傳感器與智能檢測技術 課程考核大綱

傳感器與智能檢測技術課程考核大綱（SensorsandIntelligentDetectionTechnology）課程基本信息課程編號：04021167h課程學時：48課程學分：3一、課程的性質和地位本課程是農業(yè)智能裝備工程專業(yè)的專業(yè)必修課和核心課程，在實現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標中扮演的角色是融合農業(yè)工程、機械工程和信息科學的橋梁，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)工程思維與創(chuàng)新能力，使學生能夠從事農業(yè)智能裝備的研究與應用等工作。學生需要掌握常見傳感器的基本原理、基本特性、技術性能指標及改善性能途徑、傳感器的標定和校準方法及傳感器的選用原則；掌握傳感器信號調理技術、信號采集方法、數(shù)字信號處理初步知識以及智能檢測技術；掌握傳感器與智能檢測技術在農業(yè)智能裝備中的典型應用。二、理論教學部分的考核目標通過本課程的學習，學生能夠根據工程需要選用合適的傳感器，掌握檢測系統(tǒng)的基本組成和設計分析方法，掌握檢測數(shù)據的常用智能分析方法，具備從事測試相關領域科學研究和技術開發(fā)的能力。本課程的核心學習結果是培養(yǎng)學生掌握農業(yè)智能裝備中典型傳感器的使用和典型作業(yè)參數(shù)的智能檢測應用，以點帶面，進而掌握智能檢測系統(tǒng)的設計。緒論（一）學習目標1.一般了解：傳感器的發(fā)展，檢測技術的發(fā)展。2.一般掌握：農業(yè)智能裝備中的傳感器。3.熟練掌握：無。（二）考核內容傳感器的分類，傳感器的安裝方式，傳感器在農業(yè)中的應用，智能檢測的框架。（三）考核要求1.識記：傳感器的類型。2.領會：智能檢測的流程。3.應用：農業(yè)中常用的傳感器及檢測技術。第一章常用傳感器與測量電路（一）學習目標1.一般了解：光電傳感器、光纖傳感器，紅外測試和激光測試的工作原理。2.一般掌握：磁電式、壓電式和熱電式傳感器的工作原理及應用場合。3.熟練掌握：電阻、電容與電感式傳感器的工作原理及應用場合，電橋測量電路。（二）考核內容電橋測量電路工作原理，電阻、電容與電感式傳感器的工作原理，磁電、壓電與熱電式傳感器的工作原理。（三）考核要求1.識記：各種傳感器的工作原理。2.領會：各種傳感器在農業(yè)中的應用及可以檢測的信息種類。3.應用：掌握電橋測量電路進行信號轉換的原理及應用場景。第二章信號及其描述（一）學習目標1.一般了解：信號的分類，傅里葉級數(shù)的復指數(shù)函數(shù)展開式。2.一般掌握：掌握信號的時域、頻域描述，周期信號的傅里葉級數(shù)展開，非周期信號的傅里葉變換，隨機信號的特點及描述方法。3.熟練掌握：幅頻圖和相頻圖，信號的時域和頻域特征。（二）考核內容傅里葉級數(shù)的三角函數(shù)展開式，幅頻圖和相頻圖，信號的特點，隨機信號的主要特征參數(shù)。（三）考核要求1.識記：信號的頻域特征獲取方法。2.領會：基于Matlab的傅里葉變換實現(xiàn)。3.應用：掌握繪制典型非周期信號的頻譜的方法，掌握隨機信號的描述方法。第三章信號的調理與記錄（一）學習目標1.一般了解：信號調理的目的，信號的采集、放大、濾波。2.一般掌握：調制與解調的作用、原理。3.熟練掌握：信號的傳輸與記錄。（二）考核內容信號調理電路的構成，調制與解調的作用、原理，濾波器的參數(shù)，信號的采集和傳輸。（三）考核要求1.識記：調制與解調的原理。2.領會：信號調理的框架、流程及在各流程中的信號變化。3.應用：實現(xiàn)信號的轉換、調理、采集、傳輸和記錄。第四章數(shù)字信號處理初步（一）學習目標1.一般了解：頻率混疊，采樣定理，信號截斷、能量泄漏及窗函數(shù)。2.一般掌握：時域分析方法、頻域分析方法、時頻域分析方法。3.熟練掌握：相關分析。（二）考核內容采樣定理，離散傅里葉變換，時域分析方法、頻域分析方法、時頻域分析方法。（三）考核要求1.識記：時域、頻域和時頻域分析方法。2.領會：相關分析、功率譜分析。3.應用：利用相關分析對信號進行濾波和特征提取。第五章智能檢測技術（一）學習目標1.一般了解：對檢測樣本數(shù)據進行訓練并尋找規(guī)律的方法。2.一般掌握：基于支持向量機的智能檢測，基于決策樹的智能檢測，多傳感器信息融合方法。3.熟練掌握：信號的特征提取方法、特征分類方法。（二）考核內容信號的特征，信號分析，信號的分類方法，智能檢測系統(tǒng)組成、工作流程。（三）考核要求1.識記：智能檢測系統(tǒng)的構成及工作流程（傳感器、信號采集、處理、分類的全流程）。2.領會：信號分類原理。3.應用：對振動信號進行頻譜分析，并完成對異常振動的檢測。三、實驗部分的考核要求傳感器與智能檢測技術實驗課程旨在培養(yǎng)學生使用傳感器、處理數(shù)字信號、進行目標智能檢測的能力。該課程結合理論知識和實際操作，通過實驗的方式，讓學生學習并掌握傳感器的使用、數(shù)據采集、信號分析、智能檢測等專業(yè)技術。通過不同輸出形式的傳感器信號采集、信號分析、異常聲音檢測等綜合性實驗，使學生掌握傳感器的使用、信號特征的提取、信號的分類等智能檢測系統(tǒng)關鍵技術，為從事農業(yè)智能裝備的研發(fā)打下基礎。傳感器與智能檢測技術實驗課程通常采用實際操作的方式進行，學生將親自參與實驗，并使用相應的工具和設備進行傳感器與智能檢測技術實驗。學生將學習和應用各種傳感器和信號處理技術，如模擬量輸出的傳感器、數(shù)字量輸出的傳感器、信號分析、識別頻率特征等。他們需要學會正確使用檢測工具和設備，以獲取準確的實驗數(shù)據。四、考核方式課程采用過程化的考核方式，課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗都貫穿整個學期，在總評成績中所占權重系數(shù)分別定為0.1、0.1和0.2。課程考核采用形成性評價方式，考核以課程目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握程度和應用能力為重要內容，占綜合成績的40%。課程考核采用形成性評價方式，考核以課程目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握程度和應用能力為重要內容，采用期末閉卷考試的形式考核，占權重系數(shù)為60%。五、成績評定考核成績由平時考核成績和期末考試成績兩部分組成，在總評成績中所占權重系數(shù)分別定為0.4和0.6。課程總評成績=期末考試成績（60%）＋平時成績（40%）六、考核結果分析反饋教學反饋的內容是多元化的，反饋內容包括：授課內容是否合適，學時安排是否恰當；教學內容、教學方法是否新穎；授課內容是否隨著新技術和新方法的不斷發(fā)展而變化；課程評價模式、人才評價模式是否適應專業(yè)發(fā)展；學生的滿意率是否達到了教學大綱的要求，等等。反饋的形式是多元化的，平時的作業(yè)，對于錯誤率較高的題任課教師都會在下節(jié)課進行講解和