控制與設(shè)計(jì)（精選14篇）
控制與設(shè)計(jì) 篇1
一、控制的含義：控制是人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展。
師：師生分析控制的三要素：有目的、有對(duì)象、有手段
舉例：一群孩子一塊玩，有一人想控制其他 遙控器、電燈開關(guān)……
大禹治水：[目的]泄洪 [手段] 疏通河道，泄洪為主 禹的父親鯀（gǔn）
二、控制的分類
人工控制：人工紡紗、普通自來水龍頭，旋轉(zhuǎn)按鈕打開電燈、駕駛汽車等；
自動(dòng)控制：數(shù)控機(jī)床、飲料自動(dòng)裝罐生產(chǎn)線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等 ，按照?qǐng)?zhí)行部件的不同，控制分為：機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制等 ；
對(duì)于自動(dòng)控制，按控制方式分為：開環(huán)控制、閉環(huán)控制
1、開環(huán)控制——我行我素（學(xué)生理解的用成語表達(dá)開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，有趣）
控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響。如：紅綠燈、電風(fēng)扇的速度控制
聯(lián)系《算法與程序設(shè)計(jì)》，是順序結(jié)構(gòu)
[實(shí)例]自動(dòng)門的控制系統(tǒng)：人走近門時(shí)，門上方的紅外裝置檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的紅外信息，控制電路接收到該信號(hào)后，便會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)門自動(dòng)開啟，當(dāng)門開啟后，控制電路將做出判斷，如果沒有人在門四周，就通知電機(jī)做反向運(yùn)轉(zhuǎn)，使門關(guān)閉。
[分析]輸入量（給定量）：紅外裝置是否檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的信號(hào)；控制器：電路；執(zhí)行器：電機(jī)；被控對(duì)象：自動(dòng)門；輸出量：門開啟或關(guān)閉
2、閉環(huán)控制——隨機(jī)應(yīng)變、見風(fēng)使舵
把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響。
聯(lián)系《算法與程序設(shè)計(jì)》，是循環(huán)結(jié)構(gòu)
實(shí)例：飲水機(jī)
簡(jiǎn)單的自動(dòng)水位控制裝置
在工廠化的家禽飼養(yǎng)中，由于飼養(yǎng)的空間很小，家禽密度很高，飲水槽不可以做的很大，否則將被家禽踐踏而使引水受到污染。但又要保持有充足的水量，不斷的自動(dòng)補(bǔ)充新鮮的飲水。解決這個(gè)矛盾的辦法就是需要一套自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，使得很小、很淺的飲水槽中始終有水而且水位維持不變。
這個(gè)水位控制系統(tǒng)其實(shí)非常的簡(jiǎn)單，基本結(jié)構(gòu)如下圖所示
由于蓄水桶上方密閉的空間氣壓比外界大氣壓強(qiáng)低，所以能夠保持蓄水桶中的水位高于水槽中的水位，當(dāng)水槽中的水被飲用之后，外部的空氣將通過蓄水桶的下方桶口進(jìn)入到桶上方的密閉區(qū)域中，增加了密閉區(qū)的壓強(qiáng)，蓄水桶中的水位降低，補(bǔ)充了水槽中的水，直至水槽中的水平面高過蓄水桶下方的桶口。
這個(gè)水位控制系統(tǒng)，非常可靠，而且極其簡(jiǎn)單，似乎沒有如前所述的檢測(cè)裝置和反饋環(huán)節(jié)。
其實(shí)，這個(gè)系統(tǒng)巧妙地利用了空氣壓力的變化作為“檢測(cè)信號(hào)”，蓄水桶下部桶口的邊緣高度就是水位的“給定量”； 進(jìn)入到桶上方的密閉區(qū)域中的空氣就是“反饋信號(hào)”，通過空氣的反饋，達(dá)到控制水位的目的，非常巧妙的設(shè)計(jì)。
10)this.width=10" border=0 twffan="done">
三、干擾的概念
1.
【涵義】：干擾就是對(duì)控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號(hào)及擾動(dòng)，即除給定量外，引起被控量量值變化的各種因素。
要點(diǎn)：系統(tǒng)行為、被控量量值變化；引起變化的各種因素。
干擾因素
真正的控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中還會(huì)存在很多的因素影響。在控制系統(tǒng)中，除輸入量以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
（1）在電冰箱的溫度控制系統(tǒng)中，下列情況是否屬于影響其溫度控制的干擾因素：
10)this.width=10" border=0 twffan="done"> 開電冰箱門。
10)this.width=10" border=0 twffan="done"> 電冰箱所在的房間的溫度從20℃升高到30℃
10)this.width=10" border=0 twffan="done"> 把熱菜或熱飯放入電冰箱中
10)this.width=10" border=0 twffan="done"> 在電冰箱外放一盆冷水
[拓展知識(shí)]通過講解冰箱工作原理幫助學(xué)生理解電冰箱所在房間的溫度從20℃升高到30℃是干擾因素；熱菜或熱飯不能放入冰箱，蜂蜜本身具有抑制細(xì)菌生成的功能，所以不必將其放入冰箱內(nèi)。
（2）騎自行車的干擾因素：逆風(fēng)、上坡路……
四、反饋：（比較容易理解）出現(xiàn)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，舉例機(jī)器人撲滅蠟燭
【思考與分析】
（1）在出現(xiàn)干擾的情況下，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)哪種受干擾的影響小？為什么？
是開環(huán)控制系統(tǒng)，它本身不能對(duì)被控量的偏差進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償
（2）舉出一些由于干擾而使控制系統(tǒng)受到影響的例子。
大雪天出行、病毒攻擊、手機(jī)干擾、飛機(jī)
手機(jī)輻射較大時(shí)的幾種情況：
a 一格電時(shí) b 充電時(shí) c 剛接電話的瞬間 d 開關(guān)機(jī)的瞬間
五、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
功能模擬法（人機(jī)對(duì)奕）
黑箱方法（中醫(yī)“望聞問切”、挑西瓜）
六、跟蹤練習(xí)
題目中涉及到atm自動(dòng)取款機(jī)：聯(lián)系“許霆案”，和學(xué)生討論當(dāng)你到自動(dòng)取款機(jī)取款，遇到類似的情況，怎樣處理？學(xué)生很感興趣，多數(shù)學(xué)生對(duì)法院判其無期徒刑不理解，順勢(shì)給學(xué)生講了已經(jīng)構(gòu)成盜竊國(guó)家金融機(jī)構(gòu)罪。
控制與設(shè)計(jì) 篇2
[知識(shí)要點(diǎn)]
一、控制的含義
人們根據(jù)自己的目的，通過一定的手段，使事物沿著某一確定的方向發(fā)展，就形成了控制。這里的手段就是控制技術(shù)。現(xiàn)代控制技術(shù)是指自動(dòng)控制技術(shù)。自動(dòng)控制是科學(xué)和技術(shù)的一個(gè)重要分支。自動(dòng)控制系統(tǒng)能在無人直接參與的情形下運(yùn)行，并承擔(dān)人的某些職能。
二、控制的意義
控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，增長(zhǎng)了勞動(dòng)生產(chǎn)率，使人們從繁重或危險(xiǎn)的體力勞動(dòng)和重復(fù)的手工操作中解放出來。
三、控制系統(tǒng)典型案例分析
1.自動(dòng)門
(1) 系統(tǒng)組成
①門
②電動(dòng)機(jī)
③控制器
④傳感器
(2)工作過程
(1)當(dāng)有人到達(dá)門前某 一距離（如1米）時(shí)，傳感器感知，并發(fā)出“有人”的信號(hào)；
(2)控制器接到傳感器傳來的信號(hào)后，經(jīng)變換放大后傳給電動(dòng)機(jī)（這里的電動(dòng)機(jī)叫做執(zhí)行器，也稱為驅(qū)動(dòng)器）；
(3)電動(dòng)機(jī)根據(jù)傳來的開門信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)，門被打開（這里的門叫做被控對(duì)象，也稱為控制對(duì)象，簡(jiǎn)稱對(duì)象）；
(4)控制器保持開門信號(hào)延時(shí)（如 10 s）后，自動(dòng)發(fā)出關(guān)門信號(hào)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，門重新關(guān)閉。
2.水箱水位控制
(1)控制方式
①人工控制
②自動(dòng)控制
(2)系統(tǒng)組成
①人工控制：水箱(包括水箱內(nèi)的水)、進(jìn)水閥門。
②自動(dòng)控制：水箱(包括水箱內(nèi)的水)、閥門、連桿機(jī)構(gòu)、浮子(俗稱水漂)。
(3)工作過程
①人工控制：當(dāng)水面低于設(shè)定水位時(shí)，人打開閥門放水人水箱，人眼監(jiān)視水面高度。當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定的水位時(shí)，人關(guān)閉閥門。
②自動(dòng)控制：當(dāng)水面低于設(shè)定水位時(shí)，浮子下落，閥門打開，進(jìn)水；浮子監(jiān)測(cè)水面高度，并隨著水面升高而浮升。當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定的水位時(shí)，浮子傳感，通過連桿機(jī)構(gòu)，將閥門關(guān)閉。
當(dāng)水位差（給定水位與實(shí)際水位之差）不為零時(shí)，此信號(hào)經(jīng)連桿機(jī)構(gòu)使閥門打開，放水入水箱；同時(shí)，浮子將實(shí)際水位的信號(hào)反傳給比較環(huán)節(jié)，從而形成水位差信號(hào)。當(dāng)水位差為零時(shí)，閥門將關(guān)閉，不再進(jìn)水。
四、開環(huán)控制與閉環(huán)控制
1.含義
案例(水箱水位自動(dòng)控制)中，信息流經(jīng)一個(gè)閉合環(huán)路，這類系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)中，將輸出信息反傳給比較環(huán)節(jié)的做法，稱為反饋。而另一案例(自動(dòng)門)中，沒有反饋，也就不存在閉環(huán)，這類系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。
2.比較
種類 構(gòu)成 本質(zhì) 精度 抗干擾 輸出量對(duì)輸入的影響
開環(huán)控制 無反饋 前向通道 低 弱 無
閉環(huán)控制 有反饋 前向通道反饋通道 高 強(qiáng) 有
五、控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程
1.控制系統(tǒng)的基本組成
簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)由被控對(duì)象和控制裝置兩部分組成，。控制裝置，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)，對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)來說，還包括反饋環(huán)節(jié)與比較環(huán)節(jié)。
2.閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程
對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，輸人信號(hào)和反饋環(huán)節(jié)傳回來的反饋信號(hào)相比較，產(chǎn)生偏差信號(hào),控制器根據(jù)偏差信號(hào)的大小和極性（正或負(fù)），產(chǎn)生控制作用，傳給執(zhí)行器,執(zhí)行器將此信號(hào)放大、變換后，傳到被控對(duì)象上,被控對(duì)象受執(zhí)行器傳來的信號(hào)（稱為控制信號(hào)）的驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生輸出信號(hào)；同時(shí)，反饋環(huán)節(jié)又將感知到的被控對(duì)象的輸出信號(hào)，經(jīng)變換后產(chǎn)生反饋信號(hào)。
六、控制系統(tǒng)框圖
1.繪制框圖的方法
①按下面的順序確定系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)： a——被控對(duì)象，b——執(zhí)行器，c——控制器，d—一反饋環(huán)節(jié)（對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)而言，以下同）
②確定被控量（輸出量）、控制量、輸入量、反饋量和偏差量。
③用帶箭頭的直線表示信息在系統(tǒng)中流動(dòng)、傳遞的方向與過程。
④加上比較環(huán)節(jié)，閉環(huán)。
有時(shí)，將控制器與執(zhí)行器一起總稱為廣義控制器。
2.繪制的技巧
自右往左畫：先畫被控對(duì)象，再畫執(zhí)行器，接著畫控制器、反饋環(huán)節(jié)，最后畫○ⅹ,連線閉環(huán)，并標(biāo)注各量。
3.閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖格式
七、與控制有關(guān)的幾個(gè)概念
二、控制系統(tǒng)框圖中的通道與環(huán)節(jié)的作用
1.通道
框圖中，信息流經(jīng)的路徑叫做通道。對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，有兩類基本通道，即前向通道和反饋通道。
(1)前向通道，信息流自系統(tǒng)輸入量，經(jīng)比較環(huán)節(jié)、控制器、執(zhí)行器，直至被控對(duì)象。
(2)反饋通道，信息流采自被控環(huán)節(jié)的輸出量，流經(jīng)反饋環(huán)節(jié)，再反饋到系統(tǒng)的輸入端（比較環(huán)節(jié)）。
2.環(huán)節(jié)及其作用
(1)傳感器：也稱敏感器。實(shí)質(zhì)上是一個(gè)監(jiān)測(cè)元件。其功能與反射弧中的感受器類似。
(2)控制器：產(chǎn)生控制器輸出信號(hào)并傳送給下一個(gè)環(huán)節(jié)。而且還要起到信號(hào)的變換與放大作用。其功能與反射弧中的神經(jīng)中樞類似。
(3)執(zhí)行器：是控制器輸出信號(hào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也稱執(zhí)行元件。電動(dòng)機(jī)，是常用的執(zhí)行器之一。它根據(jù)控制器的輸出信號(hào)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象作相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器也可稱為驅(qū)動(dòng)器。其功能與反射弧中的效應(yīng)器類似
(4)比較環(huán)節(jié)，它根據(jù)輸人量與反饋量的大小與極性，產(chǎn)生偏差，再傳給控制器。
3. 干擾因素與干擾作用
外界環(huán)境的變化會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行帶來影響。這種外界環(huán)境的變化叫做干擾因素，干擾因素通常標(biāo)注在框圖中的被控對(duì)象上。這類影響叫做干擾作用。
一個(gè)控制系統(tǒng)的干擾因素不止一個(gè)，所有的控制系統(tǒng)的工作運(yùn)行，都會(huì)受到干擾因素的影響。干擾因素對(duì)控制系統(tǒng)的影響，有時(shí)是破壞性的，甚至是致命的。例如，過高或過低的環(huán)境溫度，可以使人生病，甚至死亡；過于惡劣的氣候條件會(huì)威脅飛機(jī)的飛行安全。
4.干擾與抗干擾性
(1)干擾
控制系統(tǒng)的外部環(huán)境或條件對(duì)系統(tǒng)的工作準(zhǔn)確性產(chǎn)生的影響。
(2) 抗干擾性
如果一個(gè)控制系統(tǒng)能夠很好地避開或抑制干擾，使干擾對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響很小，我們就說這個(gè)系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)。
[典型例題分析]
1.小強(qiáng)用恒溫箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高，無法自動(dòng)控制。經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒有故障。參照右圖，下列故障判斷正確的是( )
a.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障
b.只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障
c.熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障
d.可能是加熱器出現(xiàn)故障
解答：此題旨在考查簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。答案：c
2.某辦公樓大廳采用自然光照明，控制系統(tǒng)如下圖，大陽光經(jīng)過反光鏡反射到反光球面鏡上，反光球面鏡再將光線反射到大廳，從而達(dá)到采集自然光的目的。當(dāng)大陽移動(dòng)后，光線到達(dá)反光球面鏡的位置也隨之發(fā)生偏移，相應(yīng)的傳感器就會(huì)受到光照產(chǎn)生電信號(hào)，控制器根據(jù)不同傳感器送來的信號(hào)控制反光鏡作相應(yīng)的調(diào)整。( )
(1)該系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？
(2)該系統(tǒng)中，被控對(duì)象是_____________。
(3)控制器與人體哪個(gè)器官的功能是類似的？
(4)請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N利用太陽能的產(chǎn)品。
解答：(1)判定是開環(huán)控制或閉環(huán)控制，主要看其工作過程中有無反饋，或輸出量對(duì)控制有無影響。依題意可知該系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
(2)依題干可知被控對(duì)象是反光鏡
(3)大腦
(4)太陽能熱水器、太陽能電池、太陽能飛機(jī)、太陽能路燈等
[探究互動(dòng)]
一、選擇題
1.下列控制系統(tǒng)中，屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是( )
a.電冰箱的溫度控制
b.高級(jí)筆記本電腦里風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制
c.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室的溫度控制
d.紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)
2.按時(shí)間順序進(jìn)行控制的“交通路口紅綠燈控制系統(tǒng)”，系統(tǒng)中被控對(duì)象是( )
a.控制電路 b.紅綠燈
c.開關(guān)裝置 d.路面車輛
3.下列屬于閉環(huán)控制的是( )
a.電燈 b.電視機(jī)
c.電風(fēng)扇 d.空調(diào)機(jī)
4.在電冰箱的溫度控制系統(tǒng)中，下列情況不屬于影響其溫度控制的干擾因素( )
a.開電冰箱門
b.電冰箱所在房間的溫度從20攝氏度變到32攝氏度
c.熱菜或熱飯放入電冰箱中
d.在電冰箱外放一盆冷水
5.在公共樓道里，常安裝聲控?zé)簦确奖悖止?jié)電。從控制系統(tǒng)方面來分析，聲控?zé)羰? )
a.閉環(huán)控制系統(tǒng) b.開環(huán)控制系統(tǒng)
c.聲音控制系統(tǒng) d.循環(huán)控制系統(tǒng)
6.電冰箱能夠?qū)囟瓤刂圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)，從而保持蔬菜新鮮。電冰箱所采用的設(shè)計(jì)思想是( )
a.沒有反饋信息的控制
b.有反饋信息的控制
c.系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程化
d.系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化
7.“長(zhǎng)征”火箭能把各種衛(wèi)星準(zhǔn)確送入太空軌道，“神舟”飛船能準(zhǔn)確地返回地面，這些高技術(shù)成果的核心技術(shù)之一是( )
a.抗干擾技術(shù) b.流程設(shè)計(jì)技術(shù)
c.控制技術(shù) d.系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)
8.使用電飯煲能方便地蒸出香噴噴的米飯而不糊鍋。電飯煲的設(shè)計(jì)思想采用了( )
a.開環(huán)控制 b.閉環(huán)控制
c.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) d.實(shí)用設(shè)計(jì)
9.進(jìn)入閱卷機(jī)的答題卡如果破損或被污染了（特別是黑白相間的“同步框”區(qū)域），或者被折疊了，閱卷機(jī)會(huì)自動(dòng)停止，同時(shí)微機(jī)屏幕上顯示有關(guān)的提示。這屬于( )
a.開環(huán)控制 b.閉環(huán)控制
c.分支控制 d.順序控制
10.現(xiàn)代技術(shù)大多是自動(dòng)控制的，“鷹眼”導(dǎo)彈 能自動(dòng)尋找目標(biāo)，識(shí)別目標(biāo)，分析這個(gè)過程，其控制的對(duì)象是( )
a.操作員 b.導(dǎo)彈 c.彈頭 d.目標(biāo)
11.衛(wèi)生間的抽水箱，當(dāng)放水沖刷時(shí)，水箱水位下降，浮球也隨之下沉，這時(shí)與浮球以杠桿相連接的活塞式進(jìn)水閥門打開，開始注水。水位升高，浮球上升，進(jìn)水閥門逐漸關(guān)小，浮球升到一定位置，進(jìn)水停止。這種控制系統(tǒng)是( )
a.閉環(huán)控制系統(tǒng) b.開環(huán)控制系統(tǒng)
c.浮球控制系統(tǒng) d.活塞控制系統(tǒng)
12.下面控制系統(tǒng)中，屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)的是( )
a.電風(fēng)扇機(jī)械定時(shí)開關(guān)控制系統(tǒng)
b.電子門鈴控制系統(tǒng)
c.加熱爐溫自動(dòng)控制系統(tǒng)
d.自動(dòng)門
13.新型電熱水壺水開自動(dòng)斷電的工作原理為：裝水后接通電源，發(fā)熱器對(duì)水進(jìn)行加熱，當(dāng)水沸騰時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽沖擊開關(guān)的雙金屬片，使其受熱膨脹變形，彈開開關(guān)觸點(diǎn)，斷開電源。該控制系統(tǒng)中的控制器是( )
a.開始通電時(shí)的手動(dòng)開關(guān)
b.用于水干時(shí)斷電的防干燒溫控器
c.由雙金屬片等組成的蒸汽開關(guān)
d.由電熱管組成的發(fā)熱器
14.用電視遙控器選臺(tái)屬于( )
a.人工控制 b.自動(dòng)控制
c.氣動(dòng)控制 d.液壓控制
15.控制系統(tǒng)中屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)的是( )
a.按鈕開關(guān)控制 b.普通自來水龍頭
c.花房恒溫控制 d.汽車駕駛
二、填空題
1.下列生活中的控制系統(tǒng)各屬于什么類型？請(qǐng)將序號(hào)填入相應(yīng)的空格
①聲控?zé)?nbsp; ②電鈴 ③電飯煲 ④飲水機(jī) ⑤空調(diào) ⑥冰箱
開環(huán)控制系統(tǒng)有
閉環(huán)控制系統(tǒng)有
2.“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在運(yùn)行過程中，太陽能帆板和天線都要不停地調(diào)整方向，為的是精確地對(duì)著太陽和地球，它們的控制系統(tǒng)都屬于 環(huán)控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)消防要求，倉(cāng)庫(kù)、圖書館、輪船甚至家庭等處，都需要安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)，如發(fā)生火災(zāi)，控制系統(tǒng)就能檢測(cè)到室內(nèi)濃烈的煙霧，從而報(bào)警，請(qǐng)將下列火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的控制過程框圖補(bǔ)充完整。
煙霧→感應(yīng)控制器→ →報(bào)警器→
4.老鷹抓兔子時(shí)，老鷹的控制系統(tǒng)主要由眼睛、大腦和翅膀三部分組成。老鷹的眼睛在盯住兔子的同時(shí)，也注意自己的位置，并把二者作一比較。比較后的信號(hào)代表老鷹的位置與兔子的位置的差距，這種差距信號(hào)傳遞到大腦，大腦接收這種信號(hào)后，經(jīng)過處理，變換相應(yīng)的控制信號(hào)，指揮翅膀改變鷹的俯沖度及方向，一直到逮到兔子。老鷹的控制系統(tǒng)是 （開環(huán)/閉環(huán)）控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，控制器是 。該控制系統(tǒng)要達(dá)到跟蹤的目的，須建立反饋機(jī)制，該機(jī)制中的反饋環(huán)節(jié)是 。
5.控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并進(jìn)行比較的過程，就是 。
6.在水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)中，其連桿機(jī)構(gòu)、閥門、水箱等結(jié)構(gòu)從功能上看，分別屬于控制系統(tǒng)的 、 、 環(huán)節(jié)，浮子的作用是 ，這是一個(gè) 控制系統(tǒng)。
7控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為 控制系統(tǒng)。
[參考答案]
一、選擇題
1.d 2.b 3.d 4.d 5.b 6.b 7.c 8.b 9.b 10.c 11.a 12.c 13.c 14.b 15.c
二、填空題
1.①② ③④⑤⑥
2.閉
3.控制器 報(bào)警
4.閉環(huán) 腦 鷹眼
5.反饋
6.控制器 執(zhí)行器 被控對(duì)象 檢測(cè)輸出量和輸入量之間的差值（反饋?zhàn)饔茫?nbsp; 閉環(huán)
7.開環(huán)
控制與設(shè)計(jì) 篇3
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第四單元控制與設(shè)計(jì)
第三節(jié) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
一、教學(xué)內(nèi)容分析：
本節(jié)是在學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)有一定認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上具體的闡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋的辨證關(guān)系，是全書的重點(diǎn)章節(jié)，也是控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用章節(jié)。為以后學(xué)習(xí)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容奠定了理論基礎(chǔ)。
本節(jié)內(nèi)容在《控制和設(shè)計(jì)》中起到舉足輕重的作用，不僅可以使學(xué)生對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋（feedback）有很深的認(rèn)識(shí)，而且也為閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施打好基礎(chǔ)。本節(jié)教材主要包含三部分內(nèi)容：干擾因素、反饋、功能模擬法、黑箱法。本節(jié)是本單元的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，分析干擾因素及反饋給控制系統(tǒng)帶來的影響，綜合了本單元前兩節(jié)的知識(shí)。從模塊角度看，該節(jié)融合了該模塊第二單元流程與設(shè)計(jì)，以及第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的內(nèi)容，控制過程本身的工作過程就是一個(gè)流程，閉環(huán)控制系統(tǒng)大致包括控制環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)、反饋環(huán)節(jié)和比較環(huán)；反饋也體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性，因此，本節(jié)是本模塊的綜合應(yīng)用。本單元是本課程知識(shí)的綜合應(yīng)用，綜合了必修1、必修2的知識(shí)，講了閉環(huán)自適應(yīng)控制，體現(xiàn)了技術(shù)以人為本的理念。
二、教學(xué)對(duì)象分析：
學(xué)生對(duì)控制機(jī)理比較陌生，整個(gè)教學(xué)都應(yīng)以案例分析為主，所舉案例應(yīng)力求簡(jiǎn)單。
三、目標(biāo)：
1.知識(shí)與技能：
（1）能結(jié)合案例找出影響簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要干擾因素，并作分析。
（2）熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用。
（3）熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。
（4）了解功能模擬方法和黑箱方法在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
2.過程與方法：
用方框圖分析生活中常見控制系統(tǒng)，通過實(shí)踐、游戲、討論、分析、講授法、問題教學(xué)法、小組討論法、設(shè)計(jì)教學(xué)法等方法使學(xué)生懂得反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用，了解功能模擬方法和黑箱方法在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；結(jié)合案例分析影響簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要干擾因素及克服方法。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：
通過學(xué)習(xí)，聯(lián)系生活，能具體問題，具體分析，能在生活中應(yīng)用反饋原理，調(diào)節(jié)自身的心理、學(xué)習(xí)與生活。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣。滲透安全教育、德育教育、環(huán)保等教育。
四、教學(xué)重難點(diǎn)：
1.教學(xué)重點(diǎn)：
干擾因素；反饋與閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理；開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的選用。
2.教學(xué)難點(diǎn)：
干擾因素的判定；閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理；功能模擬方法、黑箱方法。
五、教學(xué)概述：
通過人們熟悉的例子來說明在控制系統(tǒng)中除輸入量以外能引起被控量變化的各種因素都是控制系統(tǒng)的干擾。用方框圖分析生活中常見控制系統(tǒng)，通過實(shí)踐、游戲、討論、分析等方法使學(xué)生懂得反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用。
....
控制與設(shè)計(jì) 篇4
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第四單元控制與設(shè)計(jì)
第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式
一、教學(xué)內(nèi)容分析：
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《通用技術(shù)-技術(shù)與設(shè)計(jì) 2 》的第四單元第二節(jié)（江蘇教育出版社）。
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》這節(jié)的內(nèi)容是有關(guān)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的學(xué)習(xí)和掌握，包含“控制系統(tǒng)”、“開環(huán)控制”和“閉環(huán)控制”等三個(gè)內(nèi)容。
生活中不乏簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的應(yīng)用，人們對(duì)此往往象看待日出日落一類自然景色般的習(xí)以為常。本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，正是要引導(dǎo)學(xué)生，從技術(shù)的角度、用控制的思維看周圍的存在，分析其道理。
本課教學(xué)內(nèi)容，從學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，以及根據(jù)控制系統(tǒng)方式分類的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩類，并側(cè)重對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖、重要參數(shù)進(jìn)行分析。
二、教學(xué)對(duì)象分析：
學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，獲得了有關(guān)控制及其應(yīng)用的初步感性認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，但是對(duì)控制的基本工作方式和工作機(jī)理還缺乏了解，他們對(duì)進(jìn)一步了解控制系統(tǒng)的知識(shí)是有探究的欲望的。本節(jié)課的教學(xué)除了繼續(xù)加深對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)深度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺(tái)和載體。因此，應(yīng)多貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，逐步歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，并能對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖進(jìn)行分析。
三、目標(biāo)：
1.知識(shí)與技能：
1.分析典型案例，熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程。
2.熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，能畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。
3.理解閉環(huán)控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器的作用。
2.過程與方法：
鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和合作交流，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗(yàn)和不同的發(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)控制系統(tǒng)的工作過程和方式，特別是理解閉環(huán)控制的工作過程以及其構(gòu)成的作用。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：
提高對(duì)生活中技術(shù)問題的敏感度和引發(fā)出探究欲望，并能保持積極審慎的態(tài)度。
四、教學(xué)重難點(diǎn)：
1.教學(xué)重點(diǎn)：控制系統(tǒng)的構(gòu)成；開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成與判斷。
2.教學(xué)難點(diǎn)：開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成與判斷。
五、教學(xué)概述：
本章的教學(xué)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)我們采用“案例情景—機(jī)理分析—總結(jié)歸納－認(rèn)識(shí)提升”的模式展開。在教學(xué)中把知識(shí)點(diǎn)的教與學(xué)置于具體的案例情景當(dāng)中，通過豐富而貼近生活的案例使學(xué)生從生活體驗(yàn)到理性分析的思維升華過程。同時(shí)關(guān)注學(xué)生能否用不同的語言表達(dá)、交流自己的體驗(yàn)和想法。通過富有吸引力的現(xiàn)實(shí)生活中的問題，使學(xué)生回想和體會(huì)控制系統(tǒng)的工作過程，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。讓學(xué)生本著“回想—分析—聯(lián)想—猜想”的思維過程，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行步步展開，使學(xué)生親歷自主探索和思維升華的過程。
在重要的“問題分析”環(huán)節(jié)上立足于“控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的性”，讓學(xué)生抓住問題的主要矛盾，“歸納總結(jié)”階段著重引導(dǎo)學(xué)生完善知識(shí)框架。讓學(xué)生在自主探索中經(jīng)歷思維升華的過程。
2課時(shí)
六、教學(xué)器材：
多媒體課件等。
七、教學(xué)過程：
一）引入新課：
日常生活中的控制舉例：
a.拔動(dòng)教室電燈開關(guān)，燈的亮與不亮與手動(dòng)有關(guān)。
b.聲光感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)有聲音時(shí)燈亮。
c.紅外感應(yīng)出水龍頭，手靠近水龍頭出水，離開則不出水。
d.賓館自動(dòng)門，當(dāng)有人進(jìn)入，門自動(dòng)打開。
e.當(dāng)手靠近自動(dòng)烘手機(jī)時(shí)，機(jī)器啟動(dòng)；當(dāng)手離開時(shí)，機(jī)器關(guān)閉。
（是靠著紅外線感知手的靠近過程，沒有人用的時(shí)候，鼓風(fēng)機(jī)和加熱電爐絲都自動(dòng)切斷了電源。當(dāng)手的溫度在紅外傳感器監(jiān)視范圍之內(nèi)的時(shí)候，烘手機(jī)就啟動(dòng)。）
師生歸納、抽象以上活動(dòng)的特征：
一個(gè)輸入信號(hào)（如手拔開關(guān)）對(duì)應(yīng)著一個(gè)輸出信號(hào)（如燈亮或不亮）。
這些控制是怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的呢？或者說，它們工作過程是怎樣的呢？這個(gè)知識(shí)我們這節(jié)課就要學(xué)到。今天我們來學(xué)習(xí)第二節(jié)：控制系統(tǒng)的工作過程與方式
二）新課教學(xué)....
控制與設(shè)計(jì) 篇5
二 控制系統(tǒng)的工作過程與方式
教學(xué)目標(biāo)
1 分析典型案例，熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程
2 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，能畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖
3 理解閉環(huán)控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器的作用
教學(xué)內(nèi)容分析
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《通用技術(shù)-技術(shù)與設(shè)計(jì) 2 》的第四單元第二節(jié)（江蘇教育出版社）。
《控制系統(tǒng)的工作過程與方式》這節(jié)的內(nèi)容是有關(guān)“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的學(xué)習(xí)和掌握，包含“控制系統(tǒng)”、“開環(huán)控制”和“閉環(huán)控制”等三個(gè)內(nèi)容。它是學(xué)生在學(xué)習(xí)控制在我們的生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)控制系統(tǒng)的組成、工作方式以及兩種重要的控制系統(tǒng)：開環(huán)控制和閉環(huán)控制，并熟悉它們工作原理和作用。
根據(jù)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和認(rèn)知特點(diǎn)，我們利用兩個(gè)課時(shí)來完成本節(jié)的教學(xué)，讓學(xué)生通過對(duì)相關(guān)典型控制應(yīng)用案例的深入分析，引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)控制系統(tǒng)的生活生產(chǎn)應(yīng)用分析，進(jìn)而熟悉控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，通過對(duì)開環(huán)和閉環(huán)控制基本組成和其工作機(jī)理的學(xué)習(xí)，進(jìn)而掌握和理解這兩種控制方式的重要作用。
教學(xué)對(duì)象分析
學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，獲得了有關(guān)控制及其應(yīng)用的初步感性認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，但是對(duì)控制的基本工作方式和工作機(jī)理還缺乏了解，他們對(duì)進(jìn)一步了解控制系統(tǒng)的知識(shí)是有探究的欲望的。結(jié)合前面的應(yīng)用案例分析，進(jìn)一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎樣的工作方式，是學(xué)生學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)。
教學(xué)策略
教法：
本章的教學(xué)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)我們采用“案例情景—機(jī)理分析—總結(jié)歸納－認(rèn)識(shí)提升”的模式展開。在教學(xué)中把知識(shí)點(diǎn)的教與學(xué)置于具體的案例情景當(dāng)中，通過豐富而貼近生活的案例使學(xué)生從生活體驗(yàn)到理性分析的思維升華過程。同時(shí)關(guān)注學(xué)生能否用不同的語言表達(dá)、交流自己的體驗(yàn)和想法。通過富有吸引力的現(xiàn)實(shí)生活中的問題，使學(xué)生回想和體會(huì)控制系統(tǒng)的工作過程，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。讓學(xué)生本著“回想—分析—聯(lián)想—猜想”的思維過程，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行步步展開，使學(xué)生親歷自主探索和思維升華的過程。
學(xué)法：
鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和合作交流，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗(yàn)和不同的發(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)控制系統(tǒng)的工作過程和方式，特別是理解閉環(huán)控制的工作過程以及其構(gòu)成的作用。
教學(xué)過程
1、控制系統(tǒng)：
【案例分析】
自行車速度的控制的實(shí)現(xiàn)過程、電風(fēng)扇風(fēng)速的控制過程、自動(dòng)門的控制過程、遙控電視頻道更換的控制過程、航空模型的控制過程
（畫出控制過程方框圖）
【總結(jié)】
一般的控制過程都有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出。
任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，我們稱之為控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)的輸入輸出之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【馬上行動(dòng)】（課文p102）
控制系統(tǒng)一般分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2、開環(huán)控制：
【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系統(tǒng)控制過程分別引出兩個(gè)名詞：輸入量和輸出量】
控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)成為開環(huán)控制系統(tǒng)。
開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：
【案例分析】
自動(dòng)門的控制系統(tǒng)、水泵抽水控制系統(tǒng)
【學(xué)生課堂舉例并分析】
公共汽車車門控制系統(tǒng)
（紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、音樂噴泉控制系統(tǒng)、鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)等等）
（要求學(xué)生能畫出其控制方框圖）
3、閉環(huán)控制：
【教師分析與學(xué)生討論：在游泳池注水控制系統(tǒng)增加水位測(cè)量設(shè)備和改變控制對(duì)象后，控制系統(tǒng)的過程與前面的開環(huán)控制過程有何區(qū)別，輸出量輸入量之間產(chǎn)生了什么關(guān)系和作用。】
把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：
（解釋方框圖中的一些圖標(biāo)代表的含義）
（讓學(xué)生觀察并解釋閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別？然后教師歸納總結(jié)）
【生活案例】保溫電飯鍋的保溫控制、空調(diào)的溫度控制等等
【生產(chǎn)案例】溫室大棚、氨氣生產(chǎn)的反應(yīng)爐溫控制等等
【復(fù)雜案例簡(jiǎn)述】導(dǎo)彈防空系統(tǒng)，戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈的控制
【馬上行動(dòng)】（課堂練習(xí)）p106
（讓學(xué)生談?wù)勆钌a(chǎn)中的閉環(huán)控制系統(tǒng)并分析其工作過程）
把教學(xué)的案例情景設(shè)置在學(xué)生身邊經(jīng)常遇到的例子，如自行車等生活常用工具和產(chǎn)品，根據(jù)目標(biāo)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選，盡量去掉教材中易使學(xué)生厭煩的信息，留下學(xué)生能夠參與和感興趣的信息，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如果有可能，就盡量減少教師的課堂講解，要給學(xué)生充足的時(shí)間和空間來思考和發(fā)展，使學(xué)生有時(shí)間和空間進(jìn)行自我調(diào)控、自主學(xué)習(xí)、自我分析、互相評(píng)價(jià)、促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
我們不能僅僅經(jīng)常問學(xué)生“為什么這樣？”，還要努力促進(jìn)學(xué)生被動(dòng)的回答教師的“為什么”轉(zhuǎn)化發(fā)展為經(jīng)常向自己提出“為什么”。這個(gè)轉(zhuǎn)化過程的引導(dǎo)值得我們進(jìn)一步研究和探索。在課堂的互動(dòng)中，所有學(xué)生都應(yīng)學(xué)會(huì)如何與其他同學(xué)合作，互相補(bǔ)充，為求最佳解答方案而競(jìng)爭(zhēng)，自主地進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)。而教師則要進(jìn)一步豐富自己的系統(tǒng)和控制技術(shù)和社科知識(shí)，提高教育心理學(xué)和學(xué)習(xí)心理學(xué)的水平。
作者：海南中學(xué) 周仁忠
控制與設(shè)計(jì) 篇6
第四章 控制與設(shè)計(jì)
第一節(jié) 了解控制
授課教師:馬 姣
課 目:通用技術(shù)
職 稱
中二
畢業(yè)專業(yè)
教育技術(shù)專業(yè)
電 話
13469584922
電子郵箱
作品名稱
案例4.1.1 控制與設(shè)計(jì)-----了解控制
工作單位意見
（簽章）
縣（區(qū)）教研室意見
（簽章）
市教研室意見
（簽章）
自治區(qū)教研室評(píng)審結(jié)果
（簽章）
備注
案例 4.1.1 控制與設(shè)計(jì)----- 了解控制
設(shè) 計(jì) 者
馬 姣
單 位
寧夏銀川市育才中學(xué)
案例名稱
控制與設(shè)計(jì)-----了解控制
適用范圍
必修模塊2通用技術(shù)”技術(shù)與設(shè)計(jì)2”
課 時(shí)
1課時(shí)
案例背景:
普通高中通用技術(shù)新課程的總目標(biāo)是提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生富有個(gè)性的發(fā)展.技術(shù)與設(shè)計(jì)2將“結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”、“流程與設(shè)計(jì)”、“系統(tǒng)與設(shè)計(jì)”、“控制與設(shè)計(jì)”設(shè)置為四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的專題來講述。每一章都是從同學(xué)們身邊或典型的實(shí)例入手，引導(dǎo)大家了解相關(guān)技術(shù)與生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系。雖然四章是相對(duì)獨(dú)立的，可是彼此之間又相互聯(lián)系。通過對(duì)事例的分析，讓同學(xué)們明白在任何一件設(shè)計(jì)或活動(dòng)中，這四部分都是必不可少的，而最本節(jié)課所學(xué)的控制與設(shè)計(jì)更是重中之重。從一開始就讓學(xué)生對(duì)控制產(chǎn)生一種好奇，想學(xué)習(xí)的念頭。為我們的教學(xué)做下更好的鋪墊。而控制本身就是一個(gè)充滿新奇和挑戰(zhàn)的話題.讓學(xué)生通過身邊的例子,了解控制的涵義,并對(duì)控制的一般性分類有一個(gè)基本認(rèn)識(shí),同時(shí)感受控制技術(shù)與生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系
一、 學(xué)生情況分析
學(xué)生在日常生活中，早就對(duì)控制有所了解，他們需要通過一個(gè)途徑從中了解真正的原因，從而更加清楚的體會(huì)到控制普遍存在于當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)方面。并調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)控制及其設(shè)計(jì)的興趣，引起他們的重視，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。
本節(jié)課內(nèi)容多半以概念為主，可能引起學(xué)生的興趣不是很大，需要通過一定的事例講解“概念”內(nèi)涵，而不要只是單純的進(jìn)行傳統(tǒng)的傳授式教學(xué)，以免使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容感到枯燥乏味。
二、 教材內(nèi)容分析
1、 本節(jié)主要內(nèi)容及在本章中的地們
《了解控制》是通用技術(shù)必修模塊“技術(shù)與設(shè)計(jì)2”第四章第一節(jié)的內(nèi)容。本意主要通過一定的事例讓學(xué)生感受什么是控制，以及控制的概念和控制的分類，著重介紹手動(dòng)控制、自動(dòng)控制，它是學(xué)習(xí)控制與設(shè)計(jì)的一個(gè)導(dǎo)入與基礎(chǔ)。
2、 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：理解控制的涵義、手動(dòng)控制、自動(dòng)控制。
難點(diǎn)：學(xué)會(huì)控制系統(tǒng)的分類。
3、 課時(shí)安排：1課時(shí)
三、 教學(xué)目標(biāo)
（一） 知識(shí)與技能
1、 理解控制的涵義及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
2、 簡(jiǎn)單熟悉手動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。
3、 能正確判斷生產(chǎn)、生活中的各種實(shí)例的類別。
（二）、過程與方法
通過案例分析體會(huì)控制在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，以及人在其過程中所起的作用。
（三）、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過介紹現(xiàn)在控制技術(shù)的發(fā)展,使同學(xué)們感受對(duì)控制技術(shù)對(duì)人類生活的影響,升華情感。
四、 教學(xué)策略
教學(xué)理念與方法：以培養(yǎng)學(xué)生富有個(gè)性的發(fā)展為前提，根據(jù)本節(jié)課中各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，采用“主題任務(wù)”的教學(xué)模式。通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，得用多媒體教學(xué)系統(tǒng)和投影設(shè)備以及加入一些身邊的游戲活動(dòng)，使學(xué)生在任務(wù)中學(xué)習(xí)，在游戲?qū)嵺`中探究。在探究中總結(jié)歸納知識(shí)規(guī)律和方法，加強(qiáng)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。
五、 設(shè)計(jì)思路
在本節(jié)的教學(xué)中，通過分析生活中的事例，以及滲入一定的游戲，引導(dǎo)學(xué)生討論、自主探究、自動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力拓展，開闊學(xué)生視野，達(dá)到知識(shí)遷移目的。總體教學(xué)流程為：“創(chuàng)設(shè)情境（整體回顧）——相互交流——游戲?qū)搿v授新課、歸納知識(shí)點(diǎn)——能力拓展——開闊視野——情感升華——總結(jié)”。 首先從一個(gè)電動(dòng)（手動(dòng)發(fā)電）小豬來引出“控制”一詞，并對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的四大模塊進(jìn)行回憶。讓同學(xué)們親身感受到控制在日常生活中的重要性。再次讓師生相互交流，學(xué)生說出一些身邊的控制事例，老師進(jìn)行總結(jié)并不斷升華。接著三個(gè)游戲活動(dòng)，指出在控制涵義中的三個(gè)最主要的方面。師生一起來總結(jié)出控制的涵義，并對(duì)一些典型事例進(jìn)行分析，提高學(xué)生的能力。最后結(jié)合書中內(nèi)容和多媒體的展示，了解手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。以及控制在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，提出來一些問題讓學(xué)生們思考，學(xué)生進(jìn)行小組討，從而提升學(xué)生的情感思想。最后，對(duì)本節(jié)課進(jìn)行小結(jié)。
六、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體、相關(guān)圖片資料、飛 鏢、手動(dòng)發(fā)電機(jī)、小米老鼠、接力棒等
七、 教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一、創(chuàng)設(shè)情境，引出主題
整
體
回
顧
問：同學(xué)們，老師給大學(xué)展示一個(gè)小物體，看完以后，哪位同學(xué)能告訴老師，你都是從哪些角度來觀察它的呢？你最感光趣的是哪一部分呢？（展示發(fā)電小豬。）
學(xué)生回憶、再現(xiàn)、回答
知識(shí)準(zhǔn)備
通過整體回顧本書的內(nèi)容，從而為引出“控制”一詞做出鋪墊。
回顧技術(shù)與設(shè)計(jì)的四大典型模塊，從而引出控制技術(shù)在日常生活中的重要性。為下面的內(nèi)容做個(gè)鋪墊。
二、新課導(dǎo)入
相互交流
1、其實(shí)我們?cè)谌粘Ｉ钪校加幸鉄o意地進(jìn)行著控制。如：騎自行車、打開電燈，學(xué)習(xí)成績(jī)等等。
問：在你的生活當(dāng)中，控制技術(shù)存在于哪些方面呢？（學(xué)生回答）
根據(jù)教師的提示，帶著問題進(jìn)行思考并作好記錄。
從簡(jiǎn)單情況開始，循序漸進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生利用舊知識(shí)去解決問題。 希望學(xué)生從生活中感受到控制技術(shù)的作用。
過渡：同學(xué)們,可見在我們的生活當(dāng)中,無時(shí)不刻應(yīng)用著控制技術(shù),無論是你們之前提到的,還是老師為你們舉到的一些例子,我們都感覺到它的重要性,既然它如此重要你們想不想去感受一下它的魅力呢?
三、布置游戲和任務(wù)，體現(xiàn)問題解決步驟
控制的涵義
組織游戲1
飛鏢游戲：請(qǐng)二、三個(gè)同學(xué)來完成這個(gè)游戲。
問：你在整個(gè)過程中是如何操作的呢？
特點(diǎn)：目的性
對(duì)學(xué)生完成的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià).
讓同學(xué)親身感受到控制存在于我們的身邊。并對(duì)控制的定義有個(gè)更深入的了解。
通過接力比賽的游戲，使同學(xué)們親身感受在控制過程中，關(guān)于運(yùn)用何種手段，對(duì)完成某一任務(wù)的作用是非常重要的。
游戲?qū)?/p>
記憶深刻
目的
游戲2導(dǎo)入
過渡:看來只確定好目標(biāo)還是不行的,為了完成任務(wù),在確定好了目標(biāo)后,更重要的就是什么呢?請(qǐng)學(xué)生回答,并進(jìn)行分析.
那就讓我們游戲一下,看看你們能不能發(fā)現(xiàn)答案呢?
手段
游戲2:如果同學(xué)們覺的你還沒有體會(huì)到控制的魅力的話，下面我們就做一個(gè)現(xiàn)實(shí)的游戲，讓同學(xué)們一起來親身感覺一下什么是控制？（運(yùn)動(dòng)游戲）
問:1、你能告訴老師你最終的目的是什么嗎？
2、那你又是如何完成這個(gè)任務(wù)的呢？
請(qǐng)學(xué)生完成,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析.
提問:
既然有了目標(biāo),又有了一定解決的方法,同學(xué)們想一想,我們還缺什么呢?
學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行思考回答。
加深記憶， 理解控制的內(nèi)涵。
手段
組織游戲3
導(dǎo)入；同學(xué)們和老師一起欣賞一張圖片，看完后請(qǐng)同學(xué)們來回答老師的問題？
展示圖片1：ppt演示
提問:
同學(xué)們來設(shè)想一下,圖中右邊的那個(gè)人為什么要掐住左邊那個(gè)人的脖子呢?
通過游戲和觀看圖片,我們已經(jīng)對(duì)控制有所了解,那位同學(xué)能來總結(jié)一下控制的涵義呢?
學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行思考回答。
事物
教師講授新課、歸納知識(shí)點(diǎn)
控制的涵義并進(jìn)行分析(從古至今)其實(shí)在我們的祖先早很久就能夠很好的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)了？——大禹治水
理解控制的涵義
活動(dòng)一：課堂能力拓展
ppt演示,學(xué)生舉例討論
過渡：同學(xué)們都知道,對(duì)待任務(wù)事物時(shí),都是仁者見仁,智者見智,不同的人所采用的手段也不同,那么最終達(dá)到的效果也不一樣,同學(xué)們都知道控制的實(shí)現(xiàn)需要通過一定的手段，同學(xué)們也看到了，在好多的控制當(dāng)中，少不了人的干預(yù)。既然是這樣，我們就可以把控制分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。
手動(dòng)控制和自動(dòng)控制
活動(dòng)二
請(qǐng)說說你所了解的人工控制和自動(dòng)控制的事例
學(xué)生回答
從身邊的事例來講解一些控制技術(shù)的運(yùn)用。
開闊
視
野
手動(dòng)控制/人工控制
人工控制：控制過程是在人的直接干預(yù)和全程干預(yù)下進(jìn)行的。ppt展示圖片（手動(dòng)發(fā)電機(jī)）視頻
問:在汽車下坡過程中,你是如何控制的呢?
同學(xué)們可以通過圖片看到哪些是人工控制的事例
自動(dòng)控制
自動(dòng)控制：指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地按照期望的方向進(jìn)行。ppt展示和視頻
問:為什么視頻中擦玻璃的那個(gè)人的表情會(huì)如此茫然?
.你能幫他解釋一下這是為什么嗎?
如果讓你來擦玻璃,你將對(duì)如何控制這個(gè)門呢?
同學(xué)們可以通過圖片看到哪些是自動(dòng)控制的事例
過渡： 通過上述的講解同學(xué)們是不是已經(jīng)理解了什么是控制，了感覺到控制存在于當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)方面，那么下面我們就一起從不同的角度去感受一下控制技術(shù)的作用，看一看我們能不能離開它？同學(xué)們也想一想，一旦我們離開了它，我們的生活將變成什么樣子呢？
控制技術(shù)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)有
生活中的應(yīng)用
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)家電
學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行思考回答。
通過對(duì)照相機(jī)的引入，使學(xué)生對(duì)電視制導(dǎo)的導(dǎo)彈這個(gè)效果有更深入的了解。
從身邊的事例、小游戲引入本點(diǎn)知識(shí)。使學(xué)生們感受控制技術(shù)無處不在。
工業(yè)中的應(yīng)用
汽車自動(dòng)裝配生產(chǎn)線
汽車油漆
農(nóng)業(yè)的中的應(yīng)用
水 車
溫 室(視頻)
軍事方面的應(yīng)用
控制技術(shù)不僅在日常生活中運(yùn)用非常廣泛，并且在軍事上應(yīng)用也很廣：如：電視制導(dǎo)的導(dǎo)彈（講解）
活動(dòng)三：如果說在能見度很低的情況下，電視制導(dǎo)的導(dǎo)彈的效果會(huì)受影響，你能設(shè)計(jì)一個(gè)改進(jìn)這種控制的方案嗎？
同學(xué)參與、討論
控制技術(shù)的發(fā)展對(duì)為人類的影響
情感升華
自動(dòng)控制技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，一方面減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力，另一方面也可能造成失業(yè)人數(shù)增加。對(duì)此，你有什么看法？(技術(shù)的進(jìn)步對(duì)人類的影響)
同學(xué)參與、討論
情感升華
小 結(jié)
1、控制的涵義
2、手動(dòng)控制和自動(dòng)控制
3、控制的應(yīng)用
本節(jié)課小結(jié)，知識(shí)復(fù)習(xí)
八、主題任務(wù)的設(shè)計(jì)
圍繞“控制”這個(gè)主題，本節(jié)課共設(shè)計(jì)了二個(gè)游戲和兩個(gè)任務(wù)以及一個(gè)探究活動(dòng)和能力拓展活動(dòng)
1、游戲：第一個(gè)游戲是投飛鏢，這個(gè)游戲是同學(xué)們都很熟悉的活動(dòng)，通過投飛鏢時(shí)的目標(biāo)設(shè)定從而引出控制中第一個(gè)重要因素首先要確定目標(biāo)。第二個(gè)游戲是接力比賽游戲，讓學(xué)生親自示范從而達(dá)到設(shè)計(jì)的最終目的引導(dǎo)出控制的第二個(gè)重要因素要選擇合適的手段。最后通過對(duì)一張圖片的觀察，從而引出在有了目標(biāo)、選取了手段，還要選擇合適的對(duì)象。通過二個(gè)游戲和一張圖片，從而總結(jié)也控制的涵義。
2、課堂作業(yè)（能力拓展活動(dòng)）
控制事例
控制的對(duì)象
控制的目的
控制的手段
用噴霧器噴灑農(nóng)藥
音響的音量控制
人力三輪車轉(zhuǎn)彎中的方向控制
學(xué)生舉例，并進(jìn)行討論。
通過本活動(dòng)的進(jìn)行，使同學(xué)對(duì)控制的理解更深一步，并且同學(xué)們也能自己來分析某一事例的控制過程。
3、二個(gè)任務(wù)：第一個(gè)任務(wù)是在看完一段汽車下坡的視頻后，對(duì)其內(nèi)容的解釋，一個(gè)目的是讓學(xué)生們?cè)俅瘟私獾娇刂萍夹g(shù)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用。另一方面是讓同學(xué)們了解到人工控制的含義。第二個(gè)任務(wù)是看完一段自動(dòng)門的視頻，讓同學(xué)們幫助視頻中那位迷茫的男士。通過學(xué)生的回答和老師的總結(jié)，從而理解到自動(dòng)控制含義以及自動(dòng)控制在我們生活中的應(yīng)用，最后讓同學(xué)們幫助那位男士來解決這個(gè)問題，不斷的升華學(xué)生們的理念與思想。
4、探究活動(dòng)：通過老師給學(xué)生們展示一些圖片，讓同學(xué)們了解解到控制技術(shù)在我們的生活、生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、軍事等其它方面的應(yīng)用。從而來思考，技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類的影響？升華情感。
九、板書（ppt展示）
十、教學(xué)反思
優(yōu)點(diǎn)：把教學(xué)的案例情景設(shè)置在學(xué)生身邊經(jīng)常遇到的例子，如自行車、飛鏢等生活常用工具和產(chǎn)品，根據(jù)目標(biāo)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選，盡量去掉教材中易使學(xué)生厭煩的信息，留下學(xué)生能夠參與和感興趣的信息，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如果有可能，就盡量減少教師的課堂講解，要給學(xué)生充足的時(shí)間和空間來思考和發(fā)展，使學(xué)生有時(shí)間和空間進(jìn)行自我調(diào)控、自主學(xué)習(xí)、自我分析、互相評(píng)價(jià)、促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。對(duì)本節(jié)課中幾個(gè)游戲的設(shè)定，把學(xué)生們的興趣給激發(fā)了起來。使得整個(gè)課堂很輕松，并且也發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性。
不足：對(duì)部分問題的設(shè)定有點(diǎn)難，當(dāng)時(shí)班里只有幾少數(shù)的學(xué)生能回答出來，這于老師的預(yù)期設(shè)定是不符的，在下個(gè)班的教學(xué)中得改進(jìn)問題的設(shè)置，使大多數(shù)學(xué)生能夠參與到課堂當(dāng)中來。
來源：寧夏教研網(wǎng)
控制與設(shè)計(jì) 篇7
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解控制的含義及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
2、分析典型的案例，了解手動(dòng)控制、自動(dòng)控制，熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程。
3、能畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，熟悉反饋環(huán)節(jié)的作用。
4、能結(jié)合案例找出影響簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要干擾因素，并作分析。
5、了解簡(jiǎn)單的被控制對(duì)象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形成初步的控制設(shè)計(jì)的方案。
二、設(shè)計(jì)思路
本單元所研究的控制與設(shè)計(jì)，是在前一單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的延伸。
無論是自動(dòng)機(jī)器，還是神經(jīng)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)，以至經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)，撇開各自的質(zhì)態(tài)特點(diǎn)，都可以看作是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中有專門的調(diào)節(jié)裝置來控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，維持自身的穩(wěn)定和系統(tǒng)的目的功能。控制機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，作為控制信息傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)部分（即控制對(duì)象）中去，由它們按指令執(zhí)行之后再把執(zhí)行的情況作為反饋信息輸送回來，并作為決定下一步調(diào)整控制的依據(jù)。
在社會(huì)生活中，控制具有十分重要的實(shí)踐意義，通過對(duì)控制系統(tǒng)中控制的目標(biāo)、控制的過程和控制的機(jī)理等的理解，有助于學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)單的控制方法解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的相關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生良好的邏輯思維品質(zhì)。
本單元從學(xué)生熟悉的生活事例入手，運(yùn)用案例分析方法，由淺入深在展開控制的概念、控制的應(yīng)用、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程以及簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，有利于學(xué)生掌握控制系統(tǒng)的基本知識(shí)與運(yùn)用。
本單元的內(nèi)容有：
1、控制的手段與應(yīng)用
通過大禹治水、射手射擊等控制的事例，說明人們要實(shí)現(xiàn)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?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中運(yùn)用的實(shí)例分析，進(jìn)一步明確控制應(yīng)用的廣泛和重要。
2、控制系統(tǒng)的工作過程與方式
通過水泵抽水、自動(dòng)門等案例，理解開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是輸出量直接受輸入量的控制，從游泳場(chǎng)的水位控制案例理解閉環(huán)控制的關(guān)鍵是增加了一個(gè)對(duì)輸出量的檢測(cè)裝置，使輸出量能反饋到輸入端并與給定量比較，從而使輸出量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
干擾因素和反饋是閉環(huán)控制系統(tǒng)中的兩個(gè)重要的核心概念，閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過反饋環(huán)節(jié)克服干擾因素而使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。
功能模擬方法和黑箱方法是控制論的主要方法。功能模擬法以功能行為相似為基礎(chǔ)而建立模型，為仿生學(xué)、人工智能、價(jià)值工程提供了科學(xué)方法，黑箱方法是通過考察系統(tǒng)的輸入與輸出關(guān)系認(rèn)識(shí)系統(tǒng)功能的研究方法，是探索復(fù)雜大系統(tǒng)的重要工具。
4、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
分別通過簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例，使學(xué)生了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路和步驟，通過自動(dòng)升旗控制裝置的設(shè)計(jì)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的多方案的理解。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
1、相關(guān)學(xué)科知識(shí)
本單元要求學(xué)生具有初中物理學(xué)科電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
2、教學(xué)器材和材料
本單元需要的教學(xué)設(shè)備和器材主要有，學(xué)生技術(shù)試驗(yàn)用齒輪、齒條、硬紙板、線、剪刀、可調(diào)光臺(tái)燈的試驗(yàn)電路板和配套電器元件等。
若教師選擇其他試驗(yàn)載體，則應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)器材、材料和工具。
四、課時(shí)安排
本單元建議使用10學(xué)時(shí)，具體安排可參考下表。
節(jié)次內(nèi)容 建議學(xué)時(shí)數(shù)
第一節(jié)控制的手段與應(yīng)用 2
第二節(jié)控制系統(tǒng)的工作過程與方式 2
第三節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 3
第四節(jié)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 3
合計(jì) 10
五、教學(xué)建議
1、教師需查閱有關(guān)自動(dòng)控制方面的書籍，重點(diǎn)對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)其及它們之間的異同進(jìn)行研究和分析。
2、教師除了選擇教科書中的試驗(yàn)和設(shè)計(jì)案例外，還可根據(jù)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的理解水平，有針對(duì)性地選擇其他小試驗(yàn)和設(shè)計(jì)載體，并指導(dǎo)學(xué)生收集資料和實(shí)物。
3、教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)恰當(dāng)安排課內(nèi)時(shí)間，對(duì)于學(xué)生方案設(shè)計(jì)的討論和點(diǎn)評(píng)，可放在課內(nèi)進(jìn)行，而方案設(shè)計(jì)的思考過程以及設(shè)計(jì)作品的制作形成過程，則可以“家庭作業(yè)”的形式放在課外，以解決課時(shí)不夠的問題。
六、教學(xué)評(píng)價(jià)
1、對(duì)學(xué)生技術(shù)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)，應(yīng)注意緊扣試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和試驗(yàn)要求進(jìn)行，例如制作小猴動(dòng)作控制的小試驗(yàn)，教師評(píng)價(jià)學(xué)生試驗(yàn)是否成功的首要標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是小猴的動(dòng)作是否與線的拉動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是這一控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而非小猴做得是否逼真可，進(jìn)而還可進(jìn)一步評(píng)價(jià)當(dāng)給以較小的輸入量時(shí)，是否有輸出動(dòng)作對(duì)應(yīng)。
2、對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)制作的作品評(píng)價(jià)也應(yīng)如此。通過觀察學(xué)生在完成實(shí)際的設(shè)計(jì)制作任務(wù)時(shí)的表現(xiàn)，來評(píng)價(jià)其知識(shí)技能和方法的掌握程度、運(yùn)用技術(shù)解決問題的能力等。
表現(xiàn)性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)的是做，而不是知道，一般較少有單一正確的答案，多種行為表現(xiàn)和問題解決的方案都可以認(rèn)為優(yōu)秀。
3、本單元結(jié)束后，將面臨著學(xué)生的學(xué)分認(rèn)定。學(xué)分認(rèn)定當(dāng)然是過程評(píng)價(jià)與終結(jié)評(píng)價(jià)相結(jié)合。
過程性評(píng)價(jià)可以根據(jù)學(xué)生在本模塊學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)記錄進(jìn)行衡量。終結(jié)評(píng)價(jià)不排除書面測(cè)試這種方式，關(guān)鍵是教師應(yīng)事先規(guī)劃測(cè)試的內(nèi)容、目標(biāo)、不同內(nèi)容所要求的能力層次和恰當(dāng)?shù)念}量，并設(shè)計(jì)有效的測(cè)試題目。教師在終結(jié)評(píng)價(jià)時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)1——2道操作試題，試題的設(shè)計(jì)一定是使學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)可做完，并能客觀地反映學(xué)生操作水平的題目。
七、參考資料
1、《控制論》，羅伯特•維納，科學(xué)出版社
2、《自動(dòng)控制與系統(tǒng)工程》，宋健，中國(guó)大百科全書出版社
3、《控制控制基礎(chǔ)》，王積偉，高等教育出版社
控制與設(shè)計(jì) 篇8
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第四單元控制與設(shè)計(jì)
第一節(jié) 控制的手段及應(yīng)用
一、教學(xué)內(nèi)容分析：
本節(jié)內(nèi)容是蘇教版《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四單元第一節(jié)“控制的手段與應(yīng)用”，主要內(nèi)容有“控制的手段”、“控制的應(yīng)用”，其中控制的應(yīng)用在《控制與設(shè)計(jì)》這一單元中具有較重要的地位和作用，要求學(xué)生能從應(yīng)用的角度來理解控制的含義。通過案例的分析，歸納出對(duì)控制的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)用整體的、互相聯(lián)系的觀點(diǎn)解決實(shí)際生活中的問題。本節(jié)內(nèi)容有助于提高學(xué)生的觀察能力和分析能力，在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，并且為后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容――“控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”作準(zhǔn)備，有著承上啟下的作用。
本節(jié)內(nèi)容："1.控制的手段"、 2. "控制的應(yīng)用"
二、教學(xué)對(duì)象分析：
學(xué)生已具有了流程與系統(tǒng)的基本理念，具有了觀察和使用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)，這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為教學(xué)提供了條件，結(jié)合教材的深入講解，學(xué)生不會(huì)感到知識(shí)的跳躍性過大。
三、目標(biāo)：
1.知識(shí)與技能：
1、理解控制的含義。
2、了解控制的手段。
3、理解控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
2.過程與方法：
通過視頻導(dǎo)出新課，通過案例分析和課堂討論理解控制的含義和了解控制的手段，并知道控制的應(yīng)用。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：
通過對(duì)控制現(xiàn)象的分析，對(duì)控制技術(shù)產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣和好奇心，并把它轉(zhuǎn)化為對(duì)后續(xù)知識(shí)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，一定的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，進(jìn)而樹立正確的設(shè)計(jì)理念。
四、教學(xué)重難點(diǎn)：
1.教學(xué)重點(diǎn)：
（1）理解控制的含義，理解手動(dòng)控制與自動(dòng)控制。
2.教學(xué)難點(diǎn)：
發(fā)現(xiàn)并理解生活中的控制現(xiàn)象，對(duì)其分析并明確控制的"三要素"。
五、教學(xué)概述：
1.通過對(duì)典型案例的分析與討論，讓學(xué)生了解控制的含義及其在生活、生產(chǎn)中的作用。
2.組織學(xué)生閱讀、討論、分析，知道如何從生活中所遇到的和所觀察到的事物中識(shí)別出各種受控對(duì)象。
2課時(shí)。
六、教學(xué)器材：
典型案例圖片收集，課件制作，收集相關(guān)視頻材料。
七、教學(xué)過程：
一）引入新課：
想一想：分析下列事物發(fā)展與變化的多種可能性：
鮮花：
魚塘：
成熟的西瓜：
結(jié)論：事物的發(fā)展與變化呈現(xiàn)多樣性，發(fā)展結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，也可能與預(yù)期的目標(biāo)不相符，甚至是不希望得到的，如果人們想達(dá)到某一特定目的，就必須借助適當(dāng)?shù)氖侄蝸韺?shí)現(xiàn)。
第四單元控制與設(shè)計(jì)
第一節(jié)控制的手段及應(yīng)用
二）新課教學(xué)
一、控制的手段:
用一些典型的、生活中的例子讓學(xué)生了解控制是普遍存在，對(duì)控制有初步的認(rèn)識(shí)，打破其神秘感。
現(xiàn)代社會(huì)中控制的例子：
學(xué)校：學(xué)校的音樂鈴聲、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、音樂噴泉系統(tǒng)、后門口自動(dòng)伸縮門等。
家庭：冰箱、電飯煲、微波爐等、自動(dòng)傘、自動(dòng)熱酒壺。
社會(huì)：飲水機(jī)、幻彩聲控?zé)簟Ⅱ?yàn)鈔機(jī)、干手機(jī)、交通信號(hào)燈、電子警察、電梯、程控電話交換機(jī)等
古代社會(huì)中的例子：
案例1：大禹治水（圖片）p096
問題：大禹治水過程中，通過什么手段實(shí)現(xiàn)了什么樣的目的？
事例
對(duì)象
目的
手段
結(jié)果
古代治水
洪水
遠(yuǎn)離洪水
壘壩筑堰，填塞洪水（堯）
愈治愈泛、被帝治死
疏通河道，泄洪為主（禹）
水患大治、傳奇英雄
現(xiàn)代治水
加深加寬過水平面，炸除礁石，建堤防，河道整治，植樹造林，保護(hù)流域生態(tài)環(huán)境
答案：通過“疏通河道，泄洪為主” 手段實(shí)現(xiàn)治理好水患的目的。
【案例分析】
采取不同的控制手段，所獲得的結(jié)果是不同的，在當(dāng)時(shí)的具體條件下，壘壩筑堰、填塞洪水短期內(nèi)也許是可行的，但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來講疏通河道，泄洪才能從根本上解決問題。
所以，我們必須采取適當(dāng)合理的控制手段才能使事物向我們期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。
案例2：木牛流馬：
《三國(guó)演義》第一百二十回“司馬懿占北原渭橋 諸葛亮造木牛流馬”其中描寫諸葛亮六出祁山，七擒孟獲，威震中原，發(fā)明了一種新的運(yùn)輸工具，叫“木牛流馬”，解決了幾十萬大軍的糧草運(yùn)輸問題，這種工具比現(xiàn)在的還先進(jìn)，不用能源，不會(huì)造成能源危機(jī)。
據(jù)研究：木牛和流馬是漢代獨(dú)輪手推車的兩種改進(jìn)設(shè)計(jì)，通過改進(jìn)使人的負(fù)重有所減輕。木牛是一種輪子稍小一些的獨(dú)輪手推車，載重大，前由人拉、后由人推，運(yùn)行較慢；流馬載重小，輪子稍大一些，由一人推，運(yùn)行速度很快。諸葛亮所說“木牛流馬”應(yīng)是比喻它們運(yùn)行的靈便程度和載重量的大小：木牛行動(dòng)較笨而慢，像牛；流馬行動(dòng)敏捷而快，像馬。不是說它們外形像牛像馬。
目的：幫助軍隊(duì)運(yùn)送戰(zhàn)略物資。
案例3：希羅自動(dòng)門（圖片相關(guān)材料見教參p66或江蘇版p107。）
公元1世紀(jì),希臘人希羅建造的自動(dòng)打開廟門的裝置(圖1)是最早利用氣壓和液壓為動(dòng)力的自動(dòng)門。如圖所示，祭壇點(diǎn)火使1的空氣膨脹，水流入2，利用水的重量使軸3轉(zhuǎn)動(dòng),將門打開。祭壇滅火，門即自動(dòng)關(guān)閉。
希羅自動(dòng)門如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)門的？
利用氣壓和液壓動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開門、關(guān)門。
總結(jié)：事物發(fā)展的結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，也可能與預(yù)期的目標(biāo)不相符，甚至是不希望得到的。如果人們想達(dá)到某一特定的目的，就必須運(yùn)用適當(dāng)?shù)氖侄蝸韺?shí)現(xiàn)。
1.控制的涵義
（引入控制的概念）
人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制（control）。
那么，運(yùn)用什么手段來實(shí)現(xiàn)呢？
2.控制的三大要素：
1）控制的對(duì)象是什么；
2）控制要達(dá)到什么目的；
3）采取什么控制手段。
[馬上行動(dòng)] 找出自行車中存在的各種控制現(xiàn)象：
同學(xué)每天都是騎自行車來上學(xué)的，在行車過程中，我們通常要控制自行車的速度，方向，遇到人多的情況還需要控制剎車使車減速。
自行車在行駛時(shí)的方向控制問題，其控制的對(duì)象就是自行車，控制的目的是為了改變自行車的前進(jìn)方向，控制的手段就是騎車人通過雙手轉(zhuǎn)動(dòng)車把，改變前輪的方向并帶動(dòng)后輪改變方向。
自行車在行駛時(shí)的速度控制問題，其控制的對(duì)象就是自行車，控制的目的是為了改變自行車的前進(jìn)速度，控制的手段就是騎車人通過車閘，改變自行車的速度。
馬上行動(dòng)：結(jié)合事例（用音樂噴泉的事例），重點(diǎn)闡明控制的對(duì)象是什么；控制要達(dá)到什么目的；采取什么控制手段。
控制事例
控制的對(duì)象
控制的目的
控制的手段
電風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制
電風(fēng)扇
調(diào)節(jié)速度
換檔
音響的音量控制
音響
音量的調(diào)節(jié)
旋鈕
燃?xì)鉄崴鳒囟鹊目刂?/p>
熱水器
調(diào)節(jié)出水口溫度的高低
改變?nèi)細(xì)饣痤^的大小
用噴霧器噴灑農(nóng)藥
噴霧器
給莊稼治病
操作噴霧器的手柄
大禹治水
洪水
安息洪波、大治水患
疏通河道，泄洪為主
人力三輪車轉(zhuǎn)彎中的方向控制
人力三輪車
改變?nèi)嗆囆旭偟姆较?/p>
雙手轉(zhuǎn)動(dòng)車把
3.控制的分類：
控制的實(shí)現(xiàn)需要通過一定的手段。從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有人工控制和自動(dòng)控制。
人工控制：控制的過程必須在人的直接干預(yù)和全程干預(yù)下才能完成控制任務(wù)。
自動(dòng)控制：在控制的過程中不需要人的直接干預(yù)，使事物的變化準(zhǔn)確的按照期望的方向發(fā)展。
案例分析：從手搖扇到空調(diào)器，手動(dòng)——手動(dòng)控制——自動(dòng)控制
【舉例】電扇的風(fēng)速控制：由人操作電扇風(fēng)速檔位，電機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出預(yù)定的風(fēng)速。
風(fēng)扇的風(fēng)速控制過程中是由人直接參與的，屬于人工控制。
空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)控制：由溫度傳感器檢測(cè)室內(nèi)溫度是否達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，對(duì)制冷壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)控，若室內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)溫度，空調(diào)的制冷控制電路就會(huì)啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)，送出冷風(fēng)，當(dāng)溫度下降到預(yù)設(shè)溫度以下，制冷壓縮機(jī)停止工作。
【學(xué)生活動(dòng)】請(qǐng)同學(xué)區(qū)分人工控制和自動(dòng)控制。
音響的音量控制
人工
全自動(dòng)洗衣機(jī)
自動(dòng)
普通水龍頭出水的控制
人工
電冰箱內(nèi)溫度控制
自動(dòng)
自動(dòng)取款機(jī)
自動(dòng)
籃球運(yùn)動(dòng)員投籃過程控制
人工
自動(dòng)烘手機(jī)
自動(dòng)
自動(dòng)感應(yīng)門的開關(guān)控制
自動(dòng)
電梯的上下運(yùn)行過程控制
自動(dòng)
飛鏢的投擲過程控制
人工
肥胖人群體形控制
人工
聲控走廊燈的控制
自動(dòng)
紅外自動(dòng)水龍頭出水控制
自動(dòng)
紅綠燈的轉(zhuǎn)換過程控制
自動(dòng)
手搖晾衣架的控制
人工
光控路燈的控制
自動(dòng)
馬上行動(dòng)：把你了解的人工控制和自動(dòng)控制的事例填寫在下面的橫線上：
人工控制：人工紡紗、普通自來水龍頭，旋轉(zhuǎn)按鈕打開電燈、駕駛汽車等。
自動(dòng)控制：數(shù)控機(jī)床、飲料自動(dòng)裝罐生產(chǎn)線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等。
按照?qǐng)?zhí)行部件的不同，控制分為：機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制等
對(duì)于自動(dòng)控制按控制方式分為：開環(huán)控制、閉環(huán)控制和復(fù)合控制。
二、控制的應(yīng)用
控制的應(yīng)用自古就有，并在近代得到迅速發(fā)展，在社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用。
通過事例說明控制在社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
1.控制在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
控制應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為工人提供了安全保障。
案例1：汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線。（圖片）
汽車焊裝、汽車油漆、汽車檢測(cè)
【講解】汽車自動(dòng)裝配生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了汽車零件的自動(dòng)裝配、噴漆等，并能對(duì)零件的傳送速度進(jìn)行控制，便于生產(chǎn)操作，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
2.控制在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
控制應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高了勞動(dòng)效率，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，使農(nóng)民減少在農(nóng)田里日曬雨淋的時(shí)間。
案例2：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化設(shè)施。（圖片）
折射式微噴、錘式微灌、射流式微噴
【講解】農(nóng)田節(jié)水灌溉控制，在控制農(nóng)田灌溉水量、實(shí)現(xiàn)水量均勻噴灌的同時(shí)減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.控制在日常生活中的應(yīng)用
控制應(yīng)用到日常生活中，提高了人們的生活質(zhì)量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之滿足人們的要求。
空調(diào)機(jī)
自動(dòng)取款機(jī)
自動(dòng)控制水龍頭
… …
案例3：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)家電。（圖片）
a.海爾my-2070egz網(wǎng)絡(luò)微波爐
1、遠(yuǎn)程控制：通過因特網(wǎng)、手機(jī)短信和移動(dòng)/固定電話等網(wǎng)絡(luò)，主人可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)遠(yuǎn)程操作家里的微波爐，給獨(dú)自在家的兒童做一頓美餐；
2、無線通訊：主人所發(fā)送的控制信號(hào)通過家庭網(wǎng)關(guān)無線通訊至微波爐，沒有繁雜的走線，消除廚房安全隱患；
3、菜單下載：從因特網(wǎng)下載烹調(diào)菜單，享受最新的美味；
4、自動(dòng)反饋：微波爐的運(yùn)行狀況、機(jī)身故障等信息可通過因特網(wǎng)、e－mail、手機(jī)短信和電話等網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通知用戶或售后廠商；
5、智能安全管理：遠(yuǎn)程加、解鎖，保護(hù)家中兒童；
b.無線遙控技術(shù)，使安裝高度 不再受限，操作更加自如智能變速技術(shù),只要你選擇智能變速技術(shù)，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換功率，從而實(shí)現(xiàn)更多的熱水出水量，讓我們的洗浴更加舒適
專利防電墻技術(shù)，確保您即使在不安全用電環(huán)境下的洗浴安全安全預(yù)警技術(shù)，時(shí)刻監(jiān)測(cè)用電環(huán)境，當(dāng)用戶家地線帶電，顯示屏報(bào)故障顯示“e4"，蜂鳴器發(fā)出警示音，提醒用戶家中存在用電隱患
c. 網(wǎng)絡(luò)超薄氧吧換新風(fēng)空調(diào)
1、遠(yuǎn)程控制：通過因特網(wǎng)、手機(jī)短信和移動(dòng)/固定電話等網(wǎng)絡(luò)，主人可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)遠(yuǎn)程操作家里的空調(diào)；
2、無線通訊：主人所發(fā)送的控制信號(hào)通過家庭網(wǎng)關(guān)無線通訊至空調(diào)，無須布線，不影響房間美觀；
3、操作簡(jiǎn)單：無須下載任何管理軟件；
4、自動(dòng)反饋：空調(diào)的運(yùn)行狀況、機(jī)身故障等信息可通過因特網(wǎng)、e－mail、手機(jī)短信和電話等網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通知用戶或售后廠商；
5、智能享受：主人在快到家時(shí)預(yù)先打開家里的空調(diào)，長(zhǎng)期不在家時(shí)也可以打開空調(diào)進(jìn)行除濕等操作，既節(jié)能環(huán)保又能夠最大限度的享受舒適的生活；
6、智能化空氣調(diào)節(jié)：如果配上相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)空氣質(zhì)量傳感器，當(dāng)家庭中某項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，空調(diào)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的功能進(jìn)行調(diào)節(jié)；
7、功能簡(jiǎn)介：正壓換新風(fēng)氧吧，健康除菌光，超薄時(shí)尚外觀，自動(dòng)可關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口，強(qiáng)力殺菌媒，輔助電加熱，停電補(bǔ)償技術(shù)，健康負(fù)離子，夜光按鍵遙控器。
4.控制在社會(huì)生活中的應(yīng)用
控制應(yīng)用到社會(huì)生活中，使整個(gè)社會(huì)能協(xié)調(diào)、健康、有序地發(fā)展。
控制人口增長(zhǎng)，提高人口素質(zhì)
各種法律制度
交通管理
… …
5.控制在軍事、國(guó)防中的應(yīng)用
控制應(yīng)用到軍事國(guó)防中，提高了國(guó)家防備和抵抗侵略的能力，為保衛(wèi)國(guó)家的主權(quán)、統(tǒng)一、領(lǐng)土完整和安全提供了必要的條件。
【辯論】自動(dòng)控制技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，一方面減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，解放了生產(chǎn)力，另一方面也可能造成失業(yè)人數(shù)的增加，對(duì)此，你持什么觀點(diǎn)呢？請(qǐng)分小組討論，并說明原因。
這兩個(gè)命題并不矛盾。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，發(fā)展密集型產(chǎn)業(yè)，解放勞動(dòng)力，是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，而富余的勞動(dòng)力，則可以通過發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)得以解決。
小結(jié)：
一、控制的手段:
1.控制的涵義
2.控制的三大要素：
3.控制的分類：
二、控制的應(yīng)用
練習(xí)：
2.機(jī)械控制：普通水龍頭、浮子——杠桿水位控制、電飯煲等。
電子控制：電子計(jì)算器、家用電冰箱、自動(dòng)門、汽車自動(dòng)變速器的電子控制裝置。
氣動(dòng)控制：化工生產(chǎn)中常用的氣動(dòng)閥門、公交車車門開關(guān)控制。
液壓控制：建筑工地打樁機(jī)、修理汽車用的油壓千斤頂。
控制與設(shè)計(jì) 篇9
一、控制的手段與應(yīng)用
一、
二、
1、
2、
3、
1、控制的含義：b
人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。
按人工干預(yù)來分：人工控制、自動(dòng)控制
按執(zhí)行部件來分：機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制
2、控制的手段：a
3、控制的應(yīng)用：b
（1）生活：控制應(yīng)用到生活中，提高了人們的生活質(zhì)量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之滿足人們的需要。
（2）生產(chǎn)：生產(chǎn)中往往需要對(duì)溫度、濕度、壓力、速度及加工動(dòng)作等進(jìn)行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。
（3）軍事國(guó)防：控制在軍事、國(guó)防等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。
二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式
1、簡(jiǎn)單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程：c
概念：控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)。
例：紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動(dòng)控制系統(tǒng)、
紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)、普通電風(fēng)扇風(fēng)速控制系統(tǒng)、可調(diào)光臺(tái)燈控制系統(tǒng)等。
特征：系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞。
方框圖：
輸入量：控制系統(tǒng)的給定量。
控制器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。
執(zhí)行器：直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件
控制量：執(zhí)行器的輸出信號(hào)。
被控對(duì)象：控制系統(tǒng)中所要控制的裝置或生產(chǎn)過程
輸出量：控制系統(tǒng)所要控制的量。
2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：b
概念：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。
例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、花房溫度控制系統(tǒng)、投籃、
家用電飯鍋保溫控制系統(tǒng)、家用電冰箱溫度控制系統(tǒng)等。
基本組成：與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了檢測(cè)裝置、比較器。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖： c
4、控制器和執(zhí)行器的作用：c
控制器：對(duì)輸入信號(hào)（偏差值）進(jìn)行運(yùn)算處理，并發(fā)出控制命令。
執(zhí)行器：根據(jù)指令對(duì)被控對(duì)象直接控制。
三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
1、干擾因素：c
在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
有的干擾因素是環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風(fēng)等；
有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機(jī)導(dǎo)航信號(hào)的手機(jī)信號(hào)等。
2、反饋的含義：b
控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置，返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋。
例：投籃、自動(dòng)電水壺
3、反饋環(huán)節(jié)的作用：a
通過將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置，返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較，從而減少輸出量的偏差，穩(wěn)定輸出量。
4、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程：a
（1）閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差。
（2）工作過程：
1由于干擾因素的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時(shí)；2閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)能及時(shí)檢測(cè)出被控量的值，并迅速反饋到輸入端，與給定值進(jìn)行比較；3控制器根據(jù)比較得到的偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而是系統(tǒng)的被控量接近給定值，達(dá)到精確控制的目的。
例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)
5、功能模擬方法：a 以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬方法。
黑箱方法：a 把將要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，就是黑箱方法。
例：通過輸入圖像、電或聲音信號(hào)，觀測(cè)、分析腦電波的輸出反應(yīng)，研究人腦對(duì)視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，就是黑箱方法的運(yùn)用。
6、開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較：
開環(huán)控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場(chǎng)合。
閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較麻煩，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制中廣泛采用的一種方式，用于要求高精度和高可靠性的場(chǎng)合。
四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 p118 c
1、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路：
系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？控制的對(duì)象？被控對(duì)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(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？設(shè)備和元件？
2、開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(書本p119案例分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì))
開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在明確設(shè)計(jì)要求，明確被控對(duì)象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(書本p120案例分析：抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì))
基本要求：第一、一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是穩(wěn)定的。
第二、控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應(yīng)控制
在允許的范圍之內(nèi)。
第三、閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。
在進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，幾項(xiàng)控制要求之間往往會(huì)產(chǎn)生矛盾，需要結(jié)合具體問題全面解決或有所側(cè)重地解決。
控制與設(shè)計(jì) 篇10
通用技術(shù)必修2知識(shí)概念配套練習(xí)
第四章 控制與設(shè)計(jì)
蘇教版
[檢測(cè)練習(xí)]
1、下列控制現(xiàn)象為自動(dòng)控制的是（ ）
a、騎自行車 b、舂米
c、農(nóng)用灌溉抽水的控制 d、用氣筒給自行車的輪胎充氣
2、自行車的剎車控制是屬于（ ）
a、機(jī)械控制 b、氣動(dòng)控制 c、液壓控制 d、電子控制
3、下列控制系統(tǒng)中，屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是（ ）
a、電冰箱的溫度控制
b、計(jì)算機(jī)的cpu上的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制
c、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室的溫度控制
d、紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)
4、下列所屬自動(dòng)控制的是（ ）
a、駕駛汽車 b、拖地板 c、用atm取款 d、人工紡紗
5、“神六”在空中運(yùn)行中，在地面人員對(duì)其發(fā)出變軌指令的過程中，其控制的對(duì)象是（ ）
a、返回艙 b、推進(jìn)艙 c、軌道艙 d、整個(gè)飛船
6、理解一個(gè)控制現(xiàn)象，要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和采取什么手段。導(dǎo)彈控制系統(tǒng)控制的是導(dǎo)彈與目標(biāo)之間的距離，目的是要擊中目標(biāo)（距離為零）。分析這個(gè)控制系統(tǒng)，其控制的對(duì)象是（ ）
a、人 b、目標(biāo) c、計(jì)算機(jī) d、導(dǎo)彈
7、我們理解一個(gè)控制現(xiàn)象，要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和采取什么控制手段。射擊比賽的射手通過瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使子彈射中靶心，分析這個(gè)過程，其控制的對(duì)象是（ ）
a、人 b、槍 c、子彈 d、靶
8、在電冰箱溫度控制中不屬于干擾因素的是（ ）
a、打開冰箱門 b、把食物放到冰箱內(nèi)
c、電壓下降2伏 d、房間溫度變化很大
9、控制系統(tǒng)中屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)的是（ ）
a、按鈕開關(guān)控制 b、普通自來水龍頭 c、花房恒溫控制 d、汽車駕駛
10、黑色系統(tǒng)是指（ ）
a、全部由黑色的材料組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng) b、信息完全明確的系統(tǒng)
c、在夜晚生產(chǎn)制造出的系統(tǒng) d、信息不完全明確的系統(tǒng)
控制與設(shè)計(jì) 篇11
本單元從學(xué)生熟悉的生活事例入手，運(yùn)用案例分析方法，由淺入深在展開控制的概念、控制的應(yīng)用、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程以及簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。
一、教學(xué)目標(biāo)
1、理解控制的含義及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
2、分析典型的案例，了解手動(dòng)控制、自動(dòng)控制，熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過程。
3、能畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，熟悉反饋環(huán)節(jié)的作用。
4、能結(jié)合案例找出影響簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要干擾因素，并作分析。
5、了解簡(jiǎn)單的被控制對(duì)象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形成初步的控制設(shè)計(jì)的方案。
二、設(shè)計(jì)思路
本單元所研究的控制與設(shè)計(jì)，是在前一單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的延伸。
無論是自動(dòng)機(jī)器，還是神經(jīng)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)，以至經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)，撇開各自的質(zhì)態(tài)特點(diǎn)，都可以看作是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中有專門的調(diào)節(jié)裝置來控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，維持自身的穩(wěn)定和系統(tǒng)的目的功能。控制機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，作為控制信息傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)部分（即控制對(duì)象）中去，由它們按指令執(zhí)行之后再把執(zhí)行的情況作為反饋信息輸送回來，并作為決定下一步調(diào)整控制的依據(jù)。
在社會(huì)生活中，控制具有十分重要的實(shí)踐意義，通過對(duì)控制系統(tǒng)中控制的目標(biāo)、控制的過程和控制的機(jī)理等的理解，有助于學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)單的控制方法解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的相關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生良好的邏輯思維品質(zhì)。
本單元從學(xué)生熟悉的生活事例入手，運(yùn)用案例分析方法，由淺入深在展開控制的概念、控制的應(yīng)用、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程以及簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，有利于學(xué)生掌握控制系統(tǒng)的基本知識(shí)與運(yùn)用。
本單元的內(nèi)容有：
1、控制的手段與應(yīng)用
通過大禹治水、射手射擊等控制的事例，說明人們要實(shí)現(xiàn)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?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中運(yùn)用的實(shí)例分析，進(jìn)一步明確控制應(yīng)用的廣泛和重要。
2、控制系統(tǒng)的工作過程與方式
通過水泵抽水、自動(dòng)門等案例，理解開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是輸出量直接受輸入量的控制，從游泳場(chǎng)的水位控制案例理解閉環(huán)控制的關(guān)鍵是增加了一個(gè)對(duì)輸出量的檢測(cè)裝置，使輸出量能反饋到輸入端并與給定量比較，從而使輸出量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
干擾因素和反饋是閉環(huán)控制系統(tǒng)中的兩個(gè)重要的核心概念，閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過反饋環(huán)節(jié)克服干擾因素而使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。
功能模擬方法和黑箱方法是控制論的主要方法。功能模擬法以功能行為相似為基礎(chǔ)而建立模型，為仿生學(xué)、人工智能、價(jià)值工程提供了科學(xué)方法，黑箱方法是通過考察系統(tǒng)的輸入與輸出關(guān)系認(rèn)識(shí)系統(tǒng)功能的研究方法，是探索復(fù)雜大系統(tǒng)的重要工具。
4、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
分別通過簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例，使學(xué)生了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路和步驟，通過自動(dòng)升旗控制裝置的設(shè)計(jì)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的多方案的理解。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
1、相關(guān)學(xué)科知識(shí)
本單元要求學(xué)生具有初中物理學(xué)科電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
2、教學(xué)器材和材料
本單元需要的教學(xué)設(shè)備和器材主要有，學(xué)生技術(shù)試驗(yàn)用齒輪、齒條、硬紙板、線、剪刀、可調(diào)光臺(tái)燈的試驗(yàn)電路板和配套電器元件等。
若教師選擇其他試驗(yàn)載體，則應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)器材、材料和工具。
四、課時(shí)安排
本單元建議使用10學(xué)時(shí)，具體安排可參考下表。
節(jié)次 內(nèi)容 建議學(xué)時(shí)數(shù)
第一節(jié) 控制的手段與應(yīng)用 2
第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式 2
第三節(jié) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 3
第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 3
合計(jì) 10
五、教學(xué)建議
1、教師需查閱有關(guān)自動(dòng)控制方面的書籍，重點(diǎn)對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)其及它們之間的異同進(jìn)行研究和分析。
2、教師除了選擇教科書中的試驗(yàn)和設(shè)計(jì)案例外，還可根據(jù)學(xué)生對(duì)控制系統(tǒng)的理解水平，有針對(duì)性地選擇其他小試驗(yàn)和設(shè)計(jì)載體，并指導(dǎo)學(xué)生收集資料和實(shí)物。
3、教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)恰當(dāng)安排課內(nèi)時(shí)間，對(duì)于學(xué)生方案設(shè)計(jì)的討論和點(diǎn)評(píng)，可放在課內(nèi)進(jìn)行，而方案設(shè)計(jì)的思考過程以及設(shè)計(jì)作品的制作形成過程，則可以“家庭作業(yè)”的形式放在課外，以解決課時(shí)不夠的問題。
六、教學(xué)評(píng)價(jià)
1、對(duì)學(xué)生技術(shù)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)，應(yīng)注意緊扣試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和試驗(yàn)要求進(jìn)行，例如制作小猴動(dòng)作控制的小試驗(yàn)，教師評(píng)價(jià)學(xué)生試驗(yàn)是否成功的首要標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是小猴的動(dòng)作是否與線的拉動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是這一控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而非小猴做得是否逼真可，進(jìn)而還可進(jìn)一步評(píng)價(jià)當(dāng)給以較小的輸入量時(shí)，是否有輸出動(dòng)作對(duì)應(yīng)。
2、對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)制作的作品評(píng)價(jià)也應(yīng)如此。通過觀察學(xué)生在完成實(shí)際的設(shè)計(jì)制作任務(wù)時(shí)的表現(xiàn)，來評(píng)價(jià)其知識(shí)技能和方法的掌握程度、運(yùn)用技術(shù)解決問題的能力等。
表現(xiàn)性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)的是做，而不是知道，一般較少有單一正確的答案，多種行為表現(xiàn)和問題解決的方案都可以認(rèn)為優(yōu)秀。
3、本單元結(jié)束后，將面臨著學(xué)生的學(xué)分認(rèn)定。學(xué)分認(rèn)定當(dāng)然是過程評(píng)價(jià)與終結(jié)評(píng)價(jià)相結(jié)合。
過程性評(píng)價(jià)可以根據(jù)學(xué)生在本模塊學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)記錄進(jìn)行衡量。終結(jié)評(píng)價(jià)不排除書面測(cè)試這種方式，關(guān)鍵是教師應(yīng)事先規(guī)劃測(cè)試的內(nèi)容、目標(biāo)、不同內(nèi)容所要求的能力層次和恰當(dāng)?shù)念}量，并設(shè)計(jì)有效的測(cè)試題目。教師在終結(jié)評(píng)價(jià)時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)1——2道操作試題，試題的設(shè)計(jì)一定是使學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)可做完，并能客觀地反映學(xué)生操作水平的題目。
七、參考資料
1、《控制論》，羅伯特•維納，科學(xué)出版社
2、《自動(dòng)控制與系統(tǒng)工程》，宋健，中國(guó)大百科全書出版社
3、《控制控制基礎(chǔ)》，王積偉，高等教育出版社
控制與設(shè)計(jì) 篇12
課題：第四章控制與設(shè)計(jì)
第一節(jié)了解控制
寧夏育才中學(xué)劉明
一、教學(xué)內(nèi)容分析
《了解控制》是廣教版通用技術(shù)必修模塊《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》第四章控制與設(shè)計(jì)第一節(jié)了解控制的內(nèi)容。本節(jié)是控制與設(shè)計(jì)的了解性內(nèi)容，是學(xué)習(xí)控制與設(shè)計(jì)全章的導(dǎo)入和基礎(chǔ)。讓學(xué)生通過身邊的例子，了解控制的涵義，并對(duì)控制的一般性分類有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，同時(shí)感受控制技術(shù)與生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系。
二、學(xué)生分析
通過近一學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)通用技術(shù)課有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，分析、探討、小組合作能力得到了提高，技術(shù)與設(shè)計(jì)2中，結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、流程與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)、控制與設(shè)計(jì)4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的專題內(nèi)容的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高了學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，使學(xué)生掌握了一些技術(shù)設(shè)計(jì)思想和方法，學(xué)生的認(rèn)知能力由淺入深，得到了提高。本節(jié)課內(nèi)容相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要是調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)控制及其設(shè)計(jì)的興趣，引起他們的重視，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，初步掌握控制及其設(shè)計(jì)的思想和方法。
三、設(shè)計(jì)思路
課時(shí)1：在本節(jié)的教學(xué)中，采取實(shí)例教學(xué)，從日常生活入手，給出一些日常生活中的行為等圖文，讓學(xué)生感受什么是控制以及體會(huì)控制普遍存在于當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)方面，逐步引導(dǎo)學(xué)生了解控制的涵義，即：人們按照自己的意愿和目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。明確其含義后，對(duì)控制的含義進(jìn)行分析，指出要點(diǎn)：控制的對(duì)象、控制的目的、控制的手段。小組分析討論教師提供的討論分析表，對(duì)例舉的控制進(jìn)行過程的描述，鞏固對(duì)控制的認(rèn)識(shí)。小組討論分析：以課本p101—103例1，例2，例3為討論對(duì)象，學(xué)生前后桌以小組為單位分析、討論，并完成課本p103的3個(gè)討論議題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)生活實(shí)例的分析應(yīng)用上。簡(jiǎn)單介紹控制的歷史，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。小結(jié)前半段知識(shí)內(nèi)容，提高認(rèn)知能力。
課時(shí)2：復(fù)習(xí)回顧，鞏固前知，為后續(xù)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。做兩個(gè)游戲：點(diǎn)鼻子、畫臉型和忍者神鏢游戲，學(xué)生討論、分析游戲的控制過程，引導(dǎo)學(xué)生明確開環(huán)控制、閉環(huán)控制的含義，強(qiáng)調(diào)閉環(huán)控制中反饋環(huán)節(jié)的重要性。并通過人工調(diào)節(jié)液面和gps導(dǎo)航及其他多個(gè)例子，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)反饋環(huán)節(jié)在閉環(huán)控制中的重要作用。分析討論：幫助學(xué)生對(duì)反饋控制有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。（可以在討論環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)一些對(duì)比、分析的表格，學(xué)生討論的結(jié)果匯總、形成小組的結(jié)果并在全班交流）通過控制實(shí)例的分析，說明手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的定義，并展開小組討論，分析生活中一些實(shí)例，通過對(duì)比、分析加深學(xué)生對(duì)控制的認(rèn)識(shí)。綜合應(yīng)用：對(duì)一個(gè)綜合控制系統(tǒng)以小組為單位進(jìn)行分析、討論，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。知識(shí)鏈接擴(kuò)展：介紹傳感器、機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。
總體教學(xué)流程為：課時(shí)1：“情境導(dǎo)入——實(shí)例分析學(xué)習(xí)新知——討論分析——小組交流——知識(shí)擴(kuò)展——知識(shí)小結(jié)”
課時(shí)2：“復(fù)習(xí)回顧——游戲體驗(yàn)——游戲分析——知識(shí)介紹——討論分析——知識(shí)介紹——討論分析綜合應(yīng)用——知識(shí)擴(kuò)展”
本節(jié)內(nèi)容安排2課時(shí)。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)：
⑴、通過對(duì)具體實(shí)例的討論分析，理解什么是控制及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；
⑵、了解控制系統(tǒng)的類型（開環(huán)控制、閉環(huán)控制、手動(dòng)控制、自動(dòng)控制）及其特點(diǎn)。
2. 能力目標(biāo)：
⑴、利用典型案例，分析簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)；
⑵、通過討論、分析日常生活中的控制系統(tǒng)實(shí)例，明確不同類型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及異同。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：
⑴、通過小組討論、合作學(xué)習(xí)等方式培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；
⑵、通過本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生感受控制技術(shù)與生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系；
⑶、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析問題、解決問題的能力。
五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：
1.重點(diǎn)：理解控制的涵義；開換控制和閉環(huán)控制。
2.難點(diǎn)：從具體實(shí)例入手，對(duì)控制系統(tǒng)的分類及分析。
六、教學(xué)及學(xué)習(xí)方法
授導(dǎo)型教學(xué)，包括：講解、自主學(xué)習(xí)、小組討論、合作學(xué)習(xí)、問題化學(xué)習(xí)等。
七、教學(xué)準(zhǔn)備
圖片、文本、教材、白紙、小組討論表、雙面膠、布條、線、多媒體平臺(tái)、課件等。
八、教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
認(rèn)識(shí)控制
情景
導(dǎo)入
教師例舉生活中很多應(yīng)用控制的例子，對(duì)照課本上的圖文介紹，讓學(xué)生感受到控制在生活中無處不在。
學(xué)生對(duì)照教師的介紹，把控制從神秘的理性認(rèn)識(shí)中拉出來，感受控制的存在，并能例舉出生活中控制的一些例子。
把抽象的概念形象化，幫助學(xué)生從感性上認(rèn)識(shí)控制
了解控制 的 內(nèi)涵
新課
學(xué)習(xí)
引導(dǎo)學(xué)生，分析日常生活中的一些控制的實(shí)例，如：手那桌子上的杯子（鉛筆、鋼筆），學(xué)生在討論分析中明確：控制其實(shí)就是人們按照自己的意愿和目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。(在此強(qiáng)調(diào)控制的對(duì)象、目的、手段）
學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對(duì)身邊的控制過程做一分析、討論，明確控制的涵義。
讓學(xué)生感受什么是控制以及體會(huì)控制普遍存在于當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)方面。
對(duì)控制內(nèi)涵的理解
小組交流
教師下發(fā)一些預(yù)先設(shè)計(jì)好的討論結(jié)果表，讓學(xué)生把前面討論的結(jié)論以小組為單位填寫并交流（以多媒體形式展示在屏幕上）
學(xué)生前后桌四人為一小組，分析討論，形成小組結(jié)論填寫在表格中，并在小組間交流。
通過小組的分析討論，引導(dǎo)學(xué)生展開討論加深對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí),鞏固提高。
知識(shí) 擴(kuò)展
知識(shí)介紹
教師多媒體展示、介紹控制的歷史，拓展學(xué)生知識(shí)。
學(xué)生在教師的引導(dǎo)介紹下，了解控制的發(fā)展歷程，擴(kuò)展知識(shí)。
提高認(rèn)識(shí)，拓寬學(xué)生知識(shí)面
知識(shí) 小結(jié)
復(fù)習(xí)知識(shí)
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)回顧，加深對(duì)知識(shí)體系的認(rèn)知，并提供些實(shí)例（多媒體）讓學(xué)生討論分析。
學(xué)生回顧知識(shí)，加深認(rèn)識(shí)，并以小組為單位討論多媒體展示的實(shí)例，并介紹各個(gè)實(shí)例的控制過程。
復(fù)習(xí)回顧
復(fù)習(xí) 回顧
知識(shí)預(yù)備
教師提問關(guān)于控制的一些知識(shí)，并提供幾個(gè)例子讓學(xué)生分析其控制過程。
學(xué)生集體進(jìn)行知識(shí)回顧，并進(jìn)一步鍛煉提高對(duì)控制過程初步的分析能力。
復(fù)習(xí)前知，幫助學(xué)生掌握分析實(shí)例的能力，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
開環(huán)控制和 閉環(huán)控制
游戲體驗(yàn)
游戲1：點(diǎn)鼻子、畫臉型游戲：找兩位同學(xué)，一位蒙眼，一位不蒙，同時(shí)到指定位置畫鼻子、臉型，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論：兩種情況下，為什么結(jié)果不同？ 游戲2：提供一個(gè)flash小游戲，擲飛鏢，讓學(xué)生體驗(yàn)，并分析其控制過程及特點(diǎn)。
分別找?guī)讉�(gè)學(xué)生完成游戲，學(xué)生根據(jù)游戲結(jié)果展開討論，分析其控制過程。學(xué)生明確:有些控制過程是可調(diào)整反饋的。
游戲體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和討論的熱情。
開環(huán)控制和 閉環(huán)控制
知識(shí)介紹
教師對(duì)比游戲中的兩種情況，介紹閉環(huán)控制、開環(huán)控制。閉環(huán)控制：能將控制的結(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較，并根據(jù)它們的誤差及時(shí)調(diào)整控制作用的系統(tǒng)；開環(huán)控制：不將控制結(jié)果反饋回來影響控制系統(tǒng)作用的系統(tǒng)。(多媒體展示) 強(qiáng)調(diào)反饋的作用
學(xué)生聽教師的介紹，明確閉環(huán)控制、開環(huán)控制的含義。
幫助學(xué)生掌握新知識(shí)，更容易掌握重點(diǎn)內(nèi)容。
開環(huán)控制和 閉環(huán)控制
實(shí)例分析討論交流
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀人工調(diào)節(jié)液面和gps導(dǎo)航，并分析這兩個(gè)實(shí)例的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)反饋環(huán)節(jié)在閉環(huán)控制中的重要作用。分析討論：幫助學(xué)生對(duì)反饋控制有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。對(duì)學(xué)生的討論交流結(jié)果展示出來，班級(jí)內(nèi)進(jìn)行交流，以加深對(duì)閉環(huán)控制特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。讓學(xué)生在舉些生活中的例子，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高分析問題、解決問題的能力。
學(xué)生自讀課本p104例1和例2，展開小組討論，并完成教師下發(fā)的小組討論表，由兩個(gè)小組對(duì)討論結(jié)果向全體同學(xué)匯報(bào)，實(shí)現(xiàn)交流、共享。 的的小組自由討論，自己找一些例子進(jìn)行分析，鞏固提高。
把重點(diǎn)知識(shí)形象化，對(duì)具體實(shí)例的討論、分析，解決疑問。
手動(dòng)控制和 自動(dòng)控制
知識(shí)介紹
教師例舉幾個(gè)控制的例子，和同學(xué)共同對(duì)其進(jìn)行分析：有的控制必須在人的直接干預(yù)下才能完成控制任務(wù)，這些控制我們稱其為手動(dòng)控制；而有些控制過程不需要人的干預(yù)，就可按期望規(guī)律或預(yù)定程序運(yùn)行。這些類型的控制系統(tǒng)，我們稱其為自動(dòng)控制
學(xué)生聽教師的介紹，對(duì)比例舉的實(shí)例，明確手動(dòng)控制、自動(dòng)控制的含義極其特點(diǎn)。
通過授導(dǎo)幫助學(xué)生建立知識(shí)體系
手動(dòng)控制和 自動(dòng)控制
討論分析
教師引導(dǎo)學(xué)生就課本p106以小組為單位展開討論，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。
學(xué)生進(jìn)行小組討論、分析，完成相應(yīng)的討論分析表，并在班級(jí)中共享。
鞏固提高認(rèn)知能力，形成正確的分析問題，解決問題的能力。
綜合運(yùn)用
活動(dòng)
多媒體展示：討論分析綜合的控制系統(tǒng)的控制過程
小組討論分析實(shí)例
鞏固提高。
知識(shí)鏈接
知識(shí)拓展
多媒體展示：師生共同了解傳感器相關(guān)知識(shí)、機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展史。
學(xué)生聽介紹，拓展知識(shí)，提高對(duì)控制的感性認(rèn)識(shí)。
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，為后面的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
十、課后總結(jié)反思:
本節(jié)內(nèi)容相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，是知識(shí)性的內(nèi)容。所以在做設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)是以學(xué)生的討論、分析為主的學(xué)生活動(dòng)居多，而教師只是簡(jiǎn)單的把有關(guān)的知識(shí)的介紹點(diǎn)到，主要是讓學(xué)生在討論、分析中逐步深入了解整個(gè)知識(shí)體系。學(xué)生掌握的關(guān)鍵是能對(duì)具體實(shí)例進(jìn)行分析，分析描述一個(gè)控制系統(tǒng)的控制過程，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)主要是考慮學(xué)生的參與，教師的組織等方面。
從整個(gè)兩節(jié)課的授課過程來看，基本上按照預(yù)先的設(shè)計(jì)過程完成，教學(xué)環(huán)節(jié)完備，學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn)。特別是第1課時(shí)，學(xué)生討論熱烈，個(gè)性鮮明，所舉的例子超乎想像，說明我們的學(xué)生其想像力、創(chuàng)造力很豐富，給人留下深刻的印象，第2課時(shí)，考慮重點(diǎn)是對(duì)開環(huán)控制和閉環(huán)控制的認(rèn)識(shí)，所以在這一時(shí)段投入了很多的時(shí)間，通過游戲、分析，隨機(jī)的用教授的到來，熱烈的鼓掌，觀察手變紅，引導(dǎo)學(xué)生更形象、直觀的了解知識(shí)。在綜合運(yùn)用知識(shí)的環(huán)節(jié)中，特意設(shè)置了一個(gè)有些難度的綜合分析的例子，學(xué)生通過認(rèn)真、細(xì)致的討論，也達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。兩課時(shí)中的知識(shí)擴(kuò)展，也幫助學(xué)生提高了認(rèn)識(shí)，擴(kuò)展了視野。
存在的不足：1、在小組討論后，每個(gè)組都回答問題，這樣占用的時(shí)間太多；
2、有些學(xué)生直接可以例舉或說出的不用在做討論了；
3、在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的過渡上還是有些不流暢；
4、對(duì)時(shí)間的把握上還是不準(zhǔn)確，第2課時(shí)有些拖堂了；
5、有些討論可以直接留做課后作業(yè)，不用在課堂上進(jìn)行討論；
控制與設(shè)計(jì) 篇13
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點(diǎn)擊下載：第四單元《控制與設(shè)計(jì)》第四節(jié)《控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施》.ppt
第四單元控制與設(shè)計(jì)
第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
一、教學(xué)內(nèi)容分析：
本節(jié)課內(nèi)容為本節(jié)的最后一節(jié)，是本節(jié)、本章、本書的最后一個(gè)課時(shí)。在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)了解了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制與設(shè)計(jì)的關(guān)系。設(shè)計(jì)是技術(shù)的重要組成部分之一，而且《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》大部分都是圍繞著設(shè)計(jì)這個(gè)主題來展開的。
結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，流程是設(shè)計(jì)的方法，系統(tǒng)是設(shè)計(jì)的保障，控制是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
本節(jié)可以說是這單元的“收口”部分，讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路比較關(guān)鍵，只有這部分內(nèi)容理解了，才能有效的進(jìn)行下一個(gè)內(nèi)容——控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例中，重點(diǎn)要讓學(xué)生會(huì)分析和選擇案例，并最終會(huì)設(shè)計(jì)。
本節(jié)課可使學(xué)生了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路和步驟，以電加熱器的設(shè)計(jì)為例，實(shí)現(xiàn)發(fā)熱、包層、控制、定時(shí)、過熱保護(hù)等，這電加熱器，大部分的學(xué)生都有一定的使用各損壞加熱器的經(jīng)驗(yàn)，作起來有一定的實(shí)踐性。
二、教學(xué)對(duì)象分析：
學(xué)生對(duì)一些產(chǎn)品有一定的使用經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)有成功的，也有失敗的，通過控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的生活經(jīng)歷，上升到一定的理論認(rèn)識(shí)，對(duì)失敗的使用經(jīng)驗(yàn)，能從控制與設(shè)計(jì)的角度重新的認(rèn)識(shí)。
三、目標(biāo)：
1.知識(shí)與技能：
1）了解簡(jiǎn)單的被控對(duì)象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形成初步的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案。
2）能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，制作一個(gè)控制裝置；或者根據(jù)簡(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進(jìn)行模擬實(shí)施，學(xué)會(huì)調(diào)試運(yùn)行提出改進(jìn)方案。
2.過程與方法：
通過案例式的探討和實(shí)踐改良的技術(shù)活動(dòng)，提高分析能力，培養(yǎng)探究精神。學(xué)習(xí)權(quán)衡的思想。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：
（1）通過對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施的分析，體會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中人性化的設(shè)計(jì)思想。
（2) 培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，進(jìn)而樹立“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。
（3) 通過多種形式的教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)課的興趣。
四、教學(xué)重難點(diǎn)：
1.教學(xué)重點(diǎn)：
（1）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路，了解簡(jiǎn)單的被控對(duì)象的基本特性，確定相關(guān)的量，會(huì)畫方框圖。
（2）能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，制作一個(gè)控制裝置并學(xué)會(huì)調(diào)試運(yùn)行，提出改進(jìn)方案。
2.教學(xué)難點(diǎn)：
閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。被控量和控制量的確定。
3.關(guān)鍵：
案例分析與方框圖的繪制。
五、教學(xué)策略：
本節(jié)書從理論上講內(nèi)容較難，學(xué)生理解起來比較困難，為了能有較好的課堂效果，設(shè)計(jì)如下：
（1）通過一些具體的生活中例子對(duì)比來導(dǎo)入有關(guān)控制的設(shè)計(jì)方法，從而引入課題。
（2）教師根據(jù)課本中的案例，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，提高學(xué)習(xí)的自主能力。
（3）尋找一些貼近學(xué)生生活實(shí)際和典型的《電吹風(fēng)》《電曖氣》（有開環(huán)與閉環(huán)兩種）等案例，利用媒體教學(xué)手段增加課堂氣氛，幫助學(xué)生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識(shí)。抽水馬桶水箱不適合農(nóng)村的學(xué)生，自動(dòng)升旗控制的設(shè)計(jì)，難度相對(duì)高些，但比較實(shí)用，但要結(jié)合學(xué)生玩電動(dòng)車的經(jīng)驗(yàn)。
（4）老師起到引導(dǎo)的作用，學(xué)生為主體，在學(xué)生掌握的基礎(chǔ)上，課堂交給學(xué)生。讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)個(gè)改進(jìn)身邊的一些控制系統(tǒng)，從而使得學(xué)生完成本課堂的內(nèi)容。
六、教學(xué)資源準(zhǔn)備：
以學(xué)生動(dòng)手做與設(shè)計(jì)方框圖為主，制作電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的視頻，課件容納一些視頻和例子說明及方框圖的展示。
七、教法設(shè)計(jì)
（1）通過教師的引導(dǎo)和實(shí)例，探究控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的含義。
（2）通過體驗(yàn)活動(dòng)，結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的方法。
（3）講解設(shè)計(jì)的一般思路，要有所側(cè)重，從眾多的因素中選出重點(diǎn)的，不必面面俱到。
（4）通過實(shí)踐改造活動(dòng)，讓學(xué)生感受和領(lǐng)悟，創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思想，并引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)現(xiàn)合理的設(shè)計(jì)與控制還要考慮的因素。
八、學(xué)法設(shè)計(jì)
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“問題式學(xué)習(xí)”，通過嘗試——發(fā)現(xiàn)，探索——研究的過程來掌握本節(jié)課的知識(shí)，在老師的幫助下，把生活中的經(jīng)驗(yàn)逐步與控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，通過動(dòng)手實(shí)踐、改造，親身體會(huì)這種控制實(shí)施方法，體驗(yàn)成就感！
九、教學(xué)過程：
....
控制與設(shè)計(jì) 篇14
第四單元 控制與設(shè)計(jì)
第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式（第1課時(shí)）
一、教學(xué)目標(biāo)
◇ 通過生活中實(shí)例的分析，理解控制系統(tǒng)的含義
◇ 掌握開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程
◇ 學(xué)會(huì)開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖的畫法
◇ 逐步形成理解和分析簡(jiǎn)單開環(huán)控制系統(tǒng)的一般方法
二、教學(xué)內(nèi)容分析
開環(huán)控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，是后節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。 “控制系統(tǒng)”和“開環(huán)控制”，均是本單元的重要概念。
生活中不乏簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的應(yīng)用，人們對(duì)此往往象看待日出日落一類自然景色般的習(xí)以為常。本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，正是要引導(dǎo)學(xué)生，從技術(shù)的角度、用控制的思維看周圍的存在，分析其道理。
本課教學(xué)內(nèi)容，從學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，以及根據(jù)控制系統(tǒng)方式分類的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩類，并側(cè)重對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖、重要參數(shù)進(jìn)行分析。
本課要解決的重點(diǎn)、難點(diǎn)分別是：
開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析
用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程
三、學(xué)習(xí)者分析
學(xué)生已具有電學(xué)、力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)的基本概念，具有信息傳遞的基本知識(shí)和體驗(yàn)，具有觀察和使用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的生活體驗(yàn)，所有這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備，一是為教學(xué)中師生共同尋找教材以外的案例進(jìn)行分析歸納，提供了學(xué)習(xí)行為的保障，二是為開環(huán)控制系統(tǒng)試驗(yàn)操作提供順利進(jìn)行的可能。
四、教學(xué)策略
◇ 心理學(xué)家羅杰斯認(rèn)為，學(xué)生的自發(fā)性與主動(dòng)性是學(xué)習(xí)的動(dòng)力。教師要強(qiáng)調(diào)技術(shù)課學(xué)習(xí)的需要、愿望、興趣與技術(shù)學(xué)習(xí)的材料的內(nèi)在聯(lián)系，建立開放的課堂氣氛，教師作為學(xué)習(xí)的參與者參加學(xué)習(xí)的活動(dòng)。本課教學(xué)中，多采用問題解決這一學(xué)習(xí)活動(dòng)為主線，通過激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力和自我提高內(nèi)驅(qū)力，以引導(dǎo)學(xué)生有計(jì)劃地達(dá)到解決問題的目的。
◇先行組織者策略，選擇與學(xué)習(xí)開環(huán)控制系統(tǒng)有包容性、概括性的引導(dǎo)性材料，以建立新、舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系，逐步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程和方框圖的理解和應(yīng)用能力。
◇ 創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生分析生活中的開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程和方框。
◇ 設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一般意義上的歸納總結(jié)。
◇ 動(dòng)手試驗(yàn)，體會(huì)開環(huán)控制系統(tǒng)輸入與輸出的關(guān)系。
五、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體設(shè)備、相關(guān)圖片資料、技術(shù)試驗(yàn)工具、材料等
六、教學(xué)過程
序號(hào)
教學(xué)步驟
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
1
設(shè)置引導(dǎo)材料
1 、拔動(dòng)教室電燈開關(guān)，燈的亮與不亮與手動(dòng)有關(guān)
2 、播放圖片，聲光感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)有聲音時(shí)燈亮
3 、播放圖片，紅外感應(yīng)出水龍頭，手靠近水龍頭出水，離開則不出水
4 、播放圖片，賓館自動(dòng)門，當(dāng)有人進(jìn)入，門自動(dòng)打開
師生歸納、抽象以上活動(dòng)的特征
一個(gè)輸入信號(hào)（如手拔開關(guān)）對(duì)應(yīng)著一個(gè)輸出信號(hào)（如燈亮或不亮）
2
開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程、特征與舉例
燈的開關(guān)控制的過程、框圖：
輸入信號(hào)——開關(guān)——燈——輸出信號(hào)
（圖略）
學(xué)生：
1 、分析 自動(dòng)烘手機(jī)工作過程：是靠著紅外線感知手的靠近過程，沒有人用的時(shí)候，鼓風(fēng)機(jī)和加熱電爐絲都自動(dòng)切斷了電源。當(dāng)手的溫度在紅外傳感器監(jiān)視范圍之內(nèi)的時(shí)候，烘手機(jī)就啟動(dòng)。
2 、寫出：
感應(yīng)出水龍頭控制框圖，
賓館自動(dòng)門的控制框圖，
最后歸納出開環(huán)控制系統(tǒng)的一般方框圖
抽象開環(huán)控制系統(tǒng)事例的框圖
1 、分析簡(jiǎn)單開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程
2 、導(dǎo)出開環(huán)控制系統(tǒng)特征：
系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞
引導(dǎo)學(xué)生分析：
1 、生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？
2 、這些開環(huán)控制系統(tǒng)給人們的生活生產(chǎn)帶來什么方便？
3 、針對(duì)實(shí)例說明開環(huán)控制系統(tǒng)的特征。
學(xué)生：
1 、列舉生活中開環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)例
2 、 居民樓道里使用的是自動(dòng)聲控?zé)簟＿@種燈有很多好處，它可以節(jié)約能源，還可以減少開關(guān)的磨損，并且極大方便了過客。
3 、認(rèn)識(shí)開環(huán)控制系統(tǒng)是生活生產(chǎn)中最常用的方式，它的輸出僅受輸入控制。
開環(huán)控制系統(tǒng)經(jīng)典應(yīng)用案例分析
“希羅的自動(dòng)門”控制的工作過程分析說明
1 、畫出“希羅的自動(dòng)門”控制方框圖
2 、分析一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程
3
開環(huán)控制系統(tǒng)的試驗(yàn)
1 、說明試驗(yàn)的基本步驟
2 、指導(dǎo)學(xué)生觀察拉動(dòng)線繩，紙猴表情的變化（圖略）
1 、制作一紙猴，拉動(dòng)背后的線（輸入），紙猴的動(dòng)作表情發(fā)生變化（輸出）
2 、觀察、體驗(yàn)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系
4
練習(xí)、討論
教師適當(dāng)組織、引導(dǎo)
1 、酒店自動(dòng)叫醒報(bào)務(wù)控制系統(tǒng)的工作過程，畫出方框圖
2 、當(dāng)系統(tǒng)自身計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，叫醒報(bào)務(wù)時(shí)間是否準(zhǔn)確？也就是系統(tǒng)能否修正這一誤差？
5
小結(jié)
教師引導(dǎo)、補(bǔ)充
學(xué)生歸納、整理本課內(nèi)容，學(xué)習(xí)收獲
七、教學(xué)反思
社會(huì)生活中，開環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用具有十分重要的實(shí)踐意義，本節(jié)課通過對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)中控制過程的理解，有助于學(xué)生將日常所見控制事例上升到運(yùn)用技術(shù)思想和方法理解并分析，并學(xué)會(huì)應(yīng)用簡(jiǎn)單的開環(huán)控制方法來解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問題，有助于發(fā)展學(xué)生良好的邏輯思維品質(zhì)。
本節(jié)課沒有首先從概念入手，講什么是開環(huán)控制系統(tǒng)，工作過程如何、框圖如何畫等，而是選擇適當(dāng)材料，從實(shí)例的分析開始，與學(xué)生共同歸納、抽象實(shí)例的特征，從而引出開環(huán)控制系統(tǒng)工作過程的分析，課堂教學(xué)一個(gè)重要特點(diǎn)是，淡化對(duì)概念或定義的描述，側(cè)重機(jī)理的分析，我認(rèn)為，這是技術(shù)課程教師需要引起重視，也是它有別于科學(xué)類課程的不同之處。
課堂上從材料分析，到開環(huán)控制系統(tǒng)特征和框圖的歸納，到學(xué)生尋找生活中開環(huán)控制事例，到經(jīng)典案例分析，到學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn)，再到討論、練習(xí)、小結(jié)，環(huán)環(huán)相扣，設(shè)計(jì)流暢，學(xué)生始終參與全程教學(xué)活動(dòng)，能吸引學(xué)生注意力，引導(dǎo)學(xué)生思維步步深入，從認(rèn)識(shí)問題、分析問題到解決問題，符合高中學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，使學(xué)生體會(huì)到控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)并非深?yuàn)W高不可攀。本節(jié)課教學(xué)為后續(xù)學(xué)習(xí)打下了良好基礎(chǔ)。
作者：月亮