自动检测技术课程标准

《自动检测技术》课程标准

1．前言

（1）本课程在相关专业中的定位

《自动检测技术》作为电气自动化技术专业的专业基础课程，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、调试和维护各类传感器的能力，组成各种检测系统的能力和对自动检测系统的分析、调试能力，这些能力是构成本专业职业技术领域共性职业能力的重要部分。本课程的前期课程主要有《电气技术基础》、《电子CAD》、《高等数学》等，平行的专业课程主要有《单片机与嵌入式系统》等，后续的专业课程主要有《电控与PLC应用技术 II》、《过程测量与仪表》、《计算机控制系统》等。

（2）本课程的基本教学理念

① 突出学生主体，注重学生的能力培养

《自动检测技术》面向电气自动化技术专业全体学生，注重自动检测技术的基本理论、基本方法和基本技能的学习及素质教育，激发学生的学习兴趣，在启发、提示下使其自主地、全面地理解自动检测技术的基本理论和基本方法，提高学生的思维能力和实际软件开发能力，增强他们理论联系实际的能力，培养学生的创新精神，使学生养成善于观察、分析和解决问题的习惯；以提高技能、磨砺意志、活跃思维和扩展视野为基本目标。

本课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，注重学生实际操作能力与应用能力的培养。课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓宽视野的过程。

② 尊重个体差异，注重过程评价，促进学生发展

本课程在教学过程中，倡导自主学习，启发学生对设定状况积极思考、分析，鼓励多元思维方式并将其表达出来，尊重个体差异。建立能激励学生学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系。该体系由形成性评价和终结性评价构成。在教学过程中应以形成性评价为主，注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。终结性评价应注重检测学生的知识应用能力。评价要有利于促进学生的知识应用能力和健康人格的发展。建立以过程培养促进个体发展，以学生可持续发展能力评价教学过程的双向促进机制，以激发兴趣、展现个性、发展心智和提高素质为基本理念。

③ 整合课程资源，改进教学方式，拓展学习渠道

本课程在教学过程中，在教师引导下，通过分析、推理，使学生自主归纳、总结，以便增强学生对各类常用传感器的工作原理和应用方向的理解；通过课堂讲解与讨论、项目驱动、案例分析、学做合一等方法促进学生对所学知识的理解和运用，以培养其对传感器的选择与应用能力，对自动检测系统的分析与调试能力。充分利用现代教学手段，不断改进教学方式，通过多媒体、网络、音像等组织学生学习鲜活的材料，突出典型案例的剖析，采用互动式教学使学生得到模拟训练，提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。

（3）本课程标准的设计思路

本课程标准在设计上本着懂方法，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型、应用性特

色，着重培养学生的实践应用技能，力求达到理论方法够用，技术技能过硬的目的。

鉴于本课程的服务面向与定位，本课程标准在设计过程中，通观考虑工业电气与自动化、楼宇自动化、照明电气自动化、过程控制与自动化仪表等专业对自动检测技术的需求特点，以能力本位的培养目标、过程导向的课程开发和行动导向的教学过程为指导思想，围绕技术应用能力培养这一高职教育的核心目标，结合课程本身的特点，明确本课程是按工作过程为主线设计的项目课程，以此来构筑课程教学体系与教学内容，通过项目引领和任务驱动，并配以案例分析进行教学。

课程按典型工作任务项目化设计，并围绕预设能力目标针对学习目标、工作任务、能力要求、教学内容、活动设计和建议学时等方面制定了参考标准。

课程内容的学习，注重学生实际应用技能，主要发展学生认知、归纳分析、迁移的能力。 认知主要表现在：对本课程理论、方法框架熟悉，准确理解自动检测技术的适用对象、开发过程、基本方法。

归纳分析主要表现在：通过明确的任务导向及案例分析，能归纳自动检测技术的理论、原则和方法的应用特点和策略，能分析其在软件开发中运用的具体场合与情形，。

迁移主要表现在：能将所学自动检测技术理论、原则、方法等迁移到新的具体案例中使用，能够将一个案例中的策略总结出来应用于新的情境中。

本标准对不同目标采用明确且不同的行为动词描述，从而更好地体现了本标准在执行中的参考价值和实现教学目标的要求。

课程标准中的目标主要是按结果性目标和体验性目标来描述的。结果性目标主要用于对\"知识与技能\"目标领域的刻画，而体验性目标则主要用于反映“过程与方法”、“情感态度与价值观” “职业道德与素质”等目标领域的要求。无论是结果性目标，还是体验性目标，都尽可能地以便于理解、便于操作和评估的行为动词来刻画。

结果性目标 ： 知识

了解－－说出、背诵、辨认、列举、复述、回忆、选出、识别等。

理解－－解释、说明、归纳、概述、推断。区别、提供、预测、检索、整理等。 应用－－设计、辩护、质疑、撰写、解决、检验、计划、总结、推广、证明等。 技能

模仿－－模拟、重复、再现、例证、临摹、类推、扩展等。

操作－－能够、运用、使用、掌握、制定、解决、绘制、安装、操作等。 迁移－－联系、转换、灵活运用、举一反三、触类旁通等。 体验性目标 ：

经历（感受）－－参与、讨论、寻找、交流、分享、访问、观察等。 反映（认同）－－认可、接受、遵守、欣赏、关注、拒绝、摈弃等。 领悟（内化）－－形成、具有、树立、热爱、坚持、保持、追求等。 2. 课程目标 （1）课程总目标

通过本门课程的学习，使学生知道自动检测技术的一些基本概念、基本理论和方法，学生通过运用自动检测技术的技术方法、思维方式结合具体情况进行实践，能达到理论联系实际、活学活用

的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、思考的习惯，同时通过教学过程中的项目分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识。

① 知识与技能目标

通过学习，学生能够知道各种常用传感器的基本物理效应、工作原理及其典型结构，掌握实际工程应用中自动检测环节常用的各种传感器的使用、安装方法及校验方法，并建立完整的自动检测技术概念，具备对自动检测系统的分析、调试能力。

   

能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器并正确安装；

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； 能够根据生产工艺要求对检测环节进行参数、技术指标的测试与校正； 能够根据系统的设计要求及技术指标分析和调试自动检测系统。

② 过程与方法目标

本课程在教学过程中，突出学生主体，采用项目式教学，启发学生善于观察、自主思考、分析问题与解决问题。通过以学生为主体的学习，使学生在观察、思维、推理与判断、分析与解决问题能力方面有明显的提高，能够利用所学原理与方法举一反三正确、灵活运用，体现注重实际应用技能的培养目标。

③ 在情感态度与价值观、职业道德与素质养成等方面的目标

在教学过程中，采用任务驱动、案例与引导、学做合一等方法。注重基础应用性，从理论的传授过渡到方法的学习。

      

通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯； 通过学习培养较强的自主学习能力和解决问题的能力；

通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力； 通过学习能够设计一般工作计划，行动方案；

通过学习培养学生掌握安全生产、文明生产与环境保护的相关规定及内容； 通过学习培养良好的团队合作精神，乐于助人；

通过学习养成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. 内容描述

（1） 课程总体内容描述

课程教学内容根据课程目标，按照电气自动化技术专业的职业岗位能力要求进行选择，采取与现场需求紧密结合的、以工作过程为导向的项目式教学，内容包括7个教学子项目：认识自动检测系统与传感器、温度的检测与处理、力学量的检测与处理、几何量的检测与处理、流量的检测与处理、光学量的检测与处理和典型检测系统的设计制作。涉及到自动检测领域的抗干扰技术、接口技术等均在课程项目实施中按需求进行。

自动检测技术 认识 自 动检 测系 统与 传 感器

温度的检测与处理力学量的检测与处理几何量的检测与处理光学量的检测与处理接近开关典型检测系统的设计制作 课程内容的教学顺序依照工作逻辑的顺序来设计，遵循以项目为载体、以同类物理量为对象、以工作过程为导向，按照感知、学习、应用、提高等层次式发展，符合学生循序渐进的学习特点。 为了充分考虑学生的个性发展，保留学生的自主选择空间，兼顾学生职业发展的需要，具体做法有以下两点。

第一，温度的检测与处理、力学量的检测与处理、几何量的检测与处理、流量的检测与处理、光学量的检测与处理属于传感器选用能力培养训练方面，学生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，以掌握不同物理量的检测与处理的系统组成、数据分析、简单故障处理等。

第二，典型检测系统的设计制作部分作为学生自由发挥的学习内容。老师提供与现场应用紧密结合的检测任务，学生应用前面所掌握的基本知识和技能，以小组为单位，在教师的指导下自主设计和制作完成相关检测环节。

（2）课程分项目具体内容描述

① 课程分项目的预设学习目标与工作任务的设计 序教学项目（单模块学习内容 （方案描述） 号 元能力） 工作任务的内容设计 1．学习检测系统各组成部分的功能和特点 2．学习传感器的组成、判别标准、各项技术指标的含义及一般选择原则。 认识自动检测1 单容水箱的液位测控系统设计 系统与传感器 温度的检测与2 处理 力学量的检测3 与处理 2．气化炉内温度的检测。 3．轧钢工艺钢坯温度的测量。 1．电子秤的制作。 2．恒压供水系统的压力测量。 3．金属加工削切力测量 量方法。 方法。 选择原则。 及选择原则。 用方法 。学习振动传感器的选择原则。 1．饮水机的温度测控电路的制作。 学习热敏电阻的结构原理、选型、使用和测量方法。 学习电阻式温度传感器的结构原理、选型、使用和测学习热电偶式传感器的结构原理、选型、使用和测量学习应变式力传感器的结构原理、测量电路、校验及学习压阻式压力传感器的结构原理、测量电路、校验学习压电式传感器的结构原理、测量电路、选型及使

1．自动分拣系统中的几何形状精度检测。 2．涡流非导电材料厚度测量 几何量的检测4 与处理 学习自感式及差动变压器式位移传感器的结构原理、测量电路、选型及使用方法 学习电涡流式传感器的结构原理、常用电路及使用方法 1．学习电容式传感器的结构原理、选型及使用方法。 2．学习电容式压力变送器的结构及使用方法。 学习超声波式传感器的结构原理、常用电路及使用方法 学习光电式传感器的结构原理、选型及使用方法。 学习红外检测系统的组成、红外线热释电传感器的原理及应用。 学习电感式接近开关的结构原理及使用方法和接线方法。 学习电容式接近开关和光电式接近开关的结构原理及使用方法和接线方法。 学习霍尔式接近开关的结构原理及检测应用。 学习和分析各系统的检测环节，了解各部分的作用与器件选择原则，掌握关键操作与维护技能。 3．汽车油箱油量的检测。 4．污水池液位检测 1．条形码扫描笔的设计 2．家用防盗报警装置。 1．金属物位置检测 6 接近开关 2．绝缘介质物位检测 3．磁性物位置检测 自动检测技术在智能楼宇系统中的典型检测系统7 的设计制作 应用（任选） 自动检测技术在过程控制系统中的应用（任选） 光学量的检测5 与处理 ② 活动设计与要求

模块内容的选取以工程实践案例和相关项目为主线，以工作岗位需求为出发点，设计了涉及工业、农业、民用、军用等多领域的学习情境作为学生学习活动，其目的是使学生通过项目制作来学会如何应用各类传感器构建不同应用场合的自动检测系统。这样的活动设计是保证学生在有限的学习时间内尽量学会更多的知识、技能和综合应用能力。解决以往传统学科体系下只能学习基本知识点而不会综合应用相关知识和技能来设计开发自动检测系统的问题。

③ 课时建议

本课程的教学课时为48学时，其中：课堂教学（讲授、研讨、分组设计方案）32时，课程实习（项目实施、评价）16学时。

4. 实施要求 （1）教学方式的设计

本课程学习活动的设计以典型的工作项目为载体，以电气自动化技术专业职业岗位能力为核心，构建基于工作过程的项目驱动式教学内容，按资讯→计划→决策→实施→检查→评估完整的六步骤工作过程进行行动导向。课程内容的教学要求必须以学生自主学习为主，教师的讲授与辅导为辅。要重视对学生的启发，对每模块知识点的学习时，通过设置的工作任务内容和学习过程，从管理者或信息使用者的角度提出问题，启发学生思考、分析、判断，最后教师加以归纳、总结。在学生思考和分析时，教师要注重引导和提示。最终达到学生“（或换位）思考——分析、推理、选择——归纳整理、深刻理解——吸收创新”逐层递进的能力目标。

为保证学习活动在顺利开展，要求教师事先为学生布置学习任务，提供必要的学习资料，教师必须要求学生进行先期预习，在课堂上采取集中讲授、问题研讨、案例教学、学做合一、现场体验等多种形式解决相关问题，在实习环节采取分组方式，分派各组的工作任务，实行有效的分工与合

作，共同完成学习任务。

本课程在模块学习内容下设置具体的单元学习内容，参见表1。单元学习内容的教学要求根据学习内容的不同而有所不同。

以项目三：温度的检测与处理举例说明如下：

学习模块——针对温度这一特定物理量，根据不同的检测要求，学生选择不同的传感器类型，完成电路的设计。包括热敏电阻、电阻式温度传感器、热电偶传感器的结构原理、选型、使用和测量方法。

教学步骤说明（在教案中有明确说明）：

① 资讯：老师布置任务，提供学习情境资料，包括项目名称、学习目标、学习内容、评价方式等。学生根据学习情境资料，自行分小组搜集资料，学习知识点，完成作业文件。

② 计划：学生以小组为单位进行分析、讨论，根据工作任务进行分解，明确分工，同时计划实施的具体细节，如完成该项目所需的工器具、项目安排时间进度、元件明细、评估举证资料的准备等等。

③ 决策：学生以小组为单位提出设计思路与初步方案，完成传感器的选型、测量电路的选择和检测电路的设计，教师给予适当提示，学生完善设计方案。学生根据实际情况和老师的建议，进一步优化方案，确定后按团队编制项目实施计划。

④ 实施：学生按照项目实施计划合理安排时间进行实际项目的实施，如制作相应电路、使用常规电子测试仪器和工具进行调试、整理技术和工艺文件。老师进行相关指导。

⑤ 检查：学生按照计划要求、技术规范和质量管理的方法检查计划实施的过程；检查方式分为学生自检、团队互检，发现问题及时处理，并应记录相关调试和检查步骤以及故障现象和处理方法。按照技术规范要求完成技术资料的归档工作。以小组形式演示成果并答辩。

⑥ 评价：分小组自评、小组互评、教师评价三种形式评价工作过程和成果的优劣，教师提出不及及改进意见。

具体教学建议

① 课堂教学宜采取“项目式教学”、“引导文法”、“案例教学法”等教学方法，注重引导； ② 提供教师与学生共同备课，在备课过程中分析学生的接受情况，根据学生的学习情况设置学生自主完成的学习内容；

③ 及时评估学生的学习情况，依此对学生课前预习和课后辅导做出调整。

④ 教学条件应具有能满足项目教学要求的实验、实训的场所，多媒体教学设备以及配备相应的实验实训仪器、设备。

（2）考核与评价方法的设计

在考核方法上，注重全面考察学生的学习状况，启发学生的学习兴趣，激励学生学习热情，促进学生的可持续发展。

对学生学习的评价，既关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既关注学生学习的结果，更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化，要将过程评价与结果评价相结合，定性与定量相结合，充分关注学生的个性差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息，适时调整和改善教学过程。

① 注重对学生学习过程的评价

对学生学习过程的评价，包括参与讨论的积极态度、自信心、实际操作技能、合作交流意识，以及思考的能力、创新思维能力等方面，如：

     

是否积极主动地参与讨论和分析；

是否敢于表述自己的想法，对自己的观点有充分的自信； 是否积极认真地参与模拟实践和应用实践； 是否敢于尝试从不同角度思考问题，有独到的见解；

能否理解他人的思路，并在与小组成员合作交流中得到启发与进步； 是否有认真反思自己思考过程的意识。

② 恰当评价学生的理论知识与实际操作技能

本课程强调对理论知识的应用，在评价学生学习效果时，要侧重实践能力的考察，对本课程就是要侧重于实际操作能力的考察。通过参与课堂讨论的质量、分析能力、对新知识的接受和消化能力、学习迁移能力等多方面，与基础理论知识考核结合评价学生的学习效果。

③ 评价手段和形式要体现多样化

在呈现评价结果时，应注重体现综合评价和要素评价。

本课程学生学业评价突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价。关注评价的多元性。      

学生学业评价以过程评价为主，结果评价为辅；

重点考察学生通过阶段性学习所得到的学习成果，成果表现为作业文件、设计思路、电路 学生学业评价方式及分数计算办法

综合评价：采取学习小组互评，小组内部互评，学生自评、教师评价等方式，根据项目考社会评价：聘请企业工程技术人员参与对学生学业的评价，评价分数占总成绩比重10%。 课程考核：分数占总成绩比重40%。

图设计与调试、工作态度、团队精神等方面。

核评价方案形成学业综合评价成绩。评价分数占总成绩比重50%。

表1

自动检测技术课程学习内容及教学具体要求

序号 1 项目 名称 认识自动检测系统与传感器 温度的检测与处理 项目 方案描述 设计单容水箱的液位测控系统 预设能力 目标 1了解检测系统各组成部分的功能和特点 2理解传感器的组成、判别标准、各项技术指标教学资源 PPT、PC、过程控制实训装置 PPT、PC、 相关传感器、实验平台及电工工具、仪器仪表等 PPT、PC、 相关传感器、实验平台及电工工具、仪器仪表等 PPT、PC、 相关传感器、实验平台及电工工具、仪器仪表等 PPT、PC、 相关传感器、实验平台及电工工具、仪器仪表等 PPT、PC、 相关传感器、实验平台及电工工具、仪器仪表等 PPT、PC、 相关实训装置及电工工具、仪器仪表等 学习成果 作业文件 演示 作业文件 演示 实施要点 （教学方法） 案例与引导法 任务驱动 案例与引导法 任务驱动 学做合一 案例与引导法 任务驱动 学做合一 学时 4 2 3 力学量的检测与处理 4 几何量的检测与处理 5 光学量的检测与处理 6 接近开关 7 典型检测系统的设计制作 的含义及一般选择原则。 1了解温度传感器的一般测量方法 1饮水机的温度测控电路的制作。 2掌握热敏电阻、电阻式温度传感器、热电偶式2气化炉内温度的检测。 传感器结构原理、选型方法，使用和测量方法 3轧钢工艺钢坯温度的测量。 1、掌握应变式力传感器、压阻式压力传感器、1 电子秤的制作 压电式传感器的结构原理、测量电路、校验及选2 恒压供水系统的压力测量 择原则。 3金属加工削切力测量。 2、了解振动传感器的选择原则。 1自动分拣系统中的几何形状精度1掌握电容式传感器、超声波液位传感器、差动检测。 变压器式位移传感器、电涡流式传感器的结构、2涡流非导电材料厚度测量 选型及使用方法。 3汽车油箱油量的检测。 2了解电容式压力变送器的结构及使用方法。 4污水池液位检测 1掌握光电式传感器的结构原理、选型及使用方法。掌握光电式接近开关的结构原理及使用方1 条形码扫描笔的设计 法。 2 家用防盗报警装置。 2了解红外检测系统的组成、红外线热释电传感器的原理及应用。 1掌握电感式接近开关、电容式接近开关及光电1金属物位置检测 式接近开关的结构原理及使用方法。 2绝缘介质物位检测。 2掌握霍尔式传感器的工作原理和霍尔式接近开3磁性物位置检测。 关的结构原理及使用方法。 1自动检测技术在智能楼宇系统中1具备分析各系统的检测环节的能力。 2理解各部分的作用与器件选择原则。 的应用（任选） 2自动检测技术在过程控制系统中3 了解各器件的安装方法。 4掌握关键操作与维护技能。 的应用（任选） 学时合计 8 作业文件 演示 8 作业文件 演示 案例与引导法 任务驱动 12 作业文件 演示 案例与引导法 任务驱动 学做合一 案例与引导法 任务驱动 学做合一 案例与引导法 任务驱动 48 4 6 6 作业文件 演示 作业文件 演示

（3）教案编写

本课程标准对教案的定义是指在本课程完成整体教学设计，确定课程学习项目及各项目组成模块明确的基础上，对每一模块的教学内容按每一教学单元(原则上是2学时为一教学单元)进行的教学方案设计，它包括对本模块学习目标、工作任务、能力要求及教学内容分解到本教学单元中的具体授课内容、课堂活动教学的组织方式与教学要求、课时建议等。特别是要通过设计清楚阐述针对本模块的工作任务如何将典型实践性环节所需实践知识融入理论知识学习中，并根据能力要求，如何将技能实践融入学习过程中。

必须依据本课程标准编写教案。充分体现任务引领、实践导向课程设计思想。教案要体现先进性、通用性、实用性。反映自动检测技术的新技术、新方法，活动设计要具体、可操作。

采用任务引领、案例教学方法的前提下，教案的编写应考虑如下几点：     

应明确本次授课应让学生掌握的知识点和基本技能，体现理论够用、技能达标的高明确采用的教学活动方式，以利于教学目标的实现；

教学采用的案例、情景假设等，不仅适应教学目的，更应渗透人文精神和职业素质时间的安排。既能使学生在轻松活泼的气氛中实现教学目标，完成本次课的教学任具体教案编写依据《南京工业职业技术学院课程教学设计规范》进行课程整体教学

职教育特点；

的养成；

务，又能有时间总结、答疑，体现教学组织的科学性。 设计及各教学单元设计。

本课程标准规定本课程全部教案按年度版本进行管理，教案必须根据当年教学实践及学生学习条件的变化，由课程教学团队根据“信息反馈、团队反思、成员共享”的原则，对课程全部教案进行一次修改完善，形成当年更新版本用于下一年度的课程教学，并撰写年度改版总结报告存档备案。

（4）课程教学资源及使用要求

本课程开发的相关教辅材料、多媒体课件、实训工作规范、网络资源、计算机软件项目资料等均为课程教学资源。

各种教学资源作为配合课程教学使用的助教、助学资源必须符合以下要求： ① 内容符合课程标准要求，教学目标明确，取材合适； ② 符合认知规律，逻辑性强，利于学生知识与能力的建构； ③ 媒体资源使用恰当，和传统教学方法相得益彰，互动性好； ④ 文字、符号、公式、计量单位符合国家标注或惯例； ⑤ 教师教学中不能过分依赖课件，尤其是文字表述内容。