第四章《控制与设计》第一节---了解控制（通用7篇）
课题：第四章控制与设计
第一节了解控制
宁夏育才中学刘明
一、教学内容分析
《了解控制》是广教版通用技术必修模块《技术与设计2》第四章控制与设计第一节了解控制的内容。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。
二、学生分析
通过近一学期的学习，学生对通用技术课有了更进一步的认识，分析、探讨、小组合作能力得到了提高，技术与设计2中，结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计4个相对独立的专题内容的学习，进一步提高了学生的技术素养，使学生掌握了一些技术设计思想和方法，学生的认知能力由浅入深，得到了提高。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。
三、设计思路
课时1：在本节的教学中，采取实例教学，从日常生活入手，给出一些日常生活中的行为等图文，让学生感受什么是控制以及体会控制普遍存在于当今社会的各个方面，逐步引导学生了解控制的涵义，即：人们按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。明确其含义后，对控制的含义进行分析，指出要点：控制的对象、控制的目的、控制的手段。小组分析讨论教师提供的讨论分析表，对例举的控制进行过程的描述，巩固对控制的认识。小组讨论分析：以课本p101—103例1，例2，例3为讨论对象，学生前后桌以小组为单位分析、讨论，并完成课本p103的3个讨论议题，把知识转化为对生活实例的分析应用上。简单介绍控制的历史，激发学生学习兴趣。小结前半段知识内容，提高认知能力。
课时2：复习回顾，巩固前知，为后续学习做准备。做两个游戏：点鼻子、画脸型和忍者神镖游戏，学生讨论、分析游戏的控制过程，引导学生明确开环控制、闭环控制的含义，强调闭环控制中反馈环节的重要性。并通过人工调节液面和gps导航及其他多个例子，引导学生发现反馈环节在闭环控制中的重要作用。分析讨论：帮助学生对反馈控制有进一步的认识。（可以在讨论环节中设计一些对比、分析的表格，学生讨论的结果汇总、形成小组的结果并在全班交流）通过控制实例的分析，说明手动控制和自动控制的定义，并展开小组讨论，分析生活中一些实例，通过对比、分析加深学生对控制的认识。综合应用：对一个综合控制系统以小组为单位进行分析、讨论，培养学生综合应用知识解决问题的能力。知识链接扩展：介绍传感器、机器人技术的发展。
总体教学流程为：课时1：“情境导入——实例分析学习新知——讨论分析——小组交流——知识扩展——知识小结”
课时2：“复习回顾——游戏体验——游戏分析——知识介绍——讨论分析——知识介绍——讨论分析综合应用——知识扩展”
本节内容安排2课时。
四、教学目标
1.知识目标：
⑴、通过对具体实例的讨论分析，理解什么是控制及其在生产生活中的应用；
⑵、了解控制系统的类型（开环控制、闭环控制、手动控制、自动控制）及其特点。
2.能力目标：
⑴、利用典型案例，分析简单的开环控制系统和闭环控制系统；
⑵、通过讨论、分析日常生活中的控制系统实例，明确不同类型控制系统的特点及异同。
3.情感态度价值观：
⑴、通过小组讨论、合作学习等方式培养学生的团队协作能力；
⑵、通过本节知识的学习，让学生感受控制技术与生活、生产的密切关系；
⑶、培养学生主动分析问题、解决问题的能力。
五、教学重点、难点：
1.重点：理解控制的涵义；开换控制和闭环控制。
2.难点：从具体实例入手，对控制系统的分类及分析。
六、教学及学习方法
授导型教学，包括：讲解、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等。
七、教学准备
八、教学过程
教学内容
教学环节
教学活动
设计意图
教师活动
学生活动
认识控制
情景
导入
教师例举生活中很多应用控制的例子，对照课本上的图文介绍，让学生感受到控制在生活中无处不在。
学生对照教师的介绍，把控制从神秘的理性认识中拉出来，感受控制的存在，并能例举出生活中控制的一些例子。
把抽象的概念形象化，帮助学生从感性上认识控制
了解控制的内涵
新课
学习
引导学生，分析日常生活中的一些控制的实例，如：手那桌子上的杯子（铅笔、钢笔），学生在讨论分析中明确：控制其实就是人们按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。(在此强调控制的对象、目的、手段）
学生在教师的引导下，对身边的控制过程做一分析、讨论，明确控制的涵义。
让学生感受什么是控制以及体会控制普遍存在于当今社会的各个方面。
对控制内涵的理解
小组交流
教师下发一些预先设计好的讨论结果表，让学生把前面讨论的结论以小组为单位填写并交流（以多媒体形式展示在屏幕上）
学生前后桌四人为一小组，分析讨论，形成小组结论填写在表格中，并在小组间交流。
通过小组的分析讨论，引导学生展开讨论加深对知识的认识,巩固提高。
知识扩展
知识介绍
教师多媒体展示、介绍控制的历史，拓展学生知识。
学生在教师的引导介绍下，了解控制的发展历程，扩展知识。
提高认识，拓宽学生知识面
知识小结
复习知识
引导学生对所学知识进行复习回顾，加深对知识体系的认知，并提供些实例（多媒体）让学生讨论分析。
学生回顾知识，加深认识，并以小组为单位讨论多媒体展示的实例，并介绍各个实例的控制过程。
复习回顾
知识预备
教师提问关于控制的一些知识，并提供几个例子让学生分析其控制过程。
学生集体进行知识回顾，并进一步锻炼提高对控制过程初步的分析能力。
复习前知，帮助学生掌握分析实例的能力，为后续的学习做准备。
开环控制和闭环控制
游戏体验
游戏1：点鼻子、画脸型游戏：找两位同学，一位蒙眼，一位不蒙，同时到指定位置画鼻子、脸型，对结果进行讨论：两种情况下，为什么结果不同？游戏2：提供一个flash小游戏，掷飞镖，让学生体验，并分析其控制过程及特点。
分别找几个学生完成游戏，学生根据游戏结果展开讨论，分析其控制过程。学生明确:有些控制过程是可调整反馈的。
游戏体验，激发学生学习兴趣和讨论的热情。
教师对比游戏中的两种情况，介绍闭环控制、开环控制。闭环控制：能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用的系统；开环控制：不将控制结果反馈回来影响控制系统作用的系统。(多媒体展示)强调反馈的作用
学生听教师的介绍，明确闭环控制、开环控制的含义。
帮助学生掌握新知识，更容易掌握重点内容。
实例分析讨论交流
教师指导学生阅读人工调节液面和gps导航，并分析这两个实例的特点，引导学生发现反馈环节在闭环控制中的重要作用。分析讨论：帮助学生对反馈控制有进一步的认识。对学生的讨论交流结果展示出来，班级内进行交流，以加深对闭环控制特点的认识。让学生在举些生活中的例子，巩固所学知识，提高分析问题、解决问题的能力。
学生自读课本p104例1和例2，展开小组讨论，并完成教师下发的小组讨论表，由两个小组对讨论结果向全体同学汇报，实现交流、共享。的的小组自由讨论，自己找一些例子进行分析，巩固提高。
把重点知识形象化，对具体实例的讨论、分析，解决疑问。
手动控制和自动控制
教师例举几个控制的例子，和同学共同对其进行分析：有的控制必须在人的直接干预下才能完成控制任务，这些控制我们称其为手动控制；而有些控制过程不需要人的干预，就可按期望规律或预定程序运行。这些类型的控制系统，我们称其为自动控制
学生听教师的介绍，对比例举的实例，明确手动控制、自动控制的含义极其特点。
通过授导帮助学生建立知识体系
讨论分析
教师引导学生就课本p106以小组为单位展开讨论，帮助学生正确认识手动控制和自动控制。
学生进行小组讨论、分析，完成相应的讨论分析表，并在班级中共享。
巩固提高认知能力，形成正确的分析问题，解决问题的能力。
综合运用
活动
多媒体展示：讨论分析综合的控制系统的控制过程
小组讨论分析实例
巩固提高。
知识链接
知识拓展
学生听介绍，拓展知识，提高对控制的感性认识。
激发学生学习热情，为后面的学习做准备。
十、课后总结反思:
本节内容相对来说比较简单，是知识性的内容。所以在做设计时重点是以学生的讨论、分析为主的学生活动居多，而教师只是简单的把有关的知识的介绍点到，主要是让学生在讨论、分析中逐步深入了解整个知识体系。学生掌握的关键是能对具体实例进行分析，分析描述一个控制系统的控制过程，所以，在设计时主要是考虑学生的参与，教师的组织等方面。
2、有些学生直接可以例举或说出的不用在做讨论了；
3、在各个教学环节的过渡上还是有些不流畅；
5、有些讨论可以直接留做课后作业，不用在课堂上进行讨论；
第四章控制与设计
授课教师:马姣
课目:通用技术
职称
中二
毕业专业
教育技术专业
电话
13469584922
作品名称
案例4.1.1控制与设计-----了解控制
工作单位意见
（签章）
县（区）教研室意见
市教研室意见
自治区教研室评审结果
备注
设计者
马姣
单位
宁夏银川市育才中学
案例名称
控制与设计-----了解控制
适用范围
必修模块2通用技术”技术与设计2”
课时
1课时
案例背景:
一、学生情况分析
学生在日常生活中，早就对控制有所了解，他们需要通过一个途径从中了解真正的原因，从而更加清楚的体会到控制普遍存在于当今社会的各个方面。并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。
本节课内容多半以概念为主，可能引起学生的兴趣不是很大，需要通过一定的事例讲解“概念”内涵，而不要只是单纯的进行传统的传授式教学，以免使学生对教学内容感到枯燥乏味。
二、教材内容分析
1、本节主要内容及在本章中的地们
《了解控制》是通用技术必修模块“技术与设计2”第四章第一节的内容。本意主要通过一定的事例让学生感受什么是控制，以及控制的概念和控制的分类，着重介绍手动控制、自动控制，它是学习控制与设计的一个导入与基础。
2、教学重点、难点
重点：理解控制的涵义、手动控制、自动控制。
难点：学会控制系统的分类。
3、课时安排：1课时
三、教学目标
（一）知识与技能
1、理解控制的涵义及其在生产、生活中的应用。
2、简单熟悉手动、自动控制系统。
3、能正确判断生产、生活中的各种实例的类别。
（二）、过程与方法
通过案例分析体会控制在生活、生产中的应用，以及人在其过程中所起的作用。
（三）、情感态度与价值观
通过介绍现在控制技术的发展,使同学们感受对控制技术对人类生活的影响,升华情感。
四、教学策略
教学理念与方法：以培养学生富有个性的发展为前提，根据本节课中各个知识点的联系，采用“主题任务”的教学模式。通过任务驱动法，得用多媒体教学系统和投影设备以及加入一些身边的游戏活动，使学生在任务中学习，在游戏实践中探究。在探究中总结归纳知识规律和方法，加强知识的实际应用。
五、设计思路
在本节的教学中，通过分析生活中的事例，以及渗入一定的游戏，引导学生讨论、自主探究、自动构建知识，实现学生能力拓展，开阔学生视野，达到知识迁移目的。总体教学流程为：“创设情境（整体回顾）——相互交流——游戏导入——讲授新课、归纳知识点——能力拓展——开阔视野——情感升华——总结”。首先从一个电动（手动发电）小猪来引出“控制”一词，并对技术与设计的四大模块进行回忆。让同学们亲身感受到控制在日常生活中的重要性。再次让师生相互交流，学生说出一些身边的控制事例，老师进行总结并不断升华。接着三个游戏活动，指出在控制涵义中的三个最主要的方面。师生一起来总结出控制的涵义，并对一些典型事例进行分析，提高学生的能力。最后结合书中内容和多媒体的展示，了解手动控制和自动控制。以及控制在生活、生产中的应用，提出来一些问题让学生们思考，学生进行小组讨，从而提升学生的情感思想。最后，对本节课进行小结。
六、教学资源准备
七、教学过程
一、创设情境，引出主题
整
体
回
顾
问：同学们，老师给大学展示一个小物体，看完以后，哪位同学能告诉老师，你都是从哪些角度来观察它的呢？你最感光趣的是哪一部分呢？（展示发电小猪。）
学生回忆、再现、回答
知识准备
通过整体回顾本书的内容，从而为引出“控制”一词做出铺垫。
回顾技术与设计的四大典型模块，从而引出控制技术在日常生活中的重要性。为下面的内容做个铺垫。
二、新课导入
相互交流
1、其实我们在日常生活中，都有意无意地进行着控制。如：骑自行车、打开电灯，学习成绩等等。
问：在你的生活当中，控制技术存在于哪些方面呢？（学生回答）
根据教师的提示，带着问题进行思考并作好记录。
从简单情况开始，循序渐进，引导学生利用旧知识去解决问题。希望学生从生活中感受到控制技术的作用。
过渡：同学们,可见在我们的生活当中,无时不刻应用着控制技术,无论是你们之前提到的,还是老师为你们举到的一些例子,我们都感觉到它的重要性,既然它如此重要你们想不想去感受一下它的魅力呢
三、布置游戏和任务，体现问题解决步骤
控制的涵义
组织游戏1
飞镖游戏：请二、三个同学来完成这个游戏。
问：你在整个过程中是如何操作的呢？
特点：目的性
对学生完成的结果进行评价.
让同学亲身感受到控制存在于我们的身边。并对控制的定义有个更深入的了解。
通过接力比赛的游戏，使同学们亲身感受在控制过程中，关于运用何种手段，对完成某一任务的作用是非常重要的。
游戏导入
记忆深刻
目的
游戏2导入
过渡:看来只确定好目标还是不行的,为了完成任务,在确定好了目标后,更重要的就是什么呢请学生回答,并进行分析.
那就让我们游戏一下,看看你们能不能发现答案呢
手段
游戏2:如果同学们觉的你还没有体会到控制的魅力的话，下面我们就做一个现实的游戏，让同学们一起来亲身感觉一下什么是控制？（运动游戏）
问:1、你能告诉老师你最终的目的是什么吗？
2、那你又是如何完成这个任务的呢？
请学生完成,并对其结果进行分析.
提问:
既然有了目标,又有了一定解决的方法,同学们想一想,我们还缺什么呢
学生根据已有的知识进行思考回答。
加深记忆，理解控制的内涵。
组织游戏3
导入；同学们和老师一起欣赏一张图片，看完后请同学们来回答老师的问题？
展示图片1：ppt演示
同学们来设想一下,图中右边的那个人为什么要掐住左边那个人的脖子呢
通过游戏和观看图片,我们已经对控制有所了解,那位同学能来总结一下控制的涵义呢
事物
教师讲授新课、归纳知识点
控制的涵义并进行分析(从古至今)其实在我们的祖先早很久就能够很好的运动控制技术了？——大禹治水
理解控制的涵义
活动一：课堂能力拓展
ppt演示,学生举例讨论
过渡：同学们都知道,对待任务事物时,都是仁者见仁,智者见智,不同的人所采用的手段也不同,那么最终达到的效果也不一样,同学们都知道控制的实现需要通过一定的手段，同学们也看到了，在好多的控制当中，少不了人的干预。既然是这样，我们就可以把控制分为手动控制和自动控制。
活动二
请说说你所了解的人工控制和自动控制的事例
学生回答
从身边的事例来讲解一些控制技术的运用。
开阔
视
野
手动控制/人工控制
人工控制：控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。ppt展示图片（手动发电机）视频
问:在汽车下坡过程中,你是如何控制的呢
同学们可以通过图片看到哪些是人工控制的事例
自动控制
自动控制：指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。ppt展示和视频
问:为什么视频中擦玻璃的那个人的表情会如此茫然
.你能帮他解释一下这是为什么吗
如果让你来擦玻璃,你将对如何控制这个门呢
同学们可以通过图片看到哪些是自动控制的事例
过渡：通过上述的讲解同学们是不是已经理解了什么是控制，了感觉到控制存在于当今社会的各个方面，那么下面我们就一起从不同的角度去感受一下控制技术的作用，看一看我们能不能离开它？同学们也想一想，一旦我们离开了它，我们的生活将变成什么样子呢？
控制技术在生活、生产中的应有
生活中的应用
现代网络家电
通过对照相机的引入，使学生对电视制导的导弹这个效果有更深入的了解。
从身边的事例、小游戏引入本点知识。使学生们感受控制技术无处不在。
工业中的应用
汽车自动装配生产线
汽车油漆
农业的中的应用
水车
温室(视频)
军事方面的应用
控制技术不仅在日常生活中运用非常广泛，并且在军事上应用也很广：如：电视制导的导弹（讲解）
活动三：如果说在能见度很低的情况下，电视制导的导弹的效果会受影响，你能设计一个改进这种控制的方案吗？
同学参与、讨论
控制技术的发展对为人类的影响
情感升华
自动控制技术在各行各业的应用，一方面减轻了人的劳动强度，解放了劳动生产力，另一方面也可能造成失业人数增加。对此，你有什么看法？(技术的进步对人类的影响)
小结
1、控制的涵义
2、手动控制和自动控制
3、控制的应用
本节课小结，知识复习
八、主题任务的设计
围绕“控制”这个主题，本节课共设计了二个游戏和两个任务以及一个探究活动和能力拓展活动
1、游戏：第一个游戏是投飞镖，这个游戏是同学们都很熟悉的活动，通过投飞镖时的目标设定从而引出控制中第一个重要因素首先要确定目标。第二个游戏是接力比赛游戏，让学生亲自示范从而达到设计的最终目的引导出控制的第二个重要因素要选择合适的手段。最后通过对一张图片的观察，从而引出在有了目标、选取了手段，还要选择合适的对象。通过二个游戏和一张图片，从而总结也控制的涵义。
2、课堂作业（能力拓展活动）
控制事例
控制的对象
控制的目的
控制的手段
用喷雾器喷洒农药
音响的音量控制
人力三轮车转弯中的方向控制
学生举例，并进行讨论。
通过本活动的进行，使同学对控制的理解更深一步，并且同学们也能自己来分析某一事例的控制过程。
3、二个任务：第一个任务是在看完一段汽车下坡的视频后，对其内容的解释，一个目的是让学生们再次了解到控制技术在我们日常生活中的应用。另一方面是让同学们了解到人工控制的含义。第二个任务是看完一段自动门的视频，让同学们帮助视频中那位迷茫的男士。通过学生的回答和老师的总结，从而理解到自动控制含义以及自动控制在我们生活中的应用，最后让同学们帮助那位男士来解决这个问题，不断的升华学生们的理念与思想。
4、探究活动：通过老师给学生们展示一些图片，让同学们了解解到控制技术在我们的生活、生产、农业、军事等其它方面的应用。从而来思考，技术的发展对人类的影响？升华情感。
九、板书（ppt展示）
不足：对部分问题的设定有点难，当时班里只有几少数的学生能回答出来，这于老师的预期设定是不符的，在下个班的教学中得改进问题的设置，使大多数学生能够参与到课堂当中来。
.doc
.ppt
第四单元控制与设计
第三节闭环控制系统的干扰与反馈
一、教学内容分析：
本节是在学生对控制系统有一定认识的基础上具体的阐述闭环控制系统的干扰与反馈的辨证关系，是全书的重点章节，也是控制系统的具体应用章节。为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。
本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可以使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。本节教材主要包含三部分内容：干扰因素、反馈、功能模拟法、黑箱法。本节是本单元的重点，也是一个难点，分析干扰因素及反馈给控制系统带来的影响，综合了本单元前两节的知识。从模块角度看，该节融合了该模块第二单元流程与设计，以及第三单元系统与设计的内容，控制过程本身的工作过程就是一个流程，闭环控制系统大致包括控制环节、执行环节、反馈环节和比较环；反馈也体现了系统的环境适应性，因此，本节是本模块的综合应用。本单元是本课程知识的综合应用，综合了必修1、必修2的知识，讲了闭环自适应控制，体现了技术以人为本的理念。
二、教学对象分析：
学生对控制机理比较陌生，整个教学都应以案例分析为主，所举案例应力求简单。
三、目标：
1.知识与技能：
（1）能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。
（2）熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。
（3）熟悉闭环控制系统的工作过程。
（4）了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。
2.过程与方法：
用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析、讲授法、问题教学法、小组讨论法、设计教学法等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用；结合案例分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素及克服方法。
通过学习，联系生活，能具体问题，具体分析，能在生活中应用反馈原理，调节自身的心理、学习与生活。培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育、环保等教育。
四、教学重难点：
1.教学重点：
干扰因素；反馈与闭环系统的工作原理；开环控制系统与闭环控制系统的选用。
2.教学难点：
干扰因素的判定；闭环系统的工作原理；功能模拟方法、黑箱方法。
五、教学概述：
通过人们熟悉的例子来说明在控制系统中除输入量以外能引起被控量变化的各种因素都是控制系统的干扰。用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用。
....
一、控制的手段与应用
一、
二、
1、
2、
3、
1、控制的含义：b
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。
按人工干预来分：人工控制、自动控制
按执行部件来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制
2、控制的手段：a
3、控制的应用：b
（1）生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。
（2）生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制，控制在生产中得到了极为广泛的应用。
（3）军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
二、控制系统的工作过程与方式
1、简单开环控制系统的基本组成和工作过程：c
概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。
例：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、
红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。
特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。
方框图：
输入量：控制系统的给定量。
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：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。
被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程
输出量：控制系统所要控制的量。
2、闭环控制系统的基本组成：b
概念：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。
例：供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统、花房温度控制系统、投篮、
家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。
基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
3、闭环控制系统的方框图：c
4、控制器和执行器的作用：c
控制器：对输入信号（偏差值）进行运算处理，并发出控制命令。
执行器：根据指令对被控对象直接控制。
三、闭环控制系统的干扰与反馈
1、干扰因素：c
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因素。
有的干扰因素是环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等；
有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。
2、反馈的含义：b
控制系统中，将输出量通过适当的检测装置，返回到输入并与输入量进行比较的过程，就是反馈。
例：投篮、自动电水壶
3、反馈环节的作用：a
通过将输出量通过适当的检测装置，返回到输入并与输入量进行比较，从而减少输出量的偏差，稳定输出量。
4、闭环控制系统的工作过程：a
（1）闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控制量（输出量）的偏差。
（2）工作过程：
1由于干扰因素的存在，系统的被控量偏离给定值时；2闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值，并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较；3控制器根据比较得到的偏差信号进行调节，从而是系统的被控量接近给定值，达到精确控制的目的。
例：供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统
5、功能模拟方法：a以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟方法。
黑箱方法：a把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，就是黑箱方法。
例：通过输入图像、电或声音信号，观测、分析脑电波的输出反应，研究人脑对视觉或听觉信息的传递、变换和处理功能，得知人脑内部结构的细节，就是黑箱方法的运用。
6、开环控制系统与闭环控制系统的比较：
开环控制系统一般结构简单，适用于控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。
闭环控制系统设计比较麻烦，结构相对复杂，构成控制系统的成本较高。闭环控制系统是自动控制中广泛采用的一种方式，用于要求高精度和高可靠性的场合。
四、控制系统的设计与实施p118c
1、控制系统设计的一般思路：
系统要达到的目标？控制的对象？被控对象的特性？被控量和控制量？外界的主要干扰因素？怎样的方案既达到目的、又经济、易于实现？设备和元件？
2、开环控制系统的设计(书本p119案例分析：电吹风控制系统的设计)
开环控制系统的设计相对比较简单，在明确设计要求，明确被控对象、被控量和控制量后，即可考虑具体控制系统的方案。
3、闭环控制系统的设计(书本p120案例分析：抽水马桶水箱的自动控制系统的设计)
基本要求：第一、一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。
第二、控制系统的控制精度必须符合要求，即系统的输出量与给定值之差应控制
在允许的范围之内。
第三、闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。
在进行闭环控制系统的设计时，几项控制要求之间往往会产生矛盾，需要结合具体问题全面解决或有所侧重地解决。
第一节控制的手段及应用
本节内容是苏教版《技术与设计2》第四单元第一节“控制的手段与应用”，主要内容有“控制的手段”、“控制的应用”，其中控制的应用在《控制与设计》这一单元中具有较重要的地位和作用，要求学生能从应用的角度来理解控制的含义。通过案例的分析，归纳出对控制的认识，学会用整体的、互相联系的观点解决实际生活中的问题。本节内容有助于提高学生的观察能力和分析能力，在日常生活中有广泛的应用，并且为后续的教学内容――“控制系统的设计”作准备，有着承上启下的作用。
本节内容："1.控制的手段"、2."控制的应用"
学生已具有了流程与系统的基本理念，具有了观察和使用简单控制系统的生活体验，这些知识和经验为教学提供了条件，结合教材的深入讲解，学生不会感到知识的跳跃性过大。
1、理解控制的含义。
2、了解控制的手段。
3、理解控制在生产和生活中的应用。
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。
通过对控制现象的分析，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。
形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立正确的设计理念。
（1）理解控制的含义，理解手动控制与自动控制。
发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的"三要素"。
1.通过对典型案例的分析与讨论，让学生了解控制的含义及其在生活、生产中的作用。
2.组织学生阅读、讨论、分析，知道如何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。
2课时。
六、教学器材：
七、教学过程：
一）引入新课：
想一想：分析下列事物发展与变化的多种可能性：
鲜花：
鱼塘：
成熟的西瓜：
结论：事物的发展与变化呈现多样性，发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的，如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来实现。
二）新课教学
一、控制的手段:
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。
现代社会中控制的例子：
学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、音乐喷泉系统、后门口自动伸缩门等。
家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等、自动伞、自动热酒壶。
古代社会中的例子：
案例1：大禹治水（图片）p096
问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现了什么样的目的？
事例
对象
结果
古代治水
洪水
远离洪水
垒坝筑堰，填塞洪水（尧）
愈治愈泛、被帝治死
疏通河道，泄洪为主（禹）
水患大治、传奇英雄
现代治水
加深加宽过水平面，炸除礁石，建堤防，河道整治，植树造林，保护流域生态环境
答案：通过“疏通河道，泄洪为主”手段实现治理好水患的目的。
【案例分析】
采取不同的控制手段，所获得的结果是不同的，在当时的具体条件下，垒坝筑堰、填塞洪水短期内也许是可行的，但是长远来讲疏通河道，泄洪才能从根本上解决问题。
所以，我们必须采取适当合理的控制手段才能使事物向我们期望的目标发展，这就是控制。
案例2：木牛流马：
《三国演义》第一百二十回“司马懿占北原渭桥诸葛亮造木牛流马”其中描写诸葛亮六出祁山，七擒孟获，威震中原，发明了一种新的运输工具，叫“木牛流马”，解决了几十万大军的粮草运输问题，这种工具比现在的还先进，不用能源，不会造成能源危机。
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。
公元1世纪,希腊人希罗建造的自动打开庙门的装置(图1)是最早利用气压和液压为动力的自动门。如图所示，祭坛点火使1的空气膨胀，水流入2，利用水的重量使轴3转动,将门打开。祭坛灭火，门即自动关闭。
希罗自动门如何实现自动开关门的？
利用气压和液压动力装置，实现自动开门、关门。
总结：事物发展的结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必须运用适当的手段来实现。
1.控制的涵义
（引入控制的概念）
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向预期的目标发展，这就是控制（control）。
那么，运用什么手段来实现呢？
2.控制的三大要素：
1）控制的对象是什么；
2）控制要达到什么目的；
3）采取什么控制手段。
[马上行动]找出自行车中存在的各种控制现象：
同学每天都是骑自行车来上学的，在行车过程中，我们通常要控制自行车的速度，方向，遇到人多的情况还需要控制刹车使车减速。
自行车在行驶时的方向控制问题，其控制的对象就是自行车，控制的目的是为了改变自行车的前进方向，控制的手段就是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮改变方向。
自行车在行驶时的速度控制问题，其控制的对象就是自行车，控制的目的是为了改变自行车的前进速度，控制的手段就是骑车人通过车闸，改变自行车的速度。
马上行动：结合事例（用音乐喷泉的事例），重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。
电风扇扇叶转速快慢的控制
电风扇
调节速度
换档
音响
音量的调节
旋钮
燃气热水器温度的控制
热水器
调节出水口温度的高低
改变燃气火头的大小
喷雾器
给庄稼治病
操作喷雾器的手柄
大禹治水
安息洪波、大治水患
疏通河道，泄洪为主
人力三轮车
改变三轮车行驶的方向
双手转动车把
3.控制的分类：
控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。
人工控制：控制的过程必须在人的直接干预和全程干预下才能完成控制任务。
自动控制：在控制的过程中不需要人的直接干预，使事物的变化准确的按照期望的方向发展。
案例分析：从手摇扇到空调器，手动——手动控制——自动控制
【举例】电扇的风速控制：由人操作电扇风速档位，电机以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。
风扇的风速控制过程中是由人直接参与的，属于人工控制。
空调的温度调节控制：由温度传感器检测室内温度是否达到预设温度，对制冷压缩机进行调控，若室内温度高于预设温度，空调的制冷控制电路就会启动制冷压缩机，送出冷风，当温度下降到预设温度以下，制冷压缩机停止工作。
【学生活动】请同学区分人工控制和自动控制。
人工
全自动洗衣机
自动
普通水龙头出水的控制
电冰箱内温度控制
自动取款机
篮球运动员投篮过程控制
自动烘手机
自动感应门的开关控制
电梯的上下运行过程控制
飞镖的投掷过程控制
肥胖人群体形控制
声控走廊灯的控制
红外自动水龙头出水控制
红绿灯的转换过程控制
手摇晾衣架的控制
光控路灯的控制
马上行动：把你了解的人工控制和自动控制的事例填写在下面的横线上：
人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开电灯、驾驶汽车等。
自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等。
按照执行部件的不同，控制分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等
对于自动控制按控制方式分为：开环控制、闭环控制和复合控制。
二、控制的应用
控制的应用自古就有，并在近代得到迅速发展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。
通过事例说明控制在社会生产生活的各个领域的应用。
1.控制在工业生产中的应用
控制应用到工业生产中，提高了产品的质量和生产效率，减轻了工人的劳动强度，为工人提供了安全保障。
案例1：汽车自动化生产线。（图片）
汽车焊装、汽车油漆、汽车检测
【讲解】汽车自动装配生产线实现了汽车零件的自动装配、喷漆等，并能对零件的传送速度进行控制，便于生产操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了产品质量和生产效率。
2.控制在农业生产中的应用
案例2：农业现代化设施。（图片）
折射式微喷、锤式微灌、射流式微喷
【讲解】农田节水灌溉控制，在控制农田灌溉水量、实现水量均匀喷灌的同时减轻了农民的劳动强度。
3.控制在日常生活中的应用
控制应用到日常生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的要求。
空调机
自动控制水龙头
……
案例3：现代网络家电。（图片）
a.海尔my-2070egz网络微波炉
2、无线通讯：主人所发送的控制信号通过家庭网关无线通讯至微波炉，没有繁杂的走线，消除厨房安全隐患；
3、菜单下载：从因特网下载烹调菜单，享受最新的美味；
5、智能安全管理：远程加、解锁，保护家中儿童；
b.无线遥控技术，使安装高度不再受限，操作更加自如智能变速技术,只要你选择智能变速技术，系统便会自动转换功率，从而实现更多的热水出水量，让我们的洗浴更加舒适
专利防电墙技术，确保您即使在不安全用电环境下的洗浴安全安全预警技术，时刻监测用电环境，当用户家地线带电，显示屏报故障显示“e4"，蜂鸣器发出警示音，提醒用户家中存在用电隐患
c.网络超薄氧吧换新风空调
2、无线通讯：主人所发送的控制信号通过家庭网关无线通讯至空调，无须布线，不影响房间美观；
3、操作简单：无须下载任何管理软件；
5、智能享受：主人在快到家时预先打开家里的空调，长期不在家时也可以打开空调进行除湿等操作，既节能环保又能够最大限度的享受舒适的生活；
6、智能化空气调节：如果配上相应的网络空气质量传感器，当家庭中某项指标超标时，空调会自动启动相应的功能进行调节；
7、功能简介：正压换新风氧吧，健康除菌光，超薄时尚外观，自动可关闭进风口，强力杀菌媒，辅助电加热，停电补偿技术，健康负离子，夜光按键遥控器。
4.控制在社会生活中的应用
控制应用到社会生活中，使整个社会能协调、健康、有序地发展。
控制人口增长，提高人口素质
各种法律制度
交通管理
5.控制在军事、国防中的应用
控制应用到军事国防中，提高了国家防备和抵抗侵略的能力，为保卫国家的主权、统一、领土完整和安全提供了必要的条件。
【辩论】自动控制技术在各行各业的应用，一方面减轻了人的劳动强度，解放了生产力，另一方面也可能造成失业人数的增加，对此，你持什么观点呢？请分小组讨论，并说明原因。
这两个命题并不矛盾。从经济学角度，发展密集型产业，解放劳动力，是社会发展的趋势，而富余的劳动力，则可以通过发展第三产业得以解决。
小结：
练习：
2.机械控制：普通水龙头、浮子——杠杆水位控制、电饭煲等。
电子控制：电子计算器、家用电冰箱、自动门、汽车自动变速器的电子控制装置。
气动控制：化工生产中常用的气动阀门、公交车车门开关控制。
液压控制：建筑工地打桩机、修理汽车用的油压千斤顶。
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第二节控制系统的工作过程与方式
《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。
生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
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。本节课的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，逐步归纳出对控制系统的一般认识，并能对开环控制系统的工作过程、方框图进行分析。
1.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
2.熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
3.理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用。
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。
提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望，并能保持积极审慎的态度。
1.教学重点：控制系统的构成；开环系统与闭环系统的构成与判断。
2.教学难点：开环系统与闭环系统的构成与判断。
在重要的“问题分析”环节上立足于“控制系统设计的目的性”，让学生抓住问题的主要矛盾，“归纳总结”阶段着重引导学生完善知识框架。让学生在自主探索中经历思维升华的过程。
2课时
多媒体课件等。
日常生活中的控制举例：
a.拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关。
b.声光感应开关，当有声音时灯亮。
c.红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水。
d.宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。
e.当手靠近自动烘手机时，机器启动；当手离开时，机器关闭。
（是靠着红外线感知手的靠近过程，没有人用的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断了电源。当手的温度在红外传感器监视范围之内的时候，烘手机就启动。）
师生归纳、抽象以上活动的特征：
一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）。
这些控制是怎样实现这个功能的呢？或者说，它们工作过程是怎样的呢？这个知识我们这节课就要学到。今天我们来学习第二节：控制系统的工作过程与方式
二）新课教学....
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第四节控制系统的设计与实施
本节课内容为本节的最后一节，是本节、本章、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。
结构是设计的基础，流程是设计的方法，系统是设计的保障，控制是设计的关键。
本节可以说是这单元的“收口”部分，让学生了解控制系统设计的一般思路比较关键，只有这部分内容理解了，才能有效的进行下一个内容——控制系统的设计与实施案例。在控制系统的设计与实施案例中，重点要让学生会分析和选择案例，并最终会设计。
本节课可使学生了解控制系统设计的一般思路和步骤，以电加热器的设计为例，实现发热、包层、控制、定时、过热保护等，这电加热器，大部分的学生都有一定的使用各损坏加热器的经验，作起来有一定的实践性。
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的生活经历，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。
1）了解简单的被控对象的基本特性，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。
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。
（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。
（2）能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置并学会调试运行，提出改进方案。
闭环系统的设计。被控量和控制量的确定。
3.关键：
案例分析与方框图的绘制。
五、教学策略：
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《电吹风》《电暧气》（有开环与闭环两种）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。抽水马桶水箱不适合农村的学生，自动升旗控制的设计，难度相对高些，但比较实用，但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。设计个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。
六、教学资源准备：
以学生动手做与设计方框图为主，制作电吹风控制系统的视频，课件容纳一些视频和例子说明及方框图的展示。
七、教法设计
（1）通过教师的引导和实例，探究控制系统设计与实施的含义。
（2）通过体验活动，结合学生生活经验，归纳总结控制系统设计与实施的方法。
（3）讲解设计的一般思路，要有所侧重，从众多的因素中选出重点的，不必面面俱到。
（4）通过实践改造活动，让学生感受和领悟，创新的设计思想，并引导学生思考实现合理的设计与控制还要考虑的因素。
八、学法设计
引导学生进行“问题式学习”，通过尝试——发现，探索——研究的过程来掌握本节课的知识，在老师的帮助下，把生活中的经验逐步与控制系统联系起来，通过动手实践、改造，亲身体会这种控制实施方法，体验成就感！
九、教学过程：
教学目的1.掌握质量的初步概念和单位。会进行单位换算。2.知道托盘天平的基本构造和使用步骤。3.了解秦始皇统一“度量衡”对社会文化、经济发展所起的推动作用，以及我国统一计量制度对改革开放产生的深远影响。教学重点质量及其单位。...
(一)教学目的1.知道质量的初步概念及其单位。2.知道物体的质量不随形状、状态和位置而改变。3.知道托盘天平和物理天平的构造及其使用方法。...
第二章流程与设计第一节了解流程一、案例背景信息1、模块：通用技术－技术与设计22、年级：高二年级3、学时数：2课时二、教学设计（一）、教学目标1、知识技能目标：①了解流程的涵义及作用。...
单击此处下载认识流程课件第二章流程与设计第一节认识流程一、设计思想本节内容是苏教版技术与设计2（必修）的第二单元“流程与设计”中的第一小节“生活和生产中的流程”。...
【教学目的】（一）知识目标1、识记联系的含义2、理解事物的联系既是普遍的，有是客观的3、运用事物的联系具有普遍性的原理，正确认识和处理，改革、发展和稳定的关系；正确认识和处理经济发展与人口、资源、环境之间的关系等。...
第四章发现与明确问题第一节《发现问题》全文下载.doc第四章发现与明确问题第一节发现问题一、内容分析：“发现问题”是江教版《技术与设计1》第四章第一节的内容，它是技术设计过程首要阶段，对学生理解设计的一般过程，建立发现问题，...
第三章动物在生物圈中的作用第一节动物在自然界中的作用一、教学目标1、能举例说明动物在维持生态平衡、促进生态系统的物质循环和帮助植物传粉、传播种子等方面的作用。...
一、教学目标：知识性目标：使用显微镜观察玻片标本。技能目标：尝试制作临时玻片标本。情感目标：培养学生实验操作能力。二、教学重点与难点：重点：尝制作临时玻片标本。难点：防止玻片内出现气泡。三、教学准备：1、学生预习实验内容。...
第五章碳和碳的化合物第一节碳的几种单质教学目的；知识；了解金刚石、石墨、木炭等的物理性质，并联系性质了解它们的主要用途。能力：通过单质的性质学习有关实验，培养学生的观察能力和思维能力。...
课题:第一节分子.教学目标:1.了解分子的性质,掌握分子的概念;2.运用分子的观点来区别物理变化和化学变化,纯净物和混合物.教学重点:分子的概念和性质.教学难点:分子运动的想象.教学过程:复习提问:化学是研究什么的引入新...
第六章铁第一节铁的性质教学目的知识目标通过实验使学生了解铁的物理性质；掌握铁的化学性质；常识性介绍铁生锈的原因和防锈的方法。能力目标培养学生观察实验能力和思维能力思想目标对学生进行受国主义教育和外因是变化的条件内因...
第一章第一节空气仪器：钟罩、水槽、燃烧匙、单孔橡皮塞、集气瓶、烧杯、乳胶管、导管、双孔橡皮塞、弹簧夹、酒精灯。药品：红磷、水。其它：火柴。...
第一节：化学给我们带来了什么？学习目标：1、了解化学对社会文明和进步的推动作用；2、认识学习和研究化学的意义；3、体会化学科学对人类社会的贡献，增强学习化学的责任感。...
基因控制生物的性状教学目标：1、知识与技能：举例说出生物的性状，以及亲子代间在性状上的延续现象。举例说出不同种性状和相对性状之间的区别。举例说出生物的性状是由基因控制的。...