4.6 智能传感器（教案）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

《传感器及应用》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务4.6 智能传感器 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据教育部颁布的《中等职业学校机电技术应用专业教学指导方案》中主干课程传感器及应用的教学基本要求，并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级标准编写的中等职业教育国家规划教材。 背景分析 本书主要内容包括传感器的基本概念、参量传感器、发电传感器、其他传感器、传感器的信号处理、抗干扰技术、检测仪表概述、传感器在机电产品中的应用等。本书可作为中等职业学校机电技术应用专业教材，也可作为相关行业岗位培训教材或自学用书。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 全面贯彻素质教育思想，从社会发展对高素质劳动者和中初级专门人才需要的实际出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。 熟悉和掌握智能传感器的定义及其功能； 理解和运用智能传感器举例、智能传感器的发展前景等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握智能传感器的定义及其功能； 理解和运用智能传感器举例、智能传感器的发展前景等内容进行掌握。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟悉和掌握智能传感器的定义及其功能； 教学难点 理解和运用智能传感器举例、智能传感器的发展前景等内容进行掌握。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级的提升，实现重难点的突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《传感器及应用》，主编：吴旗，2010年1月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 问题引入：分小组总结智能传感器的发展前景。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知]（2分钟） 一 、智能传感器的定义及其功能 智能传感器的概念最初是美国宇航局 (NASA) 在开发宇宙飞船过程中形成的。宇宙飞船在太空中飞行时，需要知道它的速度、姿态和位置等数据。为了宇航员能正常生活，需要控制 舱内温度、气压、湿度、加速度、空气成分等，因而要安装大量的传感器。另外，进行科学试 验、观察也需要大量的传感器。要处理如此之多的由传感器所获取的信息，需一台大型计算 机，而这在飞船上是无法做到的。为了不丢失数据，又要降低成本，于是提出了分散处理数据的设想。即传感器在检测到外界信息后，还要对其进行必要的加工和处理工作。从另一方面来说，智能传感器是为了代替人和生物体的感觉器官并扩大其功能而设计制作出来的一种装置。 人和生物体的感官有两个基本功能： 一是检测对象的有无或检测变换对象发生的信号；二是进行判断、推理、鉴别对象的状态。前者称为“感知”,而后者称为“认知”。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生根据所学知识上网查一下关于此课堂所涉及的新闻和时政等，可以用于小组间的分享。 使用学生对自己专业有个大概了解，自己再去收集相关资料拓展自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知]（14分钟） 什么是智能传感器，至今尚无公认的科学定义，但是很多人认为，智能传感器是将“传感器与微型计算机组装在一块芯片上的装置”。或者认为智能传感器是将“一个或数个 敏感元件和信号处理器集成在同一块硅或砷化镓芯片上的装置”。显然，这种定义过于 狭窄。 美国宇航局的一些科学家认为智能传感器需要具备下列条件：①由传感器本身消除异常值 和例外值，提供比传统传感器更全面、更真实信息的功能；②具有信号处理(例如包括温度 补偿、线性化等)功能；③随机整定和自适应功能；④具有一定程度的存储、识别和自诊断 功能；⑤内含特定算法并可根据需要改变的功