第三章、第四节简单系统设计的基本方法教案

《简单系统设计的基本方法》教案

肥城六中李猛

【教材分析】

本小节内容侧重于学生实践和探究，通过案例分析由学生总结系统设计的方法和基本原则，通过简单系统设计初步实践，让学生更加深刻的体验、掌握系统设计的基本方法和基本原则。

【学情分析】

教材中的案例和实践课题介绍的很详细，学生的兴趣会降低，需要更换新的案例和实践课题，提高学生的学习兴奋度。

【三维教学目标】

知识与技能：

⑴初步掌握系统设计的基本方法。

⑵掌握系统设计的基本原则。

⑶能够对简单系统设计案例进行分析。

过程与方法：

在简单系统设计的过程中，体验系统设计的方法和基本原则，学会从系统的角度分析问题。

情感、态度和价值观：

能够从系统的角度分析事物，理解整体与局部、宏观与微观之间的系统联系。

【教学重点】

系统设计的基本方法、基本原则。

【教学难点】

系统设计的一般原则的引导下完成系统设计。

【教学策略与方法】

突出学生学习探究的主体地位，通过案例分析理解知识，通过实践掌握方法，让学生的知识体系建构在实践和真实案例的基础之上。老师发挥引导作用，利用多媒体教学课件展示相关材料，引导学生进行实践、探究。

【教学设计思路】

首先通过案例分析让学生理解和总结系统设计的一般原则和方法，再通过老师引导下的设计实践活动，体验系统设计过程，学会系统设计一般原则和方法的应用。

教学过程：

一、导入：

播放空客A380梦幻客机视频，引起学生兴趣。

问题：空客A380为什么能成为一架优秀、成功的客机，这样一个复杂的系统又是如何设计完成的呢？下面我们根据相关的材料分析一下。

二、案例分析

材料一

这段材料介绍的是空客A380为人们追捧的优点，通过这些优点大家分析：空客A380系统的设计之所以成功，是因为遵循了哪些原则？

学生分组讨论，结束后，每小组分析其中一段材料。

1、 A380是优秀的民用客机，出色的满足了服务于远程、大批量乘客航线的设计要求。

2、A380合理的解决了机身重量、机身强度、载重量、能耗等元素之间的矛盾，让其各个子系统合理融洽的结合在一起。

3、A380尽可能的利用了机内空间，增加载客量，运用多项节能技术，减少能源消耗，满足了航空公司对经济效益的追求。

4、 A380可以动态调整座舱数，增加货运空间，非常灵活机动。

5、A380的机舱配备了的最先进的机上娱乐系统，电影、游戏和电视节目一应俱全。机舱内的空气，每三分钟更换一次，220个舷窗让机舱内享受更多的自然光，是最舒服的客机。

6、A380有很强的可改性，，可以根据客户的个性化需求，衍生新的子机种，具有极好的适应性和扩展性。

对应的总结出以下结论：

1、实现基本功能原则——系统设计的首要原则

2、综合处理原则——合理解决各子系统的冲突

3、追求效益最大化原则——系统设计追求的永恒目标

4、动态调整原则

5、人性化设计原则

6、稳定适应、可持续发展原则——战略性的思考

大家总结出的这些原则就是系统设计的基本原则。

材料二

这段材料介绍的是空客A380的设计历程，大家试着分析，它的设计经历了怎样的过程，采用了什么方法？

学生分组讨论，结束后，每小组分析其中一段材料。

空客A380是空客公司为了打破波音747在远程超大型宽体客机领域的垄断而设计的一款全新的飞机，具有大航程、大载客量的特点。

空客A380采用了模块化设计，按照功能和相互之间联系的紧密程度，将整个飞机系统划分为动力、控制、航电、安全、机身等多个子系统，由英国、德国、西班牙、法国等多个国家分别完成。

各个子系统必须首先通过各自的评价验证，达到各自的设计目标才能真正成为飞机最终的组件。

所有组件完成后在法国总装，然后进行相关技术测试，并进行调试、优化，保证飞机的质量和安全。

对应的总结出以下结论：

1、明确系统的基本功能

2、将系统分解为若干子系统，明确各子系统的目标、功能及相互关系。

3、对子系统进行技术设计和评价

4、对系统进行总体技术设计和评价

大家总结出的这个过程就是系统设计的一般方法。

三、体验系统设计

我们了解了系统设计的基本原则，知道了系统设计的一般方法，下面我们试着用所学的知识来完成一个简单的系统设计。我们以学生宿舍系统的设计为例，一起体验一下设计的整个过程。

老师：对宿舍系统的设计我们要解决哪些问题？

学生小组讨论，老师归纳总结以下主要问题。

1、宿舍有什么功能要求？

2、宿舍由哪些子系统构成？

3、每个子系统又要实现哪些目标？如何去实现？

4、如何去协调子系统间出现的矛盾达到好的整体效果？

根据这些问题的提示，学生分小组活动，制定系统设计方案。

四、作品展示

让每个小组派代表介绍自己的方案，要找出每个设计的优点，保持学生实践的积极性。

五、小结

对系统设计的一般原则和基本方法进行回顾。

六、作业

1、继续完成优化自己的宿舍系统设计方案。

2、自选课题，尝试独自完成一个系统的设计。