資源簡介

高中通用技術 技術與設計2 (蘇教版)
第四單元 控制與設計
第四節 控制系統的設計與實施（第一課時）
教 學 案 例
天津市第六十三中學 張冠群
一、教學設計：
（一）教學目標：
1.知識與技能：
（1） 了解簡單的被控制對象的基本特征，畫出系統方框圖，形成初步設計方案
（2） 能設計制作一個控制方法，能進行模擬控制并調試。
2.過程與方法：
通過案例式的探討和實踐改良的技術活動，提高分析能力，培養探究精神，學習權衡的思想。
3.情感、態度與價值觀：
（1） 通過對控制系統的設計與實施的分析，體會產品設計中人性化的設計思想。
（2) 培養認真嚴謹的態度，進而樹立“以人為本”的設計理念。
（3) 通過多種形式的教學活動，提高學生學習技術課的興趣。
（二）教學重點、難點：
1.教學重點：
設計一個控制系統應明確的問題；對控制系統的基本要求；控制系統設計的思想方法。
2.教學難點：
設計一個控制系統應明確的問題的分析；控制系統設計的思想方法。
（三）教學策略：
提出一個生活中時常會遇到的問題，在學習和閱讀了相關內容后針對這一問題的設計要求進行具體設計并制作成模型，在學生自己設計和制作的過程中達到突破難點，實現教學目標的目的。
本節書從理論上講內容較難，學生理解起來比較困難，為了能有較好的課堂效果，設計如下：
（1）通過一些具體的生活中例子對比來導入有關控制的設計方法，從而引入課題。
（2）教師根據課本中的案例，引導學生解決問題，提高學習的自主能力。
（3）尋找一些貼近學生生活實際和典型的《洗衣機》（有老式新式，開環與閉環兩種）等案例，利用媒體教學手段增加課堂氣氛，幫助學生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識。自動升旗控制的設計，難度相對高些，但比較實用，要結合學生玩電動車的經驗。
（4）老師起到引導的作用，學生為主體，在學生掌握的基礎上，課堂交給學生。讓學生進行設計。設計改進身邊的一些控制系統，從而使得學生完成本課堂的內容。
（四）學情分析：
學生對一些產品有一定的使用經驗，這些經驗有成功的，也有失敗的，通過控制系統的分析與設計，使學生對一定的實踐經驗和生活經歷，上升到一定的理論認識，對失敗的使用經驗，能從控制與設計的角度重新的認識。
（五）課前準備：
相關圖片
（六）教學過程：
教學環節 師生活動 設計意圖
導入 在日常生活中，控制具有十分重要的實踐意義，我們今天從實際應用出發，進行幾個簡單的控制系統設計。現在我們首先了解一下控制系統設計的一般思路。 引出新知，激發學生的學習興趣。
新課講授： 控制系統設計的一般思路 系統要達到的目標？控制的對象？被控對象的特性？被控量和控制量？外界的主要干擾因素？怎樣的方案既達到目的、又經濟、易于實現？設備和元件？1.選擇開懷還是閉環要根據控制系統的精度要求和條件的可行性而定2.找出控制系統的干擾因素，并分清主次，找出最大的干擾因素3.要確定控制量和被控量4.執行器和檢測裝置的選擇: 一是要根據控制量和被控量的需求，二是根據控制條件總之，控制系統設計需滿足的基本條件:能達到控制的目的采用易于實現的方式降低控制成本減少對環境的負面影響二、開環控制系統的設計 與學生一起分析，這個系統要達到的目的是什么？控制的對象是什么？被控對象有哪些特性？被控量的控制量分別是什么？外界的干擾因素是什么？設計要求：老式洗衣機能根據不同檔位輸出不同大小的水流速.設計分析：被控對象——老式洗衣機；被控量——水流的速度；控制量——電機的電壓；干擾因素——電源電壓的波動等工作過程：學生討論：普通電風扇控制系統的設計 直接引入題目，便于學生積極思考。通過富有吸引力的現實生活中的問題，使學生回想和體會控制系統的工作過程，激發學生的好奇心和主動學習的欲望。
（七）板書設計：
§4.4控制系統的設計與實施
控制系統設計的一般思路
二、教學反思：
把教學的案例情景設置在學生身邊經常遇到的例子，如電風扇等生活常用工具和產品，根據目標對教學內容進行篩選，盡量去掉教材中易使學生厭煩的信息，留下學生能夠參與和感興趣的信息，激發學生的學習熱情。
三、專家點評：
通過一些具體的生活實例導入有關控制的設計方法，引導學生發現問題、分析問題、解決問題，提高學習的自主學習能力。由易到難，努力實現和諧，趣味，探究的自主參與，在學生自己設計的過程中達到突破難點，實現教學目標的目的。以貼近學生生活實際的典型案例為載體，幫助學生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識，體現老師的引導作用，以學生為主體，讓學生進行設計改進身邊的一些控制系統，從而從實踐的角度，使得學生深入理解相關知識。還要注意及時總結和反饋。
設定洗衣機的檔位
電機,滾筒
水流的速度

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