資源簡介

課題：《技術與設計2》第三單元 系統(tǒng)與設計 二 系統(tǒng)的分析
第一課時 系統(tǒng)分析的一般步驟
山東省平度第一中學 孫金忠
[教材分析]
系統(tǒng)分析是在第二次世界大戰(zhàn)末期提出來的，起初被用于國防戰(zhàn)略及國家安全策略的制定。現(xiàn)在系統(tǒng)分析思想為越來越多人所接受和掌握，各行各業(yè)也都逐漸采用系統(tǒng)分析的方法，進行各種決策問題的研究。系統(tǒng)分析師也越來越成為人們向往和受人敬重的行業(yè)。
本節(jié)通過對一些系統(tǒng)分析案例的探究，力求使學生了解系統(tǒng)分析的基本概念，認識系統(tǒng)分析在決策中的重要作用，掌握系統(tǒng)分析的一般步驟與原則，并將系統(tǒng)分析的思想逐漸應用于日常生活和學習之中。這對學生的終身發(fā)展都是十分有益的。
本節(jié)課也是“系統(tǒng)與設計”這一單元的重點內容
[教學目標]
（1）了解系統(tǒng)分析對于選擇與決策的重要性
(2）明確系統(tǒng)分析的基本概念
（3）通過體驗案例分析的過程，掌握系統(tǒng)分析的一般步驟和主要原則
（4）體驗系統(tǒng)分析的重要意義并將系統(tǒng)分析的思想逐漸應用于日常生活和學習之中。
[教學重點和難點]：重點：系統(tǒng)分析的步驟與基本原則；難點：基本原則的運用
[教學方法]：討論探究、案例分析法
[教學過程設計]
[教學設備]多媒體教學系統(tǒng)、配套教學課件
一、溫故知新
顯示問題，學生思考。
1、什么是系統(tǒng)？
由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體，稱為系統(tǒng)（system）。
2、系統(tǒng)的基本特性是什么？
整體性、相關性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應性
提問學生回答顯示正確答案，對學生回答作出評價。
二、導入新課
我們知道，系統(tǒng)無處不在，我們每個人，時刻都處在系統(tǒng)當中。我們每個人本身也都是一個十分復雜的系統(tǒng)。有句成語說：“麻雀雖小，五臟俱全?！保钦f明這個問題。我們今天要做的就是“解剖麻雀”，這就是系統(tǒng)分析。那么什么是系統(tǒng)分析？我們可以通過下面的案例來認識它。
三、學習新課
（一）案例分析——公交路線的規(guī)劃
公交汽車是現(xiàn)代城市不可缺少的交通工具，尤其是在倡導環(huán)保、倡導節(jié)約消費的今天。公交路線是否合理直接影響著聲調居民的生活質量。怎樣才能規(guī)劃出合理的公交路線呢？
一般就有兩種情況：在人口規(guī)模很小的縣城，道路狀況簡單，公共交通線路的決策也簡單，設計者憑借經驗可以完成公交線路的設計。但在上百萬人口規(guī)模的大城市，道路狀況復雜，市民對交通的需求趨于多樣化。這時若僅憑經驗規(guī)劃公交線路，容易顧此失彼，出現(xiàn)失誤。如果把大城市的公共交通看做一個系統(tǒng)，綜合考察全市的道路狀況、人口密度的的分布、不同區(qū)域的居民對公共交通的要求等，運用科學的方法進行綜合分析和研究，就能找出城市公交線路規(guī)劃設計的最佳方案。
在這個案例中，前者憑經驗做出決策，稱為經驗決策，這種方法日常生活中用的較多，但有時會導致失誤。后者經綜合考察、多方調查、周密分析后做出的決策稱為科學總決策，它能最大限度的減小失誤，這種科學決策的方法，就是和系統(tǒng)分析。
[屏顯]1、什么是系統(tǒng)分析
為了發(fā)揮系統(tǒng)功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標、運用科學的方法對系統(tǒng)加以周詳的考察、分析、比較、試驗，并在此基礎上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原有的系統(tǒng)提出改進方案的過程，就是系統(tǒng)分析。
[學生讀一讀，想一想]
[師生共同分析]（1）系統(tǒng)分析的目的是什么？
（2）系統(tǒng)分析的結果得到了什么？
（3）系統(tǒng)分析的過程中要做些什么？
通過上面的案例，我們可以看出系統(tǒng)分析的最大特點是什么？
系統(tǒng)分析的顯著特點是完整地而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題。[屏顯]
借助于系統(tǒng)分析，可以正確地提出整體目標，恰當地選擇方案，科學地確定行動方略。請同學們自己閱讀下面的案例分析
[案例分析]漢字激光照排系統(tǒng)
思考：
（1）、在漢字照排方案決策中，系統(tǒng)的整體目標是什么？
使?jié)h字的輸入、存儲、處理、輸出信息化，以實現(xiàn)漢字激光精密照排
（2）、你認為王選進行決策的依據主要有哪些？
對一、二、三代照排系統(tǒng)全面分析、漢字信息化過程中遇到的問題的綜合分析、現(xiàn)有的信息技術的能力及信息技術發(fā)展的分析。總之決策的依據是對照排系統(tǒng)的全面分析。
王選簡介：北大教授，兩院院士，北大方正集團的老總?！皾h字激光照排系統(tǒng)”的研制成功，推動了我國印刷業(yè)的一次革命，使我國的印刷業(yè)，告別了鉛與火，迎來了光與電。
2、系統(tǒng)分析的一般步驟
系統(tǒng)分析的出發(fā)點是為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，目的是尋求解決問題的最佳決策，而生產和生活中的一些問題往往存在著許多相互關聯(lián)的因素和一些不確定的因素，所以最佳決策只是在基于方案中尋求的相對令人滿意的方案。
學生自己看書掌握系統(tǒng)分析的一般步驟
系統(tǒng)分析的一般步驟可以描述為：
[案例分析]：田忌賽馬
思考問題：（1）、田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案？
學生分析，列表統(tǒng)計
方案 W：T
1 W 上：T上，W 中：T中，W 下：T下 3:0
2 W 上：T中，W 中：T下，W 下：T上 2:1
3 W 上：T下，W 中：T上，W 下：T中 1:2
4 W 上：T上，W 中：T下，W 下：T中 2:1
5 W 上：T中，W 中：T上，W 下：T下 2:1
6 W 上：T下，W 中：T中，W 下：T上 2:1
（2）、孫臏所出的主意，為什么能使田忌贏了齊王？
孫臏把賽馬看做一個系統(tǒng)，通過對這個系統(tǒng)的定量分析，得出上面所有的方案，不難看出，田忌能夠取勝的方案只有唯一的一種——第三種，孫臏正是把這個最優(yōu)方案推薦給了田忌。也就是說田忌取勝得益于孫臏所做的系統(tǒng)分析。
3、系統(tǒng)分析的主要原則
運用系統(tǒng)分析問題時要遵循主要原則有：整體性原則、科學性原則、綜合性原則三個主要原則。
（1）整體性原則
系統(tǒng)分析要著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全部，后看局部；先看全過程，再看某一個階段；先看長遠，再看眼前。在實際生活中，常遇到對系統(tǒng)中各個局部考慮得仔細，卻忽略考慮全局的事例，這樣很難得到良好的效果。
[案例分析]：丁謂修復皇宮
問題：丁謂所采用的方案為什么會一舉三得？這三得是指什么？
丁謂把修復皇宮的過程看做一個系統(tǒng)，進行了整體分析，制定出了合理的方案，取得了一舉三得了效果。這就是：就地取土燒磚解決了燒磚土源問題；挖河引水解決了運輸問題；建筑垃圾填入河道解決了垃圾清運各環(huán)境污染問題，所以是一舉三得。
（2）科學性原則
系統(tǒng)分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具說服力。例如，在比較種稻是一年三季合算還是一年兩季合算時，有人就提出“三三進九不如二五一十”，這就是最簡單的定量分析。當然，在處理復雜系統(tǒng)的分析與優(yōu)化問題時，往往需要使用比較復雜的數學工具。
閱讀：優(yōu)選法
優(yōu)選法是快速尋找最佳方案的科學方法。具體的優(yōu)選法很多，如黃金分割法對分法等這里只介紹黃金分割法。黃金分割法也稱0。618法，它是優(yōu)選法的一種。以技術試驗為例，先把整個試驗范圍看做1，然后在整個試驗范圍的0。618處選點做第一次實驗，再在這個點對稱點也就是倒過來的0。618處做第二次試驗，比較兩次試驗的結果，去掉差的那個點以外的試驗范圍，迅速找到試驗目標。例如，要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強度，假設試驗范圍是每噸加入量為1000—2000克，那么究竟加入多少呢？若用一般試驗方法每隔5克試驗一次需要做200次，每10克試驗一次需要做100次。若用0。618法，只需做11次就可以找到最佳加入量了。
（3）綜合性原則
系統(tǒng)分析總是為實現(xiàn)系統(tǒng)目標服務的。當系統(tǒng)存在若干個目標時應將目標排出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)先目標，然后盡可能在不損害第一個目標的前提下完成下一個目標。這就需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。例如工業(yè)生產，既要求產量大又要求質量好、成本低，如果片面強調一方面就會產生偏差；城市公交系統(tǒng)既要強化公共交通的安全，又是要縮短車輛行駛的時間，實現(xiàn)社會效益和經濟效益雙豐收。
系統(tǒng)分析還需要考慮設計方案出臺所帶來的后果。有的工廠在生產產品的同時，也向周圍環(huán)境排放出“三廢”造成污染；毀林開荒雖然能收獲農產品但造成水士流失，貽害很大。
某些情況下綜合若干方案的優(yōu)點，會取得意外效果?，F(xiàn)代醫(yī)學采用中西醫(yī)結合的方法攻克了許多疑難雜癥；農業(yè)為了保水，可以配合地面水庫、地下水庫、土壤水庫、綠色水庫（山區(qū)造林種草，每畝地可蓄水20M2）等不同的方案綜合進行。
案例分析：孝襄高速公路
問題：你認為孝襄高速公路的設計應綜合考慮哪些目標？
應綜合考慮高速公路的經濟效益、社會效益、生態(tài)效益等目標。
簡介：楚天第一生態(tài)路——孝襄高速公路
三、課堂小結：
1、系統(tǒng)分析的概念、特點
2、系統(tǒng)分析的一般步驟
3、系統(tǒng)分析的主要原則：整體性原則、科學性原則、綜合性原則
四、課堂探究
探究1：觀察圖片，說明問題。這種現(xiàn)象前幾年經?？梢砸姷?，你認為怎樣處理才比較合理？
這一事件的原因在于，電信部門、煤氣公司、市政部門三家沒有統(tǒng)一協(xié)調，造成了各自封閉的局面。各部門只根據自己的時間進行施工。沒有從全局著眼，缺少整體統(tǒng)籌的觀念給市民帶來了不便。
好的處理方法是三家共同協(xié)商，一次性地解決問題。
探究2：元旦快到了，學校要求以班為單位，利用晚自習的時間開一個元旦聯(lián)歡會。請你進行系統(tǒng)分析，為你班設計一個實施方案。
展示學生方案，做出評價。
五、課后探究
1、課本練習P91——2
2、結合期中考試，對個人前段時間的學習情況做一個系統(tǒng)分析，找出問題，制定改進方案，以提高學習效率。
3、每到用餐的時候，學校食堂售飯口處總是顯得比較混亂，浪費了同學們的寶貴時間，請進行實地考察，提出改進方案。
明確問題，設立目標
明確所要研究問題的性質和范圍，提出所要達到的目標，明確約束條件
收集資料，制定方案
收集相關資料，制定解決問題的各種備選方案，預計可能產生的各種結果
分析計算，評價比較
對資料和數據做必要計算，進行各子系統(tǒng)的分析，再進行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進行評價對比，選擇最佳方案
檢驗核實，作出決策
如果對方案不夠滿意，還可按上述程序反復進行，直到獲得滿意方案為止
明確問題
設立目標
收集資料
擬定方案
分析計算
評價比較
檢驗核實
作出決策
鋪設通信電纜
鋪設水管
鋪設煤氣管道

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