单元三 · 有了反馈更优化
第9课 从人工到自动化

一、学习目标
- 了解人工控制和自动控制的应用场景。
- 了解人工控制和自动控制的特点。
- 通过描述自动控制的过程,增强对自动控制特点的认识。
二、情境导入
奶奶以前用老式的烧水壶在燃气灶上烧开水,等水开了,要过去关掉燃气;
妈妈现在用电水壶烧水,灌上水并按下开关通电,然后她就忙别的事情了,水开了电水壶会自动关闭电源开关。
奶奶和妈妈烧水的过程,有什么区别?
三、核心讲解
本课学习路径:
1分析两种控制方式的主要特点
2分析生活中人工控制的案例
3分析空调控制室温的过程
1.分析两种控制方式的主要特点
对比奶奶烧水和妈妈用电热水壶烧水,看看人工控制与自动控制有什么不同。
人工控制:实现功能时需要人做出必要操作;自动控制:不需要人工干预也能按预期目标运转。
- 奶奶烧水:打开燃气 → 等待和关注 → 关闭燃气。全程需要人工实时监控。
- 妈妈烧水:接通电源后可先做别的事;水烧开后自动断开电源,属于自动控制。
- 自动控制例子:电饭锅煮熟后保温;感应灯天黑亮起;烟雾报警器超标报警;智能驾驶按路况变道等。
想一想:奶奶烧水时,打开和关闭燃气灶开关都是人去操作的吗?妈妈烧水时,谁断开电源?
2.分析生活中人工控制的案例
根据案例场景,分析其中包含的人工控制过程。
- 驾驶汽车(非智能):加速/制动踏板控制车速;旋转方向盘左转或右转。
- 用手机听音乐:按音量按钮让声音变大或变小。
- 用洗衣机洗衣服:在操作面板上按下对应按钮,设置洗衣模式。
想一想:触摸式开关灯时,人工控制体现在哪一步?
3.分析空调控制室温的过程
夏天把室温从约 30℃ 调到 26℃:人先插电、用遥控器设温;之后制冷与停机可由空调自动完成。
- 人工控制:按下电源、设置制冷模式、设定 26℃、设置风速等。
- 自动控制:吹出冷风、检测室温、到达设定值后停止制冷,室温升高再继续制冷。
想一想:你能用箭头画出「设定温度 → 制冷 → 检测室温 → 停止/再制冷」的示意图吗?
弄清以上要点后,再进入下方动手体验,用实际操作验证。
四、动手体验 · MixGo MINI
本课共 5 个编程示例,请用下拉切换后分别载入体验。
触控灯体验
正在载入 MINI 编程环境
正在载入 MixGo MINI 图形化仿真编程环境…
五、课堂总结
- 人工控制,需要人对控制系统的工作过程(或其中某一段过程)进行必要的操作。
- 自动控制,控制系统能自动按预定的程序进行运转,不需要人工干预。
- 有一些控制系统服务范围很广,功能比较复杂,往往由专门的人员和机构进行控制。
六、拓展提升
- 感受人工控制和自动控制各自的优缺点。(1)准备一个遥控小汽车,控制小汽车直行、左转、右转。
测评
对照本课学习目标作答(客观题练习);选出后点「检查」。答错会显示简短说明。
根据本课学习目标,关于「人工控制和自动控制的应用场景」,下列哪项认识正确?
本课学习目标要求掌握与「人工控制和自动控制的特点」相关的内容,下列哪项说法正确?
判断(对照学习目标):与「从人工到自动化」学习目标相反:相关概念可以任意理解
本节小结
回顾本课要点,完成动手体验与测评。记住:从人工到自动化。