高中通用技术《控制与设计》教案

第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用一、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、教学过程教学环节教师活动学生活动导入新课[录像]通过卓别林的《摩登时代》录像片段，引入新课。

学生观看新课讲授一、控制是普遍存在。

用一些典型的、生活中的例子让学生了解控制是普遍存在，对控制有初步的认识，打破其神秘感。

现代社会中的例子：生产、生活中的例子（图片）古代社会中的例子：案例1：大禹治水（图片）问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好水患的目的？答案：通过“疏通河道，泄洪为主”手段实现治理好水患的目的。

案例2：木牛流马：据研究：木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。

木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。

诸葛亮所说“木牛流马”应是比喻它们运行的灵便程度和载重量的大小：木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动敏捷而快，像马。

不是说它们外形像牛像马。

目的：帮助军队运送战略物资。

案例3：希罗自动门（图片）希罗自动门的相关材料见教参P66或江苏版P107。

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。

第四章控制与设计〔一〕本章重点知识阐述：（1）控制是人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展。

这里所说的手段就是控制技术。

（2）简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。

其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括反馈环节和比较环节。

（3）闭环控制系统是信息流经一个闭合环路，在其系统中将输出信息反传给比较环节的做法，称之为反馈。

开环控制系统是信息总是自输入端单向传至输出端，不存在信息逆向流动，也就不存在闭环。

（4）干扰就是控制系统的外部环境或条件对系统的工作准确性产生的影响，这种影响越小越好。

分析一个控制系统的干扰因素要分析控制系统易受到其外部环境或条件中的哪些因素的影响。

（5）控制系统的运行调试通常有以下几方面的内容，即：系统的试运行、系统参数的调整、其他问题的发现与解决。

〔6〕控制系统的评价与优化通常有以下几个方面内容，即系统方案的评价与优化，系统制作水平的评价与优化，系统的总体评价与优化等。

〔二〕基础知识再现：1、信息流经一个闭合环路，这类系统称之为。

此系统中将输出信息反传给比较环节的做法，称之为。

2、闭环控制系统与开环控制系统，是两类不同的系统。

从构成形式上看，二者的不同表现为。

从本质上讲，二者的不同在于。

3、简单的控制系统由两部分组成，即和。

其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括环节与环节。

4、开环控制系统的结构和原理比较简单，信息从输入端传到输出断，仅有一条路径。

它的最大缺点是不高；闭环控制系统的结构较为复杂，信息流经的路径有两条，它可以有较高的和较强的性能。

5、控制系统框图中，信息流经的路径叫做，对于闭环控制系统来说，有两个基本通道，那就是和。

6、在控制系统中，将控制器的信号转换成能影响被控对象的信号的装置，称为。

7、在人体温度控制系统中，皮肤相当于。

8、就是控制系统的外部环境或条件对系统的工作准确性产生的影响。

第四章《控制与设计》学习目标和要求：⒈积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别各种受控现象和受控过程，理解控制的含义。

⒉能够分析典型的案例，了解手动控制和自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

⒊通过案例分析，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用，熟悉反馈环节的作用。

⒋通过案例分析，找出并分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。

⒌结合一定的案例，了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，划出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。

⒍能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置，或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。

（导入）：我国古代有一种靠风力来推动的风磨，当风力强的时候，磨盘就转得快，当风力弱的时候，磨盘就转得慢。

那么，怎样才能根据风力的大小，往磨盘上添加谷物呢？对此，人们设计了一个漏斗：当风磨转动慢的时候，这个漏斗会自动地缩小漏口，使少量的谷物流进磨盘；当风磨转动快的时候，这个漏斗会自动地张大漏口，让较多的谷物流进磨盘。

这个巧妙的漏斗在今天看来，是一个古老的控制装置，体现了人们认识并利用控制现象的久远。

事实上，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。

理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。

一、控制及控制系统1 控制人们根据自己意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（control）。

这里所说的手段就是控制技术。

如：射手通过瞄准使箭射中靶心；人们通过电冰箱获得适当的温度，使食物能够长期存放；先进的生产流水线通过计算机的指挥实现自动化生产等。

注意：理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。

例如：在人力三轮车转弯过程中的方向控制问题中，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。

第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用一、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。

2019-2020年高二通用技术第四章控制与设计第一节什么是控制教案一、本节内容的地位、作用：本节课内容相对比较简单，主要是调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情，初步掌握控制及其设计的思想和方法。

这样做比较符合学生的认知规律，既能减轻学生的负担，又能够保证学生有充足的实践、讨论和探究的时间，使学生能真正消化知识，提高技术素养。

二、本节内容分析：本节是通用技术必修模块《技术与设计2》（地质版）第四章控制与设计第一节。

本节是控制与设计的了解性内容，是学习控制与设计全章的导入和基础。

让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本的认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。

三、教学目标：知识与技能：1．理解控制的含义。

2．理解生活中的控制现象，明确控制对象、控制目的及控制手段。

3．根据生活实例，了解手动控制与自动控制。

4．理解控制在生产和生活中的应用。

过程与方法：积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程。

情感态度与价值观：对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。

四、教学重、难点：（一）教学重点：理解控制的涵义（二）教学难点：能从遇到和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程五、教材分析（一）通过引入三个案例，使学生建立关于控制的初始经验。

以控制效果为线索，形成关于控制的基本认识。

并通过学生活动加以扩展。

（二）控制的基本表述；控制在人类生活中的广泛应用。

（三）通过调查研究活动强化对于控制的基本认识。

在教学过程中，可以把本单元的教学内容设计为六个环节：环节1：关于控制的初步认识和感性经验观察：通过对三个具体案例的观察，形成关于控制的初步认识和感性经验，同时建立起关于控制技术学习的教学情境。

环节2：强化对控制的初步认识和感性经验课堂活动：通过教材中设计的“讨论交流”活动，强化对控制的初步认识和感性经验，同时强化己建立起来的教学情境。

通用技术必修《技术与设计2》第四章控制及其设计一、单元基本信息二、单元教学整体规划1、主题名称控制及其设计——无接触手部消毒控制系统的设计2、主题概述控制是一门综合性学科，控制和控制系统在人们的生活和生产中有广泛应用，疫情背景下本单元以无接触手部消毒控制系统的设计为载体，学习控制及其设计的知识，了解不同种类的控制，理解控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机制等的含义，有助于发展良好的逻辑思维及运用控制方法解决问题的能力。

3、单元教学设计意图兼顾理论学习与实践应用，应用所学的控制知识设计制作无接触手部消毒控制系统，并结合所学知识进行优化，培养通用技术学科核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。

三、单元内容分析1.单元内容本单元作为《技术与设计2》的结束单元，是在《技术与设计1》中学习设计的相关知识，经历了完整的设计过程后，再结合结构及其设计、流程及其设计、系统及其设计的相关知识，升级设计理念，运用控制方法解决实际问题。

2.单元项目实施《无接触手部消毒控制系统的设计》在《控制及其设计》的第一节课《了解控制》即可创设情境，抛出设计任务，了解其中的控制现象；然后分析其控制的实现需要哪些组成部分、控制如何一步步实现；接下来让学生尝试进行设计；设计、制作中难免遇到问题，设法去解决；设计制作完成进行测试，发现干扰因素并尝试消除。

整个项目活动过程串连了《了解控制》、《控制系统的组成和描述》、《简单控制系统的设计》、《控制中的干扰》，学生得到的不再是“点”状、“碎片式”的知识，他们的眼中不再是一棵棵树木，而是整片森林。

四、学习者分析控制是生活中常见的技术现象，在此之前学生没有从技术理论层面分析和理解。

在学习了《技术与设计1》和《技术语设计2》前三章的内容，学生对结构、流程、系统的相关知识有一定的储备，学生学习控制的不同类型、控制系统的组成和描述相对较容易，但学会用控制方法解决实际问题存在一定困难。

高中通用技术技术与设计第四单元第四节控制系统的设计与实施〔第二课时〕教学案例一、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。

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。

高中通用技术控制与设计教案苏教版必修一、教学目标：知识与技能：1. 理解控制的定义和基本原理；2. 掌握常见控制系统的组成和功能；3. 学会使用控制器和设计控制方案。

过程与方法：1. 通过实例分析，培养学生的观察和分析能力；2. 利用模拟软件或实物，进行控制系统的搭建和调试，培养学生的动手能力；3. 采用项目式学习，培养学生团队合作和问题解决能力。

情感态度价值观：1. 培养学生对控制技术的兴趣和好奇心；2. 使学生认识到控制技术在生活和生产中的重要性；3. 培养学生责任感和安全意识，遵守操作规程。

二、教学内容：第一课时：控制的基本概念1. 控制的定义2. 控制的基本原理3. 控制系统的组成第二课时：常见的控制系统1. 开关控制系统2. 继电器控制系统3. 计算机控制系统第三课时：控制器的使用1. 控制器的功能和分类2. 控制器的安装和调试3. 控制器的设计与选型第四课时：控制方案的设计1. 控制方案的设计原则2. 控制方案的设计步骤3. 控制方案的评价与优化第五课时：控制技术在生活和生产中的应用1. 常见控制技术的应用实例2. 控制技术在生产过程中的作用3. 控制技术的发展趋势三、教学重点与难点：重点：1. 控制的基本概念和原理；2. 常见控制系统的组成和功能；3. 控制器的使用和控制方案的设计。

难点：1. 控制原理在复杂系统中的应用；2. 控制方案的设计与优化。

四、教学方法与手段：采用讲授法、案例分析法、实验法、小组讨论法等教学方法；利用多媒体课件、实物模型、控制软件等教学手段。

五、教学评价：1. 课堂提问：检查学生对控制基本概念的理解和掌握情况；2. 小组讨论：评估学生在项目式学习中的合作和问题解决能力；3. 实验报告：评价学生对控制系统的搭建、调试和优化能力；4. 期末考试：检测学生对整个单元知识的掌握和应用能力。

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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 控制与设计的概念让学生了解控制与设计的定义和基本原理。

讨论控制与设计在实际生活中的应用。

1.2 控制与设计的方法与步骤介绍控制与设计的基本方法和步骤。

通过案例分析，让学生了解控制与设计的过程。

第二章：控制系统的基本组成2.1 控制系统的定义与组成让学生了解控制系统的定义和基本组成。

讨论控制系统各部分的作用和相互关系。

2.2 控制器的设计与选择介绍控制器的设计方法和选择原则。

通过案例分析，让学生了解控制器的设计与选择过程。

第三章：控制原理与应用3.1 控制原理简介让学生了解控制原理的基本概念和原理。

讨论控制原理在实际应用中的具体体现。

3.2 控制应用案例分析通过具体的控制应用案例，让学生了解控制原理在实际中的应用。

第四章：设计方法与原则4.1 设计方法的介绍让学生了解设计方法的基本概念和方法。

讨论设计方法在实际设计中的应用。

4.2 设计原则的介绍介绍设计原则的基本概念和重要性。

讨论设计原则在实际设计中的应用。

第五章：设计过程与管理5.1 设计过程的介绍让学生了解设计过程的基本步骤和方法。

讨论设计过程在实际设计中的应用。

5.2 设计管理的介绍介绍设计管理的基本概念和方法。

讨论设计管理在实际设计中的应用。

第六章：控制系统建模与仿真6.1 控制系统建模介绍控制系统建模的基本概念和方法。

讨论控制系统建模在实际应用中的重要性。

6.2 控制系统仿真介绍控制系统仿真的基本概念和方法。

通过案例分析，让学生了解控制系统仿真的过程和应用。

第七章：控制系统的稳定性分析7.1 稳定性概念与判据让学生了解控制系统稳定性的基本概念和判据。

讨论稳定性分析在实际控制系统中的应用。

7.2 稳定性分析方法介绍稳定性分析的基本方法和步骤。

通过案例分析，让学生了解稳定性分析的具体过程。

第八章：控制器设计方法8.1 经典控制器设计方法介绍经典控制器设计方法的基本原理和方法。

通用技术_控制与设计教案一、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和技术，如PID控制、模糊控制等；（3）学会使用相关设计软件进行控制系统的设计和仿真。

2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力；（2）通过实践操作，培养学生动手能力和团队协作精神。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对通用技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于创新、不断探索的精神。

二、教学内容1. 控制与设计的基本概念（1）控制的概念及其分类；（2）设计的原则和方法。

2. 常用的控制方法和技术（1）PID控制原理及应用；（2）模糊控制原理及应用。

3. 控制系统的设计与仿真（1）使用MATLAB进行控制系统设计；（2）使用Simulink进行控制系统仿真。

三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）控制与设计的基本概念；（2）常用的控制方法和技术；（3）控制系统的设计与仿真。

2. 教学难点：（1）PID控制和模糊控制的设计与应用；（2）MATLAB和Simulink在控制系统设计中的应用。

四、教学过程与方法1. 课堂讲解：通过讲解控制与设计的基本概念，让学生了解控制与设计的重要性；通过案例分析，让学生掌握常用的控制方法和技术。

2. 实践操作：让学生动手实践，使用MATLAB和Simulink进行控制系统的设计与仿真。

3. 小组讨论：让学生分组讨论，分享各自的设计成果，互相学习，提高设计能力。

五、教学评价1. 课堂讲解：通过提问、回答等方式评估学生对控制与设计基本概念的理解程度；2. 实践操作：通过学生提交的设计报告和仿真结果，评估学生对控制方法和技术掌握的程度；3. 小组讨论：通过学生之间的互动和讨论，评估学生的团队协作能力和创新能力。

1. 教材：《通用技术_控制与设计》教材2. 软件：MATLAB、Simulink3. 案例素材：各类控制系统的实际应用案例4. 网络资源：相关学术论文、教程、案例等七、教学安排1. 课时：45分钟2. 教学环节：课堂讲解、实践操作、小组讨论3. 教学流程：（1）课堂讲解（20分钟）：介绍控制与设计的基本概念、常用控制方法和技术；（2）实践操作（15分钟）：学生使用MATLAB和Simulink进行控制系统设计；（3）小组讨论（5分钟）：学生分享设计成果，互相学习，提高设计能力。

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 控制与设计的概念解释控制与设计的定义和内涵强调控制与设计在实际应用中的重要性1.2 控制与设计的方法与原则介绍常用的控制与设计方法和原则通过实例分析，展示方法与原则的应用1.3 控制与设计的工具与设备介绍控制与设计中常用的工具与设备演示如何使用这些工具与设备进行控制与设计第二章：控制系统的基本原理2.1 控制系统的定义与组成解释控制系统的定义和组成要素通过图示和实例说明控制系统的工作原理2.2 控制器的设计与选择介绍控制器的设计方法和选择原则分析不同类型的控制器及其适用场景2.3 控制系统的性能评价与优化介绍控制系统的性能评价指标和方法探讨如何优化控制系统的性能第三章：数字控制系统的设计与实现3.1 数字控制系统的概念与特点解释数字控制系统的定义和特点强调数字控制系统在现代技术中的应用3.2 数字控制器的设计方法介绍数字控制器的设计方法和步骤通过实例展示数字控制器的具体设计过程3.3 数字控制系统的实现与调试介绍数字控制系统的实现方法和调试技巧分析常见问题及其解决方法第四章：控制设计案例分析4.1 工业控制设计案例分析工业的控制设计要求和流程展示工业控制设计的实际应用案例4.2 智能家居控制系统设计案例解释智能家居控制系统的需求和目标探讨智能家居控制系统设计的关键技术和解决方案第五章：创新控制与设计实践5.1 创新控制与设计的重要性强调创新控制与设计对技术发展的重要性激发学生对创新控制与设计的兴趣和热情5.2 创新控制与设计的方法与步骤介绍创新控制与设计的方法和步骤通过实例分析，展示如何进行创新控制与设计5.3 创新控制与设计的实践项目提出一些创新控制与设计的实践项目引导学生进行实践，培养他们的控制与设计能力第六章：模拟控制系统的设计与分析6.1 模拟控制系统的组成与原理详细介绍模拟控制系统的组成及其工作原理通过实验和案例分析，让学生理解模拟控制系统的实际应用6.2 模拟控制器的设计方法讲解模拟控制器的设计方法和步骤以实例形式展示模拟控制器的设计过程6.3 模拟控制系统的性能分析与优化介绍模拟控制系统的性能分析方法探讨如何优化模拟控制系统的性能第七章：现代控制理论基础7.1 现代控制理论的定义与发展解释现代控制理论的定义及其发展历程强调现代控制理论在工程应用中的重要性7.2 线性系统理论介绍线性系统的定义、性质及分析方法讲解线性系统的控制器设计原理7.3 非线性控制系统理论非线性系统的定义、性质及分析方法非线性控制系统的控制器设计方法第八章：计算机控制系统8.1 计算机控制系统的概念与组成解释计算机控制系统的定义、组成及其工作原理强调计算机控制系统在现代工业中的重要性8.2 计算机控制器的设计与实现讲解计算机控制器的设计方法与步骤以实例形式展示计算机控制器的设计与实现过程8.3 计算机控制系统的调试与优化介绍计算机控制系统的调试方法与技巧探讨如何优化计算机控制系统的性能第九章：控制系统在工程实践中的应用9.1 控制系统在工业自动化中的应用分析控制系统在我国工业自动化领域中的应用实例强调控制系统在提高生产效率和产品质量中的作用9.2 控制系统在交通运输领域的应用解释控制系统在交通运输领域的应用，如自动驾驶、高铁控制等探讨控制系统在交通运输领域的发展趋势9.3 控制系统在生物医学领域的应用介绍控制系统在生物医学领域的应用，如心脏起搏器、人工关节等强调控制系统在提高生物医学设备性能和患者生活质量中的作用第十章：控制系统设计项目的实践与创新10.1 控制系统设计项目的实践过程讲解控制系统设计项目的实践过程和方法以实例形式展示控制系统设计项目的实施步骤10.2 控制系统设计项目的创新与挑战分析控制系统设计项目中的创新点和技术挑战鼓励学生积极思考，提出创新的解决方案10.3 控制系统设计项目的评价与总结介绍控制系统设计项目的评价方法和指标强调项目总结对提高控制系统设计能力的重要性重点和难点解析重点环节1：控制与设计的概念与内涵补充和说明：本环节需要重点关注控制与设计的定义和内涵，理解控制与设计在不同领域的应用，以及它们之间的关系。

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。

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。

《控制与设计》作业设计方案一、课程背景《控制与设计》是一门重要的工程技术课程，主要涉及控制系统的基本原理、设计方法和应用技术。

通过进修本课程，可以帮助学生掌握控制系统的基本观点和设计方法，培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。

二、课程目标1. 了解控制系统的基本原理和分类；2. 掌握控制系统的设计方法和技术；3. 学会运用控制系统解决实际工程问题；4. 培养学生的创新认识和工程实践能力。

三、作业设计方案1. 作业一：控制系统基本原理要求：根据所学控制系统的基本原理，设计一个简单的控制系统模型，并分析其稳定性和性能指标。

提交要求：设计报告，包括模型图、控制方案、稳定性分析和性能指标评判。

2. 作业二：PID控制器设计要求：选择一个具体的控制系统实例，设计一个PID控制器，并进行仿真验证。

提交要求：仿真报告，包括系统模型、PID参数设计过程、仿真结果分析和改进方案。

3. 作业三：控制系统应用案例分析要求：选择一个控制系统在实际工程中的应用案例，分析其设计过程和实施效果。

提交要求：案例分析报告，包括案例介绍、控制系统设计方案、实施效果评判和改进建议。

4. 作业四：控制系统创新设计要求：结合自身专业领域或兴趣，设计一个创新的控制系统方案，并进行理论分析和实际验证。

提交要求：创新设计报告，包括系统方案、理论分析、实验结果和创新意义。

四、评分标准1. 作业质量：内容完备、逻辑清晰、深度适当；2. 创新性：独立思考、创新设计、解决问题；3. 实践能力：理论联系实际、实验验证、工程实践；4. 报告规范：格式规范、语言流畅、图表清晰。

五、参考资料1. 《摩登控制工程》（第四版），李宇飞，机械工业出版社；2. 《控制系统设计与应用》，张三，清华大学出版社；3. 《控制理论与应用实例》，王五，电子工业出版社。

六、总结通过《控制与设计》作业设计方案的实施，可以有效提高学生的控制系统设计能力和实践能力，培养学生的创新认识和工程素养，为学生未来的工程实践奠定坚实基础。

一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解控制与设计的基本概念；（2）掌握控制与设计的基本原理和方法；（3）学会运用控制与设计的方法解决实际问题。

2. 过程与方法：（1）通过实例分析，体验控制与设计的过程；（2）运用控制与设计的原理，进行简单的创新设计。

3. 情感态度价值观：（1）培养学生的团队合作精神；（2）培养学生对技术学科的兴趣和热情；（3）培养学生创新意识和解决问题的能力。

二、教学内容1. 控制与设计的基本概念（1）控制的定义；（2）设计的原则。

2. 控制与设计的基本原理（1）反馈原理；（2）系统原理；（3）优化原理。

3. 控制与设计的方法（1）系统分析方法；（2）模块化设计方法；（3）迭代设计方法。

4. 实例分析：体验控制与设计的过程（1）分析实例；（2）讨论控制与设计的要点；（3）总结经验。

5. 创新设计：运用控制与设计的原理（1）提出设计问题；（2）分析问题，确定设计目标；（3）运用控制与设计的原理，进行创新设计。

三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）控制与设计的基本概念；（2）控制与设计的基本原理和方法；（3）实例分析，体验控制与设计的过程；（4）创新设计，运用控制与设计的原理。

2. 教学难点：（1）控制与设计的基本原理；（2）实例分析，提炼控制与设计的要点；（3）创新设计，运用控制与设计的原理解决实际问题。

四、教学方法1. 讲授法：讲解控制与设计的基本概念、基本原理和方法；2. 案例分析法：分析实例，体验控制与设计的过程；3. 实践操作法：进行创新设计，运用控制与设计的原理；4. 小组讨论法：分组讨论，分享设计经验和成果。

五、教学过程1. 导入：通过生活实例，引发学生对控制与设计的兴趣；2. 新课导入：讲解控制与设计的基本概念、基本原理和方法；3. 实例分析：分析实例，体验控制与设计的过程；4. 实践操作：进行创新设计，运用控制与设计的原理；5. 小组讨论：分组讨论，分享设计经验和成果；6. 总结与反思：总结控制与设计的方法和技巧，提出改进措施；7. 布置作业：布置相关的设计任务，巩固所学知识。