第八单元第3课 系统的优化（教学课件）信息科技苏科版六年级下册（新教材）

第8单元 系统与优化 第3课 系统的优化 项目主题 苏科版·六年级 Contents 目录 学习目标 Learning goal 01 新知探究 Exploring New Knowledge 03 课堂导入 Lead-in 02 知识总结 Knowledge Summary 04 智慧挑战 Smart Challenge 05 part one 学习目标 1/5 01. 学习目标 01 02 学会系统优化的一般方法 形成系统优化的意识 part TWO 课堂导入 2/5 02.课堂导入 系统的优化可以使系统的运行更加高效、稳定。 系统的运行除了与自身相关，与外部环境也密切相关。 因此，系统的优化可以从系统自身和外部环境两个方面进行。 part THREE 新知探究 3/5 03.新知探究 机器人电池采用了太阳能转化充电系统。为了最大限度地利用太阳能，需要不断调整太阳能电池板的方向，以确保其始终朝向太阳。这样可以保证太阳能电池板充分接收到阳光，从而实现更有效地充电。 如何实现太阳能电池板跟随太阳自动调整方向? 在系统自我优化的过程中，增加反馈信息，构建一个有效的反馈系统，可以使系统运行更智能、更高效。 手动控制 自动控制 根据光照角度 03.新知探究 系统自身的优化过程中，对系统的要素、算法、流程和技术等进行优化，可以使智能安全居家系统提供更全面、更准确的居家安全保障。 智能安全居家系统已经使用多年，虽然目前的摄像头画面质量基本清晰，能满足日常需求，但市场上同时也在不断涌现出许多高清晰度的摄像头。 思考讨论：采取哪些措施可以进一步提升智能安全居家系统画面采集数据的性能? 硬件升级 软件升级 通过升级，如更换摄像头模块、外观结构等因素的优化，以消除潜在的故障风险，提高效率并降低能耗。 03.新知探究 当光线较为昏暗时，人脸识别系统可能需要更长时间获取人脸特征信息。 进火车站前，首先需要通过带有人脸识别的闸机。仔细观察后发现，不同的闸机处理速度存在差异。 在光照较强时，响应速度较快 在光照较弱时，响应速度较慢 造成系统效率不一致的原因是什么？对效率低的系统该如何进行优化? 当闸机上方光线明亮时，人脸识别系统能够迅速而准确地捕捉到面部特征，从而提高整个验证过程的效率。 温度、湿度、光照度等 调节外部因素 03.新知探究 优化不仅仅是提升系统的整体性能，也是推动技术创新与发明的重要力量。通过不断地迭代，可以推动整个社会向前迈进。 外接显示器 键盘、鼠标器 增加散热垫 外接移动硬盘 清洁显示屏 外部环境优化 思考：如何对计算机和台灯的系统进行优化？ 内部因素优化 更换固态硬盘 清理系统垃圾 系统更新 升级内存条 系统保护 03.新知探究 智能太阳能电池板能够根据太阳的移动自动调节角度，从而最大限度地吸收太阳能。请设计一个可以随着光线变化自动调节角度的智能太阳能电池板模拟系统。 讨论 设计智能太阳能电池板模拟系统 03.新知探究 过程与控制实验板、4个光敏传感器、2个伺服电机、1块太阳能电池板、数据线、信号线、手电筒、编程软件等。 实验准备 03.新知探究 1.用信号线将伺服电机、太阳能电池板连接至过程与控制实验板；将光敏传感器分别安装在太阳能电池板的上下左右4个位置。 实验过程 2.用数据线将过程与控制实验板连接至计算机。 3.启动编程软件，单击左下角的“扩展中心”，选择并加载“过程与控制实验板”。单击“启动”按钮，并最小化弹出窗口。 03.新知探究 4.调用“太阳能电池板自动追光”程序模块，编写开启、关闭太阳能电池板自动追光程序，可实现：太阳能电池板能随着光线的变化而自动调节角度，如当上方光线最强时，太阳能电池板就向上转动。 实验过程 03.新知探究 实验过程 实验结论： 通过实验，我们发现 太阳能电池板上不同方向的光敏传感器获取到“太阳光”的照射后，能够跟随“太阳光”的变化而调节角度，进行转动 5.选择COM口，连接设备，将程序下载到过程与控制实验板中，运行程序并使用手电筒模拟太阳光对系统进行调试。 part FOUR 知识总结 4/5 04.知识总结 系统的优化 系统优化的一般方法 影响系统优化的因素：内部因素干扰、外部因素 part FIVE 智慧挑战 5/5 05.智慧挑战 01 自动恒温孵化器需要将温度稳定在37.8℃。夏天车间空调故障，环境温度升高到35℃，导致孵化器难以降温。这属于影响系统优化的哪类因素？ A. 内部传感器精度 B. 内部加热器故障 C. 外部环境干扰 D. 控制算法错误 答案：C 解析：车间空调故障导致环境温度升高，这是来自系统外部的干扰。外部因素（如环境温度、湿度、电源电压波动、人为操作等）会影响控制系统的性能。优化系统时，需要考虑如何抵抗这些外部干扰。 02 为了优化自动灌溉系统的节水效果，工程师将土壤湿度传感器的采样频率从每小时1次提高到每分钟1次，并调整了浇水阈值。这种优化主要针对的是： A. 减少外部天气干扰 B. 提高系统的响应速度和精度 C. 降低传感器成本 D. 增加浇水时间 答案：B 解析：提高采样频率可以让控制器更及时地获取土壤湿度变化，从而更快地做出浇水决策；调整阈值可以更精确地控制浇水的启动和停止。这种优化方法提高了系统的响应速度和控制精度，属于系统优化的一般方法。 谢谢 下次课见！ THANK 苏科版·六年级 $