1、系统的设计教学内容

第三课时

系统的设计（1）

一、

教学目标

1.知识与技能

（1）通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。

（2）确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。

2.过程与方法目标

（1）通过案例进行系统设计，在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去，考虑互系统各要素之间的作用的联系，进行系统分析和优化。

（2）通过手电进行系统设计，在设计中将系统的基本特性考虑到设计中去，考虑互系统各要素之间的作用的联系，进行系统分析和优化。

3.情感和价值观目标

（1）学会把系统思想和方法运用到自己的生活、工作和学习中去进行设计

（2）培养学生动手和动脑的实践能力。

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维方法。

（2）系统设计中要考虑的主要问题分析。

三、教学难点：简单系统的设计的实现。

四、教学方法：讲授法、任务驱动、小组合作。

五、教具准备：玩具电动机、灯泡、齿轮、手摇柄、导线等

六、教学过程：

一）引入：

我们每个人在日常生活中都会遇到系统设计，系统设计的案例比比偕是：

家庭室内装修设计、假期旅游行程设计、个人形象设计、学校运动会竞赛项目设计等

（一）

系统的设计

1、系统设计的含义

系统设计是在系统分析基础上,设计出满足预定目标的系统的过程。

它既包含了对某个系统进行技术本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。

2、系统设计应考虑的主要问题

（1）、系统设计的目的与要求

系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的

（2）、系统各部分之间的相互联系与相互作用

系统设计要运用系统的思想综合考虑和部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。

马上行动：为坐落在山里的村庄策划一个筑路工程设计方案，需要筹划：资金分配、人员调配、地质勘探、路向选择、材料购置、施工进度等。

从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？

（3）、系统设计的一般步骤

主要包括：将系统设计分解为若干子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术和评价，对系统进行总体技术设计和评价等。

案例分析：封杀三菱帕杰罗汽车事件

（4）、简单系统的设计的实现

系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、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

手电筒照明供电部分的设计

案例分析：手电筒照明供电部分的设计

设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全。

设计分析：

⒈可把手电筒照明供电部分分为照明和供电两个子系统。照明子系统的要素是灯泡、导线，供电子系统的要素是电源和开关。

⒉手电筒的功能取决于它的各个组成要素，电源通过导线的连接驱动灯泡发光，这些要素缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。

⒊选择合适的元器件，使它们相互匹配，并能达到设计要求。

设计方案：

方案A （1）设计一个简单的电路，画出电路图。

（2）根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池、导线等，并搭接电路。

（3）通过控制开关，使灯泡发光。

方案B 选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其他步骤参照方案A。

方案C 设计一个自发手电筒。

采用发电机代替干电池进行供电。手电系统有以下几个部分组成：

手柄——齿轮组——发电机——小电珠

用手摇动手柄，使齿轮的转速加快，带动一个由电磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时将机械能转化为电能，输出电流，使小电珠发光。

方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。

案例分析：室内住宅电器系统的设计

设计要求：

1、用电负荷：

2、照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。

设计分析：

⒈设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于日后维修，遵守《民用建筑照明设计规范》，确保室内电器线路的安全。

⒉户内配电系统有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。

⒊当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。

（5）、系统设计的主要过程

编制《学校运动会竞赛项目赛程表》

1、提出设计问题；

学校每年都举行田径运动会，如果你是学生会的体育部长，会如何组织编制好《学校田径运动会竞赛日程表》。

2、收集与分析相关资料（包括外部环境及约束条件）；

(1)学习竞赛规程和田径规则，了解运动会的期限、天数，作息时间，开、闭幕式(表演内容)的时间；

(2)了解参赛单位人数、组别设置；

(3)场地器材条件、跑道条数、跳跃和投掷场地及器材数量；

(4)熟悉赛次的安排、录取办法、录取名次、计分办法；

(5)掌握裁判员的人数和水平、等级情况。

(6)查阅学校前几届运动的相关资料。

案例分析

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书P087案例分析

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书P089案例分析

强调系统设计应考虑的主要问题：

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1、系统设计的目的与要求

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2、系统各部分之间的相互联系与相互作用

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3、系统设计方案的优化

马上行动：

停车场停车位指示系统设计