普通高中通用技术课程“技术与设计2”标准解读12369.docx

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1、苏教版必必修二课课程标准准解读“技术与与设计22”模块是在在“技术与与设计11”模块的基基础上，对技术与设计过程中所涉及的一些基本问题的进一步深入，其目的是培养学生对技术与设计的思想和方法的理解以及应用技术解决实际问题的能力，使他们具备利用和评价技术的方法和策略，以及受用终身的技术管理能力。模块内容构成了技术设计过程中特有的、具有广泛的应用价值和可以有效迁移的思想方法，它远超出了人们一般意义上的习得性的知识和技能，使对事物的事实认定，上升为指导实践的规律并渗透在人们处理各种问题的过程中，即对事物的价值认定。一、简要要说明“技术与与设计22”模块共共设“结构与与设计”、“流程与与设计”、“系统与

2、与设计”、“控制与与设计”等四个个主题。尽管从技术角度来看，这4个主题分属不同的专业，但是这些环节是一个技术设计过程必不可少的基本内容，它们自成体系，相对独立，但又相互呼应，具有内在的联系。结构是系统的组成形式，流程是系统按时间顺序的描述。被控制的事物和控制装置本身是一个系统，控制就是对系统状态所施加的干预。因此，将它们集中放在这一个模块中进行讲述，既能体现出技术与设计的整体性，有能体现出各部分的联系与侧重点，其目的是让学生从宏观和微观两个层次把握技术与设计的基本内容与思想方法。“结构与与设计”强调从从力学的的角度理理解结构构、结构构的强度度和稳定定性等问问题，关关注简单单的结构构设计；“流程

3、与与设计”强调对对流程和和流程优优化的理理解，以以及简单单流程和和流程改改进的设设计；“系统与与设计”则侧重对系系统的理理解，以以及运用用系统的的思想解解决一些些生活中中问题的的设计；“控制与与设计”应注重重理解控控制的涵涵义和控控制的应应用，以以及生活活生产中中的简单单控制系系统的设设计。本课程内内容的四四个主题题之间既既有一定定的独立立性，又又具有一一定的关关联性。其其中所运运用的一一些思想想与方法法：例如如，“系统与与设计”中整体体与部分分、独立立与关联联、优化化思想与与方法；“控制与与设计”中的反馈调调节方法法；“流程与与设计”中流程程改进的的思想等等等具有有广泛的的应用价价值和可可迁

4、移性性，均可可运用在在其他主主题的一一些技术术问题的的解决中中。这些些思想与与方法使使技术与与设计由由经验上上升到了了理性，由由单纯的的展现设设计技巧巧提升到到了形成成设计的的思想和和方法。本本模块与与“技术与与设计11”共同构构成了本本课程的的选修模模块的基基础。二、内容容标准及及相关活活动的说说明（一）结结构与设设计本主题共共有5条标准准。1、了解解结构的的涵义，能能从力学学的角度度理解结结构的概概念和一一般分类类从不同的的角度理理解结构构的涵义义与作用用：广义上讲讲，结构构是指物物体各个个组成部部分之间间的搭配配和排列列。结构构的作用用：结构构决定了了事物的的性质和和形态。从力学角角度的

5、理理解：结结构是指指可承受受一定应应力的架架构形态态。结构的的作用：结构可可以抵抗抗能引起起形状和和大小改改变的力力。结构的一一般分类类有：实实心结构构、框架架结构、壳壳体结构构。本标准不不要求学学生对这这三种结结构类型型的特征征进行定定性地描描述，但但应能对对生活中中常见的的简单结结构实例例进行归归类，并并指出这这三种结结构的不不同应用用场合。教教学中，教教师可用用简单的的材料制制作的不不同结构构的物体体给学生生作演示示，也可可在课前前布置学学生自带带材料进进行不同同结构类类型的简简单制作作。在我们周周围，有有各种各各样不同同形状、不不同用途途的物体体和结构构。实心心结构如如铅球或砖石、大大

6、坝等；框架结结构如大大桥、自自行车、铁铁塔等；壳体结结构如汽汽车、建建筑工人人用的安安全帽、气气罐、油油罐等。不不同的结结构类型型，具有有不同的的特征和和受力特特点。2、能结结合12种简简单的结结构案例例，分析析结构是是如何承承受应力力的张力或压压力的解解释与说说明：当当一个构构件承担担负载时时，就可可能受到到张力、压力或扭扭力的作作用。张张力（拉拉力）是是拉伸材材料的力力，组成成材料的的粒子被被拉开；压力是是压缩材材料的力力，组成成材料的的粒子被被推近。例：桥墩墩、房屋屋的柱子子承受压压力；拉拉索桥的的钢丝承承受拉力力；一根根两端被被托住的的梁，受受到弯曲曲力；梯梯子、大大坝承受受压力、剪剪

7、切力；当大风风或冰雪雪等外力力作用在在桥上，桥桥则受到到扭力、拉拉力、压压力等等等。对结构承承受应力力的分析析，应根根据学生生已有的的知识水水平，分分析生活活中常见见结构的的应力，可可进行一一些定性性的分析析，不要要求学生生作进一一步的定定量分析析，不要要求画物物体结构构的受力力图。3、能通通过技术术实验分析析影响结结构的强强度和稳稳定性的的因素，并并写出实实验报告告强度概念念的解释释与说明明：强度度是指构构件在载载荷作用用下，抵抵抗破坏坏的能力力。一个个结构的的强度取取决于它它对张力力和压力力两方面面的反应应能力。决定强度度的因素素：强度度取决于于形状，形形状略作作改变，强强度就会会改变；强

8、度还还取决于于材料以以及材料料的连接接方式，了了解应力力对不同同材料的的影响可可以帮助助我们选选择正确确的材料料建造坚坚固的结结构。稳定性概概念的解解释与说说明：稳稳定性就就是结构构保持原原有平衡衡状态的的能力。稳定性阻碍翻倒或被移动，是很多结构的重要性质之一。影响结构稳定性的因素主要有：结构的形状、结构重心位置、结构所受的运动和力等等。例如，人们利用三角形或由三角形组成的多面体来增加结构的稳定性，底面越大、重心越低结构就越稳定。应引导学学生通过过生活观观察和技技术实验，对对简单结结构进行行强度与与稳定性性分析，解解释它的的强度高高或低、稳稳定或者者不稳定定的原因因。教师师可以引导导学生进行行

9、实验，也也可以让让学生自自己根据据生活经经验、兴兴趣爱好好和已有有条件，自自行设计计和制作作实验，并并得出结结论。教师应指指导学生生对技术术实验与与观察的的过程进进行记录录，并按按照比较较规范的的格式写写出实验验报告，从从而培养养良好的的实验作作风与习习惯。4、能确确定一个个简单对对象进行行结构设设计，并并绘制设设计图纸纸，做出出模型或或原型学生可以以根据生生活中的的需要和和个人的的爱好，选选择一个个设计对对象或项项目，进进行一个个实际的的设计过过程。要注意意引导学学生养成成良好的的设计习习惯，在在设计方方案的构构思时，应应从外观观、重量量、大小小、强度度和稳定定性等方方面综合合考虑，尽尽量做

10、到到既满足足功能要要求又做做到轻便便、美观观等。还还要学会会画草图图，所画画草图应应能清晰晰地显示示出设计计对象的的骨架形形式、尺尺寸比例例等，然然后就草草图的方方案与小小组同学学共同商商讨，吸吸取大家家智慧，培培养协作作意识。设计方案案确定之之后，应应绘制出出比较规规范的设设计图纸纸（图纸纸应含通通用的技技术符号号、精度度要求、尺尺寸标注注、文字字说明等等等），对对于简单单的设计计对象，可可以依据据图纸直直接制作作出原型型，若是是比较复复杂的结结构设计计对象，如如新居室室的衣柜柜、书柜柜等，不不能在短短时间内内做出原原型，可可以因地地制宜地地选择材材料做出出其模型型。5、能从从技术和和文化的

11、的角度欣欣赏并评评价典型型结构设设计的案案例技术设计计要避免免走向功功利化的的极端。设设计不仅仅仅要从从满足人人的物质质需求出出发，同同时需要要关注人人的审美美准则、民民族特色色、生态态文化等等精神领领域的需需要。结结构设计计的人文文色彩尤尤为浓烈烈，古今今中外，从从若干经经典的建建筑物设设计中，我我们就可可以看到到不同时时期不同同文化背背景的烙烙印。学习结构构与设计计，需要要引导学学生学会会欣赏和和评价经经典的、有有特色的的结构设设计的杰杰作。教教师可以以通过带带领学生生参观本本地的特特色建筑筑，从各各类教学学资源中中筛选有有价值的的结构设设计实例例介绍给给学生，引引导学生生学习对对作品进进

12、行欣赏赏和评价价的角度度和方法法，比如如从”形”“意”“神”等方面面来评价价等。6、关于于活动建建议建议1进进行关于于结构强强度和稳稳定性测测量的实验。所选结结构既要要简单又又要能说说明问题题，实验验过程中中，应设设计一个个表格来来记录实验验数据和和结果，并且对所测量的数据进行引导行的解释与说明。若不具备条件，也可定性描述。建议2分分析典型型案例的的结构特特点。可从所所列实例例的功能能实现，结结构的类类型和文文化特点点等角度度进行分分析评价价。建议3对对产生了了一定影影响的建建筑物的的坍塌、扭扭曲或断断裂的事事件，进进行分析析讨论，简简要说明明该结构构所存在在的主要要技术问问题。可可以引导导学

13、生对对此类问问题展开开讨论研研究，由由于可能能涉及的的原因或或问题比比较复杂杂，故讨讨论的深深度不限限。（二）流流程与设设计通过对流流程的介介绍，使学生生理解流流程的涵涵义与流流程涉及及的各个个因素，培养学生优化生活和工作流程的能力，使学生体验革新的成功感和革新可能带来的经济、环境等方面的成果。本主题共共有5条标准准：1、了解解流程的的涵义及及其对生生产、生生活的意意义在介绍流流程的涵涵义时，应应抓住两两个基本本点：流流程的时时序和环环节。时时序是指指随时间间变化的的发展经经历；环环节是指指事件在在发展的的过程中中，总可可以依据据某种特特征或方方式把它它分解为为若干个个小的过过程。结结合生活活

14、中的多多种实例例，具体体讲解与与流程对对应的各各个环节节，使学生生充分理理解流程程，并且且要强调调流程能产生更更大的效效益和具具有可持持续发展展性。2、通过过对典型型的工作作流程和和生产工工艺流程程案例的的分析，理理解流程程中的时时序和环环节的意意义，学学会阅读读简单的的流程图图可以选择择一个有有代表性性的流程程案例，与与学生共共同分析析，使学学生学会会阅读工工艺机理理不太复复杂的流流程图。例合成氨氨的生产产工艺流流程首先利用用适当的的方法，生生产大量量合成氨氨的原料料氮气气、氢气气，氮气气和氢气气的混和和气体在在合成塔塔的60000CC高温、2200帕帕斯卡下下，通过过催化剂剂的作用用产生氨

15、氨气，再再通过氨氨分离器器不断地地把生成成的氨分分离出来来，同时时未转化化的反应应气体又又进入合合成塔循循环加工工。这就就是合成成氨的生生产流程程。在此流程程中，氮氮气和氢氢气的混混和、氨氨的合成成、分离离、循环环这几个个主要生生产环节节的顺序序是不可可倒置的的。生活中，经经常有需需要读懂懂流程图图的场合合，简单单的有公公共汽车车或地铁铁线路的的上行、下下行流程程图；复复杂一些些的有，当当我们参参观发电电厂或化化工厂，在在工厂的的中控室室会看到到一幅生生产工艺艺流程图图，要了了解生产产情况，就就要读懂懂这张图图；当我我们走进进军营，可可能看到到一幅作作战流程程图等等等。流程程图的表表达有多多种

16、形式式，有图图示、模模型表示示、动画画演示等等等。3、能分分析流程程设计中中应考虑虑的基本本因素，并并画出流流程设计计的框图图生产、生生活中流流程的设设计有两两种情况况，一种种是流程程的若干干环节是是显性的的，也就就是事物物发展的的规律较较容易描描述，如如邮局邮邮件的分分检流程程设计、快快餐配送送中心的的工作流流程等；另一种种流程的的设计要要依据事事物的内内在属性性和规律律，需要要进行大大量的实实验和漫漫长的探探究才能能得出的的，如合成氨氨的工艺艺流程。学生对某某一简单单流程设设计的分分析，应应根据事事物的内内在性质质、规律律和相关关因素，对对流程设设计的时时序和环环节线索索进行把把握。4、能

17、解解释流程程的改进进与设备备、材料料等之间间的关系系，能概概括某种种简单生生产流程程优化过过程中所所应考虑虑的主要要问题。 生活生生产中的的技术改改进或革革新，多多数出自自对已有有生产流流程的整整体改进进或者是是对其中中某一环环节的改改进，其其目的不不外乎为为了提高高工作效效益、降降低生产产成本、节节约能耗耗、保护护环境等等。在一一个流程程的设计计或优化化过程中中，应考考虑以下下几个问问题：材料：不不同的材材料有不不同的加加工方法法。工艺：不不同的产产品有不不同的工工艺要求求，流程程也不同同。设备：生生产设备备的水平平往往决决定了流流程的自自动化水水平。人员和资资金：人人员的技技术水平平和必要

18、要的资金金会影响响生产的的过程、质质量和周周期，是是流程设设计必须须考虑的的主要因因素。环境：生生产过程程与环境境的相互互作用，是是流程设设计中应应该关注注的重要要因素，等等等。要使学生生通过具具体的流流程案例例的分析析，进一一步理解解流程改改进的条条件。从从外部条条件来讲讲，是建建立在设设备和工工艺水平平提高的的基础上上；从内内部条件件而言，是是建立在在对流程程内在机机理的进进一步研研究的基基础上。流程的改改进过程程就是优优化的过过程。例1银行行储蓄所所顾客存存取款的的流程原先是人人工填单单、记账账，保存存的是纸纸质的帐帐单，自自从引入入计算机机管理系系统，改改进了存存取款的的流程，减减少了

19、中中间环节节，提高高了工作作效率，降降低了差差错率。例2用于于建筑结结构承重重的人造造板的研研发设计计目前我国国生产的的人造板板本身的的强度决决定了其其主要用用途是室室内装修修、家具具制作等等，若要要将人造造板作为为建筑结结构承重重的材料料使用，就就必须增增加人造造板的强强度，就就需要通通过研究究、改变变现有人人造板的的材料组组成结构构，改变变加工工工艺的流流程来实实现。5、能对对生活、生生产中的的简单对对象进行行流程设设计或流流程的改改进设计计，并用用文字或或图表说说明流程程设计方方案的特特点，或或者流程程的改进进方案的的优越之之处。学生可以以结合生生活生产产中已经经存在的的、尚有有改进的的

20、可能的的流程进进行讨论论，在指指出问题题所在的的基础上上，提出出改进方方案，并并论证这这一方案案的可行行性。改改进的对对象的选选择很关关键，学学生理解解和改进进工业生生产中复复杂的流流程有一一定困难难，可以以结合研研究性学学习中提提出的相相关问题题进行讨讨论和研研究。例1家用用燃气炉炉灶在使使用过程程中热能能的高效效利用问问题。（分分析略）例2化学学课中的的”氢气在在氯气中中燃烧”的实验验改进。一一般实验验步骤是是将氢气气在空气气中点燃燃，再直直接伸入入装有氯氯气的容容器中，观观察实验验现象。这这一实验验的问题题是，将将点燃的的氢气伸伸入氯气气瓶中时时，会有有一定量量的氯气气外漏，而而外泄的的

21、氯气对对人体有有强烈的的刺激。如如何从安安全环保保的角度度改进这这一实验验流程？（分析析略）6、关于于活动建建议建议1，通通过对比比较成熟熟的流程程设计的的事例的的分析和和评价，为为进行下下一步的的流程设设计和改改进提供供准备。建议2，为为学生的的流程设设计提供供了若干干参考项项目，也也可根据据当地条条件另作作选择。（三）系系统与设设计系统的概概念来源源于人类类长期的的社会实实践，运运用系统统的思想想和定性性定量相相结合的的系统方方法分析析和处理理生产和和生活中中的问题题，是大大家都可可能遇到到的。学习和掌掌握系统统的思想想并运用用系统的的方法解解决问题题，有助助于减少少处理问问题过程程中的盲

22、盲目性，学学会对事事件的理理性分析析和科学学决策。本主题共共有5条标准准。1、从应应用的角角度理解解系统的的含义系统的概概念，看看似抽象象，其实实是很具具体的。系系统即由由相互依依赖的若若干组成成部分结结合而成成的具有有特定功功能的有有机整体体。系统统中的各各个部分分都可被被看为该该系统的的子系统统。学生对系系统的理理解，可可以从系系统的实实例开始始。如一一台电冰冰箱可以以看作是是一个系系统，学学校的一一间多媒媒体教室室也可看看作是一一个系统统，人体体本身同同样是一一个复杂杂而精密密的系统统。系统的分分类：从不同同的角度度有不同同的分类类方法，通通常有以以下几类类分法：自然系统统和人造造系统实

23、体系统统和抽象象（概念念）系统统静态系统统和动态态系统开放系统统和封闭闭系统。可对每一一类的分分类思想想及其应应用范围围进行一一定程度度的阐述述。2、通过过简单的的系统的的案例分分析，理理解系统统的基本本特性，初初步掌握握系统分分析的基基本方法法系统的基基本特性性可从以以下几点点来归纳纳：整体体性、相关性性、目的性性、动态态性、环环境适应应性等。仅从从概念来来理解系系统的特特性，是是比较抽抽象的。在在教学中中，可以以引导学学生从一一、两个个典型系系统的案案例入手手，把握握系统的的特性，也也可以让让学生自自己总结结出这些些特性。系统的特特性构成成了系统统的基本本属性。系系统分析析的方法法就是运运

24、用系统统的思想想和定性性定量相相结合的的方法分分析处理理问题，整整个过程程可归纳纳为阐明明问题、分分析研究究、评价价比较三三个阶段段。本标标准只要要求学生生掌握初初浅的系系统分析析的基本本方法。需要注意意的是，第第一，在在系统分分析的过过程中，每每个环节节不一定定一次就就顺利地地完成任任务，需需要在反反馈信息息的基础础上反复复进行；第二，在在系统分分析的过过程中，要要学会与与不同角角色的人人对话，如如与实施施者、决决策者等等的对话话；第三三，对系系统分析析中的建建模问题题，在此此不作过过多要求求；第四四，学写写简单的的系统分分析报告告，对系系统的分分析过程程、依据据、结论论和行动动建议进进行说

25、明明。3、理解解系统优优化的意意义，能能结合实实例分析析影响系系统优化化的因素素为了使系系统达到到最优的的目标所所提出的的各种解解决方法法，称为为最优化化方法。通通常是指指在一定定人力、物物力和财财力资源源条件下下，使经经济效果果（如产产值、利利润等）达达到最大大，并使使投入的的人力和和物力达达到最小小的方法法。建筑材料料的改进进也是一一项优化化技术，以以往建筑筑物的墙墙体多采采用实心心砖，现现在采用用了空心心砖，在在保证强强度、隔隔热隔音音效果的的同时，节节省了材材料。但但是，对对于比较较复杂的的系统，人人们对其其特征了了解不够够，所以以需要运运用一定定的数学学的手段段描述它它，进而而找到合

26、合适的解解决方案案，该过过程成为为系统建建模。以以往课程程的学习习中，我我们就曾曾接触到到数学模模型的问问题，比比如自由由落体运运动的公公式为：1/22gt2，这就就是一个个反映物物体运动动的路程程随时间间变化的的数学模模型。系系统建模模的目的的是要将将系统的的原型抽抽象为数数学模型型，并运运用已有有的数学学方法分分析求解解得出数数学结论论，再运运用这一一结论来来解决实实际系统统中的问问题。最优化方方法解决决问题一一般可分分为以下下几个步步骤：（1）提提出需要要进行最最优化的的问题，收收集有关关资料和和数据；（2）建建立求解解最优化化问题的的有关数数学模型型，确定定变量，列列出有关关约束条条件

27、，分分析模型型；（3）选选择合适适的最优优化方法法；（4）求求解方程程；（5）最最优解的的验证和和实施。本条标准准对第（2）、（4）步骤不作过高要求。4、通过过简单的的系统设设计案例例的分析析，初步步学会简简单系统统设计的的基本方方法系统设计计建立在在对系统统进行有有效分析析的基础础上，在在学生的的学习生生活中，系系统设计计的运用用事例比比比皆是是，例如如学校运运动会赛赛事的合合理安排排等。可可以通过过对类似似系统设设计案例例的分析析，总结结和归纳纳简单的的系统设设计的基基本方法法。大千世界界，物质质系统千千变万化化，虽有有一定的的规律可可循，却却难说有有一成不不变的模模式可供供套用。系系统的

28、分分析和设设计是建建立在对对该事件件的内部部规律、外外部环境境（条件件）、实实现功能能等的充充分研究究的基础础之上的的，它是是一个不不断完善善、不断断改进、不不断优化化的过程程。优化化是系统统设计所所追求的的永恒目目标。在对系统统设计的的案例进进行分析析的基础础上，可可以让学学生总结结系统设设计的基基本原则则：基本本功能的的实现、子系统统间关联联与冲突问问题的合合理解决决、效益的的最大化化、动态调调整的实实现、人性化化设计、战略性性思考（长长期性、稳稳定性等等）5、确定定一个生生活或生生产中的的简单对对象，根根据设计计要求完完成系统统的方案案设计要求学生生在对前前4条标准准有所掌掌握的基基础上

29、，自自行完成成一项简简单的系系统方案案设计的的任务。在系统设计应考虑的主要问题：（1）系系统设计计的目的的与要求求（2）系系统的各各部分之之间的相相互联系系与相互互作用 （3）系系统设计计方案的的优化设计时的的基本要要求是，首首先对所所设计的的系统进进行比较较详细的的定性分分析，画画出分析析简图并并写出定定性的分分析报告告，其次次，作出出系统设设计的技技术框图图和技术术设计报报告，再再次，根根据设计计方案尝尝试实现现这一系系统的设设计。教学中应应注意，对对于学生生的系统统设计，两两种设计计方式都都应认可可，一种种是对一一个简单单的系统统进行设设计，另另一种是是运用系系统的思思想和方方法对某某一

30、对象象进行设设计。6、关于于活动建建议建议分析析典型的的系统设设计案例例，由学学生作出出评价，为为自己将将要进行行的系统统设计奠奠定基础础。例战国时时期的秦秦国太守守李冰父父子主持持修建了了都江堰堰工程，这这一伟大大水利工工程巧妙妙地将分分洪、引引水和排排沙结合合起来，使使各部分分组成一一个整体体，实现现了防洪洪、灌溉溉、行舟舟、漂木木等多种种功能，至至今该工工程仍在在发挥着着重大的的经济效效益，是是我国古古代水利利建设的的一大杰杰出成就就。（四）控控制与设设计通过对控控制系统统中控制制的目标标、控制制的过程程和控制制的机理理等的理理解，有有助于学学生运用用简单的的控制方方法解决决现实生生活中

31、遇遇到的相相关问题题，发展展学生良良好的逻逻辑思维维品质。学习本主主题的主主要目的的在于使使学生从从思想和和方法的的角度对对控制和和控制设设计有基基本的了了解，本本主题共共有6条标准准：1、理解解控制的的含义及及其在生生产和生生活中的的应用人们按照照自己的的意愿改改变条件件，使事事物向着着期望的的目标发发展，就就形成了了控制。控制在生生活和生生产中的的应用非非常广泛泛，如公公共场所所的红外外线自动动出水龙龙头装置置、红外外自动烘烘手机、银银行的自自动取款款机、农农田节水水灌溉的的自动控控制、楼楼宇防盗盗控制、十十字路口口红绿灯灯自动控控制、炼炼钢炉的的温度控控制、合合成氨合合成塔的的压力控控制

32、、精精确制导导武器等等等。教教学中，可可以引导导学生根根据自己己的生活活经验，列列举控制制应用的的例子，并并说明自自己对它它们的理理解。2、分析析典型的的案例，了了解手动动控制、自自动控制制，熟悉悉简单的的开环控控制系统统和闭环环控制系系统的基基本组成成和简单单的工作作过程控制是为为了达到到人们所所期望的的目标。一一个控制制过程的的实现，往往往要经经过若干干个环节节，这些些环节就就构成了了一个系系统，所所以我们们把它看看作是一一个控制制系统。从从不同的的角度，对对控制系系统有不不同的分分类。本本标准要要求学生生通过具具体的实实例，区区分哪些些是自动动控制哪哪些是手手动控制制，哪些些是开环环控制

33、哪哪些是闭闭环控制制，说清清楚简单单的开环环控制和和闭环控控制系统统的基本本组成，以以及它们们是如何何实现控控制的。例1给给游泳池池换干净净水（使使用普通通的手动动进水阀阀门）游泳池清清扫干净净后，为为了给游游泳池注注水，工工作人员员要打开开进水的的阀门，直直到发现现泳池的的水注满满了，工工作人员员就会关关闭进水水阀。这这是一个个需要人人工干预预的简单单控制系系统，也也就是手手动控制制系统，工工作过程程也很简简单。例2全自自动洗衣衣机全自动洗洗衣机是是将洗衣衣的洗涤涤、漂净净、脱水水三大步步骤，按按照多个个开关信信号的逻逻辑关系系一步步步地往下下执行。使使用者只只要事先先设定好好时间，把把脏衣

34、服服放进去去，洗衣衣粉备足足，水管管接好，启启动洗衣衣机的洗洗衣按钮钮，最后后等听见见洗衣结结束的铃铃声，取取出已经经甩干的的衣服就就完成了了。它是是一个自自动的开开环控制制系统。教师可以以引导学学生从他他们喜闻闻乐见、容容易接受受的简单单控制事事例的工工作过程程的分析析出发，使使学生明明白控制制系统的的类型、组组成以及及它们是是如何工工作的。3、能画画出一个个简单的的闭环控控制系统统的方框框图，理理解其中中的控制制器、执执行器等等环节的的作用，熟熟悉反馈馈环节的的作用控制系统统的方框框图是控控制系统统工作过过程的基基本图示示，本标标准要求求学生能能画出简简单的闭闭环控制制系统的的方框图图。学

35、生应能能列举生生活中所所见所闻闻的闭环环控制系系统，简简要叙述述其工作作过程，要要能通过过对闭环环控制系系统与开开环控制制系统的的工作过过程的比比较，指指出各自自的优越越性是什什么。在本主题题中，限限于学时时以及高高中学生生现有的的知识水水平，对对控制系系统中的的控制器器、执行行器、传传感机构构和被控控对象等等环节只只限定于于一般性性的理解解，不作作进一步步的要求求，不去去探讨其其内部的的工作过过程，只只需把它它们看作作黑箱，了了解其输输入和输输出之间间的关系系就可以以了。需要强调调的是，这这里所讨讨论的带带有反馈馈环节的的闭环控控制系统统的主要要特点是是以减少少误差的的负反馈馈方式来来达到控

36、控制目的的的，正正反馈控控制问题题在此不不作研究究，对于于简单的的开环控控制、单单回路负负反馈控控制系统统以外的的其他控控制方式式在此不不作讨论论。4、能结结合案例例找出影影响简单单控制系系统运行行的主要要干扰因因素，并并作分析析在控制系系统的设设计中，对对干扰因因素的分分析是重重要的。确确定一个个系统的的控制方方案的前前提，往往往是建建立在对对影响系系统稳定定的干扰扰因素分分析的基基础上。例楼宇水水塔的水水位控制制的干扰扰因素分分析分析：影影响水塔塔水位的的干扰因因素主要要有：水水塔的出出水流量量、水面面蒸发的的水量、水水塔的进进水流量量和进水水管的压压力等。其其中出水水流量是是根据用用户的

37、用用水量变变化的，是是不可控控制的变变量；水水面蒸发发的水量量很少，可可以忽略略；而水水塔的进进水流量量是可以以控制的的。例风磨的的转速控控制的干干扰因素素分析分析：影影响风磨磨转速的的干扰因因素主要要有风速速、投料料量等。当当投料量量一定时时，风速速减小，磨磨的转速速就变慢慢。在此，仅仅要求学学生能列列出简单单控制系系统的干干扰因素素主要有有哪些，不不要求对对这些干干扰因素素作具体体分析。了解简单单的被控控制对象象的基本本特性，能能确定被被控量、控控制量，画画出控制制系统的的方框图图，并形形成初步步的控制制设计的的方案这里的被被控对象象基本特特性是指指在正常常的工作作状态，被被控对象象的输出

38、出信号与与输入参参数、与与主要的的干扰参参数之间间的关系系，只需需要有所所了解，对对被控对对象的特特性的数数学模型型的描述述在此不不作要求求。当需要对对一个简简单的控控制系统统进行设设计时，学学生首先先要学会会分析这这一系统统中，需需要控制制的参数数是什么么，通过过改变什什么参数数来实现现控制，是是采用开开环控制制还是采采用闭环环控制来来形成控控制设计计方案，然然后要能能画出这这一系统统的方框框图。5、能根根据开环环控制系系统的设设计方案案，制作作一个控控制装置置；或者者能根据据简单闭闭环控制制系统的的设计方方案进行行实施或或模拟实实施，学学会调试试运行，提提出改进进方案这是对控控制的实实施方

39、面面的要求求，由于于对控制制器、执执行机构构、反馈馈环节和和对象的的特性没没有提出出更多的的要求，故故不要求求学生象象专业设设计师一一样进行行完整的的闭环控控制系统统设计并并加以实实现。所所提的要要求是从从开环控控制装置置的实施施着手，比比如，设设计并实实施一个个开环的的定时控控制装置置，要求求学生完完成从方方案设计计到制作作的整个个过程，并并进行测测试和评评价。如如果装置置不能达达到或不不能完全全达到定定时的功功能，要要能寻找找原因，提提出方案案设计或或制作过过程中出出现偏差差的原因因所在，并并加以改改进。有实验条条件的地地区或学学校，可可以进行行简单的的闭环控控制系统统的设计计和实施施。6、关于于活动建建议本主题中中有3个活动动建议。建议1，要要求学生生参照家家用抽水水马桶的的水位控控制原理理，将一一个原来来是人工工的水位位控制系系统改进进为自动动控制系系统。学学生首先先要研究究抽水马马桶的水水位控制制是如何何实现的的，然后后再动手手设计一一个类似似的水位位自动控控制方案案，并实实现它。建议2，列列举出了了若干控控制设计计的例子子，要求求学生学学会分析析已经设设计好的的控制系系统。建议3，这这是一个个扩展性性建议，是是工程上上常见的的问题。不不要求每每个学生生都做，有有条件、有有兴趣的的学生可可以通过过查阅有有关资料料，了解解和研究究这一问问题。第 17 页 共 17 页