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閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋教學(xué)設(shè)計(jì)

時(shí)間:2023-11-14 15:42:06 教學(xué)資源 投訴 投稿
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閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋教學(xué)設(shè)計(jì)

  作為一無名無私奉獻(xiàn)的教育工作者,就不得不需要編寫教學(xué)設(shè)計(jì),教學(xué)設(shè)計(jì)是對學(xué)業(yè)業(yè)績問題的解決措施進(jìn)行策劃的過程。你知道什么樣的教學(xué)設(shè)計(jì)才能切實(shí)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(xué)設(shè)計(jì),歡迎大家分享。

閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋教學(xué)設(shè)計(jì)

  1.教材分析及教學(xué)設(shè)計(jì)介紹

  本節(jié)是在學(xué)生對控制系統(tǒng)有一定認(rèn)識的基礎(chǔ)上具體的闡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋的辨證關(guān)系,是全書的重點(diǎn)章節(jié),也是控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用章節(jié)章節(jié)。為以后學(xué)習(xí)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容奠定了理論基礎(chǔ)。

  【教學(xué)目標(biāo)】

  知識目標(biāo):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(biāo):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(biāo):培養(yǎng)學(xué)生對一個(gè)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(xué)習(xí)與人生產(chǎn)生干擾影響的因素進(jìn)行分析。

  【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

  重點(diǎn):學(xué)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(diǎn):干擾系統(tǒng)的全面分析,反饋環(huán)節(jié)的使用。

  【教法設(shè)計(jì)】

  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(xué)方式,以課程目標(biāo)為依據(jù),努力提高教學(xué)的生動性和邏輯性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的注意力,使學(xué)生能夠自己建構(gòu)出本課的知識點(diǎn)。

  【學(xué)法設(shè)計(jì)】

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

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

  【教學(xué)資源準(zhǔn)備】

  教學(xué)相關(guān)資料的準(zhǔn)備,包括文本(騎自行車的干擾分析,學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn))、圖片(各種自行車圖片、影響因素圖片);教師演示教學(xué)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(jī)拍攝,通過電腦處理后使用。

  【教學(xué)策略】

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

  2.教案

  【創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課】

  做一個(gè)簡單的調(diào)查:每天上學(xué)騎自行車的感受乘車的感受等

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

  大部分同學(xué)應(yīng)該是有風(fēng)的影響,從而聯(lián)系到本節(jié)課的內(nèi)容:干擾因素,同時(shí)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(gè),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(xué)】

  1、干擾因素

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

  案例一:逆風(fēng)中騎自行車。

  案例二:飛機(jī)飛行。

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

  案例三:戰(zhàn)士在大風(fēng)大雨中進(jìn)行射擊練習(xí)。

  擴(kuò)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(gè)系統(tǒng)的分析,干擾因素,對干擾因素的控制,擴(kuò)展討論:通過分析,增加對電冰箱的了解,進(jìn)而了解生活。

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

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

  結(jié)論:干擾因素有時(shí)要控制,有時(shí)還要利用。

  讓學(xué)生討論,生活中的一些個(gè)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(xué)生的學(xué)習(xí)、考試與同學(xué)、老師的交流來談反饋。

  還要以自行車為例,風(fēng)這個(gè)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(gè)反饋產(chǎn)生的影響,畫出反饋的示意圖。至少要練習(xí)四個(gè),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(gè)知識點(diǎn))閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程:

  從反饋的方框圖中,進(jìn)一步的分析就可以理解了,關(guān)鍵是方框圖的應(yīng)用。可以用書中的案例,但如果使用書中第一個(gè)案例一直分析下來,使教學(xué)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(xué)生的實(shí)際,書中的兩個(gè)案例較

  專業(yè),學(xué)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(diǎn)來分析。

  關(guān)鍵:找了一個(gè)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(kuò)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(yùn)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(shí)現(xiàn)了需要的控制,執(zhí)行器代替了人手實(shí)現(xiàn)了控制功能,檢測器代替了人眼實(shí)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(rèn)識和改造客觀世界的主要途徑之一,是重要的認(rèn)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(shí)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(shí)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(gè)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(rèn)識的方法,這樣的方法的應(yīng)用還有哪些,讓學(xué)生充分的去想象、分析。

  【課外拓展】

  為了加深學(xué)生對知識的記憶、理解,我對本節(jié)課中學(xué)生在學(xué)習(xí)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(diǎn)內(nèi)容。鼓勵(lì)學(xué)生全面的、辨證的分析問題。

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