4.4.2设计与实施雨水收集池水位控制系统-【新教材】苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》教案

第四单元控制及其设计第2节开环控制系统的工作过程[学习目标]（1）简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程（2）闭环控制系统的基本组成（3）简单的闭环控制系统的方框图（4）控制器和执行器的作用[课前预习]1、控制的含义2、控制的分类3、控制的应用（1）、人们按照自己的，通过一定的，使事物向，这就是控制。

（2）、理解一个控制现象，要明确、和。

如汽车方向驾驶，控制对象是，控制目的是，控制手段是。

（3）、按照执行部件的不同，控制分为、和。

[课堂导学]【任务一】——理解控制系统【技术体验】搭建雨水收集池水位报警装置工作过程分析：一、控制系统1、 含义：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节共同实现，这些环节所涉及的装置就构成了一个系统，称为控制系统。

2、控制系统通常又分为 控制系统和 控制系统。

【任务二】——分析开环控制系统工作过程【技术体验】搭建定时浇水控制系统模型二、开环控制系统1、含义：控制系统的 不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。

2、开环控制系统的方框图输入量：控制系统的给定量，即控制系统为达到设定目标所需要的输入信号，作用于控制对象或系统输入瑞，并可便系统具有预定功能或预定输出的物理量。

输出量：控制系统所要控制的量，使系统要达到的设定目标，表现于控制对象或系统输出端，并要求实现自动控制的物理量。

控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。

执行器：接受控制器输出的控制信号，产生具体的控制效果，使输出量产生预期的改变，是控制系统实现目标达成的主要工作部件，直接对被控对象进行控制的装置或元件。

控制量：执行器的输出信号，一般也可为执行器所做的功的形式。

被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程3、简单的开环控制系统工作过程控制器接收到输入信号，命令执行器工作，执行器做功输出控制量，使被控对象状态变化，从而输出既定目标。

实例说明：火灾报警控制电路基本组成如下面方框图所示：【学生活动】1、用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框图中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。

高中通用技术控制与设计教案苏教版必修一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解控制与设计的基本概念及其在实际应用中的重要性；（2）掌握常用的控制方法，如PID控制、模糊控制等；（3）学会使用CAD软件进行简单的控制系统设计。

2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力；（2）通过小组合作，培养学生团队协作和沟通的能力；（3）通过动手实践，培养学生实际操作和创新能力。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对控制与设计技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索和坚持真理的精神；（3）培养学生关注社会发展和科技进步的意识。

二、教学内容第1节控制与设计的基本概念1. 控制的概念及其作用2. 控制方法的选择与应用3. 设计的原则与方法第2节常用的控制方法1. PID控制及其应用2. 模糊控制及其应用3. 其他控制方法简介第3节CAD软件的使用1. CAD软件的基本功能与操作2. 控制系统图的绘制3. 设计案例分析三、教学资源1. 教材：高中通用技术控制与设计苏教版必修；2. 辅助教材：控制与设计案例分析；3. 软件：CAD软件；4. 教具：控制与设计模型、实物展示等。

四、教学过程1. 导入：通过实例介绍控制与设计在实际应用中的重要性，激发学生的学习兴趣；2. 讲解：详细讲解控制与设计的基本概念、常用控制方法以及CAD软件的使用；3. 实践：让学生动手实践，绘制控制系统图，分析设计案例；4. 讨论：分组讨论，分享学习心得，培养团队协作和沟通的能力；5. 总结：对本节课的内容进行归纳总结，强化知识点。

五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对知识点的掌握程度；3. 实践操作：评价学生在动手实践过程中的操作技能和创新能力；4. 小组讨论：评估学生在团队合作中的沟通能力和问题解决能力。

六、教学内容第4节控制系统的设计与分析1. 控制系统的设计流程2. 控制器参数的选取与调整3. 系统稳定性、准确性和快速性的分析第5节传感器与执行器1. 传感器的种类与作用2. 执行器的种类与作用3. 传感器与执行器在控制系统中的应用案例七、教学资源1. 教材：高中通用技术控制与设计苏教版必修；2. 辅助教材：控制系统设计与分析案例；3. 软件：CAD软件；4. 教具：控制系统模型、传感器与执行器实物等。

高中通用技术控制与设计教案苏教版必修一、教学目标1. 理解控制与设计的基本概念，掌握其相互关系。

2. 学会运用控制原理分析和解决实际问题。

3. 掌握设计方法和过程，能够独立完成简单的创新设计。

4. 培养学生的动手能力、团队协作能力和创新思维。

二、教学内容1. 第一节：控制与设计的概念及关系控制与设计的定义控制与设计的相互关系2. 第二节：控制原理反馈控制原理非反馈控制原理控制方法的运用3. 第三节：设计方法需求分析方案构思方案评估与选择详细设计4. 第四节：设计过程设计流程设计原则设计实例分析5. 第五节：创新设计创新思维培养创新设计方法创新设计实践三、教学方法1. 讲授法：讲解控制与设计的基本概念、原理和方法。

2. 案例分析法：分析实际案例，引导学生运用控制与设计原理解决问题。

3. 实践操作法：学生动手实践，完成创新设计项目。

4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。

四、教学准备1. 教材：高中通用技术控制与设计教材苏教版必修。

2. 教学课件：控制与设计相关图片、案例和视频。

3. 创新设计器材：如传感器、控制器等。

4. 投影仪、电脑等教学设备。

五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对控制与设计基本概念的理解。

2. 案例分析报告：评估学生运用控制与设计原理解决问题的能力。

3. 创新设计项目：评价学生的动手能力、团队协作能力和创新思维。

4. 学生互评和自评：了解学生对教学内容的掌握程度及建议。

六、教学进度安排1. 第一节：控制与设计的概念及关系（2课时）2. 第二节：控制原理（3课时）3. 第三节：设计方法（2课时）4. 第四节：设计过程（3课时）5. 第五节：创新设计（2课时）6. 第六节：项目实践（4课时）8. 第八节：拓展学习（2课时）9. 第九节：作品展示与评价（2课时）七、教学注意事项1. 关注学生的学习兴趣，激发学生参与课堂的积极性。

2. 注重理论与实践相结合，培养学生解决实际问题的能力。

开环控制系统——案例
自动门控制装置
当人走进自动门时，门上方的红外线装置检测到人 体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后， 便会发出相应的指令，启动电动机运转，从而带动门自 动开启。门开启后如果没有人在周围通知电动机反向运 转，使门关闭。
开环控制系统——投飞镖
期望值
大脑
输入量
控制器
手 执行器
A.控制器 .检测装置
C.电热盘 D.设定温度
【2016陕西卷】
闭环
实际温度
给定 温度
自动
加热装置
水箱
【2021陕西卷】
闭环 飞控单元 高度检测器
自动 电机
无人机
缩输回出/伸量出
被笔控尖对象
【2019陕西卷】
16.如图所示为红外感应饮水机电源控制方框图，该控 制系统的执行器是（ ）
A.饮水机电源 C.控制电路
B.加热状态 D.继电器
【2021陕西卷】
【2022陕西卷】
14.如图所示为汽车底部障碍物探测系统的控制方框图。 该控制系统的控制器是（ ）
A.信号 C.语音模块
落点位置
飞镖
被控对象
输出量
开环控制系统——声控灯、光控灯
输入量
控制器
执行器
输出量
被控对象
声光信号
声光检测 控制装置
开关
灯亮/灭 路灯
开环控制系统——火灾自动报警
输入量
控制器
执行器
输出量
被控对象
烟雾信号
感烟探测器
报警器
报警声 报警部件
【2015陕西卷】
红外输线入信量号 中央控处制器理器 机执械行部器件
B.微处理器 D.扬声器

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教材分析一、教材分析（一）本节内容的地位、作用：本节是前几节知识的总结与应用。

控制系统设计的一般思路是这一节的重点，也是难点。

在设计中，只有对系统的组成部分及其相互关系分析清楚了，才能进行设计。

对于学生的设计，因为是必修课的最后一个设计，要求学生一定要按设计的一般过程进行，设计课题不必复杂，但一定要让学生能够完成。

（二）本节内容分析：本节课内容为本单元的第四课时，是本单元、本书的最后一个课时。

在前面的学习中，学生已经了解了结构、流程、系统、控制与设计的关系。

设计是技术的重要组成部分之一，而且《技术与设计2》大部分都是围绕着设计这个主题来展开的。

本节分别通过开环控制系统和简单的闭环控制系统的设计案例，使学生了解控制系统设计的一般思路和步骤，通过自动升旗控制装置的设计，强化学生对设计的多方案的理解。

控制系统的设计是本单元教学内容的综合和总结，也是控制思想方法的集中体现。

这一节的教学不仅需要学生对开环控制系统和闭环控制系统的工作过程和工作原理有较好的了解，还需要熟悉控制系统的组成和各环节的作用。

二、课程标准对于本节的内容提出的要求：（一）了解简单的被控制对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计的方案这里的被控对象基本特性是指在正常的工作状态，被控对象的输出信号与输入参数、与主要的干扰参数之间的关系，只需要有所了解，对被控对象的特性的数学模型的描述在此不作要求。

当需要对一个简单的控制系统进行设计时，学生首先要学会分析这一系统中，需要控制的参数是什么，通过改变什么参数来实现控制，是采用开环控制还是采用闭环控制来形成控制设计方案，然后要能画出这一系统的方框图。

（二）能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置；或者能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施，学会调试运行，提出改进方案这是对控制的实施方面的要求，由于对控制器、执行机构、反馈环节和对象的特性没有提出更多的要求，故不要求学生象专业设计师一样进行完整的闭环控制系统设计并加以实现。

一、控制的方式与应用任务一理解控制的含义一、教学目标1.通过分析生活中常见案例，阐述控制的含义。

2.通过案例分析，辩析手动控制、自动控制、智能控制的特点。

3.观察生活中的案例，概括控制在生活和生产中的应用。

二、教学重点、难点阐述控制的含义。

辩析手动控制、自动控制、智能控制的特点。

三、教学方法讲授法，演示法，任务引导法四、教学过程1、情境导入人们利用收集的雨水进行國艺浇灌、汽车冲洗、路面冲洗和厕所冲刷等，减少了不必要的浪费，体现了充分利用水资源的可持续发展理念。

陈展设计了一套适用于家庭使用的雨水收集系統，利用收集的雨水浇灌家中阳台的植物，冲洗拖把和冲刷厕所。

2、新课学习事物的发展与变化具有多样性。

例如，降落的雨水可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗物品，还可以发电，但是也可能流入江河，增加洪涝灾害发生的可能性;一棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实有大有小，或酸或甜。

技术体验制作盆栽植物自动浇水装置体验目的:经历制作盆裁植物自动浇水装置的实践过程，体会控制的含义与意义。

情境展示:陈晨一家假期要外出两周，家里阳台的盆栽植物无人定期浇水。

她想制作一个自动浇水装置，从而解决植物无人照料的难题。

问题分析:制作- -个浇水装置，能把饮料瓶里的雨水湛注到花盆下方的接水盘中，使接水盘中保持一-定量的水，泥土自动从接术盘里吸取水分，从而保持植物生长的显润环境。

怎么把饮料瓶里的雨水引到接水盘中?如何让接水盘中的水量维持在一定的高度?活动准备:材料:饮料瓶1个、可弯塑料吸管2根、热熔胶粹、接水盘1个、小花盆1个。

工具:电烙铁、剪刀、热熔胶枪等。

主要过程:1.搭建植物补水装置。

(1)用电烙铁在饮料瓶靠近底部位置，上下排列打两个孔。

(2)插上两根吸管，把吸管下端修剪成一长一短。

(3)将热熔胶涂在吸管和瓶壁连接处，使其密封。

(4)等胶干了以后，装上水，盖紧瓶盖，就可以给植物补水了。

2.观察装置的工作过程。

高中通用技术控制与设计教案苏教版必修第一章：控制与设计概述1.1 控制与设计的定义理解控制与设计的概念探讨控制与设计的关系1.2 控制与设计的原则掌握通用设计原则学习特定领域的设计原则1.3 控制与设计的过程分析需求和目标制定设计方案实施设计并测试第二章：控制系统基础2.1 控制系统的概念理解控制系统的定义探讨控制系统的组成2.2 控制系统的类型学习开环控制系统和闭环控制系统探讨不同类型的控制器2.3 控制系统的性能指标掌握稳态误差、稳态响应和动态响应的概念学习如何评估控制系统的性能第三章：数字控制系统3.1 数字控制系统的概念理解数字控制系统的定义探讨数字控制系统的组成3.2 数字控制器的实现学习不同的数字控制器实现方法探讨数字控制器的优点和局限性3.3 数字控制系统的应用分析实际应用中的数字控制系统学习如何设计和实现数字控制系统第四章：控制系统的设计方法4.1 控制系统设计的基本步骤理解控制系统设计的过程掌握控制系统设计的工具和技术4.2 控制器设计方法学习PID控制器设计方法探讨其他控制器设计方法4.3 控制系统设计实例分析实际应用中的控制系统设计案例学习如何选择合适的设计方法第五章：控制系统的设计实践5.1 控制系统设计实践的意义理解控制系统设计实践的重要性探讨控制系统设计实践的挑战5.2 控制系统设计实践的过程分析实际应用中的控制系统设计实践案例学习如何进行控制系统设计实践5.3 控制系统设计实践的评估掌握评估控制系统设计实践的方法探讨如何改进控制系统设计实践的效果第六章：传感器与执行器6.1 传感器的作用与类型理解传感器在控制系统中的重要性学习不同类型的传感器及其工作原理6.2 执行器的作用与类型理解执行器在控制系统中的作用学习不同类型的执行器及其工作原理6.3 传感器与执行器的应用探讨传感器与执行器在实际控制系统中的应用案例学习如何选择合适的传感器与执行器第七章：模拟电路与数字电路7.1 模拟电路的基本概念与组件理解模拟电路的定义与特点学习模拟电路的基本组件及其作用7.2 数字电路的基本概念与组件理解数字电路的定义与特点学习数字电路的基本组件及其作用7.3 模拟电路与数字电路的应用探讨模拟电路与数字电路在实际控制系统中的应用案例学习如何设计简单的控制系统电路第八章：程序设计与控制算法8.1 程序设计的基本概念理解程序设计的意义与方法学习基本的编程语言与语法8.2 控制算法的设计与实现学习控制算法的基本原理与实现方法探讨不同控制算法在实际控制系统中的应用案例8.3 程序设计与控制算法的应用分析实际应用中的程序设计与控制算法案例学习如何优化程序设计与控制算法以提高系统性能第九章：控制系统仿真与实验9.1 控制系统仿真的意义与方法理解控制系统仿真的作用与意义学习使用仿真软件进行控制系统仿真9.2 控制系统实验的设计与实施理解控制系统实验的重要性学习如何设计与实施控制系统实验9.3 控制系统仿真与实验的应用探讨控制系统仿真与实验在实际控制系统中的应用案例学习如何通过仿真与实验优化控制系统设计第十章：项目管理与控制系统维护10.1 项目管理的基本概念与方法理解项目管理在控制系统设计与实施中的重要性学习项目管理的基本工具与技术10.2 控制系统维护的基本概念与方法理解控制系统维护的意义与方法学习控制系统维护的基本策略与技巧10.3 项目管理与控制系统维护的应用分析实际应用中的项目管理与控制系统维护案例学习如何有效地管理控制系统的整个生命周期第十一章：自动化与智能制造11.1 自动化的概念与发展理解自动化的基本概念探讨自动化技术的发展历程11.2 智能制造的原理与技术学习智能制造的基本原理探讨智能制造的关键技术11.3 自动化与智能制造的应用分析实际应用中的自动化与智能制造案例学习如何利用自动化与智能制造提高生产效率和质量第十二章：控制系统12.1 的概念与分类理解的定义与分类探讨的发展与应用领域12.2 控制系统的设计学习控制系统的基本原理探讨不同类型的控制系统设计方法12.3 控制系统的应用分析实际应用中的控制系统案例学习如何利用控制系统实现复杂任务第十三章：物联网与控制系统13.1 物联网的基本概念与架构理解物联网的定义与架构探讨物联网的关键技术13.2 物联网与控制系统的融合学习物联网在控制系统中的应用探讨物联网如何提高控制系统的性能与可靠性13.3 物联网与控制系统的应用案例分析实际应用中的物联网与控制系统案例学习如何利用物联网实现智能控制第十四章：控制系统安全与防护14.1 控制系统安全的重要性理解控制系统安全的意义与挑战探讨控制系统安全的关键要素14.2 控制系统安全的防护措施学习控制系统安全的防护策略与技术探讨控制系统安全的风险评估与应急响应14.3 控制系统安全与应用案例分析实际应用中的控制系统安全案例学习如何确保控制系统的安全性与可靠性第十五章：控制系统发展趋势与展望15.1 控制系统技术的创新与发展探讨控制系统技术的前沿领域与创新趋势学习控制系统技术的发展对社会的意义与影响15.2 控制系统在未来的应用前景分析控制系统在各个领域的应用前景探讨控制系统技术在未来社会中的角色15.3 面向未来的控制系统教育与培训理解面向未来的控制系统教育与培训的重要性学习如何培养具备控制系统知识与技能的人才重点和难点解析重点：控制系统的基本概念、类型、性能指标、设计方法、实践应用，以及传感器、执行器、模拟电路、数字电路、程序设计、控制算法、仿真与实验、项目管理、维护等内容。

《开环控制系统》教学设计一. 教学分析1. 教学内容与任务分析本节课选自苏教版高中通用技术《技术与设计2》第四单元第二节第二课时的内容，《技术与设计2》是在《技术与设计1》的基础上进行的一种专题性设计。

本节课是“控制的手段与应用”学习的进一步深入和细化，更是“控制系统的设计与实施”学习的前提，具有承前启后的作用,与下节课内容“闭环控制系统”互为平行关系，开环与闭环控制系统的工作过程是本单元学习的重中之重。

2.学情分析授课的对象高中二年级学生，总体来说社会实践经验比较欠缺,对于专业技术性的知识接受能力较弱,缺乏对生活的观察和深入思考，对技术现象的认知只是停留在表面。

有了《技术与设计1》及《技术与设计2》前面三个单元的学习，具备较完整的知识体系，课堂通用一些开环系统的实例讲解及操作，学生完全可以突破本节课的难点，达到预期的教学目标。

二.教学目标（1）知识与技能目标1.掌握开环控制系统的概念。

2.能运用所学知识分析水塔、自动门等生活中常见的开环控制系统。

（2）过程与方法目标1.通过操作模型，认识简单开环控制系统的工作过程。

2.初步利用控制的思想和方法尝试解决实际生活中有关控制的问题。

（3）情感态度与价值观目标1.培养学生严谨的分析态度。

2.训练学生团队合作精神，为今后的进一步专业学习及走向社会工作岗位奠定基础。

三、教学重点和难点(1)重点掌握简单的开环控制系统的基本组成和工作过程，会画系统方框图。

(2)难点使用简单的控制方法分析现实生活中相关的控制问题。

四、教学准备1.教学环境本节课用到的教学设备及多媒体要求有220V电源，小组合作探究要有足够的空间，教学地点定在通用技术设计室，各小组集中就坐。

2.教学资源PPT、微课《常见的控制器》、课前学习资源包、声控灯、水塔上水控制系统及自动控制门、《常见的控制系统》表格（附表一）。

五、教学方法及手段1.任务驱动法2.情景教学法3.小组合作探究六、教学过程设计三大块：课前预习+课堂教学+课后练习课前预习1、要求学生上班级QQ群下载学习资源包进行学习。

高中通用技术控制与设计教案苏教版必修2一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。

二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。

三、教学目标知识与技能1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。

2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。

过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。

情感态度与价值观：激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。

四、教学重点和难点重点：理解控制的含义难点：理解控制的含义五、教学策略采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用六、教学准备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程第二节控制系统的工作过程与方式一、教学内容分析控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计 2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。

《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。

它是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。

根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生在对控制系统的生活生产应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程，通过对开环和闭环控制基本组成和其工作机理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用。

二、教学对象分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。

克服干扰方法
注意
A.消除干扰
在进行控制系统设计时，必
如:在飞机上不能使用通信工具
须对可能存在的干扰进行全面的
B.减弱干扰
调查和分析，如果干扰比较严重，
如:电器在使用时远离其它电子设备 会对控制目标影响产生严重的后
C.提高控制系统性能
果，就必须考虑抗干扰措施，保
如:采用闭环控制系统
证控制系统的正常工作。
（光感传感器）（控制电路） 控制器
输入量
（电机） 执行器
（窗帘） （开或关窗帘） 被控制对象
输出量
（设定温度）
（温控系统） （压缩机） （温度检测装置）
（电冰箱） （冰箱内温度）
声光信号
声光检测 控制装置
开关
楼道灯
亮与灭
+ -
智能红绿灯系统
常见闭环控制系统
供水箱的水位控制系统 游泳池的水位控制系统
。 统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法
自动控制系统
花房恒温自动控制 花房湿度自动控制 花房光照自动控制
输入量
检测装置
设定的温度
热敏传感器
设定的湿度
湿度传感器
设定的光照强度 光敏传感器
输出量
实际温度 实际的湿度 实际光照
什么是干扰？
在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因 素称为干扰（interference）因素。
D
黑箱方法是指研究对象的内部无法打开或不便打 开的情况下,通过输入量与输出量的关系探测其内 部的特性。如果把胃部看做研究对象,胃镜检查则 是直接观察研究对象内部情况,与黑箱方法的概念 不符
D
2.如图所示为一款宾馆用的感应式液压自动餐炉。当传感器检测到人靠近 时,液压装置会自动打开炉盖,方便客人查看或夹取食物,客人离开几秒钟 后,炉盖自动关闭,以保持食物的温度与卫生。以下关于该炉盖开合控制系

控制系统的设计与实施教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书通用技术（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：第2～3课时一、教学目标1. 了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，采用逆推法画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。

2. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案二、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。

三、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。

四、教学方法讲授、讨论、小组合作。

五、设计思想1. 教材分析本节要求学生亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程。

对于控制系统方案的设计不要求学生能形成详细的设计方案，只需形成初步方案，重要的是让学生亲历设计的过程，知道怎样通过分析被控对象的基本特性，确定被控量、控制量，从而形成控制系统的设计框图，对于开环控制系统和闭环控制系统的制作和实施，课标有着不同层次的要求，对于开环要求能制作一个完整的简单的控制装置，对于闭环控制系统，只要求学生根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。

本课要解决的重点是：亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程.2. 学情分析（1）学生已经使用过设计的技术语言对设计的过程和方案进行描述；（2）经历了几个设计和制作的全过程，熟悉设计过程中的各个环节以及模型或原型制作的基本方法和手段；（3）设计制作中具体技术和专业知识（如电子、电路及机械控制知识等）有所欠缺，给控制的设计和实施带来了一定的困难；3. 教学策略分析本次控制系统设计将采用开放式的设计，在提出设计命题后，不给出一个确定的系统设计方案，而是引导学生提出自己的想法，激发学生发现问题和勇于创新的激情。

本次设计将按设计的各环节按层次提供了一些在系统设计时可能会碰到的技术问题，让学生自己分析、选择认为合理的设计方案，以合作学习的方式，完成设计和制作。

驾驶员等信息）。则该系统中，被控对象是（ C ）
A.指示灯 B.汽车 C.摄像头 D.驾驶员
巩固练习——单选题
2.用电视机遥控器选台属于( ) A.人工控制 B.自动控制 C.气动控制 D.液压控制 3.以下属于自动控制系统的是( ) A.按钮开关控制 B.普通水龙头 C.花房恒温控制 D.司机驾驶汽车
目的
4. 控制的三要素
对象
控制要达到 什么目的
控制的对象 是什么
举例：汽车的转向控制:控制目的:改 变行驶方向 控制对象:车轮 控制手段：驾驶者通过转动方向盘推 动转向杆，再带动车轮转向。
手段
采取什么控 制手段
如何找控制对象
①看控制的名字。 ②看控制的目的。 ③看控制的结果。
马上行动
观察生活中的控制现象，说说相应控制的三要素。
气动阀门
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制 液压控制：运用液体动力改变操纵对象的工作状态。
液压千斤顶
液压打桩机
液压控制动画
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
电动控制：所控制的对象是电动执行元件。比如电动伸缩门、 继电器、变频电机、电磁阀、伺服驱动器等。
0 2 辨析控制的类型
1、按照是否有人工干预情形来分类
控制类型
人工（手动）控制：控制的过 程有人的直接干预和全程干预
自动控制：控制的过程无人 直接参与
智能控制：自动控制领域里 的一个新的分支和发展方向
控制的过程 控制开始之后到结束之前的过程
人工控制：控制的过程是在人的直接干预和 全程干预下进行的。 人工控制的特点：①全程干预；②人为控制系统；③人的部分器官与其他控

《控制的方式与应用》说课稿尊敬的各位评委老师们，大家好！今天我说课的题目是控制的方式与应用。

我将从以下几方面进行说课：说教材分析、说学情分析、说教法学法、说教学过程、说教学反思。

一、教材分析1. 教材版本及章节苏教（2019）《技术与设计2》第四单元第一节《控制的方式与应用》，教学内容包括任务一、理解控制的含义，任务二、感知控制的应用。

2. 本课教材地位承上启下：1.控制单元的入门教学，学习设计控制系统的基础。

2.流程与系统的延伸与拓展。

3.巩固学科核心素养的保障。

关联：1.与本单元各节关联性高，控制系统工作方式分析，控制环节的设计与改进2.反馈条件的应用。

相对独立：本节为控制单元起始课，与结构、流程、系统几大主题相对独立。

3. 本课教学目标，核心素养及课标要求教学目标：1.通过分析生活中常见的案例，理解控制的含义。

2.通过案例分析，辨析常见控制类型的特点。

3.观察生活中的案例，了解控制在生活和生产中的应用。

核心素养：1.技术意识：知道控制在生产生活中的广泛应用以及相互关系。

了解人类需求是如何促进技术发展的，理解技术活动需要运用多种知识。

2.工程思维:能通过控制系统实例，感知控制系统和工程现象，了解不同类型控制系统的特点。

3.物化能力：能对简单控制进行制作。

课标要求：理解控制、控制系统的含义及在生产和生活中的应用，通过案例分析了解手动控制、自动控制、智能控制的特点。

4. 教学重难点教学重点：控制的含义；控制的三要素；控制手段的辨析。

教学难点：控制在生活和生产中的应用；列举控制应用的例子，并说明自己对它的理解。

二、说学情分析学习对象：高二年级学生。

知识起点：知道控制，有生活阅历。

兴趣欲望：好奇心强，有兴趣和欲望。

学习动机：不去主动学习。

技术意识：意识淡薄。

方法能力：能力不够。

三、说教法学法教法：直观演示法、案例分析法、技术体验法、师生讨论法学法：观察法、练习、自主探究、合作交流四、说教学过程教学过程流程：1．创设情境（2分钟）2．技术体验（3分钟）3.控制含义及原因，控制三要素（5分钟）4.控制的分类辨析及案例分析（15分钟）5.感知控制的应用（6分钟）6．动手实践，加深认识（8分钟）7.归纳总结，巩固练习（6分钟）1.创设情境，激发兴趣走进情境：这是陈晨同学设计的一套家庭雨水收集系统。