传感器实训总结范文

时间:2023-03-02 21:59:09

传感器实训总结

传感器实训总结范文第1篇

关键词:柔性生产线 高职 传感器技术 项目教学

高职教育在教育部16号文件《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》思想的指导下,一直在以能力为本位,以高素质技能型人才为目标的人才培养模式上探索着。在进行课程教学改革的进程中,行动导向的教学、基于项目的教学、基于问题的教学等各种教学方法都被应用到各专业的各类课程的教学中。教学如何更贴近企业生产工作岗位实际,学生怎样才能将知识与技能有效的融合,培养专业素质,是课程教学改革的出发点,也是落脚点。本文主要讨论基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学的实践。柔性生产线为亚龙YL-221型机电一体化柔性生产实训系统。

基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学改革思路

传感器技术课程是高职高专电气工程类、机电一体化类及自动化类专业的一门专业主干课程,教学目标是培养学生具备常用传感器及测量电路的基本知识与技能,熟练掌握各类传感器的工作原理及信号处理,培养机电技术的高素质综合型技能人才。

多数高职院校的传感器技术课程还是相对独立的进行学科式的教学。基本上是按照教材的知识结构,分不同类型的传感器进行原理分析,数据处理分析,再配套一些验证性的实验,在实验箱上完成。在传感器的应用方面,也只是泛泛的介绍,或空洞的引入一些工业应用实例。这样讲授式的课堂教学,因为学生的专业基础水平参差不齐,课程教学内容多,学生会感觉到这门课程非常深奥,非常难学,听不懂,没有学习积极性,教学效果自然可想而知。即便是部分教师在传感器技术课程的教材、教学内容上做了一些整合调整,引入更多的应用实例,学生也会感觉是纸上谈兵,并没有从根本上做到培养学生的实践技能,达到能力培养的目标。笔者在教学改革的实践中,以提高学生的学习兴趣,加强实践能力的培养为目标,对传感器技术课程的教学内容、教学方法进行了调整,采用项目教学法,以工业现场任务为主线,以柔性生产线为载体,结合可编程控制技术(PLC),整合了课程知识,综合了专业技能。主要以工业企业实践中常见物理量的检测组成几个项目,将被测量融合到每个工作项目中形成项目教学。结合传感器综合实验台及柔性生产线,使学生在饶有兴致的技能操作实战中理解各类传感器原理,掌握相关的测量方法,掌握各类传感器在工业企业生产线中的实际应用(安装调试)和技术维护。每一个项目都会是一个典型的实际应用,各个项目综合,组成了一套完整的生产线模拟系统。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,在实践中找到学习的乐趣,企业工作岗位综合素质的养成,真正达到了培养高素质技能型人才的教学目标。

基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学实践

教学项目的确定

教学项目的确定是“项目教学法”的关键。以课程教学目标为基础,以企业工作岗位技能要求为指导,将知识分解整合为具体的项目。笔者在进行项目教学的实践过程中,充分利用实训基地的实训设备,将柔性生产线的各分站作为教学项目,结合综合型传感器实验台,设置六个教学项目。每个项目都有独立的知识点,如温度传感器、压力传感器、速度传感器、色标传感器等,知识涵盖了工业企业中常用的现代传感器,更是一个个具体的应用实例。项目在柔性生产线上实施前,还可以提出相关的子项目任务和要求,学生可以按要求在综合型传感器实验台上完成。下表1是基于亚龙柔性生产线的传感器技术课程教学项目。

表1基于柔性生产线的传感器教学项目

教学项目 主要传感器 项目主要技术应用 实践能力

供料单元 涡流接近开关传感器、光电反射传感器 托盘定位检测、工件到位检测 应用分析、安装调试

喷涂烘干单元 温度传感器 喷涂室温度检测 应用分析、安装调试

加盖及顶销单元 接触式行程开关、光纤传感器 加盖检测、上销钉检测 应用分析、安装调试

检测及链条传送单元 称重传感器、色标传感器、数字编码器、涡流接近开关传感器 工件重量检测、工件盖、销钉的有无检测、销钉材料检测、工件颜色检测、链条电机转速检测 应用分析、安装调试

成废品分拣单元 电磁阀控制传感器、涡流接近开关传感器 机械手电磁阀控制、成废品检测 应用分析、安装调试

提升入仓单元 伺服电机磁电编码器、光电反射传感器 提升台控制、工件入仓检测 应用分析、安装调试

项目教学的实施

根据教学培养目标将教学项目确定好以后,授课教师在课前先实施完成各个教学项目,收集整理相关数据并对可能出现的问题进行预分析处理。一方面对整个教学项目会有比较全面具体的了解,便于教学实施,也能更好的指导学生;另一方面在项目的提出时,可以在柔性生产线上给学生展示成果,使学生有明确的目标和感性认知的过程,了解实施该项目要解决什么问题,关键点在哪里。在课程的项目教学实施过程中,由于设备条件限制,要求对教学班级分组分项目进行教学。下面以“检测及链条传送单元”为例说明基于柔性生产线的传感器技术课程项目教学的实施过程。

教学项目:检测及链条传送单元

项目描述:项目的功能要求分为工件的指标检测和传感器的安装调试。检测内容主要包括工件的重量、工件盖和销钉的有无、销钉材料是否是金属的、工件的颜色识别(能识别红绿黄三种)、链条传送带的运行速度(直流电机转速测量);安装调试内容包括各传感器在生产线上的安装调试。本项目的重点传感器主要有:称重传感器、色标传感器和数字编码器。

教学目标:要求学生会识别常见称重传感器、色标传感器、数字编码器,熟悉其原理,并掌握传感器在柔性生产线中的实际安装调试与应用。

教学组织:将教学项目划分为四个单元来实施:单元一,教师结合综合型传感器实验台及多媒体,介绍称重传感器、色标传感器、数字编码器的实体、原理、应用,演示项目功能效果。小组成员自行熟悉传感器工作原理,根据项目的功能要求,分析讨论用什么类型的传感器实现。单元二,学生根据之前的小组讨论分析,在柔性生产线对应的工作站上安装传感器、配线调试。完成后教师进行检查指导,提出出现的问题或故障,学生继续调试,直到安装合理、配线正确后进入下一单元。单元三,小组成员结合PLC控制技术,实践称重传感器、色标传感器、数字编码器的程序控制。要求能实现项目的功能要求,教师负责关键编程技术指导。单元四,项目实践总结,教师和学生分别就项目的实践过程总结。

为便于组织教学,建立项目实训小组:6人一组,共6组。每个项目的教学学时为14学时,其中单元一4学时;单元二4学时;单元三4学时;单元四2学时。单元一可6组同时进行,单元二、三、四分6个站6个小组分别进行,10个学时后循环轮换项目,即课程的总学时为64学时。各专业可根据教学实际,合理安排学时或有针对性的选择教学项目。

具体实施步骤如下:

1、下发项目任务单,教师利用多媒体和综合型传感器实验台,介绍传感器的外观、结构、原理并演示。学生了解了其原理,并具备了一定的应用知识后,教师再在柔性生产线上演示传感器在生产线中的实际应用,包括安装调试及控制。学生可以在综合型传感器实验台上完成一些主要类型传感器的原理验证及测量,如应变式、电容式、电感式、电涡流式、光电式等,以及温度、气敏、湿敏等传感器。

2、学生小组讨论分析,拟出项目接线布局图纸,在生产线上进行传感器的实际安装、配线调试。小组成员之间要求相互学习、相互帮助。教师跟踪指导。

3、学生在柔性生产线上进行传感器应用的可编程控制,完成项目功能目标,并讨论解决相关的技术问题。小组成员之间要求相互学习、相互帮助,以会的带不会的,直到全都会。教师跟踪指导。

4、学生在完成了项目任务后,需要提交一份项目报告,总结主要传感器在柔性生产线工作站的应用,分析实践中遇到的问题及解决方法。

5、6个实训小组在完成了一个工作站的项目后,进行下一项目的轮换。到第二轮换学时时,各小组之间还可以相互学习,相互帮助,提高项目的实施进度,提高项目教学的效率效果。

项目实施的总结

项目的总结也是“项目教学”的重要环节,主要由教师对学生的项目任务完成情况的评价、学生的自我评价两部分组成。教师的评价主要基于各组各个学生在项目实践过程中的综合表现和所提交的项目报告,即采用过程考核方式。根据每组各成员在项目实践中的完成情况和解决问题的能力等综合表现,给出一个考核成绩,每个项目的考核成绩,加上学生的项目报告成绩,即是该学生该门课程的成绩。学生要进行自我评价,每组学生分别总结项目实施过程中遇到的具体问题和解决方法,注意事项以及个人收获等。教师最后对学生完成项目的情况进行总结,对具有创新的实践方法进行表扬,对项目实施过程中出现的一些共性问题提出解决思路,让每个学生都有一种成就感,期待下一个项目的实践了。

基于柔性生产线的高职传感器技术课程项目教学效果

项目教学法紧紧围绕工作项目选择知识理论,以够用实用为原则,更加注重培养学生的实际应用能力,培养学生实际企业工作岗位技能和综合素质。目前,基于柔性生产线的传感器技术课程项目教学在我院系的教学中已在实践,并取得了很好的教学效果。通过项目教学,以生产线为项目实施平台,学生对课程的兴趣浓厚了,对需要掌握的知识明白了,对学生的专业技能水平提高了,也让学生感到技能训练更加贴近实际工作岗位了。每一个项目经过实践,学生都掌握了一类或几类传感器的外观款式、基本原理、安装接线、信号处理、实际应用维护等技术能力。对授课教师来说,通过项目教学,使得专业知识的衔接与融合更加紧密,课堂教学思路更清晰、更有活力。学院对课程的项目教学实践的评价是:有效利用了自治区示范实训基地的资源优势,将传感器技术课程的教学场所从教室搬到实训基地,让学生的技能训练可以更加贴近岗位工作实际,提升了学生的专业综合技能,提高了课程教学效果,给相关的专业课程改革提供了参考。

基于柔性生产线的项目教学在传感器技术课程的教学实施过程中,还需解决提高之处有:一是如何根据有限的教学条件,增加完善更全面的、适应现代传感器技术发展的教学项目;二是如何有效地对课程的项目教学实施进行过程监控,就是出现6个项目同时进行,课堂管理稍显松散、教师指导不到位等问题。解决改进的方法是:一是主讲教师与实训指导教师一起,不断研究传感器新技术,并在生产线上增加新的传感器类型、内容,保持课程教学内容的与时俱进性;二是在项目实施过程中,任课教师配备一名实训指导教师,全程共同指导学生。每个实训小组安排一个小组长,负责协助教师管理课堂,其他服务等。通过项目管理卡,对各小组成员进行过程监督,对那些不主动学习,坐享组员成果的学生,进行全班通报批评,并在考核成绩上体现。

基于柔性生产线的传感器技术课程项目教学,能够更好的发挥实训基地的教学作用,提高学生的专业技能水平和综合素质,增强了学生的就业竞争力。

参考文献:

[1]郭巧占.项目导向教学法在传感器课程教学中的探索[J].中国期刊网.2010

[2]秦志强.现代传感器技术及应用[M].北京.电子工业出版社.2010

[3]赵鑫.项目教学法在高职《网页设计与制作》课程教学中的应用[D].中国知网.2009

[4]乐文行.浅谈项目教学法在计算机软件教学中的应用[J].广西教育学院学报.2005

[5王煜东.传感器技及应用[M].北京.机械工业出版社.2003

作者简介:

传感器实训总结范文第2篇

关键词:传感器;高职教学;实验实训

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)24-025-01

传感器技术及应用是我院电子信息工程、应用电子技术、机电等专业的一门重要的专业基础课,是一门综合性很强的学科,该课程涉及了电子、材料、机械、控制、光学、磁学等知识,涉及知识面广。

一、传感器的工作原理及重要性

传感器相当于人的感官,称为“电五官”,外界信息由它提取,并转换为系统易于处理的电信号,微机对电信号进行处理,发出控制信号给执行器,执行器对外界对象进行控制(其工作原理见图一所示)。现代社会中,传感器作为抓取自然界信息的主要手段和途径,被广泛地应用于家用电器、汽车、医疗、工业、航天、电动工具以及高端电子消费产品等应用领域,成为了信息技术的三大支柱之一。

(图一 传感器的工作原理图)

二、课程特点、开设现状及改进措施

传感器技术作为现代信息技术三大支柱之一,已经成为高职院校电子信息工程、机电、电气等专业的专业课程。它不仅与高等数学、电路、电子等基础课程密切相关,而且还设计到电学、材料、力学等知识。该课程涉及知识面广、内容分散、缺乏系统性和连续性、实践性强。学好本课程,不仅要求学生具有扎实的基础理论知识,较宽的知识面,而且对教师知识的全面性也提出了较高的要求。在教学上存在着一些难点。

1、学时少与内容多相冲突。考虑到我院的实际情况,应用电子技术专业开设58学时。利用这么少的学时让学生掌握整个课程体系的内容,必须对课程的教学进行合理优化。

2、课本内容陈旧与更新速度快的冲突。随着科技飞速发展,各种新型的传感器及其相关技术也发展的非常迅猛。而教材的更新相对来说比较缓慢,所选教材不能跟上传感器最新的发展趋势,一些新型传感器可能没有涉及到。

在教学过程中,怎么才能更好的让学生理解、掌握相关知识,且举一反三地用到实践当中去,是需要高职教师思考的问题。在近几年的教学中,本人根据高职学生实际情况,归结了一套适合现代高职学生的教学形式(如下图所示)。

现代教学形式多样化,应用了理实一体化教室,摒弃了传统的单一化,在实验实训方面不仅有少量验证性实验,还有实训,激发学生的创新意识、培养学生的动手能力,这样就大大提高了学生的学习兴趣,并且在课后:有老师推荐的虚拟实验、网络视频教学等。虽然现代教学形式多样,但传统理论授课也是必不可少的,需要我们教师在教学过程中增加学生的学习兴趣。传统的与现代的教学形式应用比较,归结如下三点:

(1)传统的教学形式是教学活动最基本的教学手段;

(2)运用现代化的教学形式是对学生课余学习的补充;

(3)为两级分化的学生提供了更多的学习舞台,为他们成才提供了坚实的基础。

三、课程教学思路方法

基于课程的特点及教学上的难点,本人在这几年的教学实践中总结出一套适合本专业学生的教学模式,该模式主要是将各类传感器的理论知识和实践进行了整合,实现理实一体化教学,主要有以下几个方面。

1、课程结构采用模块化结构。由于各种传感器的工作原理不同,我们根据专业特点对课程结构进行了调整,采用模块化结构,一种传感器就是一个模块。然后根据专业特点及学校实验实训设备选择其中几个适合本专业的模块进行讲解,这样教学实施比较紧凑也比较灵活,同时也弥补了课时量的不足。对于课本上没有涉及到的新型传感器,以课后作业的形式分组布置下去,主要是了解其应用情况,教师除了要检查电子版的作用,还要在课下抽查询问学生的完成情况。这样既锻炼了学生查找、总结知识的能力,又了解了其他传感器的应用情况。

2、课程实践分为验证性实验和实训制作。通过近几年的教学实践,根据高职院校人才培养方案及高职学生特点,自编《传感器技术及应用实验实训指导书》一书,分两大部分:验证性实验和实训制作。通过近几年的摸索实践教学,教学质量有所提高,同时提高了学生学习兴趣和积极性。

四、课程考核

考试考核不再以试卷确定成绩,而以实验实训中对原理的掌握、动手能力及传感器的应用扩展的表现为主要依据进行评分。目前,传感器已渗入到各行各业。传感器技术具有较强的生命力和良好的发展前途,作为一名高职教师,前面的道路任重道远。本文结合自己教学的切身体会,对传感器的理论教学及实验实训方式进行了探讨,提出了提高教学质量、实践教学效果的一些建议,希望通过这些改革,能够进一步提高学生学习的积极性和动手能力,为将来的就业奠定良好的基础。

参考文献:

[1] 俞志根.主编.传感器与检测技术(第二版).科学出版社,2010.

传感器实训总结范文第3篇

[关键词]传感器 教学改革 实习实训

随着现代信息技术的广泛普及,教学模式由传统的教学方式向现代多样化的教学模式转变。以前的“黑板加粉笔”、“老师讲、学生听”已经满足不了人才培养的需要,由此教学改革势在必行。当今科技的发展,网络技术及计算机、多媒体的应用走进课堂,使得学生获得信息的渠道和接受教育的手段大大增加,在课堂教学中多采用启发式、讨论式、实验技能训练等多种教学手段。从前教育提出的 “因材施教”,在今天技术手段如此完善的条件下已经有可能实现。在如今信息多元化的网络时代,给学生提供了更多的自主学习的机会,许多具有自主学习能力和主动性学习的学生能够获得比课堂上更多的知识。而教学改革最大的受益者是学生。

传感器课程是工科专业的重要专业基础课,在整个课程体系中起到非常重要的作用。它不仅影响学习后续专业课程和完成课程设计,还对扩大自己的专业视野、养成良好的专业习惯和严谨踏实的专业作风有很大的影响,对逻辑思维能力培养,世界观、人生观的树立都有很大的影响。在长期的教学过程中,发现传感器课程的“教”和“学”都非常困难,原因是课程内容比较散,各种传感器之间相互独立,联系不大,无法形成完整的课程体系。要想达到好的教学效果,不仅需要教师有一些专业的前沿知识,有效的教学方式、方法,还需要学生具备良好的理论基础。

按照呼伦贝尔学院考试改革要求,根据传感器技术课程性质,我们对传感器这门课程的教学改革进行了大胆的尝试。在增加实验环节的同时,同时增加了电子实训设计。就是利用一段独立时间(一周或两周),让学生进行电子线路设计和焊接技巧的学习,掌握电子线路设计和焊接技方法,目的是进一步激发学生的兴趣,加深和巩固专业理论知识,养成自主学习的习惯。充分发挥学生的主体作用。

一、实习实训课题的选定

教学改革以提高学生综合素质为目的。为了使学生在实训收到好的效果,实习实训课题的选定从以下几方面考虑:

(一)价值性原则

选择的实训课题要有实践应用价值并且贴近生活实际。这样才能够满足课程实际和专业本身发展的需要。也有利于提高理论的指导性。因此,在选择实训课题时,应具有一定的理论价值和应用价值。

(二)创新性原则

所选的实训课题必须具有新意,选题上具有独创性和突破性,立意上具有趣味性。创新并非一定要独一无二,而是要善于把创新和实际结合起来。

(三)可行性原则

选题的可行性原则,是指在现有的实验条件下,根据学生的个人知识基础、兴趣爱好、时间精力等进行的选题。充分发挥学生的长处,更好的通过设计获得新知识。

对于指导教师来说,实习实训课题应从实际出发,充分考虑自己的力量及实验室的条件与实训课题的大小难易是否相称。总的来说,课题太大,传感器设计所涉及的范围广,所要考虑的因素多、实训周期长,在实训中学生很容易出现半途而废。小的课题,涉及的传感器范围小、难度小,不能起到很好的效果。

基于这几个原则,实训项目选择了万用表和智能小车的焊接与设计。以点带面,使学生充分了解传感器的应用。

二、计划实施

基于传感器的实训作为专业课的一部分。要形成一个科学完整的计划,细致到每一天应该完成的工作。这样在进行教学的同时也能更好地进行考核,有利于对学生有一个约束,更好地培养学生独立解决问题的能力。实训项目的实施按照由易到难、由浅及深、循序渐进进行,分为三个部分进行训练:

(一)基本功训练

此项训练主要包括焊接练习和基本工具、电子元器件的识别以及使用。通过基本功的训练,掌握实训方法,为以后的实训打下基础。

(二)基础课题的训练

基础训练包含理论课中重要知识点的课题,如串联型稳压电源,功放电路,触发电路等。基本知识的掌握关乎对设计的理解,训练的方式可用焊接工艺方式进行。内容是对电子元件的识别,电路的安装与调试。通过训练,学生应达到专业上的基本要求。

1.对常用电子元件的识别与检测。学会用直观的方法与仪表检测的方法识别元件类型了解电子元器件的功能。清楚在电路中的作用。对实训了如指掌。

2.通过对基础电路的安装、调试、维修,锻炼学生的动手能力的同时,使学生掌握电路的组装工艺、训练和排除故障的逻辑思维能力,掌握常用的维修方法及仪器仪表的使用方法。

3.通过焊接工艺的电路安装,可初步训练学生对印制电路板的设计能力。

(三)综合性课题的训练

对选定的项目万用表和电子智能小车进行焊接和安装。因为选定的实训项目有一定的难度和综合性,涉及的知识面比较广,能够达到对学生综合素质的锻练。多数同学通过努力能够完成。同时,最终成果是一个完整的,贴近生活的产品,让学生更有亲近感,觉得学了有用,具有实用性从而激发学生的兴趣。

三、实习课堂的组织与管理

(一)基本功训练的组织与管理

由于这部分内容枯燥,但在设计中非常重要,基本功的训练的每一个细节都关乎设计的成果好坏。实训中采取了以评促练,训练一段时间,评定一次,这样使学生在训练过程中随时知道自己的不足,从中查找问题,及时解决问题。选出好的作业进行展示,激起学生的好胜心,同时要反复强调焊接的重要性,使学生在主观上重视学习的每一个过程。

(二)基础课题的组织与管理

实行讲、练、评相结合,尽量让学生独立完成,即老师统一在前面讲述、示范,然后同学独立练习,最后由老师评定成绩。在训练中可采用小组长负责制,一般的问题,可交给小组长决定,充分调动同学的积极性。

(三)综合性课题的组织与管理

更好的完成设计,教学中多种手段综合运用,总的原则归纳如下:

1.化整为零,逐个把关。

本课程设计课题涉及到的范围广,主要体现元件多且复杂,在实训中不进行统一指导,将给调试带来很大麻烦,很容易导致设计结果失败,不仅起不到良好的设计效果,而且还会让学生对本专业产生畏难情绪。基于这一原因,我们在操作时根据设计上的结构分为几个部分,每个部分相当于一个独立的专题,要求学生将每个环节处理好后,才能进行整体安装调试,这样将使整个课题有序进行,提高成功率。

2.培养重点,实行层次式教学。

实训电路元器件多、电路复杂,从识别、焊接、组装、调试,2周时间做出让自己满意的结果,并不是一件容易的事,因为在整个过程中,任何一个环节出现错误都会导致结果错误,如焊点虚焊、元件装错、元件损坏、电位器调整不当等,都将导致做出来的产品效果不理想,而且有些故障即使是教师亲自查找也要花去很多精力和时间,让同学个个独立完成故障排除,学生往往会出现消极怠工的局面。因此,在本次实训中采用了分层次指导。

首在学生中发现动手能力突出的同学,重点培养,这些人的课题可先行完成,碰到疑难问题,教师帮助排除。以程度好的学生帮助差的学生,逐一检验学生的学习状况。让所有学生全面发展。综合的掌握好本门课的知识。

3.融洽师生关系,营造良好的课堂氛围,及时实行激励机制。

在轻松、愉快、欢乐的气氛中学习,能够活跃人的思维,发挥人的潜力,促进学生积极主动的学习。因此,在实训中,教师应当以一种平等的身份参与到学生当中,对他们进行指导,与他们一起分析和讨论,一起分享他们的成功与快乐,对他们在学习中自己的解决问题和帮助别人解决了问题应当给予及时的表扬并在全班通报,让他们有一种成就感。激发学习积极性和主动性。

4.理论和实践结合

为了使理论和实践能有机地起来,在实训过程中进行了作业布置。根据电路图,结合专业理论,分析出原理。以理论指导实践,以实践促进理论。

5.小组进行总结,整理实习成果。

实习结束后,以小组为单位,将自己在实习过程中碰到的问题及解决方案进行总结,最后由教师组织讲评,将全班的成果进行交流和展示。

四、结束语

教学是教师的根本任务,对教学改革的研究与探索,不仅可以提高教学质量,也是作为教师的责任。要让学生养成良好的学习习惯以及培养综合能力,更加需要一个复杂的、长期的过程。在人才培养过程中,让学生能够成为独立思考、自主创新的有用人才,才是我们的最终目的。在传感器教学改革中增加电子工艺实习实训,对培养学生的学习能力、应用能力,提高教学质量有着非常重要的意义。本文是作者本人对该课程教学改革进行的探索,也是本人在实习实训教学过程中的一点心得体会,希望能够对传感器技术课程的教学工作起一点点借鉴作用,能与同行分享。

基金项目:呼伦贝尔学院院级项目2014教研项目(ZDKT-019)

[参考文献]

[1]陈建元.传感器技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]贾伯年,俞朴,宋爱国.传感器技术[M].南京:东南大学出版社,2007.

[3]陈鸿雁,彭东林,邓力.基于网络资源的“传感器与自动检测技术”精品课程建设[J]。重庆工学院学报:自然科学版。2007,21(7):166~168.

[4]谢文和.传感技术及其应用[M].高等教育出版社,2004

[4]高玉良主编.电路与模拟电子技术[M].高等教育出版社,2008.(11).

[5]兰羽基于红外传感器ST188的自动循迹小车设计[J].《电子设计工程》2013年第3期

传感器实训总结范文第4篇

一、引言

《传感器技术》课程涉及机械、物理、化学,光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域,属于交叉学科,是一门理论性强、与工程实践紧密结合的课程。它在本专业的职业能力培养中起着承前启后的重要作用。在教学过程中,一方面要求学生具有扎实的基础理论和专业知识,另一方面也要求教师引导学生从各种繁多的被测量和测量仪器中归纳出检测技术的一些基本原理和特性,以便举一反三、灵活应用,培养学生的综合运用能力。目前传感器技术课程的教学主要有两种方式:一为传统的按测量原理分类介绍传感器知识并基于理论假设项目教学,这种分类方法侧重于传感器的原理性知识掌握和传感器改革,这跟学生走上工作岗位后对传感器技术的应用需求不一致,且跟当前传感器的集成化、智能化等发展趋势相矛盾;二为以项目为载体进行教学,但是传感器本身种类繁多,单纯的以项目为载体进行教学涉及到的传感器太少,不足以涵盖传感器的整体状况,缺乏知识的系统性,不利于学生从整体上理解和掌握传感器技术知识。因此,结合职业院校以行业为先导、以能力为本位以及工学结合等特点,本课程改革结合以上两种方式的优点和当前传感器技术发展趋势来调整课程体系架构和教学方式。

二、课程改革理念

以教育部2006年16号文件精神为基准,根据我院自动化系电气自动化专业职业岗位的能力要求来改革课程,突出电气自动化专业学生的传感器选型与应用的职业能力培养。本课程的课程目标为培养学生传感器选型能力、典型测量转换电路设计制作能力、常见传感器安装、检测和维护能力;根据传感器技术的特点和发展趋势调整课程知识体系架构;根据该专业职业岗位的工作内容改革课程内容和能力达成项目;根据该专业职业岗位的典型工作项目来改革课程教学方法和手段。

三、课程改革思路

根据我院自动化系《电气自动化专业人才培养方案》确定的职业岗位群,面向西部电气电子电器产业,本课程改革采用工学结合的方式,注重学生素质培养,主要作了以下几方面的思考与改变:

(一)课程目标的改变。从传统的着重讲解传感器结构、原理与应用向培养选型、改革和制作具体传感检测电路的能力上转变。

(二)课程体系的改变。从传统的通过按测量原理分类介绍传感器以及前些年的纯粹以项目为导向学习传感器转变为按被测量(即功能)来实施传感器的教学,以使学生在了解传感器工作原理、特性的基础上,容易根据测量对象来选择传感器;引入典型的实际工程应用项目,指导学生应用选择的传感器进行信号处理电路改革和应用。

四、教学模式的设计

采用系统性知识教学与模块化教学相结合的方式,真实产品作引导、任务驱动组织教学工作,以学生为中心,小组合作为基础,在真实的环境下完成传感器技术的学习性工作任务,培养学生适应职业岗位的工作能力,实现与工作岗位零距离接触。

五、多种教学方法的运用

在典型传感器工程应用学习项目中,每个都是一个完整的工作过程,学生都会经历“资讯(信息收集)决策(拟定方案)计划(制定实施细则)实施检查评估总结分析提高)”六个阶段,老师带着学生完成六个阶段的工作任务,手把手教学生怎样做,让学生体会每一阶段具体工作任务,为走向工作岗位、参加工作积累经验。在具体的理论、实训教学中,引入多媒体教学手段,讨论法、演讲法和反思法等微观教学法的交替使用,使教学过程丰富多彩,并且充分运用引导文等行动导向教学法,使得学生学习主动性、进取心大大增强。

六、结论

传感器实训总结范文第5篇

关键词:物联网专业;实践教学;教学模式

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)35-0150-03

一、概述

物联网在当今社会已成为一个热点话题,它正不断应用到我们的生活中。物联网是指通过装置在物体上的各种传感设备,如射频识别RFID装置、红外感应器、全球定位系统GPS、激光扫描器等,按照约定的协议,通过相应的接口把物体与互联网相连,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨型网络[1,2]。2010年,教育部开始将物联网、传感器网络作为战略性新兴产业相关专业的重点,鼓励各大高校申报相关专业。作为培养市场所需人才的高校来说,物联网专业实践教学显得尤为重要,建设物联网实验室也成为当务之急。高等院校物联网专业应该注重培养具有物联网专业基础知识和具有较强的物联网专业实践能力的全方位人才[3,4],这就要求高等院校在物联网实践教学方面建立和完善适应于学生发展的实践教学体系。

二、物联网体系结构和关键技术

根据研究,按照自底向上的方法,物联网体系结构从技术和功能角度可以分为三层,即感知层、网络层和应用层。其结构框图如图1所示。

感知层主要是前端信息采集以及控制终端,要求能够全面感知物理世界的各种信息,由各种传感器以及传感器网络组成,是物联网信息的源头。用于物联网信息感知的传感器主要有温湿度传感器、气体传感器、水质传感器等。它利用射频识别(RFID)器件、嵌入式设备、无线传感网等全面感知物体的各种信息,具有节点数量多、成本低等特点[5]。可见,感知层是物联网体系结构的底层技术,是物联网关键技术之一。

网络层由光载无线交换系统(主要包括光载无线交换机、远端射频单元、模拟光纤、WIFI设备服务器和以太网交换机)和其他网络设备共同组成,是各种信息与互联网的融合、传输和接入层,是基于TCP/IP协议的网络平台[6]。

应用层的主要作用是支持物联网应用系统中各类平台技术的运行,这些技术包括物联网信息存储技术、物联网信息共享和交互技术以及各行业末端网络应用技术等,主要实现物联网与行业技术的深度融合和无处不在的智能化功能[7]。应用层是由后台数据中心、远程客户端以及装载在其中的各种应用程序共同组成的,实现对前端信息和控制终端的管理和应用。

这三个层次基本涵盖了物联网主要的核心知识和应用范围,为物联网专业的教学指出了明确的方向。

三、物联网专业实践教学典型解决方案

我国高校开设物联网专业是近五年的事,由于整个专业起步比较晚,相对来说,实践教学环境的配备更迟一步,不管是各大高校还是服务于高校的企业单位,对该专业的实践教学配套设施都还处于起步阶段。如何定位高校的物联网专业教学,如何确定相应的实践教学模式,对此,本文进行了相关分析和总结。

(一)体验实践的广泛感知模式

物联网专业本身与电子、通信、计算机领域密切相关,但它也应该有自己明显的特性。据了解,各大高校的物联网专业基本都设置在计算机学院或信息学院,如何把物联网专业与同学院其他专业区分开来?基于物联网专业具有很强的工程实践特性,一些大学从实践环节入手,针对物联网实验教学环节和专业实验内容给出了解决方案。该方案认为实验室建设应该重视基本应用开发能力的培养、应该建立宽泛的可操作环境,让学生在实验时有可选性,鼓励创新精神,从而培养学生对实际物联网应用项目的整体把握能力。

方案中指出,对物联网专业实践教学环节应该从专业认识、毕业设计、生产实习、竞赛活动等方面进行改进。据调查,新生的专业认识一般是统一参观专业实验室或某个网络公司或以讲座形式向学生展示专业的发展,使学生获得对自己专业的初步认识。新的解决方案是建立特定行业物联网“综合演示实训中心”,通过参观该实训中心,让学生从整体上认识物联网专业及其应用场合,从而增加学生对专业的理解,激发学生对专业的兴趣。生产实习方面,通常是带领学生到生产现场进行参观实习。由于物联网是一个新兴行业,可供学生进行参观实习的工业生产现场比较少,因此需要重新制定物联网专业实习解决方案。经调研发现,建立“物联网综合演示实训中心”供学生感性体验,或者利用学校与企业联合共建的物联网相关示范基地以及学校自建的实训中心是比较有效的方案。专业基础学习,应做到学与做同行。为满足多样化需求,应完善丰富专业基础教学实验室,从而丰富课程设计的综合实验内容。如果教师时间紧,可以采用第三方提供的产品方案。通过学科竞赛,让学生可以在创新、理论付诸实践、团队合作三个方面促进增长。

在高校物联网专业实验内容拓展方面,方案给出了三步走策略:综合演示实训类、应用实训类以及基础教学实验类。对于综合演示实训类,针对高校的行业特点,建立其相应的应用型实训中心,比如智能家居系统、智能门禁系统、智能安防系统等,提供专业认识、科技创新、科研、毕业设计等内容。对于应用实训类,构建通用典型的物联网小型系统以及中规模应用系统,比如智能停车管理实训室、智能农业实训室等,提供专业认识、课程设计、科技竞赛及创新相关的实验服务。对于基础教学实验类,进行专业基础、课程设计等专业基本能力培养,比如传感器、单片机、FPGA实验室等。

(二)精品案例教学模式

对于概念和应用宽泛的物联网专业来说,与其面面俱到广而不精,不如采用精品案例教学模式。学校结合自身的长处,选择适合自己的培养方向,这不仅可以充分利用现有资源,更能体现针对性,且学生容易入门。为此,一些企业随之打造了类似产品,以求能够通过某个具体精品案例,把物联网的三层结构体现得淋漓尽致,在追求精品的同时,不失整体的实践教学模式。

方案中,物联网技术应用领域教学选取了典型的案例――智能家居,其结构框图如图2所示。智能家居融合自动化控制系统、无线通信技术、计算机网络技术和传感器技术于一体,形成智能化、网络化的家居控制系统,将家中的各种设备(如照明系统、音视频设备、窗帘控制、安防系统、空调控制、数字影院系统等)通过家庭网络连接到一起,从而实现全方位的信息交互,保持信息交流畅通,环保节能,节约资金,增强家居安全。智能家居系统可提供的实验为智能移动视频监控实验、智能门禁实验、智能电灯控制实验、智能窗帘控制实验、家居环境参数采集实验,通过这些实验,可以使学生更好地锻炼动手能力。

方案通过智能家居系统引出物联网关键技术,该技术主要分为物联网传感技术、物联网接入教育、物联网网络技术等。物联网传感技术可提供多款CPU,例如8051核CPU、cortex m3核CPU和FPGA等,使学生能够学习不同复杂度、不同成本的CPU连接传感器进行信号采集的流程。物联网传感技术还可以提供多款传感器。物联网传感技术实验的核心思想是提供一套可以更换CPU芯片的、能够连接多种传感器的试验教学装置,目的是让学生能够学习各种传感器的应用,包括传感器信息采集、传感器信号分析和接口电路设计。其优势特点是提供一套能够使用不同类型CPU实现传感器信息采集与处理的实践教学装置,提供多种传感器应用,包括声音、电磁、温度、湿度、气体、红外、光照、机械动作等多种感知信号。提供多样的传感器接口,包括模拟接口、数字接口和开关量接口。物联网接入技术的核心思想是提供这样一套实验装置:在完成无线网络管理和射频识别信息处理的同时,可以将数据通过不同网络路径传输到网络中心,目的是让学生掌握WIFI、GPRS、3G网络组成,信息传输过程中的关键性参数配置,传输性能分析等内容。物联网网络技术核心思想是提供一套能够涵盖物联网网络层关键性技术,即软交换技术和IPv6技术的实践教学装置和教学资源,使学生能够掌握主流的网络信息交换技术。

(三)二次研发实践模式

对于体系比较庞大、涉及知识比较繁多的物联网专业来说,让学生亲自动手实践从底层到顶层完整走一遍的思路或许是一条学习捷径。二次研发教学模式即让学生在现有实验箱的基础上完成个性设置和修改部分功能模块的方式体验物联网系统的工作流程,从而学习相关知识。一些公司推出了二次开发实验平台,如基于WSN(Wireless Sensor Network)的物联网解决方案体系架构ATOS平台,该平台框架如图3所示。ATOS物联网开发平台采用一套设备两套协议的方式,这两套协议包括标准的Zigbee协议和基于TinyOS的开源自主协议。TOS系统采用开源TinyOS操作系统,向用户公开了路由协议和上层软件源代码,用户可以根据各种应用需求对系统进行二次开发,包括传感器设置,数据采集、存储、访问等环节均提供二次开发接口,用户可以修改和设计自己所关注的部分,从而实现应用系统的开发工作。这给高校初学物联网的学生提供了简单易行的软硬件开发机会。

ATOS平台主要设计了传感器数据采集、基站数据汇聚、网关对外发送、采集系统解析以及远程服务器数据接收和存储等功能,它从整体上为物联网专业的学生提供了从传感数据到终端用户的各个流程,让实践过的学生能够彻底理解物联网从底层到应用层再到终端的基本架构。

该方案不同于其他实训模式,传统的实训模式多为“现场观摩为主、基本不予参与”,在本方案中,学生可以根据系统提供的二次开发平台,重现上述具备的所有功能,或根据自己的需求改写新的控制逻辑,因此具备较好的学习参与度。另外,该方案还可采用硬件组态的设计模式,根据不同的需求选配不同模块组建自己的试验平台,以适应实验教学的需要。而且,系统中绝大部分设备和器件,如传感器、气动部件等,都是工业现场使用的标准工业级元件,学生如同实践在一个真实生产的过程中,能够学到真正实用的专业知识和操作技能。

另外,ATOS平台中的实训定位功能,也能更好地全面地锻炼物联网专业的学生。该功能体现为室内人员精确定位技术的演示与测试,它采用基站定位技术,即利用已知基站来定位移动点的位置,在对信息进行收集与统计之后,实现轨迹与区域的实时定位等功能。与传统的RFID刷卡式人员定位不同,它可灵活地实现人员随时随地定位。

四、总结

物联网行业的兴起,为高校学生提供了广阔的就业前景。物联网专业所涉及的硬件、软件及网络大多是现有技术的综合应用,因此,物联网专业是工程实践性较强的学科,若要培养出理论知识与动手能力于一身的综合型人才,就需要高校制定出一套完善的物联网实践教学体系。由于物联网的提出本身涉及多门学科,故其课程体系具有一定的交叉性和动态发展特性,因此,物联网专业实践教学面临新模式的挑战,这也给各高校根据自身优势摸索出新专业办学特色提供了良好机遇。

参考文献:

[1]谢秋丽,黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊:教育技术,2011,(3).

[2]罗蓉.物联网的发展和应用研究[J].计算机工程应用技术,2011,(3).

[3]郭丽.高职院校物联网应用技术方向课程体系的探索与构建[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2011,(2).

[4]王志良.物联网现在与未来[M].北京:机械工业出版社,2010.

[5]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010,(16).

[6]肖慧彬.物联网中企业信息交换中间件技术开发研究[D].北方工业大学,2009.

传感器实训总结范文第6篇

【关键词】智能传感器;教学项目;过程考核

智能科学与技术是面向前沿高新技术的本科专业,经过近几年的发展其广泛的应用前景日趋明显,比如智能机器人、智能电器、智能家居等产品的技术越来越成熟,对人类生活的方方面面产生了重要的影响。然而传感器在这些智能产品中起着重要的作用。因此传感器与检测技术这门课程在诸多高校的电子信息类专业中作为一门重要的专业课[3]。随着智能科学技术专业的诞生以及传感器技术的迅速发展,各种新型传感器不断出现,传统的传感器与检测课程中所讲授的传感器则有些落伍。我校秉承“教育创造学生价值”的办学理念,为了适应时代的需要和智能科学技术的发展,针对传感器课程进行改革和创新,并将课程命名为智能传感与检测技术。传统的传感器与检测课程的主要任务是以传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用方法为主,而在智能传感与检测技术中不但讲授各种传感器的工作原理、测量电路以及应用方法,更重要的是结合智能科学的特点将传感器与嵌入式技术、通信技术以及虚拟仪器技术相结合。侧重于传感器应用的智能性和通用性,为智能产品的开发提供良好的教育基础。

1教学现状分析

传统的传感器与检测技术教学中,理论知识偏多,实践课程偏少。而在课程中设置的实验课大都是验证类的实验,并不能满足培养学生实践能力的需求。目前来说传感器与检测技术课程存在如下几个问题:1)教学内容陈旧,不能及时更新,因而不能反映最新的传感器技术水平;2)教学重原理,轻实践。课程内容比较抽象,涉及到很多物理、化学、数学等多个学科的知识,记忆和理解难度大;3)课程内容之间缺乏整体联系,一个章节讲述一种工作原理的传感器,不同章节之间联系较少;4)实验教学内容验证性实验较多,设计和创新性内容较少;5)实验项目采用传感器试验台可以较好理解工作原理,但不能满足实际应用的需要。针对出现的这些普遍性问题,在智能传感与检测技术课程中,笔者认为应从教学培养方案设计、教学大纲设计、教材与教学内容的改革以及教学方法和手段等方面综合考虑解决方法。

2课程培养目标

根据智能科学技术专业的特点,为了适应科技发展的需求,智能传感器与检测技术这门课程旨在让学生掌握各类传感器的原理、结构、测量电路和应用方法,建立完整的检测技术整体概念[1],具备传感器与检测技术方面的基本知识和基本技能。对生产和科研任务中的检测任务能够正确的选择传感器以及配套的测量电路,设计相应的测量系统,完成所承担的检测任务。通过课程中的项目设计,培养学生能够将传感器进行模块化设计,组成传感器系统,结合嵌入式技术和虚拟仪器技术,完成多参数检测系统的设计[2]。本课程是针对智能科学与技术专业的三年级下半学期全体学生开设的专业课,同时学生前续课程中将所学的《数字电路》、《模拟电路》、《电路分析》、《单片机原理与应用》、《虚拟仪器技术》等课程作为基础知识,与实际项目相结合,通过项目实践深入的理解智能检测系统的开发过程,为后续专业课的学习打下良好的基础。课程结束后学生不但能够深入理解所学的理论知识,而且能够将所学的知识熟练地应用到智能检测系统设计等实际的工程当中,进而提高学生的工程实践能力。

3教学改革方法

智能传感与检测技术是一门应用性很强的课程,通过理论知识指导实践,反过来实践也可以更好的理解理论知识。所以说理论与实践对于这门课程都很重要,因此将理论教学和实践教学紧密结合是一种较好的教学方法。教学改革也要同时从理论教学和实践教学两个方面入手,提高课堂教学和实践教学的效果。而学生是教学改革活动中的主体,所有的改革都以学生为中心,结合当今技术发展情况从学生的需求出发。因此在本课程的教学改革过程中,需通过深入研究和反复实践从以下几个方面进行提升:1)以TOPCARES-CDIO人才培养模式为指导进行教学培养方案的设计。对专业人才培养预期应掌握的知识、能力、态度进行明确的、具体化的分析,重视实践项目在人才培养中的作用,构建一体化的人才培养方案和教学体系。2)理论教学方面主要是让学生掌握传感器的工作原理和特性,学会传感器的设计和使用。但是仅靠灌输性的讲解会比较枯燥,达不到教学的目的。因此需要结合实际应用引出传感器的工作原理,合理组织教学内容,让学生在用中学、学中用,提升学生的学习兴趣。另外应让学生参与到教学过程中,改变传统的以教师为主导、学生被动接受信息的知识传授方式。可采取以下措施:①通过课前预习课堂提问的方式,提升同学们的参与意识。②部分内容学生讲解,老师点评的方式展开学习。③增加课堂分组讨论,老师提供问题和应用场景,学生分组讨论解决方案,提高学生的参与度和积极性。④布置课外书面作业和项目调研报告,让学生课后能够有效复习、应用所学知识。3)实践教学一直是培养学生综合应用能力和创新能力的重要途径,但是如果按照实验指导书生搬硬套的实验操作并不能真正提高学生的动手能力。因此除了原理验证型实验之外,增加应用项目于实践教学中,让学生不仅能读取传感器的数据,还能结合电子线路的知识、微处理器的知识和通信技术能够采集和处理相关的数据,构建具体实用的智能检测系统应用方案。通过实践项目让学生加深对智能传感器工作原理的理解,更要注重培养学生的实际项目应用能力。4)根据智能传感与检测技术一体化的教学体系,组织编写可用于一体化培养方案的一体化教学教材。编写的教材要能体现最新的传感器技术和最新的应用,紧密结合实际,让学生把课程的学习与日常生活结合起来,通俗易懂,可操作性强。根据传感器技术的发展,需定期对教材进行更新和修订,以适应时代的发展。

4教学内容安排

传统的传感器与检测技术的主要教学内容中除了讲解传感器与检测技术的基本知识、各种常用传感器的介绍、标定、检测系统的组成外,并没有实际的项目在课程中。不但导致学生的实践动手能力偏差,而且对理论知识的理解也不够深入[4]。为此在智能传感与检测技术课程的教学中,以理论课和实验课相结合进行授课,目前在智能科学与技术专业中总课时是80学时,其中理论课是48学时,实践课是32学时。理论课程中是以按照项目分类,根据项目需求引出所用传感器,并讲述其工作原理、测量电路及应用方法等。实验课则分为基础实验课和项目实践课两部分。理论教学内容包括:检测技术的基本知识;常用传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用方法。实验课的主要内容包括:常用传感器工作特性实验,包括测量电路的零点调试,线性度调试、测量数据拟合等。项目实践课内容包括:项目的需求分析,硬件设计,软件设计、系统调试等步骤。

5教学项目设计

智能传感与检测技术课程中的项目教学是一个系统工程,对教师队伍的要求很高,不仅需要教师具备理论知识而且还需具备一定的工程实践能力,同时还需要配备精良的实验设备。在智能传感与检测技术课程中开展实践项目,仅靠课堂上的仿真软件难以达到教学效果,因此实验实训平台的选择是一项重要的指标。为了能更好的结合理论教学,针对智能传感与检测技术所选用的实验实训平台必须具备以下几个特点:1)采用的实验实训平台要有足够种类的传感器,并采用模块化设计。2)配备统一的总线接口,具备扩展功能。3)具有主流的嵌入式核心系统,并且能够适应不断更新的处理器。4)价格合理、售后服务良好、教学资源丰富。综上几点,在智能传感与检测技术课程中,采用的是上海硕博科教设备有限公司的“SBJCS-1113创新型测控/传感器技术综合实验实训平台”,该平台配备大量常用传感器,同时具备工业实际中广泛采用的成熟电路完成对各种传感器信号的拾取、转换、调理、采样、存储、解算、控制及显示等处理电路。同时实验装置具备一定的抗干扰及可靠性,学生可以做到学以致用。该实验实训平台如图1所示。该平台具体特点如下:1)传感器种类丰富:包括压力、压电、应变、电容、霍尔、温度、光敏、气敏(酒、C0)、电涡流、光纤位移、长光栅位移、差动变压器、光电耦合等各种常见传感器。2)模块化设计:采用标准的模块化设计,增强系统的结构性和互换性。3)总线标准:建立统一的内总线和接口约定,以实现最灵活的个性化配置、扩展和系统管理。4)接近工程实际:实验装置上采用多种工业型传感器,既可以用来完成传感器原理、结构与调理电路的教学,也可以用解决工业工程和过程中的实际问题。5)学以致用:构成实验装置中的智能仪器的各模块,在其设计时充分体现实际系统的抗干扰设计技术和可靠性设计技术,其核心卡可作为实际智能仪器的核心单元。实验装置中信号转换与信号调理电路采用工业和工程实际中所采用的成熟电路。实验装置中使用的各种数字信号处理方法,采用典型的也是未来实践系统首选的数字信号处理手段,具有很强的工程实用特征。6)智能仪器仪表设计:结合工程实际给出了一个将常规仪器实现智能化的实例。7)开放式设计:实验装置中的软、硬件及系统均按照全开放的思想进行设计,以便于学生开展研究型和创新型的实验。在项目教学中,教师指导学生,按照项目开发的流程来完成系统的需求分析、硬件设计、软件设计、系统调试等步骤。最后完成整个项目的总结报告,并以小组为单位完成课程项目的设计。学生可以利用课外时间,完成资料查找、系统设计和代码编写等工作。本项目要求学生完成一个智能家居远程监控模拟系统。与传统的检测系统比起来,智能传感器检测系统更加具有智能性、综合性等特点,将传感技术、嵌入式技术、通信技术以及虚拟仪器技术有机结合,使学生深入理解智能传感器与检测技术这门课的应用,具体项目教学安排见表1。

6课程考核形式

在素质教育的大背景下,课程的考核的结果不能只看期末考试成绩,应采用多元化的考核方式,要能反映出学生的学习效果、应用能力和解决问题的能力。本课程的考核贯穿整个教学过程,最终成绩由课堂表现、作业成绩、实验成绩、项目成绩、期末考试成绩等部分组成。老师在平时应根据学生的课上表现和问题回答情况记录成绩,作为平时成绩的依据。实验成绩要能体现实验过程中的表现和实验报告的完成情况。项目成绩的考核则包括项目实施过程中的表现、阶段性成果成绩、最终项目结果成绩、项目报告成绩和答辩成绩组成。期末考试采用闭卷方式,考核内容侧重对传感器工作原理和应用设计的考核。总体来说,改革后的课程考核不是通过一次考试定好坏,而是更重视过程,要能体现学生的综合素质和水平。其中项目教学作为教学改革的创新点,所以项目考核形式的也是多样化的。考核贯穿在教学过程的各个环节,从学生的出勤、日常表现、作业、实验、项目及考试等,对学生进行全方位的考核。其中项目考核中的项目答辩包括自述、现场操作、教师提问、解答几个环节,通过答辩,教师可以直观评价学生对相关理论的掌握程度,综合评价学生的实际应用能力及应变能力,对设计不完善的地方给予指导建议,给学生提供创新的空间。智能传感与检测技术这门课的所有考核项目中,采用过程考核和终结考核相结合的方式能够全方位的考核学生的平时学习情况及动手实践能力,并激发学生学习兴趣。

7结语

智能传感与检测技术是电子信息类专业的一门非常重要的专业课,如何让学生更好的掌握理论知识提升应用能力一直是困扰任课教师的难题。笔者从教学培养方案、教材与教学内容的选择以及教学方法和手段等方面进行了分析和探索,提出了相应的改革举措。文中的改革举措是TOPCARES-CDIO人才培养模式在智能传感器与检测技术上的运用,采用教学与项目相结合的方式对当今智能传感与检测技术的教学具有有益的参考价值。

作者:图雅 鞠尔男 周国顺 刘龙 单位:大连东软信息学院电子工程系

参考文献

[1]李玲,张旭.传感器与检测技术课程教学改革研究[J].科教文汇旬刊,2015(4):55-56.

[2]张琳,袁新娣.《传感器与检测技术》课程教学改革与实践[J].赣南师范学院学报,2012,33(6):106-108.

[3]周润景,刘晓霞,韩丁,朱莉.传感器与检测技术[M].北京:电子工业出版社,2014.

传感器实训总结范文第7篇

关键词:发动机生产线 流水线工艺 PLC控制器 现场总线 自动线实训系统

中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(a)-0001-03

Abstract:The engine manufacturing technology is very important to the quality of the car. The car engine production conveyor line in a sequential operation of the assembly line process. The automatic control system using PLC of the Germany Siemens company - 300 series controller as the main body of the whole conveyor line controller, I/O system as a control signal acquisition system, the Profibus field bus technology to communicate, automatically moving engine parts for linear, rotating, lifting, flip, and so on.Using WinCC software interface to form into a system operating monitor product quantity, production rhythm of monitoring. The team members on this basis, according to the actual production to make the corresponding transfer machine is suitable for school teaching practice system, the development of teaching equipment.

Key Words:Engine Production Line;Assembly Line Process;PLC Controller;Fieldbus;Automatic Line Training System

汽车的动力来自发动机。为了提高了工作的效率和优化了工作流程我们将发动机生产线分为5个子系统,包括缸体生产线、缸盖生产线、曲轴生产线、凸轮轴生产线及发动机装配线,以便对发动机主要零件进行机加工和装配。在每一条生产线上有多个完成不同作业的工位,在一定工位上安装的转台,举升台,翻转机等设备。如发动机总装工艺流程就包括:机体上线翻转涂胶、装后端盖装活塞连杆翻转拧紧连杆螺栓装机油泵、水泵装飞轮装离合器总成测定曲轴驱动力矩装油底壳装汽缸盖装机油滤清器、发电机装凸轮轴装变速箱装启动电机总成泄露试验送试验。在汽车发动机装配过程中,汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程,每个工位之间是流水线生产。本文研究的任务就是对发动机生产输送线进行规范化,模块化设计。这样对使用者来说,既简洁又节省时间。每个环节设计最优的自动控制系统才能保证生产的连续性和稳定性。

1 输送线设计方案

我们设计生产输送线主要采用摩擦辊道和启停式动力辊道、自动升降机系统、机械手。在线上为了方便在不同的工作面上装配,配备自动翻转机以提高效率。一条发动机装配线要保证发动机的装配技术条件,要保证装配节拍,实现高效率;要多机型同时装配,实现高柔性;要有效地控制装配精度,实现高质量。要实现以上几个方面必须从生产线的规划开始着手。要在总装线和分装线上设计柔性输送线。

1.1 现动机生产输送线应该具有如下功能

该输送线方案如图1所示。

1.2 设计输送器件

(1)轨道:轨道是整个摩擦输送系统的运行基础,平滑、顺畅的输送轨道是系统平衡可靠运行的关键。

(2)道岔:道岔是改变载货小车的行走路线的装置,按走向又分为分流、合流道岔两大类。

(3)停止器:停止器是用来控制工件在输送线路中的安全准确停放位置,通常布置在工件转挂处及输送线路发生变化的道岔处,主要是安全阻车的作用,防止台车因惯性或其它原因发生时,造成系统的损坏。

(4)止退器:通常和停止器配合使用,布置在停止器后边,用于防止小车运动惯性后退。止退板以本身的自重复位。

(5)移载轨道/升降轨道:因摩擦输送机有工位节距上的单元驱动,所以很容易实现物品(轨道)的平移、旋转和升降功能。

(6)升降机:升降机在输送系统中起着关。

1.3 输送线工位设计

(1)具体设计正常加工过程(各工位没有不合格):走主干线,如下:

ap10ap…ap45..ap60D02D06D07ap80ap90D10AP80AP90ap95..ap900

(2)自动工位加工不合格时(以Ap80工位为例)走返修路线如下:

不合格时走:D10D9M80,M90(ap80,ap90返修工位)。如返修合格时D8D7D10ap95;如返修不合格时从转台D8下线维修下线维修后D8D7AP80AP90D10AP95AP900。为了提高效率,节省空间和资源我们将两个自动工位Ap80,ap90设计成共用一个返修工位m80,m90。

2 汽车自动生产线实训装置设计

结合发动机生产线工作原理和工艺,项目组成员开发了适合学校教学的汽车自动生产线实训装置本实训装置贴近工业现场要求,是典型的汽车自动生产线,设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发,考虑工学结合要求,有机融合了机械、电气、气动、传感器、交流电机变频调速、步进电机驱动控制、伺服电机驱动控制、直流电机控制、PLC控制及工业通信等多种技术。通过该实训系统的工作任务训练,能较好地锻炼程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。引导高职院校、机电及自动化等专业教学改革,满足汽车生产制造、自动化技术专业的核心能力训练要求,突出强调技术的综合运用。

2.1 传感器

首先选择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传感器。在发动机生产线上主要采用了光电传感器和电感传感器。

(1)光电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;当光电传感器检测到发动机缸体时,气缸将发动机缸体推入存储货道。

(2)电感式传感器由三大部分组成:LC高频振荡器、开关电路及放大输出电路组成。因为发动机零部件大多数具有铁磁性质,就可以用电感传感器检测转台旋转到位与否,当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。

(3)光电编码器:用光电编码器来对升降的速度、距离、方向进行检测,以脉动信号的形式向PLC反馈,PLC根据输入的反馈信号来控制升降距离实现精确定位。

2.2 电磁阀控制

在实训装置中应用了大量气动控制技术如:

(1)无杆气缸:由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电,带动机械手向后移动。

(2)带导杆气缸:由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电,带动机械手向下伸出。

(3)双导杆平行气夹:由双控电磁阀控制。当气动电磁阀一端得电时,气动手指张开或夹紧。

2.3 实训装置模块化设计

该装置采用导轨式型材,其上安装有上料台、行车机械手、输送辊床、提升机、循迹搬运车、堆垛机、转台站、4轴搬运机械手等工作站及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块、直流电机模块和各种工业传感器等控制检测单元。采用西门子S7-300 PLC实现系统控制,真实再现汽车工业自动生产线中的输送、搬运、暂存、协调生产的过程。它在接近汽车工业生产制造现场的基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计。如行车机械手站主要由伺服电机及驱动器、步进电机及驱动器、继电器、限位开关、磁性传感器、涡轮蜗杆减速传动机构、齿轮齿条传动机构、滚珠丝杠传动机构、高精直线导轨、双导杆平行气夹、双控电磁阀、工业铝型材、钣金结构件、机械零部件构成。

2.4 接线端子设计

该实训考核装置PLC模块I/O端子、变频器接线端子、各常用模块接线端子,均采用安全型插座,使用带安全插头的导线进行电路连接;各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合,既保证学生基本技能的训练、形成和巩固,又保证电路连接的快速、安全和可靠。用于教学,可按工作过程导向、工学结合的模式规划教学活动,可完成多种工业现场环境下的技能培训任务。

3 实训装置软件设计

以行车机械手为例进行说明软件设计(见图2)。

4 WinCC的监控能力开发及Profibus总线的运用

PLC的程序设计能力、WinCC的监控能力和Profibus总线应用能力是自动化技术的专业技能人才不可缺失的知识,本课题对控制结构、硬件连接、软件开发现场总线、系统接口、人机界面进行了设计。采用Prifibus现场总线网络技术完成各工位间的通讯。组建的现场信息监控系统,完成了装配线上的信息采集、生产下达、工位监控及装配提示等功能。

西门子S7-300PLC作为控制器,其本身集成MPI及PROFIBUS DP通信口,在发动机生产输送线上用德国西门子公司的可编程控制器S7-300直接将控制数据传递到控制系统中,而且有上位机的实时监控,真正做到自动控制。

本课题Profibus的成功运用对生产厂家的经济效益提供帮助很大。由于系统运行平稳,通讯可靠性好,从而减少了维护的必要性,同时又保证了产品的质量,大大节约了生产成本;而从另外一个方面来看,由于Profibus现场总线使得建设期间工程量也大大减少―― 包括布线工程量和工程师操作编程工作量,所以对生产厂家来说,真正做到了投资少见效快。

5 控制系统的调试

虽然本项目庞大,通讯点很多,但是各个子系统设备很大部分是相同,也具有一样的控制要求,因此,我们将整个项目按照设备划分成的不同的功能组,这样可以增大一次开发的利用率,避免了重复开发,节省时间和成本。

升降机的自动控制是项目中的难点,主要是因为升降机的自动控制如果故障就有可能将设备以及车体损坏,对一次调试成功的要求很高。升降机虽然有硬件保护措施,需要特定条件,比如升降机只有在失电后,抱闸将会抱死,因此,对于升降机控制程序的编写需要反复修改,模拟试验,才能保证调试中的万无一失,不会出安全事故。

6 总结与评价

(1)提高了生产效率和管理质量。由于该项目大量应用了先进的西门子自动化驱动系统,从画图、硬件、软件和培训实现标准化、模块化,这样可以将项目细化,大家分工合作。由于自动化系统提高通讯速率使发动机输送线的工艺水平得到提高产品质量好也增加了企业的效益。

(2)提高了生产的安全性,减少了事故的发生。由于该项目方案中对生产安全相当重视,设有很多急停按钮,在编写程序中,对重要设备有多重保护,从而保证了设备、人身的安全。

(3)加大了设备可靠性。传感器使用时对设备的输入输出点都是双重对比的,保证点的信号都是真实可靠,设备的故障率降低了,生产的安全性就提高了。

(4)交流电动机启动和停止更加平稳、准确。由于起动器在转台控制系统中的使用,使电动机平滑升高端子电压,可以实现无冲击起动,因此可以最佳地保护电源系统以及电机。变频器不仅仅是改变电机的转速,因为转速的下降,势必带来力矩的改变,使转台的带载能力大大提高。

(5)通过三届学生的实训验证,课题开发的实训设备在工作的状态下说使用的各种传感器、控制电机、机械设备能够达到规定技术指标,并且具有短路过载保护。

参考文献

[1] 胡云萍,刘文婷.汽车发动机原理课程教学改革研究[J].科技创新导报,2013(7):180.

[2] 俞云强.传感器与检测技术[M].北京.高等教育出版社,2008.

[3] 王永华.现场总线技术及应用教程[M].2版.北京:机械工业出版社,2012.

传感器实训总结范文第8篇

一、教学设计思路

学生学习方式多以强调合作与交流的小组形式进行。学生通过主动和全面的学习,可以达到脑力劳动和体力劳动相统一的效果。该次教学采用围绕教学内容的理实一体化教学模式,以“汽车节气门位置传感器故障诊断与维修”学习任务为驱动,通过创设独特的学习情景,锻炼学生的专业能力、分析能力和沟通能力在内的各种职业能力,体现以行动为导向的教学特点。课堂上让学生进行汇报交流、活动反馈,让学生充分展示自己思维过程,学会研究问题、解决问题,使学生逐步从“学会”到“会学”,最后达到“好学”的境界。

二、教学资源分析

1.教材分析选用的教材是中国劳动社会保障出版社出版的《汽车电控发动机构造与维修》以及配合使用《THCEZX-1A型汽车整车电气系统实训考核装置技术手册》。2.学情分析授课的对象是笔者学院2011级汽车维修专业的40名在校学习一年以上的高级班学生。该次教学之前,该班同学已完成帕萨特轿车节气门位置传感器的功用、工作原理等理论知识的学习,对帕萨特节气门体也已有了初步的了解,掌握了电路故障诊断必需的工量具使用方法和实训考核装置的相关操作。存在的不足是部分学生的理论知识基础较差,特别是对电路图的理解掌握不足,逻辑分析能力较弱,对故障排除的方法掌握较少。3.教学环境分析教学地点:汽车电控实训室。教学设备:10台THCEZX-1A型汽车整车电气系统实训考核装置。教学工具:X-431解码仪10台、汽车专用万用表10块、世达工具车10台、帕萨特全车电路图10册,理实一体化教室。

三、教学目标分析

1.知识与技能目标学会使用解码仪读取故障码和数据流;会正确使用万用表在实训考核装置上检测帕萨特节气门位置传感器各连接点的电压、电阻等参数;会对所测电压、电阻参数与正常参考电压及标准电阻进行对比分析,进一步查找故障原因,确定故障点。2.职业能力目标通过帕萨特节气门位置传感器的检修过程,发展职业能力。通过“解读用户报修阅读电路图确定电路图中的测量点编制检测计划、准备工量具检测并进行故障分析实际修理交车验收”等实际工作流程体验,养成全程解决问题的思维习惯。小组成员进行探讨,借助教材、电路图、任务书来制订计划并加以实施,养成手脑并用、主动探究的学习习惯。3.情感目标模拟接待客户流程,养成知文明,懂礼仪的现代客服理念。培养学生的安全文明意识。小组成员互相协作学习,学会交流,学会合作,增强团队意识。评价分步跟进,引导学生手脑并用、主动参与,养成“先思而后行”的习惯,灌输快乐修车理念。

四、教学重点及难点

1.教学重点正确使用解码仪调取故障码及数据流,帕萨特节气门位置传感器故障分析,帕萨特节气门位置传感器的原理解读及电路图应用分析,故障检测流程及实训检测与维修练习。2.教学难点电路图中电气元件或接插件插脚位置与实际车辆的对应查找及数据测量,电气故障的诊断思路及方法。

五、教法和学法

1.教法案例教学法:为学生提供有关背景材料,让学生对材料进行处理、分析,最后提出自己解决问题的观点。任务驱动法:在案例中包含任务,学生以完成此任务为目标,通过自主探索,进行完成任务的实践。2.学法(1)分组实训法。设置帕萨特全车线路考核装置K31的故障(EPC灯常亮,加速踏板失效)。教师通过多媒体、实操演示后,将40名同学分为10个小组。每组选出一名组长,组长充分发挥组织协调作用。在任务实施过程中,一名同学完成实训操作,其余同学观摩评价,并对该同学在操作过程中存在的不足提出建议。在课堂上为了充分发挥学生的主体地位作用,调动学生学习的积极性,在整个教学过程中贯穿采用自主探究、协作学习的学法。为了达到较好的教学效果,采用多媒体和理实一体化教学。

六、教学过程分析

1.教学流程设计根据该章节内容,设计了汽车维修工作流程模拟图,引导学生在小组合作中完成“汽车节气门位置传感器故障诊断与检修”工作任务,实现学生对帕萨特节气门位置传感器工作过程的理解,掌握线路分析检修和工量具使用的基本技能。2.教学环节设计(2课时,90分钟)(1)温故知新(5分钟)。待同学们分组坐定后,提问上节课所学内容,为本次课的实习做铺垫。(2)案例导入(10分钟)。通过实际案例导入本课,在实训考核装置设置K31故障,演示故障现象。每组学生利用实训考核装置观察故障现象,并且使用解码仪读取故障码及数据流。(3)分析原因及诊断流程(20分钟)。启发引导学生讨论并对学生提出的各种可能原因帮助他们进行梳理归纳。(4)任务实施(45分钟)。教师利用多媒体摄像设备对本次实习的过程及注意事项提出建议,巡回指导并引导学生自主完成实训操作。每个组的学生利用本组的帕萨特实训考核装置、仪器及帕萨特全车电路图,参考上述思路和方法进行故障诊断,确定故障部位。(5)评价小结(10分钟)。梳理本项目涉及的知识点和技能点。点拨学生将知识和技能应用到其他领域,实现知识迁移。教师参与学生评价过程,协助学生进行检修经验总结,教师讲评。

七、教学感悟

第一,加强学法指导是该节课成功的关键。为了充分发挥学生的主体地位作用,调动学生学习的积极性,在整个教学过程中贯穿采用自主探究、协作学习。第二,该节课在案例导入环节通过引入具体案例来激发学生的学习兴趣,在任务实施环节让学生结合实车进行故障诊断,缩小了实训考核装置与实车的差异。第三,该次教学过程始终贯穿了“任务驱动”教学法,体现了“做中学、做中教”的教学理念,让学生从实践操作中养成规范良好的工作习惯。第四,该节通过预习课、展示课和实训课创设情境让学生在轻松愉快的气氛中以体验、实践、合作与交流的方式来学习并运用所学知识,同时丰富了学生生活,促进了他们在整个教学活动中主动参与。该课很好体现了“自主、合作、探究”的学习方式,能使大部分同学积极参与到课堂学习及课堂活动中去。

传感器实训总结范文第9篇

关键词:单片机 智能车 实训系统 模块化

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-5349(2016)23-0051-02

实习实训是人才培养的重要组成部分,对培养学生的工程意识和创新意识,提高学生的动手能力,加深对所学专业知识的认识具有不可替代的作用。但现阶段,实习实训教学模式陈旧,学生被动接受的内容多,主动探究的机会少,严重制约了创新精神和创新能力的培养。针对电类专业目前实习实训教学中存在的问题,提出了CDIO教学模式,即从Conceive(构想)、Design(设计)、Implement(实施)、到Operate(操作)全流程的教学模式,充分调动学生主动参与训练项目的积极性,在真设备、真项目和真要求的驱动下,实现学生可持续发展能力的培养。我院测控技术与仪器专业工程项目实训采用了CDIO教学模式,为此开发设计了基于单片机的智能车实训系统,该系统由10个功能模块组成,可根据实训内容要求构建硬件电路,可完成智能车的循迹、避障、调速、语音报警、车速和里程显示及遥控等功能,培养学生的系统设计、软件编程、硬件调试的综合能力,提高了学生的实践动手能力和创新能力。

一、整体设计思路

以AT89S52为核心控制器。车体选用标准车架模型改装而成,霍尔传感器实现测速和里程统计,红外传感器进行轨迹跟踪,超声波传感器避障,蓝牙模块实现无线控制,直流电机对车进行转向和行动控制,H桥电路实现电机的驱动。本系统基于完备的软硬件系统,很好地实现了小车的自动循迹和避障,遇到障碍物时,能进行语音报警和自动减速,通过液晶LCD1602显示车速、里程和距离障碍物距离。

系统由微控制器、电源模、功能按键、显示、电机驱动、语音模块、蓝牙、红外传感器、超声波避障、车速检测等10个功能模块构成。如图1所示,系统采用模块化的设计,学生可根据设计需要,完成不同功能智能车的硬件搭建和软件调试,通过蓝牙无线通信模块,可实现智能车的遥控。

二、智能车实训系统的硬件组成

系统硬件性能的好坏决定了整个系统的运行情况,能否稳定而可靠地运转就取决于硬件电路的质量。核心控制器采用AT89S52构成最小系统,红外传感器模块采用4组红外对管构成循迹电路,测距采用HC-SR04超声波模块,液晶显示电路采用1602,电机驱动采用L298构成H桥电路,语音模块采用ISD1760构成,使用了蓝牙通信模块HC-06实现无线通信,电源电路采用7805和LM1117将96V锂电池转换为5V和33V,除电机驱动模块需96V和蓝牙模块使用33V外,其他模块均采用5V供电。系统采用模块化设计,开放式接口,方便学生连线。

电机驱动电路采用L298N构成H桥电路,可同时驱动2个直流电机,如图2所示,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电机, 5(IN1),7(IN2),10(IN3),12(IN4)脚接输入控制电平,控制电机的正反转,这四个引脚输入PWM脉冲,假设IN1输入一个PWM脉冲,IN2输入与IN1相反的PWM脉冲电机正转,相反的PWM可以由程序设置,若要实现电机的反转,则IN1、IN2输入与正转相反的脉冲即可实现, EN1、EN2为使能端,控制电机的停转。当使能端为低电平时,芯片不会工作。

t外循迹模块采用红外对管构成,如图3所示,一体化红外发射接收IRT中的发射二级管导通,发出红外光线,经反射物体反射到接收管上,使接收管的集电极与发射极间电阻变小,输入端电位变低,当红外光线照射到黑色条纹时,反射到IRT中的接收管上的光量减少,接收管的集电极与发射极间电阻变大,三极管截止,三极管的集电极C为高电平,再经反相器后输入到单片机的信号为低电平。在三极管的基极B和发射极E接一个01pF的电容,减少电路中的“毛刺”,以减轻电路的干扰。由于光电传感器受外界的影响较大,容易引起单片机的误判,因此我们在电路中加入了一个可调电位器(阻值为10K),通过调整电位器,改变光电传感器的输入电流从而改变其灵敏度。

三、测试结果

实训过程中,以智能车为训练平台,根据设计要求构建硬件电路,先进行基础训练,然后采用项目驱动式,拓展任务,创新性地进行实训,通过在智能车平台上安装不同的功能模块来完成某种特定的任务,为了测试智能车实训系统的性能,制作了智能车的样机,经过试验测试,该智能车样机能够准确判断跑道的边界线并分析出跑道的走向,可以实现自主循迹功能、避障功能和语音报警等功能。

四、总结

本文设计了基于单片机的智能车实训系统,该实训系统具有模块化设计,搭建方便、灵活组合,功能多样,使学生在该系统上进行硬件电路设计、软件程序设计和综合调试等,极大地提高了学生的实训热情和实践动手能力。

参考文献:

[1]姜健峰.实训在电子电工教学中的重要性探究[J].电子制作,2014(1):11.

[2]狄春红.中央空调实训台实训项目的开发与应用[J].职大学报,2013(6):73-75.

[3]孙涵,任明武,唐振民等.基于机器视觉的智能车辆导航综述[J].公路交通科技, 2005, 22(5):132-135.

[4]孙亮,韩柯,范红武.基于单目视觉的智能车车道线识别方法研究[J].信息与电脑(理论版),2010(12):24.

传感器实训总结范文第10篇

关键词:电子技术 综合应用 项目课程 开发

如今,电子技术已经成为各个行业发展的基础,为了更好地适应社会发展的需求,笔者学校电子技术应用专业本着以提高学生素质为基础、以提高学生职业能力为本位的目标,进行综合应用项目课程的开发与实施,有效推进了该专业的教学改革。

一、项目课程开发指导思想

项目课程开发贯彻“全面推进素质教育,以就业为导向,以能力为本位”的职业教育理念,为适应中等职业教育人才培养模式、教学模式、评价模式的改革需要,按照“教育与产业、学校与企业、专业设置与职业岗位、课程内容与职业标准、教学过程与企业生产过程”对接的教学改革要求,更新教材内容,增强课程的针对性、实践性和实用性。

二、电子技术综合应用项目课程的开发

1.确定人才培养规格,制定课程目标

笔者学校根据岗位群的胜任程度、必备的专业技能和专业素质制定电子技术应用专业毕业生业务规格,并根据人才培养规格,制定综合应用项目课程目标。

(1)电子技术应用专业毕业生业务规格。具备简单的电气识图能力和电路分析能力;具有较好的焊接技能,掌握嵌入式系统、FPGA、DSP、BGA先进的封装与安装方法;掌握常见仪器仪表的使用技能;有一定的线路应用设计能力,掌握电子电气自动化控制理论、可编程控制技术和单片机控制技术,能运用Protel软件绘制电路原理图,能正确设计PCB印刷电路图;掌握专门化自动控制仪器设备的使用技能;了解行业工作流程,掌握管理标准(如ISO9000、7S等),能解决本专业的一般技术问题,具有一定质量评估能力;具有较强的团队合作和吃苦耐劳精神,具有创新精神、实践能力和较强的适应职业变化的能力;具有多途径获取信息、处理信息和技术交流的能力;取得与本专业工种相关的1~2个中级工以上职业资格证书;具有从事本专业工作的安全生产、环境保护、职业道德等意识和忠于职守的敬业精神。

(2)制订课程目标。通过学习,了解电子产品的设计和制作的一般过程,掌握用Protel软件绘制原理图和PCB图,掌握电子电路的安装调试方法,掌握相关资料的查阅方法和途径(书籍、手册、图书馆、网络),能读懂简单的电子电路,能设计简单的电子电路,正确选用元器件和材料,提升学生的综合能力。

2.根据课程目标,演绎学习领域

电子技术综合应用学习领域主要包括输入信号、信号处理电路、控制对象及输出信号三大块内容。其中输入信号有开关信号、温度信号、磁信号灯7个内容;信号处理电路有放大电路、比较电路、延时电路等10个内容;控制对象及输出信号有控制对象、显示对象等4个内容。

3.精心设置项目,构建课程体系

通过工作任务分析,把本专业所对应的职业或职业群中需要完成的任务分解为若干个实训项目课程,设置与现实场景相近的九个电子技术综合应用学习项目,包括直流稳压电源项目、多量程直流数字电压表项目、水位控制器项目等,并根据项目构建相关课程知识体系,涵盖学习领域知识和能力目标。如直流稳压电源项目,涉及串联型稳压电源的工作原理、印刷电路板装配、电路安装调试等知识和Protel软件应用能力。

4.构建内容框架,编写项目内容

以《水位控制项目》为例。

(1)设置情境,提出问题。项目的提出需要考虑问题来源于实际,难度应符合中职学生的学习能力和知识结构要求,解决的方法应符合专业要求。水位控制项目问题的提出要设置以下情境。

某一区域的地势比较低,下雨经常会积水,需要建立一个泵房,一旦积水超过一定的水位就需要用水泵把水抽出。现在需要一个控制电路自动完成这样的操作,实现对水位的自动控制。该水位控制器的具体要求是:通过水泵把水位控制在一定的范围之内,水泵的功率为5kW;水位一旦超过警戒水位,水泵开始运行,直到水位降到低水位时水泵才停止运行。

(2)问题分析,情境转化。电子线路本身只能处理电信号,也就是说只能处理电量信号,如电压、电流、电阻等。而现实生活中大量需要处理的问题是非电量信号,如温度、压力、流量、位置、长度、重力、光量、磁量等。对于电子线路而言,处理非电量都需要专门的装置――传感器。传感器的作用就是要把非电量信号转变为电信号。本项目中水位的高低就是一个位置信号,必须用传感器把水位高低的位置信号转变为相应的电信号,才能用电子线路对该信号进行处理,然后驱动水泵控制水位。

水位的检测有多种方法,但用电子线路来处理就离不开传感器。由此引出传感器的概念,介绍有关传感器的相关知识,把传感器技术这些新知识融合到项目中,而不是单独地设置传感器技术课程。本项目侧重于实际应用。

(3)形成框架,编写内容。首先,确定关联知识。学习传感器技术中相关新知识,复习模拟电子技术中运算放大器的知识和应用、数字电子技术中的触发器知识和应用、三极管构成的驱动电路、小型直流继电器的相关知识和应用、 电动机的(水泵)的工作原理。其次,形成知识框架。提出问题到分析问题(包括传感器基本知识的学习、项目电路分析和电路元器件的确定),再到用Protel软件绘制电路原理图、印刷电路板的绘制、安装调试本项目电路、项目总结。最后完成项目内容的编写。

5.合理确定课时,核算实训成本

本课程应安排在电工基础、电子线路、电子线路技能实训、计算机基础等课程学习之后,即安排在高二下学期和高三上学期,周课时在16节以上(其中不包括给学生一定的自由支配时间),用一年的时间完成学习任务。完成一个实训项目,除学校提供的实训条件之外,学生自备电子线路实训工具一套及电子元器件和材料,电子元器件和材料成本核算约为50元/项目(套)。

三、电子技术综合应用课程的特色

1.基础性促进专业能力提升

课程内容涵盖专业的基本知识与基本技能,融入解决问题的基本方法,能有效促进学生专业能力的提升。一是涵盖基础理论知识。在项目中包含了如电工基础、电子技术基础、传感器技术等学科的基础知识,知识的呈现自然融合在各个项目中。二是涵盖基础技能。在项目中包含现有电子技术应用专业应具有的专业技能,如电子产品的焊接装配技能、常用仪器仪表的使用技能、常用电子装配设备的操作技能等。三是融入解决问题的基本方法。在项目中呈现了问题的背景、解决问题的思路,要求学生在项目的信息收集、计划、决策、实施、总结等环节中去发现问题并提出解决问题的方案,在体验实际工程产品(项目)生产的过程中,掌握解决问题的基本方法。

2.整合性凸显职业教育特点

课程将传感器技术、电子技术、单片机技术、计算机辅助设计技术和电动机电气技术等相关内容进行有效整合,并注重项目之间新知识的衔接与梯度,使开发的综合性项目课程实现多学科知识与技术相互融合,并将理论与实践有机结合,将关键的知识点、基本的技能融合在完成实践项目的过程中,综合性强,彻底打破了学科体现的课程模式,凸显鲜明的职业教育特点。

3.职业性突出职业能力培养

课程以电路分析、设计、制作、安装和调试能力为基本目标,通过任务引领项目活动,以工作任务分析为项目涉及的源头,以产品和操作程序为逻辑线索展开,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择和组织课程内容,实现工作任务与知识的有机结合,并以知识性、趣味性、实用性和产品化为特征,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,能有效提高学生的职业能力。

4.实践性实现多元培养目标

项目课程的实践性,能有效实现知识、技能和能力等多元培养目标。如水位控制项目的知识培养目标为:学习传感器技术新知识,应用电子技术基础中的驱动电路、触发器,以及电动机(水泵)的工作原理等原有知识,提高学生学习的兴趣和应用能力。技能培养目标为:应用Protel软件绘制电路原理图、印制电路板图,编制采购清单、安装、调试电路。能力培养目标为:以小组合作的方式,通过网络、图书馆、书店、询问等渠道完成资料和信息的收集、元器件采购、电路安装与调试等,培养学生的职业能力。

5.先进性体现电子技术新发展

在开发的课程中,融入技术更新与产业升级带来的电工电子新知识、新技术、新材料、新工艺,较好地把握基础知识与新技术的衔接和知识的延伸,适应新产业、新工种的需求。例如融入单片机、传感器、贴片元件等新技术、新器件的应用。在电子电路设计与制作中,从分立元件电路转向集成电路,加强对集成电路方面知识的学习与应用,弱化对集成芯片内部电路的分析,突出集成电路外部特性和功能应用等,充分体现了课程的先进性。

总之,电子技术综合应用项目课程开发与实施,是中等职业学校教育教学改革的发展方向,它必将带动职业教育教学改革的整体推进。随着项目教学的不断深化和发展,教学实施过程体现了“以能力为本”的价值取向,培养出来的人才必将更好地适应社会的需要。

参考文献:

[1]许国庆.高职项目课程的理论基础与设计[J].江苏高教,2006(6).

[2]马成荣.职业教育项目课程的有效实施及其推进策略[J].中国职业技术育,2006(21).

[3]徐涵.项目教学的理论基础、基本特征及对教师的要求[J].职教论坛,2007(6).

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