資源簡介

系統的設計
　　知識目標：通過具體的系統設計案例分析，使學生初步掌握系統設計的基本方法。
　　能力目標：具備一定的系統設計和系統評價的能力。
　　情感目標：培養學生團隊精神和認真學習、刻苦鉆研、堅忍不拔的意志和毅力。
　　重點：1、系統設計的基本方法。
　　2、讓學生會運用系統設計的知識進行簡單的系統設計。
　　難點：1、掌握好系統設計基本方法中的系統設計。
　　2、確定一個任務，根據設計要求完成系統設計的方案設計。
　　探究式、任務驅動 教學媒體 多媒體電腦、視頻演播器
　　教 學 過 程 設 計
　　教學過程 教學內容
　　一、復習舊課，導入新課
　　二、系統設計的基本方法
　　三、小結與練習
　　 1、復習前面內容
　　2、導入新課[2’]
　　通過播放《路段塞車狀況》的錄像，激發學生學習興趣，引導學生思考怎樣改善道路的交通狀況。
　　【錄像內容】：
　　隨著城市化進展的加快和汽車普及率的提高，城市交通擁擠日益加劇，交通環境逐漸惡化。相信每同學都遇到過塞車，在路上焦急等待的感覺，真是無故郁悶，特別是上下班、上學放學的高峰期，道路必然處于極度的繁忙和擁塞中。其中玉蒼路、城中路、河濱路等更已成為人人頭疼的塞車黑點，塞車到底是誰的錯？
　　提出：要解決這個問題，需要用到系統設計的方法。下面我們來學習系統的設計。
一、系統設計的含義：系統設計是在系統分析基礎上,設計出滿足預定目標的系統的過程。　 二、系統設計應考慮哪些問題？ [4’]
系統設計的目的與要求。
系統設計要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。
立交橋的設計可以讓交通更加暢通，但是如果設計的時候沒有以整體的目的為最優，而只考慮到局部的美觀實用效果，就有可能造成整個交通系統的混亂。
不同行業的系統設計有著不同的技術要求。
遠程視頻會議系統需要網絡和多媒體技術的支持，進行人物形象設計需要一定的審美能力和化妝技巧等。
系統各部分之間的相互聯系與相互作用。
封殺三菱帕杰羅汽車事件 ，說明了什么問題？
　　相關材料：
　　經組織專家分析和實驗室鑒定，檢驗檢疫部門認定：日本三菱帕杰羅越野車Ｖ３１、Ｖ３３型在設計上存在嚴重問題，車后部的"感載閥"在車內坐上人并在顛簸的路上行駛時會壓低磨擦到后軸制動油管，經長期反復磨擦，造成后軸制動油管被嚴重磨損直至出現漏洞，使制動液流出，造成剎車失靈。這是涉及行車安全的嚴重質量問題！
　　　這一事件說明：
　　1）沒有設計好汽車制動系統中的后軸制動油管；
　　2）沒有設計好汽車懸掛系統中的感載閥。
　　2、設計好各元素或子系統之間的協調關系。
系統設計方案的優化。
首先從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。
馬上行動：筑路工程系統的設計　
但是像我們靈溪鎮內的道路已經很難改建了，那有沒有什么辦法可以緩解交通堵塞狀況呢？設計交通誘導系統：引導人們避開堵車路段，行走更準確的路線，使行車更加安全快捷，進而緩解堵車現象。
　那這個交通誘導系統應該如何設計呢？（思考，請學生回答）
　　三、設計與實踐 [23’]
　　1、設計活動
　　請同學們運用系統設計的方法，設計如何改善東正路（含東門廣場）、萬壽路、市橋路、新芬路等路段交通狀況的方案。
　　2、目的及要求
　　目的：
　　設計與實踐活動目的是通過具體的設計活動，進一步理解和運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。
　　要求：
　　（1）編寫設計說明書。設計說明書主要內容有：
　　①設計目的。
　　②對東正路（含東門廣場）、萬壽路、市橋路、新芬路等路段相關因素進行簡要的定性分析。
　　③闡明重點考慮的因素及它們之間的關系。
　　④提出具體的可行的整改方案。
　　⑤簡要描述設計方案實施的可行性及效果。
　　⑥附上設計示意圖。
　　（2）每4-5位同學為一小組，小組成員分工合作，相互討論， 15分鐘內完成。
　　3、檢查各小組設計方案的完成情況，并給予適當的指導。
　　4、隨機選取3-4個小組上臺展示所設計的方案，師生給予評價。
　　改善東正路（含東門廣場）、萬壽路、市橋路、新芬路等路段交通狀況設計方案評價標準：
　　評價標準 分值 得分
　　方案設計的創意 20
　　方案對因素的分析是否全面 20
　　方案實施的整體效果 20
　　方案實施的可行性 15
　　方案實施的成本 15
　　方案實施后可能產生的負效應 10
　　1、課堂小結 [2’]
　　本節課主要內容有：
　　1、系統設計的原則。
　　2、系統設計的主要過程
　　3、運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。
　　2、課外實踐 [1’]
　　課后請同學們閱讀教材86頁的“設計與實踐”，并按要求進行設計。說 課 稿
各位領導 、老師們，你們好！
今天我要進行說課 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )的內容是 系統的設計
首先，我對本節內容進行分析
一、說教材 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )的地位和作用
《系統的設計》是人教版教材 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )高二通用技術必修2第二單元第三節內容。在此之前，學生 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )們已經學習了系統的分析,這為過渡到本節內容的學習起到了鋪墊的作用。本節內容比較注重學生的實踐能力，符合通用技術這門課開發的整體意義。
二、說教學 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )目標
根據本教材的結構和內容分析，結合著高二年級學生 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )他們的認知結構及其心理特征，我制定了以下的教學 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網 )目標：
1、認知目標：通過具體的系統設計案例分析，使學生初步掌握系統設計的基本方法
　　2、能力目標：具備一定的系統設計和系統評價的能力。
　　3、情感目標：培養學生團隊精神和認真學習、刻苦鉆研、堅忍不拔的意志和毅力。
三、說教學的重、難點
本著高二新課程標準，在吃透教材基礎上，我確定了以下的教學重點和難點
教學重點：1、系統設計所要考慮的問題和步驟。
　　2、讓學生會運用系統設計的知識進行簡單的系統設計。
　　難點：確定一個任務，根據設計要求完成系統設計的方案設計。
四、 說教法
基于本節課內容的特點，我主要采用了以下的教學方法：
1、直觀演示法：
利用圖片的投影、視頻等手段進行直觀演示，激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，促進學生對知識的掌握。
2、活動探究法
引導學生通過創設情景等活動形式獲取知識，以學生為主體，使學生的獨立探索性得到了充分的發揮，培養學生的自學能力、思維能力、活動組織能力。
3、集體討論法
針對學生提出的問題，組織學生進行集體和分組討論，促使學生在學習中解決問題，培養學生的團結協作的精神。
五、說學法　　探究式、任務驅動 教學媒體 多媒體電腦、視頻演播器
由于本節內容與社會現實生活的關系比較密切，學生已經具有了直觀的感受，這樣有利于調動學生的積極性，發揮學生的主體作用，讓學生對本節知識的認知更清晰、更深刻。
最后我具體來談談這一堂課的教學過程：
六、說教學過程
在這節課的教學過程中，我注重突出重點，條理清晰，緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流，最大限度的調動學生參與課堂的積極性、主動性。
一、導入新課[2’]
　　通過播放《路段塞車狀況》的錄像，激發學生學習興趣，引導學生思考怎樣改善道路的交通狀況。
　　提出：要解決這個問題，需要用到系統設計的方法。進而引入課堂。
二、新課教授
系統設計的含義：系統設計是在系統分析基礎上,設計出滿足預定目標的系統的過程。　 逐一舉例說明系統設計應考慮的問題
再通過練習讓學生及時鞏固知識　
但是像我們靈溪鎮內的道路已經很難改建了，那有沒有什么辦法可以緩解交通堵塞狀況呢？設計交通誘導系統：引導人們避開堵車路段，行走更準確的路線，使行車更加安全快捷，進而緩解堵車現象。
　那這個交通誘導系統應該如何設計呢？（思考，請學生回答）
進而講解整個系統設計的步驟
三、設計與實踐 [23’]
　　1、設計活動
　　請同學們運用系統設計的方法，改善停車狀況
2、目的及要求
　　目的：
　　設計與實踐活動目的是通過具體的設計活動，進一步理解和運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。
　　要求：
　　（1）編寫設計說明書。設計說明書主要內容有：
　　①設計目的。
　　②對東正路（含東門廣場）、萬壽路、市橋路、新芬路等路段相關因素進行簡要的定性分析。
　　③闡明重點考慮的因素及它們之間的關系。
　　④提出具體的可行的整改方案。
　　⑤簡要描述設計方案實施的可行性及效果。
　　⑥附上設計示意圖。
　　（2）每4-5位同學為一小組，小組成員分工合作，相互討論， 15分鐘內完成。
　　3、檢查各小組設計方案的完成情況，并給予適當的指導。
　　4、隨機選取3-4個小組上臺展示所設計的方案，師生給予評價。
　　改善東正路（含東門廣場）、萬壽路、市橋路、新芬路等路段交通狀況設計方案評價標準：
　　評價標準 分值 得分
　　方案設計的創意 20
　　方案對因素的分析是否全面 20
　　方案實施的整體效果 20
　　方案實施的可行性 15
　　方案實施的成本 15
　　方案實施后可能產生的負效應 10
　　1、課堂小結 [2’]
　　本節課主要內容有：
　　1、系統設計的原則。
　　2、系統設計的主要過程
　　3、運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。
　　2、課外實踐 [1’]
　　課后請同學們閱讀教材86頁的“設計與實踐”，并按要求進行設計。
4、板書設計
我比較注重直觀、系統的板書設計，還及時地體現教材中的知識點，以便于學生能夠理解掌握。
板書：
5、布置作業。
針對高二年級學生素質的差異，我進行了分層訓練，這樣做既可以使學生掌握基礎知識，又可以使學有余力的學生有所提高，從而達到拔尖和“減負”的目的。
課堂作業：
時間、板書、引導能力，還有其他很多缺點，請各位老師能夠幫我指出，謝謝！(共38張PPT)
第三節
系統的設計
二、系統設計應考慮哪些問題？
1、系統設計的目的與要求
一、系統設計的含義
對需設計的系統進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善等，直到完成一個能協調工作的實際系統的過程。
系統設計是在系統分析基礎上,設計出滿足預定
目標的系統的過程。
(1)系統設計要從整體出發，以系統整體
功能的最優為目的。
（2）不同行業的系統設計有著不同的技術要求。
網絡技術支持
多媒體技術支持
案例1：遠程視頻會議系統
案例2：人物形象設計
封殺三菱帕杰羅汽車事件 ，說明了什么問題？
三菱V31、V33 帕杰羅越野車是日本主要為出口中國而設計的車型。經組織專家分析和實驗室鑒定，檢驗檢疫部門認定：日本三菱帕杰羅越野車Ｖ３１、Ｖ３３型在設計上存在嚴重問題，車后部的"感載閥"在車內坐上人并在顛簸的路上行駛時會壓低磨擦到后軸制動油管，經長期反復磨擦，造成后軸制動油管被嚴重磨損直至出現漏洞，使制動液流出，造成剎車失靈。這是涉及行車安全的嚴重質量問題！
3、系統設計方案的優化
首先從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。
2、系統各部分之間的相互聯系與相互作用
系統設計考慮部分之間的關聯、沖突問題。考慮系統基本特性。
二、系統設計應考慮哪些問題？
交通誘導系統
設計目的和要求：讓人們知道哪些路段是堵車的，引導人們避開堵車路段，行走更準確的路線，使行車更加安全快捷，進而緩解堵車現象。
1、將系統分解成子系統
2、確定各子系統的目標、功能及相互關系
信息收集系統
信息處理系統
信息顯示系統
3、對子系統進行技術設計和評價
三、系統設計的步驟：
交通誘導屏
4、對系統進行總體技術設計和評價等。
唉！就近車庫不好找啊！
唉！沒有車位了，又白進一趟！
搶車位
（1）編寫設計說明書。
設計說明書主要內容有：　　
①設計目的和要求。　　　　
②停車系統分解為哪幾個子系統呢？各子系統作用是什么？　　
③提出具體的可行的整改方案。　　
④簡要描述設計方案實施的可行性及效果。　　
⑤附上設計示意圖。
（2）每4位同學為一小組，小組成員分工合作，相互討論， 15分鐘內完成后派組里代表回答。
根據車庫難找，車位剩余量不能預先知曉，車位量不足等問題，請同學們思考能否自己設計出一個停車系統？
評價標準： 　　方案設計的創意 20 　　方案對各部分的分析是否全面 20 　　方案實施的整體效果 20 　　方案實施的可行性 15 　　方案實施的成本 15 　　方案實施后可能產生的負效應 10
立體車庫 機械車庫 立體停車 智能停車系統動畫
方案一：
方案二
PSH五層梳齒式停車設備3D演示動畫
Thank You!
祝大家學習進步!
設計目的與要求：容易尋找車庫及車位位置，并能知曉車庫是否已滿，車庫容量大。
車位引導系統
尋車、取車系統
車庫引導系統
停車管理系統
車庫引導系統
停車管理系統
車位引導系統
尋車、取車系統
子系統：
停車引導系統
二、簡單系統的設計的實現
手電筒照明供電部分的設計
系統設計多用于比較復雜的社會系統工程、經濟系統工程、規劃系統工程、生態系統工程、能源生態系統工程等方面。
最近，王丹家的樓梯燈壞了，她每晚從學校回來，走在黑洞洞的樓梯里，什么都看不見。為此，她想用學過的知識，設計并制作一只簡易的手電筒。下面是她的設計過程。
設計要求：可照明的手電筒，攜手方便，使用安全。
設計分析：
1、可把手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個子系統。照明子系統的要素是燈泡、導線，供電子系統的要素是電源和開關。
2、手電筒的功能取決于它的各個組成要素，電源通過導線的連接驅動燈泡發光，這些要素缺少任何一個，手電筒都不能正常工作
3、選擇合適的元器件，使它們相互匹配，并能達到設計要求。
設計方案：
方案A
（1）設計一個簡單的電路，畫出電路圖。
（2）根據電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導線等，并搭接電路。
（3）通過控制開關，使燈泡發光。
方案B
選擇元器件為發光二極管及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。
方案C
設計一個自發電手電筒。
采用發電機代替干電池進行供電。手電筒系統由以下幾部分組成：
手柄→ 齒輪組→ 發電機→ 小電珠
用手搖動手柄，使齒輪的轉速加快，帶動一個由電磁鐵和線圈組成的發電機旋轉，線圈在磁場中轉動時將機械能轉化為電能，輸出電流，使小電珠發光。
方案制作：
方案C不需要使用于電池，所以對環境不產生污染。王丹同學決定采用方案C制作一只手電筒。
王丹利用發電機與電動機工作過程相反的原理，大膽地提出設想：當給玩具電動機輸入動力使它旋轉時，電動機中的線圈在磁場中切割磁感線，能不能輸出電流呢？為此，她設計并動手做了一個簡單的小試驗。
試驗目的：測試玩具電動機能否改裝為發電機。
試驗準備：玩具電動機、小電珠、粗棉線。
試驗過程：
（1）在電動機相應的接口上連接一個小電珠。
（2）在電動機的轉軸上十幾圈棉線。
（3）用力快速抽動棉線，使電動機的轉子迅速轉動，觀察小電珠是否發光，如圖所示。
試驗總結：當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產生感生電流，小電珠發光。由此可見，玩具電動機經改裝后可以發電。
試驗獲得成功后，王丹同學開始動手制作“自發電手電筒”。為了使小電珠持續發光，她用帶手搖柄的齒輪箱代替用手抽動棉線。當搖動手柄時，經齒輪箱變速后，帶動玩具電動機轉子高速轉動，從而使小電珠能夠持續發光。
由手柄、傳動裝置、發電機、小電珠組成的照明系統——一只能發光、可攜帶、無須電池的手電筒就制作成功了。
思考:
1、王丹同學在設計和制作時可能會遇到哪些問題？如何解決？
2、你能想出其他的設計方案，或對上述三個設計方案中的一個進行改進嗎？
室內住宅電氣系統的設計
在家庭裝潢過程中，人們容易忽視住宅的室內電氣線路的設計，從而導致裝潢完成以后才發現有設計不合理之處，或住戶對各條線路的走向、連接一無所知，出了故障也無法查出問題所在，無法檢修。所以進行住宅室內電氣線路的整體設計很重要。
楊輝是一名律師，最近買了一套面積為135m2的三室二廳的新房，即將進行裝修。他要對室內電氣線路進行系統設計。
設計要求：
1、用電負荷：照明用電負荷800W，娛樂用電（包括電視機、音響、電腦等）負荷約1500W，廚房用電（包括電飯煲、電冰箱、電熱水器等）負荷約4500W，衛生間用電（洗衣機、排氣扇等）負荷約1300W，空調用電約3000W。
2、照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。
設計分析：
1、設計的目的是方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于日后維修，遵守《民用建筑照明設計規范》，確保室內電氣線路的安全。
2、戶內配電系統由電源配電箱和若干個回路組成，它們構成了室內電氣線路系統的子系統。
3、當某一回路發生故障時，不影響其他回路的正常工作，如因電飯煲使用不當發生短路時，不至于影響室內照明回路的工作。
設計方案：
1、電源配電箱。
電源通過住宅的專用配電箱再進入房間。配電箱中應有短路、過載和漏電保護，具有過負載，過電壓和漏電保護功能。在設計布線之前，先要根據住戶提供的用電情況預測用電負荷，楊輝家用電負荷最大值約為11.1kW實際用電負荷應根據行業規范乘以一定的系數求得。
2、回路設計。
戶內配電系統采用多回路形式，本例設計了照明回路、一般插座回路和空調回路。若住戶有特別需要，回路的設計還可采取其他方法，如每個房間設為獨立的照明回路，廚房、淋浴室設為獨立回路等。
（1）導線與電器設備選擇。
導線的選擇主要是確定導線的型號和規格，原則是既能保證配電的質量與安全，又能節省材料，做到既經濟又合理。電器設備是指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等，應根據住宅的負荷情況、安裝要求、使用環境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設備的型號和規格。
（2）線路布置。
照明線路的布置通常可以從兩個方面考慮，一是具有使用價值，保證房間里光線充足亮，每個房間通常應合理安排一個主光源；二是體現一定的個性，合理設計、精心挑選風格獨特的燈飾，以映襯家庭裝飾的風格。
智能程度較高的住宅電氣線路設計中還包括預埋電話線、有線電視信號線、視頻線、網絡線等，有的還包括消防系統的設計等。
在形成了住宅的電氣線路設計方案后，繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖，編寫《電氣線路設計說明書》，并向住戶反饋設計方案，根據住戶的意見進行修正。
方案實施：
導線的敷設應根據電氣設計的規定進行施工，隱蔽的電氣線路還要在住戶驗收合格后才可走線。
電氣線路工程完工后，由住戶根據電氣設計的安全性、功能性、舒適性和維修方便等方面進行驗收評價或改進。
1、電源配電箱設計
2、強電回路設計
家居弱電綜合布線之簡單結果： A、各個房間可分別收看有線電視，共享AV(DVD或錄像機等)及衛星電視節目； B、用戶申請的ADSL專線(包括LAN)各個房間可分別使用及共同上網，可實現各個房間相互通話電話轉接代接等功能； C、寬帶點高速上網沖浪，多臺電腦可同時上網，并可家庭內部聯網傳遞信息及游戲，家庭的網絡資源(如打印機，掃描儀等網絡設備)共享，各個房間為將來的移動上網做了準備; D、為未來智能信息家電進入家庭預留了部分線路； E、各條線路極其靈活，可單獨管理和設置，具有較強的可擴展空間。
3、電話、電視和網線等弱電回路設計
4、綜合布線集成設計
結構化布線（Structured Cabling System）：是將建筑群內的若干種線路系統，包括電話系統、數據通信系統、報警系統和監控系統合為一種布線系統。
唉！沒有車位了，又白進一趟！
車位指示系統分解為哪幾個子系統呢？各子系統作用是什么？
2、計算機控制系統
4、停車引導系統
1、車位探測系統
請同學們思考能否自己設計出一個車位指示系統？
車位的探測系統
計算機控制系統
進出口顯示系統
停車引導系統
3、顯示系統
立體車庫破解停車難
課堂小結
　　本節課主要內容有：
　　1)系統設計的原則。
　　2)系統設計的主要過程
　　3)運用系統設計的基本思想和方法，進行簡單的系統設計。
練習提示
1、 評價項目 方案1 方案2 方案3
成本投入狀況 少 少 多
實施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行 較可行 有經費可行
技術的先進性 一般 一般 先進
技術實現的可行性 可行 可行 可行
可能產生的負效應 職工人數增多 影響學生正常時間就餐 投入較慢
整體效果 可行 較可行 較可行
2、關鍵是運用系統的思想，設計分選設備中各個部分，使它們之間構成特定的關系，才能實現分選并達到的可調孔徑的目的。
3、 運用系統的思想解決：
①應增加管道和集水設備；
②實現定時排水澆灑；
③當集水設備裝滿是，通過下水道排水。
Thank You!
祝大家學習進步!

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