1、控制系统设计的一般思路优秀导入

第四节

控制系统的设计与实施

教

材：通用技术（必修2）

文档内容：控制系统的设计与实施

章

节：第四单元

控制与设计

第四节

控制系统的设计与实施

课

时：1课时

一、教学目标

1.了解简单控制系统的基本特征。

2.形成初步的控制系统设计的方案。

3.能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图。

4.能根据开环控制系统的设计方法，搭建设计平台并改进。

二、教学重点

1.根据设计要求运用控制系统设计分析方法确定控制系统各部件，形成初步的设计方案。

2.确定控制系统的各元素并能画出控制系统的方框图。

三、教学难点：

控制系统中信号传输过程的分析。

四、教学方法：讲授、讨论、小组合作。

五、设计思想

1.教材分析

本节课内容为本单元的第四节，是前几节知识的总结与应用。通过适当的教学情景，结合学生生活经验，探究控制系统设计与实施的含义，归纳总结控制系统设计与实施的思路。通过设计实践活动，引导学生了解、掌握控制系统的分析方法和设计思路。

2.学情分析

高二的学生已经有了一定的生活经验，对于生活中的事物已经有了一定的感性认识。但是学生以前很少有设计的意识和设计的理念，对于设计的过程还充满陌生感。通过控制系统的分析与设计，使学生对实践经验的生活经历，上升到一定的理论认识。

3、学法设计：

引导学生进行“问题式学习”，了解控制的对象、目的和方法。引入生活情境，小组讨论、形成初步的设计方案。通过方案分析，了解系统中信号传输过程并画出系统方框图。在老师的帮助下，体验控制系统的实施过程。 4、教学策略：

提出一个生活中时常会遇到的问题，在分组讨论后形成初步的设计方案。针对方案进行系统分析并体验控制系统的实施过程。在学生自己设计和体验的过程中达到突破难点，实现教学目标和目的。

（1）通过生活中电灯的控制引入控制系统的相关知识，从而引入课题。

（2）引入生活情境，引导学生解决问题，提高自主学习的能力。

（3）搭建控制平台，并根据设计要求对设计平台进行调整。

（4）引导学生回顾控制系统的设计、实施过程，了解设计、实施思路。

（5）启发通过更换已有控制系统中的装置、实现其他功能，培养学生的创新能力。

六、教学准备：台灯、螺丝刀、剪刀、光电开关、课件、方框图等。

七、教学过程

教学环节

教学内容

教学方法

控制是系统当中非常重要的环节，所谓控制，是指为启发、了达到某种目的，采用一定的方式或手段，使事物朝着我讨论、们希望的方向发展。例如“电灯的控制”，控制的方法有哪讲授

些？在电灯控制系统当中，控制的对象是谁？控制的目的是什么？因此，提到控制，我们就要想到，控制的对象，控制的目的以及控制的手段。今天，我们就对电灯的控制做进一步的探究。

新

课

引

入

1、控制系统的设计

启发、教

新

课

讲

解

有位同学在生活中遇到了这样的问题，从卧室走向卫讨论、生间，夜晚光线非常灰暗，墙壁上的开关寻找起来很困难。探究

于是他就在想，能不能设计一款电灯，我们需要它点亮时点亮，不需要点亮时熄灭。今天，同学们一起，帮他解决这个问题。小组讨论，选出最优方案。

2、进行控制系统信号传输过程的分析

（1）照明系统的输出结果：灯点亮或者熄灭。

（2）灯点亮的条件：夜晚、有人。

（3）夜晚、有人信号的接收装置：光敏、红外传感器。

（4）分析信号的装置：控制电路。

（5）执行信号的装置：继电器。

（6）被控对象：灯。

夜晚、

2有人、

(输入）

控制

电路

点亮、

熄灭（输出）

学过程

继电

器

灯

新

课

讲

解

3、形成控制系统方框图

（1）输入的信号：输入量。

（2）分析信号并发出指令的装置：控制器。

（3）执行指令的装置：执行器。

（4）被直接控制的对象：被控量。

（5）输出的信号：输出量。

输入量

控制器

输出量

体验、

实施、交流

执行器

灯

4、体验控制系统的实施过程。

（1）搭建一个控制平台。

（2）更换照明电路中的开关，实现

夜晚、有人时自动点亮的功能

总

结

1、梳理控制系统的设计与实施的一般思路。

2、更换照明系统方框图中的装置、

归纳总结、知识迁移

总结分享

作

业

任选一个控制系统进行分析，并画出系统方框图。

知识巩固升华

八．板书设计

第四节

控制系统的设计与实施

输入量

控制器

执行器

灯

输出量

九、教学反思

尝试引导学生进行“问题式学习”的过程来掌握本节课的知识，在老师的帮助下，学生能够将生活中的经验逐步与控制系统联系起来，学以致用，达到了课程目标。但课堂教学时间把握略有欠缺，应当将环节适当精简。