系统的分析教学设计（第一节）系统分析的一般步骤
文档属性
| 名称 | 系统的分析教学设计（第一节）系统分析的一般步骤 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 95.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2010-01-12 23:13:00 | ||
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文档简介
课题：《技术与设计2》第三单元 系统与设计 二 系统的分析
第一课时 系统分析的一般步骤
山东省平度第一中学 孙金忠
[教材分析]
系统分析是在第二次世界大战末期提出来的，起初被用于国防战略及国家安全策略的制定。现在系统分析思想为越来越多人所接受和掌握，各行各业也都逐渐采用系统分析的方法，进行各种决策问题的研究。系统分析师也越来越成为人们向往和受人敬重的行业。
本节通过对一些系统分析案例的探究，力求使学生了解系统分析的基本概念，认识系统分析在决策中的重要作用，掌握系统分析的一般步骤与原则，并将系统分析的思想逐渐应用于日常生活和学习之中。这对学生的终身发展都是十分有益的。
本节课也是“系统与设计”这一单元的重点内容
[教学目标]
（1）了解系统分析对于选择与决策的重要性
(2）明确系统分析的基本概念
（3）通过体验案例分析的过程，掌握系统分析的一般步骤和主要原则
（4）体验系统分析的重要意义并将系统分析的思想逐渐应用于日常生活和学习之中。
[教学重点和难点]：重点：系统分析的步骤与基本原则；难点：基本原则的运用
[教学方法]：讨论探究、案例分析法
[教学过程设计]
[教学设备]多媒体教学系统、配套教学课件
一、温故知新
显示问题，学生思考。
1、什么是系统？
由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统（system）。
2、系统的基本特性是什么？
整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性
提问学生回答显示正确答案，对学生回答作出评价。
二、导入新课
我们知道，系统无处不在，我们每个人，时刻都处在系统当中。我们每个人本身也都是一个十分复杂的系统。有句成语说：“麻雀虽小，五脏俱全。”，正是说明这个问题。我们今天要做的就是“解剖麻雀”，这就是系统分析。那么什么是系统分析？我们可以通过下面的案例来认识它。
三、学习新课
（一）案例分析——公交路线的规划
公交汽车是现代城市不可缺少的交通工具，尤其是在倡导环保、倡导节约消费的今天。公交路线是否合理直接影响着声调居民的生活质量。怎样才能规划出合理的公交路线呢？
一般就有两种情况：在人口规模很小的县城，道路状况简单，公共交通线路的决策也简单，设计者凭借经验可以完成公交线路的设计。但在上百万人口规模的大城市，道路状况复杂，市民对交通的需求趋于多样化。这时若仅凭经验规划公交线路，容易顾此失彼，出现失误。如果把大城市的公共交通看做一个系统，综合考察全市的道路状况、人口密度的的分布、不同区域的居民对公共交通的要求等，运用科学的方法进行综合分析和研究，就能找出城市公交线路规划设计的最佳方案。
在这个案例中，前者凭经验做出决策，称为经验决策，这种方法日常生活中用的较多，但有时会导致失误。后者经综合考察、多方调查、周密分析后做出的决策称为科学总决策，它能最大限度的减小失误，这种科学决策的方法，就是和系统分析。
[屏显]1、什么是系统分析
为了发挥系统功能，实现系统的目标、运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
[学生读一读，想一想]
[师生共同分析]（1）系统分析的目的是什么？
（2）系统分析的结果得到了什么？
（3）系统分析的过程中要做些什么？
通过上面的案例，我们可以看出系统分析的最大特点是什么？
系统分析的显著特点是完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决问题。[屏显]
借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行动方略。请同学们自己阅读下面的案例分析
[案例分析]汉字激光照排系统
思考：
（1）、在汉字照排方案决策中，系统的整体目标是什么？
使汉字的输入、存储、处理、输出信息化，以实现汉字激光精密照排
（2）、你认为王选进行决策的依据主要有哪些？
对一、二、三代照排系统全面分析、汉字信息化过程中遇到的问题的综合分析、现有的信息技术的能力及信息技术发展的分析。总之决策的依据是对照排系统的全面分析。
王选简介：北大教授，两院院士，北大方正集团的老总。“汉字激光照排系统”的研制成功，推动了我国印刷业的一次革命，使我国的印刷业，告别了铅与火，迎来了光与电。
2、系统分析的一般步骤
系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，而生产和生活中的一些问题往往存在着许多相互关联的因素和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在基于方案中寻求的相对令人满意的方案。
学生自己看书掌握系统分析的一般步骤
系统分析的一般步骤可以描述为：
[案例分析]：田忌赛马
思考问题：（1）、田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案？
学生分析，列表统计
方案 W：T
1 W 上：T上，W 中：T中，W 下：T下 3:0
2 W 上：T中，W 中：T下，W 下：T上 2:1
3 W 上：T下，W 中：T上，W 下：T中 1:2
4 W 上：T上，W 中：T下，W 下：T中 2:1
5 W 上：T中，W 中：T上，W 下：T下 2:1
6 W 上：T下，W 中：T中，W 下：T上 2:1
（2）、孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？
孙膑把赛马看做一个系统，通过对这个系统的定量分析，得出上面所有的方案，不难看出，田忌能够取胜的方案只有唯一的一种——第三种，孙膑正是把这个最优方案推荐给了田忌。也就是说田忌取胜得益于孙膑所做的系统分析。
3、系统分析的主要原则
运用系统分析问题时要遵循主要原则有：整体性原则、科学性原则、综合性原则三个主要原则。
（1）整体性原则
系统分析要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全部，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；先看长远，再看眼前。在实际生活中，常遇到对系统中各个局部考虑得仔细，却忽略考虑全局的事例，这样很难得到良好的效果。
[案例分析]：丁谓修复皇宫
问题：丁谓所采用的方案为什么会一举三得？这三得是指什么？
丁谓把修复皇宫的过程看做一个系统，进行了整体分析，制定出了合理的方案，取得了一举三得了效果。这就是：就地取土烧砖解决了烧砖土源问题；挖河引水解决了运输问题；建筑垃圾填入河道解决了垃圾清运各环境污染问题，所以是一举三得。
（2）科学性原则
系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。例如，在比较种稻是一年三季合算还是一年两季合算时，有人就提出“三三进九不如二五一十”，这就是最简单的定量分析。当然，在处理复杂系统的分析与优化问题时，往往需要使用比较复杂的数学工具。
阅读：优选法
优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法很多，如黄金分割法对分法等这里只介绍黄金分割法。黄金分割法也称0。618法，它是优选法的一种。以技术试验为例，先把整个试验范围看做1，然后在整个试验范围的0。618处选点做第一次实验，再在这个点对称点也就是倒过来的0。618处做第二次试验，比较两次试验的结果，去掉差的那个点以外的试验范围，迅速找到试验目标。例如，要在某种合金钢中加入某元素以提高它的强度，假设试验范围是每吨加入量为1000—2000克，那么究竟加入多少呢？若用一般试验方法每隔5克试验一次需要做200次，每10克试验一次需要做100次。若用0。618法，只需做11次就可以找到最佳加入量了。
（3）综合性原则
系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目标时应将目标排出优先次序，首先选取最优先目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。这就需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。例如工业生产，既要求产量大又要求质量好、成本低，如果片面强调一方面就会产生偏差；城市公交系统既要强化公共交通的安全，又是要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效益双丰收。
系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。有的工厂在生产产品的同时，也向周围环境排放出“三废”造成污染；毁林开荒虽然能收获农产品但造成水士流失，贻害很大。
某些情况下综合若干方案的优点，会取得意外效果。现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症；农业为了保水，可以配合地面水库、地下水库、土壤水库、绿色水库（山区造林种草，每亩地可蓄水20M2）等不同的方案综合进行。
案例分析：孝襄高速公路
问题：你认为孝襄高速公路的设计应综合考虑哪些目标？
应综合考虑高速公路的经济效益、社会效益、生态效益等目标。
简介：楚天第一生态路——孝襄高速公路
三、课堂小结：
1、系统分析的概念、特点
2、系统分析的一般步骤
3、系统分析的主要原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则
四、课堂探究
探究1：观察图片，说明问题。这种现象前几年经常可以见到，你认为怎样处理才比较合理？
这一事件的原因在于，电信部门、煤气公司、市政部门三家没有统一协调，造成了各自封闭的局面。各部门只根据自己的时间进行施工。没有从全局着眼，缺少整体统筹的观念给市民带来了不便。
好的处理方法是三家共同协商，一次性地解决问题。
探究2：元旦快到了，学校要求以班为单位，利用晚自习的时间开一个元旦联欢会。请你进行系统分析，为你班设计一个实施方案。
展示学生方案，做出评价。
五、课后探究
1、课本练习P91——2
2、结合期中考试，对个人前段时间的学习情况做一个系统分析，找出问题，制定改进方案，以提高学习效率。
3、每到用餐的时候，学校食堂售饭口处总是显得比较混乱，浪费了同学们的宝贵时间，请进行实地考察，提出改进方案。
明确问题，设立目标
明确所要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件
收集资料，制定方案
收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果
分析计算，评价比较
对资料和数据做必要计算，进行各子系统的分析，再进行系统的整体分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案
检验核实，作出决策
如果对方案不够满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意方案为止
明确问题
设立目标
收集资料
拟定方案
分析计算
评价比较
检验核实
作出决策
铺设通信电缆
铺设水管
铺设煤气管道
第一课时 系统分析的一般步骤
山东省平度第一中学 孙金忠
[教材分析]
系统分析是在第二次世界大战末期提出来的，起初被用于国防战略及国家安全策略的制定。现在系统分析思想为越来越多人所接受和掌握，各行各业也都逐渐采用系统分析的方法，进行各种决策问题的研究。系统分析师也越来越成为人们向往和受人敬重的行业。
本节通过对一些系统分析案例的探究，力求使学生了解系统分析的基本概念，认识系统分析在决策中的重要作用，掌握系统分析的一般步骤与原则，并将系统分析的思想逐渐应用于日常生活和学习之中。这对学生的终身发展都是十分有益的。
本节课也是“系统与设计”这一单元的重点内容
[教学目标]
（1）了解系统分析对于选择与决策的重要性
(2）明确系统分析的基本概念
（3）通过体验案例分析的过程，掌握系统分析的一般步骤和主要原则
（4）体验系统分析的重要意义并将系统分析的思想逐渐应用于日常生活和学习之中。
[教学重点和难点]：重点：系统分析的步骤与基本原则；难点：基本原则的运用
[教学方法]：讨论探究、案例分析法
[教学过程设计]
[教学设备]多媒体教学系统、配套教学课件
一、温故知新
显示问题，学生思考。
1、什么是系统？
由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统（system）。
2、系统的基本特性是什么？
整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性
提问学生回答显示正确答案，对学生回答作出评价。
二、导入新课
我们知道，系统无处不在，我们每个人，时刻都处在系统当中。我们每个人本身也都是一个十分复杂的系统。有句成语说：“麻雀虽小，五脏俱全。”，正是说明这个问题。我们今天要做的就是“解剖麻雀”，这就是系统分析。那么什么是系统分析？我们可以通过下面的案例来认识它。
三、学习新课
（一）案例分析——公交路线的规划
公交汽车是现代城市不可缺少的交通工具，尤其是在倡导环保、倡导节约消费的今天。公交路线是否合理直接影响着声调居民的生活质量。怎样才能规划出合理的公交路线呢？
一般就有两种情况：在人口规模很小的县城，道路状况简单，公共交通线路的决策也简单，设计者凭借经验可以完成公交线路的设计。但在上百万人口规模的大城市，道路状况复杂，市民对交通的需求趋于多样化。这时若仅凭经验规划公交线路，容易顾此失彼，出现失误。如果把大城市的公共交通看做一个系统，综合考察全市的道路状况、人口密度的的分布、不同区域的居民对公共交通的要求等，运用科学的方法进行综合分析和研究，就能找出城市公交线路规划设计的最佳方案。
在这个案例中，前者凭经验做出决策，称为经验决策，这种方法日常生活中用的较多，但有时会导致失误。后者经综合考察、多方调查、周密分析后做出的决策称为科学总决策，它能最大限度的减小失误，这种科学决策的方法，就是和系统分析。
[屏显]1、什么是系统分析
为了发挥系统功能，实现系统的目标、运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
[学生读一读，想一想]
[师生共同分析]（1）系统分析的目的是什么？
（2）系统分析的结果得到了什么？
（3）系统分析的过程中要做些什么？
通过上面的案例，我们可以看出系统分析的最大特点是什么？
系统分析的显著特点是完整地而不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及其相互的影响，全面地思考和解决问题。[屏显]
借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行动方略。请同学们自己阅读下面的案例分析
[案例分析]汉字激光照排系统
思考：
（1）、在汉字照排方案决策中，系统的整体目标是什么？
使汉字的输入、存储、处理、输出信息化，以实现汉字激光精密照排
（2）、你认为王选进行决策的依据主要有哪些？
对一、二、三代照排系统全面分析、汉字信息化过程中遇到的问题的综合分析、现有的信息技术的能力及信息技术发展的分析。总之决策的依据是对照排系统的全面分析。
王选简介：北大教授，两院院士，北大方正集团的老总。“汉字激光照排系统”的研制成功，推动了我国印刷业的一次革命，使我国的印刷业，告别了铅与火，迎来了光与电。
2、系统分析的一般步骤
系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能，目的是寻求解决问题的最佳决策，而生产和生活中的一些问题往往存在着许多相互关联的因素和一些不确定的因素，所以最佳决策只是在基于方案中寻求的相对令人满意的方案。
学生自己看书掌握系统分析的一般步骤
系统分析的一般步骤可以描述为：
[案例分析]：田忌赛马
思考问题：（1）、田忌与齐王的三局赛马可以有哪几种方案？
学生分析，列表统计
方案 W：T
1 W 上：T上，W 中：T中，W 下：T下 3:0
2 W 上：T中，W 中：T下，W 下：T上 2:1
3 W 上：T下，W 中：T上，W 下：T中 1:2
4 W 上：T上，W 中：T下，W 下：T中 2:1
5 W 上：T中，W 中：T上，W 下：T下 2:1
6 W 上：T下，W 中：T中，W 下：T上 2:1
（2）、孙膑所出的主意，为什么能使田忌赢了齐王？
孙膑把赛马看做一个系统，通过对这个系统的定量分析，得出上面所有的方案，不难看出，田忌能够取胜的方案只有唯一的一种——第三种，孙膑正是把这个最优方案推荐给了田忌。也就是说田忌取胜得益于孙膑所做的系统分析。
3、系统分析的主要原则
运用系统分析问题时要遵循主要原则有：整体性原则、科学性原则、综合性原则三个主要原则。
（1）整体性原则
系统分析要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全部，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；先看长远，再看眼前。在实际生活中，常遇到对系统中各个局部考虑得仔细，却忽略考虑全局的事例，这样很难得到良好的效果。
[案例分析]：丁谓修复皇宫
问题：丁谓所采用的方案为什么会一举三得？这三得是指什么？
丁谓把修复皇宫的过程看做一个系统，进行了整体分析，制定出了合理的方案，取得了一举三得了效果。这就是：就地取土烧砖解决了烧砖土源问题；挖河引水解决了运输问题；建筑垃圾填入河道解决了垃圾清运各环境污染问题，所以是一举三得。
（2）科学性原则
系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。例如，在比较种稻是一年三季合算还是一年两季合算时，有人就提出“三三进九不如二五一十”，这就是最简单的定量分析。当然，在处理复杂系统的分析与优化问题时，往往需要使用比较复杂的数学工具。
阅读：优选法
优选法是快速寻找最佳方案的科学方法。具体的优选法很多，如黄金分割法对分法等这里只介绍黄金分割法。黄金分割法也称0。618法，它是优选法的一种。以技术试验为例，先把整个试验范围看做1，然后在整个试验范围的0。618处选点做第一次实验，再在这个点对称点也就是倒过来的0。618处做第二次试验，比较两次试验的结果，去掉差的那个点以外的试验范围，迅速找到试验目标。例如，要在某种合金钢中加入某元素以提高它的强度，假设试验范围是每吨加入量为1000—2000克，那么究竟加入多少呢？若用一般试验方法每隔5克试验一次需要做200次，每10克试验一次需要做100次。若用0。618法，只需做11次就可以找到最佳加入量了。
（3）综合性原则
系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目标时应将目标排出优先次序，首先选取最优先目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。这就需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。例如工业生产，既要求产量大又要求质量好、成本低，如果片面强调一方面就会产生偏差；城市公交系统既要强化公共交通的安全，又是要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效益双丰收。
系统分析还需要考虑设计方案出台所带来的后果。有的工厂在生产产品的同时，也向周围环境排放出“三废”造成污染；毁林开荒虽然能收获农产品但造成水士流失，贻害很大。
某些情况下综合若干方案的优点，会取得意外效果。现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症；农业为了保水，可以配合地面水库、地下水库、土壤水库、绿色水库（山区造林种草，每亩地可蓄水20M2）等不同的方案综合进行。
案例分析：孝襄高速公路
问题：你认为孝襄高速公路的设计应综合考虑哪些目标？
应综合考虑高速公路的经济效益、社会效益、生态效益等目标。
简介：楚天第一生态路——孝襄高速公路
三、课堂小结：
1、系统分析的概念、特点
2、系统分析的一般步骤
3、系统分析的主要原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则
四、课堂探究
探究1：观察图片，说明问题。这种现象前几年经常可以见到，你认为怎样处理才比较合理？
这一事件的原因在于，电信部门、煤气公司、市政部门三家没有统一协调，造成了各自封闭的局面。各部门只根据自己的时间进行施工。没有从全局着眼，缺少整体统筹的观念给市民带来了不便。
好的处理方法是三家共同协商，一次性地解决问题。
探究2：元旦快到了，学校要求以班为单位，利用晚自习的时间开一个元旦联欢会。请你进行系统分析，为你班设计一个实施方案。
展示学生方案，做出评价。
五、课后探究
1、课本练习P91——2
2、结合期中考试，对个人前段时间的学习情况做一个系统分析，找出问题，制定改进方案，以提高学习效率。
3、每到用餐的时候，学校食堂售饭口处总是显得比较混乱，浪费了同学们的宝贵时间，请进行实地考察，提出改进方案。
明确问题，设立目标
明确所要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件
收集资料，制定方案
收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果
分析计算，评价比较
对资料和数据做必要计算，进行各子系统的分析，再进行系统的整体分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案
检验核实，作出决策
如果对方案不够满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意方案为止
明确问题
设立目标
收集资料
拟定方案
分析计算
评价比较
检验核实
作出决策
铺设通信电缆
铺设水管
铺设煤气管道