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第四单元第四节《控制系统的设计与实施》教学案例

2023-10-28 来源:爱问旅游网

  一、教学内容分析:

  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。

  二、教学对象分析:

  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。

  三、目标:

  1.知识与技能:

  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。

  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。

  四、教学重难点:

  1.教学重点:

  (1)控制系统设计的一般思路,了解简单的被控对象的基本特性,确定相关的量,会画方框图。

  (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。

  2.教学难点:

  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:

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