2、简单系统的设计实现优质课教学设计

《简单控制系统的设计》教学设计

一、基本说明

1、模块：技术与设计2

2、年级：高中二年级

3、所用教材版本：苏教版

4、所属章节：第四章第三节“简单控制系统的设计”

二、教学设计：

（一）教学目标：

知识与技能：

1、了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成控制系统设计的方案。

2、能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置模型，学会调试运行，并提出改进方案。

过程与方法：

通过搭建控制系统模型体验开环控制系统的工作过程，领会控制系统的调试和改进的方法。

情感、态度与价值观：

1、通过对控制系统的设计与实施的分析，提高分析能力，培养探究精神。

2、培养认真严谨的态度，进而树立“以人为本”的设计理念。

3、培养反复检测、不气馁、坚持试验直至成功的信念。

（二）教学重点、难点：

教学重点：

设计一个控制系统应明确的问题；对控制系统的基本要求；控制系统设计的思想方法。

教学难点：

设计一个控制系统应明确的问题的分析；如何搭接电路，并对控制系统进行调试和改进设计。

（三）教学策略：

1

1、任务探究法：用“自动升旗简易控制装置的设计和制作实例”为例对一个开环控制系统进行学习，然后进行控制系统的设计试验。

2、小组学习：每3人为一小组，6人为一大组，每大组一套实验器具、共用控件，学生们要合作完成整个控制系统机械部分和电路部分的搭建，然后进行检测是否达到设计要求、实验效果。

3、拓展学习：对这个控制系统进行改进，利用老师提供的新增电子元件（如发光二级管、干簧管等）改进电路，达到不同的控制效果。

4、反思学习：在学习和制作的过程中，不断反思，提高学***。总结控制参量、控制类型与控制框图绘制，并初步掌握控制系统设计的基本方法。

三、教学过程：

教学环节

复习，

引入

新课

教师活动

复习，思考

学生活动

设计意图

巩固旧知，为新课做准备

上次课我们重点学习了控制系统的一般组成和描述的方法，了解了控制在日常生活中具有十分重要的实践意义。今天我们从实际应用出发，尝试进行简单的控制系统设计。

1、师问：我们在进行设计时，了解控

一般遵循怎样的思路？或者制系统

说应该考虑哪些基本问题？

设计的

2、课件展示：控制系统设计一般思路

的一般思路（老师简要讲解）

实践与探究：

合作探究：

自动升旗简易控制装置的设学生动手计和制作。

设计和制1、老师展示模型并运行

作升旗简2、老师进行设计分析，并绘易控制装制方框图，让学生了解干扰因置

素；

3、老师指导学生制作模型，并及时解答学生提出的问题

学生仔细倾听、思考。

学生3人一小组，6人一大组，动手制作自动升旗简易控制装置模型；（一小组负责机械部分，一小组负责电路部分，共同协作，完成整个模型制作）。

先摆要点，为后面的合作探究指定方向，避免学生盲动性。

使学生真正的动手设计和制作，也是学习电子控制设计的开始，培养了学生自主探究、合作探究的学习能力。

2

老师观察各组模型运行效果，对完成好的小组给予表扬（鼓励遇到困难的小组向其他小组请教）。

1、各小组能否对这一控制系能

统提出改进方案？

力

2、老师提供新增的电子元拓

件，比如发光二极管和单展

簧管等，引导学生改进电路，达到不同的控制效果。

1、引导学生分组汇报设计成成果展示，果；

综合评价

2、自评+他评+师评。

各组运行模型，发现培养学生反复检测、问题，并进行调试。

不气馁、坚持试验直至成功的信念。

1、讨论，思考，探究。

2、学生认识并应用了新的元件，大胆的进行了尝试，进行了控制电路的设计。

1、展示本组设计成果；

2、评价本组及其他组作品；

培养学生发散性思维，提高学生实际动手能力。

活

动

小

结

总

结

交

流

作

业

1、通过成果展示，提高学生参与意识与成就感；

2、通过师生互评与学生互评，提高学生交流、表达能力。

进一步激发学生求老师展示改进后模型

观看，思考

知欲，为下一次课的教学作铺垫。

1、为了达到控制目的，在进

通过实践，使学生了行控制系统设计时

讨论，思考，根据老解进行控制系统设必须考虑哪些基本问题？

师的提示尝试进行计时应考虑的问题，2、一个简单的控制系统应满归纳总结：

以及简单的开环控足哪些基本要求？

制系统应满足的基

本要求。

再次对控制系统有老师展示课堂小结：

1、控制系统设计的基本过程

了全面而感性的认学生总结

2、控制系统设计需满足的基识，掌握了基本的控本条件

制系统设计的方法。

如果要求在国歌播放的时间内使国旗匀速上升到旗杆的顶端，我们该如何对这一控制系统进行设计？

四、板书：

3

简单控制系统的设计

一、控制系统设计的基本过程：

确定控制目的

确定被控量及设计指标

确定系统结构

选择实现方法

建立模型

确定待调参数

分析、实验系统性能

二、控制系统设计需满足的基本条件：

1、能达到控制目的

2、采用易于实现的方式

3、降低控制成本

4、减少对环境的负面影响

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