4.2 方案设计与优化 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修6智能家居应用设计

普 通 高 中 教 科 书 《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计 第四章　 智能家居系统设计与实现 第 二 节 方案设计与优化 教学设计 教学背景 清晨，天慢慢亮了，卧室自动响起轻柔的音乐把你唤醒；房间亮起柔和的灯光；智能卫浴会为你自动调整洗浴水温；智能厨房会为你自动烹饪早餐…… 你是不是觉得这样的智能生活离我们还很遥远？ 实现人民对美好生活的向往是我们现代化建设的出发点和落脚点。随着国家坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国的进程，我国的科学技术得到了高速的发展。这种带有科幻色彩的生活场景，已经逐渐走进了人们的生活。小到智能电灯、智能门锁，大到智能卧室、智能厨房，各种各样的智能产品已经渐渐地融入了我们的生活，这些就是同学们将在本书学习的内容———智能家居。 教学目标： 知识与技能目标: 1.知道智能家居的设计原则。 2.设计智能家居系统并对方案进行优化。 教学内容分析: 第一章从与同学们生活密切相关的典型实例开始，通过调查、讨论等活动，使同学们了解智能家居的系统特征及技术标准，感悟智能科技应用对家庭生活方式的影响，形成亲近、运用智能科技的积极情感。 第二章通过对物联网技术的技术构成、结构特征、技术标准及传感器的介绍，使同学们了解物联网通信标准在智能家居领域的应用，并通过简单的物联网系统的设计，了解物联网的应用，理解智能家居与物联网的关联性。 第三章通过实例展示了各种智能家居产品，并让同学们亲历一个智能家居产品的设计过程，掌握简易智能家居产品的安装与调试，同时理解组网、通信和传感器等的原理和功能。 第四章是一个较为完整的智能家居的设计、优化与搭建过程，通过情景描述的方式，使同学们掌握与用户进行沟通的方法，并学会需求分析。通过本章的学习，同学们还会学到智能家居的设计原则及对方案进行优化的方法。 学情分析: 学生对智能家居产品设计设计和实现认识有限，他们需要学习有关智能家居产品设计的知识。 智能家居综合设计是整个项目实施的关键环节，需要整合用户需求分析、功能选项、设备选项、系统集成、数据采集、信息传输、施工实施等多方技术、方式、方法，从而达到满足用户智能家居生活需求的目的。 智能家居系统设计与实现的流程包括用户需求分析、功能设计、方案设计、方案优化、系统搭建实现等。 教学重难点: 知道智能家居的设计原则。 设计智能家居系统并对方案进行优化。 教学策略: 始终强调实践，在书中设置了“讨论”“分析”“思考”“知识窗”等栏目。这些栏目的设置，为同学们自主学习、合作学习和探究学习提供了方便。 教学准备: 展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。 教学过程: 情景导入: 老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修6：智能家居应用设计　第四章智能家居系统设计与实现 第 二 节 方案设计与优化。 一、方案设计 1．设计原则 衡量一个智能家居系统成功与否，不仅取决于智能化系统的先进性或集成度，而更多地取决于智能化系统的设计和配置是否经济、合理，智能化系统能否正常运行，智能化系统的使用、管理和维护是否方便，智能化系统或产品的技术是否成熟适用等。换句话说，就是要以最合理的投入、最简单的实现路径来换取最大的功效，实现便捷、高质量的生活。因此，在设计智能家居时必须遵循一定的设计原则。 （1）实用性。 在设计智能家居系统时，应根据用户对智能家居功能的需求，整合最实用、最基本的家居控制功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。 （2）方便性。 布线是否简单直接关系到成本、可扩展性、可维护性等方面，尽量选择布线简单的系统；为了让用户操作便捷，设计用户操作流程时需 ... ...