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1、3-23-2 系统的优化系统的优化 (1(1 课时课时) )内容分析内容分析课程标准相关目标与内容：课程标准相关目标与内容： 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。指导意见要求和说明：指导意见要求和说明： 1初步掌握系统分析的基本方法和一般步骤。2了解系统分析的主要原则。3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。说明：系统分析与优化的实例不要过于复杂，霍尔三维结构体系及数学模型不作要求。教材分析：教材分析： 地位地位 前后联系前后联系本节内容是系统与设计的第二节，是在系统的结构基础上，进一步加深对系统理论认识，并把系统方法和思想应用到科学决策和系统优化中去，同时也
2、为系统的设计作好铺垫。本节教材由两个小节：1.系统分析及其一般步骤；2.系统的优化。从汉字激光照排系统决策、田忌赛马等案例分析，引导学生理解系统分析的含义和一般步骤，并上升为系统方法。系统优化则从农作物间作套种、最大利润问题、装修施工的组织和优化等案例，分析其方法，并总结出数学最做优解和实践满意解得到合理解。这里涉及运用系统观点分析事物的方法和实践。学情分析：学情分析： 在日常生活中，每个人都会面临选择、面临决策。学生每天都在做出各种各样的决策。但他们一般都凭经验决策，哪怕是自己相关的重大决定，如升学决策、文理选择决策等。对于这些经常用到的，需要学习使用科学决策。本节课的内容正好为学生使用科学
3、决策提供方法指导。另外对于系统的优化，学生在数学上已经学过线性规划，可以为优化提供数学上的最优解。学生在具体分析过程中往往会局限在具体问题的深入探究上，不能运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，进行优化系统。要及时对学生进行指导，帮助学生从宏观上把握系统分析和系统优化的全过程，注重学生的体验和感悟。教学目标：教学目标： 知识与技能知识与技能1.说出系统分析的基本方法2.了解系统分析的一般原则3.理解系统优化的意义4.模仿案例尝试进行系统分析和优化过程与方法过程与方法1 通过对经验决策和科学决策的对比， 领略系统分析作为科学决策的优越性 2 结合对实例的系统优化，迁移对其他事物进行系统优化情感
4、、态度与价值观情感、态度与价值观1 对典型案例分析入手，认同系统分析的价值，引领学生自主构建有关系统整体性的应用。2 积极引导学生思考、分析、交流，培养对事物进行系统优化的敏感3 体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。实验及教具：实验及教具： CAI 课件、投影仪、实验仪器和药品、挂图、模型、标本、音像教学方法：教学方法：分类对比法、启发引导法、讨论法课堂类型：课堂类型：新授课教学重点：教学重点：系统分析的思想方法；系统优化的方法教学难点：教学难点：系统分析的思想方法教学流程：教学流程：定向自学讨论答疑活动自测自结.教学过程：教学过程：1.定向：（定向：（1 分
5、钟，本节须掌握系统分析的定义、步骤和原则，理解系统分钟，本节须掌握系统分析的定义、步骤和原则，理解系统优化意义并分析）优化意义并分析）2.自学：（花自学：（花 5 分钟阅读课本分钟阅读课本 P7684 内容，并花内容，并花 7 分钟试着独立完成下分钟试着独立完成下列各个问题）列各个问题）导学求思材料、设备、人员、时间、资金等都是有限的，因此每个人每天都会面临选择、面临决策。某个决策可能会影响到一个人的命运、一个企业的生死或一个国家的存亡。应该如何进行科学的决策呢？书中淘金A 系统分析是指为实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详地考察、分析、比较、，并在此基础上拟订一套行之有效的处理 (程
6、序)或改进原有方案的过程。B 系统分析的特点：而不是零星地处理问题，全面地思考和解决问题。其出发点是为了发挥系统的体功能，目的是寻求解决问题的最决策。C 系统分析的步骤：明确，设立目标收集资料，制定分析，评价比较检验核实，作出。D系统分析的主要原则：a. 整体性原则：要分析体、局、程、，再分析部分、局部、阶段、当前。b. 科学性原则：运用科学方法和数学工具进行定分析c.原则：综合多个目标考虑，服从主要目标，统筹兼顾E 系统优化指在给定条件（或约束条件）下，根据优化目标，采取一定的手段与方法使系统的达到最大化（或最小化）a. 函数：是系统的目标（某一变量）与相关的因素（某些变量）的函数b. ：对
7、系统的目标函数产生影响且不能进行人为调节的因素c.：对系统的目标函数产生影响且可以进行人为调节的因素d. 最优解：通过优化的目标与决策变量之间的关系计算出的目标值e. 满意解：通过定性的估计或推断而确定的系统目标探究新知，深化认识经常看到新建不久的马路被施工队挖开。有人戏称这样的施工队为“扒路军” 。请你结合系统分析的原则说说这样做有什么问题？你试着提出合理化建议。案例：某工厂有 A、B 两种配件生产甲、乙两种产品，每生产一件甲产品使用 4 个 A 配件耗时 1h，每生产一件乙产品使用 4 个 B 配件耗时 2h，该厂每天最多可从配件厂获得 16 个 A 配件和 12 个 B 配件，按每天工作
8、 8h 计算，生产一件甲产品获利 2 万元，一件乙产品获利 3 万元，该厂日生产如何安排利润最大？分析：某人通过建立数学模型如下：设利润为 L，甲、乙日生产数分别为、yL=2 万元+3 万元=y。式。 得答：式式式1240164082yy请回答：其中目标函数为式，约束条件是式，式是解。请阅读 P83 案例分析“装修施工的组织优化” ，请你比较依次施工和平行施工的优缺点。请提出一个折中方案，使施工时间不太长，人力、物资又1424Ly式不太多。马上行动，自我提高：请根据系统分析的四个步骤，制定出一个方案。“智猪博弈”（Pigspayoffs）：笼子里面有两只非常聪明的猪，一只大，一只小。笼子很长，
9、一头有一个踏板，另一头是饲料的出口和食槽。按一下踏板，将有相当于 10 个单位的猪食流进食槽，但是按踏板以后跑到食槽所需要付出的“劳动”，加起来要消耗相当于 2 个单位的猪食，耗时 20s。每 10s 大猪吃食 3 个单位，小猪吃食 1 个单位。现在请你告诉这两只聪明的猪该怎么办？3.讨论：（讨论：（5 分钟，请按下面两点提示在小组内进行讨论交流）分钟，请按下面两点提示在小组内进行讨论交流）与同小组的同学核对、比较上一环节“自学”里的解答情况，试着从多个角度看问题。讨论与本节内容相关的、有价值的疑问，把它清晰明确的表达出来，倾听同小组成员的意见，他们又有什么疑问和学习体会。4.答疑：（答疑：（
10、10 分钟）分钟）5.活动：规划试验。活动：规划试验。 （6 分钟）宁波市企事业单位的试用期（第一年）月工分钟）宁波市企事业单位的试用期（第一年）月工资一般都在资一般都在 2000 元左右。现在假设你已经开始领到了月工资元左右。现在假设你已经开始领到了月工资 2000 元，元，请你制订一个支配每月收入的方案。请你制订一个支配每月收入的方案。6.自测：（自测：（6 分钟）分钟）(1)、 系统分析的最终目的是( )A.找出系统内在的规律和联系B.寻求解决问题的最佳决策或方案C.确定系统的整体功能和特点D.找出所研究的系统与其他系统的区别和不同(2)、 系统分析中要遵循科学性原则是指（ ）A.在系统
11、分析中要有科学的步骤及科学的分析方法 B.在系统分析中，要注意系统内在的科学规律C.在系统分析中，注意系统往往是多学科、多领域知识的综合D.在系统分析中，注意系统是科学与技术的广泛结合(3)、 以下事例没有很好地体现或运用系统理论的是( ).都江堰水利工程阿斯旺水坝田忌赛马丁谓修复皇宫(4)、 分析原则的是以下事例不一定为系统优化的是( ).A.农作物套种增产B.从依次施工改为平行施工C.电脑操作系统的升级D.普通台灯改为调光台灯(5)、 高架给城市的交通带来了方便，但是随之而来的噪音却严重影响了沿路的居民的工作与休息。那么，修建隔音墙使其达到最佳效果的技术性要点是( )A.噪音的严重程度 B
12、.招收工人，及早建成 C.建筑的材料成本和人工 D.建立隔音墙防噪音的数学模型及墙体参数关系条件 (6)、 城市里建筑现在都大量使用玻璃幕墙，取代传统的钢筋混凝土墙，这种系统优化的意义是（ ）A,获取系统的最佳效益或最佳功能 B,改善系统的环境 C,降低系统的成本 D,改变系统的特征(7)、 上题的系统优化的实现需要( )A,减少约束条件 B,降低目标函数 C,降低影响因素 D,综合各种因素(8)、 沪杭高铁的建成方便了两地居民的往返，高铁建设中采取了许多优化措施，下列优化措施中以安全为目标的是 ( )A,采用宽敞、明亮、绿色环保的车厢 B,全路段封闭，全程监控 C,缩短发车时间间隔，增大载客流量 D 车厢内实时显示列车运行速度(9)、 如图所示，台虎钳由固定钳身，活动钳身及底座等零部件组成，活动钳身和固定钳身通过丝杠与螺母的配合达到夹持工件的目的。请完成下列题，在有“ ”处填上相应的内容。（A）厂家在设计台虎钳时，对各部件的受力进行分析计算后选用合适的材料并确定相应的尺寸，这体现了系统分析的 原则（B）台虎钳的 功能体现了系统的目的性（C）夹持工件时，如果用锤子敲击手柄或套上管子转动手柄，以下四种情况：丝杠螺纹受损与丝杠配合的螺母受损夹紧手柄受损底座破裂，你认为最可能会发生的是 （请在下列选项中选择一项）A B C D7.自结（自结（2 分钟）分钟）教学反思教学反思
