现代检测技术导论课件

现代检测技术导论服从真理，就能征服一切事物现代检测技术导论现代检测技术导论服从真理，就能征服一切事物现代检测技术导论中国科学院合肥智能机械研究所InstituieofIntelligentMachine教学计划对象“检测技术与自动化装置”研究生专业必修课目的掌握现代检测技术的基本理论与方法;了解若干传感器与检测系统的设计与制造过程;具备传感器与检测系统的实际设计和应用能力■为后续的学位论文研究奠定基础。InstituieofIntelligentMachine数学概念是现实世界中数量关系和空间形式及其本质属性在思维中的反映。一个数学概念就是从一类具有共同本质属性的对象中抽象概括出来的，是进行数学思维的基本要素。只有正确理解和掌握数学概念，才能有效地进行判断、解释、推理、运算与解决问题。由此，概念教学一直是数学教学关注的重点。因此，我们尝试从概念形成的源头入手，借助教材中分类思想的隐性安排，将分类的数学思想方法运用于概念教学，在分类活动中学生自主体验、主动思考与探索，使概念的引出在分类中自然无痕；使概念的理解在分类中层次清晰、有序而走向深刻，使概念的建立在分类中走向结构化、系统化；使概念在分类应用中内化，转化为学生解决问题的能力，为探索提高数学概念教学的有效性开辟了一条新路径。一、分类――概念的引出自然无痕概念教学的第一步就是引出概念。概念如何引出，将直接关系到学生对概念的理解和接受。众所周知，小学阶段儿童以形象思维为主，认知水平不高，因此，概念的引出需要大量的感性材料作为支撑。而分类必然需要分类对象，正好在一定程度上满足了学生的认知需要形象支撑的特点。二、分类――概念的理解有序深入概念教学的第二步就是理解概念。理解概念，不能只停留在字面意义或图形的说明上，而应重在理解概念的要素及相互关系。因为概念的要素是构成概念的基本元素，它们之间的相互关系反映了概念的本质特征。考虑到小学生的思维处于形象思维逐步向抽象思维过渡的发展阶段，在数学概念教学中，重视直观性、感知、体验无疑是必要的。但是如果止步于对事物的感知，忽视了对概念本质特征的抽象与概括，实际上低估了学生的学习能力，势必影响其抽象、概括能力和推理能力的发展。那么通过怎样的途径或方式能较好地帮助和促进学生理解概念呢？我们认为一个有效的策略就是在“分类活动”中不断地深入。三、分类――概念的建立结构系统教学某一新概念时，讲清它的来龙去脉，并将它纳入原有的概念系统中去，不但能使学生全面、深刻地理解新概念，而且还能使原有概念得到充实和发展，更加地牢固。同时，由于系统化、结构化的知识具有良好的抗遗忘作用，所以建立概念结构有利于学生掌握概念、巩固概念。而运用分类思想方法恰巧能帮助小学生形成正确的概念体系，防止学生对概念的混淆和模糊。如苏教版四年级上册《同一平面内两条直线的位置关系》的教学，关于直线位置关系认识的教学，教材采用分别教学的编排方式，即先进行垂直概念认识的教学，后进行平行概念认识的教学。这样编排有可能带来两个方面的问题：一是容易使学生对直线位置关系形成单一和点状的认识；二是不利于学生参与经历直线位置关系概念形成的建构过程，这样垂直和平行的概念对学生来说就更加的抽象，更不用说学生对直线位置关系的整体把握了。因此我们在这里对教材进行了重组，采用整体感悟的策略，引导学生先整体感悟直线的位置关系，然后再分化认识垂直和平行概念。四、分类――概念的应用简单有效衡量学生是否理解和掌握了概念，不是看他会不会说概念或者背概念，而是看其是否能在具体问题情境中做出正确的判断、解释和运用。应用既是概念学习的目的，也是内化概念学习的手段和途径。理论只有与实践不断结合，在实践操作中强化所学概念，概念才有可能转化为学生的实际解决问题的能力。综上所述，“运用分类思想方法”和“提高概念教学的有效性”是相辅相成、相互统一的。一方面要利用分类思想来促进学生对相关概念本质特征属性的把握，从而掌握理解抽象的数学概念；另一方面借由分类活动在概念教学中的实践来促进学生分类意识、分类思想方法的不断养成，长期运用积累就能使两者相得益彰、共同提高。我们也知道，提高概念教学有效性的策略还有很多，分类思想方法也并非适用于所有的概念教学，但是我们在这里做出尝试，力求在有限的时空里探索提高概念教学有效性的新途径。虽然在行走的道路上还有些困惑与不足，但是为不同层次的每个孩子提供发展的机会、创造适合每一个孩子的教育是我们每一位教育工作者真正的价值追求，也是数学教学的真正价值所在，这一点毋庸置疑。我们将抱着这样的信念坚定地走下去，欣赏一路风景。复习是帮助学生对所学知识进行归纳、总结的一个过程。学生通过复习，巩固知识，深化理解，提升能力，变知识为智慧，化知识为力量。因此。复习是一门艺术，一门需要潜下心来仔细研究的学问。有效的复习方法决不是“炒剩饭”“炒旧饭”，而是一个螺旋上升的过程。如何提高复习课的质量?如何在复习课中调动学生积极性、主动性。让学生喜欢上复习课?一、回归课本，加深记忆课本是学生学习和复习最重要的资料，也是中考命题的依据之一。因此复习时，教师要在课程标准的指导下。组织学生回归课本，对课本内容进行适当调整、组合、拓展，从而逐步提高学生的综合解题能力。1课本实验组合归纳铁是生产、生活中应用最广泛的一种金属。以下是初中化学有关铁的性质的一些基本实验：(1)某同学用向上排空气法收集一瓶氧气做A实验，在引燃的火柴快燃尽时将细铁丝插入集气瓶中，未观察到剧烈燃烧，火星四射现象，其原因可能是_______(写出一条)若B中为稀盐酸，观察到的现象是_______。若B中为硫酸铜溶液，反应的化学方程式为_______。(2)通过以上实验你得出的结论是_______。以上是2011年山西中考第26题，它是以学生的学习生活、课堂教学内容为情境，将教材中的基本实验操作和知识内容整合在一起，全方位、全角度的考察学生对课本基础知识的掌握程度。针对以上题情，我们备考的策略是深度挖掘课本实验，按照一定的依据将其组合，引导学生总结归纳，使学生对某一种物质，例如铁有全面地认识。所以我在复习“酸”时将课本上有关盐酸的图片都找出来，精心设计，编出以下习题，引导学生复习。盐酸是一种常见的酸，以下是初中化学有关盐酸性质的一些基本实验：①某同学在做“铁与稀盐酸反应”时，看到冒出气泡，因而得出铁和稀盐酸能反应，反应能发生的理由是_______。②在做①实验之前，要先用砂纸打磨铁片，否则会发生的化学反应方程式_______。③在B中逐滴滴入少量稀盐酸，溶液仍呈红色，此时溶液的pH____7，至溶液褪成无色时继续滴加稀盐酸，此时溶液中的离子有_______。④小明在做上述B实验时发现，有气泡冒出，他得出氢氧化钠溶液可能已经变质，写出有气泡冒出的化学方程式_______。⑤结合你已有知识及图C，盐酸能除铁锈的原因是盐酸溶液中有_______。通过以上实验组合，学生对盐酸形成一整体认识，对他们归纳总结大有帮助。2核心概念重点剖析二、构建网络，提升认识构建知识网络是理清知识内在联系的最好方法，因此，教师要引导学生对所学的知识加以概括、归纳、综合，编织成知识网络，使之由点到线，由线到网，实现自我知识的网络化、系统化。这既符合认知规律，又便于理解和记忆，避免了肢解知识体系、机械学习的弊端。如在复习酸碱盐时，组织学生找出金属、氧化物、酸、碱、盐的相互关系，从而理清物质之间的性质和转化关系。以下是学生的知识网络图：三、查缺补漏，提高效率人的记忆是有限的，过一段时间总会遗忘，学生所学的知识，也不例外。只有学生掌握了全面的知识，懂得了做题的方法和技巧，才能提高考试的成绩。同时学生在查漏时，可借助以前做过的试卷或练习题，做错的、没思路的地方就是“漏洞”，然后快速看课本，看到那些看起来很生的概念、原理一定要留意、消化，发现哪方面知识欠缺后把基础知识补上的同时还要通过做练习题来巩固。同时做真题卷时，如果遇到不会的内容，一般就是影响掌握知识结构的“短板”。因此，做真题卷有利于针对性的复习，效果也比较理想，用错题本查缺补漏也是个不错的方法。总之，中考复习需要智慧，有了中考复习的智慧，中考复习的课堂才会焕发出生命的活力。在中考复习中，必须保持明确的目标、清醒的头脑和有效的对策、对中考复习的课程资源做出正确的判断、恰当的取舍和合理的运用、研究《义务教育化学课程标准》，研究《考试说明》，研究中考试题，不断反思复习过程，才能使中考复习效果达到最大化。现代检测技术导论服从真理，就能征服一切事物现代检测技术导论现1现代检测技术导论中国科学院合肥智能机械研究所InstituieofIntelligentMachine现代检测技术导论2教学计划对象“检测技术与自动化装置”研究生专业必修课目的掌握现代检测技术的基本理论与方法;了解若干传感器与检测系统的设计与制造过程;具备传感器与检测系统的实际设计和应用能力■为后续的学位论文研究奠定基础。InstituieofIntelligentMachine教学计划3■主要内容包括:■检测技术的基本概念;信息获取理论;■机械量的检测原理与传感器;■物理量的检测原理与传感器;化学量的检测原理与传感器;■生物量的检测原理与传感器;检测电路与智能传感器传感器与检测系统应用。InstituieofIntelligentMachine■主要内容包括:4考试方式每四名学生分成一组,根据教师提出的大作业题目,完成调研、资料阅读、方案设计,教师根据方案的可行性、表达的准确性和团队的合作精神评分。评分标准:方案可行性50%—基本概念10%工作原理10%资料调研10%实现途径20%表达准确性30%—书面报告10%PPT报告10%口头报告10%团队合作性20%—分工协作10%综合协调10%InstituieofIntelligentMachine考试方式5第一章概论1.1传感器的基本概念1.2传感器的重要意义1.3检测技术的发展趋势14信息获取科学简介1.5研究项目举例1.6传感器的性能评价InstituieofIntelligentMachine第一章概论61.1传感器的基本概念传感器的定义:能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成。国家标准《传感器通用术语》英文:Sensor,TransducerInstituieofIntelligentMachine1.1传感器的基本概念7■传感器的多学科交叉特性运用物理、化学、生物敏感效应与机理,检测物理、化学、生物量,通过必要的信息处理与提取,得到有用的信息。物理、化学、生物、信息四大学科交叉InstituieofIntelligentMachine■传感器的多学科交叉特性8■传感器的主要分类方法:按敏感原理分类物理传感器、化学传感器、生物传感器按检测对象分类:物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器按功能分类:模拟传感器、数字传感器、智能传感器InstituieofIntelligentMachine■传感器的主要分类方法:9传感器的命名方法主题词+修饰语1、主题词:传感器2、第一级修饰语:被测量、第二级修饰语:敏感原理4、第三级修饰语:特征描述、第四级修饰语:主要技术指例如:20kg双孔梁型电阻应变式称重传感器InstituieofIntelligentMachine传感器的命名方法101.2传感器的重要意义国家安全和国民经济对传感器具有重大需求●煤矿瓦斯监测与安全预警●爆炸、毒害物探测与反恐预警需要高灵敏、高可靠、快速响应化学传感器n1.2传感器的重要意义11现代检测技术导论课件12现代检测技术导论课件13现代检测技术导论课件14现代检测技术导论课件15现代检测技术导论课件16现代检测技术导论课件17现代检测技术导论课件18现代检测技术导论课件19现代检测技术导论课件20现代检测技术导论课件21现代检测技术导论课件22现代检测技术导论课件23现代检测技术导论课件24现代检测技术导论课件25现代检测技术导论课件26现代检测技术导论课件27现代检测技术导论课件28现代检测技术导论课件29现代检测技术导论课件30现代检测技术导论课件31现代检测技术导论课件32现代检测技术导论课件33现代检测技术导论课件34现代检测技术导论课件35现代检测技术导论课件36现代检测技术导论课件37现代检测技术导论课件38现代检测技术导论课件39现代检测技术导论课件40现代检测技术导论课件41现代检测技术导论课件42现代检测技术导论课件43现代检测技术导论课件44现代检测技术导论课件45现代检测技术导论课件46现代检测技术导论课件47现代检测技术导论课件48现代检测技术导论课件49现代检测技术导论课件50现代检测技术导论课件51现代检测技术导论课件52现代检测技术导论课件53现代检测技术导论课件54现代检测技术导论课件55现代检测技术导论课件56现代检测技术导论课件57现代检测技术导论课件58现代检测技术导论课件59现代检测技术导论课件60现代检测技术导论课件6136、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙

37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科

38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯

39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳

40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子xiexie!谢谢！36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙xiexie!62现代检测技术导论服从真理，就能征服一切事物现代检测技术导论现代检测技术导论服从真理，就能征服一切事物现代检测技术导论中国科学院合肥智能机械研究所InstituieofIntelligentMachine教学计划对象“检测技术与自动化装置”研究生专业必修课目的掌握现代检测技术的基本理论与方法;了解若干传感器与检测系统的设计与制造过程;具备传感器与检测系统的实际设计和应用能力■为后续的学位论文研究奠定基础。InstituieofIntelligentMachine数学概念是现实世界中数量关系和空间形式及其本质属性在思维中的反映。一个数学概念就是从一类具有共同本质属性的对象中抽象概括出来的，是进行数学思维的基本要素。只有正确理解和掌握数学概念，才能有效地进行判断、解释、推理、运算与解决问题。由此，概念教学一直是数学教学关注的重点。因此，我们尝试从概念形成的源头入手，借助教材中分类思想的隐性安排，将分类的数学思想方法运用于概念教学，在分类活动中学生自主体验、主动思考与探索，使概念的引出在分类中自然无痕；使概念的理解在分类中层次清晰、有序而走向深刻，使概念的建立在分类中走向结构化、系统化；使概念在分类应用中内化，转化为学生解决问题的能力，为探索提高数学概念教学的有效性开辟了一条新路径。一、分类――概念的引出自然无痕概念教学的第一步就是引出概念。概念如何引出，将直接关系到学生对概念的理解和接受。众所周知，小学阶段儿童以形象思维为主，认知水平不高，因此，概念的引出需要大量的感性材料作为支撑。而分类必然需要分类对象，正好在一定程度上满足了学生的认知需要形象支撑的特点。二、分类――概念的理解有序深入概念教学的第二步就是理解概念。理解概念，不能只停留在字面意义或图形的说明上，而应重在理解概念的要素及相互关系。因为概念的要素是构成概念的基本元素，它们之间的相互关系反映了概念的本质特征。考虑到小学生的思维处于形象思维逐步向抽象思维过渡的发展阶段，在数学概念教学中，重视直观性、感知、体验无疑是必要的。但是如果止步于对事物的感知，忽视了对概念本质特征的抽象与概括，实际上低估了学生的学习能力，势必影响其抽象、概括能力和推理能力的发展。那么通过怎样的途径或方式能较好地帮助和促进学生理解概念呢？我们认为一个有效的策略就是在“分类活动”中不断地深入。三、分类――概念的建立结构系统教学某一新概念时，讲清它的来龙去脉，并将它纳入原有的概念系统中去，不但能使学生全面、深刻地理解新概念，而且还能使原有概念得到充实和发展，更加地牢固。同时，由于系统化、结构化的知识具有良好的抗遗忘作用，所以建立概念结构有利于学生掌握概念、巩固概念。而运用分类思想方法恰巧能帮助小学生形成正确的概念体系，防止学生对概念的混淆和模糊。如苏教版四年级上册《同一平面内两条直线的位置关系》的教学，关于直线位置关系认识的教学，教材采用分别教学的编排方式，即先进行垂直概念认识的教学，后进行平行概念认识的教学。这样编排有可能带来两个方面的问题：一是容易使学生对直线位置关系形成单一和点状的认识；二是不利于学生参与经历直线位置关系概念形成的建构过程，这样垂直和平行的概念对学生来说就更加的抽象，更不用说学生对直线位置关系的整体把握了。因此我们在这里对教材进行了重组，采用整体感悟的策略，引导学生先整体感悟直线的位置关系，然后再分化认识垂直和平行概念。四、分类――概念的应用简单有效衡量学生是否理解和掌握了概念，不是看他会不会说概念或者背概念，而是看其是否能在具体问题情境中做出正确的判断、解释和运用。应用既是概念学习的目的，也是内化概念学习的手段和途径。理论只有与实践不断结合，在实践操作中强化所学概念，概念才有可能转化为学生的实际解决问题的能力。综上所述，“运用分类思想方法”和“提高概念教学的有效性”是相辅相成、相互统一的。一方面要利用分类思想来促进学生对相关概念本质特征属性的把握，从而掌握理解抽象的数学概念；另一方面借由分类活动在概念教学中的实践来促进学生分类意识、分类思想方法的不断养成，长期运用积累就能使两者相得益彰、共同提高。我们也知道，提高概念教学有效性的策略还有很多，分类思想方法也并非适用于所有的概念教学，但是我们在这里做出尝试，力求在有限的时空里探索提高概念教学有效性的新途径。虽然在行走的道路上还有些困惑与不足，但是为不同层次的每个孩子提供发展的机会、创造适合每一个孩子的教育是我们每一位教育工作者真正的价值追求，也是数学教学的真正价值所在，这一点毋庸置疑。我们将抱着这样的信念坚定地走下去，欣赏一路风景。复习是帮助学生对所学知识进行归纳、总结的一个过程。学生通过复习，巩固知识，深化理解，提升能力，变知识为智慧，化知识为力量。因此。复习是一门艺术，一门需要潜下心来仔细研究的学问。有效的复习方法决不是“炒剩饭”“炒旧饭”，而是一个螺旋上升的过程。如何提高复习课的质量?如何在复习课中调动学生积极性、主动性。让学生喜欢上复习课?一、回归课本，加深记忆课本是学生学习和复习最重要的资料，也是中考命题的依据之一。因此复习时，教师要在课程标准的指导下。组织学生回归课本，对课本内容进行适当调整、组合、拓展，从而逐步提高学生的综合解题能力。1课本实验组合归纳铁是生产、生活中应用最广泛的一种金属。以下是初中化学有关铁的性质的一些基本实验：(1)某同学用向上排空气法收集一瓶氧气做A实验，在引燃的火柴快燃尽时将细铁丝插入集气瓶中，未观察到剧烈燃烧，火星四射现象，其原因可能是_______(写出一条)若B中为稀盐酸，观察到的现象是_______。若B中为硫酸铜溶液，反应的化学方程式为_______。(2)通过以上实验你得出的结论是_______。以上是2011年山西中考第26题，它是以学生的学习生活、课堂教学内容为情境，将教材中的基本实验操作和知识内容整合在一起，全方位、全角度的考察学生对课本基础知识的掌握程度。针对以上题情，我们备考的策略是深度挖掘课本实验，按照一定的依据将其组合，引导学生总结归纳，使学生对某一种物质，例如铁有全面地认识。所以我在复习“酸”时将课本上有关盐酸的图片都找出来，精心设计，编出以下习题，引导学生复习。盐酸是一种常见的酸，以下是初中化学有关盐酸性质的一些基本实验：①某同学在做“铁与稀盐酸反应”时，看到冒出气泡，因而得出铁和稀盐酸能反应，反应能发生的理由是_______。②在做①实验之前，要先用砂纸打磨铁片，否则会发生的化学反应方程式_______。③在B中逐滴滴入少量稀盐酸，溶液仍呈红色，此时溶液的pH____7，至溶液褪成无色时继续滴加稀盐酸，此时溶液中的离子有_______。④小明在做上述B实验时发现，有气泡冒出，他得出氢氧化钠溶液可能已经变质，写出有气泡冒出的化学方程式_______。⑤结合你已有知识及图C，盐酸能除铁锈的原因是盐酸溶液中有_______。通过以上实验组合，学生对盐酸形成一整体认识，对他们归纳总结大有帮助。2核心概念重点剖析二、构建网络，提升认识构建知识网络是理清知识内在联系的最好方法，因此，教师要引导学生对所学的知识加以概括、归纳、综合，编织成知识网络，使之由点到线，由线到网，实现自我知识的网络化、系统化。这既符合认知规律，又便于理解和记忆，避免了肢解知识体系、机械学习的弊端。如在复习酸碱盐时，组织学生找出金属、氧化物、酸、碱、盐的相互关系，从而理清物质之间的性质和转化关系。以下是学生的知识网络图：三、查缺补漏，提高效率人的记忆是有限的，过一段时间总会遗忘，学生所学的知识，也不例外。只有学生掌握了全面的知识，懂得了做题的方法和技巧，才能提高考试的成绩。同时学生在查漏时，可借助以前做过的试卷或练习题，做错的、没思路的地方就是“漏洞”，然后快速看课本，看到那些看起来很生的概念、原理一定要留意、消化，发现哪方面知识欠缺后把基础知识补上的同时还要通过做练习题来巩固。同时做真题卷时，如果遇到不会的内容，一般就是影响掌握知识结构的“短板”。因此，做真题卷有利于针对性的复习，效果也比较理想，用错题本查缺补漏也是个不错的方法。总之，中考复习需要智慧，有了中考复习的智慧，中考复习的课堂才会焕发出生命的活力。在中考复习中，必须保持明确的目标、清醒的头脑和有效的对策、对中考复习的课程资源做出正确的判断、恰当的取舍和合理的运用、研究《义务教育化学课程标准》，研究《考试说明》，研究中考试题，不断反思复习过程，才能使中考复习效果达到最大化。现代检测技术导论服从真理，就能征服一切事物现代检测技术导论现63现代检测技术导论中国科学院合肥智能机械研究所InstituieofIntelligentMachine现代检测技术导论64教学计划对象“检测技术与自动化装置”研究生专业必修课目的掌握现代检测技术的基本理论与方法;了解若干传感器与检测系统的设计与制造过程;具备传感器与检测系统的实际设计和应用能力■为后续的学位论文研究奠定基础。InstituieofIntelligentMachine教学计划65■主要内容包括:■检测技术的基本概念;信息获取理论;■机械量的检测原理与传感器;■物理量的检测原理与传感器;化学量的检测原理与传感器;■生物量的检测原理与传感器;检测电路与智能传感器传感器与检测系统应用。InstituieofIntelligentMachine■主要内容包括:66考试方式每四名学生分成一组,根据教师提出的大作业题目,完成调研、资料阅读、方案设计,教师根据方案的可行性、表达的准确性和团队的合作精神评分。评分标准:方案可行性50%—基本概念10%工作原理10%资料调研10%实现途径20%表达准确性30%—书面报告10%PPT报告10%口头报告10%团队合作性20%—分工协作10%综合协调10%InstituieofIntelligentMachine考试方式67第一章概论1.1传感器的基本概念1.2传感器的重要意义1.3检测技术的发展趋势14信息获取科学简介1.5研究项目举例1.6传感器的性能评价InstituieofIntelligentMachine第一章概论681.1传感器的基本概念传感器的定义:能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成。国家标准《传感器通用术语》英文:Sensor,TransducerInstituieofIntelligentMachine1.1传感器的基本概念69■传感器的多学科交叉特性运用物理、化学、生物敏感效应与机理,检测物理、化学、生物量,通过必要的信息处理与提取,得到有用的信息。物理、化学、生物、信息四大学科交叉InstituieofIntelligentMachine■传感器的多学科交叉特性70■传感器的主要分类方法:按敏感原理分类物理传感器、化学传感器、生物传感器按检测对象分类:物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器按功能分类:模拟传感器、数字传感器、智能传感器InstituieofIntelligentM