新型液位控制系统教学演示装置的开发研究

丛 敏 陈 磊

（1.福建教育学院理科研修部，福建 福州 350025；2.福州第十五中学，福建 福州 350015）

“控制”这一概念出现在普通高中通用技术学科必修二《技术与设计二》的教材中，属于教学重难点，因其专业性较强，教师在课堂教学中很难通过语言表达清楚，常常要借助于一些教学方法，如案例分析、教学演示等。基于《普通高中通用技术课程标准（2017 年版2020 年修订）》中对“控制及其设计”一单元的要求，学生需要理解控制及控制系统的含义，能通过案例分析来了解手动控制与自动控制的特点，在熟悉了简单的控制系统后，在此基础上进行简易的控制系统装置的设计与搭建。［1］基于此，笔者通过长期教学实践，设计了一种新型液位控制系统教学演示装置（以下简称“演示装置”），在教学中由教师用该装置演示给学生看，可以帮助学生更直观的理解控制过程的不同，以及“人”在控制系统中所起的作用，为学习简单控制系统的设计打下良好的基础。

一、演示装置的基本组成及功能

本新型液位控制系统教学演示装置，可以实现人工注水、循环定时注水以及全自动恒定液位注水过程的演示，使学生能够更直观地了解控制过程。

本演示装置主要包括储水箱、演示箱、电控箱以及控制将储水箱内的水输送到演示箱内的控制组件。其中，控制组件包括手动进水单元、定时进水单元以及全自动进水单元。装置设计简图如图1 所示。

其中，图1 中的部件1 为储水箱，通过输水管路（部件502）与演示箱（部件2）连通，输水管路上设有与控制组件电连接的输送泵（部件6）。……