2019-2020年高中通用技术3-3-1系统的设计教学设计苏教版必修2

1、2019-2020年高中通用技术3-3-1系统的设计教学设计苏教版必修2一、教材分析系统设计是研究和认识系统的目的所在， 本部分的教学内容是围绕系统设计 的含义和应考虑的主要问题以及设计的一般步骤展开的。教材上的内容不多，但都是提纲挈领的知识。对于系统设计的进行起到纲领性的作用。二、学情分析由于学生在接触本章内容之前，对于系统还只局限于模糊的认识和感性的经 验。在经过了前面部分知识内容的学习后， 特别是对系统的优化这部分知识的学 习，学生已经基本上掌握了有关系统的许多知识。 通过本节内容的学习，学生将 学习到如何运用系统的观点和方法进行技术设计。三、学习目标知识与能力：了解系统设计的基本原则和

2、步骤。过程与方法：通过对系统设计原则的分析，使学生进一步掌握系统基本特性的运 用。态度与情感：培养学生考虑问题时应抓住系统的整体功能、各部分相互联系以及 整体优化等全局思想。四、重、难点重点：系统设计应考虑的主要问题和一般步骤。 难点：运用系统的思想和方法进行系统设计。五、教学策略本部分的知识要求学生通过理解来掌握的地方较多，可以通过丰富的案例分析使学生对这些案例进行分析的同时把握知识要点， 还应指导学生理解系统设计 就是运用系统的思想和方法来事先安排事物的过程。本部分内容的学习，需要激发和调动学生已有的学习经验和生活经验，在一定的知识背景下，强调对系统知 识的理解性应用。六、教学过程时间安排

3、：1课时1、导课在日常生活中，我们常常需要对各种各样的系统进行一定程度的设计。 例如： 开学初，对自己在本学期内的成绩提高期望与实现计划、 期末时的复习计划制定 等。那么，当我们面对一个即将进行的系统该怎样设计才是正确的呢？设计时， 我们需要遵循什么呢？这将是我们马上要学习的。2、讲授新知（1）系统的设计无论是简单系统、还是复杂系统，我们在设计之前都需要对其调查分析、筹 划研究、评价实施和运行改善等，直到完成一个能协调工作的实际系统。一句话， 系统设计就是上述过程的总称。（2）系统设计的含义在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程就是系统设计。 举例：几名同学的假期旅游计划。（3）系

4、统设计应考虑的主要问题 系统设计的目的与要求必须从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。举例：个体服从整体 系统各部分之间的相互联系与相互作用 充分考虑各部分之间的关联与冲突，注重各部分的横向与纵向联系。 案例：马路的铺设与有关管道的预埋系统设计方案的优化 优化时，应先整体后部分，统筹兼顾。举例：城市的环境建设问题（4）系统设计的一般 将系统分解成子系统确定各子系统的目标、功能及其相互关系对子系统进行技术设计和评价对系统进行总体技术设计和评价最后强调：系统设计的步骤多少不是固定不变的，要根据系统的复杂程度 而定。2019-2020年高中通用技术3-3-2 简单系统的设计的实现 1教学设计苏教版

5、必修2一、教材分析本部分的内容是对本章前面内容的延伸和综合，也是实际应用的环节。研究和认识系统的目的是为了运用系统， 而系统设计正是对系统的综合性运用。 本课 的教学内容将紧紧围绕系统的设计展开， 根据系统的目的和要求、各子系统之间 的相互关系，对系统进行整体性的设计、评价和优化。本部分内容的学习将为必 修2的第四单元控制与设计奠定基础。、学情分析学生通过对前面知识的学习，对系统的结构、基本特性、系统的分析和系统 的设计已经有了初步的理解和认识，对系统设计应考虑的问题和简单系统的设计 步骤也有了一定的了解，但是他们对设计一个完整的系统还缺乏信心，部分学生对系统的知识掌握还不够，一定程度上会对系

6、统的实际设计形成心理上的障碍。 本节课采用支架式教学模式将有助于缓解学生的学习压力与畏难情绪。三、学习目标知识与能力：进一步理解系统设计应考虑的主要因素和一般步骤，掌握系统设计的基本方法，提高设计的实践能力。过程与方法：通过简单系统的设计实践过程，初步学会简单系统设计的基本方法。 态度与情感：学会运用系统的思想和方法来分析、 解决实际问题，体会技术设计 的综合性应用。四、重、难点重点：根据设计要求完成简单系统的方案设计，锻炼实际运用知识的能力。 难点：运用整体的思想进行系统设计的实践操作。五、教学策略考虑到部分学生对于运用知识进行实际设计操作时会存在一定的畏难情绪，以及部分学生可能缺乏对系统设

7、计方案的接触经验等因素，本课主要采取：案例分析、支架式教学和任务驱动法等教学方法。六、教学过程时间安排：1课时1、复习巩固系统的含义、基本特性、系统分析和系统设计应考虑的问题、一般步骤。2、导课我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运用的案例比比皆 是。例如：家庭室内装修设计、假期旅游行程设计、个人形象的设计、班级管理 系统设计、学校田径运动会竞赛日程表设计等等，都需要从整体上进行设计。3、讲授新知系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、 生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业 系统工程、军事系统工程等方面（讲解课本上两个案例

8、）。案例分析：“室内住宅电气系统设计”现在的人们在买下房子后首要进行的就是装修。人们在装修过程中往往忽视 住宅的室内电气设计，导致装潢完成后才发现有设计不合理之处， 或住户对每条 线路的走向一无所知。一旦使用中出现了故障无法查出问题所在而不能检修，所以进行住宅室内电气线路设计很重要。随着住户各类家用电器的逐渐增多，特别是空调、电热水器等大功率电器的 使用，住宅电气设计由原来的纯照明向多功能的方向发展。 为避免住户使用过程 中的电气线路过载等状况的发生，运用系统的思想整体地进行电气线路的设计是 非常必要的。下面我们就对杨辉购买的一套135.6m2的三室二厅的新房室内电气线路进行 系统的设计。请讨

9、论并分析教材第 89页案例：“室内住宅电气系统设计”，明 确室内住宅电气系统的设计应从以下方面考虑。（一）系统设计的目的与要求：1 功能需求：书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和阳台的照明要求是如何 的？2组成部分之间的相互联系和作用：针对不同的照明需求来选择怎样的灯 具？3. 如何计算家居总用电量？4室内照明的电线敷设的安全标准？5.系统设计方案及其优化。（二）设计要求：1. 用电负荷：照明用电负荷800w,娱乐用电负荷1500W,厨房用电负荷1300W, 空调用电负荷 3000wb 最大功率 P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w2. 照明和各种家用电器使用安全、方便，

10、相互之间影响小，便于维修。（三）设计分析；1. 设计的目的方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于维修，安 装规范，确保室内电气线路的安全。2. 室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线 路系统的子系统。3. 当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。（四）设计方案：1. 电源配电箱电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间， 配电箱中应有短路、过载和漏 电保护，具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱，配电箱内 应设动作电流30MA勺漏电保护器，分路经过控开后，分别控制照明，空调，插 座等。控开的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配。一般情况下，照

11、明10A,插座16A 柜式空调20A,进户40-60A。2. 电路的设计杨辉的家用电负荷最大值约为11.1kw，通过安全电流11.1kw/220v=21A,电 流过大各线路必须采用单独的电路回路。 室内配电系统采用多回路形式，本例设 计有照明回路、插座回路、空调回路，对于厨房、浴室设立单独回路。3. 导线与电器设备选择（1） 导线:为了防火、维修及安全，最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线，线材槽载面积一般是：照明用线选用1.5平方毫米，插座用线选用2.5平方毫米，空调用线不得小于4平方毫米，接线选 用绿黄双色线，接开关线（火线）用红、白、黑、紫等任一种。但在同一家装

12、工程 中用线的颜色用途应一致。（2）电器设备：电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致；表面光洁、品牌标志明显，有防伪标志和国家电工安全认证的长城标志； 开关开启时手感灵活， 插座稳固，铜片要有一定的厚度；面板的材料应有阻燃性和坚固性。（五）线路布置1.智能系统：在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线，在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择 其中一间睡房作为书房，预埋网络线。2照明回路：在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源 吊灯，在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。3

13、 功能电路：厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器，排气扇电源插座，浴室 安装淋浴器、洗衣机的电源插座，睡房和客厅安装空调的电源插座， 书房安装娱 乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。4 线路布置图：在形成了住宅的电气线路设计方案后，绘制出线路走向位 置尺寸图和线路布线图，编写电气线路设计说明书草拟布线图。(1) 划线。确定线路终端插座，开关，面板的位置，在墙面标画出准确的 位置和尺寸。(2) 开槽。(3) 电源线配线(4) 埋设暗盒及敷设PVC电线管。(5) 穿线。(6) 安装开关，面板，各种插座，强弱电箱和灯具。(7) 检查。(8) 完成电路布线图，并向住户反馈设计方案，根据住户的

14、意见进行修正。 提交设计单位备案。5 布线要求原则：(1) 设计布线时，执行强电走上，弱电在下，横平竖直，避免交叉，美观 实用的原则。(2) 开槽深度应一致，一般是 PVC管直径+10MM(3) 电源线配线时，所用导线截面积应满足用电设备的最大输出功率。一 般情况，照明1.5平方空调挂机及插座2.5平方，柜机4.0平方，进户线10.0 平方。(4) 暗线敷设必须配阻燃PVC管。插座用SG20管，照明用SG16管。当管 线长度超过15m或有两个直角弯时，应增设拉线盒。天棚上的灯具设拉线盒固定。(5) PVC管应用管卡固定。PVC管接头均用配套接头，用PVC胶水粘牢，弯 头均用弹簧弯曲。(6) P

15、VC管安装好后，统一穿电线，同一回路电线应穿入同一根管内，但 管内总根数不应超过8根，电线总截面积(包括绝缘外皮)不应超过管内截面积 的 40%。(7) 电源线与通讯线不得穿入同一根管内。(8) 电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm(9) 电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm交叉距 离不应小于100mm(10) 穿入配管导线的接头应设在接线盒内，线头要留有余量150mm接头 搭接应牢固，绝缘带包缠应均匀紧密。(11) 安装电源插座时，面向插座的左侧应接零线(N，右侧应接相线(L)， 中间上方应接保护地线(PE。保护地线为2.5平方的双色软线。(12) 当吊

16、灯自重在3kg及以上时，应先在顶板上安装后置埋件，然后将灯 具固定在后置埋件上。严禁安装在木楔、木砖上。(13) 连接开关、螺口灯具导线时，相线应先接开关，开关引出的相线应接在灯中心的端子上，零线应接在螺纹的端于上。（14）导线间和导线对地间电阻必须大于 0.5MQ。（15）电源插座底边距地宜为300mm平开关板底边距地宜为1300mm挂壁 空调插座的高度1900MM脱排插座高2100MM厨房插座高950MM挂式消毒柜 1900MM洗衣机1000MM电视机650MM（16）同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上，高差 应小于5mm.（17）安装开关，面板，插座及灯具时应注意清洁

17、，宜安排在最后一涂乳胶 漆之前。6各房间的布线：（1）卧室：一般应为6支路线：包括电源线、照明线、空调线、电视馈线、 电话线、电脑线。卧室各线终端欲留：床头柜的上方欲留电源线口，还应欲留电话线口。写字 台或电脑台上方应装电源线、电视馈线、电脑线、电话线接口。照明灯光采用单 头灯或吸顶灯，多头灯应加装分控器，重点是开关，采用双控开关，单联，空调 线终端接口欲留。（2）走廊、过厅：应为2支路线：包括电源线、照明线。电源终端接口欲 留12个。灯光应根据走廊长度、面积而定、如果较宽可安装顶灯、壁灯；如 果狭窄，只能安装顶灯或透光玻璃顶，在户外内侧安装开关。（3）厨房：应为2支路线：包括电源线、照明线。

18、电源线部分尤为重要， 最好选用4mm裁，因为随着厨房设备的更新，目前使用如微波炉、抽油烟机、 洗碗机、消毒柜、食品加工机、电烤箱、电冰箱等设备增多，所以应根据客户要求在不同部位欲留电源接口，并稍有富余，以备日后所增添的厨房设备使用，电 源接口距地不得低于 50cm避免因潮湿造成短路。照明灯光的开关，最好安装 在厨房门的外侧。（4）餐厅：应为3支路线：包括电源线、照明线、空调线。电源线尽量欲留2至3个电源接线口。灯光照明最好选用暖色光源，开关选在门内侧。空调也 需按专业人员要求欲留接口。（5）卫生间：应为3支线路：电源线、照明线、电话线。电源线以选用4mm 线为宜。考虑电热水器、电加热器等大电流

19、设备，电源线接口最好安装在不易受 到水浸泡的部位，如在电热水器上侧，或在吊顶上侧。电加热器，目前看好的是 浴霸，同时可解决照明、加热、排风等问题，浴霸开关应放在室内。而照明灯光 或镜灯开关，应放在门外侧。在相对干燥的地方欲留一个电话接口， 最好选在坐 便器左右为宜，电话接口应注意要选用防水型的。最好在坐便器旁再安个排风扇 开关。（6）客厅：客厅布线一般应为8支路线：包括电源线（2.5mm铜线）照明 线（2.5mm铜线）、空调线（4mm铜线）、电视线（馈线）、电话线（4芯护套 线）、电脑线（5类双脚线）、对讲器或门铃线（可选用4芯护套线，备用2芯）、 报警线（指烟感，红外报警线，选用 8芯护套线

20、）。客厅各线终端欲留分布：在电视柜上方欲留电源（5孔面板）、电视、电脑线终端。空调线终端欲留孔应按照空调专业安装人员测定的部位欲留空调线（16A面板）、照明线开关。单头或吸顶灯，可采用单联开关；多头吊灯，可在吊灯上 安装灯光分控器，根据需要调节亮度。在沙发的边沿处欲留电话线口。在户门内 侧欲留对讲器或门铃线口。在顶部欲留报警线口。客厅如果需要摆放冰箱、饮水 机、加湿器等设备，根据摆放位置欲留电源口， 一般情况客厅至少应留5个电源 线口。(7) 书房：应为7支线路；包括电源线、照明线、电视线、电话线、电脑 线、空调线、报警线。书房内的写字台或电脑台，在台面上方应装电源线、电脑线、电话线、电 视线终端接口，从安全角度应在写字台或电脑下方装电源插口 1-2个，以备电脑 配套设备电源用。照明灯光若为多头灯应