第三單元《系統與設計》第三節---系統的設計教學設計
2.系統設計應考慮的主要問題:
(1)系統設計的目的與要求。
理解:從系統的整體出發,以系統整體功能的最優為目的
(2)系統各部分之間的相互聯系與相互作用。
理解:運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題,注重各部分的橫向、縱向聯系。依據系統的基本特性,既要考慮當前,也要考慮長遠。
(3)系統設計方案的優化。
理解:從系統整體考慮優化,統籌兼顧,再在此基礎上完善個部分的設計。
馬上行動:
思考:從系統設計的思路出發,怎樣理順這些關系?
學生:路向選擇——地質勘探——資金分配——人員調配——材料購置——施工進度
(1)要實現筑路工程的總體目標是:經濟、快速、安全、方便地選擇路向。
(2)進行地質勘探,哪些路段適合筑路,哪些路段不適合筑路,哪些地段適合架橋,哪些地段要避開耕地。
(3)選擇筑路技術方案,不同的地段實施不同技術方案,如公路要越過兩座山坡,是穿隧道還是繞道行。
(4)進行資金合理的分配
(5)考慮工期、人員、材料安排方案,合理安排人員,各段工程同時進行,實行并行施工,在不增加總資金的情況下,降低材料成本,減少材料的浪費,就近取材,就地取材,選擇合理路線購置材料。 在不增加過多人工的前提下,提高工程進度,提高勞動生產率。
3.系統設計的一般步驟:
(1)將系統分解為若干子系統;
(2)確定各子系統的目標、功能及其相互關系;
(3)對子系統進行技術設計和評價;
(4)對系統進行總體設計和評價。
可以概括為“總——分——總”。就是當我們要設計一個系統對象時,可以先將對象分解為一個子系統,分析和確定各個子系統的目標、功能以及它們之間的相互關系和結構組成,然后單獨對每個子系統進行技術設計、評價及優化,然后對由完成的子系統作為構件的系統整體進行總體技術設計和評價。
4. 系統設計的基本方法要點:
1.遵守設計的一般過程、方法和原則(見《技術與設計1》p35~p39)
2.遵守系統設計中特有的兩條原則:
(1)設計好系統中的每一個元素或子系統。
(2)設計好各元素或子系統之間的協調關系。
(二)簡單系統的設計的實現:
系統設計多用于比較復雜的社會系統工程、經濟系統工程、規劃系統工程、生態系統工程、能源系統工程、交通運輸系統工程、農業系統工程、工業及企業系統工程、軍事系統工程等方面(講解課本上兩個案例)。
案例分析:手電筒照明供電部分的設計
講解:王丹遇到了照明問題,想解決這個問題就要用到系統設計
(一)王丹的目的:用所學過的知識,設計并制作一只簡易的手電筒。
(二)設計要求:可照明的手電筒,攜帶方便,使用安全。
(三)設計分析:
1.手電筒的結構:
(1)可把手電筒看成一個整體
(2)再把手電筒照明供電部分分為兩個子系統,一個是照明子系統;另一個是供電子系統。
(3)照明子系統的要素是燈泡、導線。
(4)供電子系統的要素是電源、開關。
2.手電筒的功能
(1)手電筒的功能就是照明,取決于各個組成要素
(2)供電裝置電源是通過導線的連接驅動燈泡的發光,這些是基本要素,缺少任何一個,手電筒都不能正常工作。
3.手電筒的組裝
(1)將手電筒的各個要素按照一定的要求進行匹配,組裝才能達到目的功能