项目3 任务2 配料设备 (教案）-《畜禽营养与饲料加工技术》（高教版第二版）同步精品课堂

《畜禽营养与饲料加工技术》教案 课 题 配料设备 课 型 专业课 课 时 2 授课班级 一年级 授课时间 第一节 授课教师 教材分析 本节课内容是关于配料系统的关键组成部分——分配设备和电子配料秤。教材首先介绍了将原料分配至指定配料仓的几种常见设备，包括分配螺旋输送机、三通阀、摆动式分配器和旋转分配器，对比了它们的结构特点、优缺点及适用场景。随后，重点阐述了电子配料秤，从其特点、组成、工作过程到实际操作步骤，强调了电子秤在现代饲料厂中的核心地位和优势。本部分内容是连接原料储存与精确配料的关键环节，对于理解整个饲料生产工艺流程至关重要，也是培养学生实际操作技能的基础。 学情分析 知识基础： 学生已学习过基础化学、动物营养学等课程，对饲料原料和配方有初步认识，可能接触过简单的机械原理，但对饲料加工设备的具体构造、工作原理和实际操作尚不熟悉。在之前的课程中可能涉及过基本的称量工具使用。 技能短板： 学生普遍缺乏对工业级机械设备，特别是自动化控制设备的直观认识和实际操作经验。对于将理论知识（如传感器原理、自动化控制）与具体设备（如电子秤、分配器）相结合理解可能存在困难。空间想象能力、机械结构理解能力以及动手实践能力有待加强。 学习特点： 该年龄段学生好奇心强，对实际操作和案例感兴趣，但理论学习容易感到枯燥。他们习惯于通过视觉和动手来加深理解，逻辑思维正在发展中，需要具体实例来辅助抽象概念的理解。小组合作学习能够激发他们的参与热情。 学习目标 知识目标： 掌握分配螺旋输送机、三通阀、摆动式分配器和旋转分配器的基本结构、工作原理、优缺点及适用场合。 理解电子配料秤的特点、组成部件及其功能。 理解电子配料秤的工作过程，特别是称重传感器信号转换、微机处理和控制逻辑。 了解电子配料秤的基本操作步骤。 技能目标： 能够根据饲料厂规模、配料仓布局和工艺要求，初步判断选择合适的分配设备。 能够识别电子配料秤的主要部件。 能够按照基本步骤，模拟或实际操作电子配料秤完成一次配料过程（或在模拟软件中操作）。 学习重难点 教学重点 电子配料秤的特点、组成及工作过程。 不同分配设备的特点比较及其选择依据。 教学难点 电子配料秤工作过程中，称重传感器信号转换、微机处理和控制逻辑的理解。 将分配设备的特点与实际工厂布局、生产需求相结合进行选择。 教学方法 综合运用讲授法、案例分析法、小组讨论法和实践演示法。 以讲授法为基础讲解基本概念和原理，结合案例分析和图片、视频展示增强直观性，通过小组讨论深化对设备选择依据的理解，利用实践演示或模拟操作强化技能掌握。 课前准备 教师准备： 熟悉教材内容，准备详细的教学PPT，包含设备结构图、工作原理示意图、实际应用案例图片或短视频。 准备实物（如果条件允许，如小型电子秤、分配器模型）或高质量的高清图片/视频资料。 准备用于案例分析的具体饲料厂配料系统布局图或描述。 准备用于小组讨论的问题清单。 准备实践演示用的电子配料秤（或模拟操作软件/平台），并提前调试好。 设计好课堂练习题和课后作业。 学生准备： 预习教材中关于分配设备和电子配料秤的内容，标记疑问点。 回顾之前学过的称量工具使用和简单机械传动知识。 准备笔记本和笔。 教学媒体 多媒体 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境生成问题 播放一段现代化饲料厂自动化配料线的短视频（或展示图片），重点展示原料如何被分配到不同仓位，以及最终如何精确称量。 提问：“同学们，看到这个流程，大家思考一下，这么多不同的原料，它们是如何准确无误地进入到对应的配料仓的呢？又是如何保证最后混合的饲料中每种成分的比例绝对精确的呢？” 引导学生思考，鼓励他们说出自己的猜测或疑问。 观看视频/图片，观察流程。 思考教师提出的问题，尝试回答或提出自己的疑问，如：“是不是有人工分拣？”“怎么保证不混料？”“称量是不是很麻烦？” 通过直观的视觉冲击，激发学生的学习兴趣，将抽象的工艺流程具体化。 设置悬念，引导学生主动思考，明确本节课要解决的核心问题——分配和精确称量是如何实现的，从而自然导入新课。 活动二： 调动思维 探究新知 任务二 配 料 设 备 一、分配设备 分配设备的作用是将不同的饲用原料分配到指定的配料仓，常见的设备有分配螺旋输送 机和分配器两种。分配螺旋输送机通过插板或电磁阀与排成一列直线的配料仓顶部相通。当 要求将原料送入某号配料仓时，打开该号仓顶的插板或电磁阀门而关闭其余插板或阀门。但 最末位的配料仓上不设闸门，以免螺旋输送机所带残料堵塞。此种分配设备的优点是安装高 度低，一般只需2m 高，可节省厂房土建投资。缺点是螺旋内和闸门上部空间易积存物料而造 成交叉污染，且每列配料仓要配置一台螺旋输送机，配料仓位的配置会受到限制。饲料厂常用 的分配设备有三通阀、摆动式分配器与旋转分配器等。 1. 三通阀 三通阀(图5-18)可将输送来的物流自流下落至2个配料仓中的任何一个仓 体内。两溜管间的夹角为60°或45°,有手动及电动两种形式。 2. 摆动式分配器 摆动式分配器(图5-19)的优点是：既可垂直安装，又可倾斜安装，用 于一行排列的配料仓比较方便。采用了无触点式的干簧管作限位开关，控制可靠。缺点是受 物料自流角的限制， 一般只能做到6个工位。 3. 旋转分配器 从提升机输送来的物料，通过旋转分配器的旋转溜管和若干个固定溜管 中的设定溜管自动流入设定配料仓位。 旋转分配器(图5-20)的结构紧凑、定位准确、稳定可靠、重复性好。根据工艺需要可做成 4工位、6工位、8工位、10工位、12工位、14工位和16工位的分配器。其适应性好，多用于多 行排列的配料仓。缺点是需要较大的高度空间，旋转分配器必须安装在配料仓群中心的上方， 并保证有足够的溜管倾斜角。根据物料品种不同，倾斜角为45°~60°。 二 、电子配料秤 (一)特点 随着电子技术的发展，以称重传感器为基础的电子配料秤(简称电子秤)得到普及。电 子秤得以广泛使用并成为当前秤的发展主流，是因为它与传统机械秤和机电秤相比具有以下 特点 ： (1)称重传感器的反应速度快，可提高称重速度。 (2)质量轻，体积小，结构简单，不受安装地点的限制；大吨位的电子秤还可以做成移动式。 (3)称重信号可以远距离传送，并可用微机进行数据处理，自动显示并记录称重结果，还可 给出各种控制信号，实现生产过程的自动化。 (4)称量传感器可以做成密封型，从而有优良的防潮、防尘、防腐蚀性能，可在机械无法工 作的恶劣环境下工作。 (5)电子秤没有机械秤那种作为支点的刀承和刀子，稳定性好，机械磨损小，减少了维修保 养工作，使用方便，寿命长。 (6)精度高 采用电子秤可以实现连续称重、自动配料、定值控制，这对保证产品质量，提 高劳动生产效率，减轻劳动强度，降低生产成本，提高管理水平有着重要的意义。 (二)组成及工作过程 饲料厂常用的电子配料秤系统(图5-21)主要由给料器、秤斗、称重传感器、测量显示仪 表、框架、卸料机构等组成。 1. 料仓；2.螺旋给料器；3.秤斗；4.称重传感器；5.框架；6.气缸；7.料门；8.测量显示仪表。 图5-21 电子配料秤系统 配料时，称重传感器将力(重量)信号转为电信号(电压)并将信号送入，经滤波和放大环 节，在经过模/数(A/D) 转换后送入微机，微机对A/D 定时采样，且进行比较、判断、检查预先存 入微机中的称重值是否达到一定比例，“否”则仍快速加料，“是”则进行减速加料，待达到预 定值后，微机通知停止加料。当到最后一料仓加完料后，打开卸料门卸料，完成一称量周期。 根据所学知识，完成电子秤的操作使用。 1. 称 量 校 对 要对新秤或修理后的秤进行称量校对。首先进行零位校对，然后进行称重 校对 。 2. 确定生产参数 包括秤数、料仓数、首号仓及下料顺序等。 3. 确定饲料配方 向计算机输入所选用的配方号，显示料仓号与料名，向配料仓输入配 料原料，并将混合时间、放料时间等工艺参数输入计算机。 4. 接通电源给出启动信号 整个配料过程即全自动进行，完成一个配料周期之后，由配 料混合控制系统发出指令，再进入下一个配料周期。 认真听讲，对照教材，在笔记本上记录关键知识点，特别是不同设备的优缺点和电子秤的组成。 思考教师讲解的内容，对不理解的地方做标记。 尝试理解电子秤各部件如何协同工作。 系统梳理教材内容，帮助学生建立清晰的知识框架，掌握基本概念和事实。 通过对比和强调，加深学生对不同设备特点的理解，为后续的选择应用打下基础。 为理解电子秤的复杂工作过程做好铺垫。 活动三： 调动思维 探究新知 案例分析： 展示一个具体案例，如“一个拥有16个配料仓，呈两行排列的中型饲料厂，需要将多种原料分配到指定仓位。请分析选择哪种分配设备更合适？为什么？” 将学生分成小组，发放案例资料，组织小组讨论。巡视各小组，参与讨论，适时引导和启发。 邀请各小组代表发言，分享讨论结果和理由。对不同意见进行点评和总结，强调选择分配设备时需综合考量多种因素。 深入探究电子秤工作过程： 针对电子秤工作过程的难点，再次聚焦称重传感器信号转换（力->电信号）、微机处理（滤波、放大、A/D转换、比较判断）和控制逻辑（快速加料、减速加料、停止、卸料）。可以通过提问方式引导学生逐步理解：“传感器感受到重量后，信号是什么样的？”“这个微弱的电信号如何被电脑‘看懂’？”“电脑是如何知道该加料还是停料的？” 小组内围绕案例分析问题进行讨论，查阅教材相关内容，比较不同分配设备的优劣，结合案例厂的实际情况（仓位数、排列方式）做出选择，并阐述理由。 积极参与发言，听取其他小组的观点，进行交流碰撞。 针对电子秤工作过程的难点，积极思考教师提出的问题，尝试用自己的话解释信号转换和处理过程，或者提出新的疑问。 通过案例分析和小组讨论，将理论知识应用于实际情境，培养学生分析问题、解决问题的能力，突破选择分配设备这一难点。 通过互动问答和层层递进的方式，帮助学生理解电子秤工作过程中的核心原理，特别是传感器和微机控制部分，突破教学难点。 活动四： 巩固练习 素质提升 实践演示/模拟操作： 将学生带到实训室或使用模拟操作软件。教师演示电子配料秤的基本操作步骤：称量校对（零位、称重）、确定生产参数、确定配方输入、启动运行、完成周期。强调安全注意事项。 将学生分成若干小组，每组分配一台电子秤（实物或模拟器），让学生按照步骤进行实际操作或模拟操作。教师在旁指导，及时纠正错误，解答疑问。 仔细观察教师的演示操作，注意每个步骤的要领。 小组合作，动手实践电子秤的操作。体验从校对、设置到启动、完成的全过程。遇到问题及时向教师或同学请教。 通过实践演示和动手操作，将理论知识转化为实际技能，加深理解和记忆，提升学生的动手能力和操作规范性。 课堂小结 作业布置 教师引导学生共同回顾本节课的主要内容：我们学习了将原料分配到指定配料仓的几种设备（螺旋、三通、摆动、旋转）及其特点，重点掌握了电子配料秤的特点、组成、工作原理和基本操作步骤。强调分配设备的选择和电子秤的精确称量对于保证饲料质量、提高生产效率的重要性。鼓励学生在课后继续思考和练习。 课堂作业布置 比较分配螺旋输送机和旋转分配器，说明它们各自最适合应用在什么样的饲料厂或配料区域？ 简述电子配料秤称重过程中，微机是如何根据传感器信号来控制加料速度和停止加料的？ （选做）查找资料，了解除了本节课提到的分配设备外，还有哪些新型的分配技术或设备？ 板书设计 课题：配料设备——分配设备与电子配料秤 一、分配设备 目的：将原料分配到指定配料仓 常见设备： 分配螺旋输送机：低高度、易污染、限制仓位配置 三通阀：转向分配、60°/45°、手动/电动 摆动式分配器：安装灵活、工位有限（一般6个） 旋转分配器：结构紧凑、工位多、适应性好、需空间 选择依据：仓位数、排列方式、物料特性、投资等 二、电子配料秤 特点：快、小、信号远传、防护好、稳定、精度高 组成：给料器、秤斗、传感器、仪表、框架、卸料机构 工作过程：力→电信号→滤波放大→A/D转换→微机处理（比较判断）→控制加料/卸料 操作步骤：校对、设参、定配方、启动 教学反思 本节课通过情境导入、内容梳理、案例探究和动手实践等多种教学活动，旨在让学生既掌握理论知识，又获得初步的实践技能。从课堂反应来看，学生对分配设备的特点和电子秤的操作步骤掌握较好，对案例分析和小组讨论表现出较高的兴趣。但在讲解电子秤工作过程中微机处理和控制逻辑时，部分学生仍感吃力，可能需要更形象的比喻或动画演示来辅助理解。实践操作环节时间略显紧张，部分小组未能完全独立完成所有步骤，后续可以考虑增加实训课时或利用模拟软件进行更充分的练习。在下次教学中，可以提前准备更多不同类型分配设备的实物图片或视频，增强直观性；对于电子秤工作原理，尝试引入更生动的比喻或简化模型解释。同时，要更关注不同层次学生的学习情况，加强个别辅导。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$