16.传感技术-教学大纲 .docVIP

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《传感技术》教学大纲

课程英文名

SensorTechnology

课程代码

03M0036

学分

2

总学时

32

理论学时

24

实验/实践学时

8

课程类别

学科基础课

课程性质

任选

先修课程

大学物理、电路分析基础、模拟电子线路、数字逻辑电路

适用专业

电子信息工程

开课学院

信息工程学院

教材及主要参考书

《传感器与检测技术》（第4版），胡向东，机械工业出版社，2021年，ISBN：

978-7-111-67268-5.

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

本课程是电子信息工程专业的学科基础选修课程。本课程应用大学物理的电子器件、电磁感应、光电、半导体材料、压电、超声、射线等知识，低频电子线路的电桥、放大、检波、数字逻辑以及功能性应用电路等电子电路知识，研究从自然信源获取信息，并对之进行处理和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。能够应用数学、自然科学和电子信息工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以解决工程中的复杂问题。本课程学习有关传感器的基础知识，使学生掌握常用传感器的工作原理并熟悉其特性及应用方法，了解传感器和传感技术的发展方向。

（二）课程目标

该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下所示：

1.ILO-1：理解传感器技术的基本概念和基本原理，了解典型应用，重点掌握一些常用传感器的信号选择方式和测量转换电路；依据传感元件及测量转换电路，能分析传感器的工作原理。

2.ILO-2：根据特定传感器的需求分析，确定设计目标，分析影响设计目标和技术方案的各种限制和矛盾因素。

3.ILO-3：具备传感器设计能力。基本设计能力：针对特定需求，能基本设计传感器方案。灵活设计能力：针对同一检测量，能设计不同原理的传感器；针对同一原理的传感器，能应用于不同物理量的检测；针对同一传感器，能设计不同变换电路。方案改进能力：对于传感器或无线传感器网络的多个解决方案，能够从多角度进行分析和比较，并根据问题特征选择传感器的研究路线以及设计实验方案。

（三）思政教育目标

将课程内容与思政元素有机融合，在教学内容中植入爱国主义情怀和大国工匠的奉献精神，将德育渗透、贯穿教育和教学的全过程，培养学生科学精神、创新精神、工匠精神等。了解信息时代传感器的重要性，了解我国传感器技术方面的需求、成果以及与国际先进技术的差距，鼓励学生树立实现制造强国的责任和担当。

二、课程目标与相关毕业要求的对应关系

毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、电子信息工程基础和专业知识应用于解决电子信息领域复杂工程问题。

毕业要求1-3：能够将数学、自然科学和工程科学方法用于对信号和系统的数学模型进行推演、分析和计算求解。

毕业要求2：问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析电子信息领域复杂工程问题，获得有效结论。

毕业要求2-3：认识到解决问题有多种方案，会通过理论推理、文献研究和工程方法分析和总结电子信息领域复杂工程问题的可能途径，寻求解决方案。

毕业要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对电子信息系统、电子测量与计量、信息处理与物联网等领域复杂工程问题解决方案，设计满足特定需求的系统、电路或功能模块，并能够在设计环节中体现创新意识，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

毕业要求3-2：能够采用恰当的技术和方法，设计和开发满足电子信息工程特定需求的系统、电路或功能模块，并进行测试分析和功能验证。

表1课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求

课程目标

毕业要求1-3

(支撑强度：M)

毕业要求2-3

(支撑强度：M)

毕业要求3-2

(支撑强度：L)

ILO-1

1

/

/

ILO-2

/

1

/

ILO-3

/

/

1

三、课程主要内容与基本要求

1、传感器的基本概念及一般特性

教学内容：了解测量相关背景知识、作用和地位、技术指标，理解传感器概念组成和分类。了解传感器特性，理解传感器的静态特性及其参数指标。了解传感器动态特性及其研究方法，掌握传递函数、频率响应时间响应的分析方法。

思政教育：传感器作为现代科技的重要基础工具，其技术创新直接推动着智慧社会和工业4.0的建设。通过传感器技术的不断进步，智能化、自动化生产逐渐普及，推动了中国制造的转型升级。因此，在学习传感器的基本概念时，学生应认识到科技创新对于国家经济发展、科技强国建设的重要性。应当以国家的需求和社会发展为导向，注重技术创新的本土化和自主可控，做到以实际行动服务国家发展大局。

2、电阻式传感器

了解电阻式传感器的作用、分类、特性及发展方向。掌握电位器式