系統(tǒng)的優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計(jì)
學(xué)生3：降低車體本身的噪音；
學(xué)生4：讓車流在此路段減速通過；
學(xué)生5：讓車道遠(yuǎn)離學(xué)校……
學(xué)生6：修建隔音墻√
教師：隔音墻作用的本質(zhì)是改變?cè)胍舻膫鞑ネ緩剑赃_(dá)到改善污染的目的。
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隔音墻的高度、長(zhǎng)度如何考慮？
學(xué)生：具體測(cè)量噪音嚴(yán)重的程度。
通過實(shí)地調(diào)查城西干道車流附近學(xué)校、居民樓或其他建筑的規(guī)模數(shù)據(jù)來確定；
隔音墻的墻體結(jié)構(gòu)及外形怎樣考慮？
學(xué)生：隔音墻的墻體結(jié)構(gòu)外形因該市墻體垂直或略向車流一側(cè)傾斜；
墻的頭部形狀略向內(nèi)側(cè)適度彎曲；
如果道路兩側(cè)的建筑比較高時(shí)；修建的隔音墻的高度就要很高，應(yīng)該建成封閉式的；
墻體內(nèi)側(cè)表面應(yīng)該做吸收聲音處理。
隔音墻體的主材料怎樣選用為好？
學(xué)生：利用隔音墻可以將噪音反射到上空，但僅將噪音反射到上空也是不夠的，還要使用很好的隔音材料。拿出幾套采用不同材料的方案，列表比較說明，在堅(jiān)固、美觀、經(jīng)濟(jì)（造價(jià)、維修）等因素間權(quán)衡、比較、決策。
建造隔音墻的投入與改善車流噪音污染的總效果應(yīng)如何評(píng)價(jià)？
學(xué)生：從做到投入最小和效果最好；
做必要的驗(yàn)證試驗(yàn)。
教師：系統(tǒng)被改善了 系統(tǒng)優(yōu)化
北京市崇文區(qū)的夕照寺和幸福北里緊鄰京山鐵路，京山鐵路進(jìn)出北京站必經(jīng)這個(gè)居民區(qū)，每天有140多列火車通過，在鐵路兩側(cè)修建了隔音墻。共有1100m長(zhǎng)，高度分別是4.0m和5.2m，用隔音材料制成。這一段是距鐵路最近，人口最稠密的地段 ，做建設(shè)隔音屏障前后對(duì)比監(jiān)測(cè)表明，噪音平均降至61-62分貝，比過去降低8.6-11.4分貝，低于國家規(guī)定的70分貝。
但對(duì)于類似于香港城市高樓林立的情況，再高速公路兩側(cè)如果修建隔音墻必須修得很高才可以，如果墻修得太高，那么抗風(fēng)暴的能力就會(huì)大大減弱，為增加抗風(fēng)暴能力，選材時(shí)就會(huì)大大提高成本，這樣修建隔音墻就不是合適的優(yōu)化方法。
教師：系統(tǒng)優(yōu)化的意義就是以最小的投入，獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能。
再舉例：
如：在蔬菜、西瓜的種植中，要使蔬菜防病和提高產(chǎn)量，要使西瓜抗御低溫的能力，就應(yīng)采用嫁接技術(shù)，這是一項(xiàng)增產(chǎn)增收的栽培技術(shù)，嫁接的西瓜比自根西瓜增產(chǎn)1倍以上。
如：建筑材料的改進(jìn)也是一項(xiàng)優(yōu)化技術(shù)，以往建筑物的墻體多采用實(shí)心磚，現(xiàn)在采用了空心磚，在保證強(qiáng)度、隔熱隔音效果的同時(shí)，節(jié)省了材料。
教師：對(duì)于比較復(fù)雜的系統(tǒng)，人們對(duì)其特征了解不夠，所以需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)的手段描述它，進(jìn)而找到合適的解決方案。
在前一節(jié)的學(xué)習(xí)中，我們就曾接觸到數(shù)學(xué)模型的問題，比如 龍舟賽艇案例分析中，可以根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行定量描述a=f/m，這就是一個(gè)描述運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)學(xué)模型 。
系統(tǒng)建模的目的是要將系統(tǒng)的原型抽象為數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)方法分析求解得出數(shù)學(xué)結(jié)論，再運(yùn)用這一結(jié)論來解決實(shí)際系統(tǒng)中的問題。
案例2：
在江邊一側(cè)有a、b兩個(gè)廠，它們到江邊的距離分別是2km和3km，設(shè)兩廠沿江方向的距離是3.5km，現(xiàn)在要在江邊修建一個(gè)碼頭，使得兩廠的產(chǎn)品能夠順利過江，問碼頭應(yīng)建在什么位置，才能使運(yùn)輸路線最短？