通用技術(shù)課堂教學(xué)中的差異文化思考

1、1通用技術(shù)課堂教學(xué)中的差異文化思考通用技術(shù)課堂教學(xué)中的差異文化思考[摘要]開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析與對比是本單元教學(xué)的重難點，抓住了開環(huán)、閉環(huán)的實質(zhì)，既要在理論高度層面明確區(qū)分，又要具體結(jié)合實踐應(yīng)用理解?？赏ㄟ^教具觀察、技術(shù)調(diào)查、實物分析、游戲演示等方法，如游戲法技術(shù)試驗：體會開環(huán)控制和閉環(huán)控制的差別—走直線開環(huán)控制：體驗者要蒙眼，只按照走或停的指令沿直線行走。閉環(huán)控制：體驗者不蒙眼，沿直線走。體驗者表達(dá)體會，變抽象為直觀。[關(guān)

2、鍵詞]自動控制人工控制開環(huán)控制閉環(huán)控制從社會到每個人，從生產(chǎn)到生活，方面都離不開控制，控制無時無處不在。同樣控制與設(shè)計在通用技術(shù)的兩個必修模塊中占有重要的地位，將對技術(shù)與設(shè)計1中學(xué)習(xí)的技術(shù)設(shè)計的基本方法，技術(shù)與設(shè)計2中關(guān)于結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)的思想與方法，進(jìn)行全面的綜合應(yīng)用，而且這些思想和方法在本章中表現(xiàn)得更為具體、清晰和細(xì)致。學(xué)好這些知識對學(xué)生有著重要的意義，這表現(xiàn)在：一是對學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、及思想素養(yǎng)的大幅提高有著較大的推動作用

3、；二是為通用技術(shù)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的思想與技術(shù)方法的基礎(chǔ)。但是本章知識難度與教學(xué)難度相對較大，課堂教學(xué)中出現(xiàn)了教與學(xué)的幾個誤區(qū)，在此提出來進(jìn)行討論分析，探求問題的解決辦法與策略，以期教者精通，學(xué)者無惑。一、一、自動控制和人工控制好區(qū)分嗎？自動控制和人工控制好區(qū)分嗎？控制是根據(jù)自己的目的，通過一定的手段使事物沿著某一確定的方向發(fā)展的行為和過程。“自動控制”、人工控制”是控制的兩種手段，依控制過程中人工干預(yù)的情況來分?！霸跓o人工直接參與

4、的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地按照期望的方向進(jìn)行”的控制，稱為自動控制，反之則是人工控制。只根據(jù)這一概念，對控制進(jìn)行分類，常常會出現(xiàn)“兩難”的情形：紅外線自動感應(yīng)門，無須人工直接干預(yù)，只要有人靠近，門就開啟，人一離開，門就自動關(guān)閉，屬于自動控制，沒有歧義。然而抽水馬桶對水流的控制過程，是自動控制，還是人工控制？馬桶在每次沖水過程中，進(jìn)水量、出水量都被自動地限定為固定值，并且沒有“人工直接參與”，應(yīng)該認(rèn)為是自動控制；但是每次沖水之前，都需要

5、人工按動一下開關(guān)，這一操作又符合人工控制的特征。類似這樣不易區(qū)分控制手段或類型的例子還很多：電腦打印過程中對機(jī)器操作的控制、家用冰箱或者家用空調(diào)器中對溫度的控制、自動開水壺中對電源開關(guān)的控制、自動升旗簡單控制裝置對升降旗的控制……，等等。其實，以上這些例子中，之所以不易區(qū)分控制的手段或類型，都是因為本沒有明確地界定所考察的控制系統(tǒng)的范圍。例如：在結(jié)構(gòu)上，抽水馬桶的水流控制由進(jìn)水閥和出水閥組成，實際上可以看作是構(gòu)成抽水馬桶的兩個“子系統(tǒng)”

6、——進(jìn)水閥系統(tǒng)、出水閥系統(tǒng)。進(jìn)水閥系統(tǒng)所完成的功能是：“根據(jù)水箱中水位的高低，適時控制閥門開閉，自動補(bǔ)充水量”，這個控制過程是很典型的閉環(huán)自動控制類型；而出水閥系統(tǒng)則是人工開環(huán)控制類型。由此可見，只要界定了所分析的系統(tǒng)范圍，就能夠清楚的辨析控制的類型，其他的一些例子也是如此，不再細(xì)述。人工控制和自動控制沒有思想方法之分，只有技術(shù)方法之別。二、自動控制都是閉環(huán)控制系統(tǒng)嗎？二、自動控制都是閉環(huán)控制系統(tǒng)嗎？3統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？先分析有雨收回

7、的過程。其被控對象是衣架，輸出量是收回衣架，衣架之所以收回不是因為衣架的收縮或伸出而收回，而是有雨才收回的，它的控制不是“結(jié)果”控制“結(jié)果”，而是雨對衣架的單向控制。所以它是開環(huán)的控制系統(tǒng)。有人就會疑問：它還有檢測到陽光而伸出的反向控制過程，這兩個合在一起應(yīng)該是閉環(huán)的？沒有疑問，還是開環(huán)的，過程的簡單往復(fù)，而非閉合環(huán)路。因為，陽光控制它伸出是陽光對衣架伸出進(jìn)行的單向控制，跟雨控制衣架收回是一樣的道理。沒有檢測原來的衣架位置，而對隨后的衣

8、架位置產(chǎn)生影響的反饋控制過程。五、有檢測裝置都是閉環(huán)控制系統(tǒng)嗎？五、有檢測裝置都是閉環(huán)控制系統(tǒng)嗎？無檢測裝置一定為開環(huán)控制，有檢查裝置的找檢測內(nèi)容，檢測輸出的變化還是檢測控制的條件，前者為閉環(huán)后者為開環(huán)?？照{(diào)檢測的是溫度，自動門檢測的人，抽水馬桶檢測的是的水位。再次明確“開環(huán)控制”與“閉環(huán)控制”區(qū)別的判斷標(biāo)準(zhǔn)就在于控制系統(tǒng)中有無反饋環(huán)節(jié)。檢測裝置也就是傳感器，并不是開、閉環(huán)控制的判斷標(biāo)準(zhǔn)，如自動門，有檢測裝置，檢測到有人來，門打開，自動

9、門屬于自動控制，但不屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。如果檢測裝置存在于反饋環(huán)節(jié)，如水箱水位控制中的檢測裝置浮子，檢測實際水位，并不斷反饋與設(shè)定水位進(jìn)行比較，這就屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)?？傊?，開環(huán)檢測的是輸入信號，閉環(huán)檢測的輸出信號。六、開、閉環(huán)只是針對自動控制嗎？六、開、閉環(huán)只是針對自動控制嗎？分析這樣一個控制問題，首先要界定所考察的系統(tǒng)范圍。以射擊過程的控制問題分析為例：子彈能夠準(zhǔn)確地射中靶心，顯然是一個控制的過程，它屬于自動控制還是人工控制？是開環(huán)控制

10、還是閉環(huán)控制？這是一個常常讓人含糊不清的控制問題。要分析這個控制問題，首先應(yīng)當(dāng)明確所考察的系統(tǒng)的范圍，范圍不同，結(jié)論也不同。①瞄準(zhǔn)的過程。只考慮人、槍和靶構(gòu)成的系統(tǒng)，不考慮子彈激發(fā)之后的過程?？刂七^程中各元素的關(guān)系如下圖所示，為閉環(huán)人工控制；②槍彈的擊發(fā)過程。只考慮槍和子彈構(gòu)成的子系統(tǒng)，不考慮人和靶?？刂频倪^程是：扳機(jī)被扣動→觸發(fā)撞針敲擊子彈引信→引爆彈殼中的火藥→高壓氣流將子彈頭推出槍管。顯然這個過程是開環(huán)控制，而且扳機(jī)被扣動之后的過