控制系統(tǒng)及開環(huán)控制系統(tǒng)教案景麗

1、課題名稱控制系統(tǒng)及開環(huán)控制系統(tǒng)教材版本通用技術(shù)教材 蘇教版技術(shù)與設(shè)計(jì)1教師姓名景麗 密云二中指導(dǎo)思想與理論依據(jù)指導(dǎo)思想：課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通用技術(shù)課程的主要教育目標(biāo)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)，而技術(shù)素養(yǎng)中技術(shù)思想和方法又占有極其重要的地位。本課教學(xué)除了繼續(xù)加深對(duì)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)深度和技能程度外，更是培養(yǎng)技術(shù)思想和方法的很好的平臺(tái)和載體。理論依據(jù)：皮亞杰構(gòu)建主義理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。通過(guò)實(shí)踐，形成相關(guān)的技術(shù)知識(shí)體系。教學(xué)背景分析一、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析：控制系統(tǒng)及開環(huán)控制系統(tǒng)這節(jié)的內(nèi)容是控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單工作過(guò)程的第一課時(shí)，包含“控制系統(tǒng)

2、”和“開環(huán)控制”兩個(gè)內(nèi)容。本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，正是要引導(dǎo)學(xué)生，從技術(shù)的角度重新認(rèn)識(shí)生活中的控制系統(tǒng)，并分析其工作過(guò)程。二、學(xué)生情況分析：學(xué)生上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，獲得了有關(guān)控制感性認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，但是對(duì)控制的基本工作方式和工作原理還缺乏了解。因此，應(yīng)多貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，逐步歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，并能對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程、方框圖進(jìn)行分析。三、教學(xué)方法：主要采用“情境引入問(wèn)題分析歸納總結(jié)”的方法展開教學(xué)。三、教學(xué)手段：老師設(shè)置情境，聯(lián)系生活實(shí)例，引領(lǐng)學(xué)生分析。 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1.了解控制系統(tǒng)2.熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過(guò)程3

3、.繪制開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖過(guò)程與方法：通過(guò)案例分析、討論探究的方法，熟悉簡(jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過(guò)程。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，感受技術(shù)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)的積極性。 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1.開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程2.開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖教學(xué)難點(diǎn)：開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖教學(xué)流程示意圖創(chuàng)設(shè)情境，引入新課控制系統(tǒng)涵義的構(gòu)建開環(huán)控制系統(tǒng)分析實(shí)踐鞏固課后小結(jié)作業(yè)布置板書設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及開環(huán)控制系統(tǒng)3.開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖1. 控制系統(tǒng)控制目的控制手段控制對(duì)象2.開環(huán)控制系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)置意圖創(chuàng)設(shè)情境聲控貓引入新課 （聲音，引起聲控貓動(dòng)）這

4、個(gè)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)其功能的？其工作過(guò)程又是怎樣的？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的控制系統(tǒng)及開環(huán)控制系統(tǒng)看實(shí)物展示，觀察聲控貓的工作過(guò)程激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣教學(xué)過(guò)程控制系統(tǒng)涵義的建構(gòu)1、什么是控制系統(tǒng)：【案例分析】聲控貓分析聲控貓的聲音輸入、動(dòng)作輸出及中間控制裝置?？刂齐娐贰㈦姍C(jī)、傳動(dòng)裝置聲音檢測(cè) 貓動(dòng) （輸入） （輸出）任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，我們稱之為控制系統(tǒng)。要想進(jìn)一步了解控制，我們首先分析聲控貓的控制問(wèn)題：控制的對(duì)象是什么?控制要達(dá)到什么目的?采取什么控制手段?這個(gè)控制是通過(guò)哪些環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的？【馬上行動(dòng)】指出表中所列事例是否屬于控制系統(tǒng)，如果是控制系統(tǒng)，請(qǐng)指出系統(tǒng)的控

5、制三要素分別是什么，輸入、輸出分別是什么？控制對(duì)象控制手段控制目的電風(fēng)扇風(fēng)速控制紅外自動(dòng)水龍頭聲控?zé)魪?qiáng)調(diào)：控制系統(tǒng)的輸入輸出之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。輸入對(duì)應(yīng)著控制手段，輸出對(duì)應(yīng)著控制目的。回顧所學(xué)知識(shí)，并思考回答。按上節(jié)控制的三要素回答：控制對(duì)象、控制目的、控制手段。聽講 思考思考分析案例、填表溫故知新，承前啟后。引出控制系統(tǒng)概念了解控制系統(tǒng)體會(huì)控制系統(tǒng)輸入與輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系找到控制系統(tǒng)輸入與輸出與控制三要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系。開環(huán)控制系統(tǒng)分析2、開環(huán)控制【案例分析】電動(dòng)門除了輸入與輸出，還包括哪些環(huán)節(jié)呢？它的工作過(guò)程是怎樣的？下面我們一起來(lái)分析：實(shí)物演示自動(dòng)的工作過(guò)程，結(jié)合圖形分析自動(dòng)門組成，描述自動(dòng)門

6、原理，帶領(lǐng)學(xué)生采用逆推的方法，分析自動(dòng)門工作過(guò)程，確定其各個(gè)環(huán)節(jié)。介紹工作原理：當(dāng)有人到達(dá)門前某一距離時(shí)，傳感器感知，發(fā)出“有人”的信號(hào)；控制器（控制電路）接到傳感器傳來(lái)的信號(hào)后，思考，學(xué)習(xí)電動(dòng)門的組成認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)并認(rèn)識(shí)其基本組成教學(xué)過(guò)程開環(huán)控制系統(tǒng)分析經(jīng)變換放大后傳給執(zhí)行器（電動(dòng)機(jī)）；電動(dòng)機(jī)根據(jù)傳來(lái)的開門信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)；門被打開；控制器保持開門信號(hào)延時(shí)設(shè)定的時(shí)間后，自動(dòng)發(fā)出關(guān)門信號(hào)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，門重新關(guān)閉。分析工作過(guò)程：門開關(guān)，需要電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)受控制電路控制；控制電路接受傳感器檢測(cè)有無(wú)人。思考：如果門打開的中途被東西擋住無(wú)法繼續(xù)全部打開，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后是繼續(xù)嘗試打開還是關(guān)閉。類比：紅外水龍

7、頭輸出的結(jié)果對(duì)控制過(guò)程沒(méi)有影響?？刂葡到y(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這類控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。舉例說(shuō)明：機(jī)械貓，聲控?zé)?開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖 輸入量 輸出量 控制器執(zhí)行器被控對(duì)象控制量輸入量：控制系統(tǒng)的給定量。輸出量（被控量）：控制系統(tǒng)中所要控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)。控制器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。執(zhí)行器：直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件?？刂屏浚簣?zhí)行器的輸出信號(hào)。被控對(duì)象：控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置或生產(chǎn)過(guò)程。【體驗(yàn)活動(dòng)】閉上眼睛寫字，分析這個(gè)控制系統(tǒng)的方框圖【分析練習(xí)】分析聲控聲控貓控制系統(tǒng)首先分析機(jī)械貓是否為開環(huán)控制系統(tǒng)，再畫出機(jī)械貓的工作過(guò)程貓

8、的動(dòng)，是受聲音控制的；貓要?jiǎng)有枰姍C(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)又受控制電路、傳動(dòng)裝置等控制；聲音引起聲控貓的動(dòng)，輸入與輸出是一一對(duì)應(yīng)的。這一控制系統(tǒng)的工作過(guò)程可用下圖描述：是否檢測(cè)到 聲控貓聲音 的動(dòng)作(輸入) （輸出）控制電路電動(dòng)機(jī)機(jī)器貓轉(zhuǎn)動(dòng)理解電動(dòng)門工作的各個(gè)環(huán)節(jié)理解方框圖各個(gè)組成部分的涵義學(xué)習(xí)、理解方框圖體會(huì)控制過(guò)程，理解方框圖各個(gè)量的含義分析聲控貓這個(gè)控制系統(tǒng)的各個(gè)組成環(huán)節(jié)畫出方框圖通過(guò)教師講解認(rèn)識(shí)開環(huán)系統(tǒng)方框圖通過(guò)案例分析逐步掌握開環(huán)系統(tǒng)學(xué)生通過(guò)對(duì)聲控貓的分析，進(jìn)一步理解、掌握開環(huán)控制系統(tǒng)通過(guò)教師講解，深入認(rèn)識(shí)開環(huán)系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程實(shí)踐操作學(xué)生分小組組裝小車模型：1.實(shí)現(xiàn)功能，能夠運(yùn)動(dòng)2.簡(jiǎn)述其工作主要構(gòu)成3.畫出其控制方框圖動(dòng)手實(shí)踐討論回答完成方框圖繪制鞏固開環(huán)控制系統(tǒng)加深對(duì)開環(huán)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)課后小結(jié)今天我們熟悉了控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)及其控制過(guò)程和控制方框圖的繪制?？刂迫?，控制系統(tǒng)方框圖聲控貓、自動(dòng)門、小車的控制可能受其它因素的干擾，比如小車受前方障礙物的干擾，如何實(shí)現(xiàn)更加精確穩(wěn)定的控制，下節(jié)課我們學(xué)習(xí)閉環(huán)控制系統(tǒng)思考系統(tǒng)知識(shí)總結(jié)本課內(nèi)容，引出下一節(jié)內(nèi)容閉環(huán)控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)本節(jié)課是第四章控制與設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，也是難點(diǎn)內(nèi)容，涉及的概念多、又相互關(guān)聯(lián)，學(xué)生理解起來(lái)比較困難，對(duì)此，教學(xué)從學(xué)生實(shí)