資源簡介

普 通 高 中 教 科 書
《通用技術》選擇性必修1
電子控制技術
第一章電子控制系統初探
第 二 節 電子控制系統的基本組成
教學設計
教學背景
黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略”。
通用技術是一門與科學技術息息相關的學科。回顧人類的發展歷程，從石器時代、青銅時代、蒸汽機時代直到當今的信息時代，技術進步改變著人類的生活和生產方式。我們的生活、工作、生產處處都要用到技術，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術改造的結果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機也是技術發明的成果。認識技術、善用技術，已成為現代人必須具備的素質。
教學目標：
知識與技能目標:
體會電子控制系統的基本組成。
理解電子控制系統的基本組成。
　　教學內容分析:
本章從與學生生活密切相關的典型實例出發，通過調查、討論等活動，使同學們感知生產和生活中電子控制產品應用的廣泛性，形成對電子控制技術價值的認識。
電子控制技術是以控制系統的思想和方法為基礎，運用電子電路實現信號采集、處理和驅動執行的技術。現代產業幾乎都涉及電子控制技術，大到遨游在浩瀚宇宙中的航天飛船， 小到普通家用電器的遙控器，都離不開電子控制技術。通過本章學習，你將了解電子控制系統的基本組成， 體會電子控制系統的優越性。
學情分析:
　　作為高中生，對生活中的技術產品，依據已有的知識和生活經驗有了一定的評價意識和評價標準；在學習過程中，學生也已經理解了技術，只是對這些技術的理解和運用是感性的、不全面的。
教學重難點:
體會電子控制系統的基本組成。
教學策略:
本節課教學主要由教師通過實物和多媒體手段設置學習情境，并加以引導，讓學生在過程中自主探究、自主建構設計原則知識并形成能力。以為主線案例，其他實物和圖片為輔線案例，貫穿教學始終。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
　　教學過程:
　　情景倒入:
老師：本節課我們學習《通用技術》選修1第一章第 二 節 電子控制系統的基本組成。
電子控制系統是控制系統的一個類別，所以可以用關于控制系統的組成方框圖去描述，但在實際的構造上，電子控制系統與其他控制系統有何差別呢？
案例
風扇控制技術的發展
利用風扇制造風，是人們在夏日取涼或實現特定生產需求時常采用的一種方法，風扇在歷史上早就存在，隨著時代的進步和技術的發展，風扇的驅動方式和控制方式也在不斷地變化。
圖1-9（參見教材P5）所示的電風扇是由電動機驅動扇葉轉動的，比起完全靠人力驅動的扇子，性能要優越許多。但這類電風扇的風速、定時等控制還需要人工按動按鈕或旋轉機械開關來完成，所以屬于人工手動控制。
圖1-10（參見教材P5）是常用的遙控電風扇，由于遙控信號的產生、接收和處理都要通過電子電路實現，所以遙控電風扇是應用了電子控制技術的產品。
圖1-11（參見教材P6）和圖1-12（參見教材P6）分別是手動控制和遙控電風扇的控制部件。圖1-11（參見教材P6）所示的控制部件就是一組機械開關，按下不同的按鍵，就直接改變了電路的連接，從而使電風扇轉換到不同的工作狀態。圖1-12（參見教材P6）所示的控制部件，按鍵開關并不直接改變電風扇的電路連接，而是通過控制電路（圖中的集成電路）接收按鍵信息，經過識別、處理后發出控制信號，通過執行器使電風扇在不同的模式下工作，所以圖1-12（參見教材P6）為采用了電子控制技術的電子控制板。
圖1-11 機械控制開關 圖1-12 電子控制板
最基本的電子控制系統由輸入、控制、輸出和被控對象四個部分組成。其中輸入部分通常是把非電信號轉換成電信號，其大多由傳感器等組成；控制部分對輸入信號進行處理、判斷，輸出控制信號，通常由數字電路、單片機等組成；輸出部分控制被控對象的工作，可由電磁繼電器等組成；被控對象接受控制信號，改變自己的工作狀態。
我們可以將最基本的開環電子控制系統的組成用圖1-13（參見教材P6）來表述。
圖1-13 開環電子控制系統的基本組成
輸入部分→控制部分→輸出部分→被控對象→被控量
隨著技術的發展，具備聲控、自動感知溫度和Wi-Fi功能的智能電風扇也漸漸走進人們的生活，支持實現通過手機遠程控制開關、風速、定時、預約等智能功能，大大方便了人們的生活。
對于功能較為豐富的控制系統將會涉及閉環控制，根據學過的知識，我們可用圖1-14（參見教材P6）來描述這類控制系統。
圖1-14 閉環電子控制系統的基本組成（參見教材P6）
討論
表1-5所列器件屬于電子控制系統中的哪個組成部分？
表1-5 各類器件在電子控制系統中的組成部分
器件名稱 單片機 按鍵開關 光電傳感器 繼電器 直流電動機 發光二極管
組成部分
　　知識鏈接
汽車電子控制系統
汽車電子控制系統基本由傳感器，電子控制器，驅動器和控制程序軟件等部分組成。
第一汽車電控系統包括動力傳動總成的電子控制底盤的電子控制車身系統的電子控制系統。發動機電控系統自動變速箱系統ABS防抱死系統安全氣囊系統電子助力轉向系統自動空調系統等。
第二，相關的控制系統是應用控制的，相關的配件自動進行，相關的狀態執行。
第三，從控制原理來看，汽車電控系統可以分為傳感器，發動機，電腦和執行器三大組成部分。
綜合來說，汽車電控系統的功用是提高汽車整體的性能，最大，最合理化的，讓車輛發動機達到最佳的狀態。包括車輛，發動機的動力性，燃油經濟性，車身安全性能，舒適性能和底盤操控性能以及排放性能等綜合方面。
展示與交流
用恰當的方式，展示小組的調查結果，小組之間互相交流，就下列問題進行討論。
1．在調查中，哪些鎖屬于電子控制系統？
2．說一說路燈的電子控制系統。
學習評價
評價內容 評價方式
自評 互評 師評
能通過案例，感知生產和生活中電子控制產品使用的廣泛性
能通過調查了解身邊的電子控制系統應用狀況，形成對電子控制技術應用價值的認識
通過分析電風扇發展的案例，能知道電子控制系統的基本組成
能比較電子控制系統與其他的控制系統，體會電子控制技術的優點
能通過調查鎖的發展，理解電子控制技術對人類和生活的影響
說明： A—優秀，B—良好，C—合格，D—待改進
通過本章的學習，你的核心素養得到了哪些發展？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
課后作業
習 題
嘗試了解更多的電子控制系統的基本組成。
教學反思
通用技術
選擇性必修1
電子控制技術
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發
副 主 編：李 榕 周衛星 朱美健 席春玲
本 冊 主 編：周衛星
本冊副主編：李冰清
編 寫 人 員：周衛星 江 茂 李冰清 宋向明
廣東教育出版社
廣東科技出版社

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