传感器技术与应用在线精品开放课程建设研究
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摘 要：“传感器技术与应用”是电子与自动化学院电子信息工程技术、物联网应用技术等专业开设的专业核心课程。随着近年來物联网、无线传感、智慧农业、智慧牧业等技术领域高速发展，为满足自治区产业升级需求，结合工程应用实际，针对自治区智慧农业、智慧牧业等主要产业进行课程项目选择，有机结合校园信息化教学环境、教学资源库、职教云教学平台、微信等载体，制作“慕课”形式的精品在线公开课，在公共学习平台实现教育公平、技能普及、终身学习的教育目标。
关键词：教育改革;教师学习共同体;教师专业发展
【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2020）02B-0112-02
传感器技术与应用是电子与自动化学院电子信息工程技术、物联网应用技术等专业开设的专业核心课程。重点介绍各种传感器的工作原理、特性、测量电路、信号采集与处理及传感器智能测控系统设计与开发，结合工程应用实际，满足学生针对实际项目应用需求，合理选用传感器、开发调试测量电路、编写控制程序的能力，同时锻炼学生综合应用网络通信、计算机界面开发、移动设备APP开发等技术构建传感器综合智能测控系统的技巧和能力。
近年来，随着物联网、无线传感、智慧农业、智慧牧业等技术领域高速发展，传感器系统应用岗位群规模增大，人才缺口较大，为满足自治区产业升级需求，使课程内容与实际工程应用案例有机结合，在制订专业教学标准时，将课程开设时间调整到大二上学期，使学生在掌握电路分析、设计、制作、调测以及网络通信基础等能力的基础上，能够结合所学的智能控制系统开发能力，使用各类传感器针对不同需求设计、开发传感器应用系统，满足内蒙古经济、技术发展需求。
一、课程项目内容整体设定
针对自治区智慧农业、智慧牧业等主要产业进行课程项目选择。按照传感器主要采集模拟量种类设定项目章节，每个项目章节针对一类传感器进行教学。
将项目章节分为实地应用案例展示、项目需求分析、传感器原理及选型、传感器电路原理、传感器电路装调、传感器测控系统设计与实现、用户界面开发（1.VB界面、2.网页界面、3.手机界面）、传感器系统实地应用调试、工程师点评、任务拓展、习题自测等几个环节。每个项目章节中的实际生产需求根据传感器实际应用领域情况数量可进行增加。
为适应学生在线学习、碎片化时间整合等新学习模式的需求，将课程教学过程中的项目实际应用需求分析、传感器原理、传感器选型、传感器测量电路设计、调测、传感器智能测控系统设计、开发、传感器智能测控系统实测等教学活动制作成“慕课”形式的在线公开课，在公共学习平台运行非常有利于实现教育公平、技能普及、终身学习的教育目标。
二、课程项目内容设计
通过调研我区智慧农业、智慧牧业主要生产、技术服务企业单位，将在技术升级中用到的各类环境数据采集需求进行了整理分类，将有典型性、代表性的实际应用案例项目进行提炼、加工，通过整合，设计了六个学习项目，并在项目应用实地、技术企业现场、虚拟演播厅、实验室等几个环境录制了形式多样、表现生动、讲解细致的视频课。具体内容如下：
项目一、传感器与智能检测系统（4个视频课）
模块1.传感器在现代农牧、能源等生产领域中的作用及应用。
模块2.传感器测量电路的一般原理。
模块3.传感器检测系统的传输技术。
模块4.传感器智能检测系统的不同系统结构。
项目二、温度传感器技术与应用（13个视频课）
模块1.农业、牧业中温度测量的作用及现有测量产品应用案例解析及农业大棚温度控制需求。
模块2.温度传感器种类、原理、测量电路原理。
模块3.温度传感器原理及选型依据。
模块4.测温电路原理。
模块5.测温电路装调。
模块6.农业大棚温控系统设计。
模块7. 农业大棚温控系统开发。
模块8.农业大棚温控系统实测。
模块9.（拓展任务）奶牛体温实时监测系统需求分析。
模块10.奶牛体温实时检测系统设计与开发（1）
—DS18B20温度传感器原理及应用
模块11.奶牛体温实时检测系统用户界面开发（2）
—ESP8266WIFI芯片设置与应用
模块11.奶牛体温实时检测系统用户界面开发（3）
—用户控制界面设计与开发（VB语言）
模块13.奶牛体温实时检测系统实测
项目三、光强传感器技术与应用（13个视频课）
模块1.农产品光强度监测系统需求分析，及现有光强度测量产品应用案例解析，及农业、新能源产业中光强度测量的需求。
模块2.光强传感器种类、原理及选型依据。
模块3.光强度测量电路原理。
模块4.光强度测量电路装调。
模块5.农产品光强度监测系统设计与开发。
模块6.农产品光强度检测系统监测界面开发。
模块7.农产品光强度监测系统实测。
模块8.（拓展任务）棚内多种农产品分区域进行关照强度测控系统（遮光、补光控制）需求分析。
模块9.农产品分区域进行关照强度测控系统设计。
模块10.农产品分区域进行关照强度测控系统开发（1）
—光强度采集处理系统设计开发
模块11.农产品分区域进行关照强度测控系统开发（2）
—具备服务器功能的用户界面开发
模块12.农产品分区域进行关照强度测控系统开发（3）
—用户手机端APP控制程序开发（E4A软件） 模块13.农产品分区域进行关照强度测控系统实测。
项目四、压力传感器技术与应用（9个视频课）
模块1.乳制品运输中压力测量的作用及现有系统应用案例及需求分析。
模块2.压力传感器种类、原理及测量电路。
模块3.乳品运输链监测系统设计。
模块4.乳品运输链监测系统开发。
模块5.乳品运输链监测系统实测。
模块6.（拓展任务）农田滴灌系统系统渗漏监测系统需求分析。
模块7.水压传感器种类、原理及测量电路。
模块8.农田滴灌系统系统渗漏监测系统设计与开发。
模块9.农田滴灌系统系统渗漏监测系统实测。
项目五、湿度传感器技术与应用（10个视频课）
模块1.湿度传感器在智慧农业、智慧牧业中的应用案例与茄科类作物晚疫病监测中的湿度控制需求。
模块2.番茄晚疫病监测报警系统需求分析。
模块3.湿度传感器的种类、测量电路。
模块4.番茄晚疫病监测报警系统设计。
模块5.集成适度传感器原理及应用。
模块6.番茄晚疫病监测报警系统开发。
模块7.番茄晚疫病监测报警系统实测。
模块8.草场降雨量统计监测系统需求分析。
模块9.水位传感器原理及测量电路设计与开发。
模块10.草场降雨量统计监测系统测验。
项目六、新能源领域中的传感器应用技术（风力发电、光伏发电、电厂）（变压器测试、电流、负载、耐压等测量技术）（4个视频课）
模块1.风力发原理及运行过程中需控制的模拟量及各类传感器在风力发电设备中的应用。
模块2.电力系統中的常用设备、仪器作用及工作中需监控指标及电力系统中各传感器应用实例。
模块3.南水北调工程项目简介及过程中需要实时监控的模拟量及各类传感器应用实例。
模块4.无人驾驶农机具中传感器系统原理。
三、教学组织形式
本课程在项目设计中，以工作任务为引领，以岗位的工作项目为主线，以体现职业能力培养要求的企业实际项目案例为载体，有机结合校园信息化教学环境、教学资源库、职教云教学平台、微信等载体，针对课程知识、技能点开展线上与线下相结合的混合教学模式改革、实现课程目标。
在项目引入、理论学习、项目实操、课后点评、企业反馈、课外提升等教学过程中针对在线教学、课堂教学各自特点优势，进行了基于项目需求、在线学习探究、线上线下交互、仿真实训结合、企业标准调测、实地验收考核的教学设计。
课程设计符合行业、企业传感器技术应用岗位需求，适合初学者快速掌握传感器智能测控系统设计与开发中的关键知识、技术、技能。
同时，在建设、推进在线公开课成的同时，将充分发挥在线教学平台实时互动的特点，对学生进行过程考核，把握学生每一环节学习掌握情况。
针对每一学习过程进行评分，学习者在某一教学环节出现困难时，通过在线教学平台及时开展针对性辅导，帮助学生补上欠缺环节以便达到教学要求，以过程考核、线上线下交互的形式督促学生在学习在线公开课时学会、掌握知识、技能，实现课程。
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