教学案例系统的设计

1、学习必备欢迎下载系统的设计教学设计方案海南华侨中学 徐道安一、教学目标分析：根据学生已有知识，制订以下教学目标：1、知识与技能：加深学生简单系统设计应考虑的主要因素及系统设计的一般过程的 理解。初步掌握简单系统设计的基本技能。2、过程与方法：亲历生活中“室内住宅电气系统的设计”的分析和“自动供水系统”的设计，初步掌握系统设计的基本方法。3、情感态度价值观：通过简单系统的分析和设计，学会运用整体性、目的性等系统 的观点分析和解决简单问题的思维方式和能力。二、教材分析本课是苏教版技术与设计2第三章第三节第二课时的内容。本节内容是前两节（系 统的结构、系统的分析）和第三节系统的设计第一课时内容的延伸

2、和综合。系统的设计 第一课时已经完成了系统设计应该考虑的主要问题、系统设计的一般步骤和“手电筒照 明供电部分的设计”的案例分析，这个课时教师在对系统的“室内住宅电气系统的设计” 进行分析的基础上，加深学生对于系统设计的基本原则的理解。通过“自动供水系统设 计”让学生理解系统设计中应考虑的主要问题，如系统的整体功能、系统各部分之间的 联系、系统的整体优化。在此基础上巩固已经学习的系统设计的一般步骤。 本节内容“自 动供水系统设计”为后面第四单元控制与设计的学习奠定了基础。三、学情分析通过前面的学习，学生对系统的结构、系统的分析、系统的设计有了初步的了解， 对系统设计应考虑的问题和简单系统的设计步

3、骤有了一定的了解，但是他们对设计“自 动供水系统”还缺乏信心，部分学生动手能力不强，一定程度上对“自动供水系统”的 设计实践造成障碍。但是学生的整体基础相对教好，通过小组合作学习、方式可以缓解 部分学生的压力与畏难情绪。四、教学重难点的把握教学重点：对“室内住宅电气系统的设计”和“自动供水系统” 等生活中的案例进行分析，加深学生简单系统设计应考虑的主要因素及系统设计的一般过程的理解。初学习必备欢迎下载步掌握简单系统设计的基本技能。教学难点：亲历“自动供水系统”的设计，学会运用整体性、目的性等系统的观点 分析和解决简单问题的思维方式和能力。五、教学策略的选择1、教学资源选择：“室内住宅电气系统的

4、设计”的 PPT和“自动供水系统”的材料: 水箱、微型水泵、进水管，导线和杠杆控制装置。杠杆控制装置中有浮球、连杆、支点、 金属接触点、接线柱，导线等。2、教学方法的选择：任务驱动方法和小组合作学习方法。六、教学过程1、问题提出：在生活中，你遇到过哪些决策问题？这些问题是怎么解决的？杨辉的问题：室内住宅电气系统的设计杨辉是一名律师，最近买了一套面积为135.6时的三室二厅的新房，即将进行装修, 他要对室内电气线路进行系统设计。在家庭装潢过程中，人们容易忽视住宅的室内电气线路的设计，从而导致装潢完成 以后才发现有设计不合理之处，或住户对各条线路的走向、连接一无所知，出了故障也 无法查出问题所在，

5、无法检修。所以进行住宅室内电气线路的整体设计很重要。2、引导学生进行设计分析让学生谈谈自己对“室内住宅电气系统的设计”的认识，他们是如何理解的，自己 如果要进行设计的话，如何设计。注意引导学生从案例中发现问题。最后得到：设计要求：(1)明确用电负荷。(2)用电安全、方便,相互之间影响小，便于维修。设计分析：(1)设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于日后维修, 确保室内电气线路的安全。(2)户内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电气线路系统的子系统。(3)当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作学习必备欢迎下载制定设计方案：(1)电源配电箱方案。(2)

6、回路设计方案。导线、电器设备选择与线路布置。3、组织课堂讨论从以上案例中，我们对系统的设计有何认识 ？如何对设计对象进行系统分析？如何 选择设计方案？4、加深学生的理解。系统设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的设计过程。它既包含了对系统进行技术设计本身，同时又要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析。“室内住宅电气系统的设计”系统设计的目的与要求：(1)从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。(2) “电气系统的设计”的行业技术要求。(3) “室内住宅电气系统”各部分之间的相互联系与相互作用。(4) “室内住宅电气系统”设计方案的优化。整体优化需要统筹兼顾。5、分析设计的一般

7、步骤用设计的一般步骤对应分析“室内住宅电气系统”案例，启发学生用设计的一般步骤来指导实践，举一反三，实现知识迁移。6、简单系统设计 供水系统运用所学设计分 践。系统分解确定子系跷目标.功能和主系：1 一一.子系盅技术设计和评价IJ系统整体技术设计和评价L _ ir的实现：设计一个简单的自动析和设计的一般步骤指导实7、引导学生制定出自动供水系统设计的一般步骤:学习必备欢迎下载(1)将自动供水系统系统分解为若干子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互 关系。(2)对子系统进行技术设计和评价。(3)对系统进行总体技术设计和评价。8、引导学生明确自动供水系统设计目的与要求自动供水系统设计要从整体出发，

8、以系统整体功能的最优为目的。使水箱中的水位 保持在给定的30cm高度。使水箱中的水保持新鲜。水箱的尺寸为养鱼缸大小，具参考尺 寸：长X宽X高为50cmX 30cmX 40cmt 携带方便，使用安全。9、引导学生进行设计分析：自动供水系统各个部分之间的相互联系与相互作用。运用系统的思想综合考虑自动 供水系统各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。(1)可把自动供水系统分为水箱、抽水、和控制装置三个子系统。水箱子系统的要 素是水箱、出水管；抽水子系统的要素是微型水泵、大水池、进水管，电源线；控制装 置子系统可采用机械、电气控制或机械、电气混合控制，不同控制方式其要素有所不同。(2)

9、自动供水系统的功能取决于它的各个组成要素，水箱、抽水、和控制装置，这 些要素缺少任何一个，都不能实现水箱中的水位保持在给定的 30cm高度和水箱中的水保 持新鲜的目标。(3)选择合适的部件，使它们相互匹配，并能达到设计要求。10、引导学生制定设计方案：万案A(1)设计一个电气控制的自动供水系统，画出草图。(2)根据草图，选择部件，如水箱、出水管，微型水泵、大水池、进水管，导线和 电气控制装置。并组装调试。(3)接通电源，使系统工作。万案B(1)设计一个液位传感器控制的自动供水系统，画出草图。(2)根据草图，选择部件，如水箱、出水管，微型水泵、大水池、进水管，导线和 液位传感器控制装置。并组装调

10、试。(3)接通电源，使系统工作。学习必备欢迎下载向动供水知玄W老闺草图，选择部件， 管，微型水泵、大 导线和杠杆控制(1)设计一个杠杆控制的自动供水系统，画出草图(2)根据如水箱、出水 水池、进水管， 装置。杠杆控制实际是机械、电源开关(电气)混合控制装置。杠杆的一端连接浮球， 另一端是电路开关的一个接触点。杠杆控制装置由浮球、连杆、支点、金属接触点、接 线柱，导线等组成。按照草图组装。(3)接通电源，使系统工作。要分析和规划，然后11、引导学生进行方案的选择让学生首先确定设计与实践方案，不要马上急着进行组装 进行实施，再分析为什么，引导 学生发现问题和总结自己的实践过程，课堂实践是学 生对所

11、学知识和思想进行应用和动手实践。应该给学生创造思考和交流的时间和空间， 鼓励学生互相评价和改进他人观点。三个方案进行比较，方案 C采用杠杆控制装置，在电气控制装置、液位传感器控制 装置和杠杆控制装置中杠杆控制装置的原理明白易懂、结构简单、成本最低，同学们决 定采用方案C制作一个自动供水系统。12、指导学生进行组装。(学生在课堂上分组设计和组装，可以46人一个小组。) 13、要求学生使用语言表达：自动供水系统水位的自动调节过程。接通电源，微型水泵工作，进水管进水，由于进水管进水流量大于出水管出水流量， 水位上升。随着水位的上升，浮球受到的浮力增大 ，浮球向上移动，由浮球、连杆、支 点所组成的杠杆的端点M点向下移动，M、N两个金属接触点断开，微型水泵停止工作,学习必备欢迎下载进水管停止进水，水位不再上升。由于出水管是常开的，水箱的水不断从出水管流出， 水箱中的水位会不断下降。当水位下降到设定水位以下时，浮球由于受到的浮力减小，浮 球向下移动，由浮球、连杆、支点所组成的杠杆的端点 M点向上移动，M、N两个金属接 触点接通，微型水泵开始工作，进水管进水，使水位回升到给定值，完成一个循环，并 同时进入下一个循环。七、教学评价设计（布置作业）1、电冰箱系统设计2、