2.3.4+2.3.5简单系统设计的基本方法

第三章第四节简单系统设计的基本方法
一、教学背景分析
1、教材分析
本节课通过前三节内容的基础上，具体运用系统的层次结构、特性分析、系统的优化等思想。

通过系统设计过程的分析，学会简单系统设计的基本方法，掌握系统设计的基本原则，为下一节课进行系统设计的时间提供理论基础和方法准备。

教材拱阐述了三部分内容：①简单系统设计的案例分析——简易教师的设计，重点分析教室平面设计和保温设计两个子系统的设计过程；②总结简单系统设计的基本方法；③总结简单系统设计的基本原则。

其中，案例分析的目的是在实际问题中感悟和领会系统设计的基本方法，而系统设计基本方法的总结，则是为了提炼出系统设计的基本原则，二者之间天线“方法可以灵活多变，原则一定能够坚定不移”的设计思想。

2、教情分析
我们虽然每天都生活在各个不同系统中，但更多时候只是享受其成果，对于系统的设计形成过程了解不多，更不了解系统设计的基本方法和原则。

所以，当一个实际的系统设计问题摆在学生面前时，学生往往会表现出手足无措，思路混乱，考虑问题不全面等等问题。

这也是在现实生活中处理一些问题时容易出现的情况，可见系统论的观点能够迁移到日常生活中，指导学生做人做事。

但是由于教材提出了一些很具体、很实际的问题，如“门为什么安装在教室的一头？”学生会不自觉地深入到如何回答问题中去，从只盯住一个点，忽视系统的整体思想。

3、学情分析
因为学生对教室系统比较熟悉，尤其是对教师平面系统的设计和保温设计，学生有一定的生活经验和感性认识，而且这两部分内容相对来说比较简单，这样安排既降低了学习难度，又便于从案例分析中总结系统设计的方法和原则。

考虑到学生的知识基础，由于保温设计涉及的专业知识要更多一点，所以，教材中较为详细地分析了教室的平面设计过程，对保温设计的分析相对来说要淡化一些，体现在“阅读材料”中。

开放新处理问题的目的就是不希望束缚学生的想法，不要求学生的回答千篇一律。

但是，为了有规可循，教材中明确提出了系统设计的基本原则，教师应该以简单的系统设计的基本原则为指导思想，将学生所总结的各种方法加以评价。

二、设计思路
通过教室系统的设计，明确教师系统的组成，其功能是提供教育学的活动场所。

作为教室，对其面积、采光、通风、保温、防火、疏散等方面，都应有明确的要求，都要体现在系统设计之中。

从这些方面对系统进行分析，明确其设计的方向，在设计中所需要考虑到的种种情况。

通过参考问题的10多个问题，更加了解设计的过程，总结出教室设计的基本方法。

让学生运动讨论交流的方式，对12个题目进行研究，从而可以得出相应的系统设计的基本原则。

三、教学目标
（1）进一步理解系统的层次结构和基本特性。

（2）初步学会简单系统设计的基本方法。

（3）理解系统设计的基本原则。

（4）能够对简单系统设计案例进行分析。

（5）能够总结和归纳简单系统设计的基本方法。

（6）经历简单系统设计的分析过程，领悟富有时代气息的可持续发展的人性化的设计思想。

（7）通过发散性问题的思考，培养学生的发散思维能力。

四、重点、难点
重点：系统设计的基本原则。

难点：通过系统设计的案例分析，归纳总结系统设计的基本方法。

五、教学器材
多媒体计算机、投影仪。

六、教学过程
导入：通过上一节课的学习，我们对系统的优化有了更深层次的理解。

知道了在什么情况下需要对系统进行优化。

通过前三节的学习，我们对系统的设计有了全面的了解，这几课我们就来一同了解一下简单系统设计的基本方法。

一、房间的系统设计案例分析。

教室作为一个简单系统，它由室体、课桌凳、保温等子系统构成，主要功能是提供教与学的活动场所。

作为教室，对其面积、采光、通风、保温、防火、疏散等方面，都应有明确的要求，都要体现在系统设计之中。

1、教室平面设计的分析
（1）教室的面积怎样预估
按能到校的学生最大人数→预算课桌、凳需用数量→估算全部桌、凳占地面积，记X1。

考虑课桌、凳组合，排与排之间应有适当小空隙→估算全部的排间空隙占地面积，记X2
行与行之间，要留有过道→估算过道占地面积，记X3。

留给老师讲台、开门所占空地→估算这部分面积，记X4。

总面积y=x1+x2+x3+x4.
设计时，实际面积为y=kx，k>1。

（2）面积怎样确定
a.采用与教室平面图相同的比例尺，分别对各排课桌、凳做出占地平面形状与大小相同的制片模型，同样，做出过道占地、教师讲课与活动空间占地、开门占地等平面制片模型。

b.将全部纸片模型，摆放在设计出来的教室平面图上一一就位。

c.研究模型摆放后的情况，找出存在的问题，提出改善方法，直至确定出合理的面积设计。

问：P96页参考问题。

带领着同学进行思考，让学生明确这些在设计当中所遇到的问题。

二、系统的设计的含义：在系统分析的基础上，设计出满足预定标的系统的过程。

案例：为座落在山里的村庄策划一个筑路工程设计方案，需要筹划：资金分配、人员调配、地质勘探、路向选择、材料购置、施工进度等。

从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？
还要考虑到1.要实现的总体目标是安全、经济、快速地完成筑路工程。

2.要选择好筑路技术设计方案，如公路要越过两座山坡，是穿隧道还是绕道行。

3.要考虑工期、人员、材料的具体安排方案，降低材料成本，减少材料浪费，在不增加过
多人员的前提下，提高工程进度等。

三、系统设计的基本原则
通过P99页的12个问题来引入系统设计的基本原则。

实现系统的基本功能（首要原则）
利用子系统间的关联关系，合理解决子系统的冲突，综合处理的原则（相关性）追求效益的最大化及优化是系统设计追求的永恒的目标（系统优化）
实现动态调整（动态性）
人性化设计
具备战略性的思考，应有相对的稳定性和适应可持续发展性的原则
四、系统设计的基本方法
通过教室系统设计的案例，总结出系统设计的基本方法。

作为一个具体的系统，必有其特定的功能、内部规律和特性，以及所处的外部环境（条件）。

通过对功能、特性、环境的分析，便可以得到该系统设计的基本方法。

不论设计的基本方法具体包括哪些内容，都要遵循系统设计的基本原则
做好归纳与总结（注意交流与评价）
最后让同学们看一个自动升旗的系统设计方案。

七、对课堂效果的分析：
通过对简单系统设计的基本方法的学习，学生对于系统的设计有了更深层次的了解，但是所列举的课堂案例没有很好的调动学生的积极性，在教学案例的选择方面应该做更多的工作。