《傳感器與檢測技術》課程改革設計方案
一、課程性質
本課程作為機電一體化技術專業基礎課程,在本專業的職業能力培養中所起着承前啟後的橋樑作用,它既是前期理論課的延續,又是學習其他專業課的前提。本課程主要培養學生選擇應用各類傳感器的能力,組成各種檢測系統的能力和各種測試模塊電路的設計製作能力,這些能力是構成本專業職業崗位技能的重要部分。本課程的前期課程主要有《工程製圖》《電子電路基礎》《電子線路CAD》《應用數學基礎》等。
二、課程整體設計
1課程目標設計
1.1能力目標
(1)能夠用萬用表、示波器等常用儀器檢查各種傳感器性能,判別其好壞;
(2)能夠根據檢測要求合理選用各種類型的傳感器;
(3)能夠根據被測信號的特點,用不同類型的傳感器設計合理的檢測電路;
(4)能夠設計一般電子檢測產品;
(5)能夠正確維護常用電子檢測設備。
1.2知識目標
(1)掌握測量及誤差理論等知識,傳感器及檢測技術基本知識,電橋測量電路的基本特性;
(2)掌握各種常用傳感器的基本工作原理、性能特點,理解它們的工作過程,掌握它們的各種應用場合和方法;
(3)掌握信號處理及抗干擾技術的基本知識,理解典型檢測系統的工作原理,清楚各組成部分的功能及其特性。
1.3職業目標
(1)能獨立學習、工作,掌握交流與團隊合作能力,具備相應的職業道德;
(2)養成良好的工作責任心、堅強的意志力和嚴謹的工作作風;
(3)在實際工作中能創造性地完成各項任務,瞭解電子信息產業的相關法律法規常識;
(4)掌握文明生產、安全生產與環境保護的相關規定及內容。
2課程內容設計
課程教學內容根據課程目標,按照職業崗位能力要求進行選擇,採取項目教學結合虛擬真實工作場景的實踐教學,培養典型電子產品設計和生產管理人員。教學內容包括產品開發市場調研、產品電子線路設計製作、工藝文檔編制、質量檢驗等,通過項目執行使學生了解項目從調研到成品檢驗的全過程,具體教學內容安排見表1。
表1《傳感器與檢測技術》課程內容
工作過程 | 課程內容模塊 | 子模塊 | 課時 |
市場調研 | 傳感器常識 | 傳感器在電子產品中的應用情況 | 4 |
電子線路設計製作 | 傳感器選用模塊 | 電阻傳感器及其應用 | 4 |
電容傳感器及其應用 | 4 | ||
電感傳感器及其應用 | 6 | ||
熱電偶傳感器及其應用 | 6 | ||
光電傳感器及其應用 | 4 | ||
霍爾傳感器及其應用 | 4 | ||
壓電傳感器及其應用 | 4 | ||
超聲波傳感器及其應用 | 4 | ||
工藝文檔編制及產品質量檢驗 | 檢測系統集成模塊 | 信號處理與抗干擾技術 | 4 |
傳感器網絡的組成與應用 | 4 | ||
簡易電子秤系統的設計 | 10 | ||
小組答辯 | 2 |
3能力訓練項目設計
學期初,將學生分成四至六名一組的學習小組,每個學習小組分配在編號固定的傳感器實驗台上,上課在傳感器實驗室進行,在整個學習過程中完成常用傳感器選型應用訓練和典型檢測系統集成與使用維護訓練等10個項目。前9個項目屬於傳感器選用能力培養訓練方面,每次按不同檢測要求的需要合理選擇所需傳感器及其測量電路完成檢測要求,最後1個項目為綜合應用所學知識進行檢測系統的理論設計具體的能力訓練項目安排見表2所示:
表2《傳感器與檢測技術》課程能力訓練項目
編號 | 能力訓練項目 | 傳感器應用 | 擬實現的 能力目標 | 相關支撐知識 | 訓練方式手段及步驟 | 結果(可展示) |
1 | 常用傳感器應用電路設計訓練 | 1.1 電阻應變片的選型與電子稱的系統分析 | 能夠根據檢測要求選擇合理的電阻應變片型號,進行性能測試,並組成相應的測量電路 | 測量誤差理論、電阻式傳感器的工作原理,應變片的型號組成、粘貼工藝技術 | 電阻應變電橋、運算放大模塊、液晶顯示電壓表及標準砝碼 | 應變測量電路的測量結果與標稱值的誤差情況,説明測量精度 |
1.2 電容式傳感器的選型及電容式接近開關的分析 | 能夠根據被測物的理化特性正確選擇電容式物位傳感器的型號,並組成合理的測量電路 | 物位測量原理、物位傳感器的類型、電容式物位傳感器的型號 | 能夠用電容傳感器測位移 | 能正確組裝電路,畫出測量曲線 | ||
1.3 電感式傳感器的分析 | 能夠根據控制要求選用合理的電感式傳感器並組成符合控制要求的控制電路 | 差動變壓器、電渦流傳感器的結構原理、類型及型號組成、應用場合 | 教師講解傳感器原理和型號組成後,提出控制要求,學生根據要求選擇合適的傳感器,並組成控制電路 | 能正確組裝電路,畫出測量曲線 | ||
1.4 熱電偶的分析 | 能夠根據測温環境要求選擇恰當的熱電偶,並組成温度測量電路 | 熱電偶工作原理、類型與型號、温度測量電路 | 教師提出測量温要求,指定用熱電偶進行測量,學生根據要求選擇合理型號的熱電偶並組成測量電路進行測量 | 實際測温效果,通過調查瞭解目前市場上常用的測温儀表,並對温度測量的發展趨勢進行預測 | ||
1.5 光電傳感器的分析 | 能夠合理選擇光電傳感器的類型與型號,組成所需測量電路進行測量或控制 | 光電傳感器的結構原理、常用類型及其型號構成與基本應用 | 提出測量或控制要求,合理選擇光電傳感器型號,在實驗室構建測量電路完成轉速、振動的參數測量 | 能正確組裝電路,畫出測量曲線,調查光電傳感器的應用情況 | ||
1.6 霍爾元件的分析 | 能夠根據測量要求,結合霍爾元件特點,選擇合適的型號,並能夠熟悉多種應用方法 | 霍爾元件的結構原理、類型及其典型應用 | 明確測量要求後由學生選擇合適的型號,在傳感器實驗台上構建測量電路,測量轉速、頻率等 | 轉速測量效果 | ||
1.7 壓電傳感器的分析 | 能夠根據壓電傳感器的特點和測量要求,選擇合適和恰當的測量方法實現測量目的,達到測量要求 | 壓電傳感器的結構原理和性能特點及適用場合 | 老師明確測量要求,學生選擇恰當的壓電傳感器,在實驗室設計測量電路進行製作 | 壓力測量效果,調查壓力測量在工業測量中的應用情況, | ||
1.8 超聲波傳感器的特性分析 | 掌握超聲波傳感器的性能特點及其應用場合,瞭解這些傳感器的類型與維護常識 | 超聲波傳感器的結構原理、型號構成與適用場合 | 老師講解為主,學生網上查找相關資料,完成超聲波傳感器的應用情況調查作業 | 超聲波傳感器應用的調查報告 | ||
2 | 綜合設計訓練項目 | 簡易電子秤系統的設計 | 能夠利用實驗室的設備自己組裝一台簡易的電子秤系統,通過調試能測出砝碼、手機等物品的質量。 | 電阻應變片的原理及粘貼技術,全橋電路的分析計算。 | 佈置該設計的各項要求,上網查找所需技術資料,本組學生分工合作完成系統的設計 | 完成系統的理論設計,會對系統進行參數調試,正確設定系統的參數 |
4、教學方法
4.1採用任務驅動法
根據傳感器與檢測技術實訓內容要求,把教學內容分成若干個具體任務,根據每個工作任務實施教學。從培養學生的工程思維方法出發,培養學生在設計和實踐中發現問題、應用所學知識解決實際問題的能力,真正提高學生的動手實踐能力。
4.2採用動畫演示法
採用flash動畫演示,可以把傳感器在現場中的應用具體化,幫助學生理解,並能提高學生的積極性,引導學生積極思考;比如在講到壓電傳感器測量動態力時,可以模擬機牀震動的測量;電渦流傳感器探測金屬時,模擬安檢門的檢測過程
4.3採用案例分析法
傳感器在日常生活中無處不在,在講到相關傳感器時引入這些應用可以增強學生業餘探索研究的積極性,並能激發創造的靈感比如:在講到渦流傳感器的原理渦流效應時可以引入電磁爐的怎樣加熱,探雷器怎樣掃雷的案例
三、課程單元設計
緒論
知識目標: 1.掌握傳感器在電子產品中的應用情況。 2.傳感器分類及型號表達方法,測量誤差類型及處理。 | |
能力目標: 能夠用傳感器知識正確識別常用傳感器的類型 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一.本課程的學習目的及其在所學專業中的地位,使同學們瞭解學習本課程的重要意義。 二.本課程對職業技能培養的作用與地位 三.要求 1.學生要理論結合實際去學 2.培養學生分析問題.解決問題和處理問題的綜合能力 | 一. 採用的教學法:討論教學法 二. 教學步驟 1.教師圍繞教學內容提出問題:為什麼電飯煲飯燒好後可以自動切斷電源?可以通過給出實物圖片、電路等幫助學生思考。如有人能講清楚,可讓學生來講解,再組織討論,最後點明傳感器在自動控制中的重要作用,引出本課程的學習目的及其在所學專業中的地位,使同學們瞭解學習本課程的重要意義。 2.教師講解問題引導學生參與討論並讓學生舉一反三 可先向學生提問,如何測量電路中某點的電位、電流等基本電路參數,讓學生考慮幾分鐘,再由學生解答,老師對解答情況進行分析講解,引出測量誤差、傳感、檢測技術、測量電路等概念。 讓學生用萬用表、電橋等儀器來測量相應參數,結合儀器實物講解其使用方法和注意事項,培養學生們的操作技能。 在測量過程中講解傳感器在測量中的作用及其定義,傳感器的類型和形式表示。 在得到測量數據後,分別講解測量誤差的定義、類型及其在測量中的重要作用,測量誤差的處理方法。 提問學生檢測系統應該由哪幾部分組成,根據回答情況結合所用儀表講解檢測系統的組成及檢測技術的概念。 3.小結: 第一次課主要讓學生對本課程有一大致瞭解,激發他們的學習興趣,佈置一些課後學習要求,要求學生到有關傳感器、自動檢測專業網站或專門論壇,查找一下電動自行車是如何調速的,並找一下看,有哪些測量速度的傳感器,各有何不同?並形成書面作業。以培養同學們的自學能力,養成良好的自學習慣。 教後感:主要記錄結果的評價。教 案 用紙 |
項目一 電阻應變片的選型與電子稱的系統分析
知識目標: 1.測量誤差理論、電阻式傳感器的工作原理,應變片的型號組成、 粘貼工藝技術; 2.電阻應變電橋、運算放大模塊、液晶顯示電壓表及烙鐵、鉗子、起子等工具和標準砝碼的正確使用。 | |
能力目標: 能夠根據檢測要求選擇合理的電阻應變片型號,進行性能測試,並組成相應的測量電路對標準量進行檢測。 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、電阻應變效應和電阻應變式傳感器的類型及特點。 二、電阻應變片及檢測線路—橋路。 三、檢測線路的零點補償和温度補償。 四。、電阻應變式傳感器的應用。 | 本單元在傳感器實驗實訓室採用現場一體化教學,運用提問和案例教學法,明確學習的目的,在教學過程中以行動為導向,培養學生觀察和想象思維,提高學生學習興趣。 一. 採用的教學法:提問和案例教學法,任務驅動法 二.具體實施方案: 1.教師提出問題 1)超市電子稱、汽車衡如何稱重?讓學生去想象,然後老師引導學生思考; 2)什麼是電阻應變效應? 3)怎樣將電阻的變化轉為電壓信號? 2.教師講解案例 1)電子稱的組成及如何設計一個簡單的電子稱; 2)汽車衡的組成及與電子稱的區別; 3.教師出具電子稱電路系統圖並引導學生識圖。 4.提出任務 讓學生用電阻應變電橋、運算放大模塊、液晶顯示電壓表及烙鐵、鉗子、起子等工具和標準砝碼設計一個簡單的電子稱。 三.效果的檢查: 1.學生談學習後收穫; 2.學生髮表自己的看法; 3.教師提問學生。 4.教師答疑。 四.教師總結 1.內容總結; 2.存在問題; 3.注意事項; 五.效果評價 1.學生自我總結.評價; 2.學生集體總結.評價; 3.教師結合學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力、參與度和結果等等,並對其進行綜合評價。 |
項目二電感式傳感器的分析
知識目標: 1.電感式接近開關的結構原理、類型及型號組成、應用場合 | |
技能目標: 1. 能夠根據控制要求選用合理的電感式接近開關,並組成符合控制要求的控制電路 2. 能夠用電感式接近開關組成工作台控制電路,會正確應用電感式接近開關,能夠正確用電感式傳感器進行控制或測量 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、電感傳感器的工作原理 二、變間隙式自感傳感器的原理及靈敏度的分析 三、差動式變間隙自感傳感器的優點 四、螺桿式自感傳感器的工作原理 五、檢測線路-變壓器式電橋以及相敏檢波電路 六、差動變壓器的工作原理及零點殘餘電壓的產生和解決方法 七、渦流傳感器的工作原理 八、電渦流傳感器的應用-位移及其金屬表面温度的測量 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會電感式接近開關的控制原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 用電感式接近開關組成工作台控制電路 2.教師講授: 1)電感傳感器的工作原理;檢測線路-變壓器式電橋以及相敏檢波電路;差動變壓器的工作原理及零點殘餘電壓的產生和解決方法 2)運算放大器的選用 3)電路焊接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。建立學習記錄卡,由小組和老師分別評價,各佔分權的40%和60%,每一次評價彙總在一起,就是該生的實訓成績。 |
項目三電容式傳感器的選型及電容式接近開關的分析
知識目標: 1.物位測量原理、物位傳感器的類型、電容式物位傳感器的型號 2.差動電容傳感器的結構原理,型號表示方法及其適用場合 | |
技能目標: 1. 能夠正確選用差動電容傳感器組成測量電路 2. 在教師指導下用電容傳感器設計製作物位測量電路,進行位移的測定 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、電容式傳感器的工作原理 二、電容式傳感器的三種形式及靈敏度分析 三、差動式電容傳感器的靈敏度的分析 四、運算放大器式測量電路及特點 五、電容式傳感器的應用—位移、壓力傳感器的特點及應用 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會電容式接近開關的原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 用電容傳感器設計製作物位測量電路,進行位移的測定 2.教師講授: 1)電容式傳感器的工作原理;差動式電容傳感器的靈敏度的分析;運算放大器式測量電路及特點 2)運算放大器的選用 3)電路焊接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。 先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。 |
項目四壓電傳感器的分析
知識目標: 1.壓電傳感器的結構原理和性能特點及適用場合 2.壓力測量在工業測量中的應用情況 | |
技能目標: 1.能夠根據壓電傳感器的特點和測量要求,選擇合適和恰當的測量方法實現測量目的,達到測量要求 2.老師明確測量要求,學生選擇恰當的壓電傳感器,在實驗室設計測量電路進行製作 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、壓電效應的定義 二、石英晶體的壓電效應分析-- 石英晶體的三軸/石英晶片的的獲得 三、其他壓電材料的介紹 四、壓電元件的串、並聯 五、壓電傳感器的等效電路—電荷源和電壓源 六、壓電傳感器測量線路的作用 七、電壓放大器線路分析 八、電荷放大器的線路分析 九、壓電傳感器為什麼不能檢測靜態力 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會壓電傳感器的工作原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 選擇恰當的壓電傳感器,在實驗室設計測量電路進行製作 2.教師講授: 1)壓電效應的定義;壓電元件的串、並聯;壓電傳感器測量線路的作用;電壓放大器線路分析;壓電傳感器為什麼不能檢測靜態力 2)壓電傳感器的選用方法 3)電路連接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。建立學習記錄卡,由小組和老師分別評價,各佔分權的40%和60%,每一次評價彙總在一起,就是該生的實訓成績。 |
項目五光電器件的選用
知識目標: 1.光電效應及光電傳感器工作原理,常用光電器件的測量電路 | |
技能目標: 1. 能夠識別各種光電傳感器的型號,會根據需要正確選用光電傳感器的規格 2. 教師提出檢測要求,學生根據要求選擇合理的光電器件在實驗台上進行操作,獲得測量數據 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、光電效應與光電元件: a)外光電效應:光電管、光電倍增管;b)內光電效應:光敏電阻、光敏晶體管;c)光生伏特效應:光電池 二、光電元件的特性:光譜特性;光電特性;温度特性等。 三、光電傳感器—模擬式與數字式 四、光導纖維傳感器的工作原理及其應用 五、激光的本質、性質及其特點引入激光傳感器的工作原理及其應用 六、電荷耦合器件傳感器的工作原理及其CCD圖像傳感器的應用 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會光電傳感器的工作原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 選擇合理的光電器件在實驗台上進行操作,獲得測量數據 2.教師講授: 1)光電效應與光電元件;光電元件的特性;激光傳感器的工作原理及其應用 2)光電器件的選用 3)電路連接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。建立學習記錄卡,由小組和老師分別評價,各佔分權的40%和60%,每一次評價彙總在一起,就是該生的實訓成績。 |
項目六霍爾元件的正確選擇
知識目標: 1.霍爾元件的結構原理、類型及其典型應用 | |
技能目標: 1.能夠根據測量要求,結合霍爾元件特點,選擇合適的型號,並能夠熟悉多種應用方法 2.明確測量要求後由學生選擇合適的型號,在傳感器實驗台上構建測量電路,測量轉速、頻率等 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、霍爾效應 二、為什麼導體和絕緣體不適合製作霍爾元件 三、霍爾元件的温度特性及其補償方法 四、零位特性及補償 五、霍爾傳感器的應用 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會霍爾傳感器測速的工作原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 選擇合適型號的霍爾傳感器,在傳感器實驗台上構建測量電路,測量轉速、頻率等 2.教師講授: 1)霍爾效應;霍爾元件的温度特性及其補償方法;零位特性及補償;霍爾傳感器的應用 2)霍爾傳感器的選用方法 3)電路連接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。建立學習記錄卡,由小組和老師分別評價,各佔分權的40%和60%,每一次評價彙總在一起,就是該生的實訓成績。 |
項目七 温度傳感器的分析
知識目標: 1.温度電阻的性能特點,型號組成,温度控制的工業應用情況 2.掌握温度電阻的原理和温度信號調理電路的類型 3.結合温度控制和測量講解其在生產過程中的重要作用,介紹目前常用的產品 | |
技能目標: 能根據温度控制要求選擇合理的温度傳感器,設計出温度控制電路,並進行實物製作 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、熱電偶的工作原理:介紹熱電效應(接觸電勢、温差電勢) 二、熱電偶的四定律及其實用價值 三、熱電偶的材料、結構及分度表 四、熱電偶的測温線路 五、熱電偶為什麼要進行冷端補償及補償方法 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會熱電偶測温的原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 設計一個用熱電偶測量温度源的温度計 2.教師講授: 1)熱電偶的工作原理;熱電偶的材料、結構及分度表;熱電偶冷端補償方法 2)運算放大器的選用 3)電路焊接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。建立學習記錄卡,由小組和老師分別評價,各佔分權的40%和60%,每一次評價彙總在一起,就是該生的實訓成績。 |
項目八超聲波傳感器的特性分析
知識目標: 1.紅外線、激光及超聲波傳感器的結構原理、型號構成與適用場合 | |
技能目標: 1.掌握超聲波傳感器的性能特點及其應用場合,瞭解這些傳感器的類型與維護常識 2.學生網上查找相關資料,完成有關超聲波傳感器的應用情況調查作業 | |
學習內容 | 教學方法建議 |
一、超聲波的特點、超聲波的發生、超聲波的傳播特性 二、超聲波的接受-超聲波傳感器的工作原理 三、超聲波傳感器在自動檢測中的應用 | 本單元採用現場一體化教學,運用任務教學法,明確工作任務的目的,以任務完成結果提高學生學習興趣。在教學過程中以行動為導向,立足於加強學生實際操作能力的培養,讓學生在操作過程中,學會超聲波傳感器的工作原理,掌握所涉及到電子元件的結構.組成.性能和作用。 一. 採用的教學法:任務教學法 二. 工作步驟 1.教師提出工作任務: 超聲波報警器的設計製作 2.教師講授: 1)超聲波的特點、超聲波的發生、超聲波的傳播特性;超聲波的接受-超聲波傳感器的工作原理 2)超聲波傳感器的選用方法 3)電路連接的注意事項 三.制定工作計劃:學生明確任務後,根據具體情況和老師的講解,收集信息.查找資料(教材),制定工作計劃。小組討論,工作過程中所涉及到各個電氣元件的特點和作用,由學生制定任務的工作計劃。 四.確定工作任務的實施方案:教師根據學生制定任務的工作計劃來確定出具體的工作步驟和程序。 五.任務的實施:教師根據確定的工作任務實施方案進行示範,然後學生根據教師示範和確定的工作任務實施方案進行具體任務工作。此時,老師作為觀察者.諮詢者的身份出現,工作過程中老師經常獲得具體的反饋信息,組織教師與學生和各小組之間要進行交流。 六.任務的檢查:教師對學生的整個工作過程進行監視和檢查。 七.項目的評價 在整個教學過程中,教師和部分學生注意觀察每個學生的工作過程,及時聽取學生的反饋信息。並對學生工作情況進行總體評價。先由學生自己進行自我評價,在有其他學生進行評價,之後再由教師對任務的工作完成情況進行評價。師生共同討論.評判在任務的工作過程中出現的問題,並指出不對的地方和糾正的方法。當然在評價同時也關注學生的學習行為.學習習慣.學習態度 .動手能力及參與度等等,並對其進行綜合評價。建立學習記錄卡,由小組和老師分別評價,各佔分權的40%和60%,每一次評價彙總在一起,就是該生的實訓成績。 |
四、考核方案
根據《傳感器與檢測技術》課的特點和課程整體設計要求,為了更好地實現對學生所學知識和能力進行檢查,重在測試學生的動手操作能力和知識運用能力。為體現學生的學習態度、學習積極性和學習態度,考核分按照“3:3:4”的原則從以下三個方面進行:
第一,任課老師根據學生的平時學習情況,包括到課率、課堂表現、作業完成情況和實訓完成的熟練程度進行評定,此項為30分。具體分配如下:到課率15分,課堂表現5分,作業完成情況10分;
第二,綜合實訓項目,此項為30分。在本課程學習的最後安排一次綜合性實訓,每個學生(允許兩人一組)必須完成綜合實訓任務《電子秤檢測系統的設計與製作》。以培養學生選用各種傳感器和元器件的能力和綜合運用能力,掌握各種常用檢測儀器和傳感器的操作和調試技能,具備一定的傳感器與檢測裝置的設計能力,培養一定的成本核算意識和經濟頭腦,養成嚴謹的工作作風和良好的職業道德,培養良好的人際關係協調能力和互助合作精神。
第三,期末考試,此項為40分,根據學生的考試情況通過流水線改卷方式評定此項成績。