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高中通用技术 技术与设计2 (苏教版)
第四单元 控制与设计
第四节 控制系统的设计与实施（第二课时）
教 学 案 例
天津市第六十三中学 张冠群
一、教学设计：
（一）教学目标分析：
1.知识与技能：
（1） 了解简单的被控制对象的基本特征，画出系统方框图，形成初步设计方案
（2） 能设计制作一个控制方法，能进行模拟控制并调试。
2.过程与方法：
通过案例式的探讨和实践改良的技术活动，提高分析能力，培养探究精神，学习权衡的思想。
3.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，体会产品设计中人性化的设计思想。
（2) 培养认真严谨的态度，进而树立“以人为本”的设计理念。
（3) 通过多种形式的教学活动，提高学生学习技术课的兴趣。
（二）教学重点、难点：
1.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。
2.教学难点：
设计一个控制系统应明确的问题的分析；控制系统设计的思想方法。
（三）教学策略：
提出一个生活中时常会遇到的问题，在学习和阅读了相关内容后针对这一问题的设计要求进行具体设计并制作成模型，在学生自己设计和制作的过程中达到突破难点，实现教学目标的目的。
本节书从理论上讲内容较难，学生理解起来比较困难，为了能有较好的课堂效果，设计如下：
（1）通过一些具体的生活中例子对比来导入有关控制的设计方法，从而引入课题。
（2）教师根据课本中的案例，引导学生解决问题，提高学习的自主能力。
（3）寻找一些贴近学生生活实际和典型的《洗衣机》（有老式新式，开环与闭环两种）等案例，利用媒体教学手段增加课堂气氛，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识。自动升旗控制的设计，难度相对高些，但比较实用，要结合学生玩电动车的经验。
（4）老师起到引导的作用，学生为主体，在学生掌握的基础上，课堂交给学生。让学生进行设计。设计改进身边的一些控制系统，从而使得学生完成本课堂的内容。
（四）学情分析：
学生对一些产品有一定的使用经验，这些经验有成功的，也有失败的，通过控制系统的分析与设计，使学生对一定的实践经验和生活经历，上升到一定的理论认识，对失败的使用经验，能从控制与设计的角度重新的认识。
（五）课前准备：
相关图片
（六）教学过程：
教学环节 师生活动 设计意图
新课讲授： 一、闭环控制系统的设计闭环控制系统的基本要求：1、闭环控制系统必须是稳定的。2、系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内；也就是精度要符合要求。3、要有较好的抗干扰性能。案例分析： 抽水马桶水箱的自动控制系统的设计（P120）师生共同分析总结：设计项目：抽水马桶水箱的自动控制系统设计要求：1、当水箱中的水位低于某指定的高度时,进水口立即进水.2、当水箱中的水位达到某一指定高度时,进水口停止进水.3、控制系统对控制的精度和系统的稳定性均没有特别的要求控制过程：学生讨论：如果要节约用水，减少水箱每次冲水的量，你能设计哪几种方案？（P120）二、控制系统的设计实施案例升旗简易控制装置的设计 以书中（P121—123）的案例为基础，请同学分析四种方案各自的特点。哪种方案最容易实现？你还能提出其他的方案吗？
（七）板书设计：
§4.4控制系统的设计与实施
控制系统设计需满足的基本条件
二、教学反思：
尽量减少教师的课堂讲解，要给学生充足的时间和空间来思考和发展，使学生有时间和空间进行自我调控、自主学习、自我分析、互相评价、促进学生学会学习。
　　我们不能仅仅经常问学生“为什么这样？”，还要努力促进学生被动的回答教师的“为什么”转化发展为经常向自己提出“为什么”。这个转化过程的引导值得我们进一步研究和探索。在课堂的互动中，所有学生都应学会如何与其他同学合作，互相补充，为求最佳解答方案而竞争，自主地进行独立学习。而教师则要进一步丰富自己的系统和控制技术和社科知识，提高教育心理学和学习心理学的水平。
三、专家点评：
能结合一些具体的生活实例引导学生发现问题、分析问题、解决问题，提高学习的自主学习能力。能由易到难的导入有关控制的设计方法，努力实现在学生自己设计的过程中达到突破难点，实现教学目标的目的。以贴近学生生活实际的典型案例为载体，帮助学生在快乐、轻松的氛围中掌握知识。还要注意及时总结和反馈，以及情景的创设。
给定水位
杠杆比较
进水阀门
水箱
水位
浮球
+
-
能达到控制的目的
采用易于实现的方式
降低控制成本
减少对环境的负面影响

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