13高中通用技术《开环控制系统的工作过程》探究教学视频，2023年中国教育报“智慧校园”全国系列活动(杭州站)创新案例展示

　　说话人 2

　　好好，请坐，那我们今天呢?我们来学习第四章第二节开环控制系统的工作过程。好，我们再来看一下。那小明呢?前几天他去杭州东站坐高铁，他发现只需要身份证放入识别区进行人脸识别，验证通过就可以进入这个验候车厅了。那相比之前的人工核验要更加方便。中型效率高、人工成本低等优势。小明心想，该自动闸机在工作过程当中涉及了哪些环节?采用哪些装置来实现该环节?好，同学们思考一下它主要设计了哪些环节?嗯，想到的可以举个手啊。

　　说话人 2

　　哎，这位同学，你来回答一下，在哪找。

　　说话人 1

　　自动闸机工作涉及了。嗯，先是。

　　说话人 2

　　人脸识别，然后。

　　说话人 1

　　再验证他的人脸和他那个是不是p，就是先是身份证放入识别去识别，然后在人脸识别，然后验证这个身份证上的人脸，就是信息和他是否匹配，然后最后进入候车厅哦。好。

　　说话人 2

　　请坐，刚才各位同学他说先进行人脸识别，然后先放入身份证，然后进行人脸识别，然后匹对成功了，然后把炸鸡门打开啊。那我们看刚才我们将身份证放进去的话，相当于是我们信息技术里面的一个什么技术我们学过的，所以是不是应该是一个射频识别，对吧?然后人脸识别，像射频识别和人脸识别相当于是一个数据的什么呀?什么功能输入相当于数据的一个采集，对吧?好，那采集完之后，刚才这位同学他说要进行干嘛?采集数据完之后要比，对不对?是不是数据的一个校验，而校验成功了之后就要控制什么?闸机这个闸门怎么样打开，对不对?所以我们可以分为以下三个部分，第一个数据的采集，第二数据校对，第三闸门的控制。

　　说话人 2

　　那在这三个里面我们数据采集，我们采用什么元件来采集呢?采用哪个元?采用什么元件装置来进行数据采集?然后这位同学回答一下，他那些原件就是有那个摄像头，然后那个叫什么啊?摄像头相当于是什么元气啊?就是不是相当于我们一个传感器，对吧?传感器。对。好，那你说闸门控制呢?嗯，电机。噢，电机来控制很好。

　　说话人 2

　　行，你说我们来看一下，那我们数据采集，那我们是不是可以采用的是传感器，对吧?传感器进行数据采集，那数据校对，我们可以用控制电路来进行比较，最后闸门控制，刚才同学说了，我们用电机来控制这个闸门的开闭啊。那他的工作过程我们可以描述为一下乘客的信息作为该控制的一个输入，然后通过传感器将信息传递给控制器。当疲惫成功之后，控制器输出到电机，然后开启闸门的打开这个系统我们可以称为控制系统。

　　说话人 2

　　那控制系统。什么是控制系统呢?它的概念指的是任何控制都要通过若干个环节来实现这些环节所涉及的装置就构成了一个控制系统，比如我们以乘客信息作为输入，经过传感器、控制器、电击等环节，就从而可以控制闸门的开闭，这个就是控制系统。那我们控制系统我们可以分为两个，开环控制系统和闭环控制系统。那我们本节课主要来讲一下开环控制系统，我们首先看一下开环控制系统它的概念啊。他说输出量系控制系统的输出量不会对控制产生任何影响，这种控制我们称为开环控制，你可以划一下输出量，不对控制产生任何影响。

　　说话人 2

　　好，那我们来看一下，这个是我们学校的一个垃圾桶，对吧?那这个垃圾桶我们在使用的时候，同学们有没有发现什么问题呢?在使用这个的时候，哎?这位同学你要回答一下，就是在手里有垃圾的时候不是很方便打开那个盖子。噢噢，听懂，对男生他说当你手里有东西的时候，然后很不方便去打开它，对吧?好，这位女生你来回答一下，你觉得你在使用的当中有什么问题?就是打开这个垃圾桶的盖子，它容易自己盖，手容易自己盖住。

　　说话人 2

　　好，请坐，还有其他有问题吗啊?这位男生你来说一下，我觉得挺好的啊。你觉得挺好的，那我们看那老师在使用的时候也发现一些问题。比如我们在丢垃圾的时候，就刚才那个男生一样，就是如果你手上有垃圾的时候，那很难去打开这垃圾桶，还有呢?有可能你到晚上时候，有可能这垃圾桶就脏了，你用手去碰的话，手有可能会感染细菌，还有如果你一直打开的，那夏天的时候它会有一些异味，对吧?那我们能否从控制的角度来解决呢?我们上节课我们讲了什么?控制的三要素，对吧?控制手段、控制目的、控制对象，这控制三要素啊。接下去我们可以在选案上填写一下控制三要素，我们要来解决这个问题，从控制的角度出发填写一下，听完之后你可以通过 iPad 拍照上传啊。

　　说话人 2

　　嗯，下午之后你可以把你的答案上传一下提交了吧。

　　说话人 2

　　好，我们超过一半同学已经提交了，我们一起来看一下。好，我们看一下，扫好同学他写的控制目的，他说为了使扔垃圾更加方便卫生，那控制手段可设计成自动开闭的垃圾桶。那自动开闭的垃圾桶相当于我们上节课学的控制手段里面的什么控制啊?什么控制啊?是不是应该是自动控制，对吧?自动控制。好，那我们控制对象是不是这个垃圾桶啊?我们再看十二号、十四号通讯，它控制目的也是这个垃圾桶能够自动的开闭控制手段通过电机电路，那电机电路是我们上节课学的控制手段里面的什么控制啊?怎么控制啊?自动控制，还有个是可以概括意思吗?电子控制对不对?好，然后控制对象垃圾桶盖啊。我们看这个也是一样，它是控制目的垃圾桶自动开关，然后通过它相对写的比较强，详细要红外传感器来接收手的信号。

　　03通用技术《草图设计之平面四杆机构》教学视频，2023年中国教育报“智慧校园”全国系列活动(杭州站)创新案例展示

　　说话人 1

　　我们今天一起来学习草图设计之平面四感结构。好，那么我们先来看一下。这是小明，他周末的一个经历，他跟爸妈一起去看望小表弟，然后诶在家里，在小表弟的家里发现这个阿姨一直在摇晃着这个小表弟，非常的辛苦，然后阿姨就想要一个电动摇椅，但是现在再去买又觉得有点浪费，因为已经有一个。然后小明就想利用自己所学的知识来帮助阿姨解决这个问题。来给这个，嗯，婴儿床增加一个电动摇摆功能啊。

　　说话人 1

　　那么这个电动摇摆功能，我们可能觉得好像这个从哪里入手呢?那小明刚开始有这个想法的时候，也觉得好像很简单，但是他周末的时候好像没有什么头绪，再加上血液繁忙，他就先暂时搁置了。但是上学的时候，我们这周一直在下雨，小明在上学的路上看到了这个雨刮器，它得到了一定的启发。这个雨挂器它是什么样的一个运动形式?摆动。对，他在，嗯，不停的摆动。那我们的这个婴儿床它是什么样一个运动啊?也是摇摆，对，也是摇摆。那么是不是可以借鉴这个我们的雨刮器的结构，去把它用在我们的这个婴儿床上面，让它增加这个电动的摇摆功能，好像可以，对吧?好，那小明也是这么想的，所以他就接下来进行了一些收集的信息的收集。

　　说话人 1

　　首先它查找资料，诶，了解了一下这个雨刮器传动结构到底是什么样子的?好，我们一起来看一下，这里是不是有中间有一根红色的杆，然后输出一个什么转?对，转动，是不是整周的转动?是的啊。然后这个雨刮器是做一个什么?由这个绿色的杆和蓝色的杆带着一起做摆动，被动摆动。

　　说话人 1

　　好，我们来看一下这个结构，他的这个核心，这个是小明他去查找资料的时候发现的，就是他这个核心是一个平面四感机构，也就是我们今天要去研究的内容啊。那我们就是要来帮助小明一起来解决这个问题。那我们思考一下这个平面四感机构，就是我们的血汗单上面都有这张图，在我们的首页上面，大家看一下，我把这个雨刮器的图放到我们这个悬案柑上面了。好，我们这个雨刮器它总共有多少根苷呀?好多，好像不止 4 根，对不对?好，那我们先了解一下这个平面四感机构它到底是怎么定义的?而我们这个雨刮器好像有这么多杆，为什么说它的核心是平面四杆机构?首先这个平面四杆机构它是由四根杆组成的，而且这四根杆都是刚性构建，也就是说它在运作过程当中这个杆是不会发生变形的。每个杆之间都是通过角连接，也就是只能相对转动的一个连接形式组合在一起的，而且这几个构件都在同一个平面类运动，所以它叫做平面四感结构。

　　说话人 1

　　那么在这个四杆机构运动的过程当中，我们需要选定一根杆固定独栋作为机架。好，那么这个机架我们在这个，嗯，简图当中这个是叫机构运动简图，在这个简图当中我们用几根平行的虚线表示它固定了，然后与这个计价相连的，我们叫做年假杆。

　　说话人 1

　　将两根连架干连在一起的，我们把它叫做连干。好，这样我们的四感机构就有了名字了，就是它的每根杆我们都给了它命名了。那么我们知道这个平面四感机构的定义之后，接下来同学们找一下我们刚刚这个雨刮器，我们这么多杆，它里面哪一个有?哪一个是四平面四杆机构啊?或者说你能够找出几组平面四杆机构，并且对应的机架年价干和年干都是哪一根?那我们这里用不同的字母标在嗯角连接的位置处，所以我们这个每根干你就用相应的字母去代替去描述就好了，那我们可以直接把这个你找到的杆的名称写在我们这张图上的杆，标注在这个杆的旁边，然后我一会请同学来回答一下，你们可以跟同桌讨论一下啊。你可以先自己思考，然后跟同学互相去。唉，看，验证一下，看看我们俩这个结论是不是一致啊。我们同学注意就是我们的脸这个鸡架它可能并没有以肝的形式展现出来，我们关键是找什么脚连接之间存在的一些杆，那它可能是隐藏的，对吧?我们的机架可能是某一个，嗯，它的这个车体并没有用杆画出来，但是它这个杆被固定在这个两个角连接之间了。

　　说话人 1

　　那么要么你来给大家说一个。行，就说一下那个你找到。

　　说话人 2

　　的这几个，就是第一组是机架是 e 刀。

　　说话人 1

　　机架是 e 刀。

　　说话人 2

　　廉价杆是。

　　说话人 1

　　EF 和 g 斗， EF 和 g 导。好，我来标一下我们这个第一组，你找到了几组?两组啊。这个我刚刚听你第一组应该是这个。

　　说话人 2

　　廉价杆是 EF 和g。

　　说话人 1

　　刀，廉价杆是 EF 和 g 的，就是这个这根和这根，对吧?然后还有。

　　说话人 2

　　还有一组是那个机架是a。

　　说话人 1

　　刀，还有一组机架是 a 刀，就这一组了， a 刀是机架，那这根杆是不是它是固定在这个车体上了?对，是固定在我们前面的车窗玻璃的那个基座上，所以这里有一根隐藏的杆，这个就是我们的机架，然后廉价杆。

　　说话人 2

　　廉价杆是ABC。

　　说话人 1

　　AB 跟 c 岛，然后廉杆是BC。好的，请坐，非常好，我看一下面还是有这个，已经有一半左右的同学已经全部都找对了，那还有一部分同学可能正在标，因为我们有两个，主要是这个第二组的这个 a 导，那大家可能没有发现这一组隐藏的肝。好，那么我们这个第一个活动就这样，而然这个是帮助我们大家更好的去了解这个平面自感机构。因为我们这个在设计的时候要先对这个机构有一个认识，然后我们才知道，诶?你在设计的时候应该把哪一个部件作为我们的机架啊?哪一个作为年假杆?好，那么再请大家思考这样一个问题，就两个四感机构的运动特性是不是一样?也就是我红色圈里面d、e、f、 g 以及蓝色圈里面AB、 c 岛这两个色感机构是否一致?它的特性不一样，不一样，对吧?我们来看一下，就是刚刚的这张动图啊。

　　说话人 1

　　它在转动的时候，下面的这个 ABC 斗是转动变成摆动，对，转动变成摆动，然后上面，嗯，就一样，对，上面都是摆动啊。所以说我们这个平面四杆机构，它虽然是四根杆，但是它可以有不同的运动形式，所以接下来我们就请大家利用我们的这个手中的小道具，就是这个由八根杆组成的四杆机构。好，为什么我说它是八根杆组成的四杆机构?因为它的这个每根四杆机构的每根杆，它都是有两个构件通过什么啊?这里是腰型草进行连接的，腰型槽跟我们这里有两个连接口，那我用两个螺钉把它拧紧之后，是不是我们这两个构件就已经成了钢连接了?但是我把螺栓拧松，是不是每根构件的长度又可以调节?对，所以说就是虽然是两根杆，但是在我们整个运动机构当中，它是作为一个整体存在的，但是你又可以去改变它的长度，这样的话我们就可以来试验我们五种机构类型，也就是我们学案单上面表格上面有五种，那这里标的数字是每根杆的长度啊。

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