课题:3.3系统的优化
教学目标:
知识与技能:
了解系统优化的意义,知道如何实现系统的优化。
过程与方法:
运用系统的方法分析问题,能对当前的系统提出优化的方案。
情感、态度和价值观:
培养学生节约和环保意识。
教学重点:
系统优化的方法
教学难点:
分析影响系统优化的因素
教学过程:
引入:
复习上节课内容
提问:什么是系统的优化?
就是在一定条件下,使系统达到更理想、更佳效果的过程。(举选择交通工具的例子)
新课教学:
一、系统优化的意义
实现系统的最优化,就可以在一定资源条件下,取得最佳的经济效果,而投入的人力、物力、财力达到最小。
【案例】航标系统的优化(视频)
分析航标系统优化的意义:提高了安全性、可靠性、方便管理和检修、节约能源(耗电小)、适应能力强、容错性好、实现了航标管理的智能化,发挥航道的运能,提高船舶的利用率,保证船舶的安全,使长江航道航标的管理发生了质的飞跃,开启了数字航道的大门。
二、系统优化的实现
1、影响系统优化的因素:
1)系统优化的过程中,受一定的条件影响和约束,会造成系统与环境、系统组分之间、组分与整体之间的矛盾冲突,这些矛盾冲突会影响系统的优化。
2)系统各组分之间、组分与整体之间的连接和协调状况,会影响系统的有序性和整体的运行效果。
【案例】:阅读P76—P77南方粮食生产季节变换系统的例子,分析影响本系统优化的因素有哪些?
分析:影响本系统优化的因素有种植品种(农作物生长特性)、时序、土壤、气候等。
2、系统优化的方法
基础:分析影响系统优化的因素。
过程:一定的条件下,对系统特性进行分析和控制。(复习前面系统的5个基本特征)
目标:以实现更佳的整体目标。
【案例1】:空调系统的优化
影响空调优化的因素:人民的生活水平、人民的需求、舒适度、功能、能耗、环境、环保节能、能源、可靠性、寿命、运行费用、设备利用率、新材料、网络与数字技术及相关技术的进步等。
在对影响空调系统优化因素分析的基础上,研制出了各种空调:
1)变频空调:变频空调器是通过内装的变频器改变频率。有着高性能运转、舒适静音、节能环保、能耗低的显著特点,改善了人们的生活质量,提高了人们的生活水平。
2)燃气空调:以燃气为能源的空调设备简称燃气空调。功能全、综合投资省;设备能源利用率高、运行费用省;大量使用燃气空调有利于改善供电紧张状况,改善电力峰谷平衡率有十分可观的效果。
3)太阳能空调 :利用太阳的热能驱动进行制冷。技术要求高,但成本低、无噪音、无污染、寿命长 。越是太阳能辐射强烈的时候,环境气温越高,太阳能空调的制冷能力就越强,这是人和自然和谐的理想境界。在节能和环保方面有很大的发展潜力。
此外,还有智能空调,双面出风空调,一拖多空调、隐形空调等。
【案例2】:数学模型的最优化
现实原型(经过抽象)-数学模型(进行求解)-数学结论(回到原型分析)
阅读课本P80的拓展与应用,了解有关数学模型最优化的应用。
小结与练习:
1、系统优化的意义
2、系统优化的实现
来源:东莞市通用技术教研网
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