技術與設計2第四單元控制與設計教學建議
奉化市教師進修學校 黃育稼
第四單元 控制與設計
一、課程標準內容
本單元內容體現了《通用技術課程標準》以下幾點要求:
1、理解控制的含義及其在生產和生活中的應用。
2、分析典型的案例,了解手動控制、自動控制,熟悉簡單的開環控制系統和閉環控制系統的基本組成和簡單的工作過程。
3、能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖,理解其中的控制器、執行器等環節的作用,熟悉閉環控制系統中反饋環節的作用。
4、能結合案例找出影響簡單控制系統運行的主要干擾因素,并作分析。
5、了解簡單的被控制對象的基本特性,能確定被控量、控制量,畫出控制系統的方框圖,并形成初步的控制設計的方案。
6、能根據開環控制系統的設計方案,制作一個控制裝置;或者能根據簡單閉環控制系統的設計方案進行實施或模擬實施,學會調試運行,提出改進方案。
二、教學要求
第一節 控制的手段與應用
基本要求
1、理解控制的含義,明確控制的目的和對象。
2、了解控制的手段,知道人工控制和自動控制。
3、理解控制在生產和生活中的應用。
第二節 控制系統的工作過程與方式
基本要求
1、會分析典型案例,知道簡單的開環控制系統的基本組成和簡單的工作過程。
2、知道閉環控制系統的基本組成,能畫出簡單的閉環控制系統的方框圖,并知道其中的控制器和執行器的作用。
第三節 閉環控制系統的干擾與反饋
基本要求
1、能結合案例,找出影響簡單控制系統運行的主要干擾因素。
2、理解反饋的含義,知道閉環控制系統中反饋環節的作用。
3、知道閉環控制系統的工作過程。
4、了解功能模擬方法和黑箱方法。
第四節 控制系統的設計與實施
基本要求
1、了解簡單的被控對象的基本特性,能確定被控量、控制量,畫出控制系統的方框圖,并形成初步的控制系統設計方案。
2、能根據開環系統的設計方法,制作一個控制裝置。
三、設計思路
本單元所研究的控制與設計,是在前一單元系統與設計基礎上的延伸。本單元從學生熟悉的生活事例入手,運用案例分析方法,由淺入深在展開控制的概念、控制的應用、開環控制系統和閉環控制系統的工作過程以及簡單控制系統的設計等。有利于學生掌握控制系統的基本知識與運用。
無論是自動機器,還是神經系統、生命系統,以至經濟系統、社會系統,撇開各自的質態特點,都可以看作是一個自動控制系統。在這類系統中有專門的調節裝置來控制系統的運轉,維持自身的穩定和系統的目的功能。控制機構發出指令,作為控制信息傳遞到系統的各個部分(即控制對象)中去,由它們按指令執行之后再把執行的情況作為反饋信息輸送回來,并作為決定下一步調整控制的依據。
在社會生活中,控制具有十分重要的實踐意義,通過對控制系統中控制的目標、控制的過程和控制的機理等的理解,有助于學生運用簡單的控制方法解決現實生活中遇到的相關問題,發展學生良好的邏輯思維品質。
第一節控制的手段與應用,通過大禹治水、射手射擊等控制的事例,說明人們要實現自己的意愿或目的,就要通過一定的控制手段。通過控制在人們日常生活和生產中運用的實例分析,進一步明確控制應用的廣泛和重要。