資源簡介

第三節(jié) 簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（二）
一、教學(xué)內(nèi)容分析
1.教學(xué)內(nèi)容在教材中的地位
粵教版通用技術(shù)必修二《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四章第三節(jié)的《簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》，教材內(nèi)容包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論、根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求，確定被控量、控制量，進(jìn)行簡單的控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、能根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求搭建一個(gè)簡易的控制系統(tǒng)裝置，進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行和綜合評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)方案。通過技術(shù)試驗(yàn)分析控制系統(tǒng)的控制、干擾、反饋等現(xiàn)象，寫出試驗(yàn)報(bào)告。本課為第2課時(shí)，根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求搭建一個(gè)簡易的控制系統(tǒng)裝置并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行和綜合評(píng)價(jià)為
1個(gè)實(shí)踐課時(shí)，本節(jié)課用實(shí)例闡述控制系統(tǒng)的搭建步驟和方法。本節(jié)教材實(shí)例制作太過復(fù)雜，所以本節(jié)課用一個(gè)更加簡單易懂的實(shí)例來替代教材上的實(shí)例。
根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求，學(xué)生應(yīng)能根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求，確定被控量、控制量，進(jìn)行簡單的控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，并搭建一個(gè)簡易的控制系統(tǒng)裝置，進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行和綜合評(píng)價(jià)。結(jié)合教材內(nèi)容，本課的教學(xué)重點(diǎn)放在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟、閉環(huán)控制系統(tǒng)的模型搭建和系統(tǒng)測試上。
2.教學(xué)重點(diǎn)：閉環(huán)控制系統(tǒng)的模型搭建
3.教學(xué)難點(diǎn)：模型中電路的理解和連接
二、教學(xué)對(duì)象分析
本課的教學(xué)對(duì)象是高一年級(jí)的學(xué)生，上個(gè)學(xué)期學(xué)生對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程、對(duì)材料的選擇和工具的使用都有初步的了解，而且上學(xué)期學(xué)生制作了簡單的設(shè)計(jì)作品，對(duì)項(xiàng)目作品的設(shè)計(jì)和制作有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。本學(xué)期學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)和控制，學(xué)生對(duì)項(xiàng)目作品設(shè)計(jì)和制作的認(rèn)識(shí)更加深刻了。通過本次的實(shí)踐課，能讓學(xué)生進(jìn)一步掌握簡單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程和詳細(xì)步驟。
三、教學(xué)目標(biāo)
工程思維：能基于控制原理和系統(tǒng)分析方法將案例中各部件之間的關(guān)系通過控制系統(tǒng)框圖表達(dá)出來，形成實(shí)際的工程意識(shí)和思維。
物化能力：能根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求，選擇合適的材料和工具，并將方案轉(zhuǎn)化為模型或原型，且根據(jù)實(shí)際需要對(duì)已有模型進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。逐漸形成物化過程中嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度。
四、教學(xué)策略
教師通過對(duì)上節(jié)課布置下來的案例進(jìn)行回顧和分析，并對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行剖析，制定出相應(yīng)的建模方案，確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過系統(tǒng)模型的制作、測試和評(píng)價(jià)使讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目制作有更深層次的理解。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
案例回顧 展示小明家原始的水塔抽水控制器，提出進(jìn)行 改進(jìn)的必要性。展示與說明 回顧思考 回顧上節(jié)課布 置的作業(yè)，引出本課課題。
回顧項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的 1.展示水塔示意圖 2.對(duì)水塔水位控制系統(tǒng)模型進(jìn)行功能分析 聽講 思考 引導(dǎo)學(xué)生理解 本案例的設(shè)計(jì)目的
回顧控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 1.展示學(xué)生制定的本案例設(shè)計(jì)方案 2.解說本設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容 3.單獨(dú)展示“控制系統(tǒng)方框圖” 4.重點(diǎn)解說方框圖的內(nèi)容 聽講 思考 通過案例設(shè)計(jì) 的回顧，讓學(xué)生對(duì)本案例的控制框架和方法有個(gè)大致了解。
確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)確定，運(yùn)用什么方法實(shí)現(xiàn)控 制功能。 2.展示學(xué)生設(shè)計(jì)的草圖，展示老師畫的示意圖。 聽講 思考 根據(jù)學(xué)生的設(shè) 計(jì)方案，提出本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵器件，展示模型的結(jié)構(gòu)布局，讓學(xué)生心里有底。
熟悉控制器并設(shè)計(jì)控制電路 1.材料的選擇 2.工具的選擇 聽講 思考 根據(jù)學(xué)生的設(shè) 計(jì)方案，展示本案例中所用到的材料和工具。
系統(tǒng)模型制作過程 1.模型制作的具體步驟 2.展示模型制作過程的視頻 聽講 思考制作 根據(jù)展示學(xué)生 的制作視頻，讓學(xué)生能熟悉模型制作的步驟。
1.展示模型測試過程的視頻 聽講 根據(jù)展示學(xué)生
2.撰寫測試報(bào)告 思考 的測試視頻，讓
測試 學(xué)生能熟悉項(xiàng)
系統(tǒng)模型 撰寫 目測試的步驟。
的測試 并能理解不同
的項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的
測試內(nèi)容方法
不同
1.展示學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)（自評(píng)） 聽講 根據(jù)展示對(duì)系
2.展示學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)（互評(píng)） 思考 統(tǒng)的評(píng)價(jià)，讓學(xué)
3.展示綜合評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià) 生理解不同的
項(xiàng)目評(píng)價(jià)的內(nèi)
系統(tǒng)的綜 容方法和標(biāo)準(zhǔn)
合評(píng)價(jià) 是不同的，通過
系統(tǒng)評(píng)價(jià)找出
系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，
為改進(jìn)設(shè)計(jì)作
準(zhǔn)備
改進(jìn)設(shè)計(jì) 展示模型改進(jìn)過程的視頻 聽講 思考改進(jìn) 根據(jù)對(duì)項(xiàng)目系 統(tǒng)的評(píng)價(jià)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行改進(jìn)
總結(jié)梳理 回顧 思考 總結(jié)所學(xué)知識(shí)， 加深理解

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