《通用技術(shù)》必修二（蘇教版）教案課題控制及其設(shè)計(jì)-控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施課型班課課時(shí)1學(xué)習(xí)目標(biāo)知識與理解學(xué)生能夠理解控制系統(tǒng)的基本要素，包括控制目的、被控對象、被控量和控制量等，并能夠識別和分析實(shí)際控制系統(tǒng)中的這些要素。學(xué)生能夠理解開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別，并能夠根據(jù)控制要求選擇合適的控制策略。學(xué)生能夠分析控制系統(tǒng)中的干擾因素，并理解如何減少或消除這些干擾對系統(tǒng)性能的影響。能力目標(biāo)學(xué)生能夠設(shè)計(jì)簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，并說明其工作原理和實(shí)現(xiàn)方法。學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇適當(dāng)?shù)目刂破?、檢測器和執(zhí)行器等設(shè)備，并能夠繪制控制系統(tǒng)方框圖和實(shí)物連接圖。學(xué)生能夠搭建并測試所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，調(diào)整參數(shù)以滿足控制要求，并能夠分析和解決測試中出現(xiàn)的問題。情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力，通過控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，激發(fā)學(xué)生對技術(shù)實(shí)踐的興趣和熱情。培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感，通過雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，讓學(xué)生認(rèn)識到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的重要性。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力，通過小組合作完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通交流能力。具體教學(xué)目標(biāo)在任務(wù)一中，學(xué)生能夠明確控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識分析設(shè)計(jì)開環(huán)控制系統(tǒng)（如運(yùn)動會會旗自動升旗控制裝置）。在任務(wù)二中，學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)（如雨水收集池水位控制系統(tǒng)），通過搭建模型、測試系統(tǒng)、調(diào)整參數(shù)等步驟，達(dá)到控制要求。通過項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。同時(shí)，能夠樹立節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感和使命感。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)任務(wù)一：探究控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素學(xué)習(xí)重點(diǎn)：掌握控制系統(tǒng)的基本概念和組成部分，明確控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和被控對象。理解被控對象特性分析的重要性，學(xué)習(xí)如何根據(jù)被控對象的輸入輸出關(guān)系確定控制器運(yùn)算方式。學(xué)會區(qū)分和確定被控量和控制量，理解它們在控制系統(tǒng)中的作用。分析控制系統(tǒng)中的干擾因素，了解開環(huán)控制和閉環(huán)控制的基本原理及其應(yīng)用場景。學(xué)習(xí)如何選擇合適的設(shè)備和元件進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，考慮經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)現(xiàn)性。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：理解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，如何平衡控制精度、成本和環(huán)境影響之間的關(guān)系。掌握開環(huán)控制和閉環(huán)控制的設(shè)計(jì)方法，理解它們在實(shí)現(xiàn)不同控制要求時(shí)的差異。學(xué)習(xí)如何根據(jù)被控對象的特性選擇合適的控制器運(yùn)算方式，以及如何通過實(shí)驗(yàn)和調(diào)試優(yōu)化控制系統(tǒng)性能。任務(wù)二：設(shè)計(jì)與實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：理解雨水收集池水位控制系統(tǒng)的實(shí)際需求，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能要求。掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)穩(wěn)定、精確且抗干擾性能好的控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)如何選擇合適的傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備和元件，搭建雨水收集池水位控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)如何編寫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書，繪制必要的設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)施圖紙。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制精度和抗干擾性能要求，并能在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)這些要求。學(xué)習(xí)如何根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整和優(yōu)化控制系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的控制效果。理解和掌握系統(tǒng)搭建過程中的實(shí)際操作技能和安全規(guī)范，確保實(shí)驗(yàn)過程的順利進(jìn)行和人員安全。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)全面節(jié)約和資源循環(huán)利用的理念，提升系統(tǒng)的社會和環(huán)境價(jià)值。教學(xué)方法一、探究式教學(xué)任務(wù)一：探究控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素提出問題：通過案例分析和生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到控制系統(tǒng)的重要性及其應(yīng)用場景，從而提出問題：“如何設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)？”理論引導(dǎo)：介紹控制系統(tǒng)的基本概念、設(shè)計(jì)要素和步驟，明確開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。小組討論：學(xué)生分組討論控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，每組選擇一個(gè)案例（如電風(fēng)扇、會旗自動升旗控制裝置）進(jìn)行詳細(xì)分析，并設(shè)計(jì)初步的控制方案。展示交流：每組選代表上臺展示其設(shè)計(jì)方案，其他同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評，教師總結(jié)點(diǎn)評。技術(shù)體驗(yàn)：通過運(yùn)動會會旗自動升旗控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)施，讓學(xué)生親自動手實(shí)踐，體驗(yàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程。任務(wù)二：設(shè)計(jì)與實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)需求分析：引導(dǎo)學(xué)生分析雨水收集池水位控制系統(tǒng)的實(shí)際需求和功能要求。方案設(shè)計(jì)：指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)需求，選擇合適的傳感器、執(zhí)行器和控制器，設(shè)計(jì)水位報(bào)警和水位控制系統(tǒng)的方案。模擬實(shí)踐：利用仿真軟件或簡易實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行模擬實(shí)踐，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的有效性。制作與測試：學(xué)生動手制作控制系統(tǒng)，并進(jìn)行測試，記錄測試數(shù)據(jù)，分析測試結(jié)果。反思總結(jié)：學(xué)生根據(jù)測試結(jié)果反思設(shè)計(jì)方案，提出改進(jìn)意見，并總結(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。二、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)將整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的教學(xué)內(nèi)容分解為若干個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，每個(gè)任務(wù)對應(yīng)一個(gè)具體的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)或?qū)嵤┌咐W(xué)生以項(xiàng)目小組的形式進(jìn)行合作，通過完成項(xiàng)目任務(wù)來掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施技能。三、案例教學(xué)法選擇具有代表性的控制系統(tǒng)案例（如電風(fēng)扇控制系統(tǒng)、自動門控制系統(tǒng)、智能家居控制系統(tǒng)等），通過分析案例的設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用效果，引導(dǎo)學(xué)生深入理解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素和實(shí)施步驟。四、啟發(fā)式教學(xué)在教學(xué)過程中，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，通過提問、引導(dǎo)、點(diǎn)撥等方式激發(fā)學(xué)生的思維活動，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和解決問題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備：一、任務(wù)一探究控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素資料準(zhǔn)備：收集關(guān)于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識和原理，包括開環(huán)和閉環(huán)控制的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用。準(zhǔn)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的案例分析，如電風(fēng)扇控制系統(tǒng)、恒溫箱控制系統(tǒng)等，以便在課堂上與學(xué)生分享和討論。準(zhǔn)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖、設(shè)計(jì)要素表等輔助材料，幫助學(xué)生明確設(shè)計(jì)思路。教學(xué)工具：投影儀和演示文稿，用于展示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論知識和案例。黑板或白板，用于實(shí)時(shí)記錄和解釋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。學(xué)生任務(wù)：要求學(xué)生預(yù)習(xí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，并思考在實(shí)際生活中可能遇到的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題。分組討論控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，并嘗試分析電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。二、任務(wù)二設(shè)計(jì)與實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)材料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備雨水收集池和水位控制相關(guān)的教學(xué)模型或仿真軟件，以便在課堂上進(jìn)行演示。準(zhǔn)備水位傳感器、電磁繼電器、潛水泵、電源等實(shí)物器材，供學(xué)生搭建實(shí)物模型時(shí)使用。列出所需材料和工具的清單，確保每個(gè)學(xué)生或小組都能獲得所需材料。教學(xué)工具：投影儀和演示文稿，用于展示雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和實(shí)施過程。實(shí)物模型或仿真軟件，用于演示控制系統(tǒng)的工作原理和效果。黑板或白板，用于解釋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方案選擇。學(xué)生任務(wù)：要求學(xué)生預(yù)習(xí)雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，并思考如何選擇合適的控制方案。分組討論控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括報(bào)警系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法。引導(dǎo)學(xué)生思考如何在保證控制精度的同時(shí)，降低控制成本并減少對環(huán)境的影響。實(shí)踐環(huán)節(jié)：指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)方案，搭建雨水收集池水位控制系統(tǒng)的實(shí)物模型。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)測試和調(diào)試，確保系統(tǒng)能夠正常工作并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。要求學(xué)生撰寫測試報(bào)告，總結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。三、思考拓展引導(dǎo)學(xué)生思考雨水收集池水位控制系統(tǒng)的意義和價(jià)值，特別是在實(shí)施全面節(jié)約戰(zhàn)略和推進(jìn)資源節(jié)約集約利用方面的作用。鼓勵(lì)學(xué)生思考如何用一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)高水位開始抽水、低水位停止抽水的控制目的，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。教學(xué)媒體教學(xué)媒體準(zhǔn)備一、任務(wù)一探究控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素PPT演示文稿：詳細(xì)介紹控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，包括控制目的、被控對象、被控量、控制量、主要干擾因素等。使用流程圖、示意圖等形式展示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟和關(guān)鍵點(diǎn)。舉例說明開環(huán)控制與閉環(huán)控制的區(qū)別和適用場景。教學(xué)視頻：展示實(shí)際控制系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)行過程，如電風(fēng)扇控制系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)等。提供真實(shí)案例，幫助學(xué)生理解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用?；榆浖蚱脚_：利用在線仿真軟件，讓學(xué)生模擬設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，并測試其性能。提供在線交流平臺，允許學(xué)生之間討論設(shè)計(jì)思路和方案。實(shí)物模型：準(zhǔn)備簡單的控制系統(tǒng)模型，如水位控制系統(tǒng)模型、溫度控制系統(tǒng)模型等，供學(xué)生觀察和操作。二、任務(wù)二設(shè)計(jì)與實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)PPT演示文稿：詳細(xì)描述雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)。展示報(bào)警系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)的方框圖，解釋各部分的功能和工作原理。討論如何通過合理的設(shè)計(jì)減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約集約利用。實(shí)物展示：展示用于制作控制系統(tǒng)的材料清單和實(shí)物樣品，如水位傳感器、電磁繼電器、潛水泵等。展示控制系統(tǒng)搭建好的實(shí)物模型，并演示其工作原理。教學(xué)視頻：錄制控制系統(tǒng)搭建和調(diào)試的過程，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。提供實(shí)際項(xiàng)目中控制系統(tǒng)應(yīng)用的案例視頻，讓學(xué)生了解其在現(xiàn)實(shí)生活中的重要作用。在線仿真軟件：利用在線仿真軟件，讓學(xué)生模擬設(shè)計(jì)雨水收集池水位控制系統(tǒng)，并測試其性能。允許學(xué)生調(diào)整參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并觀察其對系統(tǒng)性能的影響。實(shí)踐操作工具：提供必要的工具和設(shè)備，如螺絲刀、焊臺、萬用表等，供學(xué)生在課堂上進(jìn)行實(shí)踐操作。討論與反思：引導(dǎo)學(xué)生討論項(xiàng)目實(shí)施過程中的問題和挑戰(zhàn)，以及如何通過改進(jìn)設(shè)計(jì)來優(yōu)化系統(tǒng)性能。反思項(xiàng)目對資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的意義和價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和責(zé)任感。

教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動設(shè)計(jì)學(xué)生活動設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖活動一：創(chuàng)設(shè)情境生成問題展示一段關(guān)于水資源短缺和水資源循環(huán)利用的視頻，引發(fā)學(xué)生對雨水收集利用的思考。導(dǎo)入控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念，并舉例說明控制系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如電梯控制、智能家居等。提出任務(wù)一：讓學(xué)生思考控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要素，并引導(dǎo)學(xué)生提出在設(shè)計(jì)和實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)時(shí)可能會遇到的問題。觀看視頻，思考水資源循環(huán)利用的重要性。討論控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要性，提出自己對控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步理解。頭腦風(fēng)暴，列出設(shè)計(jì)和實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)時(shí)可能遇到的困難和問題。通過視頻引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。活動二：調(diào)動思維探究新知詳細(xì)介紹控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，包括目的、對象、特性、被控量和控制量、干擾因素等。通過案例（如電風(fēng)扇控制系統(tǒng)）講解開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和步驟。引導(dǎo)學(xué)生分析運(yùn)動會會旗自動升旗控制裝置的設(shè)計(jì)過程，體會開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。跟隨教師講解，理解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，并嘗試將其應(yīng)用于實(shí)際案例中。分組討論運(yùn)動會會旗自動升旗控制裝置的設(shè)計(jì)過程，并提出自己的改進(jìn)意見。畫出簡易的開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖，并嘗試描述其工作原理。通過案例分析和實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素和開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，為后續(xù)設(shè)計(jì)雨水收集池水位控制系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。活動三：調(diào)動思維探究新知介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和特點(diǎn)，以及與開環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別。引導(dǎo)學(xué)生分析雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，包括報(bào)警功能和水位控制功能。講解閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和方法，并給出雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。跟隨教師講解，理解閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和特點(diǎn)。分析雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，并嘗試提出自己的設(shè)計(jì)方案。分組討論并完善設(shè)計(jì)方案，畫出系統(tǒng)的方框圖和控制電路圖。通過分析和設(shè)計(jì)雨水收集池水位控制系統(tǒng)，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和方法，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神?；顒铀模红柟叹毩?xí)素質(zhì)提升提供實(shí)踐材料清單和搭建指導(dǎo)，讓學(xué)生按照設(shè)計(jì)方案制作和測試雨水收集池水位控制系統(tǒng)。在學(xué)生制作和測試過程中給予指導(dǎo)和幫助，解決學(xué)生遇到的問題。組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和交流，評價(jià)學(xué)生的作品并給出改進(jìn)意見。根據(jù)設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備材料，并按照指導(dǎo)搭建控制系統(tǒng)。測試控制系統(tǒng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并調(diào)整優(yōu)化系統(tǒng)性能。展示作品并進(jìn)行交流，聽取他人的評價(jià)和建議，進(jìn)一步完善自己的作品。通過實(shí)踐操作和成果展示，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提升動手能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。課堂小結(jié)作業(yè)布置課堂小結(jié)今天我們主要探討了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，首先了解了控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要素，包括控制目標(biāo)、被控對象、被控量和控制量的確定，以及外界干擾因素的分析等。接著，我們深入學(xué)習(xí)了開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與特點(diǎn)，并通過技術(shù)體驗(yàn)活動，模擬了運(yùn)動會會旗自動升旗控制裝置的設(shè)計(jì)過程，了解了不同方案的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方式。在任務(wù)二中，我們聚焦于雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，學(xué)習(xí)了如何通過開環(huán)和閉環(huán)控制相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)水位報(bào)警和水位控制的功能。通過繪制方框圖和實(shí)物連接圖，我們理解了控制系統(tǒng)的工作原理，并思考了如何通過資源節(jié)約和循環(huán)利用的理念，提升該項(xiàng)目的意義和價(jià)值。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們掌握了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟和方法，提升了對控制技術(shù)應(yīng)用的理解和運(yùn)用能力。希望同學(xué)們能在后續(xù)的學(xué)習(xí)中，進(jìn)一步深化對控制系統(tǒng)知識的理解和掌握，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。作業(yè)布置思考題回答：結(jié)合課堂內(nèi)容，分析并回答運(yùn)動會會旗自動升旗控制裝置四種方案的特點(diǎn)及最容易實(shí)現(xiàn)的方案。對于雨水收集池水位控制系統(tǒng)，討論如何用一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)高水位開始抽水、低水位停止抽水的控制目的，并給出設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫：設(shè)計(jì)一個(gè)基于開環(huán)控制的家庭溫度控制系統(tǒng)，包括控制目標(biāo)、被控對象、被控量和控制量的確定，以及控制方案的設(shè)計(jì)。撰寫一份設(shè)計(jì)報(bào)告，內(nèi)容包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、所需材料和設(shè)備清單、系統(tǒng)工作原理圖（方框圖或流程圖）等。實(shí)踐探究：利用身邊的材料或工具，嘗試搭建一個(gè)簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)（如電風(fēng)扇風(fēng)速控制系統(tǒng)），并進(jìn)行測試和調(diào)試，記錄測試過程和結(jié)果。提交一份實(shí)踐報(bào)告，包括系統(tǒng)搭建過程、測試方法、測試結(jié)果分析和改進(jìn)建議等。通過作業(yè)的實(shí)踐和探究，希望同學(xué)們能夠鞏固課堂所學(xué)知識，提升動手能力和解決問題的能力。板書設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施一、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素目的：明確系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。對象：被控制的對象是什么。特性：被控對象的特性分析。被控量與控制量：確定控制關(guān)鍵點(diǎn)。干擾因素：分析并確定主要干擾。設(shè)計(jì)方案：根據(jù)目的、可行性、經(jīng)濟(jì)性選擇。設(shè)備與元件選擇：基于需求和條件進(jìn)行選擇?？刂祁愋停洪_環(huán)/閉環(huán)的選擇依據(jù)。設(shè)計(jì)圖紙與說明書：包含控制電路、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等。二、開環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例電風(fēng)扇控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)會旗自動升旗控制裝置設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)與實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)1.報(bào)警系統(tǒng)水位傳感器檢測電磁繼電器控制報(bào)警2.水位控制系統(tǒng)潛水泵抽水閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)水位調(diào)控四、技術(shù)體驗(yàn)意義與價(jià)值：響應(yīng)節(jié)約戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)高低水位控制。課堂小結(jié)本節(jié)課我們探討了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，并通過具體案例（如電風(fēng)扇、會旗升旗、雨水收集池水位控制）詳細(xì)解析了開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。我們了解到，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)要素，如控制目的、被控對象特性、被控量和控制量的確定、干擾因素的分析等。通過合理的選擇和搭配控制設(shè)備和元件，我們能夠設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)且高效穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。作業(yè)布置書面作業(yè)：描述一個(gè)你感興趣的控制系統(tǒng)（可以是家用設(shè)備、公共設(shè)施或工業(yè)系統(tǒng)），并分析其設(shè)計(jì)要素（目的、對象、特性、被控量與控制量、干擾因素等）。提出一種改進(jìn)或優(yōu)化該控制系統(tǒng)的方案，并說明理由。實(shí)踐作業(yè)：假設(shè)你是設(shè)計(jì)師，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡單的控制系統(tǒng)模型（如簡易溫控風(fēng)扇、水位自動調(diào)節(jié)裝置等）。要求包括：設(shè)計(jì)圖紙、材料清單、搭建步驟、測試報(bào)告。思考并討論如何在一個(gè)系統(tǒng)中利用一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)高低水位控制的功能。附加思考題：聯(lián)系黨的二十大報(bào)告，談?wù)勀闼O(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和循環(huán)利用。思考在未來社會中，控制系統(tǒng)技術(shù)如何助力可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。教學(xué)反思本次教學(xué)內(nèi)容主要圍繞控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施展開，旨在通過任務(wù)一探究控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要素，任務(wù)二設(shè)計(jì)與實(shí)施雨水收集池水位控制系統(tǒng)，使學(xué)生掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本流程和實(shí)踐能力。一、教學(xué)內(nèi)容回顧在任務(wù)一中，我們深入探討了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要素，包括明確控制目的、被控對象、被控量與控制量、干擾因素、設(shè)計(jì)方案的選擇、設(shè)備與元件的選取等。這一過程中，我特別注意引導(dǎo)學(xué)生理解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性和綜合性，讓學(xué)生明白設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)需要全方位考慮各種因素。在任務(wù)二中，我們結(jié)合雨水收集池水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐。通過設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)，學(xué)生不僅加深了對開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)原理的理解，還提