3.3系統的優化(粵)
課題:3.3系統的優化
教學目標:
知識與技能:
了解系統優化的意義,知道如何實現系統的優化。
過程與方法:
運用系統的方法分析問題,能對當前的系統提出優化的方案。
情感、態度和價值觀:
培養學生節約和環保意識。
教學重點:
系統優化的方法
教學難點:
分析影響系統優化的因素
教學過程:
引入:
復習上節課內容
提問:什么是系統的優化?
就是在一定條件下,使系統達到更理想、更佳效果的過程。(舉選擇交通工具的例子)
新課教學:
一、系統優化的意義
實現系統的最優化,就可以在一定資源條件下,取得最佳的經濟效果,而投入的人力、物力、財力達到最小。
【案例】航標系統的優化(視頻)
分析航標系統優化的意義:提高了安全性、可靠性、方便管理和檢修、節約能源(耗電小)、適應能力強、容錯性好、實現了航標管理的智能化,發揮航道的運能,提高船舶的利用率,保證船舶的安全,使長江航道航標的管理發生了質的飛躍,開啟了數字航道的大門。
二、系統優化的實現
1、影響系統優化的因素:
1)系統優化的過程中,受一定的條件影響和約束,會造成系統與環境、系統組分之間、組分與整體之間的矛盾沖突,這些矛盾沖突會影響系統的優化。
2)系統各組分之間、組分與整體之間的連接和協調狀況,會影響系統的有序性和整體的運行效果。
【案例】:閱讀p76—p77南方糧食生產季節變換系統的例子,分析影響本系統優化的因素有哪些?
分析:影響本系統優化的因素有種植品種(農作物生長特性)、時序、土壤、氣候等。
2、系統優化的方法
基礎:分析影響系統優化的因素。
過程:一定的條件下,對系統特性進行分析和控制。(復習前面系統的5個基本特征)
目標:以實現更佳的整體目標。
【案例1】:空調系統的優化
影響空調優化的因素:人民的生活水平、人民的需求、舒適度、功能、能耗、環境、環保節能、能源、可靠性、壽命、運行費用、設備利用率、新材料、網絡與數字技術及相關技術的進步等。
在對影響空調系統優化因素分析的基礎上,研制出了各種空調:
1)變頻空調:變頻空調器是通過內裝的變頻器改變頻率。有著高性能運轉、舒適靜音、節能環保、能耗低的顯著特點,改善了人們的生活質量,提高了人們的生活水平。
2)燃氣空調:以燃氣為能源的空調設備簡稱燃氣空調。功能全、綜合投資省;設備能源利用率高、運行費用省;大量使用燃氣空調有利于改善供電緊張狀況,改善電力峰谷平衡率有十分可觀的效果。
3)太陽能空調 :利用太陽的熱能驅動進行制冷。技術要求高,但成本低、無噪音、無污染、壽命長 。越是太陽能輻射強烈的時候,環境氣溫越高,太陽能空調的制冷能力就越強,這是人和自然和諧的理想境界。在節能和環保方面有很大的發展潛力。
此外,還有智能空調,雙面出風空調,一拖多空調、隱形空調等。
【案例2】:數學模型的最優化
現實原型(經過抽象)-數學模型(進行求解)-數學結論(回到原型分析)
閱讀課本p80的拓展與應用,了解有關數學模型最優化的應用。
小結與練習:
1、系統優化的意義
2、系統優化的實現
來源:東莞市通用技術教研網