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1、word柔性自动化系统之传感器应用入门教学设计教学内容传感器应用入门选用教材THMSCL-1A型 实训系统使用手册授课班级12应用电子授课时数2课时一、教学定位本学期理实一体专业课教学所使用的实训系统为THMSCL-1A型柔性自动化系统，其结合了现代制造与自动化行业应用的诸多特点，对工业现场设备进展提炼和浓缩，融合机、光、电、气于一体，包含了PLC、机械手、传感器、电机驱动与控制等诸多技术领域。结合该套实训系统的理实一体化教学，对我校电子电工专业类技能人才的培养会有较大帮助。由于该实训系统包含了诸多的技术领域，考虑到学生对承受新事物、新知识承受能力的有限性，所以首先应通过模块式的训练，使学生对
2、该实训系统中的诸多技术领域的了解或深入探究，再通过该实训系统的具体工作任务来进展实训。传感器是现代化生产中的根底部件，是属于电工电子专业的必修课程。而传感器又是这套实训系统中一类重要的元器件，同时也是作为一个独立的模块，所以选择设计了该教学内容。 二、学情分析1. 听此课的为中职二年级学生，该班有40名学生。这些学生已具备了一定的理论和实践根底，已经掌握根本的操作技能，且学生正处在思维活跃、喜欢动手操作的年龄段。2. 传感器在这套实训系统中作为了一个独立的模块，该知识领域对于学生们来说是一个全新的概念。3. 学生对于新事物的好奇心强，参与意识强，要结合实际应用案例才能有效地学习好传感器，才能为
3、学好复杂的柔性自动生产线做好铺垫。三、教学目标知识与技能a) 通过对实验现象的观察初步了解对常见传感器的工作原理。b) 了解非电学量转换成电学量的技术意义；过程与方法a) 观察与调查日常生活中的传感器；b) 通过对实验现象的观察、思考和探究熟悉传感器的工作原理；情感态度和价值观a) 在探究性实验过程中，激发学生学习专业知识的兴趣，体验科技创新的乐趣。b) 在探究合作过程中，增强探究意识与合作意识，培养学生的职业能力和职业素质。四、教学重点用演示实验探究传感器与其元件的工作原理五、教学难点通过对实验现象的观察、思考和探究，能使学生明白常用传感器的工作原理以与非电学量与电学量的转换过程。六、教学方
4、法探究式体验教学法、创设物理情景、演示实验法。七、教学 资源学生电脑每人一台可上网、多媒体展示设备一套、多媒体课件一份，指示灯实验盒两套，金属环一只。八、教学过程师 生 互 动设 计意 图教 师 活 动学生活动新课引入新课引入概念引入：上课之前，教师先为大家表演两个个小魔术。魔术一：这是一个按钮控制的指示灯套件，在表演之前教师先请一位同学上来操作实验盒上的按钮通过按钮控制指示灯被正常点亮。教师可以不用碰触到任何物体，只要在它面前手一挥灯就能亮起来。大家来试一试，你们的手是否同样能做到呢？下面就是见证奇迹的时刻！教师提问：同学想一想为什么这盏灯会对每个人的“命令服从度都不一样呢，是魔力强弱的缘故
5、吗？魔术二：教师同样可以不用碰触到任何物体，只要在它面前手一挥红灯就能亮起来。铁金属指环同学们也来试一试，这次你们的手是否同样能做到呢？ 教师提问：同学再想一想为什么这盏红灯就只受教师一个人的控制呢?带着问题学习新知识教师讲解：每个实验盒上都安装了一个叫传感器的元件，它们是一种能把非电量的变化转换成电信号的变化的开关。如用手把射入传感器的光线强度改变了，电路就会做出相应的动作。生活中还有哪些运用传感器的实例呢？教师为大家推荐几个 1、2、3、以小组为单位，分别通过教师提供的网址或其他相关网址搜索在生活中的，在工业生产中的，在战争中的具体传感器应用例子。并由各组学生分别展示相关传感器在生活中的应
6、用。展示搜索成果：能感应人体温度的自动水龙头，能感应自身位移的光电鼠标等思考：它们的不同点和共同特征在哪里？【板书】课题：传感器应用学生仔细观察魔术，然后模仿教师试着用手去控制未点亮的指示灯，发现有的同学很容易点亮，有些同学只能够偶尔点亮，不是特别容易受控制。同学们互相交流后发现实验盒上还装有另外一个以前没见过的元器件，这就可能是产生魔力的源头。学生仔细观察魔术，然后模仿教师试着用手去控制未点亮的红色指示灯，发现每位同学不管怎么挥手，这盏红色指示灯就是不点亮。同学们互相交流后发现实验盒上同样也装有一个以前没见过的元器件，而且外貌与绿灯实验盒的有所区别，这也可能是实验结果不一样的原因。让学生了解
7、生活中有哪些地方用到传感器，并思考传感器的共同特征，互相交流，表达自己的观点，不同的观点进展辩论。经各个小组成员的搜索，资料汇总，并进展分析讨论后回答：它们可以感知光线，温度，磁场等物理量。用魔术的形式吸引学生的眼球，调动学生学习的兴趣，并积极思考。让学生学会利用互联网查阅相关专业资料，并通过查阅课外丰富的相关资料，让学生感受传感器的作用，培养学生发现问题的能力；让教学由现实生活走向课堂。新课教学新课教学引出传感器的定义：传感器：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号
8、或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是当今控制系统中实现自动化、系统化、智能化的首要环节。【板书】传感器： 非电学量电学量结合课件，记忆并理解传感器的定义。传感器其实并不神秘，但我们已了解到它在我们的生活与工作的各个领域都有着广泛的运用，给我们的生活带来了很多积极的影响。所以为了更好地运用好这元器件，接下来教师和同学们一起来学习并掌握各类传感器的原理与应用技术知识。激发学生探究的兴趣。1、光电传感器光电式传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现检测物体有无的接近开关；其集发射器和接收器于一体，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足
9、够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。请同学们分析魔术一的现象：1传感器量的转换关系是怎样的？2在操纵光电开关的指示灯实验盒时，为什么有的同学很容易点亮指示灯，有些同学只能够偶尔点亮，不是特别容易受控制。了解了光电传感器与其工作原理，光电传感器在生活中有哪些运用呢？提示：路灯的控制，结合图纸路灯的控制：白天时，光敏电阻阻值小，分压小，晶闸管在低电压控制下断开，路灯管；黑夜时，光敏电阻阻值大，分压大，晶闸管在高电压控制下接通，路灯开。2、电感式传感器电感式传感器由三大局部组成：LC高频振荡器、开关电路与放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标物体接近这一磁场，并达到感应距
10、离时，在金属目标内产生涡流，从而导致电感式传感器振荡衰减，以至停振。振荡器振荡与停振的参数变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，进而控制开关的通或断。这种传感器所能检测的物体必须是金属物体。请同学们分析魔术二的现象：1传感器量的转换关系是怎样的？2在操纵光电开关的指示灯实验盒时，为什么指示灯只受控于教师，每位同学不管怎么挥手，这盏红色指示灯就是点不亮。了解了电感式传感器与其工作原理，电感式传感器在生活中有哪些运用呢？提示：汽车齿轮转速检测视频动画演示电感式传感器的应用。结合课件，记忆并理解光电传感器的根本工作原理。学生再次对实验盒进展测试与观察，并经小组讨论回答：1、光强电
11、路通断2、挥手速度太快；挥手方位不正确，应在光电开关正对面；挥手距离太远。结合课件，记忆并理解电感式传感器的根本工作原理。再次对实验盒进展测试：利用金属块、塑料块、木块分别一一进展测试，并通过仔细观察分析，得出各小组讨论结果：1磁场电路通断2电感式传感器所能检测的物体必须是金属物体，教师左手手上刚好戴有铁金属指环，而且挥手时距离也在感应X围之内，所以指示灯会被受控。而同学们在向电感式传感器的感应X围之内挥手时手上没有任何金属，所以不能把灯点亮。培养学生独立思考能力和实践能力。加强巩固学生对新事物、新知识的理解。培养学生分析、判断问题的能力。加强巩固学生对新事物、新知识的理解。知识拓展传感器综合
12、应用小制作：光控照明灯，模拟路灯自控照明原理，运用光电传感器与相关元器件，以小组为单位自行设计一个简单控制电路。学生小组合作，由组长明确分工，利用所学知识并利用互联网查阅相关专业资料做出各自满意的小作品；以小组为单位进展展示，并讲解作品原路与特点。让学生学会利用互联网查阅相关专业资料，并通过查阅课外丰富的相关资料，巩固知识，强化理解概念；表现教学由现实生活走向课堂再从课堂走向现实生活的理念。课后作业找出安装在该套实训设备中的传感器，并按照它们的工作原理进展归类。培养学生的实践能力；加强对传感器感念与应用技术的理解；为系统性地学习该套实训设备打下根底。板书设计传感器应用非电学量电学量光强电阻 4
13、.电感式传感器 磁场电压教学反思该课程的实验教具和逻辑设计比拟新颖，增添了课堂的生动，激发学生的兴趣。在实验设计中，在结构上突出各类传感器元件的特性，一目了然。最后引导学生积极进展专业知识点拓展，让学生感受传感器的作用，培养学生发现问题的能力，表现教学由现实生活走向课堂再从课堂走向现实生活的理念。九、教学评价设计柔性自动化系统之传感器应用入门课堂学习成果评价量表班别_ 某某：_ 得分:_评价项目评 价 标 准等级权重分自评小组评教师评优秀良好一般较差知识与技能通过对实验现象的观察初了解对常见传感器的工作原理。20853了解非电学量转换成电学量的技术意义；1016106过程与方法观察与调查日常生活中的传感器；10853通过对实验现象的观察、思考和探究熟悉传感器
