浅谈应用“教、学、做”一体化教室的课堂教学

2014-05-30王前洪

新课程学习·上 2014年8期

关键词：教、学、做机电一体化技术传感器

摘要：介紹了机电一体化技术专业应用“教、学、做”一体化教室实施的热电偶温度传感器课堂一次理实一体化教学的过程、教学思路、教学方法及相应实训教学。

关键词：热电效应；传感器；机电一体化技术

一、教学目的与教学内容

（一）教学目的

掌握热电偶温度传感器的原理、结构、分类、接入电路形式及应用。

（二）教学重、难点

理论教学重点：热电偶温度传感器的原理与应用

实训教学重点：热电偶温度传感器正确接线、测温

理论教学难点：接触热电势和温差热电势

实训教学难点：热电偶温度传感器正确接线、测温

（三）教学思路

整个热电偶温度传感器内容教学为一次课90分钟，应用“教、学、做”一体化教室实施教学，计划理论课时30分钟，仿真练习与实训测温大约50分钟，答疑与总结约10分钟。具体教学思路如下图图1所示。

一次课的教学思路

（四）教学主要内容

1.热电效应

（1）结点产生热电势的微观解释及图形符号；（2）热电偶的分度表；（3）接触电动势；（4）温差电动势。

2.热电偶的基本定律

（1）匀质导体定律；（2）中间导体定律；（3）中间温度定律；（4）参考电极定律。

3.热电偶的结构形式

（1）普通型热电偶；（2）铠装热电偶；（3）薄膜热电偶；（4）表面热电偶；（5）防爆热电偶。

4.热电偶组成材料

5.热电偶测温及参考端温度补偿

（1）补偿导线；（2）冷端温度补偿；（3）冰浴法；（4）补偿电桥法；（5）热电偶测温基本电路。

二、实训项目

（一）再现贝塞尔效应，引导出热电偶温度传感器的原理热电效应①

通过贝塞尔效应实训，由学生真是感受到热电效应，加深对热电效应的理解。

（二）热电偶温度传感器仿真接线测温

让学生先通过仿真软件来正确掌握热电偶温度传感器的接线，随着仿真软件的测量结果的出现，提升学生的自信心。热电偶安装连接的时候一定要注意，其导线是分正负极的，如果接反会造成显示结果错误溢出，但往往接反了线在设备不运行升温的情况下不容易看出，因为接反和接正线路在室温情况下都会显示是正常温度，要想检查是否连接正确，最好是在安装连接好热电偶以后，稍微给设备加温运行一下，根据仪表显示是否正常做出判断（若接反数字会慢慢减少出现负值溢出）。

（三）热电偶温度传感器测温实训

利用浙江天煌科技实业有限公司开发的传感器系统综合实训装置THSRZ-2来完成热电偶测温实训。注意：若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。由于冷端温度变化造成的影响，在冷端采取一定措施补偿，这称为热电偶的冷端补偿。

三、教学方法

（一）启发式教学

由热电效应启发学生，自己如何来创造生产用的热电偶温度传感器。

（二）对比式教学

利用几种热电偶温度传感器的结构进行对比，分别掌握这几种热电偶温度传感器的典型应用和各自的特点。

（三）示范式教学

每个实训，教师都要首先自己做个示范。且要注意每个细节都要尽量做到规范，在实训过程中还要提醒学生容易出错的环节，以及如何避免。

（四）探索式教学

与学生一起探索，由学生自己得出结论，大家再来共同验证结论。由贝塞尔现象推导出热电效应。

四、结论