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《现代传感与检测技术》教学大纲

课程英文名

Modernsensoranddetectiontechnology

课程代码

03M0282

学分

2

总学时

32

理论学时

24

实验学时

8

上机学时

0

实践学时

0

课程类别

学科基础课

课程性质

任选

先修课程

模拟电子线路分析、数字系统设计基础

适用专业

人工智能

开课学院

信息工程学院

执笔人

赵会欣

审定人

专业评定小组

制定时间

2025年1月

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；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

本课程是人工智能专业本科生的学科基础选修课程。传感器作为数据采集的入口，既是自动控制系统的重要组成部分，物联网、智能工业、智能设备、无人驾驶等领域的“心脏”，也是智能感知时代下最基础的硬件之一。作为信息技术的三大支柱之一，各行各业都离不开传感与检测技术。本课程应用电子器件、电磁感应、光电、半导体材料、压电、超声等知识以及模拟电子线路分析、数字逻辑与数字系统等电子电路知识，围绕实际应用系统，研究从自然信源获取信息，并对之进行处理和检测的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。通过本课程的学习，使学生掌握常用的传感与检测技术专业基础，熟悉传感器工作原理、特性及检测方法，具备解决智能感知方面实际问题的能力，并对现代、先进传感与检测技术的科学发展有总体把握。

（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：理解传感器的基本概念及基本组成，了解传感器及其检测系统的设计流程，熟悉常用的电路设计、仿真工具。

2、ILO-2：熟练掌握应变式、电感式、电容式、压电式、热电式及光电式传感器的工作原理与检测电路设计方法，理解区分各种物理量传感器的基本特性及典型人工智能应用。通过介绍新冠肺炎疫情防控中智能机器人的应用，让学生对温度、压力、光电传感器有了更直观的认识，对智能感知系统中的传感器和测量系统复杂工程问题进行分析和求解。

3、ILO-3：了解化学量与生物量传感器的测量原理与检测技术，了解传感器技术在智能感知系统中的应用，具备相关行业发展的国际视野。

思政教育目标：

1.通过介绍现代医学传感器技术在信息技术中的重要支撑作用，引领学生认识了解传感器在不同领域的应用，拓展学生视野，激发学生专业学习兴趣，提升学生创新开拓的精神。

2.课程在介绍与新冠肺炎疫情防治技术相关的生物医学传感技术的同时，结合我国新冠肺炎疫情防治成效，帮助了解我国医疗设备水平现状，潜移默化地影响学生，增强学生的民族自豪感与爱国主义情怀。

二、课程目标达成的途径与方法

课程目标

教学环节

对应内容

ILO-1

讲授第1章及作业

1.传感与检测技术基础

ILO-2

讲授第2~6及作业

实验一、实验二、实验三、实验四

2.力学量传感器及其应用

3.几何量传感器及其应用

4.温度传感器及其应用

5.磁学量传感器及其应用

6.光电传感器及其应用

ILO-3

讲授第8~9、12章及作业

8.气体及生物传感器

9.智能传感器及其应用

12.现代检测系统

三、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、人工智能专业知识用于解决人工智能相关的复杂工程问题。

毕业要求1-3：能够将人工智能基础知识应用于智能系统的设计、分析、实现。

毕业要求3：设计/开发解决方案：能够设计针对人工智能复杂问题的解决方案，设计满足特定需求的智能系统，并能够在设计环节中体现创新意识，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：能够针对特定需求独立进行智能系统设计，并通过仿真或实验等手段验证可行性。

毕业要求4：研究：能够基于人工智能科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

毕业要求4-1：能够基于人工智能相关原理，对人工智能领域的复杂工程问题进行测试并获得有效数据。

课程目标

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

毕业要求1-3

毕业要求3-2

毕业要求4-1

ILO-1

H

H

H

ILO-2

M

H

H

ILO-3

H

M

M

注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。

四、课程主要内容与基本要求

1、传感与检测技术基础

了解传感器与检测技术的基本概念及基础，了解检测传感与检测技术的主要特点及国内外发展现状。通过介绍现代医学传感器技术在信息技术中的重要支撑作用，引领学生认识了解传感器在不同领域的应用，拓展学生视野，激发学生专业学习兴趣，提升学生创新开拓的精神。

2、力学量传感器及其应用

了解力学量