3.3 系统优化学历案-2025-2026学年地质版高中通用技术必修二

第三节 系统优化 【学习目标】 1.分析案例，理解系统优化的意义。 2.通过技术探究，分析影响系统优化的因素。 3.尝试分析技术案例，说出系统优化的方法和步骤。 【评价任务】 1.完成学习任务一（检测目标1） 2.完成学习任务二（检测目标2） 3.完成学习任务三（检测目标3） 4.完成学习任务四（检测目标1.2.3） 【资源与建议】 系统优化是系统分析的深入和延伸，系统分析和系统优化是系统设计的基础，系统优化是系统理论在生活中具体实践，更是系统设计过程中的重要环节。本节内容从生活实例入手，结合“建造隔音墙”案例，阐述系统优化的意义，引用“码头选址问题”为例，让学生建立数学模型并运算，体验系统优化具体过程。根据案例分析总结系统优化一般性步骤，明确系统优化是在一定的约束条件下进行，影响系统优化的因素及最优化方法。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学习内容上的难点。 【学习过程】 一、系统优化 【学习任务一】：分析案例，认识系统优化 粮食生产季节变化变换系统优化 我国南方一些地区，曽经盲目追求扩大粮食作物复种指数，推广种植两季水稲、一季小麦,以为可以增加粮食的总产童，结果适得其反。由于这种做法，违反了用地养地的原则，又影响了下茬水稻的栽植时间，以致早造粮食大大减产.农民生动地形容：“三三得九，不如二五得十。”人们通过不断实践摸索，认识到要实现粮食増产，除了増大夏种指数外，还要考虑种植品种、时序、土壤肥耗等因素的影响.于是，冬季作物由单一的种植小麦，改为小麦与蚕豆、油菜轮作。 这样，油菜根部分泌的有机酸，能把土壤中的无效磷转变为有效磷；而蚕豆可以把空气中的游离氮固化为氮肥，其茎叶又可以作绿肥。油菜和蚕豆的生长期都比较短，不误下茬水稻的农时.这样的轮作安排合理，优化了农田作物品种结构，保证了粮食产量，又増加经济效益。 1.分析案例，找出系统优化的约束条件和影响因素，结合课本说出系统优化的含义和意义。 2.举例说明系统优化的例子，总结出系统优化的三要素，结合课本（P93）找出影响系统优化的因数。 系统优化：在给定的__________件下，通过一定的手段和方法，使系统达到更佳的功能或更佳效益的过程。 要求：认真阅读课本，认真分析案例，与同伴多交流，讨论，相互补充。 【巩固练习一】： 1.列车提速是对铁路运输系统的优化。下列说法正确的是（）？ A.只要有先进的机车，就能提速。 B.不仅需要有先进的机车，还需要道路、桥梁、隧道等基础设施的配套改进。 C.只有使用“动车组”才能提速。 D.只有重新铺设铁路，才能提速。 2.你想做一个小台灯，初步计划的预算大约20元，这在系统优化过程中属于（） A.优化的目标 B.约束条件 C.决策变量 D.目标函数 【学习任务二】：分析码头优化选址案例，理解系统优化的最优化方法 码头选址问题优化 在江边一侧有 A 、B 两个工厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两工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，问码头应该建在什么位置，才能使运输路线最短？ 1.分析案例的约束条件，利用数学模型优化选址方案。 2.结合课本和案例分析，掌握系统优化的最优化方法。 要求：认真阅读课本，认真分析案例，与同伴多交流，讨论，相互补充。 【巩固练习二】： 【学习任务三】：分析案例---车道附近噪声污染，认识系统优化的步骤 1.讨论怎样改善噪音的污染，优化人们所处环境？ 2.分析案例中的优化的整个过程，总结出系统优化的步骤。 要求：认真阅读课本，认真分析案例，与同伴多交流，讨论，相互补充。 【学习任务四】：分析校园交通系统的优化过程，找出影响系统优化的因素 1.观看视频，分析案例，确定优化的约束条件。 2.分析案例，找出影响系统优化的因素。 3.分析影响系统优化的因数，通过系统优化的方法，找出优化的方案。 【课堂小结】： 1.系统优化的意义。 2.影响系统优化的因素。 3.系统优化的方法和步骤 【检测与作业】 1.高速公路时在经过居民区的路段，要建造隔音墙，以减少噪音污染，优化居民区的生活环境。以下不属于影响系统优化因素的是（ ）。 A.噪音的传播速度 B.隔音墙的材料 C.隔音墙的高度 D.隔音墙的形状 2.常见的烟雾报警灭火系统由烟雾探测器、控制器、蜂鸣器、喷淋装置等组成。对该系统进行优化不需要考虑的因素是（ ）。 A.烟雾探测器的灵敏度 B. 喷淋装置的性能 C.自来水的温度 D.控制器的可靠性 3.太阳能路灯是以太阳能为能源的公共场所照明装置，其综合成本远低于普通市电供电路灯，且能够有效保护环境。从系统的观点看，以下说法正确的是（ ）。 A.太阳能路灯相对于普通路灯进行了工期优化 B.太阳能路灯是对公共照明系统的一种优化 C.太阳能路灯相对于普通路灯进行了管理优化 D.太阳能路灯综合成本很高不宜采用 4.系统优化的影响因素有两个，一是指对系统的结果产生显著影响，二是可以人为调节的因素。某地区因地制宜采取了“麦、棉、瓜、玉米”的套种模式。在正常天气条件下，按照套种的技术要求操作，平均每亩收成比原先提高了百分之五十。在此农作物种植系统的优化中，影响因素是（ ）。 A.套种技术 B.农作物的生长特性 C.气候 D.天气 【学后反思】 利用本节课所学知识，对校内交通系统进行系统分析，找到不合理的地方，从系统优化的角度提出改进意见及依据，同学们可以自行完成学习报告，梳理本节课的知识体系图，或写下自己需要求助的困惑。 学科网（北京）股份有限公司 $