1、干扰因素名师教学设计

太原综合高中

课时教学设计首页（试用）

授课时间：

2019

年

5

月

9

日

课题

4-3闭环控制中的干扰与反馈

知识

与

技能

课型

新授课

课时

1、能结合案例找出影响简单控制系统中的干扰，了解控制中存在干扰；

2、学生能理解干扰的概念，熟悉闭环控制系统中干扰的基本作用；

3、综合所学的有关控制的知识，了解不同控制系统克服干扰的方法的优劣。

1、学生能通过案例分析简单控制系统中的干扰，归纳出克服干扰的基本方法；

2、运用所学知识，激发出学生对于克服控制中的干扰的创新思维；

3、能综合各种控制系统的有关知识，独立分析简单的克服干扰的方法，逐步形成理解和分析闭环控制系统工作的一般方法。

课时教学目标

过程

与

方法

1、通过对干扰实验的体验和观察，获得对干扰的感性认识；

（三维）

情感

2、在体验干扰的基础上，能进一步讨论控制中的干扰，感受科技的魅力，态度

形成和保持对技术发展的关注和兴趣培养；

价值观

3、通过内化干扰的知识，形成正确的对系统中干扰的认识，并建立稳定的控制系统认识态度，形成勇于探索和敢于创新的精神。

教学重点

重点及

难点

1、了解实际控制系统中会存在干扰影响控制；

2、让学生能够分析简单控制系统中的干扰，理解克服干扰的基本原则，分析克服干扰的具体方法，并结合开环和闭环控制进行对比；

1、分析克服干扰的具体方法；

2、综合理解开环与闭环的优劣只是相对的，理解干扰不是全有害的。

难点

教学方法与

手段

根据本课的教学目标，我采用教师讲授，媒体演示，任务驱动，学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。

本节是在学生对控制系统有一定认识的基础上具体的阐述闭环控制系统的干扰与反馈的辨证关系，是全书的重点章节，也是控制系统的具体应用章节章节。为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。

使用教材的

构思

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太原综合高中

课时教学流程(试用)

教师行为

【上节回顾】

一、开环控制系统方框图；

二、闭环控制系统方框图；

三、说出闭环控制系统工作方式；

【创设情境、导入新课】

做一个简单的调查：每天上学骑自行车的感受？乘车的感受等？

在送乘飞机出行时，为什么不能说祝你一路顺风，（活跃课堂气氛，激发学生的求知欲。）

补充

课堂变化及处理

主要环节的效果

学生行为

请两个同学进行板书，另一个同学或几个同学共同回答（也可以是一个小组）

大部分同学应该是有风的影响，从而联

系到本节课的内容：干扰因素，同时乘这节课我们就研究研究闭环控制系统车也有干扰，而且不论是骑自行车还是乘车干扰因素不止一个，有主要的，有的干扰与反馈。

次要的。

【新课教学】

1、干扰因素

本环节通过对二个典型的案例的分析，由学生归纳闭环控制系统的干扰与反馈。再联系实际生活，由学生列举生活中的例子，证明他们的观点。

案例一：逆风中骑自行车。

案例二：飞机飞行。

结论：在控制系统中，干扰因素一定有，可能有一个，也可能有若干个

案例三：战士在大风大雨中进行射击练

2

习。

马上行动：对电冰箱这个系统的分析，干扰因素，对干扰因素的控制，

扩展讨论：生活中还有哪些例子说明“闭环控制系统的干扰是存在的，是不案例分析：电视机的工作。从学生看电可避免的”？

视的经历来分析，引导，让学生从电视内容中走出来，关注电视的相关技术与控制。

结论：干扰因素有时要控制，有时还要利用。

2、反馈

什么是反馈？

从学生的学习、考试与同学、老师的交流来谈反馈。

还要以自行车为例，风这个干扰因素，对骑自行车的人产生的效果，来分析反馈的定义。

画反馈的方框图：

分析几个反馈产生的影响，画出反馈的示意图。至少要练习四个，加深印象。

骑自行车，电冰箱工作控制，驾驶员开车，某一次考试与成绩。

扩展讨论：通过分析，增加对电冰箱的了解，进而了解生活。

对于城市的学生可以分析自动扶梯的升降控制，农村的学生可以分析蔬菜大棚的温度控制。

让学生讨论，生活中的一些个干扰因素，哪些要克服？，哪些可以利用？哪些干扰不能克服，也不能利用？

3

通过这些分析，得出结论，反馈对系统有一定的控制作用。（引出下一个知识点）

闭环控制系统的工作过程：

从反馈的方框图中，进一步的分析就可以理解了，关键是方框图的应用。

可以用书中的案例，但如果使用书中第一个案例一直分析下来，使教学有一定的连续性，再结合书中的例子，加以提升，要结合学生的实际，书中的两个案例较专业，学生没有见过这样的东西，分析起来难度会大一些。此处建议以电冰箱为重点来分析。

关键：找了一个主要的能检出变化量的干扰因素，

结论：能克服外界干扰，使被控量在给定值附近。

●冰箱温度的控制范围，电脑CPU的温度的控制范围。

●运动物体的控制。控制的范围，控制的速度均不一样。

3、功能模拟方法

扩展：控制的范围大小，控制的速度，用手动控制代替自动控制的方法，控制是现代高科技的体现。

器代替人脑实现了需要的控制，执行器代替了人手实现了控制功能，检测器代替了人眼实现了检测的功能。

结构模拟与功能模拟：

模拟是人类认识和改造客观世界的主要途径之一，是重要的认知方法。功能模拟是要求模型和原型之间在功能和行为上相似。用模型实现原型的某些功

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能，模型本身就是研究的主要目的。即主要研究用什么样的模型去实现原型的某些功能，从而为人类创造出有用的技术系统。

4、黑箱方法

中医看病的方法。买西瓜的方法。通过这两个案例的分析，了解对无法打开与不能打开的事物内部的认识的方法，这样的方法的应用还有哪些，让学生充分的去想象、分析。

【课外拓展】

为了加深学生对知识的记忆、理解，我对本节课中学生在学习过程中所分析的问题做以简单的总结，并以“电冰箱的控制原理”的案例再现本节课的重点内容。鼓励学生全面的、辨证的分析问题。

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教学后记

让学生能够分析简单控制系统中的干扰，理解克服干扰的基本原则，分析克服干扰的具体方法，并结合开环和闭环控制进行对比

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