题目

控制系统的设计与实施

年级学科

高二年级

通用技术

课型

信息技术与学科整合课

授课教师

黄土木

工作单位

浙江省衢州高级中学

教学目标

1、知识与技能：

了解简单的被控制对象的基本特征，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。

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。

2、过程与方法：

通过案例式的探讨和实践的技术活动，提高分析能力，培养探究精神与实践能力。

3、情感、态度与价值观：

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。培养认真严谨的态度，进而树立“以人为本”的设计理念。

教学重难点

关键

重点：设计制作开环控制系统。

难点：1、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。2、具体制作操作。

教学方法

讲授、讨论、小组合作制作

运用的

信息技术工具

硬件：投影仪　笔记本电脑　

软件：qq同步传输、ppt

教学设计思路

1、教材

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。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

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。

3、策略

从实用性的角度，提出生活中和工作中遇到的问题，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。

老师引导，学生为主，在学生掌握的基础上，课堂交给学生。让学生进行分析设计。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。

教学过程

设计意图

时间安排

环节一：提出问题

１、如果我们自已要设计制作一个控制系统，我们要思考哪些问题？

学生：控制的目的、对象、手段（控制器和执行器）、输入和输出，材料，人力物力和时间。

２、如果我们要进行一项报警系统的设计，比如是上游水库水位报警，能不能实现？控制器、执行器、被控对象如何选择？

学生回答并进行修正

检测、控制器装置：检测水位，达到一定水位时线路接通过

执行装置：能自动断电通电的元件―――继电器

控制对象：喇叭、红灯、绿灯等、手机短信等等

电源选择：

环节二：继电器的认识

环节三：讨论水库中水位检测装置

学生分小组讨论，复杂的可白纸上画出有关的设备。通过ＱＱ我的设备同步功能，把优秀的作品传送到屏幕上，进行比较。

环节四：讨论用什么样的输出设备更好一些？

重点是指明为什么要选这样的输出设备（被控对象）。

环节五：在白纸上画出整个线路图

各种元件用简单的示意草图来表达

环节六：线路布局图的点评

Qq同步功能进行点评

环节七：把这样一个过程用方框图加以表达

并布置实践作业

直接进入主题

提供了更详细的设计思路

该设计主要的元件是继电器，所以对继电器详细的教学，让学生完全理解它的原理

电源的确定是很容易被忽视的内容，一般借用手机充电器等

同步功能更有利于教学的同步与分享。与实物投影仪相比，老师在观察讲解时移动性可以更大更方便。

让学生更进一步了解输出设备就是控制系统中的被控对象，同时更进一步理解输出量与被控量的同等含义。

这是个难点，对于有些基础较差的学生还无法理解怎么进行线路的连接，因此需要团队合作精神，互相帮助。

通过点评给学生以正面的鼓励。通过方框图的表达，上升到理论的总结与表达。其作业又从理论到实践的过程

３分钟

８分钟

８分钟

２分钟

１０分钟

５分钟

４分钟

板书设计

水库水位报警系统的设计

　元件的选择：

　　　检测控制

　　　执行

　　　被控对象（输出设备）

　控制方框图：

  作业：准备元件、分组制作。