系统优化的方法的教案.docx
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系统优化的方法的教案
系统优化的方法的教案
【篇一：
系统的优化教案】
3.2.2系统的优化
授课教师：
连云港外国语学校杨丽丽
一、教材内容分析
1．教材的地位和作用
系统优化是系统分析的深入，也是系统的结构和系统分析的综合，又是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节，它是是本书的重要内容之一。
二、学情分析
进入系统的内容，学生的兴趣明显比前期活跃，显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。
但是，学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素，并能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。
三、教学目标
知识与技能：
1．理解系统优化的意义
2．能分析影响系统优化的因素
3．初步掌握系统最优化的方法
4．能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析
过程与方法：
1．模仿非常6+1节目，采用小组竞赛的方法，课前制作了计分牌，用来累分。
2．通过讨论、案例分析，完成学生知识的自主构建。
情感态度与价值观：
1．体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。
2．培养学生解决问题的方法，以用合作精神
3．培养节约能源的意识
教学重点与难点：
重点：
系统最优化方法和一般性步骤
难点：
系统优化的过程分析
能结合生产生活中的实例，理解系统优化的意义，并能结合实例分析影响系统优化的因素。
四、教学资源准备
多媒体课件
教学课时：
1课时
本节教材中分三个部分：
第一部分：
案例分析
通过“小闹钟”案例、“鸟巢”和刘翔训练方案的优化调整案例，目的是让学生感受系统优化的意义。
从实例分析入手，在分析过程中体验系统优化的意义。
第二部分：
第一个案例“风力发电”采用定性的分析方法，根据案例分析总结阐述系统优化方法和一般性步骤。
第二案例“利润问题”采用定性的分析方法，第三案例“货物派送”采用定性和定量相结合的方法，要求学生运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，确定研究课题、进行分析研究、评价比较、优化方案。
总结归纳出系统最优化方法的含义。
第三部分：
提供学生一个探究任务，优化一所小学门前的交通问题，让学生亲自完成一个系统优化的过程，用系统分析的方法分析问题进一步得到实践和提高。
五、教学流程
（一）情景创设引入新知
师：
作为一个系统，通常会有这样或那样的问题，比如随着私家车的数量迅速增多，出现了越来越多的城市道路交通拥挤，车位不够停放等问题，那么就需要我们要对交通系统进行改善、优化，我们进行优化的意义是什么？
我们来看几个实例是，然后再来回答这个问题。
案例：
小闹钟
师：
大家猜猜看，悬挂上面的这个白色的物体是什么？
学：
灯、闹钟?
?
师：
是闹钟，当到了我们设定的时间响了以后，我们第一反应是什么？
学：
关掉闹钟，再睡一会
师：
等你醒来的时候，时间往往超了很多，这种情况影响我们正常的学习和工作。
师：
大家遇到个问题时，我们班同学有没有想到去改进闹钟的设计？
生：
发表自己的看法
师：
这个闹钟就解决这个问题，它叫拼图闹钟，当闹铃响后，你要把它底部的图拼好，它的铃声才能停止。
师：
这个闹钟和普通的闹钟相比较，在哪方面进行了改进？
生：
性能
师：
这个闹钟和普通的闹钟价格上会不会有提高很多？
生：
不会，因为拼图的材料成本很低。
案例：
鸟巢的优化调整
师：
我们再来看2008奥运会的主会场“鸟巢”，“鸟巢”采用是什么结构？
生：
框架结构
师：
使用的主要材料是？
生：
钢
师：
它采用是大跨度重型钢结构体系，它在设计过程中也在不断的优化调整，其中有一项调整是取消了可开启屋盖、扩大了屋顶开孔，优化后方案，减少用钢量1.2万吨，造价减少了约4亿元。
师：
鸟巢去盖后，在哪方面得到改善？
生:
成本降低
师：
虽然去掉了盖子，但鸟巢的外观、设计理念都不会改
设计意图：
精选生活中系统优化的案例来导入新课，激发学生学习欲望，同时通过案例，让学生感觉到系统优化的意义。
案例：
飞人刘翔
师：
提到奥运会的主会馆，就想到飞人刘翔在08年奥运会因为脚腱受伤遗憾退出赛场的情景，今年的全运会刘翔再次天证明了自己，刘翔在这次全运会中以多少秒夺冠？
生：
13秒34
师：
刘翔创造了亚洲田径的的奇迹，除了和他本身的身体条件和天赋外，还和孙海平教练的训练方法是分不开的，孙海平对刘翔的训练方法在不断的优化调整，孙海平教练说“思索出刘翔训练的新思路，这比什么都有意义”，你认为孙海平教练思索出训练的新思路的意义是什么？
生：
发挥刘翔的最大潜能
师：
那么我们优化的意义是什么？
生:
低成本、高效益?
?
师：
以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。
师：
对于城市道路拥挤的问题，大家会想到什么解决方案？
生：
扩建道路？
师：
但这种方法不仅造价昂贵、破坏城市环境，失去了我们优化的意义，我们可以通过优化交通信号的控制。
（二）系统优化的基本方法
1.案例：
风力发电
师：
风力发电正逐渐成为大规模“绿色发电”的先锋，2003年美国就安装了约16亿美元的风力发电场，并还在逐渐加大投入，来了解一下风力发电系统。
生：
看风力发电的视频
师：
大家能想出解决妙方吗？
小组讨论
生：
方案1：
杀虫剂、方案2：
种植杀虫的植物?
?
?
师：
我们首先要对这个系统进行分析，系统分析的第一个环节就是明确问题设定目标，风力发电系统现在遇到什么问题？
生:
叶片上的虫子，使涡轮发电机的发电量由750千瓦降低到450千瓦。
师：
问题明确了，我们要设定优化目标，我们优化的目标是什么？
生：
消灭涡轮发电机上的虫子，
师：
我们明确目标后，开始制定方案，我们来看一下我们班同学制定的方案，
我们这些方案有没有条件的约束呢？
方案1：
喷洒杀虫剂，人工喷洒吗？
有没有考虑到涡轮发电机的高度
师：
我们还要充分考虑到这个系统的约束条件
1．气候：
全美风力最强的地方
2．地势：
发电场位于沙漠的边缘
师：
制定这些方案后，我们现在就开始实施这些方案吗？
生：
不行
师：
我们还不知道哪一种是最优方案呢？
我们应该如何做？
学生：
试验，先用几台涡轮机进行试验
师：
试验后，我们可以得到最满意方案，我们就可以进行实施阶段，每台涡轮机实施最优方案。
这就是我们优化的基本过程是：
师：
我们来看一下，工程师们采用了哪种方案
师：
播放视频
生：
观看视频
师：
工程师发电机上添加了清洗设备
设计意图：
通过分析“风力发电”的案例，引导学生理解了系统优化的一般过程，同时也理解的系统优化的含义，掌握用定性的分析方法优化系统。
通过视频的方式，激发学生探知欲望（如何用风力发电？
），了解了风力发电的原理，同时也培养了他们节约能源的意识。
2.案例：
利润问题
师：
刚才“风力发电”的案例我们是采用推理、实验的方法，是属于定性的分析方法。
在生活中，纯定性分析是不够的，我们来看第二个案例“利润问题”。
生：
阅读书上的案例
师：
同学们看到这个问题，马上想到用什么方法来解决
生：
用数学上的函数（线性规化）
师：
我们还是用我们刚刚的优化的一般步骤
师：
系统优化的因素是指对优化目标产生显著影响？
可以人为调节的因素。
生：
x1、x2
教师：
好，请你将最主要的约束条件与目标函数式联系起来，看看你能不能发现影响因素x1、x2与最优值smax的关系。
学生：
生产椅子所需工时少利润大，生产桌子所需工时多利润反而小！
生产的椅子越多利润越大。
教师：
那我们干脆不生产桌子了，专门生产椅子，可不可以？
学生：
不行，至少要生产8张桌子！
教师：
哦，原来还有约束条件的限制。
那好我们就生产8张桌子，算一算椅子最多可以生产多少张？
学生：
13张！
教师：
8张桌子，13张椅子。
把你们经过一番分析计算选择的这两个变量的解代入约束条件看看是否超出了约束条件的限制范围。
学生：
都在约束条件范围内。
设计意图：
“利润问题”是非常典型的用数学方法解决的案例，高二的学生在数学课上已学会用线性规划的方法来解决这个问题，所以在这个案例主要让学生要用系统的分析方法分析问题，能够分析影响系统优化的影响因素。
案例3：
最优配送路线
师：
在生活中，我们经常是定性和定理分析相结合的方法，我们看这个案例
某配送中心位于a点，现在将一批电视机等家用电器配送到b、c、d处的3家商场，运货车从a点出发，送完货后返回，配送路线如图，图中带箭头的线分别表示两地往返的方向，无箭头的线表示可以往返的线路。
师：
说说你的解决思路
生：
学生讨论
方案
路线
路程（km）
1
abcda
51
2
abdca
46
3
acbda
59
4
acdba
47
5
adcba
51
6
adbca
58
师：
这个案例，我们制定好方案后，再用数学的方法计算，就是定性和定量相结合的方法。
设计意图：
这是流程优化中的一案例，这个案例是通过优化流程来优化案例，通过这个案例，让学生了解生活系统的优化通常是定性和定量相结合的方法。
（三）应用，学生探究
问题：
随着汽车普通率的提高，我们周围的交通逐级逐渐恶化，一所小学门前的交通经常出现塞车的现象
师：
展示这所小学的地图，说明这所小学的特殊位置，播放一段小学放学时的一段片段。
生：
分组对系统进行分析，并且讨论可行的方案
生：
展示方案，教师精讲点拨
师：
对其他组的方案进行推理、判断，选出可行的方案
生：
对其他的组的方案进行推理
师：
展示现在正实施的方案，现在的方案偶尔还会出现堵车的现象，所以大家提供的方案也是非常有价值的，回到连云港后我一定将大家的方案推荐给有关部门。
（四）总结
最优化方法是系统学中的一个重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和财力资源的条件下，使取得的效果（如生产产值、利润、效益等）达到最大，而投入（如能源、资金、人力、时间等）达到最小的一种方法。
【篇二：
系统的优化教案】
3.2.2系统的优化
一、教材内容分析
1．教材的地位和作用
系统优化是系统分析的深入，也是系统的结构和系统分析的综合，又是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节，它是是本书的重要内容之一。
二、学情分析
进入系统的内容，学生的兴趣明显比前期活跃，显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。
但是，学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素，并能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。
三、教学目标
知识与技能：
1、理解系统优化的意义
2、能分析影响系统优化的因素
3、初步掌握系统最优化的方法
4、能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析
过程与方法：
1.模仿非常6+1节目，采用小组竞赛的方法，课前制作了计分牌，用来累分。
2.通过讨论、案例分析，完成学生知识的自主构建。
情感态度与价值观：
1.体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。
2.培养学生解决问题的方法，以用合作精神
3.培养节约能源的意识
教学重点与难点：
重点：
系统最优化方法和一般性步骤
难点：
系统优化的过程分析
能结合生产生活中的实例，理解系统优化的意义，并能结合实例分析影响系统优化的因素。
四、教学资源准备
多媒体课件
教学课时：
1课时
本节教材中分三个部分：
第一部分：
案例分析
通过“小闹钟”案例、“鸟巢”和刘翔训练方案的优化调整案例，目的是让学生感受系统优化的意义。
从实例分析入手，在分析过程中体验系统优化的意义。
第二部分：
第一个案例“风力发电”采用定性的分析方法，根据案例分析总结阐述系统优化方法和一般性步骤。
第二案例“利润问题”采用定性的分析方法，第三案例“货物派送”采用定性和定量相结合的方法，要求学生运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，确定研究课题、进行分析研究、评价比较、优化方案。
总结归纳出系统最优化方法的含义。
第三部分：
提供学生一个探究任务，优化一所小学门前的交通问题，让学生亲自完成一个系统优化的过程，用系统分析的方法分析问题进一步得到实践和提高。
五、教学流程
（一）情景创设引入新知
师：
作为一个系统，通常会有这样或那样的问题，比如随着私家车的数量迅速增多，出现了越来越多的城市道路交通拥挤，车位不够停放等问题，那么就需要我们要对交通系统进行改善、优化，我们进行优化的意义是什么？
我们来看几个实例是，然后再来回答这个问题。
案例：
小闹钟
师：
大家猜猜看，悬挂上面的这个白色的物体是什么？
学：
灯、闹钟?
?
师：
是闹钟，当到了我们设定的时间响了以后，我们第一反应是什么？
学：
关掉闹钟，再睡一会
师：
等你醒来的时候，时间往往超了很多，这种情况影响我们正常的学习和工作。
师：
大家遇到个问题时，我们班同学有没有想到去改进闹钟的设计？
生：
发表自己的看法
师：
这个闹钟就解决这个问题，它叫拼图闹钟，当闹铃响后，你要把它底部的图拼好，它的铃声才能停止。
师：
这个闹钟和普通的闹钟相比较，在哪方面进行了改进？
生:
性能
师：
这个闹钟和普通的闹钟价格上会不会有提高很多？
生：
不会，因为拼图的材料成本很低。
案例：
鸟巢的优化调整
师：
我们再来看2008奥运会的主会场“鸟巢”，“鸟巢”采用是什么结构？
生：
框架结构
师：
使用的主要材料是？
生：
钢
师：
它采用是大跨度重型钢结构体系，它在设计过程中也在不断的优化调整，其中有一项调整是取消了可开启屋盖、扩大了屋顶开孔，优化后方案，减少用钢量1.2万吨，造价减少了约4亿元。
师：
鸟巢去盖后，在哪方面得到改善？
生:
成本降低
师：
虽然去掉了盖子，但鸟巢的外观、设计理念都不会改
设计意图：
精选生活中系统优化的案例来导入新课，激发学生学习欲望，同时通过案例，让学生感觉到系统优化的意义。
案例：
飞人刘翔
师：
提到奥运会的主会馆，就想到飞人刘翔在08年奥运会因为脚腱受伤遗憾退出赛场的情景，今年的全运会刘翔再次天证明了自己，刘翔在这次全运会中以多少秒夺冠？
生：
13秒34
师：
刘翔创造了亚洲田径的的奇迹，除了和他本身的身体条件和天赋外，还和孙海平教练的训练方法是分不开的，孙海平对刘翔的训练方法在不断的优化调整，孙海平教练说“思索出刘翔训练的新思路，这比什么都有意义”，你认为孙海平教练思索出训练的新思路的意义是什么？
生：
发挥刘翔的最大潜能
师：
那么我们优化的意义是什么？
生:
低成本、高效益?
?
?
师：
以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。
师：
对于城市道路拥挤的问题，大家会想到什么解决方案？
生：
扩建道路？
（二）系统优化的基本方法
1.案例：
风力发电
师：
风力发电正逐渐成为大规模“绿色发电”的先锋，2003年美国就安装了约16亿美元的风力发电场，并还在逐渐加大投入，来了解一下风力发电系统。
生：
看风力发电的视频
师：
大家能想出解决妙方吗？
小组讨论
生：
方案1：
杀虫剂、方案2：
种植杀虫的植物?
?
?
师：
我们首先要对这个系统进行分析，系统分析的第一个环节就是明确问题设定目标，风力发电系统现在遇到什么问题？
生:
叶片上的虫子，使涡轮发电机的发电量由750千瓦降低到450千瓦。
师：
问题明确了，我们要设定优化目标，我们优化的目标是什么？
生：
消灭涡轮发电机上的虫子，
师：
我们明确目标后，开始制定方案，我们来看一下我们班同学制定的方案，我们这些方案有没有条件的约束呢？
方案1：
喷洒杀虫剂，人工喷洒吗？
有没有考虑到涡轮发电机的高度师：
我们还要充分考虑到这个系统的约束条件
1.气候：
全美风力最强的地方
2.地势：
发电场位于沙漠的边缘
师：
制定这些方案后，我们现在就开始实施这些方案吗？
生：
不行
师：
我们还不知道哪一种是最优方案呢？
我们应该如何做？
学生：
试验，先用几台涡轮机进行试验
师：
试验后，我们可以得到最满意方案，我们就可以进行实施阶段，每台涡轮机实施最优方案。
这就是我们优化的基本过程是：
师：
我们来看一下，工程师们采用了哪种方案
师：
播放视频
生：
观看视频
师：
工程师发电机上添加了清洗设备
设计意图：
通过分析“风力发电”的案例，引导学生理解了系统优化的一般过程，同时也理解的系统优化的含义，掌握用定性的分析方法优化系统。
通过视频的方式，激发学生探知欲望（如何用风力发电？
），了解了风力发电的原理，同时也培养了他们节约能源的意识。
2.案例：
利润问题
师：
刚才“风力发电”的案例我们是采用推理、实验的方法，是属于定性的分析方法。
在生活中，纯定性分析是不够的，我们来看第二个案例“利润问题”。
生：
阅读书上的案例
师：
同学们看到这个问题，马上想到用什么方法来解决
生：
用数学上的函数（线性规化）
师：
我们还是用我们刚刚的优化的一般步骤
【篇三：
windows优化大师教案】
授课题目：
windows优化大师
教学内容：
windows优化大师的使用方法
教学目标：
1、了解系统优化的目的以及目前已有的优化手段；
2、掌握系统优化工具的使用方法以及不同场合不同对象优化时的手段。
教学重点：
windows优化大师的使用方法
教学难点：
针对计算机不同的使用环境，合理进行系统优化
教学方法：
讲练结合
教学课时：
2课时
教学工具：
计算机、投影仪
教学过程：
一、导入新课
计算机经过一段时间的使用后，用户会感觉到运行速度没以前快了，性能也在逐渐下降，出现这种现象的原因有方方面面，但是我们可以通过对系统整体性能进行优化来对计算机系统进行调整以得到最佳的使用性能。
下面我们学习一个常用的系统优化与维护工具软件——windows优化大师。
二、讲解新课
windows优化大师是一款国产的系统优化工具。
适用于windows98/me/2000/xp/2003操作系统平台，能够为用户计算机系统提供全面、有效而简便的优化、维护和清理手段，让用户计算机系统始终保持在最佳状态。
1.软件特点
详尽准确的系统信息检测
全面的系统优化选项
强大的清理功能
有效的系统维护模块
2.软件安装
本课程介绍了10多个实用工具软件，其中大多数需要安装，软件的安装本质上是学习软件的基础。
因此可以在本书中选择几个软件，结合实际安装过程介绍软件的基本安装过程和一些通用的注册方法，使学生在学习工具软件的过程中具备安装软件的能力。
3.软件界面
windows优化大师的界面主要分三大模块：
系统信息检测、系统性能优化以及系统清理维护。
4.系统信息检测
系统检信息测模块共分为九个大类，分别是：
系统信息总揽、处理器与主板、视频系统信息、音频系统信息、存储系统信息、网络系统信息、其它外部设备、软件信息检测、系统性能测试
5.系统性能优化
系统性能优化模块共分为九个大类，分别是：
磁盘缓存优化、桌面菜单优化、文件系统优化、网络系统优化、开机速度优化、系统安全优化、系统个性设置、后台服务优化、自定义设置项
6.系统清理维护
系统清理维护模块共分为九个大类，分别是：
注册信息清理、垃圾文件清理、冗余dll清理、activex清理、软件智能卸载、驱动智能备份、系统磁盘医生、
其他设置选项、优化维护日志
7.windows优化大师应用
windows优化大师不仅提供给用户3大模块共18个大类的常规应用，还提供自动优化和自动恢复的快捷向导。
对用户计算机系统较重要的应用有：
系统信息检测中的自动优化和自动恢复、磁盘缓存优化、桌面菜单优化、文件系统优化、网络系统优化、开机速度优化、系统安全优化和其他应用6.2.1系统信息检测
系统信息检测模块的主要应用有：
自动优化、自动恢复，向用户提供系统的硬件、软件情况报告，同时提供系统性能测试（benchmark）用于检测使用者系统的cpu/内存速度、显示卡2d速度、显示卡3d速度等，检测结果用户还可以保存为文件以便今后对比和参考。
8.磁盘缓存优化
windows的磁盘缓存，对系统的运行起着至关重要的作用。
一般情况下，windows会自动设定使用最大量的内存来作为磁盘缓存。
用户对磁盘缓存空间的设定，不仅可节省系统计算缓存的时间，而且可以保证其它程序对内存的要求。
windows优化大师能自动识别内存大小并提供推荐值，然后根据内存大小进行系统优化。
9.桌面菜单优化
windows优化大师针对桌面菜单优化提供了很多实用功能，对于这些功能的实现给用户的感觉是最明显的。
10.文件系统优化
在“文件系统优化“中，用户可对“二级数据高级缓存”、“cd/dvd-rom优化选择”等进行调整
11.网络系统优化
在“网络系统优化”中，用户可对“上网方式选择”、“默认分组报文寿命”等进行调整。
12.开机速度优化
windows优化大师对于开机速度的优化，主要通过减少引导信息停留时间、取消不必要的开机自运行程序，来提高计算机的启动速度。
13.系统安全优化
为了弥补windows系统安全性的不足，windows优化大师为用户提供了增强系统安全的一些措施。
针对目前网络安全问题始终困扰着计算机用户这一现象，可具体教授一些安全优化的具体措施。
14.其他应用
为了清理用户使用计算机过程中，在磁盘留下的大量碎片及无用垃圾文件，windows优化大师提供了“信息清理”、“垃圾文件清理”、“冗余dll清理”、“activex清理”等系统清理及维护工具，通过扫描，得到所有可以删除文件，供用户备份或删除。
三、学生练习
下发windows优化大师安装文件，让学生练习自己安装软件，并熟练windows优化大师的各种优化设置及使用。
四、课堂小结：
本节主要学习windows优化大师的使用，通过掌握这个工具，可以在不升级系统硬件的前提下最大的提高系统性能，充分发挥系统所具有的所有能力。
五、布置作业：
1、简述windows优化大师的工作界面组成。
2、简述如何使用windows优化大师获取计算机的软、硬件信息。
课后记：
升级会员 