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《物联网传感技术》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称（中文）
物联网传感技术
课程名称（英文）
loT Sensing Technology
课程类别：
专业主干课
课程性质
必修
授课语言
中文
授课学期
第5学期
学分
3
课程学时及分配
总学时
讲课
实验
课外
48
36
12
0
适用专业
物联网工程等
授课学院
计算机与软件学院
先修课程
电子技术基础
后续课程
无线传感器网络
课程简介
课程基本定位：本课程是物联网工程专业的主干课程。课程详细介绍 了各类传感器的工作原理、测量电路和应用场合，阐述了主要传感器 类型的设计、选用的原那么与方法。通过本课程的学习，要求学生掌握 常用传感器的基本原理、应用基础，并初步具有检测和控制系统设计 的能力，为从事工程技术工作和科学研究工作奠定基础。
复杂工程问题：本课程中的“智能平安小区防盗系统设计”是利用传 感器技术、计算机技术、网络通讯技术等，融合个性需要，将与智能 平安防盗有关的各个子系统有机地结合在一起，通过网络化综合智能 控制和管理，实现“以人为本”的全新智能防盗平安体验，属于“复 杂工程问题:要求学生综合运用物联网传感技术、通信、嵌入式系 统等多方面专业知识，在查阅相关资料基础上，深入分析形成设计方 案。同时在整个过程中培养学生的团队合作精神、沟通能力、工程管 理等多项能力。
核心学习结果：结合自主学习，理解物联网传感技术的原理及特性； 能够在学习小组中，运用物联网传感技术的相关专业知识，分析遇到 的复杂工程问题，设计合适的解决方案，并正确有效地开展实验验证 工作。
主要教学方法：讲授、实验、案例、专题研讨
大纲更新时间

二、课程目标课程总目

课程总目
课程子目标
达成方法

与方法。

与方法。

目标1. 3：
能够深入理
能够较好地理
能够理解传
能够基本理
不理解传感

解传感器的
解传感器的结
感器的结构
解传感器的
器的结构和

结构和信息
构和信息管
和信息管理
结构和信息
信息管理之

管理，通过了
理，并将其应
之间的联系
管理之间的
间的联系与

解信息接口 模块和通信 协议，并将其 应用于现代 传感器的生 产、研制、开 发中。
用于现代传感 器的生产、研 制、开发中。
与应用。
联系与应用。
应用。
目标L4：
能够深入综
能够较好地综
能够运用传
能够基本运
未掌握运用

合运用传感
合运用传感器
感器的基本
用传感器的
传感器的基

器的基本理
的基本理论和
理论和设计
基本理论和
本理论和设

论和设计方
设计方法，针
方法，针对物
设计方法，针
计方法，针对

法，针对物联
对物联网领域
联网领域复
对物联网领
物联网领域

网领域复杂
复杂工程问题
杂工程问题
域复杂工程
复杂工程问

工程问题研
研究，设计解
研究，设计解
问题研究，设
题研究，设计

究，设计可行 的解决方案， 并能对解决 方案进行分 析和论证。
决方案，并能 对解决方案进 行分析和论 证。
决方案。
计解决方案
解决方案。
目标2. 1：
具有很强地
具有较强地工
具有一般的
基本具有工
不具有工程

工程应用与
程应用与工程
工程应用与
程应用与项
应用与工程

工程设计的
设计的物联网
工程设计的
目设计的物
设计的物联

物联网传感
传感技术的开
物联网传感
联网传感技
网传感技术

技术的开发 能力。
发能力。
技术的开发 能力。
术的开发能 力。
的开发能力。
目标2. 2：
能够就物联
能够就物联网
能够就物联
能够就物联
未能就物联

网领域传感
领域传感技术
网领域传感
网领域传感
网领域传感

技术复杂工
复杂工程问题
技术复杂工
技术复杂工
技术复杂工

程问题的分
的分析，在学
程问题的分
程问题的分
程问题的分

析，在学习小
习小组中，发
析，在学习小
析，在学习小
析，在学习小

组中，充分发
挥组织、协调
组中，与小组
组中，与小组
组中，与小组

挥组织、协调
能力，与小组
成员沟通，合
成员沟通，协
成员沟通，协

能力，与小组 成员有效沟 通，合作解决 问题。
成员沟通，合 作解决问题。
作解决问题。
助解决1'可题。
助解决问题。
目标3. 1 ：
实验报告格
实验报告格式
实验报告格
实验报告格
实验报告有

式规范，文字
规范，文字严
式比拟规范，
式基本规范，
明显的抄袭
严谨，内容正
谨，内容比拟
文字比拟严
文字严谨，内
痕迹，不能正
确，条理性
正确，条理性
谨，内容正
容基本正确，
确问答所提
好，无抄袭痕
好，无抄袭痕
确，条理性
条理性好，无
的问题。
迹，图文并
迹，图文并茂；
好，无抄袭痕
抄袭痕迹，图

茂；能正确问
能比拟正确问
迹，图文并
文并茂；能基

答所提的问
答所提的问
茂；能比拟正
本正确问答

题。
题。
确问答所提
所提的问题。

的问题。

七、参考书目及学习资料
1、传感器技术，东南大学出版社；贾伯年，2016年
2、传感器与检测技术，清华大学出版社；王俊杰、曹丽，2011
3、传感器与自动检测技术，电子工业大学出版社；柳桂国，2013
4、传感器与检测技术实验台用户手册，浙江高联科技开发
标

L知识
1.1 :掌握基本传感器的原理及其实际应用电路。
1.2 ：掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，熟悉传感 器的类型的设计、选用的原那么与方法。
1.3 ：掌握传感器的结构和信息管理，了解信息接口模块和通 信协议，并将其应用于现代传感器的生产、研制、开发中。
1.4 ：能够综合运用传感器的基本理论和设计方法，针对物联 网领域复杂工程问题研究，设计可行的解决方案，并能对解 决方案进行分析和论证。
讲授、实验、
案例、专题研
讨。
2 .能力
2.1 ：具有工程应用与工程设计的物联网传感技术的开发能 力。
2.2 ：能够就物联网领域中传感器技术复杂工程问题的分析， 在实践环节中，充分发挥组织、协调能力，与小组成员有效 沟通，合作解决问题。
实验、案例、 专题研讨。
3.素养
3.1：具有自主学习、终身学习以及自我完善的意识。
实验、专题讨
论。

三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑
序号
支撑的毕业要求指标点
课程目标
1
指标点L 4:能够运用工程基础 和专业知识对物联网工程领域的 智慧标识和感知、信息传送和智 能处理环节的复杂工程问题解决 方案进行比拟与综合。
课程目标1.1、1.2
2
指标点2.3:能够针对物联网工 程领域的智慧标识和感知、信息 传送和智能处理环节的复杂工程 问题的多种可选方案，根据约束 条件进行比拟分析，通过文献研 究等方法确定合理方案，并进行 评价，获得有效结论。
课程目标2.1
3
指标点3.1：能够针对物联网工 程领域的智慧标识和感知、信息 传送和智能处理环节的复杂工程 问题，根据设计目标，确定合适 的技术路线。
课程目标1.3、1.4
课程目标2.2
课程目标3.1
、理论教学环节及基本要求
指标点4.2：能够根据物联网工 程领域的智慧标识和感知、信息 传送和智能处理环节的系统特征 及应用需求，选择研究路线，设 计实验方案。
章标题
教学内容
学时
预期学习成果
（描述学生在学完 本节内容后其知
识、能力或素养预 期成果到达的程 度）
教学方式
（讲授、专题研 讨、案例、实验、 实地调研等，但 不限于此）
课程目标

绪论
1
了解传感器的开展 现状和开展趋势。 理解传感器分类、 地位和作用。掌握 传感器的概念与组 成。
讲授、案例
目标1.1
第一章
传感器技术基础
3
了解传感器的标定 与校准；理解改善 传感器性能的技术 途径。掌握传感器 的数学模型，特性 与指标。
讲授、案例、作 业
目标1.1
第二章
电阻式传感器
4
了解电阻应变计的 结构。理解电阻应 变计的温度效应及 其补偿。掌握电阻 应变计的基本原理 和测量电路。
讲授、案例、作 业
目标
第三章
变磁阻式传感器
4
了解传感器线圈的 电气参数。理解传 感器的误差和应 用。掌握自感式传 感器、差动变压器、
讲授、案例、作 业
目标L1
见

电涡流式传感器的 工作原理和测量电 路。

第四章
电容式传感器
2
了解电容式传感器 应用中存在的问题 及改进措施。理解 电容式传感器的测 量电路和应用。掌 握电容式传感器的 工作原理、结构及 特性。
讲授、案例、作 业
目标L2
第五章
磁电式传感器
4
了解磁电式传感器 的误差及补偿。理 解磁电式传感器的 动态特性、两种测 振传感器、霍尔传 感器的应用。掌握 磁电式传感器的基 本原理与结构型 式、霍尔效应。
讲授、案例、作 业
目标1.2
第六章
压电式传感器
4
了解影响压电传感 器工作性能的主要 因素。理解压电方 程及压电常数，等 效电路及测量电 路。掌握压电效应。
讲授、案例、作
目标1.2
第七章
热电式传感器
4
了解热电偶的温度 补偿和使用误差。 理解伯、铜热电阻 的特性，热敏电阻 的特点。掌握热电 效应及其工作定 律。
讲授、案例、作 业
目标1.2
第八章
光电式传感器
3
了解光源。理解光 电器件的特性。掌
讲授、案例
目标1.3

握外光电效应及器 件，内光电效应及 器件。

第九章
光纤传感器
3
了解光调制与解调 技术。理解光纤的 特性。掌握光纤波 导原理。
讲授、案例、专 题研讨
目标L3
第十章
数字式传感器
2
了解频率式传感 器。编码器的基本 结构与原理，感应 同步器的工作原 理。掌握光栅的结 构与测量原理。
讲授、案例、作 业
目标1.3
第十一 早
化学传感器
2
了解离子敏传感 器。理解气体传感 器、湿度传感器的 应用。掌握气体传 感器、湿度传感器 的工作原理。
讲授、案例、作 业
目标1.3
第十二
-Vr.
传感器检测技术
2
了解核辐射检测。 熟悉超声检测、声 外表波检测、红外 检测、激光检测、 微波传感器的应 用。掌握超声检测、 声外表波检测、红 外检测、激光检测、 微波传感器的物理 基础。
讲授、案例、专 题研讨
目标1.4
五、实践（实验）教学环节及基本要求
编 *7inJ
号
实践（实 验）工程名 称
教学内容
学时
实验 类型
预期学习成果
课程目 标
1
应变片单
应变传感器的安装；差动
2
综合
掌握金属箔式应
目标2.1
1
臂、半桥、
放大器的调零；电桥的调
性
变片的应变效
目标3.1

全桥性能 比拟实验
零。测量并记录。掌握实 验电路的设计以及实验仪 器的使用。

应，单臂、半桥、 全桥的工作原理 和不同性能；了 解全桥测量电路 的优点。

2
差动变压 器的性能 实验以及 测位移特 性实验
差动变压器性能的电路的 设计及测试。
2
设计 性
理解差动变压器 的工作原理和特 性。
目标2.1
3
电容式、电 涡流传感 器测位移
电容式传感器及电涡流传 感器测量位移的工作原理 和特性。
2
设计 性
掌握电容式传感 器的结构及其特 点；掌握电涡流 传感器测量位移 的工作原理和特 性。
目标2.1
目标2.2
4
霍尔、磁电 传感器测 转速
磁电传感器与霍尔传感器 测转速的电路的设计及测 试
2
设计 性
掌握磁电传感器 与霍尔传感器测 转速的原理；
目标2.1
5
气敏传感 器、湿敏传 感器
气敏传感器与湿敏传感器 的工作原理电路的设计及 测试。
2
设计 性
掌握气敏传感器 与湿敏传感器的 工作原理及特性
目标2.1
目标2.2

六、课程评价
（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系
课程目标
考核内容
考核方式及占比（％）
成绩 （%）
作业
课程实验
考试

目标L1
是否掌握基本传感器的原理
及其实际应用电路；
2.5%

15%
17.5%
目标1.2
是否掌握各类传感器的结构、 原理及其性能指标，熟悉传感 器的类型的设计、选用的原那么 与方法；
2.5%

15%
17.5%
目标1.3
是否掌握传感器的结构和信 息管理，通过了解信息接口模 块和通信协议，并将其应用于
2.5%

15%
17.5%

现代传感器的生产、研制、开 发中；

目标1.4
是否能够综合运用传感器的 基本理论和设计方法,针对物 联网领域复杂工程问题研究， 设计可行的解决方案，并能对 解决方案进行分析和论证。
2.5%

15%
17.5%
目标2.1
是否具有工程应用与工程设 计的物联网传感技术的开发 能力。

12%

12%
目标2.2
是否能够就物联网领域传感 技术复杂工程问题的分析，在 实践环节中，充分发挥组织、 协调能力，与小组成员有效沟 通，合作解决问题。

12%

12%
目标3.1
课程讨论环节和分组实验环 节是否能够反映自主学习、终 身学习以及自我完善的意识。

6%

6%
合计
10%
30%
60%
100%

（二）考核方式评分标准
1.评分标准总体说明：
（1）本课程通过知识讲授、实验、课程考试等环节组成，最终要求学生能够认真完成作 业和讨论，通过课程考试。
（2）总评成绩由期末考试、作业和实验环节构成，各项课程子目标成绩按五等百分制评定，根据考核方式及占比表中规定的比例折算得到个人最终成绩。
2.评分标准分项说明（1）课程作业评分标准
课程目标
评分标准
90-100 （优）
80-89 （良）
70-79 （中）
60-69 （及格）
0-59 （不及格）
目标L1：
能够深入理 解基本传感 器的原理及
能够较好地理 解基本传感器 的原理及其实
能够理解基 本传感器的 原理及其实
能够基本理 解基本传感 器的原理及
不理解基本 传感器的原 理及其实际

其实际应用 电路。
际应用电路。
际应用电路。
其实际应用 电路。
应用电路。
目标1. 2：
能够深入理 解各类传感 器的结构、原 理及其性能 指标，非常熟 悉传感器的 类型的设计、 选用的原那么 与方法。
能够较好地理 解各类传感器 的结构、原理 及其性能指 标，较熟悉传 感器的类型的 设计、选用的 原那么与方法。
能够理解各 类传感器的 结构、原理及 其性能指标， 熟悉传感器 的类型的设 计、选用的原 那么与方法。
能够基本理 解各类传感 器的结构、原 理及其性能 指标，有点熟 悉传感器的 类型的设计、 选用的原那么 与方法。
不理解各类 传感器的结 构、原理及其 性能指标，不 熟悉传感器 的类型的设 计、选用的原 那么与方法。
目标1. 3：
能够深入理 解传感器的 结构和信息 管理，通过了 解信息接口 模块和通信 协议，并将其 应用于现代 传感器的生 产、研制、开 发中。
能够较好地理 解传感器的结 构和信息管 理，并将其应 用于现代传感 器的生产、研 制、开发中。
能够理解传 感器的结构 和信息管理 之间的联系 与应用。
能够基本理 解传感器的 结构和信息 管理之间的 联系与应用。
不理解传感 器的结构和 信息管理之 间的联系与 应用。
目标1. 4：
能够深入综 合运用传感 器的基本理 论和设计方 法，针对物联 网领域复杂 工程问题研 究，设计可行 的解决方案， 并能对解决 方案进行分 析和论证。
能够较好地综 合运用传感器 的基本理论和 设计方法，针 对物联网领域 复杂工程问题 研究，设计解 决方案，并能 对解决方案进 行分析和论 证。
能够运用传 感器的基本 理论和设计 方法，针对物 联网领域复 杂工程问题 研究，设计解 决方案。
能够基本运 用传感器的 基本理论和 设计方法，针 对物联网领 域复杂工程 问题研究，设 计解决方案
未掌握运用 传感器的基 本理论和设 计方法，针对 物联网领域 复杂工程问 题研究，设计 解决方案。
（2）课程实验评分标准
课程目标
评分标准
90-100 （优）
80-89 （良）
70-79 （中）
60-69 （及格）
0-59
（不及格）
目标2. 1：
具有很强地
具有较强地工
具有一般的
基本具有工
不具有工程

工程应用与
程应用与工程
工程应用与
程应用与项
应用与工程

工程设计的
设计的物联网
工程设计的
目设计的物
设计的物联

物联网传感 技术的开发 能力。
传感技术的开 发能力。
物联网传感 技术的开发 能力。
联网传感技 术的开发能 力。
网传感技术 的开发能力。
目标2. 2：
能够就物联
能够就物联网
能够就物联
能够就物联
未能就物联

网领域传感
领域传感技术
网领域传感
网领域传感
网领域传感

技术复杂工
复杂工程问题
技术复杂工
技术复杂工
技术复杂工

程问题的分
的分析，在学
程问题的分
程问题的分
程问题的分

析，在学习小
习小组中，发
析，在学习小
析，在学习小
析，在学习小

组中，充分发
挥组织、协调
组中，与小组
组中，与小组
组中，与小组

挥组织、协调
能力，与小组
成员沟通，合
成员沟通，协
成员沟通，协

能力，与小组 成员有效沟 通，合作解决 问题。
成员沟通，合 作解决问题。
作解决问题。
助解决问题。
助解决问题。
目标3.1：
实验报告格
实验报告格式
实验报告格
实验报告格
实验报告有

式规范，文字
规范，文字严
式比拟规范，
式基本规范，
明显的抄袭

严谨，内容正
谨，内容比拟
文字比拟严
文字严谨，内
痕迹，不能正

确，条理性
正确，条理性
谨，内容正
容基本正确，
确问答所提

好，无抄袭痕 迹，图文并 茂；能正确问 答所提的问 题。
好，无抄袭痕 迹，图文并茂； 能比拟正确问 答所提的问 题。
确，条理性 好，无抄袭痕 迹，图文并 茂；能比拟正 确问答所提 的问题。
条理性好，无 抄袭痕迹，图 文并茂；能基 本正确问答 所提的问题。
的问题。
(3)课程考试评分标准
课程目标
评分标准
90-100 （优）
80-89 （良）
70-79 （中）
60-69
（及格）
0-59
(不及格)
目标1.1:
能够深入理
能够较好地理
能够理解基
能够基本理
不理解基本

解基本传感
解基本传感器
本传感器的
解基本传感
传感器的原

器的原理及
的原理及其实
原理及其实
器的原理及
理及其实际

其实际应用 电路。
际应用电路。
际应用电路。
其实际应用 电路。
应用电路。
目标1. 2：
能够深入理
能够较好地理
能够理解各
能够基本理
不理解各类

解各类传感
解各类传感器
类传感器的
解各类传感
传感器的结

器的结构、原
的结构、原理
结构、原理及
器的结构、原
构、原理及其

理及其性能
及其性能指
其性能指标，
理及其性能
性能指标，不

指标，非常熟
标，较熟悉传
熟悉传感器
指标，有点熟
熟悉传感器

悉传感器的
感器的类型的
的类型的设
悉传感器的
的类型的设

类型的设计、
设计、选用的
计、选用的原
类型的设计、
计、选用的原

选用的原那么
原那么与方法。
那么与方法。
选用的原那么
那么与方法。