控制系统的工作过程和方式(教学案例)

控制系统的工作过程和方式(教学案例)

教学目标分析

知识目标：

　　1、 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，理解其中的控制器、执行器的作用。

　　3、 掌握控制过程的一般描述方法。

行为目标：

　　通过分析和比较，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差别。

情感目标：

使学生感觉、体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起学生设计的欲望，培养学生富于想象、善于批判、勇于创新的个性品质。

能力目标：

　　学生学习本课后可以对简单的开环控制系统和闭环控制系统的工作过程进行分析，并能对一些控制系统提出改进意见。

教学内容分析：

本节内容是本章的第二节，第二、第三节是本章的第二教学单元，是本章的教学重点，应将本节视为重点中的重点。教材从学生熟悉自行车行驶的速度控制和电风扇的风速控制开始，在根据学生的知识水平引入游泳池注水系统控制以及改进游泳池注水系统控制，从而达到对开环控制和闭环控制的分析和对比的目的。再者根据开环控制和闭环控制的工作过程分析，让学生掌握分析控制系统工作过程的方法。

重点难点

重点：

通过具体控制系统案例的分析，培养学生的分析控制系统的能力，能说清楚简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成，以及它们是如何实现控制的。

难点：

开环控制系统和闭环控制系统的分析和对比。

学情分析      

    学生学习了第一节控制手段和应用，理解控制的含义，但对什么是开环控制什么是闭环控制是空白，这就需要通过多个案例进行对比才可以让学生掌握开环控制和闭环控制以及它们的组成和工作过程。在本主题中，根据课程标准的要求，以及限于学时以及高中学生现有的知识水平，对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解，不作进一步的要求，不去探讨其内部的工作过程，只了解其输入和输出之间的关系就可以。

教学策略

节课根据教学内容的特点及教学目标上的要求,我主要采用了教师讲授、学生阅读、实物演示、讨论交流等教学方法，运用多媒体展示等教学手段。让学生自主思考，教师充分引导，发挥学生的主体主动性。通过多媒体展示案例，实物案例，学生分析案例，教师点拨，让学生自主思考，以及分组讨论，然后形成结论，最后教师总结，并点明本节课的知识点。本节课主要是通过师生互动与交流来达成。

教学过程

（一）导入新课

组织学生游戏：

（1）   在墙上贴一张画有娃娃脸轮廓的头像，参加游戏的同学在画前3米的地方蒙上眼睛，然后走向头像，并用手中的画笔给画添上鼻子或眼睛。

（2）   不蒙眼睛的情况下，画鼻子或眼睛。

点评：（1）画得东倒西歪，很有意思。（2）画得又准又好。

师：两种工作过程一样吗？

生：不一样。

师生总结区别：不蒙眼睛时，我们可以调整自己前进的路线和画笔的落点，反之，由于看不到目标，我们无法对前进的路线和画笔的落点进行调整。

师：我们这节课一起学习两种不同的控制系统以及它们的工作过程。

（二）进行新课

案例分析：

(1)电风扇的风速控制：（师生共同分析）

通过改变电机的转速来控制实现，给电风扇设定风速档位，电机就以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。