閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋教學設計

　　作為一無名無私奉獻的教育工作者，就不得不需要編寫教學設計，教學設計是對學業(yè)業(yè)績問題的解決措施進行策劃的過程。你知道什么樣的教學設計才能切實有效地幫助到我們嗎？下面是小編為大家收集的閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋教學設計，歡迎大家分享。

　　1．教材分析及教學設計介紹

　　本節(jié)是在學生對控制系統(tǒng)有一定認識的基礎上具體的闡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋的辨證關系，是全書的重點章節(jié)，也是控制系統(tǒng)的具體應用章節(jié)章節(jié)。為以后學習的控制系統(tǒng)的設計等內(nèi)容奠定了理論基礎。

　　【教學目標】

　　知識目標：了解閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋的各方面因素能力目標：能結(jié)合身邊的案例找出干擾的因素，并作出分析。

　　情感目標：培養(yǎng)學生對一個控制系統(tǒng)的理解能力和分析能力，并能從物性到理性過渡，能對學習與人生產(chǎn)生干擾影響的因素進行分析。

　　【重點與難點】

　　重點：學會分析干擾在控制系統(tǒng)的影響，反饋在技術(shù)發(fā)明和革新中的作用。難點：干擾系統(tǒng)的全面分析，反饋環(huán)節(jié)的使用。

　　【教法設計】

　　本課通過“案例分析法”，采用啟發(fā)式、講述式、分析等多種教學方式，以課程目標為依據(jù)，努力提高教學的生動性和邏輯性，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的注意力，使學生能夠自己建構(gòu)出本課的知識點。

　　【學法設計】

　　本節(jié)課的教學對象是剛剛對控制系統(tǒng)有了初步的了解學生，對控制的干擾還蒙著一層神秘的面紗。好奇心較強，思維活躍，雖然他們的生活經(jīng)驗不是很豐富，但根據(jù)他們現(xiàn)有的認知水平和認知風格還是很容易接受本節(jié)課的內(nèi)容。

　　本課教給學生的學法是“分析案例——合作探究——得出結(jié)論——思維擴展”。

　　【教學資源準備】

　　教學相關資料的準備，包括文本（騎自行車的干擾分析，學生生活經(jīng)驗）、圖片（各種自行車圖片、影響因素圖片）；教師演示教學課件。課件容納一些圖片和例子說明。

　　圖片可以從網(wǎng)上下載，也可以把書中照片用數(shù)碼相機拍攝，通過電腦處理后使用。

　　【教學策略】

　　根據(jù)本課的教學目標，我采用教師講授，媒體演示，任務驅(qū)動，學生自主思考、合作討論等多種教學方法相結(jié)合的策略。

　　2．教案

　　【創(chuàng)設情境、導入新課】

　　做一個簡單的調(diào)查：每天上學騎自行車的感受乘車的感受等

　　在送乘飛機出行時，為什么不能說祝你一路順風，（活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的求知欲。）

　　大部分同學應該是有風的影響，從而聯(lián)系到本節(jié)課的內(nèi)容：干擾因素，同時乘車也有干擾，而且不論是騎自行車還是乘車干擾因素不止一個，有主要的，有次要的。

　　這節(jié)課我們就研究研究閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋。

　　【新課教學】

　　1、干擾因素

　　本環(huán)節(jié)通過對二個典型的案例的分析，由學生歸納閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋。再聯(lián)系實際生活，由學生列舉生活中的例子，證明他們的觀點。

　　案例一：逆風中騎自行車。

　　案例二：飛機飛行。

　　結(jié)論：在控制系統(tǒng)中，干擾因素一定有，可能有一個，也可能有若干個

　　案例三：戰(zhàn)士在大風大雨中進行射擊練習。

　　擴展討論：生活中還有哪些例子說明“閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾是存在的，是不可避免的”

　　馬上行動：對電冰箱這個系統(tǒng)的分析，干擾因素，對干擾因素的控制，擴展討論：通過分析，增加對電冰箱的了解，進而了解生活。

　　案例分析：電視機的工作。從學生看電視的經(jīng)歷來分析，引導，讓學生從電視內(nèi)容中走出來，關注電視的相關技術(shù)與控制。

　　對于城市的學生可以分析自動扶梯的升降控制，農(nóng)村的學生可以分析蔬菜大棚的溫度控制。

　　結(jié)論：干擾因素有時要控制，有時還要利用。

　　讓學生討論，生活中的一些個干擾因素，哪些要克服，哪些可以利用哪些干擾不能克服，也不能利用

　　2、反饋什么是反饋

　　從學生的學習、考試與同學、老師的交流來談反饋。

　　還要以自行車為例，風這個干擾因素，對騎自行車的人產(chǎn)生的效果，來分析反饋的定義。畫反饋的方框圖：

　　分析幾個反饋產(chǎn)生的影響，畫出反饋的示意圖。至少要練習四個，加深印象。騎自行車，電冰箱工作控制，駕駛員開車，某一次考試與成績。

　　通過這些分析，得出結(jié)論，反饋對系統(tǒng)有一定的控制作用。（引出下一個知識點）閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程：

　　從反饋的方框圖中，進一步的分析就可以理解了，關鍵是方框圖的應用�？梢杂脮�中的案例，但如果使用書中第一個案例一直分析下來，使教學有一定的連續(xù)性，再結(jié)合書中的例子，加以提升，要結(jié)合學生的實際，書中的兩個案例較

　　專業(yè)，學生沒有見過這樣的東西，分析起來難度會大一些。此處建議以電冰箱為重點來分析。

　　關鍵：找了一個主要的能檢出變化量的干擾因素，結(jié)論：能克服外界干擾，使被控量在給定值附近。擴展：控制的范圍大小，控制的速度，是現(xiàn)代高科技的體現(xiàn)。冰箱溫度的控制范圍，電腦CPU的溫度的控制范圍。運動物體的控制�？刂频姆秶�，控制的速度均不一樣。

　　3、功能模擬方法

　　用手動控制代替自動控制的方法，控制器代替人腦實現(xiàn)了需要的控制，執(zhí)行器代替了人手實現(xiàn)了控制功能，檢測器代替了人眼實現(xiàn)了檢測的功能。結(jié)構(gòu)模擬與功能模擬：

　　模擬是人類認識和改造客觀世界的主要途徑之一，是重要的認知方法。功能模擬是要求模型和原型之間在功能和行為上相似。用模型實現(xiàn)原型的某些功能，模型本身就是研究的主要目的。即主要研究用什么樣的模型去實現(xiàn)原型的某些功能，從而為人類創(chuàng)造出有用的技術(shù)系統(tǒng)。

　　4、黑箱方法

　　中醫(yī)看病的方法。買西瓜的方法。通過這兩個案例的分析，了解對無法打開與不能打開的事物內(nèi)部的認識的方法，這樣的方法的應用還有哪些，讓學生充分的去想象、分析。

　　【課外拓展】

　　為了加深學生對知識的記憶、理解，我對本節(jié)課中學生在學習過程中所分析的問題做以簡單的總結(jié)，并以“電冰箱的控制原理”的案例再現(xiàn)本節(jié)課的重點內(nèi)容。鼓勵學生全面的、辨證的分析問題。

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