《智能家居系统集成与应用（双色）》（郭海礁） 教案 第12课 燃气传感器安装与调试

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课题第12课燃气传感器安装与调试课时2课时（90min）教学目标知识目标：掌握燃气传感器的安装与调试技能目标：具备燃气传感器安装、配置、调试、部署与运维的能力态度目标：在学习上不仅要知其所然，并且要知其所以然教学重难点教学重点：在平台中添加燃气传感器节点并查看燃气传感器数据教学难点：燃气传感器的分类教学方法问答法、讨论法、讲授法、练习法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（25min）课堂讨论（15min）第2节课：问题导入（5min）

传授新知（15min）

课堂实训（20min）

课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】让学生通过互联网检索有关燃气安全事故的相关报道，并了解事故原因【学生】按照要求完成课前任务通过课前任务，让学生了解燃气安全的重要性考勤（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入（3min）【教师】我们在公共场所会见到屋顶上都有白色的东西，让学生思考并回答以下问题：屋顶上白色的东西是什么？其有什么作用？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课内容：气体传感器通过提问，引入新课，激发学生学习兴趣传授新知（25min）【教师】讲解新知，介绍燃气传感器一、气体传感器简介气体传感器是一种将某种气体体积分数转换成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。气体的采样方法直接影响传感器的响应时间。目前，气体的采样方式主要是通过简单扩散法，或是将气体吸入检测器。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题除了燃气传感器，气体传感器还包括哪些内容？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答“气体传感器”包括：半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等。二、燃气传感器简介监测可燃性气体的泄漏的警报器广泛地用于煤矿和工厂，也在家庭里开始普及。用来监测瓦斯、液化石油气、一氧化碳有无泄漏，以预防气体泄漏引起的爆炸及不完全燃烧引起的中毒。这些警报器的核心部分就是燃气传感器，它是气体传感器的一种。从作用机理上，燃气传感器主要分为两种：半导体气体传感器和接触燃烧传感器。半导体气体传感器：半导体气体传感器主要是以SnO2等n型氧化物半导体上添加白金或钯等贵金属而构成的。可燃性气体在其表面发生反应引起SnO2电导率的变化，从而感知可燃性气体的存在。这种反应需要在一定的温度下才能发生，所以还要对传感器用电阻丝进行加热。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题半导体气体传感器只能监测可燃气体吗？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答是的，半导体气体传感器只能监测可燃气体，因为只有可燃性气体才能与其发生化学反应。接触燃烧传感器：接触燃烧传感器是指可燃性气体与催化剂接触发生燃烧，使得白金线圈的电阻发生变化从而感知燃气的存在。这种传感器是由载有白金或钯等贵金属催化剂的多孔氧化铝涂覆在白金线圈上而构成的。【学生】聆听、思考、理解、记录【教师】引入任务实施内容，讲解安装燃气传感器安装燃气传感器安装燃气传感器的操作步骤如下：【多媒体】演示安装燃气传感器的操作步骤步骤1（详见教材）。步骤2燃气传感器的内部结构如图5-24所示（详见教材）。将燃气传感器连接好电源线，然后旋转扣合在底座上。步骤3将燃气传感器前盖旋转拧合，安装效果如图5-25所示（详见教材）。【师生互动】【教师】由学生演示操作请多名同学，按照教材上的步骤，依次完成燃气传感器的安装。【学生】实操演练【教师】在学生操作的过程中监督、指导、纠错【学生】聆听、操作、观看、思考、理解、记录通过教师讲解、课堂问答和多媒体演示等方式，让学生了解气体传感器的定义和分类，掌握燃气传感器的定义、分类、原理，以及安装燃气传感器的步骤课堂讨论（15min）【教师】对学生进行分组，4～6人一组，每组选出一名组长，然后组织学生以小组为单位讨论以下问题结合项目二、项目三和项目四内容，讨论在本节中，网络配置都有哪些？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】总结学生的回答，并评价各组的表现通过课堂讨论，使学生回顾之前网络配置相关知识，并运用到本节课中第二节课问题导入（5min）【教师】让学生思考并回答以下问题总结温度传感器、湿度传感器与燃气传感器各自的特点。【学生】聆听、思考、回答通过对比分析，巩固之前所学知识，加深理解传授新知（15min）【教师】引入任务实施内容，讲解添加燃气传感器节点、查看燃气传感器数据添加燃气传感器节点【师生互动】【教师】由学生演示操作请多名同学，按照教材上的步骤，依次完成燃气传感器节点的添加。【学生】实操演练【教师】在学生操作的过程中监督、指导、纠错在智能家居系统平台中添加燃气传感器节点的操作步骤如下：步骤1节点地址申请。首先打开物联网应用开发平台主界面，然后切换到“应用中心”选项卡，接着在左侧导航栏中单击展开“智能家居体验系统”，最后选择“E-home管理中心”选项，打开智能家居控制平台主界面。步骤2在智能家居控制平台主界面中单击“节点管理”按钮，打开“节点信息管理”界面，如图5-26所示（详见教材）。步骤3按下燃气传感器的地址申请按钮，然后在智能家居系统平台中单击“节点地址初始化”选项卡，打开“节点地址初始化”界面，如图5-27所示（详见教材）。步骤4在“分配节点地址”编辑框中输入节点地址（如56），然后单击按钮下发分配的地址，再单击“节点地址初始化”选项卡，刷新该界面，如果该地址未被下发或发送不成功，则“下发状态”栏会显示未下发，如果发送成功，则显示已下发。步骤5单击“节点信息查询”选项卡，打开“节点信息管理”界面，根据添加的燃气传感器节点地址，在对应的“节点备注”编辑框中输入备注内容（如燃气），然后单击按钮保存，如图5-28所示（详见教材）。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题根据温度传感器、湿度传感器、燃气传感器节点的添加步骤，总结三者通用的步骤。【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答节点地址申请-节点管理-按下地址申请按钮-节点地址初始化-分配节点地址-节点信息查询-节点备注。查看燃气传感器数据在智能家居系统平台中查看燃气传感器数据的操作步骤如下：【多媒体】演示查看燃气传感器数据操作步骤步骤1在左侧导航栏中选择“E-home管理中心”选项，返回智能家居控制平台主界面，单击“远程平台控制”按钮，打开智能家居控制界面。步骤2在智能家居控制界面中出现“燃气”图标，单击该图标，如图5-29所示（详见教材）。步骤3打开燃气传感器的“表格显示”界面，以表格形式显示燃气传感器的具体数值，如图5-30所示（详见教材）。【课堂问答】【教师】随机邀请学生回答以下问题对比温、湿度传感器，为什么燃气传感器数据没有曲线图显示？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答燃气传感器数据没有具体的量化信息，即无法监测具体的数值，只能监测出有或者无，没有浓度相关数据。因此，不存在曲线图显示。【学生】聆听、操作、观看、思考、理解、记录通过教师讲解、课堂问答和多媒体演示等方式，让学生掌握燃气传感器节点的添加、查看燃气数据的详细操作步骤；通过让学生演示操作，帮助学生真正掌握所学知识，做到学以致用课堂实训（20min）【教师】组织学生完成以下任务按照上节和本节中所讲内容，完成燃气传感器的安装、添加燃气传感器节点、查看燃气传感器数据。操作过程中，对比温、湿度传感器操作的流程，掌握共同点，把握差异点，顺利完成实训任务。【学生】聆听、思考、操作、完成任务【教师】根据学生的课堂表现在考核评价表（详见教材）中进行评价通过课堂实训，对比分析，检验学生的学习情况，培养其动手操作的能力课堂小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课让学生了解了气体传感器的定义和分类，以及燃气传感器的定义、分类和原理，掌握了安装燃气传感器、燃气传感器节点的添加、查看燃气数据的操作步骤。同时，通过在实训中对比分析温度传感器、湿度传感器、燃气传感器的配置流程，使学生更好地掌握环境监测系统的安装与调试。【学生】总结回顾知识点总结本节所学知