《典型传感器应用》课程标准
一、课程基本信息
课程名称：《典型传感器应用》
课程性质：专业核心课程
课程类别：理实结合
学时学分：64学时，4学分
适用专业：应用电子技术专业
二、课程定位
本课程是应用电子技术专业的一门专业核心课程，其专业性、实践性很强，是专业学生必修的综合技术应用课程之一。课程将传感器技术与检测技术进行有机整合，将检测技术渗透到传感器的测量与控制中。
先修课程：《高等数学》、《实用电工技术》等课程
后续课程：《嵌入式系统》、《智能电子产品设计与制作》等课程。
三、课程目标
1．总体目标
课程通过教学课题和教学项目的完成，掌握常用传感器与检测技术的工作原理和使用方法，并在实践教学基础上，学会选择和应用常用传感器，提高学生的动手能力和学习兴趣，培养学生独立处理问题和解决问题的能力。
2．具体目标
（1）知识目标——掌握测量及误差理论等基础知识，传感器及检测技术基本知识，电桥测量电路的基本特性；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；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。能够使用常用仪器检查各种传感器性能，判别其好坏；能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器；能够根据被测信号的特点，合理选用信号处理芯片，组成高效合理的检测电路；能够运用所学知识设计制作基本检测单元模块电路；能够对制作的模块电路进行简单地测试；检测系统组成及维护使用能力。
（2）能力目标——学习科学探究方法，养成自主学习能力，包括技术资料的检索和使用能力以及新技术的使用和创新能力。
（3）素质目标——养成良好的工作责任心和严谨的工作作风；培养良好的思维习惯和职业规范，了解科学技术与社会的相互作用，逐步养成科学的价值观；培养良好的合作精神、创新精神和竞争意识。
四、课程设计
1．设计思路
本课程按项目或任务式教学课程进行设计，以项目为引导，任务为驱动，内容以实用为主，原理分析通俗易懂。各项目中典型传感器应用电路的分析和测试，融合常用传感器的基本知识。课程内容包含了传感器检测若干个项目，每个项目又分为若干个典型工作任务，每个任务将相关知识和实践实验进行有机的结合，突出实际应用，减少理论推导，注重培养学生的实际应用能力和分析解决问题的实际工作能力。根据本课程的教学目标，以各种测量手段为主线，传感器的应用贯穿课程整个内容，让学生在用什么、学什么、会什么的过程中，逐步掌握专业技能和相关专业知识，培养学生的实际操作能力。
2. 课程内容与要求
学习模块
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模块一 知识储备
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学时数
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6
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学习目标
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1．掌握传感器的概念。
2．掌握传感器各项技术指标的含义。
3．了解检测系统的组成。
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学习内容
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知识点
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技能点
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1.掌握传感器的概念
2.掌握检测系统的组成
3.了解传感器的基本特性
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1.具有识别常用传感器的能力
2.能够读懂传感器参数的能力
3.具有判别传感器好坏的能力
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操作训练
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任务1 认识传感器与检测系统
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教学方法
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项目教学法、直观教学法
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教学条件
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教室多媒体、教学课件
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考核与评价
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要求过程考核与期末考核相结合；理论考核与实践考核相结合
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学生知识能力要求
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了解传感器
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教师知识能力要求
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（1）担任本课程的教师应具备电气自动化等相关专业本科及以上学历，具有双师型或有三年以上企业工作经历。并承担过一门及以上相关专业基础课程的讲授工作，同时具有较高的实践能力及指导学生学习和实践的能力。
（2）担任该课程的教师还应拥有较为丰富的课堂与学习指导教学资源，如教学课件、习题库、试题库等，并具有一定的科研能力。
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学习模块
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模块二 温度的检测
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学时数
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16
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学习目标
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1．掌握温标的概念。
2．了解可用于检测温度的传感器种类。
3．熟悉温度检测传感器电路。
4．学会虚拟仪器软件的使用。
5. 具有根据检测对象选择合适温度传感器的能力。
6. 具有设计简单传感器检测电路能力。
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学习内容
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知识点
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技能点
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1.掌握集成传感器，热电偶、铂电阻等温度传感器的测温原理
2.掌握各类温度传感器的测量特性
3.掌握各类温度传感器的检测电路
4.掌握虚拟仪器软件的简单应用
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1.具有根据检测对象选择合适温度传感器的能力
2.具有设计简单传感器检测电路能力
3.具有使用焊枪、万用表等相关仪器设备进行制作和测试的能力
4.具有利用虚拟仪器软件组建检测系统的能力
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操作训练
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任务1 气温检测仪的制作
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任务2 锅炉温度检测仪的制作
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任务3 体温计的制作
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教学方法
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项目教学法、直观教学法
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教学条件
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教室多媒体、教学课件、自动检测实训室
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考核与评价
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要求过程考核与期末考核相结合；理论考核与实践考核相结合
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学生知识能力要求
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能识别各种温度传感器，具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
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教师知识能力要求
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（1）担任本课程的教师应具备电气自动化等相关专业本科及以上学历，具有双师型或有三年以上企业工作经历。并承担过一门及以上相关专业基础课程的讲授工作，同时具有较高的实践能力及指导学生学习和实践的能力。
（2）担任该课程的教师还应拥有较为丰富的课堂与学习指导教学资源，如教学课件、习题库、试题库等，并具有一定的科研能力。
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学习模块
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模块三 力的检测
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学时数
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8
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学习目标
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1．掌握电阻应变片传感器的测重原理。
2．学会分析应变片测重原理图；
3.能使用应变传感实训仪器搭建电路，观测绘制线性关系图并分析测量结果，比较不同的测量方法对性能的影响，利用实训仪组装电子秤并调试。
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学习内容
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知识点
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技能点
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1.掌握弹性敏感元件、压电式传感器的特性和测量要求。
2.掌握利用应变片的重量检测电路
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1.具有根据检测对象选择合适力传感器的能力
2.具有较强的电路制作和调试能力
3.具有对传感器进行标定的能力
4.具有利用虚拟仪器组建较复杂检测系统能力
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操作训练
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任务1 电子秤的制作
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教学方法
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项目教学法、直观教学法
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教学条件
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教室多媒体、教学课件、自动检测实训室
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考核与评价
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要求过程考核与期末考核相结合；理论考核与实践考核相结合
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学生知识能力要求
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能识别各种力传感器，具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
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教师知识能力要求
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（1）担任本课程的教师应具备电气自动化等相关专业本科及以上学历，具有双师型或有三年以上企业工作经历。并承担过一门及以上相关专业基础课程的讲授工作，同时具有较高的实践能力及指导学生学习和实践的能力。
（2）担任该课程的教师还应拥有较为丰富的课堂与学习指导教学资源，如教学课件、习题库、试题库等，并具有一定的科研能力。
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学习模块
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模块四 环境量检测
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学时数
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10
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学习目标
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1．了解可燃气体检测的原理；
2. 掌握噪声的概念和种类。
3. 掌握噪声传感器电路的构成与性能；
4. 能利用噪声传感器搭建电路，观测绘制线性关系图并分析测量结果。
5. 利用可燃气体传感器搭建电路，观测绘制线性关系图并分析测量结果。
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学习内容
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知识点
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技能点
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1.了解环境量的种类
2.掌握气体传感器、噪声传感器的测试原理
3.能够分析各检测电路
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1.具有根据检测对象选择合适环境量检测传感器的能力
2.进一步加强制作和调试能力
3.具有设计传感器检测电路的能力
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操作训练
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任务1 可燃气体报警器的制作
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任务2 环境噪声测试仪的制作
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教学方法
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项目教学法、直观教学法
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教学条件
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教室多媒体、教学课件、自动检测实训室
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考核与评价
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要求过程考核与期末考核相结合；理论考核与实践考核相结合
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学生知识能力要求
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能利用传感器进行制作实际作品，具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
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教师知识能力要求
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（1）担任本课程的教师应具备电气自动化等相关专业本科及以上学历，具有双师型或有三年以上企业工作经历。并承担过一门及以上相关专业基础课程的讲授工作，同时具有较高的实践能力及指导学生学习和实践的能力。
（2）担任该课程的教师还应拥有较为丰富的课堂与学习指导教学资源，如教学课件、习题库、试题库等，并具有一定的科研能力。
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学习模块
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模块五 位移的检测
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学时数
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8
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学习目标
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1．掌握霍尔式、光电式接近开关的概念
2．理解霍尔式、光电式接近开关的接口电路；
3．能够利用霍尔式、光电式接近开关搭建电路，并得到车程和车速。
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学习内容
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知识点
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技能点
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1.掌握霍尔、光电传感器的测试原理
2.掌握霍尔传感器可检测的对象
3.掌握利用霍尔和光电传感器测速和测距的原理
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1.具有根据检测对象选择位移检测传感器的能力
2.具有系统分析设计能力
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操作训练
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任务1 车程和车速检测
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教学方法
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项目教学法、直观教学法
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教学条件
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教室多媒体、教学课件、自动检测实训室
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考核与评价
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要求过程考核与期末考核相结合；理论考核与实践考核相结合
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学生知识能力要求
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能识别霍尔传感器，具有查阅资料，搜集、分析信息的能力
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教师知识能力要求
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（1）担任本课程的教师应具备电气自动化等相关专业本科及以上学历，具有双师型或有三年以上企业工作经历。并承担过一门及以上相关专业基础课程的讲授工作，同时具有较高的实践能力及指导学生学习和实践的能力。
（2）担任该课程的教师还应拥有较为丰富的课堂与学习指导教学资源，如教学课件、习题库、试题库等，并具有一定的科研能力。
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学习模块
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模块六 传感器的综合运用
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学时数
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16
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学习目标
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1．掌握干扰的概念与分类。
2．了解抗干扰的措施和方法；
3.了解机器人的概念
4.了解传感器在机器人中的应用
5.能够利用传感器来实现机器人的某些功能。
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学习内容
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知识点
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技能点
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1.了解抗干扰技术在检测仪器中的应用
2.了解传感器在智能移动机器人中的易用
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1.具有综合的选择合适传感器的能力
2.具有组建复杂检测系统的能力
3.具有在一个系统中使用多个传感器解决问题的能力
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操作训练
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任务1 抗干扰技术
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任务2 移动机器人避障
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教学方法
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项目教学法、直观教学法
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教学条件
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教室多媒体、教学课件、自动检测实训室
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考核与评价
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要求过程考核与期末考核相结合；理论考核与实践考核相结合
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学生知识能力要求
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能对常见电子元器件进行识别、测量，会使用常见仪器仪表（如万用表、示波器、函数信号发生器），具有查阅资料，搜集、分析信息的能力，并能进行创新设计。
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教师知识能力要求
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（1）担任本课程的教师应具备电气自动化等相关专业本科及以上学历，具有双师型或有三年以上企业工作经历。并承担过一门及以上相关专业基础课程的讲授工作，同时具有较高的实践能力及指导学生学习和实践的能力。
（2）担任该课程的教师还应拥有较为丰富的课堂与学习指导教学资源，如教学课件、习题库、试题库等，并具有一定的科研能力。
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五、课程实施建议
1. 课程组织形式
理实一体化实训室现场教学。
2. 教学方法
(1)理论--仿真--实践：通过仿真和演示，直观的观察程序在虚拟系统中的运行过程，加深学生对个类传感器特性的理解。
(2)讲练结合：以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的实践技能。
(3)多媒体一体化教学：利用视听媒体，将抽象的内容，采用动画等方式形象的演示出来。
(4)案例教学法：以工学结合企业的典型产品作为来进行剖析教学。
(5)任务驱动型教学法：以实际任务为目标，整个教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性，引导学生自主思考。
通过多种教学方法的灵活使用，将抽象的问题具体化、形象化，将理论分析与应用相结合；通过实际应用，从小的实践项目到较大一点的综合性实践项目的训练，培养学生的成就感，提高学生的学习兴趣和乐趣；将学生的被动接收，变为在老师的指导下的主动学习。
3. 实训条件
目前有自动检测实训室。
4. 考核方式设计
（1）评价方式：过程考核与期末考核相结合。
（2）考核要求具体说明：
过程考核中单元任务的实训(一体化)操作平均分为学生专业能力训练的主要成绩，以∑/n来计算。
平时表现考核应包括课堂表现、实训操作、巩固提高等部分。课堂表现指对平时出勤、学习态度、回答问题进行成绩评定，占过程考核的10%。
综合考核(期末考核)包括理论和实践两部分，理论部分重点考查学生传感器的基本知识、基本概念，实践部分重点考查学生选用传感器、电路搭建调试能力，占综合评价成绩的30%。
5. 教师的要求
（1）具有很好的实践动手能力。
（2）具有良好的课堂教学能力。
（3）能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中出现的异常问题。
六、教材、教学参考书及网站
1. 教材
《传感器及应用》。王倢婷主编，中国劳动社会保障出版社。
2. 参考书
《传感器及其应用》。何希才主编，国防工业出版社。
《传感器应用技术项目化教程》。冯成龙等主编，清华大学出版社。
