一、 概述
（一）课程性质
本课程是高等职业技术学校“电子电气技术应用类”专业的一门重要的专业核心课程，其专业性、实践性很强，是本专业学生必修的综合技术应用课程之一。其主要包括传感器的认识、结构原理和使用方法，并在此基础上分别介绍常用传感器应用技术及实用电路的分析与设计。所选的电路具有设计新颖、结构合理、性能优良和实用性强等特点。
通过本课程的学习和技能训练，使学生能认识传感器，了解测量基本原理，理解各种传感器进行非电量电测的方法，掌握传感器的基本结构和使用方法。初步具备实用传感器的应用和电路制作技能，并了解相应的测量转换电路、信号处理电路的原理及各种传感器在工业中的应用。 （二）课程基本理念
本课程贯彻“以就业为导向，以能力为本位”的职教思想，以学生将来从事的职业岗位群所需要的相关知识和基本技能为依据，以项目课程为主体的模块化专业课程体系，它突破了学科为中心的课程体系，减少理论推导，重点突出应用。将学科内容按“项目”进行整合，在内容安排上也是由简到繁，逐步深入，已应用性教学为主，注重增强学生的能力。 （三）课程设计思路
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。据本课程的教学目标，已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。由于本课程与实际联系紧密，理论教学和实践实验训练有机结合，对学生的成绩评定应采用新的评价方式。
二、 课程目标
1、 总目标：
通过学习使学生掌握传感器的结构组成和基本工作原理，以构建测试电路的基本技能；了 解传感器在生产实践中的应用，以及传感器的应用技术和发展趋势，学习科学探究方法，养成自主学习能力，培养良好的思维习惯和职业规范，为就业打好基础；了解科学技术与社会的相互作用，逐步养成科学的价值观；锻炼学生的团队合作精神，掌握实际操作技能。 2、具体目标：
（1） 了解传感器的概念、种类和结构组成，了解传感器的最新发展方向和水平。
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（2） 理解常用传感器的工作原理及相应的测量转换电路、信号处理电路及各种传感器特点及在工业中的应用。
（3） 了解检测技术中常用的误差处理、弹性元件及抗干扰技术等相关知识。
（4） 在教学过程中，关心和帮助学生，努力提高学生学习本课程的信心，培养学生在理解基础上记忆的习惯。激发学生的成就感，积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。 （5） 具备传感器应用电路的安装和调试技能；
（6） 具备社会交往能力，独立分析解决问题能力和寻找解决问题途径的能力。 （7） 培养学生的创新思维能力，培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。
（8） 引导学生发展良好的思想品质，锻炼团队合作精神，养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际，自主学习、努力创新的良好习惯。
三、
课程内容和要求：
（一） 项目一、认识传感器
教学目标：掌握传感器的概念、了解传感器的作用，类型和特性。
活动安排：通过常用传感器的观察、分析，了解常用传感器的结构组成、作用和类型；通过网络资料的查询活动，进一步了解传感器的类型，主要技术性能指标和发展趋势；通过观察和思考，了解传感器信号的传输和处理方式。
考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：传感器基础知识的测试，传感器特性指标和类型，利用网上资源查找的内容等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括阶段知识和技能的收获，学习的进步过程和协作互助等方面。 任务一、传感器的定义和作用
知识要点：熟悉传感器的的定义和作用。 技能要点：认识基本传感器。 学一学：1、什么是传感器？ 2、传感器的组成和种类； 3、传感器有什么作用？ 4、传感器的发展趋势。 做一做：1、电阻应变片的认识 2、电容式传感器的认识 3、电感式传感器的认识 练一练：1、传感器的定义 2、传感器的用途 任务二、传感器的特性和类型
知识要点：了解传感器的特性和类型。
技能要点：会利用网上资源查找传感器的技术性能指标。
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学一学：1、传感器是如何分类的？ 2、传感器静态特性指标
3、对传感器的要求（非电量测量）
4、转换前后量与量的关系（线性要求）
练一练：怎样选择传感器？能利用相关方式（查手册或在网上查找）各种传感器及其技术性
能指标。
任务三：传感器信号的传输和处理方式
知识要点：了解传感器信号的传输和处理。 技能要点：输出模拟信号的处理。 学一学：1、智能式传感器的概念
2、功能特点及构成 3、传感器输出信号的类型 4、传感器输出模拟信号的处理
想一想 1、什么是智能式传感器？
2、智能式传感器是如何构成的？ 项目二：力和压力的测量
教学目标：掌握应变式、电感式、电容式和压电式测力、测压力传感器组成和测量电路的作用原理。并通过相应的实验，使学生能较好地掌握测量电路的识读和分析方法。
活动安排：通过对基本测力、测压力传感器的功能分析，了解常用测力、测压力传感器的作用和原理，了解测量电路的作用和原理。通过相应的实验，能熟悉常用的测力、测压力传感器的实际使用。
考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合评价考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。
教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：应变式、电感式、电容式和压电式测力、测压力传感器组成和测量电路的作用原理等基础知识，实验测试和完成实验报告等。其中闭卷测试成绩占30～40%，学习过程（包括作业、课堂笔记、学习的态度等）15～20%，实验操作和实验报告占25～30%。
学生的自我评价占20%，自我评价手段以学生阶段小结为主，评价的内容包括阶段知识和技能的收获、学习的进步过程和协作互助等方面。 任务一、应变式测力传感器
知识要点：掌握应变片的原理、熟悉应变式测力传感器的作用原理。
技能要点：了解变换力的弹性敏感元件的作用，熟悉称重传感器的输出与输入的关系。 学一学：1、导电材料的应变效应 2、应变片的结构和类型 3、应变式测力传感器 读一读：1、电阻应变计的主要特性
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2、变换力的弹性敏感元件 3、应变计的温度补偿 4、测量电路
想一想：1、变换力的弹性敏感元件的作用 2、测量电路的工作原理
练一练：分析称重传感器的输出与输入的关系 任务二、应变式压力传感器
知识要点：掌握应变式压力传感器测量流体压力的原理。
技能要点：了解变换压力的弹性敏感元件的作用，熟悉应变式电子称的原理。 学一学：应变式压力传感器 读一读：变换压力的弹性敏感元件
想一想：1、变换压力的弹性敏感元件的作用 2、测力、压力有什么异同？ 做一做：应变式电子称
任务三、差动变压器式测力传感器
知识要点：通过学习和思考，掌握差动变压器式力传感器的作用原理，了解变磁阻式
传感器的工作原理和特性。
技能要点：熟悉差动相敏检波电路和差动整流电路的作用，了解差动变压器式力传感
器的组成和作用原理。
学一学：1、自感式传感器{变隙式、变面积式、螺管式、差动式} 2、自感式传感器的测量电路 3、互感式传感器（差动变压器） 4、差动变压器的测量电路 5、差动变压器式力传感器
读一读：1、自感式传感器和互感式传感器的误差 2、补偿电路
3、磁阻式传感器的测量原理
4、差动相敏检波电路和差动整流电路的作用
练一练：差动变压器式力传感器的组成、作用原理，优点是什么？ 任务四、电感式压力传感器
知识要点：主要掌握电感式压力传感器的作用原理。 技能要点：熟悉微压力传感器的测量范围。 学一学：1、微压力传感器的结构 2、电路组成 3、原理和测量范围
读一读：1、压磁式测力传感器工作原理
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2、压磁式测力传感器的结构和测量电路 任务五、电容式力传感器
知识要点：掌握电容式传感器原理，熟悉电容式力传感器的组成和作用原理。 技能要点：熟悉变压器电桥转换原理和脉宽调节电路输出与输入关系。
学一学：1、电容式传感器的工作原理、结构及特性 2、基本测量电路、变压器电桥、脉冲调宽调节电路 3、电容式力和压力传感器
4、电容式称重传感器和电容式压差传感器 读一读：1、应变式荷重传感器，力敏传感器应用技术
2、其他测力传感器、力敏传感器应用实例
练一练：1、变压器电桥转换原理 2、脉宽调节电路输出与输入关系 任务六、压电式力和压力传感器
知识要点：了解压电效应和压电材料，压电元件等效电路及测量电路。 技能要点：熟悉等效电路和放大器的特点。 学一学：1、压电效应及压电材料 2、等效电路和测量电路
3、压电式测力传感器和压电式压力传感器 读一读：1、逆压电效应及应用
2、压电式传感器的其他应用
练一练：1、石英晶体和压电陶瓷各有什么特点？ 2、石英晶体的X、Y和Z轴的名称及特点？ 3、压电元件等效电路的特点
4、电荷放大器的特点
项目三、测温传感器的应用
教学目标：熟悉常用测温传感器的基本结构，工作原理及应用特点。熟悉测温线路的
组成，测温线路的原理。。
活动安排：通过测温元件的学习，了解测温元件的作用原理和应用，，会利用分度表确
定实际温度，能根据工作要求正确选择传感器，正确安装和使用。
考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：热电阻测温和热电偶测温基础知识的测试，热电阻的主要用途，测温实验，利用分度表确定实际温度。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度和实验操作等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括阶段知识和技能的收获，学习的进步过程和协作互助等方面，主要以学生的阶段小结为依据。 任务一、热电阻和热敏电阻
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知识要点：了解热电阻和热敏电阻的特性及测量电路。
技能要点：熟悉热电阻测温范围、热敏电阻的主要用途，会操作相应的实验。 学一学：1、热电阻的材料和特性 2、热敏电阻的特点和特性 做一做：1、简易电子温度计电路 2、实用温度控制器电路 读一读：1、集成传感器温度计 2、数字温度计
练一练：热电阻测温范围、热敏电阻的主要用途，热电阻和热敏电阻选用和测温实验。 任务二、热电偶传感器
知识要点：掌握热电偶的结构和测温原理，熟悉热电偶测量电路。
技能要点：通过热电偶结构分析，熟悉热电偶的选配，会利用分度表确定实际温度。
学一学：1、热电效应、热电偶的组成和结构 2、热电偶工作定律
3、热电偶的分度表 4、热电偶测量电路
读一读：1、热电偶的温度补偿
2、热电偶传感器其他的典型应用
练一练：热电偶的选配、热电偶能够工作的两种条件、利用分度表确定实际温度。 项目四 湿敏传感器的应用
教学目标：熟悉湿敏传感器的基本结构，工作原理及应用特点。 活动安排：通过湿敏元件的学习，熟悉湿敏传感器的作用原理和应用。
考核评价：本部份内容仍采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考
核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：湿敏传感器的基础知识的测试，湿敏传感器的实用电路等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括本项目的基本知识和技能的收获，小结学习的进步过程和协作互助等方面内容。 任务一 湿敏传感器
知识要点：掌握湿敏传感器的结构和测量原理，熟悉测湿电路的使用。 技能要点：通过湿敏传感器电路分析，熟悉使用要点。
学一学：1、湿度的表示方法
2、湿敏传感器的类型
3、湿敏传感器的工作原理及其电路设计要点 4、湿敏传感器电路使用要点
项目五、光敏传感器的应用
教学目标：熟悉光电式传感器的有关原理及应用特点。
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活动安排：通过光敏传感器电路的学习，了解光敏传感器的测量原理及其实际应用。 考核评价：本部份内容仍采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考
核，注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：光敏传感器的基础知识的测试，光敏传感器的实用电路和和实验操作等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度、实验操作及实验报告等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容，以学生阶段小结为主。 任务一、转速测量装置
知识要点：掌握光电开关组成的转速计原理，了解光电效应和光电器件的特性。 技能要点：通过光电传感器结构和电路的学习分析，熟悉光电器件的特性，认识各种
光电元器件。
学一学：1、光电式传感器的组成 2、光电效应及器件 3、光电式数字转速表 读一读：1、带宽自动调整电路
2、光电器件的特性
练一练：解释光电效应、光生伏特效应？ 做一做：各种光电元件的认识 任务二、光敏传感器其他应用电路
知识要点：了解光敏传感器其他应用电路。
技能要点：通过光电传感器有关实用电路的学习分析，熟悉各种实用电路的原理，会操
作相应的实验。
学一学：1、指针式照度计 2、光敏防盗报警器 3、光电计数器 读一读：1、自动照明灯电路 2、光控标志灯电路 3、家用光控延时灯电路 做一做：照度报警器
练一练：有关电路的原理分析和实验 项目六、液位、物位和流量的测量
教学目标：了解传感器测量液位、物位及流量的原理
活动安排：通过电容式液位、料位传感器电路的学习和超声波液位传感器的学习，了
解液位、物位及流量传感器的测量原理及其实际应用。
考核评价：本部份内容采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的综合考核方法，
注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的
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内容包括：液位、物位及流量传感器的基础知识的测试，液位、物位及流量传感器的实用电路和和实验操作等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度、实验操作及实验报告等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容以学生的阶段小结为主，包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容。 任务一、电容式液位、料位传感器
知识要点：了解电容式液位、料位传感器电路其他应用电路。
技能要点：通过结构和测量原理分析，熟悉电容式液位传感器结构原理。
学一学：1、被测介质变化引起电容量变化 2、测量转换电路
3、电容式液位传感器结构原理 读一读：电容式料位传感器
想一想：电感式传感器能测量液位吗？ 练一练：设计电感传感器测量液位的原理电路 任务二、超声波传感器测流量
知识要点：了解超声波传感器的结构原理，熟悉超声波传感器的测量原理。
技能要点：通过超声波传感器的结构原理分析，熟悉超声波的性质，结构原理，了解超
声波遥控照明灯电路原理和制作。
学一学：1、超声波、终波、横波、表面波 2、超声波的物理基础 3、超声波探头的结构原理 4、超声波传感器测流量原理 读一读：1、脉冲回波式超声波液位测量 2、超声波定点液位测量 想一想：超声波无损探伤
练一练：1、超声波探头是如何构成的
2、什么是超声波，超声波有些什么性质？ 3、超声波遥控照明灯电路原理和制作。
项目七、磁敏传感器的结构组成和应用
教学目标：掌握霍尔效应、熟悉霍尔元件，磁敏元件，了解磁敏传感器的原理和霍尔
传感器的实际应用。
活动安排：通过霍尔元件，磁敏元件的学习，了解霍尔元件的主要特性，霍尔传感器
的应用实例，会识别霍尔元件，了解磁敏元件结构，金属探测器原理。
考核评价：本部份内容采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的综合考核方法，
注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：霍尔元件的主要特性和霍尔传感器的基础知识，磁敏元件结构，金属探测器原理知识的测试。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自
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我评价的内容以学生的阶段小结为主，包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容。
任务一、霍尔传感器的实际应用
知识要点：了解霍尔效应，霍尔元件的主要特性，熟悉霍尔传感器的应用实例。 技能要点：熟悉霍尔传感器的应用电路，霍尔元件的识别。 学一学：1、霍尔效应与霍尔元件 2、霍尔元件的主要特性 3、霍尔传感器的应用实例 读一读：1、霍尔接近开关 2、霍尔元件的其他应用 做一做：霍尔元件的识别 任务二、磁敏传感器
知识要点：了解磁敏效应，磁敏元件结构和工作原理。 技能要点：熟悉磁敏电阻的应用及其磁敏传感器的识别。 学一学：1、磁敏电阻的形状 2、磁敏效应 3、磁敏电阻的应用 读一读：磁敏二极管及其特点 做一做：磁敏传感器的识别
练一练：磁敏效应、元件结构、工作原理 任务三、金属异物探测器
知识要点：了解金属探测器的结构和原理。 技能要点：会分析电路的原理。 学一学：1、探测器的结构组成 2、电路原理 读一读：接近开关 练一练：分析电路原理 项目八、位移测量
教学目标：熟悉数字式传感器测量位移的原理，了解光栅和编码器的结构原理。 活动安排：通过数字式传感器测量位移的原理学习，会分析测量电路原理。
考核评价：本部份内容采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的综合考核方法，
注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：光栅传感器和编码传感器的基础知识，测量电路的基本原理。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容以学生的阶段小结为主，包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容。 任务一、光栅测位移
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知识要求：了解光栅的结构和测量位移原理。
技能要求：熟悉光栅结构，会观察莫尔条纹，会分析辨向电路原理。
学一学：1、光栅的结构 2、测量原理 3、莫尔条纹
读一读：1、光电转换（光信号专为电信号） 2、辨向电路原理（判别位移方向） 3、电感测微仪
想一想：怎样提高测量灵敏度、细分技术？与电感测微仪作比较。 做一做：观察莫尔条纹 练一练：辨向电路原理分析 任务二、角位移测量
知识要求：了解编码器测量角位移的结构原理。 技能要求：熟悉编码器的结构，会分析细分电路原理。
学一学：1、编码器的结构和原理 2、接触式编码器 3、光电绝对编码器 读一读：1、增量编码器
2、测量电路
练一练：四倍频细分电路原理分析
四、课程教学建议
1．教学学时分配表
序号 内容 学时分配 理论 实践 合计 项目一 认识传感器 4 2 6 1 任务一 传感器的定义和作用 2 1 任务二 传感器的特性和类型 2 1 项目二 力和压力的测量 10 8 18 任务一 应变式测力传感器 2 2 任务二 应变式压力传感器 1 1 2 任务三 差动变压器式测力传感器 2 2 任务四 电感式压力传感器 2 1 任务五 电容式力传感器 2 1 任务六 压电式力和压力传感器 1 1
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项目三 3 任务一 任务二 4 项目四 任务一 项目五 5 任务一 任务二 项目六 6 任务一 任务二 项目七 7 任务一 任务二 任务三 项目八 8
任务一 任务二 测温传感器的应用 热电阻和热敏电阻 热电偶传感器 湿敏传感器的应用 湿敏传感器 光敏传感器的应用 转速测量装置 光敏传感器其他应用电路 液位、物位和流量的测量 电容式液位、料位传感器 超声波传感器测流量 磁敏传感器的结构组成和应用 霍尔传感器的实际应用 磁敏传感器 金属异物探测器 位移测量 光栅测位移 角位移测量 合计 4 2 2 1 1 4 2 2 2 1 1 6 2 2 2 2 1 1 33 2 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 4 1 1 2 2 1 1 23 6 2 6 4 10 4 56 2.考核评价建议
应改革传统的学生成绩评价方法，采用阶段（过程性）评价，目标评价，项目评价，与实践环节相结合的评价模式。
建议采用阶段考核、平时（过程管理）成绩、实验实践环节和学生自我评价相结合的方式来综合评定学生的学习成绩。
其中阶段考核成绩占 30～40 %，平时（过程管理）成绩占 20～30 %，实验实践成绩占 20 %，学生自我评价成绩占 20% 。 阶段考核评价包括期中、期末考考核；
平时（过程管理)成绩评价包括单元测验、作业情况、上课纪律、出勤情况、课堂笔记等； 实验实践环节评价包括操作过程、实验报告、实验成功率、效率、正确安全使用工具和仪器仪表等。
要注重学生的学习过程，对在学习和操作应用方面突出和有创新的学生，综合成绩评定中应重点给予鼓励。
3．教材编写建议
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教材的编写要体现课程的性质、课程内容标准，用浅显易懂的方法，描述传感器的基本知识，注重基本理论与自动检测技术应用的有机结合，如果采用模块化教学方法，将有关知识进行整合，实现理论教学和实践训练的有机结合。
如果采用自编教材，教学内容按课程内容标准进行整合。若采用参考教材，教学过程中可挑选教材中的相关内容教学，同时补充传感器应用的相关知识。
4．实验实训设备配置建议
（按每学期两个班，每班45名学生配置）
实验设备：TKCK-3型传感器与检测技术创新实验台15台。
实验室功能：通过实验，有利于学生对书本知识的理解和深化，学生通过完成传感器应用技术的一系列基本实验后，能掌握本课程所要求的基本原理和操作技能。然后完成一个或几个综合性实验，使学生对检测系统有一个较全面的认识，若进一步完成设计型乃至创新型实验，学生将具有解决实践问题和积累解决实践问题的经验的能力，进而培养学生的创新精神和创新能力。
开设实验内容：
.金属箔式应变片-----单臂电桥性能实验 .金属箔式应变片-----半桥性能实验 .金属箔式应变片-----全桥性能实验 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较 直流全桥的应用-----电子秤实验 霍尔式接近开关
霍耳式传感器的应用——电子秤 霍耳式传感器的特性——直流激励
交流全桥的应用-----振动的测量光电断续器及转速测量 .差动变压器的性能测定
.差动变压器零点残余电压的测定及补偿 .激励频率对差动变压器特性的影响 .电容式传感器的位移特性实验 .热敏电阻的特性研究
5.课程资源开发与利用建议
(1)本课程总授课学时为： 98 学时。
(2)本课程是一门重要专业课程，与实际结合紧密，教学宜采用理论实践相结合的教学方法，在完成相关实验或训练项目的过程中加深对所学理论知识的理解和有关的技能知识的掌握。
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(3)本课程的教学过程中，应立足于加强学生实际应用能力的培养，通过项目训练激发学生的学习兴趣，每个项目的教学实施可采用小组合作学习的方法，注重学生的团队协作精神的培养。
(4)根据课程目标、学生实际，本课程的理论性、专业性和科学性等特点，教学过程中应采用文字教材，以及尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解本课程的知识点，共同完成教学任务。
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