文档介绍:系统的优化
教学目标
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(1)理解系统优化的意义
(2)能分析影响系统优化的因素
(3)初步掌握系统最优化的方法
(4)能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析
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通过对案例的分析过程,使学生懂得用所学的知识解决有关问题
(1)体验系统优化的意义,指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。
(2)培养学生解决问题的方法,以用合作精神
教学重点
系统最优化方法和一般性步骤
教学难点
系统优化的过程分析
教学方法
讲授法、小组讨论法、案例分析法
教学媒体
多媒体教室
教学过程
一、案例导入
案例一:丁谓的绝招
传说宋朝时,一次皇宫失火,宫殿和亭台楼阁都化为废墟,大臣丁谓奉命主持重建。要在短期内清理堆积的废墟垃圾,运输木材和石材,还需要准备大量的新土,时间不够,怎么办呢?
【马上行动】将学生进行分组(5人/组),以小组为单位进行交流与分享,并回答问题
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1、分组讨论,如果让你主持重建你会怎么做?
2、通过网络查找资料,看看历史上的丁谓是怎么做的?有没有更好的改进方法?
师:让我们看一看历史上丁谓的方案是怎样的?首先,从施工现场向城外挖一条沟,挖出的新土作为施工需要的新土备用。然后从城外把河水引入沟内,使之成为一条人工河,用来运输建筑用的木材和石材。完成运输任务后,把沟里水排空,将剩下的废弃物及垃圾统统填入沟内,重新平整为平地。这个施工方案节约了人力物力,缩短了工期,工地秩序井然,都城交通和百姓生活没受影响。
案例二:鸟巢的优化调整
师:我们再来看2008奥运会的主会场“鸟巢”,“鸟巢”采用是什么结构?
生:框架结构
师:使用的主要材料是?
生:钢
师:它采用是大跨度重型钢结构体系,它在设计过程中也在不断的优化调整,其中有一项调整是取消了可开启屋盖、扩大了屋顶开孔,优化后方案,,造价减少了约4亿元。
师:鸟巢去盖后,在哪方面得到改善?
生:成本降低
师:虽然去掉了盖子,但鸟巢的外观、设计理念都不会改
二、系统优化及其意义
师:作为一个系统,通常就会有这样或那样的问题。如:效果不佳;或是投入的人力、物力、财力不是最小;或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善,需要优化。
在现实生活中,由于受环境和条件的限制,不可能找出一切方案,也不可能对所有方案进行全面比较,漫无边际地去研究所有方案,无论在时间上还是人力上都不允许,运用科学的方法就更为重要,缺乏资料,缺少对资料的科学计算和分析,只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。
【思考】:系统的优化有什么意义呢?
系统优化的意义就是以最小的投入,获取系统的最佳效益或最佳功能。
系统的优化是指在给定的条件(或约束)下,根据系统的优化目标,采取一定的手段和方法,使系统的目标值达到最大化(或最小化)。
【案例分析】:建造隔音墙改善车流噪音污染
浙江天台县高速噪音超标80%,66户村民告上法庭
核心事件:上三高速建成通车已有6年,6年来车流日增,在接近高速天台出口处,距离高速公路10米左右就有一排民房,这就是天台县桥下村。村民说,高速上车来车往的声音太大了,这几年来他们最大的愿望是能睡个安稳觉。于是,他们将高速公路公司告上法庭。天台县桥下村位于上三高速天