控制设计中几个容易混淆概念的辨析

福建省厦门教育科学研究院基教室  庄力群

前言

有老师提出，对“控制与设计”的问题感到比较不好理解。这很正常，因为师范类教育中很少这方面的内容，未学而不知，是正常现象。但控制问题也不是高深的理论，即便有一些比较难懂的科学原理，在基础教育课程中，也需要用通俗易懂的语言来表述才比较恰当。

想起来很多年前，我曾经尝试过用通俗语言剖析控制原理，并写了一些文章。其中有一篇《控制设计中几个容易混淆概念的辨析》发表于《劳动技术教育》2009.6中央教科所主办，教育科学出版社协办杂志。

申明，我既不是专家，也不是砖家，只是服务于基础教育的一位普通教研员，我的工作性质就是为没有高深教学功底，没有超高学历的普通一线中学教师提供服务。因此我的职业习惯让我养成了写通俗文章，说通俗话的习惯。

通俗不等于庸俗，高深也不等于高尚；知识是用来解决问题，是用来答疑解惑，而不是用来炫耀的。这个是我的理念！

（编者的话：很感谢庄力群老师提供这么好的资源发到这个网上，庄力群老师不计较个人得失，将自己的心血资源，提供给大家共享，这种精神值得所有看到这资源的老师敬佩，谢谢。）

关键词：基础教育、通用技术、系统、控制、反馈、干扰

摘要：“系统”和“控制”是高中新课程《通用技术》中所涉及的重要概念，但对于缺乏专业技术背景的普通高中学生来说，却是个教学难点。而只有立足于学生所熟悉的生活与学习的现实环境，通过学生熟悉的生活实例和技术案例，采用通俗易懂的形式来表述，教学才能够做到深入浅出，顺利达成课程目标。

“系统”和“控制”是普通高中《通用技术》课程必修模块中的两个重要概念，也是教学难点。其中：控制的概念、控制的过程、控制的方式、干扰与反馈等等，这些概念以前一般只出现在大学的专业课程中，通常是通过工程技术设计的案例来说明或者引证这些概念。但对于缺乏专业技术背景的普通高中学生，教师应该如何实施教学，才能够让学生掌握《通用技术》课程标准中规定的这一部分教学内容？是需要深入研究的新课题。

一、基础教育阶段学习“系统”与“控制”概念的必要性与可行性

系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。虽然它们仅有半个世纪，但在现代科学技术领域中，已是资深望重的元老，合称“老三论”。 人们摘取了这三论的英文名字的首字母，把它们称之为SCI论。

SCI论分别从三个角度为我们揭示了世界万事万物之间所存在相互关联，也为我们提供了解决复杂社会问题和科学技术问题的崭新思路，是构成现在社会思想体系的最重要理论之一。因此，掌握SCI论中的一些基本原理与方法，不仅能提高分析问题和解决问题的能力，还有助于提升思维层次。对于现有高中学生来说，其最直接的价值是：让学生能用系统的眼光，从整体上理解自然与社会的组织结构形式、相互作用形式，并从学科整合的角度领会知识体系的真谛，同时也能提高各个知识学科的学习效率。

在高中技术领域课程中，《信息技术》包含了信息论的相关内容，而系统论与控制论的基本思想，被纳入了《通用技术》课程的内容体系之中。通过具体的技术设计来阐述系统的组成、设计、控制、流程等基本概念。这部分的内容是《通用技术》课程的精华所在，将SCI论的基本内容纳入基础教育课程体系中，也是高中新课程的一个亮点。

遗憾的是，绝大多数的学校即使上了这门课，也没有把这部分内容讲解到位。因此没有能够体现出这门课程的价值。一些人认为，《通用技术》课程的内容和以前劳动技术的内容一样，就是让学生动手操作，学好这门课对提高高考成绩没有益处。因此出于功利的思想，不愿意让学生在这门课程上多花时间。而一些任课老师，由于没有把握好这门课程的教学目标，没有体会到它的真实价值所在。把这样一门精彩的课程，上成了催人昏昏欲睡的概念课，或者上成了低水平的手工制作课。确实是浪费了学生的宝贵时间。

“系统”的概念其实无处不在。一台机器是一个系统，一个教学班级是一个系统，人体本身也是一个复杂的系统。我们既可以把整个校园网络当作一个系统，也可以将一台单独的电脑当作一个系统，甚至可以把电脑中任何一个部件（比如显示器）当作系统……，我们分析问题的目标不同，考察事物的层次不同，系统的范围也就不同。

“控制”也同样随处可见。汽车的行驶过程中，速度、方向都需要被驾驶者所控制；空调、冰箱、热水器中都有对温度的控制；普通的抽水马桶中也有巧妙的水位控制；人抓取桌面上一个物体的过程，同样具有控制。总之，人按照自己的意愿或目的，通过一定手段，使事物朝着期望的目标发展，就是“控制”。

“系统”与“控制”的概念虽然复杂，但并不抽象。只要立足于学生所熟悉的生活与学习的现实环境，通过学生熟悉的生活实例和技术案例，采用通俗易懂的形式来表述教学内容，就能够做到深入浅出，顺利达成教学目标。在《通用技术》课程的教学过程中，做到贴近普通高中学生的认知水平，满足学生的学习需求，就显的尤为重要。以下将按照这样的思路，有针对性地探究几则教学过程中的具体问题。