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2019-2020年高中通用技術 控制與設計教案 蘇教版必修2 一、教學內(nèi)容分析 本節(jié)是本章的第一節(jié)，可以說是本章的開始，也是本章的基礎，對于本節(jié)知識的掌握有助于后面幾節(jié)的學習。 二、教學對象分析 學生正處于高中階段，對于生活中的一些控制雖然見過，但是由于生活經(jīng)驗不是很豐富，所以必須要老師引導才能發(fā)現(xiàn)問題。 三、教學目標 知識與技能 1.通過分析社會各領域的具體例子，理解控制的涵義及其在生產(chǎn)和生活中的應用。 2.通過學習，培養(yǎng)學生注意觀察問題，發(fā)現(xiàn)問題，幫助學生了解控制的作用。 過程與方法： 通過視頻導出新課，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，并知道控制的應用。 情感態(tài)度與價值觀： 激發(fā)學生了解控制，研究控制的興趣與熱情。 四、教學重點和難點 重點：理解控制的含義 難點：理解控制的含義 五、教學策略 采用多媒體進行教學，引導學生理解控制的含義和了解控制的手段及應用 六、教學準備 典型案例圖片收集，課件制作，收集相關視頻材料 七、教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 導入新課 [錄像]通過卓別林的《摩登時代》錄像片段，引入新課。 學生觀看 新課講授 一、控制是普遍存在。 用一些典型的、生活中的例子讓學生了解控制是普遍存在，對控制有初步的認識，打破其神秘感。 現(xiàn)代社會中的例子： 生產(chǎn)、生活中的例子（圖片） 古代社會中的例子： 案例1：大禹治水（圖片） 問題：大禹治水過程中，通過什么手段實現(xiàn)治理好水患的目的？ 答案：通過“疏通河道，泄洪為主” 手段實現(xiàn)治理好水患的目的。 案例2：木牛流馬： 據(jù)研究：木牛和流馬是漢代獨輪手推車的兩種改進設計，通過改進使人的負重有所減輕。木牛是一種輪子稍小一些的獨輪手推車，載重大，前由人拉、后由人推，運行較慢；流馬載重小，輪子稍大一些，由一人推，運行速度很快。諸葛亮所說“木牛流馬”應是比喻它們運行的靈便程度和載重量的大小：木牛行動較笨而慢，像牛；流馬行動敏捷而快，像馬。不是說它們外形像牛像馬。 目的：幫助軍隊運送戰(zhàn)略物資。 案例3：希羅自動門（圖片） 希羅自動門的相關材料見教參P66或江蘇版P107。 希羅自動門說明了什么道理？ 道理是：利用氣壓和液壓動力裝置，實現(xiàn)自動開門、關門。 總結：事物發(fā)展的結果可能是人們預先期望的，也可能與預期的目標不相符，甚至是不希望得到的。如果人們想達到某一特定的目的，就必須運用適當?shù)氖侄蝸韺崿F(xiàn)。 那么，運用什么手段來實現(xiàn)呢？ （引入控制的概念） 二、控制的涵義 　　控制是根據(jù)自己的目的，通過一定的手段使事物沿著某一確定方向發(fā)展的行為和過程。 　　結合事例（用音樂噴泉的事例），重點闡明控制的對象是什么；控制要達到什么目的；采取什么控制手段。 [探究活動] 請同學們說說你在生活學習中所見到的應用控制的事例。 如： 學校：學校的音樂鈴聲、多媒體教學系統(tǒng)、足球場草地自動噴淋系統(tǒng)、體育館的自動伸縮坐椅等。 家庭：冰箱、電飯煲、微波爐等。 社會：交通信號燈、電子警察、電梯、程控電話交換機等 三、控制的分類 從控制過程中人工干預的情形來分： ?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； ?自動控制：數(shù)控機床、飲料自動裝罐生產(chǎn)線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等 按照執(zhí)行部件的不同，控制分為：機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等 對于自動控制 按控制方式分為：開環(huán)控制、閉環(huán)控制和復合控制。 3、控制的應用 控制的應用自古就有，并在近代得到迅速發(fā)展，在社會生產(chǎn)生活的各個領域都有極其廣泛的應用。 通過事例說明控制在社會生產(chǎn)生活的各個領域的應用。 　　案例1：汽車自動化生產(chǎn)線。（圖片） 　　案例2：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化設施。（圖片） 　　案例3：現(xiàn)代網(wǎng)絡家電。（圖片） 學生講述《大禹治水》的故事 讓學生思考并回答 請學生講述《木牛流馬》的故事 觀看圖片，并思考 課堂小結 　1、控制是普遍存在。要求學生能列舉事例。 　　2、控制的涵義。要求學生在理解的基礎上掌握好其控制的涵義。 　　3、控制的應用。 第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式 一、教學內(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準實驗教科書《通用技術-技術與設計 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“控制系統(tǒng)的工作過程與方式”的學習和掌握，包含“控制系統(tǒng)”、“開環(huán)控制”和“閉環(huán)控制”等三個內(nèi)容。它是學生在學習控制在我們的生活和生產(chǎn)中的應用后，進一步學習有關控制系統(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)學生已經(jīng)學習的內(nèi)容和認知特點，我們利用兩個課時來完成本節(jié)的教學，讓學生通過對相關典型控制應用案例的深入分析，引導學生在對控制系統(tǒng)的生活生產(chǎn)應用分析，進而熟悉控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，通過對開環(huán)和閉環(huán)控制基本組成和其工作機理的學習，進而掌握和理解這兩種控制方式的重要作用。 二、教學對象分析 學生在前面的學習中已經(jīng)學習和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應用，獲得了有關控制及其應用的初步感性認識和體驗，但是對控制的基本工作方式和工作機理還缺乏了解，他們對進一步了解控制系統(tǒng)的知識是有探究的欲望的。結合前面的應用案例分析，進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，是學生學習的最近發(fā)展區(qū)。 三、教學目標 知識與技能 熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，能畫出一個簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖 理解閉環(huán)控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器的作用 初步理解開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別 過程與方法 經(jīng)歷“回想—分析—聯(lián)想—猜想”的思維過程，與同學和老師充分溝通和交流，將前面所學的結構、流程、系統(tǒng)與控制的基本知識應用于具體問題的分析，發(fā)展創(chuàng)新精神。 情感態(tài)度與價值觀 提高對生活中技術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、教學重點和難點 重點：開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析 難點：用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程 五、教學策略 教法： 　　本章的教學結合具體的教學內(nèi)容和目標我們采用“案例情景—機理分析—總結歸納－認識提升”的模式展開。在教學中把知識點的教與學置于具體的案例情景當中，通過豐富而貼近生活的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關注學生能否用不同的語言表達、交流自己的體驗和想法。通過富有吸引力的現(xiàn)實生活中的問題，使學生回想和體會控制系統(tǒng)的工作過程，激發(fā)學生的好奇心和主動學習的欲望。讓學生本著“回想—分析—聯(lián)想—猜想”的思維過程，對教學內(nèi)容進行步步展開，使學生親歷自主探索和思維升華的過程。 　　學法： 　　鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發(fā)展。注意引導學生體會控制系統(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成的作用。 六、教學資源準備 多媒體課件等 七、教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生 活動 導入新課 1 、拔動教室電燈開關，燈的亮與不亮與手動有關 2 、播放圖片，聲光感應開關，當有聲音時燈亮 3 、播放圖片，紅外感應出水龍頭，手靠近水龍頭出水，離開則不出水 4 、播放圖片，賓館自動門，當有人進入，門自動打開 師生歸納、抽象以上活動的特征 學生觀察思考 新課講授 1、控制系統(tǒng)： 　　【案例分析】 　　自行車速度的控制的實現(xiàn)過程、電風扇風速的控制過程、自動門的控制過程、遙控電視頻道更換的控制過程、航空模型的控制過程 　?。ó嫵隹刂七^程方框圖） 　　【總結】 　　一般的控制過程都有一個輸入和一個輸出。 　　任何一種控制的實現(xiàn)，都要通過若干個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)構成一個系統(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應關系。 　　【馬上行動】（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名詞：輸入量和輸出量】 　　控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(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】 　　自動門的控制系統(tǒng)、水泵抽水控制系統(tǒng) 　　【學生課堂舉例并分析】 　　公共汽車車門控制系統(tǒng) 　?。t綠燈定時控制系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、音樂噴泉控制系統(tǒng)、鬧鐘定時控制系統(tǒng)等等） 　　（要求學生能畫出其控制方框圖） 3、閉環(huán)控制： 　　【教師分析與學生討論：在游泳池注水控制系統(tǒng)增加水位測量設備和改變控制對象后，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)生了什么關系和作用?！? 　　把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(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代表的含義） 　?。ㄗ寣W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） 　　【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)的反應爐溫控制等等 　　【復雜案例簡述】導彈防空系統(tǒng)，戰(zhàn)斧巡航導彈的控制 課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納 練習 學生做練習 第三節(jié) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋（第一課時） 一、教學內(nèi)容分析 本節(jié)可以說是本章的難點，也是重點，這節(jié)也是對第二節(jié)內(nèi)容的一個檢驗。本節(jié)內(nèi)容在《控制和設計》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學生對閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋（feedback）有很深的認識，而且也為閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計與實施打好基礎。 二、教學對象分析 學生如果能很好的學習前面章節(jié)，將對本節(jié)的學習有所幫助。 三、教學目標 ［知識與技能］ １、 理解干擾因素的含義 ２、 理解反饋的含義 ３、 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)及反饋環(huán)節(jié)的作用 ４、 了解功能模擬方法和黑箱方法的含義 ５、 了解功能模擬方法和黑箱方法的應用 ［過程與方法］ １、 結合案例分析影響簡單控制系統(tǒng)運行的主要干擾因素及克服方法 ２、 結合案例分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié) ［情感態(tài)度與價值觀］ １、 能具體問題，具體分析 ２、 能在生活中應用反饋原理，調(diào)節(jié)自身的心理、學習與生活 四、教學重點、難點 重點：干擾因素的定義 難點：1、了解干擾對控制系統(tǒng)的影響，并能分析克服干擾因素的合理方案；2、分析閉環(huán)控制系統(tǒng)有較強抗干擾能力的機理，能夠分析一個簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的克服干擾因素的過程。 五、教學策略 六、教學資源準備 多媒體課件等。 七、教學過程 序號 教學內(nèi)容 教師引領 學生活動 1 引入新課 列舉日常生活中時常存在的“干擾”現(xiàn)象： ①自然產(chǎn)生的：風中騎車、行船等； ②人為造成的：手機信號對電腦的干擾； 明確本節(jié)主要討論的是干擾因素的也同樣存在于控制系統(tǒng)當中問題。 思考、參與討論。 2 什么是干擾因素 教師引導學生回答：我們要學習的干擾因素指的是控制系統(tǒng)當中的干擾因素。 結合具體控制系統(tǒng)，使同學們了解控制系統(tǒng)當中的干擾因素所指的是什么。 練習 P108馬上行動 P109思考 聽講，根據(jù)具體的控制系統(tǒng)，回答它們會受到那些干擾因素的影響。 3 分析干擾因素 根據(jù)一個具體的控制系統(tǒng)分析干擾對控制系統(tǒng)的影響并分析克服干擾因素的合理方案，總結出以下三點： 1、 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能與干擾因素的控制以及克服能力直接相關； 2、 干擾因素的個數(shù)不定； 3、 只有使被控量穩(wěn)定，才能使控制系統(tǒng)正常操作。 聽講、討論。 4 分析控制系統(tǒng)怎樣克服干擾因素 列舉游泳池的開環(huán)控制系統(tǒng)及閉環(huán)控制系統(tǒng)，分析閉環(huán)控制系統(tǒng)有較強抗干擾能力。 通過一些具體的控制系統(tǒng)的案例分析使同學們了解一個簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)克服干擾因素的過程。 聽講、思考。 結合老師講解和自己的理解討論一些簡單的控制系統(tǒng)克服干擾因素的過程。 5 干擾因素的利用 干擾因素在某種情況下也可以成為我們利用的對象，例如打狂犬疫苗。 討論還有那些是我們可以利用的干擾因素。 6 小結 引導學生對本節(jié)課進行整理、歸納。 對本節(jié)課內(nèi)容進行整理、歸納。 第三節(jié) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋（第二課時） 一、教學內(nèi)容分析 本節(jié)內(nèi)容在《控制和設計》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學生對閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋（feedback）有很深的認識，而且也為閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計與實施打好基礎。 二、教學對象分析 學生如果能很好的學習前面章節(jié)，將對本節(jié)的學習有所幫助。 三、教學目標 知識與技能： 1、 熟悉反饋環(huán)節(jié)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用 2、 熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程 3、知道開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)區(qū)別。 情感態(tài)度價值觀 通過學習，聯(lián)系生活，培養(yǎng)學生的觀察能力，體驗學習樂趣。滲透安全教育、德育教育、 環(huán)保等教育。 四、教學重點和難點 重點：熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用 難點：能分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，畫出一個簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。 五、教學策略 用方框圖分析生活中常見控制系統(tǒng)，通過實踐、游戲、討論、分析等方法使學生懂得反饋在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的作用 六、教學資源準備： 電線若干、水塔水位控制模型1套（自制）、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行車模型、烘箱、畫架等 七、教學過程： 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 導入新課 [探究目的]： 1、引入反饋概念，分析在沒有對比操作的情況下，制作的難易。 2、通過合作探究來提升同學們的團結合作精神。提高創(chuàng)作思維和動手操作實踐能力。 3、通過教師自制的自行車模型作品來感觸同學們的創(chuàng)作意念，用創(chuàng)新以發(fā)展和感知生活中的美，并通過習作實踐交流。 4、用自行車工藝品來提高學生審美能力，裝飾豐富擺設生活美，豐富人們的精神享受。 [探究內(nèi)容]：鼓勵學生合作探究，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發(fā)展。注意引導學生體會控制系統(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成的作用。運用生活中破舊拋棄的電線進行設計制作出自行車模型。 材料：用直徑1.5毫米---2毫米的銅電線。 工具：剪刀、尖嘴鉗和斜口鉗各一把，示范作品若干，線材藝術作品圖片資料等。 內(nèi)容：小組合作設計制作一件自己喜歡的線材（稍硬）自行車藝術擺設品。引導分組探究創(chuàng)作思路、制作方法、色彩線調(diào)配等。 [提問引出]：人腦---手----做模型（開環(huán)） 示范教師自制的自行車模型作品并結合實物圖象，通過眼睛比照，反應到大腦，動手操作自行車作品設計制作。 [引出問題]： 為什么用眼睛觀察實物或圖樣操作起來更方便正確 （閉環(huán)） ? 人腦-----手-----做模型 ? -----眼睛--- 學生觀察，動手操作，思考 新課講授 [案例分析]：投籃 [游戲]：乒乓球投入一次性杯子 [引導學生得出結論]：投籃的工作過程 [引出結論]：反饋---控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程 [思考提問]：生活中的反饋：反饋控制是一種在計劃執(zhí)行一段時間或結束后進行的事后控制，主要為下一步計劃的實施總結經(jīng)驗，但它卻常常是管理控制工作的主要形式。例如投訴與反饋、留言反饋、意見反饋、環(huán)境反饋、教學活動、超市反饋調(diào)查表、市場信息反饋系統(tǒng)、工作總結、 產(chǎn)品性能檢驗、現(xiàn)代酒店控制方法等。 [游戲]：在黑板上畫兩張大臉，“四官俱全”，沒有眼睛。然后請一個同學上來“填”眼睛，閉著眼睛畫，位置不對；也不好看睜著眼睛畫，漂亮。 [分析原因]：將兩次畫的過程來分析。畫出其控制框圖，得出它們的控制類別。 1、閉著眼睛畫： 人腦控制手畫眼睛：人腦——手——眼睛； 控制過程中，沒有反饋環(huán)節(jié)，不能對控制結果加以修正、調(diào)節(jié)。是個單程的控制流向。這是開環(huán)控制。 2、睜著眼睛畫： 人腦控制手畫眼睛，在此過程中，眼睛可以把手的位置及畫的效果及時反饋給大腦，使得大腦準確精細的控制手去畫好眼睛。控制過程中有反饋環(huán)節(jié)可以把控制結果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。這是閉環(huán)控制。 [講解]：汽車速度控制 [講解]：反饋方法——利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預期的目標運行的方法。 [演示]：反饋的工作過程：當人打算要拿桌子上的水杯時，人首先要看到自己的手與杯子之間的距離，然后確定自己手的移動方向，手始向水杯移動。同時人的眼睛不停觀察手與杯子的距離（該距離就是輸入與輸出的差值），而人腦（控制器）的作用就是不停控制手移動，以消除這個差值。直到手拿到杯子為止，整個過程也就結束了。從上面的例子可以看出，由（負）反饋形成的偏差是人準確完成拿杯子動作的關鍵。如果這個差值不能得到的話，整個動作也就沒有辦法完成了。這就是眼睛失明的人不能拿到杯子的緣故。 [教具演示]：水位自動控制系統(tǒng) 接通電源后，電機工作，水泵出水，當水位升到A 點水位傳感器位置時，電機停止工作；當水位由A點降止B點以下時，電機又開始工作，這樣往復，達到了自動控制儲水器中的水位。 [學生討論]：請同學們相互討論一下這個水位自動控制系統(tǒng)的工作過程，試用系統(tǒng)框圖來描述。（引導學生歸納出水塔水位控制系統(tǒng)框圖，著重推導信息反饋與比較環(huán)節(jié)的框圖表達。） [教師總結]：簡單的閉環(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。 [閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程]： 閉環(huán)控制系統(tǒng)就是系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。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)達到穩(wěn)定。 [核心]：通過反饋來減少被控量(輸出量)的偏差。 [案例分析]：閱讀書上案例 [思考設計]：家用抽水馬桶是一個典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)的水位控制。（鏈接下節(jié)課用水位檢測，控制電路，電磁閥來改進為自動控制，設計閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，并用頭腦風暴法獲更多節(jié)水控制創(chuàng)造性設想。） [思考]：在水箱的水位控制系統(tǒng)中，控制量還可以有其他選擇嗎？為什么？ 控制量是進水閥的流量。放水、蒸發(fā)是干擾 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點: 1)系統(tǒng)輸出量對控制作用有直接影響。 2）有反饋環(huán)節(jié)，并應用反饋減小誤差。 3）當出現(xiàn)干擾時，可以自動減弱其影響。 [實物展示]： 烘箱（飲水機） 溫度自動控制系統(tǒng)。首先用熱電偶來代替溫度計來測量溫度的值，然后對溫度的比較，當小于恒溫箱給定時，就增大加熱裝置的電流；相反當大于恒溫箱給定時，就減小電流。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。 加熱爐的溫度自動控制系統(tǒng)的結構圖： [閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較]：[介紹]：閉環(huán)控制：反饋控制， 偏差控制，可以抑制內(nèi)、外擾動對被量產(chǎn)生的影響。精度高、結構復雜，設計、分析麻煩。 開環(huán)控制：順向作用，沒有反向的聯(lián)系，沒有修正偏差能力，抗擾動性較差。結構簡單、調(diào)整方便、成本低。在精度要求不高或擾動影響較小的情況下，這種控制方式還有一定的實用價值。 [提問回答]： 開環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) 能否自動調(diào)整和補償 控制精度 結構 適用場合 [補充討論]： 紅綠燈定時控制（開），車流量控制（閉） 檢測輸出（閉），否則（開）例如自動門檢測 人工控制，自動控制，開環(huán)控制，閉環(huán)控制之間區(qū)別聯(lián)系 [補充]：起增強輸入信號作用——正反饋。 起減弱輸入信號作用——負反饋。 正反饋不能進行控制，會使系統(tǒng)的偏差越來越大。 只有負反饋控制系統(tǒng)才能完成自動控制的任務。 負反饋控制系統(tǒng)最大的特點：檢測偏差，糾正偏差 課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納 練習 學生做練習 第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設計與實施 一、教學內(nèi)容分析 本節(jié)是這一單元的最后一節(jié)，可以說是這單元的“收口”部分，讓學生了解控制系統(tǒng)設計的一般思路比較關鍵，只有這部分內(nèi)容理解了，才能有效的進行下一個內(nèi)容——控制系統(tǒng)的設計與實施案例。在控制系統(tǒng)的設計與實施案例中，重點要讓學生會分析和選擇案例，并最終會設計。 二、教學對象分析 這是本書的最后一節(jié)，學生們通過前邊知識的學習，基本上知道應該怎樣來設計一個產(chǎn)品，但是在專業(yè)知識方面還是比較欠缺，所以在這里設計練習時要注意盡量找學生身邊的容易理解的案例來進行設計。 三、教學目標 1.知識與技能：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(tǒng)的方框圖，并形成初步的控制系統(tǒng)設計的方案。 2、通過講解和實際操作是同學們加深對控制系統(tǒng)實施的理解與應用 3、情感態(tài)度與價值觀：能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設計方法，制作一個控制裝置；或者根據(jù)簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進行模擬實施，學會調(diào)試運行提出改進方案。 四、教學重點和難點 重點：了解簡單的被控對象的基本特性，確定相關的量，會畫方框圖。 難點：制作 五、教學過程： 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 導入新課 復習提問設計的一般思路。 引出控制也需要設計。 回答問題 新課講授 1、控制系統(tǒng)設計的一般思想 我們知道在設計的一般過程中，首先要發(fā)現(xiàn)和明確問題，那么在對控制系統(tǒng)進行設計時我們要明確那些問題呢？ 給出答案（幻燈片） 1，開環(huán)控制系統(tǒng)的設計 講述普通風扇的控制系統(tǒng)設計（幻燈片） 請同學快速閱讀書中案例《電吹風控制系統(tǒng)的設計》，并思考電吹風的被控對象、被控量以及控制量都是什么？ 2，閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計 講述簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求（幻燈片）。 讓學生閱讀書中案例《抽水馬捅水箱的自動控制系統(tǒng)的設計》 2、控制系統(tǒng)的設計與實施案例 好，我們了解了控制系統(tǒng)設計的一般思路，下面我們一起來分析和了解控制系統(tǒng)的設計與實施案例 播放“香港回歸升旗視頻” 引導學生，如果我們學校的升旗也設計成這樣那該多好。 閱讀書中案例《自動升旗簡易控制裝置的設計》 在教師的引導下思考并回答問題 觀看 看書中案例，思考后回答問題 認真聽講 認真閱讀案例并討論下邊的問題。 觀看 看書并小組研究 課堂小結 教師引導補充 與老師一起歸納 練習 1、晾衣控制裝置 2、畫自行車發(fā)電看電視的方框圖并分析其中的技術和原理 學生做練習