3.3 系统设计的优化与实现 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

第三单元ꢀꢀ系统及其设计 3.3ꢀ系统设计的优化与实现 单元情景 ꢀꢀꢀ“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货 物车，以减轻他们的负担？” 项目主题：设计制作“校园物资运送智能车”模型 技术测试 测试运行效果，归纳校园物资运送智能车的优缺点。 思考讨论 小车模型还存在哪些有待改进的地方？如何解决？ ꢀꢀꢀꢀꢀ“校园物资运送智能车”模型的优化 任务一ꢀꢀ设计系统优化的方案 问题1：通过测试，找一找本组小车模型还有哪些系统目标没有很好的达成？ 活动1：参考系统分析框图，完成导学案的相关问题。 问题2：本组小车最需要优化的目标是什么？实现该目标的优化与哪些要素有关 ？ ꢀꢀꢀ（物、人、环境） 优化目标： 人为不可控要素 人为可控要素 以小组为单位，填写表格。ꢀꢀꢀꢀ 优化目标：储物 人为不可控要素 材料的性能、小车的承重等 约束条件 储物盒的结构、功能等 影响因素 人为可控要素 约束条件：对系统的目标函数起着限制作用，并且不能人为调节的因素。 影响因素：对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。 系统的优化：在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法， 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。 ꢀꢀ活动2：完成智能车模型的优化方案设计。 ꢀꢀꢀ （借助草图、文字表达设计想法） 问题3：我们在解决原有问题的过程中是否产生新的问题？该如何决策和权衡呢？ 归纳： ꢀꢀꢀꢀ1.运用系统分析的原则，进行整体的分析、科学的决策、综合的权衡和比较。 ꢀꢀꢀꢀ2.同学们在对系统进行优化和改进的时候，要理解系统中的一些问题往往存在着 ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ许多相互关联的因素和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在若干方案中寻 ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ求的相对令人满意的方案。 任务二ꢀꢀ完成系统优化的实践 活动3：“校园物资运送智能车”的优化实践活动 问题4：要达到系统目标的优化，系统中的各子系统的目标必须达到最优化吗？ 归纳： ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ在一个系统中，即使每个要素都不是十分完善，但它们也可以协调、综 合成为具有良好功能的系统；反之，即使每个要素都是良好的，但作为整体却 不具备某种良好的功能，就不能称之为最优的系统。 活动4：作品展示和评价ꢀ 学生物资运送智能小车的改进和优化 评价表 评价指标 A B C D ꢀꢀꢀꢀꢀ展示：每个小组分别介绍本小组 小组配合度（20分） 选定的优化目标、优化方式。 系统整体功能实现（20分） ꢀꢀꢀꢀꢀ评价：请同学们填写评价表，完 系统强度、稳定性（20分） 制作难易程度（20分） 成自评和互评。 系统整体目标达成（20分） 总分 课堂小结 单元总结 ꢀꢀꢀꢀ本单元通过“校园物资运送智能车”的项目活动，体验系统的设 计、分析、优化等一系列过程，归纳了一些利用系统的思想解决技 术问题的方法。 ꢀꢀꢀꢀꢀ系统优化的思想不仅运用在复杂的技术问题上，也运用在我们的 生活、工作、学习上，同学们不断修正自己的学习方法、探索适合 自己的学习模式的过程，就是系统的优化的过程。 单元作业 ꢀꢀ结合本校的具体环境，创建校园模型图，对“校园物资运送智能车”的使用条件、 运行路线、存放管理等子系统进行合理的规划和布局。 ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ谢ꢀꢀ谢ꢀ $$