如焊点虚焊、元件装错、元件损坏、电位器调整不当等，都将导致做出来的产品效果不理想，而且有些故障即使是教师亲自查找也要花去很多精力和时间，让同学个个独立完成故障排除，学生往往会出现消极怠工的局面。因此，在本次实训中采用了分层次指导。
首在学生中发现动手能力突出的同学，重点培养，这些人的课题可先行完成，碰到疑难问题，教师帮助排除。以程度好的学生帮助差的学生，逐一检验学生的学习状况。让所有学生全面发展。综合的掌握好本门课的知识。
3.融洽师生关系，营造良好的课堂氛围，及时实行激励机制。
在轻松、愉快、欢乐的气氛中学习，能够活跃人的思维，发挥人的潜力，促进学生积极主动的学习。因此，在实训中，教师应当以一种平等的身份参与到学生当中，对他们进行指导，与他们一起分析和讨论，一起分享他们的成功与快乐，对他们在学习中自己的解决问题和帮助别人解决了问题应当给予及时的表扬并在全班通报，让他们有一种成就感。激发学习积极性和主动性。
4.理论和实践结合
为了使理论和实践能有机地起来，在实训过程中进行了作业布置。根据电路图，结合专业理论，分析出原理。以理论指导实践，以实践促进理论。
5.小组进行总结，整理实习成果。
实习结束后，以小组为单位，将自己在实习过程中碰到的问题及解决方案进行总结，最后由教师组织讲评，将全班的成果进行交流和展示。
四、结束语
教学是教师的根本任务，对教学改革的研究与探索，不仅可以提高教学质量，也是作为教师的责任。要让学生养成良好的学习习惯以及培养综合能力，更加需要一个复杂的、长期的过程。在人才培养过程中，让学生能够成为独立思考、自主创新的有用人才，才是我们的最终目的。在传感器教学改革中增加电子工艺实习实训，对培养学生的学习能力、应用能力，提高教学质量有着非常重要的意义。本文是作者本人对该课程教学改革进行的探索，也是本人在实习实训教学过程中的一点心得体会，希望能够对传感器技术课程的教学工作起一点点借鉴作用，能与同行分享。
基金项目：呼伦贝尔学院院级项目2014教研项目（ZDKT-019）
[参考文献]
[1]陈建元.传感器技术[M].北京：机械工业出版社，2008.
[2]贾伯年，俞朴，宋爱国.传感器技术[M].南京：东南大学出版社，2007.
[3]陈鸿雁，彭东林，邓力.基于网络资源的“传感器与自动检测技术”精品课程建设[J]。重庆工学院学报：自然科学版。2007，21（7）：166～168.
[4]谢文和.传感技术及其应用[M].高等教育出版社，2004
篇3
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）35-0150-03
一、概述
物联网在当今社会已成为一个热点话题，它正不断应用到我们的生活中。物联网是指通过装置在物体上的各种传感设备，如射频识别RFID装置、红外感应器、全球定位系统GPS、激光扫描器等，按照约定的协议，通过相应的接口把物体与互联网相连，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨型网络[1，2]。2010年，教育部开始将物联网、传感器网络作为战略性新兴产业相关专业的重点，鼓励各大高校申报相关专业。作为培养市场所需人才的高校来说，物联网专业实践教学显得尤为重要，建设物联网实验室也成为当务之急。高等院校物联网专业应该注重培养具有物联网专业基础知识和具有较强的物联网专业实践能力的全方位人才[3，4]，这就要求高等院校在物联网实践教学方面建立和完善适应于学生发展的实践教学体系。
二、物联网体系结构和关键技术
根据研究，按照自底向上的方法，物联网体系结构从技术和功能角度可以分为三层，即感知层、网络层和应用层。其结构框图如图1所示。
感知层主要是前端信息采集以及控制终端，要求能够全面感知物理世界的各种信息，由各种传感器以及传感器网络组成，是物联网信息的源头。用于物联网信息感知的传感器主要有温湿度传感器、气体传感器、水质传感器等。它利用射频识别（RFID）器件、嵌入式设备、无线传感网等全面感知物体的各种信息，具有节点数量多、成本低等特点[5]。可见，感知层是物联网体系结构的底层技术，是物联网关键技术之一。
网络层由光载无线交换系统（主要包括光载无线交换机、远端射频单元、模拟光纤、WIFI设备服务器和以太网交换机）和其他网络设备共同组成，是各种信息与互联网的融合、传输和接入层，是基于TCP/IP协议的网络平台[6]。
应用层的主要作用是支持物联网应用系统中各类平台技术的运行，这些技术包括物联网信息存储技术、物联网信息共享和交互技术以及各行业末端网络应用技术等，主要实现物联网与行业技术的深度融合和无处不在的智能化功能[7]。应用层是由后台数据中心、远程客户端以及装载在其中的各种应用程序共同组成的，实现对前端信息和控制终端的管理和应用。
这三个层次基本涵盖了物联网主要的核心知识和应用范围，为物联网专业的教学指出了明确的方向。
三、物联网专业实践教学典型解决方案
我国高校开设物联网专业是近五年的事，由于整个专业起步比较晚，相对来说，实践教学环境的配备更迟一步，不管是各大高校还是服务于高校的企业单位，对该专业的实践教学配套设施都还处于起步阶段。如何定位高校的物联网专业教学，如何确定相应的实践教学模式，对此，本文进行了相关分析和总结。
（一）体验实践的广泛感知模式
物联网专业本身与电子、通信、计算机领域密切相关，但它也应该有自己明显的特性。据了解，各大高校的物联网专业基本都设置在计算机学院或信息学院，如何把物联网专业与同学院其他专业区分开来？基于物联网专业具有很强的工程实践特性，一些大学从实践环节入手，针对物联网实验教学环节和专业实验内容给出了解决方案。该方案认为实验室建设应该重视基本应用开发能力的培养、应该建立宽泛的可操作环境，让学生在实验时有可选性，鼓励创新精神，从而培养学生对实际物联网应用项目的整体把握能力。
方案中指出，对物联网专业实践教学环节应该从专业认识、毕业设计、生产实习、竞赛活动等方面进行改进。据调查，新生的专业认识一般是统一参观专业实验室或某个网络公司或以讲座形式向学生展示专业的发展，使学生获得对自己专业的初步认识。新的解决方案是建立特定行业物联网“综合演示实训中心”，通过参观该实训中心，让学生从整体上认识物联网专业及其应用场合，从而增加学生对专业的理解，激发学生对专业的兴趣。生产实习方面，通常是带领学生到生产现场进行参观实习。由于物联网是一个新兴行业，可供学生进行参观实习的工业生产现场比较少，因此需要重新制定物联网专业实习解决方案。经调研发现，建立“物联网综合演示实训中心”供学生感性体验，或者利用学校与企业联合共建的物联网相关示范基地以及学校自建的实训中心是比较有效的方案。专业基础学习，应做到学与做同行。为满足多样化需求，应完善丰富专业基础教学实验室，从而丰富课程设计的综合实验内容。如果教师时间紧，可以采用第三方提供的产品方案。通过学科竞赛，让学生可以在创新、理论付诸实践、团队合作三个方面促进增长。
在高校物联网专业实验内容拓展方面，方案给出了三步走策略：综合演示实训类、应用实训类以及基础教学实验类。对于综合演示实训类，针对高校的行业特点，建立其相应的应用型实训中心，比如智能家居系统、智能门禁系统、智能安防系统等，提供专业认识、科技创新、科研、毕业设计等内容。对于应用实训类，构建通用典型的物联网小型系统以及中规模应用系统，比如智能停车管理实训室、智能农业实训室等，提供专业认识、课程设计、科技竞赛及创新相关的实验服务。对于基础教学实验类，进行专业基础、课程设计等专业基本能力培养，比如传感器、单片机、FPGA实验室等。
（二）精品案例教学模式
对于概念和应用宽泛的物联网专业来说，与其面面俱到广而不精，不如采用精品案例教学模式。学校结合自身的长处，选择适合自己的培养方向，这不仅可以充分利用现有资源，更能体现针对性，且学生容易入门。为此，一些企业随之打造了类似产品，以求能够通过某个具体精品案例，把物联网的三层结构体现得淋漓尽致，在追求精品的同时，不失整体的实践教学模式。
方案中，物联网技术应用领域教学选取了典型的案例――智能家居，其结构框图如图2所示。智能家居融合自动化控制系统、无线通信技术、计算机网络技术和传感器技术于一体，形成智能化、网络化的家居控制系统，将家中的各种设备（如照明系统、音视频设备、窗帘控制、安防系统、空调控制、数字影院系统等）通过家庭网络连接到一起，从而实现全方位的信息交互，保持信息交流畅通，环保节能，节约资金，增强家居安全。智能家居系统可提供的实验为智能移动视频监控实验、智能门禁实验、智能电灯控制实验、智能窗帘控制实验、家居环境参数采集实验，通过这些实验，可以使学生更好地锻炼动手能力。
方案通过智能家居系统引出物联网关键技术，该技术主要分为物联网传感技术、物联网接入教育、物联网网络技术等。物联网传感技术可提供多款CPU，例如8051核CPU、cortex m3核CPU和FPGA等，使学生能够学习不同复杂度、不同成本的CPU连接传感器进行信号采集的流程。物联网传感技术还可以提供多款传感器。物联网传感技术实验的核心思想是提供一套可以更换CPU芯片的、能够连接多种传感器的试验教学装置，目的是让学生能够学习各种传感器的应用，包括传感器信息采集、传感器信号分析和接口电路设计。其优势特点是提供一套能够使用不同类型CPU实现传感器信息采集与处理的实践教学装置，提供多种传感器应用，包括声音、电磁、温度、湿度、气体、红外、光照、机械动作等多种感知信号。提供多样的传感器接口，包括模拟接口、数字接口和开关量接口。物联网接入技术的核心思想是提供这样一套实验装置：在完成无线网络管理和射频识别信息处理的同时，可以将数据通过不同网络路径传输到网络中心，目的是让学生掌握WIFI、GPRS、3G网络组成，信息传输过程中的关键性参数配置，传输性能分析等内容。物联网网络技术核心思想是提供一套能够涵盖物联网网络层关键性技术，即软交换技术和IPv6技术的实践教学装置和教学资源，使学生能够掌握主流的网络信息交换技术。
（三）二次研发实践模式
对于体系比较庞大、涉及知识比较繁多的物联网专业来说，让学生亲自动手实践从底层到顶层完整走一遍的思路或许是一条学习捷径。二次研发教学模式即让学生在现有实验箱的基础上完成个性设置和修改部分功能模块的方式体验物联网系统的工作流程，从而学习相关知识。一些公司推出了二次开发实验平台，如基于WSN（Wireless Sensor Network）的物联网解决方案体系架构ATOS平台，该平台框架如图3所示。ATOS物联网开发平台采用一套设备两套协议的方式，这两套协议包括标准的Zigbee协议和基于TinyOS的开源自主协议。TOS系统采用开源TinyOS操作系统，向用户公开了路由协议和上层软件源代码，用户可以根据各种应用需求对系统进行二次开发，包括传感器设置，数据采集、存储、访问等环节均提供二次开发接口，用户可以修改和设计自己所关注的部分，从而实现应用系统的开发工作。这给高校初学物联网的学生提供了简单易行的软硬件开发机会。
ATOS平台主要设计了传感器数据采集、基站数据汇聚、网关对外发送、采集系统解析以及远程服务器数据接收和存储等功能，它从整体上为物联网专业的学生提供了从传感数据到终端用户的各个流程，让实践过的学生能够彻底理解物联网从底层到应用层再到终端的基本架构。
该方案不同于其他实训模式，传统的实训模式多为“现场观摩为主、基本不予参与”，在本方案中，学生可以根据系统提供的二次开发平台，重现上述具备的所有功能，或根据自己的需求改写新的控制逻辑，因此具备较好的学习参与度。另外，该方案还可采用硬件组态的设计模式，根据不同的需求选配不同模块组建自己的试验平台，以适应实验教学的需要。而且，系统中绝大部分设备和器件，如传感器、气动部件等，都是工业现场使用的标准工业级元件，学生如同实践在一个真实生产的过程中，能够学到真正实用的专业知识和操作技能。
另外，ATOS平台中的实训定位功能，也能更好地全面地锻炼物联网专业的学生。该功能体现为室内人员精确定位技术的演示与测试，它采用基站定位技术，即利用已知基站来定位移动点的位置，在对信息进行收集与统计之后，实现轨迹与区域的实时定位等功能。与传统的RFID刷卡式人员定位不同，它可灵活地实现人员随时随地定位。
四、总结
物联网行业的兴起，为高校学生提供了广阔的就业前景。物联网专业所涉及的硬件、软件及网络大多是现有技术的综合应用，因此，物联网专业是工程实践性较强的学科，若要培养出理论知识与动手能力于一身的综合型人才，就需要高校制定出一套完善的物联网实践教学体系。由于物联网的提出本身涉及多门学科，故其课程体系具有一定的交叉性和动态发展特性，因此，物联网专业实践教学面临新模式的挑战，这也给各高校根据自身优势摸索出新专业办学特色提供了良好机遇。
参考文献：
[1]谢秋丽，黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊：教育技术，2011，（3）.
[2]罗蓉.物联网的发展和应用研究[J].计算机工程应用技术，2011，（3）.
[3]郭丽.高职院校物联网应用技术方向课程体系的探索与构建[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2011，（2）.
[4]王志良.物联网现在与未来[M].北京：机械工业出版社，2010.
篇4
二、研究目标和内容
课题的研究，是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求，研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构，根据新校区智慧实验室建设，各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计，提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台，研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网，构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的核心内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起，还将三个部分有机的集成，特别是智能处理模块要达到智能化的功能，要随时访问另外两个模块的数据，并根据访问的数据分析处理做出准确的判断，输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此，要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求，设计出有机集成的三个系统模块方案，并使其达到功能要求的智能化。
篇5
本课程作为机电一体化技术专业基础课程，在本专业的职业能力培养中所起着承前启后的桥梁作用，它既是前期理论课的延续，又是学习其他专业课的前提。本课程主要培养学生选择应用各类传感器的能力，组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力，这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。本课程的前期课程主要有《工程制图》《电子电路基础》《电子线路CAD》《应用数学基础》等。
二、课程整体设计
1课程目标设计
1.1能力目标
（1）能够用万用表、示波器等常用仪器检查各种传感器性能，判别其好坏；
（2）能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器；
（3）能够根据被测信号的特点，用不同类型的传感器设计合理的检测电路；
（4）能够设计一般电子检测产品；
（5）能够正确维护常用电子检测设备。
1.2知识目标
（1）掌握测量及误差理论等知识，传感器及检测技术基本知识，电桥测量电路的基本特性；
（2）掌握各种常用传感器的基本工作原理、性能特点，理解它们的工作过程，掌握它们的各种应用场合和方法；
（3）掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识，理解典型检测系统的工作原理，清楚各组成部分的功能及其特性。
1.3职业目标
（1）能独立学习、工作，掌握交流与团队合作能力，具备相应的职业道德；
（2）养成良好的工作责任心、坚强的意志力和严谨的工作作风；
（3）在实际工作中能创造性地完成各项任务，了解电子信息产业的相关法律法规常识；
（4）掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。
2课程内容设计
课程教学内容根据课程目标，按照职业岗位能力要求进行选择，采取项目教学结合虚拟真实工作场景的实践教学，培养典型电子产品设计和生产管理人员。教学内容包括产品开发市场调研、产品电子线路设计制作、工艺文档编制、质量检验等，通过项目执行使学生了解项目从调研到成品检验的全过程，具体教学内容安排见表1。
表1《传感器与检测技术》课程内容
工作过程
课程内容模块
子模块
课时
市场调研
传感器常识
传感器在电子产品中的应用情况
4
电子线路设计制作
传感器选用模块
电阻传感器及其应用
4
电容传感器及其应用
4
电感传感器及其应用
6
热电偶传感器及其应用
6
光电传感器及其应用
4
霍尔传感器及其应用
4
压电传感器及其应用
4
超声波传感器及其应用
4
工艺文档编制及产品质量检验
检测系统集成模块
信号处理与抗干扰技术
4
传感器网络的组成与应用
4
简易电子秤系统的设计
10
小组答辩
2
3能力训练项目设计
学期初，将学生分成四至六名一组的学习小组，每个学习小组分配在编号固定的传感器实验台上，上课在传感器实验室进行，在整个学习过程中完成常用传感器选型应用训练和典型检测系统集成与使用维护训练等10个项目。前9个项目属于传感器选用能力培养训练方面，每次按不同检测要求的需要合理选择所需传感器及其测量电路完成检测要求，最后1个项目为综合应用所学知识进行检测系统的理论设计具体的能力训练项目安排见表2所示：
表2《传感器与检测技术》课程能力训练项目
编号
能力训练项目
传感器应用
拟实现的
能力目标
相关支撑知识
训练方式手段及步骤
结果(可展示)
1
常用传感器应用电路设计训练
1.1 电阻应变片的选型与电子称的系统分析
能够根据检测要求选择合理的电阻应变片型号，进行性能测试，并组成相应的测量电路
测量误差理论、电阻式传感器的工作原理，应变片的型号组成、粘贴工艺技术
电阻应变电桥、运算放大模块、液晶显示电压表及标准砝码
应变测量电路的测量结果与标称值的误差情况，说明测量精度
1.2 电容式传感器的选型及电容式接近开关的分析
能够根据被测物的理化特性正确选择电容式物位传感器的型号，并组成合理的测量电路
物位测量原理、物位传感器的类型、电容式物位传感器的型号
能够用电容传感器测位移
能正确组装电路，画出测量曲线
1.3 电感式传感器的分析
能够根据控制要求选用合理的电感式传感器并组成符合控制要求的控制电路
差动变压器、电涡流传感器的结构原理、类型及型号组成、应用场合
教师讲解传感器原理和型号组成后，提出控制要求，学生根据要求选择合适的传感器，并组成控制电路
能正确组装电路，画出测量曲线
1.4 热电偶的分析
能够根据测温环境要求选择恰当的热电偶，并组成温度测量电路
热电偶工作原理、类型与型号、温度测量电路
教师提出测量温要求，指定用热电偶进行测量，学生根据要求选择合理型号的热电偶并组成测量电路进行测量
实际测温效果，通过调查了解目前市场上常用的测温仪表，并对温度测量的发展趋势进行预测
1.5 光电传感器的分析
能够合理选择光电传感器的类型与型号，组成所需测量电路进行测量或控制
光电传感器的结构原理、常用类型及其型号构成与基本应用
提出测量或控制要求，合理选择光电传感器型号，在实验室构建测量电路完成转速、振动的参数测量
能正确组装电路，画出测量曲线，调查光电传感器的应用情况
1.6 霍尔元件的分析
能够根据测量要求，结合霍尔元件特点，选择合适的型号，并能够熟悉多种应用方法
霍尔元件的结构原理、类型及其典型应用
明确测量要求后由学生选择合适的型号，在传感器实验台上构建测量电路，测量转速、频率等
转速测量效果
1.7 压电传感器的分析
能够根据压电传感器的特点和测量要求，选择合适和恰当的测量方法实现测量目的，达到测量要求
压电传感器的结构原理和性能特点及适用场合
老师明确测量要求，学生选择恰当的压电传感器，在实验室设计测量电路进行制作
压力测量效果，调查压力测量在工业测量中的应用情况，
1.8 超声波传感器的特性分析
掌握超声波传感器的性能特点及其应用场合，了解这些传感器的类型与维护常识
超声波传感器的结构原理、型号构成与适用场合
老师讲解为主，学生网上查找相关资料，完成超声波传感器的应用情况调查作业
超声波传感器应用的调查报告
2
综合设计训练项目
简易电子秤系统的设计
能够利用实验室的设备自己组装一台简易的电子秤系统，通过调试能测出砝码、手机等物品的质量。
电阻应变片的原理及粘贴技术，全桥电路的分析计算。
布置该设计的各项要求，上网查找所需技术资料，本组学生分工合作完成系统的设计
完成系统的理论设计，会对系统进行参数调试，正确设定系统的参数
4、教学方法
4.1采用任务驱动法
根据传感器与检测技术实训内容要求，把教学内容分成若干个具体任务，根据每个工作任务实施教学。从培养学生的工程思维方法出发，培养学生在设计和实践中发现问题、应用所学知识解决实际问题的能力，真正提高学生的动手实践能力。
4.2采用动画演示法
采用flash动画演示，可以把传感器在现场中的应用具体化，帮助学生理解，并能提高学生的积极性，引导学生积极思考；比如在讲到压电传感器测量动态力时，可以模拟机床震动的测量；电涡流传感器探测金属时，模拟安检门的检测过程
4.3采用案例分析法
传感器在日常生活中无处不在，在讲到相关传感器时引入这些应用可以增强学生业余探索研究的积极性，并能激发创造的灵感比如：在讲到涡流传感器的原理涡流效应时可以引入电磁炉的怎样加热，探雷器怎样扫雷的案例
三、课程单元设计
绪论
知识目标：
1．掌握传感器在电子产品中的应用情况。
2．传感器分类及型号表达方法，测量误差类型及处理。
能力目标：
能够用传感器知识正确识别常用传感器的类型
学习内容
教学方法建议
一．本课程的学习目的及其在所学专业中的地位，使同学们了解学习本课程的重要意义。
二．本课程对职业技能培养的作用与地位
三．要求
1．学生要理论结合实际去学
2．培养学生分析问题．解决问题和处理问题的综合能力
一． 采用的教学法：讨论教学法
二． 教学步骤
1．教师围绕教学内容提出问题：为什么电饭煲饭烧好后可以自动切断电源？可以通过给出实物图片、电路等帮助学生思考。如有人能讲清楚，可让学生来讲解，再组织讨论，最后点明传感器在自动控制中的重要作用，引出本课程的学习目的及其在所学专业中的地位，使同学们了解学习本课程的重要意义。
2．教师讲解问题引导学生参与讨论并让学生举一反三
可先向学生提问，如何测量电路中某点的电位、电流等基本电路参数，让学生考虑几分钟，再由学生解答，老师对解答情况进行分析讲解，引出测量误差、传感、检测技术、测量电路等概念。
让学生用万用表、电桥等仪器来测量相应参数，结合仪器实物讲解其使用方法和注意事项，培养学生们的操作技能。
在测量过程中讲解传感器在测量中的作用及其定义，传感器的类型和形式表示。
在得到测量数据后，分别讲解测量误差的定义、类型及其在测量中的重要作用，测量误差的处理方法。
提问学生检测系统应该由哪几部分组成，根据回答情况结合所用仪表讲解检测系统的组成及检测技术的概念。
3．小结：
第一次课主要让学生对本课程有一大致了解，激发他们的学习兴趣，布置一些课后学习要求，要求学生到有关传感器、自动检测专业网站或专门论坛，查找一下电动自行车是如何调速的，并找一下看，有哪些测量速度的传感器，各有何不同？并形成书面作业。以培养同学们的自学能力，养成良好的自学习惯。
教后感：主要记录结果的评价。教 案 用纸
项目一 电阻应变片的选型与电子称的系统分析
知识目标：
1．测量误差理论、电阻式传感器的工作原理，应变片的型号组成、 粘贴工艺技术；
2．电阻应变电桥、运算放大模块、液晶显示电压表及烙铁、钳子、起子等工具和标准砝码的正确使用。
能力目标：
能够根据检测要求选择合理的电阻应变片型号，进行性能测试，并组成相应的测量电路对标准量进行检测。
学习内容
教学方法建议
一、电阻应变效应和电阻应变式传感器的类型及特点。
二、电阻应变片及检测线路—桥路。
三、检测线路的零点补偿和温度补偿。
四。、电阻应变式传感器的应用。
本单元在传感器实验实训室采用现场一体化教学，运用提问和案例教学法，明确学习的目的，在教学过程中以行动为导向，培养学生观察和想象思维，提高学生学习兴趣。
一． 采用的教学法：提问和案例教学法，任务驱动法
二．具体实施方案：
1．教师提出问题
1）超市电子称、汽车衡如何称重？让学生去想象，然后老师引导学生思考；
2）什么是电阻应变效应？
3）怎样将电阻的变化转为电压信号？
2．教师讲解案例
1）电子称的组成及如何设计一个简单的电子称；
2）汽车衡的组成及与电子称的区别；
3．教师出具电子称电路系统图并引导学生识图。
4．提出任务
让学生用电阻应变电桥、运算放大模块、液晶显示电压表及烙铁、钳子、起子等工具和标准砝码设计一个简单的电子称。
三．效果的检查：
1．学生谈学习后收获；
2．学生发表自己的看法；
3．教师提问学生。
4．教师答疑。
四．教师总结
1．内容总结；
2．存在问题；
3．注意事项；
五．效果评价
1．学生自我总结．评价；
2．学生集体总结．评价；
3．教师结合学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力、参与度和结果等等，并对其进行综合评价。
项目二电感式传感器的分析
知识目标：
1．电感式接近开关的结构原理、类型及型号组成、应用场合
技能目标：
1. 能够根据控制要求选用合理的电感式接近开关，并组成符合控制要求的控制电路
2. 能够用电感式接近开关组成工作台控制电路，会正确应用电感式接近开关，能够正确用电感式传感器进行控制或测量
学习内容
教学方法建议
一、电感传感器的工作原理
二、变间隙式自感传感器的原理及灵敏度的分析
三、差动式变间隙自感传感器的优点
四、螺杆式自感传感器的工作原理
五、检测线路-变压器式电桥以及相敏检波电路
六、差动变压器的工作原理及零点残余电压的产生和解决方法
七、涡流传感器的工作原理
八、电涡流传感器的应用-位移及其金属表面温度的测量
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会电感式接近开关的控制原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
用电感式接近开关组成工作台控制电路
2．教师讲授：
1）电感传感器的工作原理；检测线路-变压器式电桥以及相敏检波电路；差动变压器的工作原理及零点残余电压的产生和解决方法
2）运算放大器的选用
3）电路焊接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。建立学习记录卡，由小组和老师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。
项目三电容式传感器的选型及电容式接近开关的分析
知识目标：
1．物位测量原理、物位传感器的类型、电容式物位传感器的型号
2．差动电容传感器的结构原理，型号表示方法及其适用场合
技能目标：
1． 能够正确选用差动电容传感器组成测量电路
2． 在教师指导下用电容传感器设计制作物位测量电路，进行位移的测定
学习内容
教学方法建议
一、电容式传感器的工作原理
二、电容式传感器的三种形式及灵敏度分析
三、差动式电容传感器的灵敏度的分析
四、运算放大器式测量电路及特点
五、电容式传感器的应用—位移、压力传感器的特点及应用
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会电容式接近开关的原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
用电容传感器设计制作物位测量电路，进行位移的测定
2．教师讲授：
1）电容式传感器的工作原理；差动式电容传感器的灵敏度的分析；运算放大器式测量电路及特点
2）运算放大器的选用
3）电路焊接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。
先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。
项目四压电传感器的分析
知识目标：
1．压电传感器的结构原理和性能特点及适用场合
2.压力测量在工业测量中的应用情况
技能目标：
1.能够根据压电传感器的特点和测量要求，选择合适和恰当的测量方法实现测量目的，达到测量要求
2.老师明确测量要求，学生选择恰当的压电传感器，在实验室设计测量电路进行制作
学习内容
教学方法建议
一、压电效应的定义
二、石英晶体的压电效应分析--
石英晶体的三轴/石英晶片的的获得
三、其他压电材料的介绍
四、压电元件的串、并联
五、压电传感器的等效电路—电荷源和电压源
六、压电传感器测量线路的作用
七、电压放大器线路分析
八、电荷放大器的线路分析
九、压电传感器为什么不能检测静态力
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会压电传感器的工作原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
选择恰当的压电传感器，在实验室设计测量电路进行制作
2．教师讲授：
1）压电效应的定义；压电元件的串、并联；压电传感器测量线路的作用；电压放大器线路分析；压电传感器为什么不能检测静态力
2）压电传感器的选用方法
3）电路连接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。建立学习记录卡，由小组和老师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。
项目五光电器件的选用
知识目标：
1．光电效应及光电传感器工作原理，常用光电器件的测量电路
技能目标：
1. 能够识别各种光电传感器的型号，会根据需要正确选用光电传感器的规格
2. 教师提出检测要求，学生根据要求选择合理的光电器件在实验台上进行操作，获得测量数据
学习内容
教学方法建议
一、光电效应与光电元件：
a)外光电效应：光电管、光电倍增管；b)内光电效应：光敏电阻、光敏晶体管；c）光生伏特效应：光电池
二、光电元件的特性：光谱特性；光电特性；温度特性等。
三、光电传感器—模拟式与数字式
四、光导纤维传感器的工作原理及其应用
五、激光的本质、性质及其特点引入激光传感器的工作原理及其应用
六、电荷耦合器件传感器的工作原理及其CCD图像传感器的应用
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会光电传感器的工作原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
选择合理的光电器件在实验台上进行操作，获得测量数据
2．教师讲授：
1）光电效应与光电元件；光电元件的特性；激光传感器的工作原理及其应用
2）光电器件的选用
3）电路连接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。建立学习记录卡，由小组和老师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。
项目六霍尔元件的正确选择
知识目标：
1．霍尔元件的结构原理、类型及其典型应用
技能目标：
1.能够根据测量要求，结合霍尔元件特点，选择合适的型号，并能够熟悉多种应用方法
2.明确测量要求后由学生选择合适的型号，在传感器实验台上构建测量电路，测量转速、频率等
学习内容
教学方法建议
一、霍尔效应
二、为什么导体和绝缘体不适合制作霍尔元件
三、霍尔元件的温度特性及其补偿方法
四、零位特性及补偿
五、霍尔传感器的应用
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会霍尔传感器测速的工作原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
选择合适型号的霍尔传感器，在传感器实验台上构建测量电路，测量转速、频率等
2．教师讲授：
1）霍尔效应；霍尔元件的温度特性及其补偿方法；零位特性及补偿；霍尔传感器的应用
2）霍尔传感器的选用方法
3）电路连接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。建立学习记录卡，由小组和老师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。
项目七 温度传感器的分析
知识目标：
1．温度电阻的性能特点，型号组成，温度控制的工业应用情况
2．掌握温度电阻的原理和温度信号调理电路的类型
3.结合温度控制和测量讲解其在生产过程中的重要作用，介绍目前常用的产品
技能目标：
能根据温度控制要求选择合理的温度传感器，设计出温度控制电路，并进行实物制作
学习内容
教学方法建议
一、热电偶的工作原理：介绍热电效应（接触电势、温差电势）
二、热电偶的四定律及其实用价值
三、热电偶的材料、结构及分度表
四、热电偶的测温线路
五、热电偶为什么要进行冷端补偿及补偿方法
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会热电偶测温的原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
设计一个用热电偶测量温度源的温度计
2．教师讲授：
1）热电偶的工作原理；热电偶的材料、结构及分度表；热电偶冷端补偿方法
2）运算放大器的选用
3）电路焊接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。建立学习记录卡，由小组和老师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。
项目八超声波传感器的特性分析
知识目标：
1．红外线、激光及超声波传感器的结构原理、型号构成与适用场合
技能目标：
1.掌握超声波传感器的性能特点及其应用场合，了解这些传感器的类型与维护常识
2.学生网上查找相关资料，完成有关超声波传感器的应用情况调查作业
学习内容
教学方法建议
一、超声波的特点、超声波的发生、超声波的传播特性
二、超声波的接受－超声波传感器的工作原理
三、超声波传感器在自动检测中的应用
本单元采用现场一体化教学，运用任务教学法，明确工作任务的目的，以任务完成结果提高学生学习兴趣。在教学过程中以行动为导向，立足于加强学生实际操作能力的培养，让学生在操作过程中，学会超声波传感器的工作原理，掌握所涉及到电子元件的结构．组成．性能和作用。
一． 采用的教学法：任务教学法
二． 工作步骤
1．教师提出工作任务：
超声波报警器的设计制作
2．教师讲授：
1）超声波的特点、超声波的发生、超声波的传播特性；超声波的接受－超声波传感器的工作原理
2）超声波传感器的选用方法
3）电路连接的注意事项
三．制定工作计划：学生明确任务后，根据具体情况和老师的讲解，收集信息．查找资料（教材），制定工作计划。小组讨论，工作过程中所涉及到各个电气元件的特点和作用，由学生制定任务的工作计划。
四．确定工作任务的实施方案：教师根据学生制定任务的工作计划来确定出具体的工作步骤和程序。
五．任务的实施：教师根据确定的工作任务实施方案进行示范，然后学生根据教师示范和确定的工作任务实施方案进行具体任务工作。此时，老师作为观察者．咨询者的身份出现，工作过程中老师经常获得具体的反馈信息，组织教师与学生和各小组之间要进行交流。
六．任务的检查：教师对学生的整个工作过程进行监视和检查。
七．项目的评价
在整个教学过程中，教师和部分学生注意观察每个学生的工作过程，及时听取学生的反馈信息。并对学生工作情况进行总体评价。先由学生自己进行自我评价，在有其他学生进行评价，之后再由教师对任务的工作完成情况进行评价。师生共同讨论．评判在任务的工作过程中出现的问题，并指出不对的地方和纠正的方法。当然在评价同时也关注学生的学习行为．学习习惯．学习态度 ．动手能力及参与度等等，并对其进行综合评价。建立学习记录卡，由小组和老师分别评价，各占分权的40%和60%，每一次评价汇总在一起，就是该生的实训成绩。
四、考核方案
根据《传感器与检测技术》课的特点和课程整体设计要求，为了更好地实现对学生所学知识和能力进行检查，重在测试学生的动手操作能力和知识运用能力。为体现学生的学习态度、学习积极性和学习态度，考核分按照“3:3:4”的原则从以下三个方面进行：
篇6
0 引言
传感器技术是当今世界上一项迅猛发展的高新技术，是一个国家科学技术发展水平的重要标志，在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用。《传感器及应用》课程内容相当宽泛，它集力学、电学、光学于一体，综合了物理、化学、材料、电子、计算机、机械等多个学科[1]，又包含信息的获取、变换、处理、显示等多种检测方法，知识点相互交叉，正是由于传感器教学的这些特殊性导致学生的学习积极性较差，教学效果不佳。基于《传感器及应用》课程的这些现状，同时结合本人教学过程中的心得和经验，考虑到传感器行业对员工的要求，对本课程的教学改革作了一定的思考，进行了大胆的探索，总结出几点教学经验并不断完善，取得了较好的教学效果。
1 传感器教学现状与存在问题
1.1 教学现状
目前在实践性较强的课程教学中，教师被传统的教学模式所束缚，在课堂上，教学内容大多以各类典型传感器的原理及公式的推倒为主，这就要求学生具备较好的高等数学、工程数学、物理学、电子学等基础[2]。大多数学生经常感到教师所讲内容理论性过强，难于理解，因而造成部分学生上课注意力不集中，课堂互动不好；而实践教学主要是在传感器实验台上进行，实验台上设置了已经调试好的常用传感器及其测量电路，如放大器、电桥桥路、霍尔传感器等模块。学生只需按照实验指导书上的步骤进行接线，就可以轻松的得到正确的实验结果。学生的整个实验过程也只是Υ感器工作原理和性能的进行了验证。当学生需要设计应用具体传感器时则往往没有思路，不知道该如何灵活应用该传感器来完成电路的测量，搭建简单的测量系统有哪些规则。其原因是他们缺少这方面训练的机会，导致经验缺失。
1.2 存在问题
（1）教学内容过多的讲述传感器原理的推导，有关传感器的设计与应用内容较少；
（2）虽在考核方式上做了一定的改进（由习题作业改为实践作业），但改进的力度不够（可从期末考核内容上再做改进），学生作品相对较少，参与度不够高；
（3）实验设备都是经过调试的常用传感器及测量电路，实验内容只停留在对传感器工作原理和性能的验证阶段，对学生创造力的形成十分不利。
（4）学生学习的方式比较单一，目前学生只是从课堂上获取知识，自主学习资源欠缺，自主学习的时间较少。
2 理论教学
2.1 教学内容
我们以电子信息工程专业学生为试点，在教学内容的改革上，项目组教师搜集了大量实际生活中使用的传感器图片，经过精心选择并不断地更新、丰富，对原有教学内容进行了重新整合。除此之外，教师还从电子专业领域的实际工程案例中抽取了具有典型实际应用价值的教学案例，这些教学案例用到的元器件一定要是学生已熟知的常见元器件，案例尽可能多的囊括了相关传感器涉及的传感器应用技术知识和专业技能并具有一定的趣味性，在提高学生学习兴趣的同时又为实训环节准备了项目材料。
2.2 教学方法
教学过程的评价与教学方法的改进是教学质量监测中更古不变的话题，能够灵活运用不同的教学方法是教师业务水平的体现。在《传感器及应用》的教学中我们以专题、项目式教学为主导，采用多媒体教学与传统板书相结合的方式，将教材中所讲解的传感器原理与实际传感器联系起来，充分发挥多媒体教学的生动、逼真、容量大的优点，将传感器的基本工作原理配以实物图片，做成动画进行演示，再结合教师板书讲解，实现教学手段的多元化。最后针对学生的学习情况和知识掌握情况进行分级分类指导，做到因材施教。例如之前在讲解CCD图像传感器时只是静止的分析波形的差异，内容枯燥、乏味，学生似懂非懂、情绪低下，但是如果采用动画演示，各个信号的工作时序就直观的显示出来，使课堂气氛更加活跃，学生更加透彻深入地理解其工作原理与过程。
3 实验教学
3.1 实验环节
传统的实验项目大多属于参数的验证、已知性能的测试实验等，学生通常都是参照实验指导书提供的电路图进行连线，随后观察实验结果并记录数据。只有个别学生会观察实验现象，分析工作过程，独立发现问题，分析并解决问题。部分同学甚至根本没动手做实验，只是简单的记录数据、填写实验报告。实验效果不够理想。经过改进，实验前，我们首先给出需要完成的实验项目，不提供具体的电路及实验步骤，由学生根据要求写出预习报告、实验原理、拟选用的元器件及具体的实验步骤等，在实验室根据自己设计的电路独立完成实验，写出实验报告。这样可以激发学生的学习热情，充分发挥学生的主观能动性，使理论知识掌握的更加牢固，动手能力也大大提高。
3.2 实训环节
实践训练旨在让学生了解实际工程项目的操作流程，培养学生的工程意识，增加学生的就业机会。
教师在课堂教学中，每讲完一类传感器的原理后，我们便及时安排与之有关的实践训练，通常以精选的教学案例为制作内容，教师首先为学生建立必要的背景知识，告知设计要求，根据项目描述进行分组讨论，查找相关资料，进行方案的可行性分析，并整理出设计思路与方法；完成具体电路原理图的设计和相关参数计算，画出电路硬件系统组成方框图；选择合适的电子元器件，然后在老师的指导下，确定最佳方案，进而领取元器件，进行焊接、调试；教师填写实训成绩单，完成整个项目的评估考核。
4 课程考核
成绩考核是教学活动中的一个重要环节，用于督促教师的教学和学生的学习，教师通常对学生进行《传感器及应用》课程考核的形式都是通过笔试答题。一些学生为了追求好成绩，考前突击背诵传感器及应用原理方面的知识，这样的考核方式不能真正起到考核的作用。所以我们在考核中是将理论与实践结合起来：从课堂表现、原理的理解、传感器实物制作及效果评价、课程结课论文等多方面进行全面考核，做到公平、合理、可行。从而引导学生将学习的重点放在实践能力的提高上，可以有效地培养学生独立运用所学知识选择传感器、设计测量电路的能力，并能对测量结果进行分析，达到满足工程需求、自己制作传感器的目的。
在分值的分配上，我们经过充分调研和多次讨论，将由期末笔试决定课程成绩的方式，改进为由期末笔试成绩（占35%）、平时表现（占20%）、和实验技能考核（占45%）三部分组成学生课程总成绩的方式，这样就可以对学生的理论知识、课堂效果与动手能力做一个全面的评价，能够有效地促进学生积极参与实践项目，为学生毕业后从事工程活动奠定的基础[3]。
5 结语
近几年来，在逐渐落实我校“地方性、应用型、开放式”办学定位的过程中，项目组成员结合专业特点，积极探索和研究课程改革的新思路，从课堂教学、实验教学和考核方式上做了一定的改进，鼓励有能力的同学组成几个兴趣小组应用所学知识，通过搭建实际电路，完成简单传感器的制作与调试，最后这些同学在课堂上将自己的制作过程及心得体会与全班同学分享，提高了学生的学习积极性与主动性，收到了很好的教学效果。
【参考文献】
篇7
学生学习方式多以强调合作与交流的小组形式进行。学生通过主动和全面的学习，可以达到脑力劳动和体力劳动相统一的效果。该次教学采用围绕教学内容的理实一体化教学模式，以“汽车节气门位置传感器故障诊断与维修”学习任务为驱动，通过创设独特的学习情景，锻炼学生的专业能力、分析能力和沟通能力在内的各种职业能力，体现以行动为导向的教学特点。课堂上让学生进行汇报交流、活动反馈，让学生充分展示自己思维过程，学会研究问题、解决问题，使学生逐步从“学会”到“会学”，最后达到“好学”的境界。
二、教学资源分析
1.教材分析
选用的教材是中国劳动社会保障出版社出版的《汽车电控发动机构造与维修》以及配合使用《THCEZX-1A型汽车整车电气系统实训考核装置技术手册 》。
2.学情分析
授课的对象是笔者学院2011级汽车维修专业的40名在校学习一年以上的高级班学生。该次教学之前，该班同学已完成帕萨特轿车节气门位置传感器的功用、工作原理等理论知识的学习，对帕萨特节气门体也已有了初步的了解，掌握了电路故障诊断必需的工量具使用方法和实训考核装置的相关操作。存在的不足是部分学生的理论知识基础较差，特别是对电路图的理解掌握不足，逻辑分析能力较弱，对故障排除的方法掌握较少。
3.教学环境分析
教学地点：汽车电控实训室。
教学设备：10台THCEZX-1A型汽车整车电气系统实训考核装置。
教学工具：X-431解码仪10台、汽车专用万用表10块、世达工具车10台、帕萨特全车电路图10册，理实一体化教室。
三、教学目标分析
1.知识与技能目标
学会使用解码仪读取故障码和数据流；会正确使用万用表在实训考核装置上检测帕萨特节气门位置传感器各连接点的电压、电阻等参数；会对所测电压、电阻参数与正常参考电压及标准电阻进行对比分析，进一步查找故障原因，确定故障点。
2.职业能力目标
通过帕萨特节气门位置传感器的检修过程，发展职业能力。通过“解读用户报修阅读电路图确定电路图中的测量点编制检测计划、准备工量具检测并进行故障分析实际修理交车验收”等实际工作流程体验，养成全程解决问题的思维习惯。小组成员进行探讨，借助教材、电路图、任务书来制订计划并加以实施，养成手脑并用、主动探究的学习习惯。
3.情感目标
模拟接待客户流程，养成知文明，懂礼仪的现代客服理念。培养学生的安全文明意识。小组成员互相协作学习，学会交流，学会合作，增强团队意识。评价分步跟进，引导学生手脑并用、主动参与，养成“先思而后行”的习惯，灌输快乐修车理念。
四、教W重点及难点
1.教学重点
正确使用解码仪调取故障码及数据流，帕萨特节气门位置传感器故障分析，帕萨特节气门位置传感器的原理解读及电路图应用分析，故障检测流程及实训检测与维修练习。
2.教学难点
电路图中电气元件或接插件插脚位置与实际车辆的对应查找及数据测量，电气故障的诊断思路及方法。
五、教法和学法
1.教法
案例教学法：为学生提供有关背景材料，让学生对材料进行处理、分析，最后提出自己解决问题的观点。
任务驱动法：在案例中包含任务，学生以完成此任务为目标，通过自主探索，进行完成任务的实践。
2.学法
（1）分组实训法。设置帕萨特全车线路考核装置K31的故障（EPC灯常亮，加速踏板失效）。教师通过多媒体、实操演示后，将40名同学分为10个小组。每组选出一名组长，组长充分发挥组织协调作用。在任务实施过程中，一名同学完成实训操作，其余同学观摩评价，并对该同学在操作过程中存在的不足提出建议。
在课堂上为了充分发挥学生的主体地位作用，调动学生学习的积极性，在整个教学过程中贯穿采用自主探究、协作学习的学法。为了达到较好的教学效果，采用多媒体和理实一体化教学。
六、教学过程分析
1.教学流程设计
根据该章节内容，设计了汽车维修工作流程模拟图，引导学生在小组合作中完成“汽车节气门位置传感器故障诊断与检修”工作任务，实现学生对帕萨特节气门位置传感器工作过程的理解，掌握线路分析检修和工量具使用的基本技能。
2.教学环节设计（2课时，90分钟）
（1）温故知新 （5分钟）。待同学们分组坐定后，提问上节课所学内容，为本次课的实习做铺垫。
（2）案例导入 （10分钟）。通过实际案例导入本课，在实训考核装置设置K31故障，演示故障现象。每组学生利用实训考核装置观察故障现象，并且使用解码仪读取故障码及数据流。
（3）分析原因及诊断流程 （20分钟）。启发引导学生讨论并对学生提出的各种可能原因帮助他们进行梳理归纳。
（4）任务实施（45分钟）。教师利用多媒体摄像设备对本次实习的过程及注意事项提出建议，巡回指导并引导学生自主完成实训操作。每个组的学生利用本组的帕萨特实训考核装置、仪器及帕萨特全车电路图，参考上述思路和方法进行故障诊断，确定故障部位。
（5）评价小结 （10分钟）。梳理本项目涉及的知识点和技能点。点拨学生将知识和技能应用到其他领域，实现知识迁移。教师参与学生评价过程，协助学生进行检修经验总结，教师讲评。
七、教学感悟
第一，加强学法指导是该节课成功的关键。为了充分发挥学生的主体地位作用，调动学生学习的积极性，在整个教学过程中贯穿采用自主探究、协作学习。
第二，该节课在案例导入环节通过引入具体案例来激发学生的学习兴趣，在任务实施环节让学生结合实车进行故障诊断，缩小了实训考核装置与实车的差异。
篇8
良好的实验实训平台是学习工业自动化类课程的重要保障。一个自动化实验教学平台，不但要能开设一般实验项目，还要方便追踪学习进程，并随着课程的深入，开设更复杂、难度更高的实验项目，满足自动化实验教学由入门到精讲的一系列渐进式课程的实验教学。以往的专业实验教学平台占用空间大、更换元器件困难，无法依据教学需求进一步开发。基于此，自动化与智能控制技术项目团队依据职业技术教育的特点，开发出占用空间小、功能全面、性能稳定的工业自动化多功能控制系统实验教学平台［1］。
1实验平台的框架设计及选型
为使学生能循序渐进地了解实验内容，工业自动化多功能控制系统实验教学平台涵盖从简单的入门级单机、单进程实验，到难度较大的联机、联网、多进程实验［2－3］。该平台的实验项目均来自实际工程项目，由较有代表性的项目经简化或小型化演变而来。设备上采用香蕉插头连线方式，以节约线材和更加充分地利用教学时间，进行多样或者重复性的实验。工业自动化多功能控制系统实验教学平台采用通信模块的目的是为了便于扩展连接多台支持CSMA／CD、RS485的通信设备，弥补自动化实验教学设备在通信教学上的不足；添加支持MODBUS通信协议的总线设备也是为了弥补在自动化实验教学上对现场总线的教学的缺失。而作为一个完整的流程型中大型自动化生产线，总线设备是非常重要的一环，是学生必须掌握的知识。此设备平台在自动化教学的完整性和实用性方面也是一种新的尝试。该实验教学平台分为12个区，分别是电源与电源控制区、PLC与模拟量扩展模块区、伺服驱动器区、触摸屏区、现场总线信号采集器区、伺服电机与丝杆模组区、步进电机与同步带轮及编码器区、变频器与电位器区、步进驱动区、电源状态显示区、信号输出指示区、信号输入区，涉及的元器件有漏电开关、电压电流表、开关稳压电源、可编程逻辑控制器（PLC）、可编程逻辑控制器模拟量扩展模块、PLCRS485通信扩展板、伺服驱动器、触摸屏、固态继电器、现场总线1A＋2D信号采集模块、伺服电机、丝杆滑块模组、步进电机、同步带与同步轮、编码器、变频器、电位器、步进驱动器、红色LED指示灯、绿色LED指示灯、绿色无自锁按钮、绿色有自锁按钮、电阻型温度传感器、电偶型温度传感器、霍尔开关、光电开关等32种自动化教学需要用到的元器件。这些元器件都可以通过香蕉插头方便地进行布线连接。按照红色电源正极、黑色负极、绿色信号的原则选用导线与插头并进行区分，可以更直接地体现各个元器件间的相互关系，有利于学生理解电路原理。该台面上的接口均为弱电接口，并加有漏电保护装置；系统总功率不超过500W。实验教学平台（见图1）已获专利授权。
2可进行的实验项目
2．1实验类型
在实验教学平台所包含12个区中，每个区都可以进行独立实验或者关联实验。主要可分为以下6类实验：（1）按键反馈及人机交互类实验：进行人机工程交互界面设计；（2）运动控制类型实验：进行伺服／步进电机的定位和速度控制；（3）模拟量传输类实验：进行PID恒温控制；（4）本地及远程类实验：进行TCP／IP协议或CS－MA／CD协议联机；（5）工业通信类实验：进行MODBUS通信；（6）现场总线类实验：进行模拟／数字信号的远程读取／采集。为便于实验教学指导，实验教学平台各区的接口都有清晰的指示符，学生可以很方便地找到设计的输入／输出端口。
2．2拓展实验的意义
在进行工业自动化多功能控制系统实验教学平台设计时，通信是着重考虑的内容［4］。该实验教学平台选用市场占有率较高的产品，如支持以太网通信的S7－200SMART，可编程逻辑控制器（PLC）。此外，该实验教学平台引用了物联网概念，伺服驱动器、变频器、远端数据采集模块、触摸屏组态等也具备RS485电气特性，步进驱动器可支持RS232电气特性以及多个支持MODBUS协议的传感器，这使得实验教学平台在进行多机使用的情况下，可以进行复杂的设备现场总线／物联网的搭建。
3教学实验应用
3．1实用性应用
实验教学平台选用了多种类型的传感器，如开关型传感器、电压型传感器、电流型传感器、PNP型传感器、NPN型传感器、远程自带协议型传感器等。多种类型传感器的选用，丰富了授课及实践内容的知识面。可编程逻辑控制器（PLC）采用了支持以太网的设备，虽然短期会受到通信环境及硬件兼容性方面的限制，但是可以满足今后物联网向自动化控制方向的延伸发展，使得学生能紧跟行业发展的步伐，总体上还是利大于弊。由于一些较复杂的中大型自动化工程的技术重点往往是工业通信技术，所以实际通信技术应用也是自动化课程实验教学的重点和难点。实验教学平台被设计成可以搭建成一个完整的自动化控制的实体控制系统，将教学与应用结合起来，从控制到执行构成一个整体，也可控制与执行分离［5－6］总之，该实验教学平台支持工业通信实验，且引入底层的工业通信方式及使用方法，从而让学生掌握工业应用设计的理念、产品选型等知识与技能。
3．2典型性应用
篇9
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）24-5485-02
1 项目简介
高职教学过程中，由于物联网专业的兴起，作为新一代网络的建设，国家投入了很多资源发展物联网产业。在教育层面，在国家的鼓励下，许多高校开设了物联网专业，本科以上则培养开发研究型人才，中高职则侧重于技能方面的培养。但是现行的ZigBee技术书籍理论和应用并不紧密，直接应用于中高职教学带来一定的困难。因此，通过开发具体项目的方法让学生从项目实训中获得相应知识并提高其动手实践能力。
本项目将使用Freescale的ZigBee芯片和温度传感器DS18B20作为硬件平台，采集的环境的温度数据保存至数据库。项目拓展一：上位机程序开发，将数据库中的采集信息实时通过电脑、智能手机平台中图形显示；项目拓展二：调温设备控制，通过环境温度的变化，当温度达到上限时，自动开启空调制冷，当温度达到下限时，自动开启空调取暖。
2 硬件设计
随着无线网络的发展，ZigBee已应用于工业生产、日常生活等各个环节。ZigBee技术已发展比较成熟，作为物联网的核心技术，众多硬件厂商加入ZigBee联盟。
Freescale最新推出一款低功耗、高集成、高性价比的ISM（工艺、科学和医疗）射频芯片— MC12311，这款芯片基于ZigBee技术，内部集成了一个UHF射频收发器和一个超低功耗的8位单片机（MCU） ，RF（射频）收发器工作频率包括315MHz，433MHz，868MHz和915MHz等频段，芯片内部是一个8为的单片机并内置RC振荡电路及丰富的接口，在硬件选型时MC12311应用在物联网应用项目（智能家居系统、安防系统、环境监测、智能农业等）是一个理想的选择。
DS18B20是一款高可用的温度传感器，其外观结构类似于三极管，三个引脚分别为GND，DQ，VDD。根据应用图1可知，GND接地，VDD接外部电源+5V，DQ接4.7K电阻上拉。
根据DS18B20逻辑结构图2可知，其内部带有64位的ROM单元和9字节的暂存器单元，程序可以读取暂存器相应字节获得16位的温度值，然后依据应用要求通过程序将温度数据有数字量换转为摄氏度。
在这个环节中我们只需要让学生了解MC12311射频芯片和温度传感器DS18B20的基本原理，理解项目的硬件详细设计，掌握如何获取温度值并将数据显示在数码管中即可。
3 软件设计
软件设计是设计一个采集系统，将数据保存在数据库中。计算机利用串口与硬件系统控制器相连，通过软件平台将采集的数据保存在数据库中，这样作为上层软件开发系统可以进行拓展项目。
根据学生在前期学习内容，软件平台使用C#进行开发，C#对串口编程和对数据库的操作比较方便，学生有这方面的开发基础，软件后期开发扩展性强。数据库采用Mysql，因为系统采集数据，在数据库中只需要记录时间、采集点、采集数据等信息，数据量较小，数据结构相对比较简单，所以采用轻量级数据库Mysql。
对于学生的拓展项目，可以使用C#程序设计软件将数据库中的数据通过图像实时展示，这样可以通过Android，Mac OS，Windows等系统平台实时显示。
4 教学资料开发
当温度传感系统项目开发完成后，将项目整理为ZigBee项目实训，项目开发过程的资料做为实验指导书，对学生进行为期两周的实训。
学生通过两周的实训项目的开发，深入理解物联网基础知识，还可以将所学习的知识转化为其基本技能，实训项目还设置了拓展项目，对已掌握基础知识的同学，在已开发的项目进行深入开发。学生通过项目实训，可以根据实际项目的需求选取合适的硬件和相应的开发软件，开发相应的物联网应用系统。
5 总结
本项目通过一个实际的温度传感系统项目开发，采用MC12311芯片组建了一个ZigBee网络，引入了温度传感器DS18B20，设计了硬件系统和软件系统，完成了环境感知系统项目开发。
在项目开发过程中对项目开发软、硬件资料的整理为项目化教学资料，对高职物联网相关专业学生进行为期2周的项目开发实训。
篇10
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0052-02
传感器是把非电参量转换成电参量的装置，它所获得的信息是否正确决定了整个测控系统的优劣。当今社会生活中汽车产品、电子通讯、自动化装备等产业的飞速发展都离不开传感器技术。为了培养人才的工程素质和工程实践能力，[1]“检测与传感器技术”课程被列为高校机电、电子、自动化等专业的主要必修课程之一。“检测与传感器技术”课程的特点是与工程实际结合较紧密，集电学、声学、光学、化学、数学、力学、机械等于一体，注重介绍各种传感器的组成结构、测量电路、应用方法以及传感器敏感元件的工作原理、材料特性和加工工艺等。所以给学习者带来的困难是所学传感器种类繁多，原理枯燥难懂，测量电路和检测系统晦涩复杂。[2]此外，各种新型传感器不断涌现，在客观上就必须要求教学内容能够与时俱进。传统的教学理念重理论轻实践、轻技能培养，理论与实践脱节，这种以课堂教学为主的教学方法和以理论考试为主的考核方式已不能满足当今教与学的需要。其主要表现为：教学内容以理论叙述为主、事件为辅；教学手段单一；与工程实践脱节，实验简单，缺乏创新性。故“检测与传感器技术”课程亟待进行教学改革。结合教学实践，以应用型人才培养为目标，对“检测与传感器技术”课程在教学内容、教学方法及手段、实践性教学环节等多方面进行了探索性的改革。
一、教学内容的改革
1.教材选择遵循“够用”原则
教材是学生在校获取知识的主要来源，也是教师进行教学活动的依据。能否顺利完成教学任务，教材的选择至关重要。根据宿迁学院学生的实际基础状况，应降低对理论知识的要求，重点加强实践能力的培养。在教材选择上应按照理论浅、应用多、内容新的要求，遵循“理论够用”的原则，注重工程实例的介绍，同时包括新技术、新动向的介绍。在慎重选择现有教材的同时，结合课程、学生就业形势、地方经济建设的需要对教材内容以自编讲义的形式做适当补充。在授课顺序上也不要拘泥于教材的顺序，而是根据实际需要和课堂教学情况重新组织。
2.结合专业特点与就业形势，突出应用，合理选择授课内容
教学时应按照重基础、偏应用的原则，结合课程和专业特点，对课程内容进行合理筛选。保留经典理论和原理性内容，删除陈旧内容，突出重要内容。如：热电偶温度传感器是“检测与传感器技术”课程的重点内容，它的原理、结构和应用案例必须详细讲解，尤其是热电偶的使用定则及其冷端的温度处理更要结合实际案例讲解。但后续的信号处理电路的设计，如噪声滤除、前置放大电路等微弱信号检测技术等尽管也很重要，但由于已有先修课程的基础，则可以略讲。又如：应变式力传感器部分除了理论教学外，还要针对性地增加电子称相关实训。而对于教材中很难进行实训或应用较少的内容，在遵照教学大纲基本要求的基础上做适当的舍弃或弱化处理，如辐射传感器、生物传感器等，只作理论性介绍即可。
3.素质教育贯穿于教学过程的始终
素质是由知识内化而形成的一种稳定的心理品格，具体包含文化素质、思想道德素质、身体素质、心理素质、业务素质等，概括为知识和能力并重。学生综合素质的培养与提高是学校全体教职员工共同努力的结果，其中既包括学生思想政治工作者的汗水，又包括专业任课教师的心血。这就要改变过去传统的片面认识，即学生素质教育是少数思政工作者的任务，而与专业任课教师无关。要把素质教育既贯穿于课堂教学实践中，也贯穿于非课堂教学活动实践内。高校所有教师都是学生成长的导师，教师不仅要帮助学生学习专业知识和技能，帮助学生掌握学习方法，还要帮助学生培养情商，更重要的是要引导和帮助学生学会如何做人、如何做事、怎样与人和睦相处，做一个忠厚诚信，遵守法纪，爱岗敬业，对社会有益的人。
二、教学方法与手段的改革
1.上课地点的改变
“检测与传感器技术”课程可以把在教室讲授的课程安排在实验室讲授，实验室内的桌椅呈圆桌式摆放，这样便于师生们之间的讨论与交流。图1是宿迁学院开放式实验室室内布局图。此外，还需在实验室配备多媒体授课系统，借助多媒体课件和实验室布设的众多实物共同演示，让学生能亲眼见到、亲手摸到传感器实物，从而增加理论教学的生动性和直观性。可以对应多媒体课件中的各种应用实例，结合一些简单的演示实验，学生学习过程将更快乐、更容易。例如在讲解光电传感器时，通过制作的课件动态给出各种光电效应以及各种光电传感器实物，如光敏电阻、光电池、光敏二极管等，并结合实验室的光电转速传感器与光电开关进行展示，说明其应用。然后可以让学生自主设计光电传感器的转速测量与控制实验，使学生在动手实践中学会光电传感器的原理和使用方法。这种教学过程既能激发学生的学习兴趣，也大大增强了教学效果，提高了教学质量。
2.授课内容及时更新和补充并兼顾前瞻性
随着检测与传感器技术的飞速发展，课堂上所使用的教材在内容上一定会滞后于当今科学技术水平。为弥补这方面的缺陷，在教学内容设计上采用以自行制作的多媒体课件和自编讲义为主、以书本教材为辅的形式。课件制作充分利用声音、动画、图片等多种形式的多媒体手段，帮助学生更容易地掌握课程所讲授的内容。在教学内容方面，除必须的重点、难点外，还应积极了解新技术的动态，及时补充反映新的传感技术的内容，力求使学生了解传感器发展最前沿的动态。教学过程中应尽可能补充一些新型传感器产品的介绍以及一些科研经历、科研成果和正在进行的科研项目。把相关科研成果在课堂上展示给学生，达到拓宽学生视野、激发学生学习兴趣的目的，以期取得良好的教学效果。
3.结合实物演示，配合简单的验证性实验
“检测与传感器技术”作为一门应用性很强的课程，根据宿迁学院人才培养目标的要求，其教学目的是让学生掌握如何使用各种传感器。为了使学生更好地了解某种传感器的原理、结构、外形、安装以及使用中的各种注意事项，教师上课前应做好充足的准备，通过各种渠道收集大量的传感器实物或传感器应用系统的案例图片，上课时直接展示。另外，有条件的院校可以对一些方便拆装的传感器在课堂上和学生一起进行传感器拆卸与组装的实际操作，学生通过教师的演示和亲自动手实践获得第一直观感受后，再有针对性的听课，就能把理论与实际联系在一起，课堂学习也不再枯燥乏味，学习兴趣自然也会提高。
4.“四步法”节奏在理论课授课中的运用
在理论教学方面，主要是让学生了解传感器的工作原理和特性，学会传感器的选型和使用方法。一些必要的讲解过程在所难免，但问题是长篇阔论式的讲解很容易使学生感到枯燥，很难引起学生的学习兴趣。因此，在教学过程中加强对学生学习方法、问题思考方法以及创新意识的培养，除上述实物演示外，还在教学过程中采用“四步法”，[3]即“提出问题讲解问题讨论问题问题总结”。具体操作过程如表1所示。
表1 “四步法”教学过程
步骤 教学流程 教师活动内容 学生活动内容
第一步 提出问题 教师根据大纲和教材或者某个典型案例为学生制定出思考题，让学生自主学习 学生根据思考题，仔细阅读教材，思考问题，规划解题思路，保留疑问
第二步 讲解问题 教师对重点和难点有针对性的讲解 学生认真听讲，做好记录，消除问题
第三步 讨论问题 教师对学生在讨论过程中的错误进行纠正，并引导讨论顺利进行 学生根据老师的引导，提出自己的构想，在不断完善的过程中是自己的学习认知提升到一个更高的水平
第四步 问题总结 教师对学生的思路、方法等给出综合的总结评价 学生通过自学，老师讲解，热烈讨论，完善解题方案，复结课堂知识点
三、注重实践教学环节
实验环节在课程教学中具有重要作用。应用型人才的培养目标是除了要掌握基本传感器器件使用和基本分析方法外，还要注重与电工电子技术、电机与拖动、单片机原理和PLC原理等多学科内容的交叉结合，因此，利用实验室丰富的实验教学条件，以教学大纲为指导，安排了多个学时的实验。但是毕竟实验教学时间有限，把验证性实验转移到理论教学的实物演示过程中，节省出宝贵的实验教学时间主要用于开设提高实验技能和动手能力的综合性实验与培养学生工程技能和科研能力的设计性实验。此外，在课程教学之余还可进一步向广大学生开展开放性实验。开放性实验可以由任课教师提供一些贴近工程实际的题目或者学生自拟自己感兴趣的题目，由学生自己设计实验方案、选择仪器设备搭建测试系统、自主完成测试过程，学生通过开放性实验的训练能够对传感器有更全面的认识，能独立进行实验系统的设计与搭建，能自主进行实验数据的读取和实验结果的分析，反过来进一步加深对理论知识的理解，也让学生对传感器的接口电路特点和传感器输出数据的处理都有一定的认识。同时，也增强了学生的实验兴趣，提高了学生综合运用知识的能力。
四、建立具有创新加权系数的成绩考核评价体系
课程成绩的评定方法也非常重要，必须客观公正。学生刻苦学习，积极实践，就应获得一个好的成绩，因此除卷面测试的成绩考核外，再结合带有创新加权系数的考核评价体系，从以下几个方面对学生进行全方位、综合性的考核：[4]一是期末卷面测试占40%，测试偏重重要的理论知识点的考核。二是实验教学环节考核占30%，改变了传统的实验报告模式，要求学生在实验前对指导书中的实验内容进行预习，根据要求完成方案的设计。同时，要把实验过程得到的实验结果记录在实验指导书上，给出数据分析、处理的详细过程，并在指导书后附上实验成绩选项，如预习、操作、实验结果分析、回答思考题等。这样既避免了学生繁琐的抄实验原理，也加强了对实验各环节的考核与监督。三是增设创新加权系数的综合考核，占30%，主要依据开放性实验完成的效果、开放性实验的难度等级给出成绩。这种成绩考核体系大大增强了学生的创新意识，使学生的学习过程从被动接受转变为主观上的积极要求获取。
五、结束语
“检测与传感器技术”课程改革主要通过修整教学内容，改进教学方法和教学手段，改革成绩考核机制等对课程完整的学习过程进行全方面、综合性的改革。经过近两个学期的实施操作，与之前的教学方法相比，“检测与传感器技术”课程教学改革取得了一定的成效。通过改革，增强了学生的学习主动性，培养了学生的科学研究能力，提高了学生的创新意识与综合能力，以使其能及早适应社会发展的需要，完成职场身份的转变。
参考文献：
[1]张宣妮.基于“做中学，学中做”的传感器教学模式探究[J].高教论坛，2011，（2）：70-71.
篇11
一、前言
随着汽车技术的迅猛发展，电子技术在汽车领域中的广泛应用，使汽车的动力性、安全性、舒适性和可靠性都得到了显著的提高，并使汽车尾气排放对环境污染起到了一定的抑制作用。然而，这也对汽车维修技术工作人员提出了更好的要求和挑战。[1]
在我国，大部分的汽车维修人员都是从高职高专职业院校培训出来的，为了满足社会对于汽修人才的需求，高职高专职业院校必须要紧跟汽车行业发展步伐，开设汽车企业所需课程。其中，最为核心的课程就是汽车发动机电控系统，汽车发动机电控系统是一门面向汽
车电子技术、汽车检测、汽车运用和汽车维修等具有综合技能的专业平台课程， 它不仅是一门在汽车传感器、发动机构造以及电工电子基础上建立的基础课程，还是一门讲述工作原理和电控系统组成的课程，其教学目标即让学生能够具备独立制作工作计划，并利用先进检测设备对发动机电控进行检测与排故能力。在教学上，需要打破传统，采取以工作过程为导向，参照国家汽车维修职业资格标准，建立突出职业能力和素质培养的课程标准，融入先进企业文化; 这样才能培养符合市场需求的汽车维修精英人才。[2]
二、发动机电控课程教学设计原则
1. 以“项目单”为载体，以典型工作任务为驱动，提高课堂教学的有效性
“项目单”是用于学习的工作任务。学生通过“项目单”的填写能够建立学习与工作的直接联系，实现学习与工作、理论与实践的一体化，从而提高高职院校课堂教学的有效性，促进学生综合职业能力的培养与发展。
在项目单的编写中，都是以真实的汽车企业工作场景为工作任务，并且每个工作任务都是一个完整的工作过程，它涵盖了传统课程体系的知识点和技能要求，将传统的学科体系为积累知识而学习，改为让学生解决有范例意义的真实的工作任务而学习。
3.2 以学生为主体，工作为中心，调动学生的学习积极性
在“项目单”的设计与实施过程中，通过给学生更多时间和机会，帮助学生获得综合职业能力，即汽车电控系统的检测与排故能力。学生在“项目单”的实施中经历明确任务、计划与实施、评价与反馈这一完整的工作过程，建立与工作的直接联系。在工作系统化过程中，获得显性和隐性的职业能力，从而提高课堂教学的有效性。在上课过程中，通过教师的引导和理论知识讲授，主要发挥学生的主体积极性，让学生对自己的工作负责，成为课堂的主体，而教师只是作为一个引导者、组织者和示范者。
三、发动机电控课程教学流程设计
下面以传感器检测（冷却液温度、进气温度、节气门位置传感器）为例，来阐述基于工作任务的教学流程。
第一步：课前准备。教师要提前对本项目进行课前准备，包括故障案例、教学内容和教学目标等相关理论知识准备，以及课堂上会用到的各种相关检测仪器及工具的准备。主要包括万用表、温度计及水杯、冷却液温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器及配套的实训台架和维修手册。同时对用工具和设备使用方法和注意事项等实训知识的准备。
第二步：课堂实施
本课程主要是基于行动导向教学法，按照“资讯-决策-计划-实施-检查-评估”六步法组织教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。在教学中让学生独立地思考任务、独立地制定计划，通过教师讲解、小组讨论，做出决策;然后独立地进行准备工作、分析演示、练习训练、最后检查和评价。这样学生在自己“动手”的实践中，学得专业知识，掌握职业技能。[3]
资讯
学生根据教师给出的案例，针对案例中出现的故障，对教师进行提问，教师在此时对学生的问题进行解答，由此来导入关于汽车传感器的工作原理和使用方法等理论知识的讲解。
学生也可以通过专业书籍或网络等途径查找相关资料和课程相关理论知识
决策
教师根据上课人数，将学生平均分组，每组6-8人，以小组方式，根据本节课学习内容，教师指导学生分析任务并进行决策，确定小组负责人及各工作责任人。
计划
制定决策结束后，教师再次引导学生分析任务并制定相应的工作计划。学生仍然以讨论的方式，可以查阅相关资料，查找维修手册，找出各传感器的位置，测量方法，和相应操作步骤，制定出本项目中的工作计划，实施步骤。教师要一一进行审核并点评，找出其中的漏洞，让学生加以修改和补充。
实施
在实施之前，教师要将工作的注意事项提前告诉学生，引起学生注意，学生根据小组制定的工作计划，按照相应步骤进行传感器的测量，并将测量数据填写至项目单中。
检查
可分为三种检查方式，自检、互检和教师终检。首先，完成工作后，小组成员内部进行检查，是否有漏洞和没有完成的工作。然后小组于小组之间再进行互相检查，检查项目包括工作完成情况，小组成员的团队合作情况。最后由教师进行终检。
评估
教师在此阶段，对各小组填写的项目单进行评估。并对整个课程进行总结。
第三步 课程结束后，教师对实训教室的整理和工具的归位，卫生打扫等。
参考文献
[1] 以工作过程为导向的汽车发动机电控系统与维修课程教学改革，崔志华、赵向阳。河南机电高等专科学校学报，2013年9月
[2] 孟国强，刘越琪，等.以工作过程为导向的《汽车发动机电控系统诊断与检修》课程设计研究[J].广东交通职业技术学院学报，2009，（04）：92-96.
篇12
当今世界汽车工业飞速发展，迫切需要更多合格的高素质汽车专业技能人才，为更好的满足汽车专业教学的要求，根据教学过程中出现的故障，通过全面分析，理解，实际操作解决故障，最终撰写该文。
该文主要围绕一汽威志实训车点火不着故障展开，通过分析该车点火系统、进排气系统、供油系统等可能引发点火不着故障的原因，并且将实际检测与维修以文字的形式写入该论文，通过解决该故障，可以将问题扩散到其他车辆，希望可以为大家提供一个更加清晰系统的维修分析思路及相应的维修办法。
同时，希望能与同行交流，对文中的不解或疏漏，敬请批评、指正。
1.概述
在日常生活中，汽车发动机常见几类故障，启动不了、能启动但是点火不着、点火正常但马上熄火等。首先描述该车故障现象：打开威志车点火开关至ON档，各类仪表指示灯显示正常，燃油表显示燃油充足。启动车辆，启动机带动发动机转动，但一直不着火。第二步从各个方面进行系统分析故障原因。然后根据故障原因制定并实施维修计划，维修完成，启动车辆，一切正常。最后，对此故障进行简析总结，并提出反思，为何出现此故障。
2.系统分析
根据故障现象对该故障进行原因分析，主要从点火系统、进排系统、供油系统等几方面进行分析。
2.1点火系统分析
由于电源电压正常，启动机正常转动，固首先考虑点火系统是否出现问题。那么从下面几个方面去分析点火系统故障。
（1）点火相关保险首先考虑点火系统相关保险是否烧毁，导致点火系统故障。
（2）点火低压段分析完点火相关保险原因，在分析点火低压段线路是否正常，点火保险仍属于点火低压段线路。
（3）传感器及ECU考虑是否有正确的点火信号传输，对各类传感器进行分析；电脑ECU是否正常，是否点火正时正常。
（4）点火高压段分析高压段出现的故障。
通过对点火系统故障全方面具体的分析，做出相应的检测。
2.2进排气系统分析
（1）进排气管道故障发动机不着火，很多情况跟空燃比有关系，可能出现“闷缸”现象，致使点火不着。发动机缸进排气口可能堵塞。
（2）节气门故障节气门出现故障。
2.3供油系统分析
在供油系统分析时从供油管道、供油系统电路、燃油泵几方面进行分析。
（1）供油系统电路供油电路出现故障，会导致不供油。
（2）供油管道供油管道堵塞或断裂，且这是一个常见的故障现象。
（3）燃油泵燃油泵是供油的主要动力，燃油泵不工作，供油无动力，则点火无法正常经行。另由于燃油泵堵塞，也会导致不供油。
2.4其他故障分析
分析完可能出现的主要故障原因，还有部分其他原因，虽然这些故障现象很少出现，但也不排除有一定的可能性，如：气缸无压力；气缸漏气；发动机缸体或活塞严重变形等等情况，这些故障因为排除困难，故可将其放在最后进行检查排除。
3.该车辆故障检查与排除
3.1点火系统检查及故障排除
（1）点火相关保险检查
分别取下100A主保险，50A（B+）保险，用万用表测量通段，测量结果：正常；检测保险阻值正常。分别装上主保险及50A保险，在用试灯进行检测，正常。结论：点火保险正常。
（2）点火低压段检查
用万用表或试灯对低压段线路进行检查，检查结果：所有常火线路端电压均为12.7（负极打铁），试灯测量均亮；检测负极线均正常。分别检测各缸点火线圈插接头三颗端子线路，正常。结论：点火低压段线路正常。
（3）点火信号相关传感器及ECU检查
利用示波器检查曲轴凸轮轴位置传感器，传感器正常；检查进气温度与压力传感器，正常。分别取下各缸点火线圈插接头，检测点火信号线正常，用示波器测得点火信号波形正常。检测点火正时，正常。结论，点火信号相关传感器及ECU检查正常。
（4）点火高压段检查
拆下各缸点火线圈，观察正常。利用“跳火”实验，检测各高压线圈是否跳火，工作正常；用火花塞套筒分别取下各缸火花塞，检测正常。通过“跳火”实验得到结论：点火高压段正常。
综上所述，点火系统相关元器件及线路检测均正常，且能正确产生点火信号。故进行下一部检测与维修。
3.2进排气系统检查及故障排除
通过以上关于进排气系统故障分析，对其进行检查与维修。
（1）进排气系统检测
拆下发动机进气管，检查未堵塞，检查空气过滤器，正常。查看排气管道，启动发动机，有排气现象，正常；用手稍微阻挡进气口，有明显压力，进气正常。
（2）节气门检测
检查节气门，转动正常，检查节气门位置传感器，正常。气缸各阶段压力检测正常。
通过对进排气系统检测，检查进排气系统正常。故进行下一步检测与维修。
3.3供油系统检查及故障排除
通过分析供油系统故障，从下面几项对供油系统进行检测维修。
（1）供油系统电路检测
首先检测供油系统相关电路继电器，分别拆下主继电器和油泵继电器，测得阻值正常，打开点火开关至ON挡，主继电器工作正常。燃油泵继电器在开关打开一瞬间，检测正常，燃油泵继电器工作正常。检测燃油泵端，燃油泵端均正常。得出结论：供油系统电路正常。
（2）供油管道检查
检查供油管道正常，畅通，无泄漏。检查回油管及燃油气收集管道均正常。用大力钳取下燃油进油管，流干管道内燃油，打开点火开关，燃油并未连续泵出，得出结论：供油管道正常，但无燃油泵出。
（3）燃油泵检修
对燃油泵进行检修。用万用表测量燃油泵各端子，正常。打开点火开关，燃油泵电机工作，转动正常。拆下油箱盖，取出燃油泵，测试燃油泵电机工作正常，但无油从出油口泵出。取下过滤网端过滤网及相应部件，正常泵油。得出结论：过滤网端堵塞。
检修：用化油器清洗剂对过滤网进行喷洗清洁，直至清洗过过滤网的清洗剂变正常颜色。装复过滤网，从新测试泵油正常，故障解除。打开点火开关，启动发动机，发动机着火，工作正常。
4.总结反思
4.1总结
