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1、第一课时 系统的构造一、教学目的1. 学问与技能理解系统的含义和根本类型。 理解系统的根本特征。2. 过程与方法能对简洁系统的进展应用案例分析。3.情感看法和价值观学会用整体的、互相联络的系统的观点对待和解决问题。二、教学重点：系统的含义，系统的构成三、教学难点：系统的根本特性。四、教学方法：讲授、讨论、辩论。回忆所学过系统的学问指导学生阅读教师总结案例分析复习稳固五、设计思想1. 教材分析本单元以“系统”为讨论对象，集中了“系统、子系统、优化、系统分析、系统思维”等很多核心概念和“构造确定功能、系统优化”等重要的思想和方法。本单元分三节来组织教材内容，它们分别是系统的构造、系统的分析、系统的
2、设计。本节系统的构造包括什么是系统、系统的类型和系统的根本特性三个局部；同学们学完本节后，从应用的角度理解系统的含义。通过简洁的系统的案例分析，理解系统的根本特性。建立系统意识，学会运用系统的思想和方法处理问题。第一节系统的构造包括什么是系统、系统的类型和系统的根本特性三个局部。本节的重要概念是：系统、子系统、整体性。系统的构造是与系统的功能相对应的，用系统的构造主要基于以下两点：一是系统的构造可以从空间上架构系统的定义、类型和根本特性，涵盖本节的内容；二是系统本身的组成具有肯定的构造，其构造是功能的根底，前者确定了后者，构造的变更必定引起功能的变更。2. 学情分析学生虽然接触过系统，知道系统
3、这个名词（如人体系统），但事实上并不知道什么是系统。因此，本节是系统教学的入门学问，学习系统的概念、含义及其特性，理解学习系统学问的价值。而对于学生来说较难的是运用理论进展具体的案例分析。因此，如何用系统的根本特性解决有关问题是本节的难点。在教学过程中应多列举学生身边的事例，并加以说明。有条件时可让学生通过讨论（或辩论）的方法解决有关问题。有人认为，“系统”对于中学生太深邃、枯燥，其实这是误会，本单元尽可能地回避生涩概念，从学生的生活阅历动身，通俗地引出系统概念，通过对 “一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”“三个臭皮匠顶个诸葛亮”等谚语的理解，以及很多好玩的案例分析，按部就班地讨
4、论系统的根本特性、系统的分析、优化和设计，进而培育学生运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和实力。本节从同学们最熟识的自行车着手，通过相识自行车的组成局部、互相间的联络和它们的功能，学习一些关于系统的根本学问，理解有关系统的根本概念。同时通过多个案例与小试验，扶植同学们理解系统的整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性等根本特性。六、教学打算：相关的挂图、自行车等实物或模型、课件。七、教学过程：（一）引入“系统”一词是一个常常运用的词汇。课前可请同学们从各大搜寻引擎对“系统”一词进展搜寻统计，查阅概念、定义。我们发觉，系统好像看不清，摸不透，有些神奇。那么，什么是系统？它有什么特性？（从学
5、生日常生活中常见的事情入手，引导学生回想自己的生活体验，让学生谈谈自己的生活经验，他们是如何理解的，要留意引导学生更多的思索和回忆，要浸透“利用情景学习”的教学设计思想。问题的提出是为了激发学生进一步学习的欲望和爱好。）在理解系统的含义前，先给学生们讲个故事：我国古代申鉴时事中记载的有关用网眼捕鸟的故事。课堂讨论：（1）上述故事说明了什么？分别造成了什么后果？（引导学生从多方面去思索和举例来说明故事表达出来的什么思想。）（2）展示汽车图片，让学生大致理解汽车四大组成局部，教师得出答案，汽车四大组成局部：发动机系统 底盘系统 车身系统 电气系统教师分析汽车组成局部相关系统，缺少其中任何一局部都无
6、法正常行驶。提问：a.有人说汽车行驶时是车轮在路上滚动，才能行驶，所以人就可以坐在车轮走。b.有人说汽车行驶时是发动机动力驱驶汽车行驶，所以人可以坐发动机走。通过对汽车构造的简洁分析，得出：汽车行驶不是单一组成局部能完成，各组成局部间要互相作用和依靠，才能使汽车能正常行驶，这就是我们技术中所要学的：用整体的系统的、观点去处理问题。（二）新课第一节 系统的构造1. 系统教师：系统是什么？如何更深化理解系统？根据学生的学问程度，下面以对“自行车”的构造分析，来更深理解系统和子系统的概念。展示自行车实物。教师：自行车是同学们最常用的交通工具，提问学生，自行车由哪些构件组成。学生：（略）总结学生答复问
7、题的根底上，由教师照实物再具体讲解。 并在讲解过程中重点分析各组成构件间的关系（互相作用、互相联络、互相制约）然后得出“课件”中系统的定义。由此提出互相概念：系统：互相联络、互相作用、互相依靠和互相制约的若干要素或局部组成的具有特定功能的有机整体。子系统：子系统是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有肯定功能的组成局部。要素：指构成系统的最主要的元素。教师介绍了相关概念后，让学生回过头来进一步对自行车进展分析，并能区分出自行车整车系统中的各子系统（最好让学生根据实物进展子系统分析）。学生分析：（略）教师根据局部同学的分析进展总结，强调对系统正确分析的重要性，要改进产品、进步产品的质量就
8、必需正确分析系统的构造及其在整个系统中的作用。形成系统必备的三个条件：（1）至少要有两个或两个以上的要素（局部），这些要素（局部）可以是组件、零件、个体，也可能是子系统。（2）各要素之间互相联络、互相作用，有肯定的构造。（3）任何系统都有特定的功能，系统的功能是组成要素所不具备的。课堂练习：自行车的子系统：传动系统；制动系统；承重系统；方向限制系统等等。（对系统的含义进一步拓展，关键在于让学生能举一反三，能举出更多的实例和案例，让学生的生活体验进一步提升，由感性的相识向理性分析转化。）展示“电动自行车”，使学生加深对子系统的理解。2. 系统的分类系统可按不同的标准和须要来分类：（1）自然系统和
9、人造系统 如：人体系统是自然系统；城市系统是人造系统（2）实体系统和抽象系统 如：自行车的传动系统是实体系统；计算机的操作系统是抽象系统（3）静态系统和动态系统 如：静态和动态是相对的。（4）开放系统和封闭系统 如：氨气的合成系统是封闭的，生态系统是开发的系统。（5）简洁系统和困难系统（拓展） （6）黑色系统和白色系统（拓展）（教师举例，让学生举相像的案例来补充。）3. 系统的根本特性（1）整体性：系统的整体功能大于组成系统的各局部功能之和分组辩论：在一个系统中，各要素好，则整体性能是否好？（2）相关性：相关性：组成系统的要素是相关的并不是独立的，它们互相作用互相联络。案例分析：厨具的安装学生
10、分组阐述“厨房装修”案例所表达的系统相关性。（3）目的性：任何系统都具有某种目的。实现肯定的功能案例：分析企业管理系统 P71（4）动态性：系统处于运动变更之中 例：生病、看病 P72（5）环境适应性：对环境变更的适应实力视频案例：观看“挑战者航天飞机放射爆炸”事物都是不断变更，系统是一个动态的系统。系统要适应环境的变更而变更。复习稳固：用系统的根本特性解决相关问题，说明“木桶理论”八教学反思在内容设计上选用了大量案例，按照学生从具体到抽象的学习进程来组织学习内容，有利于学生把系统方面的学问与技能整合到已有认知构造中。在教学过程中，以根本特性作为教学主线，并进一步绽开。以案例为载体完成教学任务
11、，到达教学目的。教学资源不等于教学设备，它包含学生身边全部的事物，因此，充分利用教学资源，可以使教学效果更加完备。第二课时 系统的分析一、教学目的1. 学问与技能目的能结合消费生活中的实例，理解系统优化的意义，并能结合实例分析影响系统优化的因素。2. 过程与方法目的能运用系统分析的根本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进展科学合理的分析，并提出优化的方案。3. 情感看法和价值观目的(1) 树立系统分析问题的观念，培育系统分析的观点。(1) 增加学生面对技术世界的信念以及个人、社会、环境的责任心。二、教学重点：系统优化的方法和一般步骤。三、教学难点：系统优化的方法和一般步骤。四、教学方法：讲授法
12、、案例分析教学法、探究式教学法、小组学习法。五、设计思想1. 教材分析系统优化是系统分析的深化，也是系统的构造和系统分析的综合，又是系统设计的根底，更是系统设计过程中的重要环节，它是是本书的重要内容之一。本内容是让学生“理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素”。2. 设计理念本内容是要求学生通过“视察、分析、比拟、核实”等方法做出正确的决策，从而理解系统分析的含义，学会系统分析的方法，体会系统分析在生活中的作用，形成初步的系统观。3. 教学策略设计（1）通过搭建模具引导学生自己进展讨论讨论性学习。 （2）通过案例分析，使学生明白系统分析的一般步骤及其原则性。（3）运用立刻行动让学
13、生做出决策，学以致用。4. 学情分析进入系统的内容，学生的爱好明显比前期活泼，明显系统分析的深化符合高二学生的智力开展需求。但是，学生在对某个系统的分析简洁陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素。因此，系统优化的约束条件和影响系统优化的因素成了本节教学内容上的难点。六、教学打算：旋转木马的搭建模具、多媒体七、教学过程（一）引入新课（系统分析，承上启下）情景设置：有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。假设没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只够农夫带一样东西过河。请你帮农夫解决难题？学生 ：1.农夫
14、带着羊首先过河，农夫回来； 2.农夫与狼过河，农夫与羊回来； 3.农夫搬白菜过河，农夫回来； 4.农夫与羊一起过河。教师提问：说说你们对该系统分析的过程？学生：问题的打破口在狼与白菜可以共存！农夫、狼、羊、白菜和船组成了这个系统。系统中各要素是一个整体，都依靠农夫过河；最大的问题是“船很小，只够农夫带一样东西过河”和“没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜”的冲突。我们联络已知条件，做了一系列的分析试验，但是比拟其他方案不能实现全部要素都平安过河。最终得出以上方案。教师：你们的思维过程很有价值，很清晰。而且在系统分析的过程中抓住了系统分析的三大原则整体性、科学性、综合性。现实生活中，有很多产品在
15、不断更新，系统在不断的晋级。做任何事情我们都追求更好，盼望投入尽可能少，回报越多越好。为了使系统到达最优的目的所提出的各种解决方法，称为最优方法。但是有很多困难系统，施行方案五花八门、干扰因素四面八方，我们不行能的逐个比拟权衡，或者漫无目的瞎蒙。因此我们有必要进展定性定量的科学分析，找寻系统最优值。（二）新课教学1案例分析：案例一 ：“农作物种植系统的优化农作物间作套种” 槟榔林套种香草兰收益高香草兰香料之王，是藤本植物，须要有支柱攀缘，并要求适度的荫蔽。测定结果说明50%的荫蔽度有利于香草兰的生长发育。荫蔽有两种，一种是死荫蔽，通过修建人工荫棚的方法(用遮光网)到达限制荫蔽度的目的。这种方式
16、须要水泥柱或石柱作为香草兰棚架或攀缘的支柱。另一种是活荫蔽：可选择自然树木或人工种植的椰子、槟榔等作物为活支柱，以限制活支柱树冠来调整种植园的荫蔽度。园地的选择要选择近水源且排水良好、有机质含量高、比拟肥沃疏松的微酸性土壤；台风主风方向有良好屏障比拟静风的向阳缓坡地或平地。2002年，符良承受了中国热带农业科学院香料饮料讨论所专家的建议，在槟榔林下套种了20亩香草兰种苗，通过对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟榔林进步15-20%。经过细心培育，如今棵棵香草兰上挂满了沉甸甸的豆荚。预料20亩香草兰到11月份总收入可达285000元。现场一位管理人员给记者算了一笔帐，40亩槟榔园年收入72万元
17、左右，间种可使槟榔增收8万，再加上香草兰的收入，每亩土地较单纯种槟榔增收约9000元！经发酵生香的商品香草兰豆荚含有250多种发挥性芳香族成分及有机酸、糖、树脂、矿物质等丰富成分，香气独特，留香时间长达23年，被广泛用于高档食品和饮料的配香原料，在发酵业、化装及医药等领域均有应用，具有用处广、经济价值高的特点。目前国内售价为10001200元人民币/千克。教师提问：符良为什么选择活荫蔽种植，而不承受传统的死隐藏种植？学生A：一块地种槟榔又种香草兰，进步了土地利用率；学生B：对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟榔林进步；学生C：槟榔可作为活支柱供香草兰攀爬，节约了石柱的费用；学生D：槟榔叶子还
18、可以遮光，节约遮光网的费用；教师总结：活荫蔽的改进不仅增产、增收还进步了土地利用率，可见活荫蔽系统比死荫蔽系统，功能更强大，效果更优。教师提问：香草兰套种的收益如此迷人，我们为何不把香草兰套种到稻田里、麦田里，甚至套种到沙漠中与杨树为友呢？讨论沟通，小组汇报X组：香草兰与水稻的生长土壤环境不同，不能套种；小麦的生长气候要求又有差异也不能套种；沙漠风沙大且土壤也不合适香草兰生长。香草兰种植受生长特性、地理环境、气候和天气等条件的约束，并不相宜随处种植，而且与矮个植物种植也没有表达出遮阳的优势或者节约石柱费用等优势，另外由于养分需求的差异，即使能共存在一块地假设没有实现增产目的，套种的系统优化没也
19、就没有太大的意义教师总结：系统优化的效果是志向的，但是不同状况的系统优化会遇到不同的约束条件，应当实行不同的手段和方法应对，使系统的目的在肯定的条件中到达最大值。系统的优化都是为了开掘有限资源的无限潜能，使资源获得充分的利用，表达更高的价值，实现投入最小，效果最佳的目的。又例如：云南一些山区农夫的甘蔗生长缓慢,减产已成定局.为了削减旱灾损失,乘雨水降临之际,在甘蔗田套种玉米。例如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多承受实心砖，如今承受了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节约了材料。教师：案例中，目的与土地的单位面积农作物收益和之间的关系在技术中我们称为目的函数；农作物的生
20、长特性、条件、气候等因素对作物套种起着限制作用，并且是不能人为解决的，称为约束条件；套种的技术程度、田间管理、病虫防治等对产量产值有干脆影响，即影响因素，可见影响因素是可以人为调整的。最优方法通常是在肯定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）到达最大，并使投入的人力、物力到达最小的方法。教师：在生活中，我们常常会遇到一些困难的数字问题，纯定量分析是不够的，我们常常是借助数学手段定量与定性结合的分析比拟，寻求最优方案。这种用数学公式、图表等描绘客观事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫数学模型。它是真实系统的一种抽象。案例二：利润问题某家具厂要支配一周的支配，产品是桌
21、子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子。假定全部产品都能销售，那么该每周消费桌子和椅子分别为多少时，利润最大？教师提问：这里，系统须要进展最优化的目的是什么？学生：获得利润最大值。教师提问：利润受到哪些人为可调整的因素影响？学生：每周消费桌子和椅子的数目。教师提问：在这个利润问题的系统中，又存在哪些不能人为解决的约束条件呢？学生：制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每张桌子利
22、润50元，每只椅子利润60元。教师：若把利润最大值用表示，变量每周消费桌子数用表示,每周消费椅子数用表示，请你根据已知条件，列出求解最优化问题的有关数学式子。 其中(1)式表达了目的与产量、利润总和之间的关系,也就是目的函数。（2）（3）（4）（5）式则表达了约束条件。教师：数学思维很清晰！下面就请大家算一算的解，找出最大利润值。学生：算不出来！教师引导：细致视察这四个约束条件的式子，找出数据中表达出受限最大的约束条件是哪个？学生：工时！教师：好，请你将最主要的约束条件（3）与目的函数式（1）联络起来，看看你能不能发觉影响因素与最优值的关系。学生：消费椅子所需工时少利润大，消费桌子所需工时多利
23、润反而小！消费的椅子越多利润越大。教师：那我们干脆不消费桌子了，特地消费椅子，可不行以？学生：不行，至少要消费8张桌子！教师：哦，原来还有约束条件（3）的限制。那好我们就消费8张桌子，算一算椅子最多可以消费多少张？学生：13张！教师：8张桌子，13张椅子。把你们经过一番分析计算选择的这两个变量的解代入约束条件看看是否超出了约束条件的限制范围。学生：都在约束条件范围内。教师：再利用这两个变量的解，算一算利润最大值是多少？学生：1180元。教师：我们再随意找几对满意约束条件的的解带入目的函数检验一下，1180是不是利润最大值。如：（每个小组分别用一对计算）学生沟通：教师总结：以上计算说明，我们找到
24、经过数学方法求出的就是最优值！回忆我们求解的过程，最优化方法解决问题的一般步骤：（1）提出系统须要进展最优化的问题，搜集有关资料和数据；（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；（3）选择适宜的最优化方法； （4）求解方程； （5）最优解的验证和施行。这种用数学公式、图表等描绘客观事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫数学模型。数学模型是讨论和驾驭系统运动规律的有力工具，它是分析、设计、预报或预料、限制实际系统的根底。是我们在解决问题时，常用的一种方法。2应用：学生探究（2人一个小组）要求学生分组利用供应的大、中、小三个大小不同的齿轮将上节课完成的
25、旋转木马进展系统优化，看谁的木马转的又快又稳。学生进展探究 A组：将传送带传送改为大齿轮带动，三个齿轮传送； B组：将传送带传送改为中齿轮带动，三个齿轮传送； C组：将传送带传送改为小齿轮传送，三个齿轮传送； D组：齿轮与传送带一起赞成传送系统小组竞赛沟通。学生体会：皮带传送系统在木马旋转时，皮带简洁出轨，同时因为速度太大使系统简洁散架。针对这个问题，利用有限的资源，将皮带传送换成齿轮传送后，发觉齿轮传送比皮带传送速度更快更坚固；再更换三种齿轮的带动比拟，又发觉大齿轮带动时，动力更足速度加大了稳固性能也增加了。八教学反思教材的案例选择切题，但是有局部案例离我们海南的实际甚远。在教学的过程中我选
26、用了教材中技术类的案例，拓展了我们对技术的视野；但是生活案例我倾向于改用我们身边的例子，大家熟识，分析起来有亲切感、简洁易懂又激发了学生自主参加的乐趣。故在本案例中将“麦、棉、瓜、玉米套种”案例换成“槟榔与香草兰套种”，理论证明效果很好，学生很感爱好。本节课内容较多，学生探究活动时间就比拟紧。第三课时系统的设计(1)一、教学目的1. 学问与技能目的（1）通过简洁系统的设计案例的分析，初步学会简洁系统设计的根本方法。（2）确定一个生活或消费中的简洁对象，根据设计要求完成系统的方案设计。2. 过程与方法目的(1) 通过案例进展系统设计,在设计中将系统的根本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的
27、作用和联络, 进展系统分析和优化.(2)通过手电筒进展系统设计,在设计中将系统的根本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联络, 进展系统分析和优化. 3. 情感看法和价值观目的(1)学会把系统思想和方法运用到自己的生活、工作和学习中去进展设计(2)培育学生动手动脑理论实力。二、教学重点：(1)系统设计中要考虑的主要问题；系统设计的一般过程及思想方法。(2)系统设计中要考虑的主要问题分析。三、教学难点：简洁系统的设计的实现。四、教学方法：讲授法、任务驱动、小组合作。五、设计思想1. 教材分析系统设计是讨论和相识系统的目的，本节教学内容应围绕系统设计绽开。根据系统的目的和要求、各子系统
28、之间的互相关系，对系统进展整体设计、评价和优化，就是系统设计。通过分析系统设计应考虑的主要问题，根据系统设计的一般步骤，应能进展简洁的系统工程设计。可结合具体实例让学生分析系统设计应考虑哪些主要的问题，并组织讨论活动。本节由“1.系统的设计”、“2.简洁系统的设计的实现”等2小节组成。本局部教材编写突出连个特点：首先，突出技术的思想方法。教学内容表达了科技开展的先进成果和先进文化，是当代技术思想和方法重要的根底组成局部，具有丰富的思想内涵和方法论意义，对全部学生的开展都具有教化价值，是技术的学习真正超越技能主义的局限，使技术成为“有思想的技术”，拓展学生对技术的相识，促使学生相识上的迁移和共通
29、实力的开展。其次，强调运用理论和方法解决实际问题。这里更多的是留意学生从理论到理论的第二次相识飞跃，在编写支配上是从理论入手，最终回到设计的理论。. 学情分析通过上节课的学习，学生对系统的优化已经有了初步的理解，通过简洁系统的设计案例的分析，初步学会简洁系统设计的根本方法。3. 教学策略设计在教学理论中让学生分成学习小组进展设计并给出设计方案，让学生在技术理论中学会系统设计的方法，教师引导学生进展总结和提升。通过案例简洁系统进展设计，把系统的思想贯穿于整个设计当中，初步学会简洁的系统设计的根本方法，学习如何进展系统设计六、教学打算：玩具电动机、灯泡、齿轮、手摇柄、导线等七、教学过程：一）引入：
30、我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运用的案例比比皆是：家庭室内装修设计 假期旅游行程设计 个人形象设计 班级管理系统设计学校田径运动会竞赛日程表设计等等二）新课教学：阅读课文第76到90页，思索以下三个问题：1.什么是系统设计？ 2.系统设计应考虑的主要问题有哪些？ 3.系统设计的一般步骤是什么？抽学生答复，检查阅读结果。加深其他学生印象。（一）系统的设计1系统的设计的涵义： 系统设计：在系统分析的根底上，设计出满意预定目的的系统的过程。 2系统设计应考虑的主要问题：（1）系统设计的目的与要求。理解：从系统的整体动身，以系统整体功能的最优为目的（2）系统各局部之间的互相联络与互相
31、作用。理解：运用系统的思想综合考虑各局部之间的关联、冲突问题，留意各局部的横向、纵向联络。根据系统的根本特性，既要考虑当前，也要考虑长远。（3）系统设计方案的优化。理解：从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此根底上完善个局部的设计。立刻行动：思索：从系统设计的思路动身，怎样理顺这些关系？学生：路向选择地质勘探资金安排人员调配材料购置施工进度 （1）要实现筑路工程的总体目的是：经济、快速、平安、便利地选择路向。（2）进展地质勘探，哪些路段合适筑路，哪些路段不合适筑路，哪些地段合适架桥，哪些地段要避开耕地。（3）选择筑路技术方案，不同的地段施行不同技术方案，如马路要越过两座山坡，是穿隧道还是绕道行。
32、（4）进展资金合理的安排（5）考虑工期、人员、材料支配方案，合理支配人员，各段工程同时进展，实行并行施工，在不增加总资金的状况下，降低材料本钱，削减材料的奢侈，就近取材，就地取材，选择合理路途购置材料。 在不增加过多人工的前提下，进步工程进度，进步劳动消费率。3系统设计的一般步骤：（1）将系统分解为若干子系统； （2）确定各子系统的目的、功能及其互相关系；（3）对子系统进展技术设计和评价； （4）对系统进展总体设计和评价。可以概括为“总分总”。就是当我们要设计一个系统对象时，可以先将对象分解为一个子系统，分析和确定各个子系统的目的、功能以及它们之间的互相关系和构造组成，然后单独对每个子系统进展
33、技术设计、评价及优化，然后对由完成的子系统作为构件的系统整体进展总体技术设计和评价。4. 系统设计的根本方法要点：1)遵守设计的一般过程、方法和原则（见技术与设计1P35P39）2)遵守系统设计中特有的两条原则： （1）设计好系统中的每一个元素或子系统。 （2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。（二）简洁系统的设计的实现：系统设计多用于比拟困难的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面（讲解课本上两个案例）。案例分析：手电筒照明供电局部的设计讲解：王丹遇到了照明问题，想解决这个问题就要用到系统
34、设计（一）王丹的目的：用所学过的学问，设计并制作一只简易的手电筒。（二）设计要求：可照明的手电筒，携带便利，运用平安。（三）设计分析：1手电筒的构造：（1）可把手电筒看成一个整体（2）再把手电筒照明供电局部分为两个子系统，一个是照明子系统；另一个是供电子系统。（3）照明子系统的要素是灯泡、导线。 （4）供电子系统的要素是电源、开关。2手电筒的功能（1）手电筒的功能就是照明，取决于各个组成要素（2）供电装置电源是通过导线的连接驱动灯泡的发光，这些是根本要素，缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。3手电筒的组装（1）将手电筒的各个要素根据肯定的要求进展匹配，组装才能到达目的功能（2）合理选择元器件（
35、四）设计方案：方案C1设计目的：设计一个自动发电手电筒，用发电机代替干电池进展供电。2手电筒系统的各要素：3工作原理：用手摇动手柄，使齿轮转动，带动由磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，输出电流，使小灯泡发光。（五）方案制作：试验：测试玩具电动机能否改装为发电机试验器材：玩具电动机、小灯泡、粗棉线、导线。试验过程：（1）在电动机的接头上连接小灯泡。 （2）在电动机的转轴上绕十几圈的棉线。（3）用力快速抽动棉线，使电动机的转子快速转动，视察小灯泡发光状况。试验总结：当外力使电动机转子快速旋转时，转子线圈中产生感应电流，小灯泡发光。玩具电动机经
36、改装可以发电。讲解：试验获得胜利后，他们开场动手制作。（1）设计简洁电路，画出电路图。（2）根据电路图，选择元器件，25V的灯泡、导线、发电机、大齿轮、小齿轮、发电机座子、手柄等。（3）通过手摇柄限制灯泡发光。工作原理：手柄的轴与大齿轮轴连接，利用轮轴原理，把手运动带动大齿轮转动，大齿轮与小齿轮啮合进步小齿轮的转速，带动发电机的转子高速旋转，快速切割磁感线引起磁通量的变更，产生感应电动势，有了感应电流，使小灯泡持续发光。学生动手试验制作：问：你们在设计和制作时遇到哪些问题？学生：小玩具电动机选择，大小齿轮的匹配。问：对手电筒的设计方案怎样进展优化的？案例分析：“室内住宅电气系统设计”如今人们最
37、大消费就是购房，当房子买下后，面临的就是装修问题了。在装修过程中，很多业主和装修公司都特别重视“木工活”、“瓦工活”的施工质量和效果，人们简洁无视住宅的室内电气设计，导致装潢完成后才发觉有设计不合理之处，或住户对每条线路的走向一窍不通，殊不知，对将来的运用影响最大的，既不是地上的砖铺得平不平，也不是墙壁上的涂料刷得是否坚固，而是室内电线、 线、有线电视光缆的铺设是否平安合理，运用后出现了故障能不能检修，所以进展住宅室内电气线路设计很重要。随着住户各类家用电器的渐渐增多，特殊是空调、电热水器等大功率电器的运用，住宅电气设计由原来的纯照明向多功能的方向开展。为避开住户运用过程中的电气线路过载等状况
38、的发生，运用系统的思想整体地进展电气线路的设计是特别必要的。下面我们就对杨辉购置的一套135.6m2的三室二厅的新居室内电气线路进展系统的设计.组织学生讨论并分析教材第89页案例: “室内住宅电气系统设计”明确室内住宅电气系统的设计从以下方面考虑。（一）系统设计的目的与要求：1分析室内照明的功能需求，书房、卧房、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的？2系统组成局部之间的互相联络和作用：针对不同的照明需求来选择怎样的灯具？3如何计算家居总用电量？ 4室内照明的电线敷设的平安标准？ 5系统设计方案及其优化：（二）设计要求:1.用电负荷:照明用电负荷800w，消遣用电负荷1500w，厨房用电负
39、荷1300w，空调用电负荷3000w。最大功率P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w2照明和各种家用电器运用平安、便利，互相之间影响小，便于修理。（三）设计分析；1设计的目的便利住户运用，满意住户的舒适和审美要求，便于修理，安装标准，确保室内电气线路的平安。2室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。3当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。（四）设计方案：1电源配电箱电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间，配电箱中应有短路、过载和漏电爱护，具有过负载、过电压和漏电爱护功能。每户应设置强弱电箱，配电箱内应设动作电流30MA的漏
40、电爱护器，分路经过控开后，分别限制照明，空调，插座等。控开的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配，一般状况下，照明10A，插座16A，柜式空调20A，进户40-60A。2电路的设计杨挥家用电负荷最大值约为11.1kw，通过平安电流11.1kw/220v=21A,电流过大各线路必需承受单独的电路回路。室内配电系统承受多回路形式，本例设计有照明回路、插座回路、空调回路，对于厨房、浴室设立单独回路。3导线与电器设备选择（1）导线:为了防火、修理及平安，最好选用有长城标记的“国标” 塑料或橡胶绝缘爱护层的单股铜芯电线，线材槽载面积一般是：照明用线选用1.5平方毫米，插座用线选用2.5平方毫米，空调
41、用线不得小于4平方毫米，接线选用绿黄双色线，接开关线(火线)用红、白、黑、紫等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用处应一样。（2）电器设备：电源配电箱、电表、限制开关漏电爱护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一样；外表光滑、品牌标记明显，有防伪标记和国家电工平安认证的长城标记；开关开启时手感敏捷，插座稳固，铜片要有肯定的厚度；面板的材料应有阻燃性和坚实性。三）教学反思：第四课时系统的设计(2)一、教学目的1. 学问与技能目的（1）通过简洁系统的设计案例的分析，初步学会简洁系统设计的根本方法。（2）确定一个生活或消费中的简洁对象，根据设计要求完成系统的方案设计
42、。2. 过程与方法目的(1) 通过案例进展系统设计,在设计中将系统的根本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联络, 进展系统分析和优化.(2)通过手电筒进展系统设计,在设计中将系统的根本特性考虑到设计中去,考虑到系统各要素之间的作用和联络, 进展系统分析和优化. 3. 情感看法和价值观目的(1)学会把系统思想和方法运用到自己的生活、工作和学习中去进展设计(2)培育学生动手动脑理论实力。二、教学重点：(1)系统设计中要考虑的主要问题；系统设计的一般过程及思想方法。(2)系统设计中要考虑的主要问题分析。三、教学难点：简洁系统的设计的实现。四、教学方法：讲授法、任务驱动、小组合作。五、设
43、计思想1. 教材分析系统设计是讨论和相识系统的目的，本节教学内容应围绕系统设计绽开。根据系统的目的和要求、各子系统之间的互相关系，对系统进展整体设计、评价和优化，就是系统设计。通过分析系统设计应考虑的主要问题，根据系统设计的一般步骤，应能进展简洁的系统工程设计。可结合具体实例让学生分析系统设计应考虑哪些主要的问题，并组织讨论活动。本节由“1.系统的设计”、“2.简洁系统的设计的实现”等2小节组成。本局部教材编写突出连个特点：首先，突出技术的思想方法。教学内容表达了科技开展的先进成果和先进文化，是当代技术思想和方法重要的根底组成局部，具有丰富的思想内涵和方法论意义，对全部学生的开展都具有教化价值
44、，是技术的学习真正超越技能主义的局限，使技术成为“有思想的技术”，拓展学生对技术的相识，促使学生相识上的迁移和共通实力的开展。其次，强调运用理论和方法解决实际问题。这里更多的是留意学生从理论到理论的第二次相识飞跃，在编写支配上是从理论入手，最终回到设计的理论。. 学情分析通过上节课的学习，学生对系统的优化已经有了初步的理解，通过简洁系统的设计案例的分析，初步学会简洁系统设计的根本方法。3. 教学策略设计在教学理论中让学生分成学习小组进展设计并给出设计方案，让学生在技术理论中学会系统设计的方法，教师引导学生进展总结和提升。通过案例简洁系统进展设计，把系统的思想贯穿于整个设计当中，初步学会简洁的系
45、统设计的根本方法，学习如何进展系统设计六、教学打算：玩具电动机、灯泡、齿轮、手摇柄、导线等七、教学过程： （一）回忆旧课在上节课里，我们已经设计出了方案，这节课我们将主要进展线路布置。（二）线路布置1智能系统：在住宅电气线路设计中应预埋 线、有线电视信号线、视频线、网络线，在客厅和三间睡房预埋 线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房，预埋网络线。2照明回路：在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯，在睡房和客厅的墙壁上安装协助光源壁灯。3功能电路：厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器，排气扇电源插座，浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座，睡房和客厅安装空调的电源插座，书房安装消遣电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。4线路布置图：在形成了住宅的电气线路设计方案后，绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图，编写电气线路设计说明书草拟布线图。（1）划线。确定线路终端插座，开关，面板的位置，在墙面标画出准确的位置和尺寸。（2）开槽。 （3）电源线配线 （4）埋设暗盒及敷设PVC电线管。 （5）穿线。（6）安装开关，面板，各种插座，强弱电箱和灯具。 （7）检查。（8）完成电路布线图，并向住户反应设计方案，根据住户的意见进展修正。提交设