北京市第二十四中学高中通用技术《技术与设计2》3.2《系统的分析》教案 苏教版
通用技术必修ⅱ苏教版3.2系统的分析教案.
第二节系统的分析教材：通用技术（必修2）文档内容：系统的分析章节：第三单元系统与设计第二节系统的分析课时：1课时一、教学目标1. 知识与技能目标能结合生产生活中的实例，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. 过程与方法目标能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。
3. 情感态度和价值观目标(1) 树立系统分析问题的观念，培养系统分析的观点。
(1) 增强学生面对技术世界的信心以及个人、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、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入，也是系统的结构和系统分析的综合，又是系统设计的基础，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“观察、分析、比较、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行研究探讨性学习。
（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）运用马上行动让学生做出决策，学以致用。
4. 学情分析进入系统的内容，学生的兴趣明显比前期活跃，显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。
但是，学生在对某个系统的分析容易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、教学准备：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。
《系统的分析导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《系统的分析》导学案第一课时一、导言《系统的分析》是一门涉及系统理论、系统分析方法和系统工程应用的课程。
通过学习本课程，学生可以了解系统的概念、特征、原理和应用，掌握系统分析的基本方法和技巧，培养系统思维和综合分析能力。
本导学案旨在帮助学生更好地理解和掌握本课程的重点内容，提高学习效果。
二、学习目标1. 了解系统的概念、特征和分类；2. 掌握系统分析的基本方法和技巧；3. 培养系统思维和综合分析能力；4. 能够运用系统分析方法解决实际问题。
三、学习内容1. 系统的概念和特征- 什么是系统？系统的定义和特征是什么？- 系统的分类及其特点。
2. 系统分析方法- 系统分析的基本步骤和流程；- 系统辨识和建模方法；- 系统评价和优化方法。
3. 系统工程应用- 系统工程的概念和原理；- 系统工程在工程实践中的应用；- 系统工程的发展趋势和挑战。
四、学习任务1. 阅读教材相关章节，了解系统的概念、特征和分类。
2. 完成相关习题和案例分析，掌握系统分析的基本方法和技巧。
3. 参与小组讨论和实践项目，培养系统思维和综合分析能力。
4. 提出一个实际问题，运用系统分析方法进行分析和解决。
五、学习资源1. 《系统工程导论》，刘鹏等著，北京大学出版社。
2. 《系统分析与设计》，王晓敏著，清华大学出版社。
3. 相关学术论文和案例分析。
六、学习评估1. 参与课堂讨论和小组项目，占总评成绩的30%。
2. 期中考试，占总评成绩的40%。
3. 期末论文，占总评成绩的30%。
七、学习反思通过学习《系统的分析》，学生不仅可以掌握系统分析的基本方法和技巧，还可以培养系统思维和综合分析能力，为未来的工程实践和科研工作打下良好基础。
希望学生能够认真学习，积极参与，取得优异成绩。
祝各位同学学习进步！第二课时导学目标：1. 了解系统的概念和特点。
2. 掌握系统的分析方法和工具。
3. 理解系统分析在实际问题解决中的应用。
导学内容：1. 系统的概念和特点系统是由若干相互联系、相互依赖的部分组成的整体，具有明确的边界和特定的目标。
高中通用技术 系统的设计2教案 苏教版必修2
系统的设计教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书通用技术（必修2）文档内容：系统的设计章节：第三单元系统与设计第三节系统的设计课时：共3课时一、教学目标1. 知识与技能目标掌握系统设计应考虑的主要因素及系统设计的一般过程，掌握系统设计的基本技能，提高实践能力。
2. 过程与方法目标亲历系统设计实践，初步掌握系统设计的基本方法。
3. 情感态度和价值观目标通过系统设计的实践，学会运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。
二、教学重点根据设计要求完成系统的方案设计，提高实践能力。
三、教学难点系统设计的实践操作，运用系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。
四、教法与学法教法：根据学情和教学目标本节课主要采用：讨论法、任务驱动法等教学方法。
学法：考虑到部分学生对本课知识存在一定的畏难情趣和部分乡村学生对教师所给材料可能没有现实的生活经历等因素，本课主要采取：小组合作讨论学习、探究学习、观察学习等学习方法。
五、设计思想1. 教材分析本课是苏教版《技术与设计2》第三章第三节第二课时的内容。
本节内容是前三节（系统的结构、系统的分析、系统的设计）内容的延伸和综合。
系统设计是研究和认识系统的目的，本节教学内容紧紧围绕系统的设计展开，根据系统的目的和要求、各子系统之间的相互关系，对系统进行整体设计、评价、优化。
本节内容也是后面第四单元“控制与设计”的基础。
2. 学情分析通过前面三节知识的学习，学生对系统的结构、系统的分析、系统的设计有了初步的了解，对系统设计应考虑的问题和简单系统的设计步骤有了一定的了解，但是他们对设计一个完整的系统还缺乏信心，部分学生对系统的知识掌握还不够，一定程度上对系统的设计综合实践造成障碍。
但是学生的整体基础相对教好，小组合作学习、探究学习、自主学习的学习方式比较习惯，合作学习的方式对缓解压力与畏难情趣有一定的帮助。
学生来自不同地区，因此在材料的选择上充分考虑到这个因素。
3. 教学策略设计在教学实践中让学生分成学习小组进行设计并给出设计方案，让学生在技术实践中学会系统设计的方法，教师引导学生进行总结和提升。
【苏教版《技术与设计2》第三章《系统及其设计》单元教学设计】
大单元教学设计《系统及其设计》——校园物资运送智能车系统及其设计苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》第三章《校园物资运送智能车系统及其设计——系统及其设计》单元教学设计一、单元基本信息1.实施学科：通用技术2.实施年级：高二3.课程标准模块：通用技术必修2“系统及其设计”4.教材章节：苏教版必修《技术与设计2》第三章5.单元名称：《系统及其设计》6.单元课时：3 课时二、单元教学规划1.主题名称：《校园物资运送智能车系统及其设计——系统及其设计》2.主题概述依照普通高中通用技术课程标准（2017 年版2020 年修订）（以下简称课程标准）分析，该单元属于《技术与设计2》模块的“系统及其设计”部分。
“系统及其设计” 需学生理解系统的含义、基本构成及主要特性，系统分析的基本方法，分析影响系统优化的因素，初步学会简单系统设计的基本方法，增强系统思考和工程思维的能力。
内容选用苏教版《技术与设计 2》教材“系统及其设计”，主题情境以“疫情期间，为了尽量避免接触，家长不能进入校园，看着返校日校门口同学们手上的大包、小包，你是否想到尝试去设计一款能帮助他们完成从校门口到宿舍楼进行物资运送的智能车，以减轻他们的负担？”为切入点。
高二学生通过前面的已经具有了一定的知识储备，对于技术已经有了初步的认识，但是系统比较和权衡为核心的筹划性思维欠缺。
设置了源于生活的三个技术问题：（1）探究常见自动小车系统；（2）校园物资运送智能车系统的分析与设计；（3）校园物资运送智能车系统的优化与实现。
从而形成了系列性学习活动，能激发学生系统学习热情，为学习本单元内容的最好切入口，同时也为本单元深度学习打下关键支撑。
本单元的学习内容涵盖通用技术学科核心素养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面，但较为侧重于工程思维。
3.主题内容分析核心概念：内容结构：本模块旨在帮助学生领悟系统思想和方法的丰富内涵和广泛应用，提高运用系统思想分析、设计、优化和解决实际技术问题的能力。
《系统的设计》核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年高中通用技术苏教版
《系统的设计》教学分析引言《系统的设计》是计算机专业的一门重要课程，主要介绍系统设计的基本观点、原理和方法。
本文将对该教材进行分析，探讨其教学内容、教学方法及教学效果，以期为教师和学生提供参考。
教材内容分析《系统的设计》教材主要内容包括系统设计的基本观点、系统设计的基本原理、系统设计的方法与技术、系统设计的实践与案例等方面。
其中，系统设计的基本观点主要介绍了系统、系统设计和系统设计过程的定义和特点；系统设计的基本原理主要涉及系统设计的目标、原则和方法；系统设计的方法与技术主要包括系统分析、系统建模、系统评估等方面；系统设计的实践与案例主要介绍了一些实际系统设计案例，以便学生更好地理解和应用所学知识。
教材教学方法分析《系统的设计》教材采用了多种教学方法，如讲授、案例分析、实践操作等。
在讲授环节，教师通过讲解教材内容、引导学生思考和讨论等方式，帮助学生建立起系统设计的基本观点；在案例分析环节，教师通过分析实际案例，让学生了解系统设计在实际应用中的重要性和方法；在实践操作环节，教师通过安置实际项目、实验等任务，让学生动手实践，提高他们的系统设计能力。
教材教学效果分析《系统的设计》教材在教学效果方面取得了一定成绩。
起首，学生通过进修这门课程，能够了解系统设计的基本观点、原理和方法，具备一定的系统设计能力；其次，学生通过实践操作，能够将所学知识运用到实际项目中，提高了他们的系统设计能力和实践能力；最后，教师通过教学实践，不息改进教学方法，提高了教学质量，使学生更好地掌握系统设计的知识和技能。
结论综上所述，《系统的设计》教材在内容、教学方法和教学效果等方面都取得了一定成绩，为学生提供了全面系统的系统设计知识和技能。
希望教师和学生能够认真进修和应用这门课程，提高自己的系统设计能力，为未来的工作和进修打下坚实的基础。
教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 知识目标：学生能够理解系统的观点、特点和分类，掌握系统设计的基本原理和方法。
通用技术ⅱ人版3.2系统的分析教学设计
通用技术ⅱ人版3.2系统的分析教学设计【一】教学内容分析：《系统的分析》是选自一般高中课程标准实验教科书《通用技术——技术与设计2》。
本书要紧学习系统分析的差不多特征、差不多方法，并对系统进行优化，本节课是课标的重点要求，是系统设计的基础，以系统分析的差不多方法指导简单的系统设计，提高系统的有序性和整体运行效果，如此才能使系统设计获得整体的最正确效益，通过本节课的学习，学生会了解技术设计的一些文化内涵，能归纳技术设计中的一些思想和方法，并把它们迁移到日常的生活中解决问题，如此有助于减少处理问题过程中的盲目性，并能学会对事件的理性分析和科学决策。
【二】教学对象分析：通过上节课的学习，学生对系统的内涵差不多有了初步的了解，再加上往常所学内容和生活经验，涉入本节课的难度不是特别大【三】目标：1.知识与技能：1〕通过简单的系统案例分析，理解系统的差不多特性，初步掌握系统分析的差不多方法。
2〕理解系统优化的意义，能结合实例分析妨碍系统优化的因素。
2.过程与方法：能运用系统分析的差不多方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析，并提出优化的方案。
3.情感态度价值观：树立系统分析问题的观念，培养系统分析的观点。
提高学生的技术素养，增强面对技术世界的信心以及个人、社会、环境的责任心。
【四】教学重难点：1.教学重点：理解系统差不多特性及系统优化的意义，能结合案例分析妨碍系统优化的因素。
2.教学难点：系统分析的差不多方法和系统优化，能迁移到日常生活中，并灵活的运用。
【五】教学概述：为了充分的表达教师的主导地位和学生的主体地位，在教学中把知识点的学习置于具体的情景中，通过丰富的案例分析把平日的认识从日常生活中提升到理性分析的思维上。
在教学中要依照学生的认知规律，由浅到深，由易到难，以回想——分析——归纳——迁移为主线，组织教学。
鼓舞学生进行自主探究式的学习方法，交流讨论、归纳，要有团结合作的意识。
明确技术离不开生活。
高中通用技术苏教版(2019)必修2教学案 3.2系统分析与设计
第三章系统及其设计第2节系统的分析与设计【学习目标】1.能够理解系统分析的含义，了解系统分析在生活中的作用。
2.在分析案例的过程中可以充分理解系统分析的步骤及其原则性。
3.能运用系统分析的基本方法对生活、学习、工作中遇到的问题进行科学合理的分析。
【课前预习】1.什么是系统分析？系统分析一般是从系统的出发，全面地思考与解决问题，系统分析是一种决策。
2.系统分析的目标：发挥，实现。
系统分析采用的方法：运用科学的方法对系统加以周详的、、、。
3.系统分析产生的结果：拟订一套有效的和，或对原有的系统提出改进方案。
2.系统分析的一般步骤？3.系统分析的主要原则：a（1）整体性原则：系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析，再分析；先看全局，后看局部。
（2）科学性原则：运用科学方法和工具进行分析。
（3）综合性原则：系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析，，不可顾此失彼，因小失大。
【课堂导学】【任务一】——探究系统分析的一般过程和基本方法1.什么是系统分析：案例分析：汉字激光照排系统问题1：在汉字照排方案的决策中，系统的整体目标是什么？你认为王选进行决策的依据主要有哪些？2.系统分析的一般过程：（1）明确问题设立目标（2）收集资料，制订方案（3）分析计算，评价比较（4）检验核实，做出决策3、系统分析的方法——建模（1）数学模型（2）框图模型【学生活动】请在下图中补全该系统的设计分析框图模型.并做简要的系统设计分析。
4.系统分析的原则案例一：丁谓修皇宫案例二：公路施工学生分组讨论：丁谓在修皇宫为什么能一举三得？公路施工为什么会带来不便？公路施工的问题怎样解决更为合理？案例：孝囊高速公路问题3：分析孝襄公路的综合因素，分析孝囊高速公路的设计应该综合考虑哪些目标？【任务二】——体验简单系统设计的过程1.系统设计应考虑的主要问题①系统设计的目的与要求②系统各部分之间的相互联系与相互作用2.系统设计的一般步骤系统设计的步骤主要包括:将系统分解为若干个子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等。
苏教版《通用技术(必修) 2 3.2 系统的分析
C. 综合性原则
D. 目的性原则
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课堂小结
系统分析的 一般步骤
系统分析
系统分析的 主要原则
16
普通高中课程标准实验教科书 通用技术
1
3.2 系 统 的 分 析
教学目标 情景导入 教学过程 巩固练习 课堂小结
2
学 习 目 标： 1．通过简单的系统案例(农夫过河)分析，初步掌握系统分析的 基本方法。 2．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。 重点：初步掌握系统分析的基本方法。 难点: 能结合实例分析影响系统优化的因素。
田忌 中中
第 下0
1
： 上3
一三五四二六： 2
102
：1
1
：：
2
2
2 ： 1
1 ： 2
齐王 中 局 231
下
11
3.系 统 分 析 的 主 要 原 则 ⑴ 整体性原则
系统分析首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部 分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长 远，再看当前。 案例：丁谓修复皇宫
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(2) 科学性原则 系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面尽可能地运
用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更 具说服力。 阅读：优选法
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（3）、综合性原则 当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先
选取最优的目标，然后在尽可能不损害第一个目标的前提下完成 下一个目标。这就需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因 小失大。 案例：孝襄高速公路
系统分析不只是对系统观点的应用，它也是处理问题的科学 方法，是一种科学决策。
7
2.系统分析的一般步骤
明确问题 设立目标
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二十四中教学案例纸
2）孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？
田忌赛马
战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。
齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。
一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。
在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。
教师：作为一个系统，通常就会有这样或那样的问题。
如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。
因此系统需要改善，需要优化。
在现实生活中，由于受环境和条件的限制，不可能找出一切方案，也不可能对所有方案进行全面比较，漫无边际地去研究所有方案，无论在时间上还是人力上都
不允许，运用科学的方法就更为重要，缺乏资料，缺少对资料的科学计算和分析，只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。
田忌赛马能转败为胜的主要原因：
田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威王这四个因素有关，他们是缺一不可的。
但主要是由于孙膑的原因。
1：明确问题，设立目标
问题：跑马比赛，
目标：取得比赛胜利，
约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。
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果。
案例分析：p081
你认为在你所在地区，可采取那些提高农作物产量的措施？
农作物种植系统的优化——农业间作套种。
目的：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，是不能人为调节的。
套种的技术水平田间管理病虫害防治对产量有直接影响，并可以人为调节。
可优化。
建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。
飞机制造中大量使用复合材料来减轻重量，提高了飞机的结构强度、飞行性能、节省燃油等。
上例中，优化的目标是增产增收和提高土地的利用率，这一目标与土地的单位面积农作物收益总和之间的关系就称为目标函数。
农作物的生长特性、天气、气候等因素对作物套种起到限制作用，并且是不能人为调节的，称为约束条件。
套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等对套种的产量产值有直接影响，这些是增产增收的影响因素。
影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。
进行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。
对于比较复杂的系统，人们对其特征了解不够，所以需要运用一定的数学的手段描述它，进而找到合适的解决方案。
2）数学建模
用数学公式或图表等描述客观事物的特征模型，称为数学模型。
案例分析：p081
利润问题
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x1、桌子数量x2 。
（决策变量）
建立关系：
目标函数：Smax=50x1+60 x2
约束条件：4x1+6 x2≤600（材料）
20 x1+18 x2≤400（工时）
x1≥8 ， x2≥5（合同）
最优方案：
课堂探究：码头位置的选择
在江边一侧有A、B两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两厂沿江方向的距离是3.5km，现在要在江边修建一个码头，使得两厂的产品能够顺利过江，问码头应建在什么位置，才能使运输路线最短？
分析：根据要求可画出上图，在江边DE上求一点C，使C到A、B两厂的距离之和为最短。
数学模型为： Smin=AC+BC
最佳方案：
码头建在与A厂到江边垂直距离位置相距1.4km处，运输路线最短。
3）最优化方法
（1）运用数学模型求解。
能够通过优化建立数学模型的，得到的解就是最优解（2）通过科学的估算、试验实现不能够确切描述目标函数的，通过推算或推断得到满意解
为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法。
系统优化的方法是多样的，但无论运用怎样的优化方法，都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。
4）系统优化的意义
实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
5）系统优化的实现：
案例分析：p083 装修施工的组织优化
目标：对资源的利用是最为合理
约束条件：水电、木工、油漆依次序装修
影响因素：施工时间、装修队数量、设备数量、管理能力
你还能想到什么方案？
综合分析各种方案，你认为最合理的方案是哪一种？
【案例】：阿拉斯加原油输送方案
（1）明确问题，设立目标
任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输油田。
（2）收集资料，制定方案
环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封状态，陆地最低气温达-50 C。
当前采用的一般方案：
方案1由海路用油船运输
方案2用带加温系统的油管输送
（3）分析计算，评价比较
处理策略：考虑到安全和供油的稳定性，暂时把方案2作为参考方案作进一步的细致研究。
同时继续考虑新的方案。
提出方案3：把含10％－20％氯化钠的海水加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。
提出方案4：将地下石油蕴涵的天然气转化为甲醇加到原油中，降低原油的熔点，增加流动性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天然气，仅管道铺设费就可以节省近60亿美金。
综合各方案优、缺点，以及成本、安全性等，确定第4种方案为最终方案。
（4）检验核实，作出决策
反思：如果仅仅在前面3个方案上优化，无论如何都得不到方案4的巨大效益。
分析人员运用其专业知识，将石油中的原油和天然气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了成功，体现了系统分析的实际价值。
小结：。