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教学内容

2017/4/7 11:00:56人浏览

理论教学内容

本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

东华理工大学是一所具有57年办学历史,江西省人民政府与国防科工委共建,以工学、理学、管理学为主干学科,以地学为优势、核学科为特色。我校立足为培养工程技术应用型人才,电子信息工程专业已成为江西省特色和品牌专业,本专业培养的是能够在电子工程、电子科学与技术、自动化等领域工程项目规划、设计、技术开发和产品生产与管理的应用型高级工程技术人才。《传感器与检测技术》课程是电子信息工程、电子科学与技术、自动化、机械工程及自动化等专业的一门主干专业基础课,已被评为校级一类课程。通过本课程的学习并配合实验、课程设计、认识实习和生产实习等教学环节的教学,培养学生工程分析及独立分析问题和解决问题的能力。通过系统的理论学习与实践,使学生获得独立进行电子工程、过程控制系统方案的制定、设计及研发的基本能力,并具备从事检测技术方面的科学研究能力。

近五年来我院电子信息工程、电子科学与技术、自动化、机械工程及自动化专业学生规模的基本情况是:2008年电子信息工程、电子科学与技术、自动化、机械工程及自动化四个专业共370人;2009年四个专业共370人,2010年四个专业共380人,2011年四个专业共380人,2012年四个专业共370人。随着我国电子、自动化、机械工程技术的大力发展,电子信息工程、电子科学与技术、自动化、机械工程及自动化等专业人才的需求与日俱增,最近10年,我校这些专业生源充足、生源质量也得到不断提高,这为团队建设《传感器与检测技术》省级精品课程提供了十分有利的条件。

知识模块顺序及对应的学时

本课程包括课堂理论教学和实验教学环节。其中课堂理论教学时为36学时,实验10学时。

                      

课程的重点、难点及解决办法

1. 课程的重点

第一章 传感器与检测技术基本概念

1)掌握传感器及其静态特性和动态特性的定义

2)掌握传感器中敏感元件、传感元件、弹性元件灵敏度的定义

3)掌握精密度、准确度、精确度的定义及其关系

第二章  电阻式传感器原理及应用

1)掌握应变片的工作原理及应用

2)掌握应变片式电阻传感器的主要特性及应用

3)掌握压阻式传感器原理及应用

第三章 变阻抗式传感器原理及应用

1)掌握自感式传感器的工作原理、等效电路与转换电路,自感式传感器的特点及其应用

2)掌握差动变压器式传感器的工作原理、等效电路及其特性

3)掌握电容式传感器的工作原理、等效电路与转换电路,设计要点及其应用

4)掌握涡流式传感器的工作原理、转换电路及其应用

5)掌握压磁式传感器的工作原理、结构形式及其应用

第四章 光电式传感器原理及应用

1)掌握光电效应

2)掌握光电器件及其工作原理

3)掌握光电式传感器原理及其测量电路

4)掌握光电式传感器的应用

第五章 磁电式传感器原理及应用

1)掌握磁电感应式传感器的工作原理、结构特性,测量电路

2)掌握霍尔式效应与霍尔元件

3)掌握霍尔元件的构造及测量电路

4)掌握霍尔元件的补偿电路

5)掌握霍尔传感器的应用举例

6)掌握压电效应及压电材料

7)掌握压电式传感器的等效电路及测量电路

8)掌握压电式传感器的应用

第六章  热电式传感器原理及应用

1)掌握热电阻材料及工作原理、测量电路

2)掌握热电偶的基本定律、测温电路及温度补偿

3)掌握热敏电阻的特性及应用

2. 课程的难点

1)传感器及检测系统的精密度、准确度、精确度的定义及其关系

2)压阻式传感器原理及应用

3)涡流式传感器的工作原理、转换电路及其应用

4)压磁式传感器的工作原理、结构形式及其应用

5)光电式传感器原理及其测量电路

6)霍尔元件的补偿原理及测量电路

7)压电式传感器的等效电路及测量电路

8)热电偶的基本定律、测温电路及温度补偿

3. 解决办法

1)采用多媒体和网络、视频等辅助教学  

针对学生实践知识较少的特点,对该课程采用了多媒体教学,将传感器与检测系统构成、结构、原理以及某些难以理解的基本概念用图片、视频展示在银幕上,使学生一目了然。

2)加强实践教学

传感器与检测技术是一门对工程实践要求较强的课程,加强实践性教学,多分析一些应用实例,使学习加深理解,学会应用。

3)学科前沿知识及科研、教研成果引入教学

教师通过在授课、指导过程中,及时引入学科前沿知识及科研、教研成果,拓宽了学生的知识面,培养学生的研究兴趣,激发学生的学习积极性。

实践教学活动的设计思想与效果

本课程实践教学包括实验、认识实习、生产实习等教学环节。

1通过传感器与检测技术实验使学生了解如何进行实验方案的设计,并初步掌握传感器与检测技术实验研究方法;通过实验数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术;使学生的动手能力得到提高。

2认识实习在学生对专业内容有了初步印象之后,带着课程中的问题参观,有助于理解和消化课堂教学内容。生产实习采用定点实习和参观相结合的方式进行。

3课程教学过程中安排以构建检测仪表与系统为主的课程大作业。它与以方案、组成原理、电路与软件设计为侧重的相关的智能仪器课程设计相互配合、补充,使教学环节的内容较好地衔接,并使所有学生在工程实践能力方面得到全面的训练。

4生产实习的目的是使学生了解检测仪表与系统设计的一般程序和基本步骤;初步训练系统方案设计的查阅文献和方案论证能力。通过较为全面的原理组成、电路与软件设计,为今后的毕业实习与设计及从事电子、自动化、机械工程测试等工程实际工作打下良好的基础。

这些环节的设置经过多年教学实践证明对提高学生对本课程的理解和认识,以及学生知识结构和能力的提高效果显著。

实践教学内容

课程设计的思想、效果以及课程目标

后续课程《智能仪器》课程设计是《传感器与检测技术》课程系统教学的重要环节之一,它对《传感器与检测技术》课程所学知识起到一个综合应用与实践验证的效果。它要求综合运用所学的检测技术有关专业基础、专业、工程知识,在设计中学习、巩固和提高工程设计理论与解决实际问题的能力。学生根据《课程设计任务书》所提供的资料和要求,利用所学专业课知识,设计某个某个检测系统与仪表的样机方案。目的是培养学生分析问题以及解决问题的能力,巩固和深化专业课程的理论知识。通过本课程设计的训练,使学生具备独立进行检测系统与智能化仪表的设计基本能力,初步具备编制工程设计文件,加强学生对检测系统与仪表的综合理解和实际应用能力。

课程内容 

1. 实验教学方面

        《传感器与检测技术》实验课要求为:实验前必须预习,必须有预习报告。实验结束后,实验数据要经过指导教师检验,不合格者需重新做实验。实验成绩由预习报告成绩、现场提问与操作成绩、实验报告成绩三部分组成。所开的实验项目见下表:

  

2. 课程实习方面

认识实习和生产实习分别安排在第三、六学期进行,共计4周。实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,其目的是使学生了解和掌握基本生产知识,印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容,培养学生理论联系实际,提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法,为后续专业课程的学习打下基础。通过实习,还应使学生了解检测仪表与系统的现状及发展,建立学生对专业兴趣和信心,培养学生对专业的热爱及为祖国建设做贡献的思想。

u    课程组织形式与教师指导方法

 1. 实验课

(1)验证性和设计性实验,学生实验1人一组,一位指导教师同时指导20人实验,每个班分两批完成。

2)指导教师在实验前要做好预实验,对于每一个实验,实验指导教师须有授课计划和教案,并仔细研究实验中可能出现的问题及解决办法;

3)学生实验前必须经过预习,必须有预习报告。实验结束后,实验数据要经过指导教师检验,不合格者需重新做实验。

2. 实习

在第三学期的认识实习,全体同学在电工电子实验教学中心的认识与创新实验室完成,每1个自然班安排一位指导老师;在第六学期的生产实习,全体同学按照班级分成组,定于三个实习点学习,每个自然班配备至少两名指导教师。其目的是:每位同学通过课程实习,丰富学生的实践知识,扩大学生的感性认识范围,了解传感器的结构组成和工作原理、各种检测仪表与系统的组成原理及其结构设计。熟悉相关操作及问题解决。旨在用实践来检验所学的理论,以达到提高理论联系实际能力的目的。

u    考核内容与方法

1. 实验课

实验课必须进行考核,学生实验成绩合格后,才能获得该课程学分。实验课不及格者应重修,并按重修课程的规定执行。实验课程不得申请免修。

1)不单独设课的实验考核成绩,根据实验学时在课程总学时所占比重计入课程总成绩。实验成绩不合格者,不能参加课程考试,待补做合格后方能参加考试。

2)实验考核内容包括:1)实验预习;2)问题回答与实验结果; 3)实验报告。实验指导教师根据上述四个方面进行综合评定。学生未取得1-3)项成绩时,第4)项成绩无效。

3)实验总成绩分优、良、中、及格、不及格五档,在成绩评定过程中,按照学院的精神,加强实验过程环节控制,按100分进行考核,各环节占分比例如下:

实验预习5%、问题回答10%、实验操作20%、实验报告 65%。以上四部分按具体分核出后汇总,成绩在90分以上者为优,在80-89之间者为良,在70-79之间者为中,在60-69之间者为及格,60以下者为不及格。

2. 实习

    指导实习的教师应对每个学生的实习情况进行考查,考查以口试和笔试的形式进行。根据学生在实习期间的实习态度、实习日记和实习报告、图纸的质量以及考查时回答问题的情况,确定考查成绩(其中:实习表现30%,实习报告40%,口试答辩20%,实习日记10%)。无实习日记及实习报告者,不允许参加考试,成绩按不及格计;学生实习,原则上出勤率应为100%。如有正当理由(病,事假)并经指导教师、系或院批准后,出勤率仍需达到90%以上,才有资格参加考试并评定实习成绩;实习报告总字数一般不少于3000字。内容包括实习单位概况、检测仪表与系统的结构和技术性能。实习中遇到的问题与建议,实习体会等。

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