高中通用技术《3.2 系统分析及优化》课件

4 教学设计
环节四：空中飞椅探索，体验优化过程
学生探究：空中飞椅
学生4人一组，利用jiaoshi提供的大、中、 小不同的齿轮等资料对上节课完成的“空中飞 椅”进行系统优化，优化的目标为“为老年人 设计一款空中飞椅，要求飞椅的转速要慢一些， 请提出自己小组的优化方案”。
环节四：空中飞椅探索，体验优化过程
预设时间环：节5一分：钟过河系统分析，引入新课 具体做法：学生分析，jiaoshi演示
小设游计戏意：图与目的：引导学生用系统分析方法 解决有问一题个，农并夫让带学一生意条识狼到、：一“只顺羊利和过一河的 筐要方 杂 ”白吃案 的 ，菜羊即系从过，为统而河羊系，既。要统我使如吃优 们 学果白要化 生进的 理没菜行结 解有。定果 “农但性” 系夫是定， 统看船量再优管很的指化，小科出的则，学“意分对义狼只析于”复， 够识农到夫学带习一本样课东内西容的过必河要。性请，你又帮不农会夫使学解生 决觉难得题本？课教学内容过难。
系统的优化
系统的优化---说课项目
1 教材分析 2 学情分析 3 教学模式 4 教学设计 5 板书设计 6 课堂评价 7 资源开发
1 教材分析
3.2.1
深入
3.2.2
系统分析及 其一般步骤
综合
系统的优化
基
础
“要重视通技用术技系统思术3的.1结想课构和程方标系第统法准3三的.2章分的：析 教学重系”统要3的.环3设节计
小组汇报，jiaoshi总结 设计意图与目的：通过此案例的学习，使 学生理解目标函数、约束条件等名词，并 指导学生归纳出学案上的“系统的优化”、 “影响系统优化的因素”这两个知识点。同 时，借助这个案例，学生看到了系统优化 的价值，产生了学习系统优化方法的愿望， 从而引出案例二的学习。

A、安装LED节能灯具
B、安装自然通风管道
C、安装太阳能热水器
D、安装实时监控系统
3、小明的父亲因地制宜采取了“麦、棉、瓜、红薯”的套种模式，在正常天气条件下，按
照套种的技术要领操作，夏季可收小麦350-400千克/亩，红薯2500千克/亩，无籽西瓜5000
千克/亩，秋季产籽棉225千克/亩，平均每亩收入超过3000元，比原先提高了近五成。这是
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二、系统优化的实现
3.在交通导向方面，56处作了调整.例如在市中心，把相隔不远的石东路和 石西路由双向行车调整为单向行车，两路之间构成了环岛流向，使主干道 北京路和中山大道的车流更为顺畅（图3-23）・
4.错开职工上、下班时间.一部分工厂职工7: 30上班，另一部分分别为8:00、 8: 30上班，以减少同一时间的人流量，有效缓解了交通高峰期的压力. 5.在全市大部分主要路口加装了电子监视录像装置，并在不太复杂的交通路 口设置红绿灯定时转换装置，腾出人力加强复杂路段及火车站、汽车站的交 通安全管理. 该城市落实了以上措施后，全市交通堵塞的情况得到了有效的缓解.
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甘蔗玉米套种
香蕉花生套种
玉米大豆套种
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玉米香蕉套种
二、系统优化的实现
例2 城市交通系统系统优化
城市的交通系统是一个十分复杂的大系统（图3-22）,《技术与设计1》是 从发散思维的角度来分析这个问题的。
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二、系统优化的实现
从系统分析的角度来看，城市交通系统的各个子系统的调整以及子系统 之间的协调，都会影响整个大系统的运行.
技术与设计2 第三章
第三节 系 统 的 优 化
一、系统优化的意义
我们在日常生活中，为了达到理想的目的，总有个优化抉择的问题。

得出结论：
通过以上的讨论与分析，我们可以归纳出实现系统优 化的基本原则： 1．系统的优化不仅要实现系统中每个元素和子系统的 优化，还要达到系统整体的优化，强调提高系统的整 体效益或功能。 2．系统的优化过程中，受一定的条件影响和约束，会 造成系统与环境、系统组分之间的矛盾冲突，只有合 理解决这些矛盾冲突，才能实现系统的优化。 3．必须注意系统各组分之间，组分与整体之间的连接 状况，加强协调，才能提高系统的有序性和整体的运 行效果。 4．系统的优化是一个不断验证，完善的过程。
练习题：
学生用餐系统的优化： 学校食堂一到午饭时间，大家就要排着 长队等候，如何减少学生就餐排队时间？ 如何提高更好的环境和服务？结合系统 优化思想以及学校实际情况，从教学时 间安排、饭堂布局环境、饭菜品种、餐 饮服务等各方面进行综合分析，提出最 佳的解决方案。
讨论与分析：
1．你认为上述的交通系统还可以从哪些方面加 以整改，使之实现更佳的效果？ 2．分析上面两个案例，理解系统优化的意义及 影响系统优化的因素。 (1)两个案例使系统获得更佳效果的共同思路是 什么？ (2)为什么仅仅考虑扩大粮食作物复种指数未能 取得粮食增产增收的效果？为什么增购了公交 车后，反而出现了交通更堵塞的情况？ (3)科学的农事季节布局能实现粮食增产增收， 改善交通状况的综合措施能有效缓解全市交通 堵塞的状况，关键是什么？
知识的运用：
P97高中一年级两个班的课程表，试根据 系统的优化的基本要求，重新调整编排， 使之更为合理。 约束条件，两个班的课程由同一批老师 任教，使用相同的实验室。 (1)原来的课程表有什么不合理的地方？ (2)怎样避免课程表编排的矛盾冲突？ (3)为什么新编的课程表比较合理？
拓展与应用举例：
案例分析：粮食生产2

系统优化应考虑的三个要素
目标与目标函数：目标与收益总和之间的关 系。 约束条件：对目标函数起限制作用，不能 人为 调节。 影响因素：产生影响，可人为调节。 数学模型：用数学公式或图表等描述客观 事物 的特征模型。
案例分析（教材第81页）
三个要 素 目标——家具销售获取最大利润。
约束条件——材料、劳动力、合同。 影响因素——椅子数量×1、桌子数量 ×2 。 利润问 题
通用技术课程（苏教版）教学课件
第三章 系统及其设计
第二节 系统的分析
系统的优化
知识回顾
• 系统的含义
相互联系、相互作用、相互依赖和相 互制约的若干要素或部分组成的具有特定
功能的有机整体。
• 系统的基本特性
整体性、相关性、目的性、动态性
和环境适应性。
系统优化
是指在给定的条件（或约束条件） 下，根据系统的优化目标，采取一定 的 手段和方法，使系统的目标值达到最 大 化（或最小化）。 不同的目标，对应着不同的优化 结
案例分析（教材第81页）
农作物种植系统的优化——农业间作套 种 目标：实现增产、增收、提高土地的利用 率。 条件：农作物的生长特性、天气、气候。 手段：利用农作物生长的季节差、时间差。 约束条件：农作物的生长特征、天气、气 候等 因素对农作物套种起着限制作用， 套种技术的水平田间管理病虫害防治 是不能人为调节的。 对产 量有直接影响，并可以人为调节。所以，
建立关 系 目标函数——Smax=50×1+60×2
约束条件——4×1+6×2≤600（材料） 20×1+18×2≤400（工时）
最优化方法
为使系统达到最优的目标而提 出的 求解方法。
系统优化的意义