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系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2022-12-15

系統(tǒng)與設(shè)計(jì)(精選12篇)

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇1

  通用技術(shù)必修2知識(shí)概念配套練習(xí)

  第三章  系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

  蘇教版

  [檢測(cè)練習(xí)]

  1、一片森林是一個(gè)系統(tǒng),它屬于(   )

  a、抽象系統(tǒng)    b、開放系統(tǒng)     c、靜態(tài)系統(tǒng)   d、人造系統(tǒng)

  2、系統(tǒng)的基本特性包括(    )

  a、整體性、先進(jìn)性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性

  b、整體性、可靠性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性

  c、整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性 

  d、整體性、開放性、實(shí)用性、可靠性、動(dòng)態(tài)性

  3、飛機(jī)在空中飛行時(shí),時(shí)常受到大氣對(duì)流的影響而產(chǎn)生顛簸,當(dāng)飛機(jī)的檢測(cè)裝置接收到這一信號(hào)后,經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié),能在很短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài),克服大氣對(duì)流對(duì)飛機(jī)飛行的影響,保持平穩(wěn)飛行。這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性?(    )

  a、整體性    b、相關(guān)性    c、環(huán)境適應(yīng)性    d、動(dòng)態(tài)性

  4、在下列關(guān)于系統(tǒng)說法中,哪個(gè)是有關(guān)相關(guān)性的理解?(    )

  a、一個(gè)系統(tǒng)往往存在多個(gè)目標(biāo),這些目標(biāo)還常常不一致,需要進(jìn)行協(xié)凋

  b、系統(tǒng)通常都是由若干部分組成的

  c、系統(tǒng)各組成元素之間、部分和整體之間不僅相互關(guān)聯(lián),相互作用,而且任何一個(gè)組成部分發(fā)生變化,都會(huì)影響其它部分和整體任務(wù)的完成。

  d、系統(tǒng)包含子系統(tǒng),它又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)

  5、臺(tái)式計(jì)算機(jī)cpu上安裝的小風(fēng)扇有時(shí)轉(zhuǎn)的快,有時(shí)轉(zhuǎn)的慢,這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的(   )基本特性。

  a、整體性    b、相關(guān)性    c、環(huán)境適應(yīng)性    d、動(dòng)態(tài)性

  6、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒有什么意義,但是如果將它們按照一定的結(jié)構(gòu)形式造成一座橋梁,就具有交通的功能,這個(gè)案例說明系統(tǒng)最基本的特性是(    )

  a、目的性    b、動(dòng)態(tài)性    c、整體性    d、適應(yīng)性

  7、下面哪一種做法可能使學(xué)習(xí)系統(tǒng)優(yōu)化(    )

  a、學(xué)習(xí)目標(biāo)定的高出實(shí)際水平很多

  b、以一種學(xué)習(xí)方法為主,且根據(jù)不同科目動(dòng)態(tài)調(diào)整

  c、課本是最接近大綱的,也包括了所有最典型的例題和練習(xí)題,所以只用課本學(xué)習(xí)即可,不用任何的參考資料

  d、學(xué)習(xí)成績(jī)一般、基礎(chǔ)不牢,可以購買大量的學(xué)習(xí)資料用于提高自己的學(xué)習(xí)

  8、系統(tǒng)優(yōu)化的意義(    )

  a、獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能

  b、改善系統(tǒng)的環(huán)境

  c、調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

  d、改變系統(tǒng)的特征

  9、在比較水稻一年種兩季還是三季產(chǎn)量才會(huì)高時(shí),有人說三三進(jìn)九不如二五一十,這體現(xiàn)了系統(tǒng)的(    )分析方法。

  a、目標(biāo)分析    b、任務(wù)分析    c、定性分析   d、定量分析

  10、原來,冬天的時(shí)候?yàn)榱吮E覀兘?jīng)常在窗子上貼一層薄膜,而在夏天時(shí)我們就換上紗窗,這體現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的(    )性質(zhì)

  a、整體性   b、動(dòng)態(tài)性   c、綜合處理的原則   d、人性化設(shè)計(jì)的原則

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇2

  [知識(shí)要點(diǎn)]

  一、系統(tǒng)的含義

  1.含義

  系統(tǒng)是由相互依存的若干個(gè)部分組成的、具有特定功能的有機(jī)整體。或者說,系統(tǒng)是由相互依存、相互作用的若干元素構(gòu)成的,并完成特定功能的統(tǒng)一體。

  2.系統(tǒng)三要素

  (1)至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的元素。

  (2)各要素之間互相聯(lián)系互相作用,有一定的結(jié)構(gòu)。

  (3)系統(tǒng)的功能是組成要素所不具備的。

  二、系統(tǒng)的分類

  系統(tǒng)不僅有大有小,而且其結(jié)構(gòu)、功能、行為和環(huán)境也不盡相同,系統(tǒng)可按不同的標(biāo)準(zhǔn)和需要分類:

  1.依系統(tǒng)的形成原因分為

  (1)自然系統(tǒng):由自然物自然形成的系統(tǒng),如人體系統(tǒng)。

  (2)人工系統(tǒng):由人建造、加工而成的系統(tǒng),如宇宙飛船、樓房、汽車。

  (3)復(fù)合系統(tǒng): 由自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)復(fù)合而成的系統(tǒng),如村落系統(tǒng)。

  2.依系統(tǒng)的存在狀態(tài)分為

  (1)實(shí)體系統(tǒng):由看得見、摸得著的具體實(shí)體為元素所構(gòu)成的系統(tǒng),稱為實(shí)體系統(tǒng),也稱為硬系統(tǒng),如排水系統(tǒng)、產(chǎn)品加工系統(tǒng)。

  (2)抽象系統(tǒng):由一些概念、原理、方法、制度、程序等為元素所構(gòu)成的系統(tǒng),稱為抽象系統(tǒng),也稱為概念系統(tǒng)、軟系統(tǒng),如學(xué)習(xí)計(jì)劃等。

  3.依系統(tǒng)的狀態(tài)與時(shí)間的關(guān)系分為

  (1)靜態(tài)系統(tǒng):不隨時(shí)間的推移延續(xù)而變化的系統(tǒng),如房屋、家庭空調(diào)的制冷系統(tǒng)。

  (2)動(dòng)態(tài)系統(tǒng):結(jié)構(gòu)和狀態(tài)隨條件或某種規(guī)律變化發(fā)展的系統(tǒng),如城市系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)等。

  4.依系統(tǒng)與環(huán)境間物質(zhì)、能量和信息的變化分為

  (1)開放系統(tǒng):與環(huán)境間發(fā)生聯(lián)系、交換的系統(tǒng),如人休系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)。

  (2)封閉系統(tǒng):不與環(huán)境發(fā)生聯(lián)系的系統(tǒng),如密閉容器中的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到一個(gè)平衡態(tài)。

  三、系統(tǒng)的基本特性

  1.整體性:也稱集合性,是系統(tǒng)的最基本屬性。系統(tǒng)是一個(gè)整體,具有整體的特性功能,而不是各元素的數(shù)量相加或簡(jiǎn)單集合,系統(tǒng)要求它的局部服從整體,強(qiáng)調(diào)整體目標(biāo)和效益。如“三個(gè)臭皮匠,頂個(gè)諸葛亮”,“棄卒保車”等。

  2.相關(guān)性:也稱關(guān)聯(lián)性。系統(tǒng)的各元素之間,是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關(guān)系,是彼此相關(guān)的。如“木桶理論”“一著不慎,滿盤皆輸”。

  3.目的性:也稱功能性。每個(gè)系統(tǒng)都具有特殊的功能,這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。

  4.環(huán)境適應(yīng)性:系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中,并不斷地與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的、能量的和信息的交換,系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。如汽車在雪地上打滑而無法正常行走,因此在輪胎上加鏈條是起防滑作用。

  四、系統(tǒng)分析

  1.含義

  為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo),運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效處理步驟和程序,或?qū)υ瓉淼南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。

  2.系統(tǒng)的思想

  系統(tǒng)的整體性、相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性構(gòu)成了系統(tǒng)的基本思想。

  3.系統(tǒng)分析的基本方法

  運(yùn)用系統(tǒng)的思想和定性定量相結(jié)合的方法,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

  4.系統(tǒng)分析的三個(gè)階段

  (1)闡明問題:分析的對(duì)象(系統(tǒng))、系統(tǒng)的整體功能、系統(tǒng)的組成。

  (2)分析研究:系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)理;系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)、配合;系統(tǒng)與其外部環(huán)境的關(guān)系;基本的定量分析。

  (3)評(píng)價(jià)比較:系統(tǒng)性能、品質(zhì)評(píng)價(jià),系統(tǒng)運(yùn)行效果評(píng)價(jià),同類系統(tǒng)間比較,找出優(yōu)劣。

  5.系統(tǒng)分析的主要原則

  (1)整體性原則

  系統(tǒng)分析首先要著眼于系統(tǒng)整體,要先分析整體,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全過程,后看某一階段;先看長(zhǎng)遠(yuǎn),再看當(dāng)前。

  (2)科學(xué)性原則

  系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的步驟,另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析,使決策的過程和結(jié)果更具說服力。

  (3)綜合性原則

  系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí),需要綜合分析,統(tǒng)籌兼顧,不可顧此失彼,因小失大。

  6.系統(tǒng)分析的一般步驟

  (1)明確問題設(shè)立目標(biāo)

  (2)收集資料制定方案

  (3)分析計(jì)算評(píng)價(jià)比較

  (4)檢驗(yàn)核實(shí)作出決策

  7.系統(tǒng)分析報(bào)告

  簡(jiǎn)單的系統(tǒng)分析報(bào)告的內(nèi)容包括:系統(tǒng)的分析過程,如功能、構(gòu)成、特性的定性、定量分析說明;依據(jù),如系統(tǒng)的內(nèi)部關(guān)系,系統(tǒng)與外部環(huán)境關(guān)系的挖掘;結(jié)論和建議,如評(píng)價(jià)與小結(jié)。

  五、系統(tǒng)優(yōu)化

  1.系統(tǒng)優(yōu)化的目的

  獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能。

  2.系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素

  (1)優(yōu)化追求的目標(biāo)要適度

  (2)希望投入最小而取得效益最大,(效/耗、性/耗、性/價(jià)比比值越大,就越接近或達(dá)到最優(yōu)化)。

  (3)系統(tǒng)優(yōu)化離不開條件,條件是否具備直接影響優(yōu)化。

  (4)某些不確定的或不可預(yù)見的因素也會(huì)影響系統(tǒng)優(yōu)化。

  3.最優(yōu)化方法

  為了使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu) 化的目標(biāo)所提出的各種解決方法。通常是指在一定人力、物力和財(cái)力資源條件下,使經(jīng)濟(jì)效果達(dá)到最大,并使投入的人力和物力達(dá)到最小的方法。

  六、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  1.含義

  在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。

  2.應(yīng)考慮的主要問題

  (1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求

  (2)系統(tǒng)各部分之間相互聯(lián)系與相互作用。

  (3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

  3.一般步驟

  (1)將系統(tǒng)分解為若干個(gè)子系統(tǒng)

  (2)確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系。

  (3)對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)

  (4)對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)

  4.基本原則

  (1)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基本功能為首要原則;

  (2)利用子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系,合理解決子系統(tǒng)的沖突,綜合處理的原則;

  (3)追求效益的最大化及優(yōu)化是系統(tǒng)設(shè)計(jì)追求的永恒目標(biāo)的原則;

  (4)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整的原則;

  (5)具備戰(zhàn)略性的思考,即設(shè)計(jì)應(yīng)有相對(duì)的穩(wěn)定性和適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展性的原則。

  [典型例題分析]

  1.人體是高級(jí)、精密系統(tǒng)。我們應(yīng)該深入了解自己的系統(tǒng)。

  (1)人體系統(tǒng)屬于(    )

  a.人造系統(tǒng)           b.自然系統(tǒng)

  c.抽象系統(tǒng)           d.封閉系統(tǒng)

  (2)人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由骨、骨連結(jié)、關(guān)節(jié)和

  等組成(    )

  a.肌肉     b.腳      c.鞋      d.眼睛

  (3)人體的消化系統(tǒng)中長(zhǎng)度最長(zhǎng)的器官是(    )

  a.食管     b.胃      c.大腸    d.小腸

  (4)人體中具有解毒功能的器官是      ,人體的骨骼分為      、      、       三部分,人體一共有        塊骨。

  解答:(1)b (2)a (3)d (4)肝臟  頭骨  軀干骨  四肢骨   206

  [探究互動(dòng)]

  一、選擇題

  1.在大自然中,鹿、兔奔跑速度快,能逃避猛獸追捕;刺猬身上長(zhǎng)尖刺,使猛獸無從下口;黃鼬遇敵時(shí)突放臭氣,擾亂猛獸神志,在其遲疑間跑掉。這是生態(tài)系統(tǒng)基本特性中的(    )

  a.整體性            b.相關(guān)性

  c.動(dòng)態(tài)性            d.環(huán)境適應(yīng)性

  2.xx年10月,我國(guó)自行研制的載人飛船“神舟五號(hào)”飛入太空。飛船和運(yùn)載火箭共有幾百萬個(gè)零部件,這些零部件本身都很一般,但是它們按照一定的結(jié)構(gòu)組合在一起就構(gòu)成了性能優(yōu)異的宇宙飛船,這體現(xiàn)了系統(tǒng)的(    )

  a.動(dòng)態(tài)性                 b.目的性

  c.整體性                d.相關(guān)性

  3.合金鋼材料中,碳含量的高低影響著鋼的強(qiáng)度、硬度和韌性,從而影響鋼的耐磨性。碳含量高,則硬度高、韌性差;碳的含量低、則硬度低、耐磨性差。這反應(yīng)了系統(tǒng)的什么基本特性(    )

  a.相關(guān)性            b.環(huán)境適應(yīng)性

  c.動(dòng)態(tài)性            d.整體性

  4.飛機(jī)在空中飛行時(shí),時(shí)常受到大氣對(duì)流的影響而產(chǎn)生顛簸,當(dāng)飛機(jī)的檢測(cè)裝置接收到這一信號(hào)后,經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié),能在很短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài),克服大氣對(duì)流對(duì)飛機(jī)飛行的影響,保持平穩(wěn)飛行。這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性?(    )

  a.整體性               b.相關(guān)性

  c.環(huán)境適應(yīng)性           d.動(dòng)態(tài)性

  5.下列各項(xiàng)中,屬于自然系統(tǒng)的是(    )

  a.塑料大棚             b.森林

  c.智能大樓             d.飛機(jī)

  6.一棵大樹是一個(gè)系統(tǒng),它屬于(    )

  a.抽象系統(tǒng)             b.開放系統(tǒng)

  c.靜態(tài)系統(tǒng)             d.人造系統(tǒng)

  7.我們使用計(jì)算機(jī)離不開windows操作系統(tǒng),他屬于(    )

  a.自然系統(tǒng)    b.實(shí)體系統(tǒng)   c.抽象系統(tǒng)

  8.系統(tǒng)優(yōu)化的意義(    )

  a.獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能

  b.改善系統(tǒng)的環(huán)境

  c.調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

  d.改變系統(tǒng)的特征

  9.“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”的現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的      特性(    )

  a.整體性               b.相關(guān)性

  c.目的性               d.環(huán)境適應(yīng)性

  10.在下列有關(guān)于系統(tǒng)相關(guān)性的理解中,你認(rèn)為正確的是(    )

  a.一個(gè)系統(tǒng)往往存在多個(gè)目標(biāo),這些目標(biāo)往往還不一致,需要進(jìn)行協(xié)調(diào)。

  b.系統(tǒng)通常都是由若干部分組成的。

  c.系統(tǒng)各級(jí)成元素之間、部分和整體之間不僅相互關(guān)聯(lián),相互作用,而且任何一個(gè)組成部分發(fā)生變化,都會(huì)影響其它部分和整體任務(wù)的完成。

  d.系統(tǒng)包含子系統(tǒng),它又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

  11.臺(tái)式計(jì)算機(jī)的cpu上安裝的小風(fēng)扇有時(shí)轉(zhuǎn)的快,有時(shí)轉(zhuǎn)的慢,這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性(    )

  a.整體性                  b.相關(guān)性

  c.環(huán)境適應(yīng)性              d.動(dòng)態(tài)性

  12.下面關(guān)于系統(tǒng)的敘述,錯(cuò)誤的是(    )

  a.系統(tǒng)是一個(gè)整體,即具有整體的特性功能、目標(biāo)和作用的有機(jī)體

  b.系統(tǒng)的目的性是指每個(gè)系統(tǒng)都具有各自特殊的功能

  c.在一個(gè)系統(tǒng)中,子系統(tǒng)之間各自獨(dú)立工作,互不相干

  d.系統(tǒng)有時(shí)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化

  13.小明的父母因地制宜采取了“麥、棉、瓜、紅薯”的套種模式,在正常天氣條件下,按照套種技術(shù)要領(lǐng),夏季可收小麥(350—400)千克/畝,紅薯2500千克/畝,無籽西瓜5000千克/畝,秋季產(chǎn)籽棉225千克/畝,平均每畝收入超過3000元,比原先提高了近五成。這是運(yùn)用了(    )

  a.系統(tǒng)優(yōu)化          b.系統(tǒng)分析

  c.系統(tǒng)設(shè)計(jì)          d.技術(shù)創(chuàng)新

  14.當(dāng)?shù)卣婪Q定關(guān)閉黏土磚窯,考慮整體的長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益,是遵循了系統(tǒng)分析的     (  )

  a.整體性原則        b.地方性原則

  c.開發(fā)性原則        d.實(shí)用性原則

  15.戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的秦國(guó)太守李冰父子主持修建了都江堰工程,主要是由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進(jìn)水口三大部分構(gòu)成,是我國(guó)古代水利建設(shè)的一大杰出成就。這種設(shè)計(jì)體現(xiàn)了系統(tǒng)的哪些特性(    )

  a.要素的整合有助于整體功能的發(fā)揮

  b.各種功能與系統(tǒng)功能高度統(tǒng)一

  c.各個(gè)子工程互不干涉

  d.整個(gè)工程引水量不受汛期影響

  16.汽車走進(jìn)家庭,人們都希望自己的汽車跑得又快又省油,可是如果車速過快或是過慢耗油量就增大,這時(shí)有一個(gè)折中的適當(dāng)速度,叫做經(jīng)濟(jì)速度,能使車跑得較快而且省油。這個(gè)現(xiàn)象說明的系統(tǒng)的(    )

  a.整體性             b.相關(guān)性

  c.目的性             d.環(huán)境適應(yīng)性

  二、填空題

  1.由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體,稱為       。

  2.系統(tǒng)的基本特性主要有      、相關(guān)性、     、環(huán)境適應(yīng)性等,這些特性都體現(xiàn)了一定的思想與方法。

  3.系統(tǒng)分析是指為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo),運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序,或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。系統(tǒng)分析應(yīng)遵循         性原則、            性原則和綜合性原則。

  4.系統(tǒng)優(yōu)化的意義是                   。

  5.對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)而言,海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)是該系統(tǒng)的      。

  三、判斷題

  1.醫(yī)院里的育嬰室要求保持比較恒定的溫度,因此他可看作一個(gè)靜態(tài)系統(tǒng)(    )

  2.計(jì)算機(jī)的硬件屬于實(shí)體系統(tǒng),軟件屬于抽象系統(tǒng)(    )

  3.一個(gè)人一天不吃飯、也不喝水,在這段時(shí)間內(nèi),我們可以把人體看作一個(gè)封閉系統(tǒng)(    )

  4.洗衣機(jī)的總體功能是洗凈衣物,他需要給水、驅(qū)動(dòng)、操作控制等子系統(tǒng)的支撐才能實(shí)現(xiàn)其功能(    )

  5.在龍舟賽艇系統(tǒng)中,運(yùn)動(dòng)員組成了運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng),主要是劃槳產(chǎn)生動(dòng)力,使船向前運(yùn)動(dòng)(    )

  6.制定的優(yōu)化目標(biāo)是否適度,是影響系統(tǒng)優(yōu)化的一個(gè)重要因素(    )

  7.堅(jiān)持系統(tǒng)的整體最優(yōu)化,是系統(tǒng)優(yōu)化的原則之一(    )

  8.對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,往往只需要改進(jìn)或完善系統(tǒng)中某一結(jié)構(gòu)即可(    )

  9.系統(tǒng)是一個(gè)整體,他是各個(gè)要素簡(jiǎn)單相加(    )

  10.系統(tǒng)可大可小,大到宇宙、小到原子都可以看作系統(tǒng)(    )

  四、簡(jiǎn)答題

  系統(tǒng)是由相互依存的若干部分組成的、具有特定功能的有機(jī)整體。或者說,系統(tǒng)是由相互依存、相互作用的若干元素構(gòu)成,并完成特定功能的統(tǒng)一體。系統(tǒng)有大有小,而且其功能、結(jié)構(gòu)、行為和環(huán)境也不盡相同。請(qǐng)根據(jù)以上闡述,解釋為什么說班級(jí)就是一個(gè)系統(tǒng)。

  [參考答案]

  一、選擇題

  1.d 2.c 3.a 4.c 5.b 6.b 7.c 8.a 9.a 10.c 11.b 12.c 13.a 14.a 15.a 16.b

  二、填空題

  1.系統(tǒng)

  2.整體性  目的性

  3.整體  科學(xué)

  4.獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能

  5.子系統(tǒng)

  三、判斷題

  1.錯(cuò) 2.對(duì) 3.錯(cuò) 4.對(duì)  5.錯(cuò)  6.對(duì)  7.對(duì) 8.錯(cuò)  9.錯(cuò)  10.對(duì)

  四、簡(jiǎn)答題

  (1)班級(jí)由多名同學(xué)構(gòu)成

  (2)同學(xué)之間相互幫助、友好競(jìng)爭(zhēng)形成一個(gè)整體

  (3)班級(jí)這個(gè)整體的形成的競(jìng)爭(zhēng)力,凝聚力等是同學(xué)個(gè)體所不具備的

  所以說,班級(jí)是一個(gè)系統(tǒng)。

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇3

  一、教學(xué)目標(biāo)

  1、從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義。

  2、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性,初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。

  3、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  4、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例的分析,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

  5、確定一個(gè)生活或生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象,根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。

  二、設(shè)計(jì)思路

  本單元以“系統(tǒng)”為研究對(duì)象,即是前兩個(gè)單元內(nèi)容的延伸,又是后一單元的基礎(chǔ),集中了眾多核心概念和重要的思想和方法,是本教科書的主要內(nèi)容。

  系統(tǒng)是由若干要素以一定結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成的具有某種功能的有機(jī)整體,整體性、相關(guān)性,動(dòng)態(tài)性等既是系統(tǒng)的基本特征,又是系統(tǒng)所具有的基本思想觀點(diǎn)。

  系統(tǒng)論的出現(xiàn),使人類的思維方式發(fā)生了深刻地變化。以往研究問題,是把事物分解成若干部分,抽象出最簡(jiǎn)單的因素來,然后再以部分的性質(zhì)去說明復(fù)雜事物。這種方法的著眼點(diǎn)在局部或要素,雖然這是幾百年來在特定范圍內(nèi)行之有效、人們最熟悉的思維方法,但它不能如實(shí)地說明事的的整體性,不能反映事物之間的聯(lián)系和相互作用,它只適應(yīng)認(rèn)識(shí)較為簡(jiǎn)單的事物,而不勝任于對(duì)復(fù)雜問題的研究。在現(xiàn)代科學(xué)的整體化和綜合化發(fā)展的趨勢(shì)下,面臨許多規(guī)模巨大、關(guān)系復(fù)雜、參數(shù)眾多的復(fù)雜問題面前,就顯得無能為力子。系統(tǒng)分析方法能站在時(shí)代前列,高屋建瓴,綜觀全局,別開生面地為現(xiàn)代復(fù)雜問題提供了有效的思維方式。

  有人認(rèn)為,“系統(tǒng)”對(duì)于中學(xué)生太深?yuàn)W、枯燥,其實(shí)這是誤解,本單元盡可能地回避生澀概念,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通俗地引出系統(tǒng)概念,通過對(duì) “一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃”“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”等諺語的理解,以及很多有趣的案例分析,循序漸進(jìn)地探討系統(tǒng)的基本特性、系統(tǒng)的分析、優(yōu)化和設(shè)計(jì),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)的思想分析和解決問題的思維方式和能力。

  基于本單元的特點(diǎn),在內(nèi)容設(shè)計(jì)上選用了大量案例,依照學(xué)生從具體到抽象的學(xué)習(xí)進(jìn)程來組織學(xué)習(xí)內(nèi)容,有利于學(xué)生把系統(tǒng)方面的知識(shí)與技能整合到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

  本單元的內(nèi)容設(shè)計(jì):

  1、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

  從自行車的組成部分、相互間的聯(lián)系和它們的功能,開始認(rèn)識(shí)系統(tǒng)和系統(tǒng)的一般分類,通過多個(gè)案例與小試驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生理解系統(tǒng)的整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性和環(huán)境適應(yīng)性等重要特性,強(qiáng)化對(duì)系統(tǒng)的理解。

  2、系統(tǒng)的分析

  通過漢字激光照排系統(tǒng)、田忌賽馬、農(nóng)作物套種等案例的分析,理解系統(tǒng)分析是明晰系統(tǒng)的功能和目標(biāo),運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以分析、比較,從而擬定一套經(jīng)濟(jì)有效的處理步驟和程序的過程。

  3、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)是研究和認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的目的。根據(jù)系統(tǒng)的目的和要求、各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化,就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、環(huán)保手電筒設(shè)計(jì)的分析,使學(xué)生加深對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

  三、教學(xué)準(zhǔn)備

  1、相關(guān)學(xué)科知識(shí)

  本單元的學(xué)習(xí),需要激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn),在一定的知識(shí)背景下,強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)的理解性應(yīng)用。

  2、教學(xué)器材和材料

  本單元需要的教學(xué)設(shè)備和器材主要有,試驗(yàn)用舊自行車,環(huán)保手電設(shè)計(jì)用的玩具電動(dòng)機(jī)、棉線、小燈泡等材料。教師們也可使用選擇試驗(yàn)和案例載體,根據(jù)學(xué)校實(shí)際使用器材和材料等。

  四、課時(shí)安排

  本單元建議使用10學(xué)時(shí)。

  節(jié)次  內(nèi)容   建議學(xué)時(shí)數(shù)

  第一節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)   3

  第二節(jié)系統(tǒng)的分析  3

  第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)   4

  合計(jì)         10

  五、教學(xué)建議

  1、本單元學(xué)習(xí)特點(diǎn)是在運(yùn)用中學(xué)習(xí)知識(shí),也就是運(yùn)用知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)貫穿于教和學(xué)的全過程中,不加運(yùn)用的系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的知識(shí)將會(huì)大打折扣。本單元通過豐富的案例分析,說明系統(tǒng)的特性、系統(tǒng)的分析和系統(tǒng)的設(shè)計(jì),教師除引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些案例進(jìn)行分析和討論以外,還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法審視身邊的事件和人們處理事件的方法,分析利弊,提出觀點(diǎn)。

  2、由于本單元多數(shù)案例都基于一定的社會(huì)生產(chǎn)背景和相關(guān)的科學(xué)知識(shí),如農(nóng)作物套種的原理和條件、工程施工的工期安排、數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)知識(shí)等,而限于教科書的篇幅,背景性資料未能呈現(xiàn)太多,需要師生共同作課前資源收集準(zhǔn)備,以此加深對(duì)內(nèi)容的理解。

  3、倡導(dǎo)教師采用多樣化教學(xué)方法,系統(tǒng)分析的一般步驟等陳述性知識(shí)可采用講解、展示、演示教學(xué)法,對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化這類程序性知識(shí)可采用任務(wù)解決、對(duì)話、討論和自主型教學(xué)方法等多種形式。

  六、教學(xué)評(píng)價(jià)

  1、通過學(xué)生對(duì)教科書中案例的分析討論,了解學(xué)生對(duì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)知識(shí)和技能的掌握,從學(xué)生收集的資料的內(nèi)容、典型性、所要說明的觀點(diǎn)來分析學(xué)生對(duì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的應(yīng)用水平的掌握情況。

  2、任何一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是若干技術(shù)和應(yīng)用的綜合。一份系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案或一件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作品的評(píng)價(jià),除了考查學(xué)生對(duì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的理解與運(yùn)用能力,同時(shí)也能考查學(xué)生應(yīng)用其他技術(shù)設(shè)計(jì)的水平。教師應(yīng)充分運(yùn)用這一綜合性,評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。

  3、要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)作品作自我評(píng)價(jià)和同學(xué)互評(píng),教師可進(jìn)行適當(dāng)和點(diǎn)評(píng),教師同時(shí)要把評(píng)價(jià)作為激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的催化劑,作為教師反思教學(xué)成敗的一面鏡子。

  七、參考資料

  1、《系統(tǒng)科學(xué)入門》,邵光遠(yuǎn),知識(shí)出版社

  2、《系統(tǒng)論、信息論、控制論通俗講話》,馬麗揚(yáng),河北人民出版社

  3、《系統(tǒng)科學(xué)》,許國(guó)志,上海科技教育出版社

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇4

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  第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

  第一節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

  一、教學(xué)內(nèi)容分析

  本單元以系統(tǒng)為研究對(duì)象,既是前兩個(gè)單元內(nèi)容的延伸和一定程度上的綜合,又是最后一單元的基礎(chǔ)。本單元集中了很多核心概念和重要的思想和方法,學(xué)好本單元可以使學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)的思想與方法,學(xué)好本單元可以使學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)的思想與方法處理和研究問題,使學(xué)生掌握分析、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本方法和步驟。本單元是本冊(cè)教材的重要內(nèi)容之一。這單元的內(nèi)容分別是“一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”、“二、系統(tǒng)的分析”、“系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”。第一節(jié)“系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”包括什么是系統(tǒng)、系統(tǒng)的類型和系統(tǒng)的基本特性三個(gè)部分;第二節(jié)“系統(tǒng)的分析”包括系統(tǒng)分析及其一般步驟和系統(tǒng)的優(yōu)化兩部分;第三節(jié)“系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”主要是從系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題和一般步驟出發(fā),對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

  本節(jié)課的內(nèi)容主要是理解什么是系統(tǒng),系統(tǒng)的類型以及系統(tǒng)的基本特性。這些概念抽象,學(xué)生理解起來有些困難,因此應(yīng)從系統(tǒng)的應(yīng)用角度來理解系統(tǒng)的含義。通過看得見,摸得著的簡(jiǎn)單案例來進(jìn)行分析,理解系統(tǒng)的概念與基本特性。

  二、教學(xué)對(duì)象分析:

  學(xué)生在學(xué)習(xí)了系統(tǒng)后,很想繼續(xù)了解系統(tǒng)的特性。課本的理論知識(shí)學(xué)生可通過閱讀、討論等方法理解,而對(duì)于學(xué)生來說較難的是運(yùn)用理論進(jìn)行具體的案例分析。因此,如何用系統(tǒng)的基本特性解決有關(guān)問題是本節(jié)的難點(diǎn)。在教學(xué)過程中應(yīng)多列舉學(xué)生身邊的事例,并加以說明。有條件時(shí)可讓學(xué)生通過討論(或辯論)的方法解決有關(guān)問題。讓學(xué)生充分參與到教學(xué)中來,做學(xué)習(xí)的主人。

  三、目標(biāo)

  1.知識(shí)與技能: 

  1)從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義。

  2)通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性。

  2.過程與方法:

  通過討論,案例分析,掌握系統(tǒng)的基本特性,構(gòu)成系統(tǒng)的基本思想。

  3.情感態(tài)度價(jià)值觀:

  初步認(rèn)識(shí)系統(tǒng),感受系統(tǒng)科學(xué)的魅力。

  四、教學(xué)重難點(diǎn):

  1.教學(xué)重點(diǎn):

  1)系統(tǒng)的構(gòu)成。

  2)系統(tǒng)的基本特性。

  2.教學(xué)難點(diǎn):

  應(yīng)用系統(tǒng)的基本特性分析問題。

  五、教學(xué)概述:

  本章的教學(xué)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容采用“生活體驗(yàn)—問題提出―教學(xué)內(nèi)容—案例分析―練習(xí)鞏固―總結(jié)提升”的模式展開。

  在教學(xué)中把概念含義的學(xué)習(xí)置于具體的問題情景當(dāng)中,通過豐富的案例使學(xué)生從生活體驗(yàn)到理性分析的思維升華過程。同時(shí)關(guān)注學(xué)生能否用不同的語言表達(dá)、交流自己的體驗(yàn)和想法。

  通過富有吸引力的現(xiàn)實(shí)生活中的問題,使學(xué)生回想和分析具體的生活案例,激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。讓學(xué)生本著“回想—聯(lián)想—猜想”的思維過程,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行步步展開,使學(xué)生親歷自主探索和思維升華的過程。

  鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和合作交流,引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié),在與他人的交流中豐富自己的思維方式,獲得不同的體驗(yàn)和不同的發(fā)展。

  2課時(shí)。

  六、教學(xué)器材:

  多媒體、掛圖

  七、教學(xué)過程:

  一)引入新課:

  過渡:在日常的生活中,系統(tǒng)存在于我們的周圍,下面請(qǐng)同學(xué)們,觀察以下幾幅圖片,通過觀察,初步總結(jié)系統(tǒng)的含義。

  多媒體展示:選取汽車、太陽系、人體的呼吸系統(tǒng)等多個(gè)案例,讓學(xué)生充分感受系統(tǒng)的表象,進(jìn)而總結(jié)出系統(tǒng)的含義。

  二)新課教學(xué):

  1.什么是系統(tǒng)?

  教師:系統(tǒng)到底是什么?如何更深入理解系統(tǒng)?下面我樣以對(duì)“自行車”的結(jié)構(gòu)分析,來更深理解系統(tǒng)和子系統(tǒng)的概念。

  屏幕上展示自行車。

  思考:

  1)自行車是同學(xué)們最常用的交通工具,提問學(xué)生,自行車由哪些構(gòu)件組成。

  車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、車閘等主要部件組成。

  2)它們的作用:

  車把的作用:控制車的方向。

  腳蹬的作用:將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上。

  鏈輪和鏈條的作用:將動(dòng)力機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置。

  前后車輪的作用:當(dāng)腳踩腳蹬時(shí),帶動(dòng)中軸,使大鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來經(jīng)鏈條傳動(dòng)傳給小鏈輪,再傳到后輪,使其轉(zhuǎn)動(dòng)起來與地面產(chǎn)生摩擦,從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn),而前輪在這時(shí)還起到導(dǎo)向作用, 還可以起到防振,及地面對(duì)輪子的直接影響,又提高了舒適度。

  車閘的作用:利用摩擦力使得自行車減速或停止。

  3)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和案例,分析當(dāng)自行車出現(xiàn)下列情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致什么情況?

  (1)車閘的橡皮松了   剎車不靈 (自行車將不能減速,更不容易停止,容易發(fā)生交通事故。)             

  (2)車把固定螺釘松了  方向把不準(zhǔn)(車的行使方向不容易控制。)

  (3)鏈條斷了            無法行進(jìn)(動(dòng)力將不能傳遞給執(zhí)行系統(tǒng),車子就不能行使。)

  (4)車輪的輻條斷了    受力不均容易引起車圈變形(車輪容易變形。)

  過渡:經(jīng)過了上面的練習(xí),我們知道,組成系統(tǒng)的某部分出現(xiàn)了問題會(huì)影響到系統(tǒng)的整體功能,同時(shí)也會(huì)引起其他部分的無法正常工作。那這樣我們對(duì)系統(tǒng)的含義可以總結(jié)為:

  這種由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素(element)或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體,稱為系統(tǒng)(system)。

  系統(tǒng)根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)(subsystem)。

  子系統(tǒng)(subsystem):子系統(tǒng)是相對(duì)于大系統(tǒng)而言的,它是大系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立且具有一定功能的組成部分。

  素:指構(gòu)成系統(tǒng)的最主要的元素。

  馬上行動(dòng):自行車的子系統(tǒng)。

  傳動(dòng)(動(dòng)力)子系統(tǒng):由腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪等組成。

  制動(dòng)子系統(tǒng):由剎車柄、車閘、連接線等部件組成。

  承重子系統(tǒng):由車架、鞍座、車輪等組成。

  方向控制子系統(tǒng):車把、前叉上下軸承、前叉等組成。

  行駛子系統(tǒng):由前后車輪組成。

  附設(shè)子系統(tǒng):由前后擋泥板、車后架、車筐、車鈴等。

  系統(tǒng)有大有小,有復(fù)雜有簡(jiǎn)單。對(duì)于較大型的系統(tǒng)和比較復(fù)雜的系統(tǒng),根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干子系統(tǒng)(subsystem):

  地球生態(tài)系統(tǒng):海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

  交通系統(tǒng):航空運(yùn)輸系統(tǒng)、鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)、公路運(yùn)輸系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

  管理系統(tǒng):生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營(yíng)銷管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

  任何系統(tǒng)又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

  教師:教師根據(jù)部分同學(xué)的分析進(jìn)行總結(jié)同時(shí)強(qiáng)調(diào),對(duì)系統(tǒng)正確分析的重要性,我們要改進(jìn)產(chǎn)品、提高產(chǎn)品的質(zhì)量就必須正確分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其在整個(gè)系統(tǒng)中的作用。然后,提出組成系統(tǒng)必備的三個(gè)條件:(見課件)

  構(gòu)成系統(tǒng),必須具備三個(gè)條件:

  第一、至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素(部分)才能組成系統(tǒng);

  第二、要素(部分)之間相互聯(lián)系、相互作用,按照一定方式形成一個(gè)整體;

  第三、這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒有的。

  馬上行動(dòng):

  請(qǐng)指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素(部分)組成,并說出相互之間有怎樣的聯(lián)系。

  系統(tǒng)的名稱

  組成要素(部分)

  臺(tái)燈

  燈座、 燈泡、 燈罩、 電線、 開關(guān)等

  學(xué)校多媒體教室

  實(shí)物展示臺(tái)、投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、錄像機(jī)、攝像機(jī)、vcd機(jī)、展臺(tái)、音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。

  手表

  表殼、表帶、表芯等。

  縫紉機(jī)

  機(jī)頭、機(jī)座、傳動(dòng)和附件

  2.系統(tǒng)的類型:

  1)按系統(tǒng)的規(guī)模分:小型系統(tǒng)、中型系統(tǒng)、大型系統(tǒng)和巨型系統(tǒng)

  2)按組成要素的性質(zhì)(按人類干預(yù)的情況)分:自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)。

  自然系統(tǒng)——原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng),如天體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等。又如呼喚系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。

  人造系統(tǒng)——如人造衛(wèi)星、海運(yùn)船只、機(jī)械設(shè)備等。又如:交通系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、文藝系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)等等。

  復(fù)合系統(tǒng)——既包含人造系統(tǒng)又包含自然系統(tǒng)。

  3)按系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系分:開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)。

  開放系統(tǒng)——是指在系統(tǒng)邊界上與環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互作用的系統(tǒng)。例如商業(yè)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng),這些都是開放系統(tǒng)。在環(huán)境發(fā)生變化時(shí),開放系統(tǒng)通過系統(tǒng)中要 素與環(huán)境的交互作用以及系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)作用,使系統(tǒng)達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài)。因此,開放系統(tǒng)常是自調(diào)整或自適應(yīng)的系統(tǒng).。

  封閉系統(tǒng)——是一個(gè)與外界無明顯聯(lián)系的系統(tǒng),環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個(gè)邊界,不管外部環(huán)境有什么變化,封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內(nèi)部穩(wěn)定的均衡特性。封閉系統(tǒng)——的一個(gè)實(shí)例就是密閉罐中的化學(xué)反應(yīng),在一定初始條件下,不同反應(yīng)物在罐中經(jīng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到一個(gè)平衡態(tài)。注意物理上講,還有嚴(yán)格劃分,往往僅把沒有物質(zhì)來往的系統(tǒng)稱封閉系統(tǒng);而把沒有物質(zhì)、能量和信息來往的稱為孤立系統(tǒng)。

  4)按學(xué)科領(lǐng)域就可分成自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和思維系統(tǒng);

  5)按范圍劃分則有宏觀系統(tǒng)、微觀系統(tǒng);

  6)按狀態(tài)劃分就有靜態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng);穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng);平衡系統(tǒng)、非平衡系統(tǒng)、近平衡系統(tǒng)、遠(yuǎn)平衡系統(tǒng)等等。

  馬上行動(dòng):

  請(qǐng)分別列舉以下系統(tǒng)的2~3個(gè)實(shí)例。

  工業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng):工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、光纖工業(yè)電視系統(tǒng)、工業(yè)除塵系統(tǒng)、工業(yè)排風(fēng)系統(tǒng)、影子系統(tǒng)、清除系統(tǒng)垃圾。

  農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng):農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)銀行系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)率系統(tǒng)。

  軍事方面的系統(tǒng); 導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)、防衛(wèi)系統(tǒng)。

  教育方面的系統(tǒng):遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、教育評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)、教育電聲系統(tǒng)、教育培訓(xùn)系統(tǒng)、教育管理系統(tǒng)、教育信息系統(tǒng)、教育指標(biāo)系統(tǒng)、教育資源管理系統(tǒng)。

  閱讀:系統(tǒng)論

  教師進(jìn)一步提問:若干要素之間是否相對(duì)獨(dú)立?請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文后回答。

  3.系統(tǒng)的基本特性:

  系統(tǒng)的基本特性有:整體性、相關(guān)性、目標(biāo)性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。

  1)整體性

  系統(tǒng)是一個(gè)整體,他不是各個(gè)要素(部分)簡(jiǎn)單相加,系統(tǒng)的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態(tài)下所沒有的。 整體性是系統(tǒng)最基本的特性,也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。

  例如:自行車條輻的調(diào)整,動(dòng)一條整個(gè)車輪都發(fā)生改變。

  (1)美國(guó)“阿波羅”計(jì)劃中的飛船和運(yùn)載火箭是由700多萬個(gè)零件組成。這些零件都很普通,甚至沒有一個(gè)是新研制的,為什么能實(shí)現(xiàn)把人送上太空的功能?

  各部分按照一定的結(jié)構(gòu)組成了系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了整體的功能。

  (2)巴爾扎克的塑像:

  傳說,法國(guó)著名雕塑家羅丹曾經(jīng)給文學(xué)家巴爾扎克雕了一座塑像。塑像雕好之后,大受人們的稱贊,人們特別對(duì)雕像上巴爾扎克的一雙手贊不絕口,都說這雙手太逼真、太生動(dòng)了。羅丹聽到人們的議論后,卻毫不猶豫地從塑像上砍去了這雙手。

  請(qǐng)解釋,羅丹這樣做的目的何在,雕塑家的這一行為給你以怎樣的啟示?

  學(xué)生閱讀后討論:讓人們看到其它的美所在。不能離開整體去分析任何一個(gè)組分,一個(gè)系統(tǒng)組織的好不好,就看它的整體功能實(shí)現(xiàn)的怎樣。羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們注意雕像的整體,而不僅僅是注意這雙手。

  【系統(tǒng)思路】做任何事情都要重視整體效應(yīng),必要的時(shí)候要舍得拋棄部分而保留整體。

  中國(guó)有一句成語就表達(dá)了這個(gè)意思:“棄卒保車”。

  (3)三個(gè)和尚的故事說明了什么? “三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”又說明了什么?

  【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)不是各個(gè)元素(組分)的簡(jiǎn)單相加。如果將它們之間的相互聯(lián)系和相互作用協(xié)調(diào)好,就能得到“1+1>2” 的效果。反之亦然。

  辯論:在一個(gè)系統(tǒng)中,各要素好,則整體性能是否好?

  ①某球隊(duì)有的是球星,但他們各打各的,最終這個(gè)球隊(duì)打不贏一支普通的球隊(duì)。說明了什么?

  ②某校畢業(yè)班學(xué)生學(xué)習(xí)很緊張,有一位教師為了提高自己所教學(xué)科的成績(jī),他充分利用自習(xí)、晚修等時(shí)間給學(xué)生補(bǔ)課。請(qǐng)你談?wù)勊淖龇ㄊ欠裾_?為什么?

  馬上行動(dòng):

  1.請(qǐng)舉例說明“系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和”這一論點(diǎn)。

  系統(tǒng)的名稱

  系統(tǒng)的整體功能

  各部分的功能

  呼吸系統(tǒng)

  完成呼吸,為人體提供氧氣

  傳送空氣:向肺內(nèi)運(yùn)送空氣,不能執(zhí)行氣體的交換

  教育系統(tǒng)

  能有序的完成整個(gè)教育教學(xué)工作。

  學(xué)校:直接教育學(xué)生,向?qū)W生傳授知識(shí),但不能形成公平公正的教育機(jī)制。

  水利灌溉系統(tǒng)

  由水庫蓄水、分水閘分配水量、引水渠輸水等配合工作,起到灌溉農(nóng)田的作用。

  分水閘;按需求分配水量,否則,分配不合理,造成水源的浪費(fèi)。

  2.根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征,解釋右表中所列的現(xiàn)象:

  現(xiàn)

  

  “一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃。 ”

  不符合整體性的原則、各組分之間,組分與整體之間協(xié)調(diào)的不好,不能形成良好的功能。

  三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮

  各組分之間,組分與整體之間協(xié)調(diào)的好,形成良好的功能。

  一著不慎、全盤皆輸

  各組分之間相互聯(lián)系、相互作用,任何一個(gè)元素或組分的變化都會(huì)影響其他元素和組分實(shí)現(xiàn)其功能。

  “棄卒保車”

  系統(tǒng)有很多的子系統(tǒng),各子系統(tǒng)之間有一定的層次性,首先要保證主要組分,再考慮次要的。

  2)相關(guān)性:

  相關(guān)性是指組成系統(tǒng)的各個(gè)要素之間或整體之間相互作用、相互聯(lián)系。系統(tǒng)的各組分或元素只要有一個(gè)變化都會(huì)影響其他元素和組分實(shí)現(xiàn)其功能。

  (1)為了保護(hù)草原植被,當(dāng)?shù)卣C布了禁止大量捕殺野狼的法令,這是什么道理?

  狼捕殺羊、野兔等食草性動(dòng)物,使其數(shù)量減少,從而起到保護(hù)植被的作用。

  【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的各個(gè)元素、組分的變化會(huì)對(duì)其他的元素、組分起影響。]

  相同的道理,為了使野生動(dòng)物園的羚羊更有活力、生命力更強(qiáng),可以引進(jìn)狼或豹子等肉食動(dòng)物。

  (2)如何理解“一著不慎,滿盤皆輸”?

  不管什么棋類比賽,關(guān)鍵的一著下錯(cuò),都很有可能輸?shù)粽P棋。

  【系統(tǒng)思路】要重視關(guān)鍵因素。在一個(gè)系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的變化,甚至?xí)䦟?duì)全局產(chǎn)生決定性的影響。

  案例分析:廚具的安裝

  思考:

  1.     請(qǐng)分析吳瑾家的廚房裝修與廚具安裝出現(xiàn)問題的原因所在:

  忽視系統(tǒng)的相關(guān)性,家庭裝修是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工程,各項(xiàng)工作之間、各種設(shè)施之間存在著必然的聯(lián)系,它們互相影響互相制約,只有從它們的相關(guān)性出發(fā),處理好各方面的關(guān)系,才能事半功倍。

  2.     如果讓你設(shè)計(jì),你將如何處理,才不至于出現(xiàn)這類管線打架和有安全隱患現(xiàn)象的問題?

  在預(yù)埋廚房水管和電線時(shí),就要考慮好哪里是烹飪區(qū),哪里是儲(chǔ)藏區(qū)等,再?zèng)Q定水電的管道和線路實(shí)際;在購買廚具時(shí),要依照廚房的個(gè)性化要求來選購,具體裁衣,協(xié)調(diào)安排好風(fēng)、水、火、電的接口,還要考慮造型、色彩以及人機(jī)關(guān)系和工程材料等方面的方面的因素。

  3)目的性:

  系統(tǒng)都是以實(shí)現(xiàn)某種功能為目的的,這是區(qū)別這一系統(tǒng)與那一個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)志。設(shè)計(jì)和分析一個(gè)系統(tǒng)時(shí),必須先弄清其目的,否則就無法構(gòu)成一個(gè)良好、有序的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。系統(tǒng)的多個(gè)目標(biāo)有時(shí)不完全一致,甚至矛盾,這就需要協(xié)調(diào),尋求平衡或折衷的辦法,從而更好地實(shí)現(xiàn)其目的。

  (1)人們?yōu)槭裁匆l(fā)明自行車?

  自行車的由來:世界上第一輛自行車出現(xiàn)于1790年,由法國(guó)人希布拉克用木材制成,沒有腳蹬,靠雙腳交替踏地前進(jìn)。18xx年,俄國(guó)人阿爾塔莫諾夫發(fā)明了一輛輪子前后掛著的小車。這些發(fā)明家把它作為禮物獻(xiàn)給了俄國(guó)沙皇。1831年,德國(guó)人德列斯發(fā)明了車把,可以方便地轉(zhuǎn)彎。 1839年,英國(guó)人麥克米倫發(fā)明了腳踏,裝于前輪上。 1880年,法國(guó)人基爾梅發(fā)明了鏈條,用它帶動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)。 1888年,英國(guó)人鄧?yán)掌瞻l(fā)明了充氣車胎。

  結(jié)合自行車演變,讓學(xué)生理解:任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實(shí)現(xiàn)一定的功能。

  (2)自行車為什么要有剎車功能?自行車的作用是提高速度,使人們可以更快地到達(dá)目的地,而剎車的作用卻是減速,兩者相矛盾。為什么還要?jiǎng)x車呢?

  在某些情況下(如下陡坡),行車速度和安全要求這兩個(gè)具體目標(biāo)產(chǎn)生了矛盾,就得通過剎車來減速,進(jìn)行協(xié)調(diào),從而保證自行車更好地到達(dá)目的地。

  【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的具體目標(biāo)之間有矛盾時(shí),要從系統(tǒng)的目的出發(fā),進(jìn)行協(xié)調(diào)。

  馬上行動(dòng):

  填寫:

  1.人們將發(fā)條、游絲、齒輪、表殼等零部件組裝成鐘表,其目的是:

  實(shí)現(xiàn)能準(zhǔn)時(shí)的體現(xiàn)時(shí)間的功能。

  2.經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)通過優(yōu)化和配置企業(yè)的人力資源和物力資源而形成,其目的是:

  實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤(rùn)的最大化,成本和能源使用的最小化。

  討論p071:作為一個(gè)系統(tǒng),我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的目地是什么,是通過哪些途徑進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的?

  使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理,以增加農(nóng)民的收入。

  調(diào)減糧田面積,增加經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物。種植業(yè)開始形成糧食作物,經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物協(xié)調(diào)發(fā)展的基本格局。

  4)動(dòng)態(tài)性:事物都是不斷變化,因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)。在分析認(rèn)識(shí)系統(tǒng)時(shí),不僅要看到它的現(xiàn)在,還要看到它的未來,掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律,從而預(yù)測(cè)系統(tǒng)的將來。

  討論p72

  1. 某學(xué)校一位教師肩膀疼痛,一位醫(yī)生用各種藥物和方法治療肩膀,都收不到良好的治療效果。令一位資深的醫(yī)生認(rèn)為:人體是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”是不能解決問題的,他對(duì)該病人進(jìn)行了全面身體檢查,最后發(fā)現(xiàn)病人患肺癌,右肩膀疼是癌細(xì)胞擴(kuò)散的結(jié)果。后經(jīng)系統(tǒng)診斷和綜合治療,病人的病情得到控制。

  2. 根據(jù)產(chǎn)熱的多少進(jìn)行散熱。

  3. 沒有。任何事物都是不斷變化的。任何系統(tǒng)都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),處于運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中。

  5)環(huán)境的適應(yīng)性:

  一個(gè)系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的交換,外界環(huán)境的變化會(huì)引起系統(tǒng)特性的改變,并相應(yīng)地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)部各部分相互關(guān)系的變化,系統(tǒng)要適應(yīng)環(huán)境的變化而變化。系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。

  (1)家用電冰箱不能緊貼墻壁放置,汽車在雪地行走輪胎要加鏈條,這是都為什么?

  冰箱放置與墻保持距離,目的是有一個(gè)適當(dāng)?shù)纳峥臻g,從而保持正常工作。

  一般汽車在雪地上會(huì)因?yàn)榇蚧鵁o法正常行走,因此在輪胎上加鏈條是起防滑作用。

  結(jié)論:系統(tǒng)只有在一定的環(huán)境條件下才能保持(或恢復(fù))其原有的特性。

  (2)自行車為什么要不斷地進(jìn)行更新?lián)Q代?

  當(dāng)外部環(huán)境條件變化時(shí)(路況改變-跋山涉水,市場(chǎng)需求變化-舒適休閑),自行車就必須更新?lián)Q代(如增加新的功能,提高性能、舒適度),才能繼續(xù)存在和發(fā)展下去。

  【系統(tǒng)思路】要不斷完善系統(tǒng),使系統(tǒng)能適應(yīng)新的環(huán)境。

  馬上行動(dòng)

  1.談?wù)劇按何媲飪觥?的含義:

  這是環(huán)境適應(yīng)性的體現(xiàn):由于人自身就是一個(gè)系統(tǒng),春天多穿一些是對(duì)冬天的一種適應(yīng)和銜接,秋天穿少一些是對(duì)夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病。(隨著外界氣候的變化,人們必須能適應(yīng)周圍的環(huán)境,借助物質(zhì)資料,才能保持和恢復(fù)人的活動(dòng)。)

  2. 家用電冰箱不能緊貼墻壁放置。

  冰箱放置與墻保持距離,目的是有一個(gè)適當(dāng)?shù)纳峥臻g,從而保持正常工作。即:系統(tǒng)只有在一定的環(huán)境條件下才能保持(或恢復(fù))其原有的特性。

  3.工程技術(shù)中,這類通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)外界環(huán)境變化的事例很多,請(qǐng)列舉幾例,填入下表:

  事例

  外界環(huán)境的變化

  系統(tǒng)通過調(diào)節(jié),適應(yīng)環(huán)境的變化

  汽車的雨刷

  雨天,擋風(fēng)玻璃模糊

  利用雨刷及時(shí)的擦拭擋風(fēng)玻璃

  導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)

  當(dāng)被跟蹤無方向改變時(shí)

  跟蹤系統(tǒng)及時(shí)的改變方向,繼續(xù)跟蹤

  系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。只有能夠適應(yīng)外部環(huán)境的變化并保持最優(yōu)適應(yīng)狀態(tài)的系統(tǒng),才能發(fā)揮自身作用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展,否則是沒有生命力的。

  討論:p073

  思考:下列的事例體現(xiàn)了系統(tǒng)的什么特性?

  (1)人們往往希望汽車跑得又快又省油,但車速過快會(huì)格外耗油,有個(gè)折中的最適當(dāng)?shù)乃俣冉薪?jīng)濟(jì)速度,最省油。(相關(guān)性)

  (2)過度發(fā)展畜牧業(yè),導(dǎo)致綠洲變成荒漠。(相關(guān)性)

  (3)一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃。(整體性)

  (4)三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮。

  (5)要經(jīng)常給機(jī)械手表上鏈,即擰發(fā)條。

  (6)春捂秋凍(參考解答:環(huán)境適應(yīng)性。

  由于人自身就是一個(gè)系統(tǒng),春天多穿一些是對(duì)冬天的一種適應(yīng)和銜接,秋天穿少一些是對(duì)夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病。)

  補(bǔ)充:

  木桶理論:

  一只沿口不齊的木桶,其存水量的多少?不取決于最長(zhǎng)的那塊木板,而取決于最短的那塊木板。

  管理學(xué)中的木桶理論是指:

  人的能力大小是由他身上最劣質(zhì)的素養(yǎng)決定的,一個(gè)企業(yè)成功的概率大小也是由這個(gè)企業(yè)的最薄弱的環(huán)節(jié)決定的,就像木桶的容水多少是由木桶最短的一塊木板決定的一樣。

  木桶理論的外延還可以擴(kuò)大到:

  1)木桶容水的多少還要由木桶的直徑?jīng)Q定。對(duì)于個(gè)人,如果你的能力只有那么大,你必須學(xué)習(xí),不斷地增加自己的知識(shí)直徑。企業(yè)亦然,要不斷的進(jìn)行改造、革新,以便更好的發(fā)展。

  2)木桶容水的多少還要由木桶之間的木板是否箍的緊密有關(guān),否則,你無論多大的木桶,都把水會(huì)漏光的,“木桶打水一場(chǎng)空”。對(duì)于個(gè)人,也就是說:你要把自己的知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通,才能成就一番事業(yè)。對(duì)于企業(yè),一定要進(jìn)行多種文化的融解包容,同時(shí)要建造一個(gè)齊心協(xié)力的團(tuán)隊(duì),只有這樣,才能在萬眾一心的基礎(chǔ)上,將企業(yè)搞好。

  4.小結(jié):

  一、系統(tǒng)的含義

  元素、相互、整體功能

  二、系統(tǒng)的類型

  三、系統(tǒng)的特性

  整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性 

  八、教學(xué)反思

  在教學(xué)過程中,以基本特性作為教學(xué)主線,并進(jìn)一步展開。以案例為載體完成教學(xué)任務(wù),達(dá)到教學(xué)目的。

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇5

  一、教學(xué)目標(biāo)

  通過技術(shù)試驗(yàn)、案例分析、分析討論問題等活動(dòng),理解系統(tǒng)的基本特性。

  二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

  教學(xué)重點(diǎn):系統(tǒng)的整體性

  教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用系統(tǒng)的基本特性分析問題

  三、教學(xué)過程

  (一)引入:

  復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容:大千世界,系統(tǒng)無處不在。什么是系統(tǒng)?教師拿出自己的手機(jī),問:我的手機(jī)是一個(gè)系統(tǒng)嗎?為什么?

  學(xué)生:因?yàn)樗鼭M足了構(gòu)成系統(tǒng)的三個(gè)必要條件——

  第一,至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素(部分)才能組成系統(tǒng);

  第二,要素(部分)之間相互聯(lián)系、相互作用,按照一定方式形成一個(gè)整體;

  第三,這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒有的。

  問:那么系統(tǒng)有什么特征呢?今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)第三部分的內(nèi)容:3.系統(tǒng)的基本特性。

  (二)新課教學(xué)

  1.技術(shù)試驗(yàn)

  學(xué)生以四人為一組,利用“江蘇寶高科技公司”的通用技術(shù)配套器材拼接轉(zhuǎn)向小車(見圖片)。

  學(xué)生試驗(yàn)完畢,回答以下兩個(gè)思考題:

  (1)轉(zhuǎn)向小車是系統(tǒng)嗎?如果是,這個(gè)系統(tǒng)由哪些部分組成?

  這些部分之間有怎樣的聯(lián)系?

  學(xué)生回答:轉(zhuǎn)向小車是系統(tǒng),它由車架、車輪、方向盤等組成。各組成部分相互聯(lián)系,共同實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。

  (2)搭建完畢后請(qǐng)你轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,此時(shí)小車出現(xiàn)什么情況?那是為什么?

  這說明了什么?

  學(xué)生回答:此時(shí)小車的前輪能夠轉(zhuǎn)向。

  原本一個(gè)個(gè)靜止的顆粒一經(jīng)組合就變成了一輛能轉(zhuǎn)向的小車,原本單個(gè)顆粒實(shí)現(xiàn)不了的功能,現(xiàn)在由一個(gè)個(gè)顆粒組成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了。系統(tǒng)的整體功能大于系統(tǒng)的各部分功能之和。

  師:這就是系統(tǒng)最基本的特性:整體性。它是觀察和分析系統(tǒng)最本的思想和方法。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和,這就是我們常說的“2>1+1”。

  在觀察和分析系統(tǒng)時(shí),要注意的是不能孤立地分析系統(tǒng)中的任何一個(gè)組成部分。一個(gè)系統(tǒng)組織得好不好,就看它的整體功能即系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)得怎樣。

  案例分析:

  巴爾扎克的塑像

  傳說,法國(guó)著名雕塑家羅丹曾經(jīng)給文學(xué)家巴爾扎克雕了一座塑像。塑像雕好之后,大受人們的稱贊,人們特別對(duì)雕像上巴爾扎克的一雙手贊不絕口,都說這雙手太逼真、太生動(dòng)了。羅丹聽到人們的議論后,卻毫不猶豫地從塑像上砍去了這雙手。

  請(qǐng)解釋,羅丹這樣做的目的何在,雕塑家的這一行為給你以怎樣的啟示?

  學(xué)生閱讀后討論:羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們注意雕像的整體,而不僅僅是注意這雙手。這給我們一個(gè)啟示:做任何事情,都要注意整體效應(yīng),必要的時(shí)候,要舍得拋棄部分而保存整體。

  (3)學(xué)生繼續(xù)觀察轉(zhuǎn)向小車。讓學(xué)生改變齒輪a的位置后,再轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,小車又出現(xiàn)什么情況?那是為什么?這又說明了什么?

  學(xué)生回答:移動(dòng)齒輪a位置后,再轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,小車的前輪無法轉(zhuǎn)向。

  小車的前輪能夠轉(zhuǎn)向是各個(gè)部件聯(lián)系起來成為一個(gè)整體時(shí)所具有的功能。移動(dòng)齒輪a位置后,小車各部分之間的聯(lián)系就被破壞了,不再是一個(gè)整體,所以,各部件作為一個(gè)整體時(shí)所具有的功能也就無法實(shí)現(xiàn)了。說明了系統(tǒng)各部分之間是相互作用,相互依賴的。

  師:這就是系統(tǒng)的相關(guān)性。相關(guān)性也是系統(tǒng)的基本特性之一。

  (4)這節(jié)課大家做的小車與上節(jié)課做的小車都是系統(tǒng),它們有什么不同?

  這又說明了什么?

  學(xué)生回答:這節(jié)課轉(zhuǎn)向小車和上節(jié)課做的簡(jiǎn)易小車都是系統(tǒng),兩者的不同就在于它們各自的目的不一樣。

  師:目的性也是系統(tǒng)的基本特性之一,是這一系統(tǒng)與那一系統(tǒng)相互區(qū)別的地方。

  不但系統(tǒng)具有整體性、相關(guān)性和目的性,系統(tǒng)還具有動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性和層次性等特性。

  學(xué)生閱讀教材上系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和環(huán)境適應(yīng)性等內(nèi)容。

  (三)反饋

  思考:下列的事例體現(xiàn)了系統(tǒng)的什么特性?

  (1)人們往往希望汽車跑得又快又省油,但車速過快會(huì)格外耗油,有個(gè)折中的最適當(dāng)?shù)乃俣冉薪?jīng)濟(jì)速度,最省油。

  (2)過度發(fā)展畜牧業(yè),導(dǎo)致綠洲變成荒漠。

  (3)一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃。

  (4)三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮。

  (5)要經(jīng)常給機(jī)械手表上鏈,即擰發(fā)條。

  (6)春捂秋凍(參考解答:環(huán)境適應(yīng)性。由于人自身就是一個(gè)系統(tǒng),春天多穿一些是對(duì)冬天的一種適應(yīng)和銜接,秋天穿少一些是對(duì)夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病。)

  (四)小結(jié)

  作為系統(tǒng),它們都具有整體性、相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性等特性。系統(tǒng)的這些基本特性,就構(gòu)成了系統(tǒng)的基本思想。下節(jié)課我們就應(yīng)用系統(tǒng)的這些基本思想去分析、優(yōu)化和設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

  (五)布置課后練習(xí)

  教材第74頁 “練習(xí)”。

  四、教學(xué)反思

  本節(jié)課教師以江蘇南京寶高公司的通用技術(shù)器材“轉(zhuǎn)向小車”為載體,讓學(xué)生了解了系統(tǒng)的整體性、相關(guān)性和目的性。在這節(jié)課中,學(xué)生技術(shù)試驗(yàn)的時(shí)間大約有20分鐘,教師的講授只有20分鐘,至于系統(tǒng)的其它特性,只能安排學(xué)生自行閱讀,教師沒有逐一講解。而且時(shí)間的關(guān)系,對(duì)于教材上的一些“馬上行動(dòng)、案例分析和討論”等內(nèi)容,課堂教學(xué)中沒有時(shí)間應(yīng)用,只用了其中的一個(gè)案例。這一節(jié)課我的感覺是,雖然學(xué)生能了解系統(tǒng)的幾個(gè)基本特性,能應(yīng)用它們來分析一些簡(jiǎn)單的事例,但對(duì)它們構(gòu)成系統(tǒng)的基本思想和方法的體會(huì)是很膚淺的。我想原因主要在于這一堂課的內(nèi)容設(shè)計(jì)單薄了一些。那么如何將這一節(jié)課拔高到一個(gè)比較高的層次上呢?

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇6

  一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

  1、系統(tǒng)的含義:b

  概念:系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。

  構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件:

  (1)至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素(部分);

  (2)要素(部分)之間互相聯(lián)系、互相作用,按照一定方式形成一個(gè)整體;

  (3)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒有的。

  例:自行車的結(jié)構(gòu)

  2、系統(tǒng)的分類:a

  (1)自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。  例:生態(tài)系統(tǒng)屬于自然系統(tǒng);飛船、房舍等屬于人造系統(tǒng)。

  (2)實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。  例:計(jì)算機(jī)硬件屬于實(shí)體系統(tǒng);軟件屬于抽象系統(tǒng)。

  3、系統(tǒng)的基本特性:b

  (1)整體性(全局、集合):——側(cè)重于“部分影響整體”。是系統(tǒng)的最基本的特性,也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。

  1系統(tǒng)是一個(gè)整體,它不是各個(gè)要素(部分)的簡(jiǎn)單相加,系統(tǒng)的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態(tài)下所沒有的。

  2系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。

  例:巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件

  (2)相關(guān)性(匹配、關(guān)聯(lián)):——側(cè)重于“部分與部分之間的關(guān)聯(lián)”

  構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關(guān)系,是彼此相關(guān)的。

  例:古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程

  (3)目的性(功能):

  任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實(shí)現(xiàn)一定的功能,這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。

  (4)動(dòng)態(tài)性(更新):

  物質(zhì)都是不斷變化,因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。

  (5)環(huán)境適應(yīng)性(自適應(yīng)):

  系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中,并不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換,系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。

  例:“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置

  二、系統(tǒng)的分析

  1、系統(tǒng)分析及其一般步驟:c

  (1)什么是系統(tǒng)分析?

  系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā),全面地思考與解決問題。

  1系統(tǒng)分析的目標(biāo):發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)。

  2系統(tǒng)分析采用的方法:運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn)。

  3系統(tǒng)分析產(chǎn)生的結(jié)果:擬訂一套有效的處理步驟和程序,或?qū)υ到y(tǒng)提出改進(jìn)方案。

  例:王選漢字激光照排系統(tǒng)

  明確問題,

  設(shè)立目標(biāo)

  收集資料,

  制定方案

  分析計(jì)算,

  評(píng)價(jià)比較

  檢驗(yàn)核實(shí),

  作出決策

  (2)系統(tǒng)分析的一般步驟?

  2、系統(tǒng)分析的主要原則:a

  (1)整體性原則

  系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(tǒng)整體,要先分析整體,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全過程,再看某一階段;先看長(zhǎng)遠(yuǎn),再看當(dāng)前。

  例:田忌賽馬、丁謂修復(fù)皇宮、街道各部門施工

  (2)科學(xué)性原則

  系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟,另一方面應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析,使決策的過程和結(jié)果更具用說服力。

  例:種稻“三三進(jìn)九不如二五一十”

  (3)綜合性原則

  系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則,要綜合分析,統(tǒng)籌兼顧,不可顧此失彼,因小失大。

  例:孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水壩

  3、系統(tǒng)的優(yōu)化:c

  ——在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。

  約束條件:對(duì)系統(tǒng)起限制作用的,并且是不可人為調(diào)節(jié)的。

  影響因素:是指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)產(chǎn)生顯著影響,并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。

  例:農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——農(nóng)業(yè)間作套種、利潤(rùn)問題

  三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  ——系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。它包含對(duì)某個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì),同時(shí)需要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對(duì)其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)。

  (一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題:c

  1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求

  要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。

  2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用

  運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題,注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。

  3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

  先從整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。

  (二)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì):c

  舉例:手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇7

  一、教學(xué)目標(biāo)

  1、了解流程的含義及其對(duì)生產(chǎn)、生活的意義。

  2、通過對(duì)典型的工作流程和生產(chǎn)工藝流程案例的分析,理解流程中的時(shí)序和環(huán)節(jié)的意義,學(xué)會(huì)閱讀簡(jiǎn)單的流程圖。

  3、能分析流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的基本因素,并畫出流程設(shè)計(jì)的框圖。

  4、能解釋流程的改進(jìn)與設(shè)備、材料等之間的關(guān)系,能概括某種簡(jiǎn)單生產(chǎn)流程優(yōu)化過程中所應(yīng)考慮的主要問題。

  5、能對(duì)生活、生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象進(jìn)行流程設(shè)計(jì)或流程的改進(jìn)設(shè)計(jì),并用文字或圖表說明流程設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn),或者流程的改進(jìn)方案的優(yōu)越之處。

  二、設(shè)計(jì)思路

  本單元研究的是生活和生產(chǎn)中的流程,相對(duì)于其他三個(gè)單元而言,內(nèi)容較易理解,重要概念不多,其中流程優(yōu)化的思想為后一單元的學(xué)習(xí)作了必要的鋪墊。

  依據(jù)教學(xué)目標(biāo),本單元沿著這樣的線索展開:

  1、生活和生產(chǎn)中的流程

  從生活中經(jīng)常遇到的流程開始,歸納時(shí)序的概念,分析流程、時(shí)序和環(huán)節(jié)對(duì)于人們的生活生產(chǎn)的重要意義,通過簡(jiǎn)單的小試驗(yàn)和若干典型的案例,理解流程的應(yīng)用,識(shí)讀幾種常見的流程圖。

  2、流程的設(shè)計(jì)

  在明確流程設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求、應(yīng)考慮的基本因素的基礎(chǔ)上,通過手工、批量生產(chǎn)小鐵錘的工藝流程設(shè)計(jì)等案例分析,使學(xué)生明白流程并非自然過程,是需要根據(jù)目標(biāo)和環(huán)境的要求人為進(jìn)行設(shè)計(jì)的,流程設(shè)計(jì)的不同,產(chǎn)生的效益不同。

  3、流程的優(yōu)化

  流程的設(shè)計(jì)具有不唯一性。分析不同流程設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的不同工作效率,提出流程優(yōu)化的若干指標(biāo)如成本、工藝、技術(shù)、工期和質(zhì)量等,通過案例使學(xué)生理解流程優(yōu)化的思想。

  三、教學(xué)準(zhǔn)備

  1、相關(guān)學(xué)科知識(shí)

  本單元內(nèi)容要求學(xué)生具有初中化學(xué)、物理等學(xué)科的相關(guān)知識(shí)。

  2、教學(xué)器材和材料

  本單元需要的教學(xué)設(shè)備和器材主要有,試驗(yàn)用雙色圓珠筆、牛皮板、漿糊、訂書機(jī)等。教師可根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)以及本校情況酌情使用和選擇替代器材、材料以及與為教學(xué)服務(wù)的音像資料等。

  四、課時(shí)安排

  本單元建議使用6學(xué)時(shí)。

  節(jié)次 內(nèi)容       建議學(xué)時(shí)數(shù)

  第一節(jié) 生活和生產(chǎn)中的流程   2

  第二節(jié) 流程的設(shè)計(jì)        2

  第三節(jié) 流程的優(yōu)化        2

  合計(jì)              6

  五、教學(xué)建議

  1、教師應(yīng)查閱生活和生產(chǎn)工藝流程等方面的書籍,重點(diǎn)研究流程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題。

  2、教師應(yīng)有指導(dǎo)學(xué)生收集與學(xué)生的生活實(shí)際有一定關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)和優(yōu)化的資料和素材,指導(dǎo)學(xué)生閱讀,為進(jìn)行流程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

  3、要指導(dǎo)學(xué)生完成本單元的試驗(yàn)和練習(xí),教師可根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的具體情況選擇替代的材料和工具來做試驗(yàn)和練習(xí)。

  4、由于學(xué)時(shí)數(shù)有限,可指導(dǎo)學(xué)生在問題引導(dǎo)下自主學(xué)習(xí)教科書中的部分內(nèi)容,而不必面面講到。

  六、教學(xué)評(píng)價(jià)

  1、根據(jù)課堂上學(xué)生對(duì)本單元“馬上行動(dòng)”“思考”“練習(xí)”“綜合實(shí)踐”等欄目中的問題解決,了解和判斷學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握水平和存在的問題。

  2、從學(xué)生所做的流程設(shè)計(jì)方案中,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)流程、優(yōu)化的理解和應(yīng)用程度。

  3、從學(xué)生日常生活和學(xué)習(xí)的外在行為表現(xiàn)中,觀察學(xué)生是否將流程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化外顯為提高學(xué)生和生活效率的自覺行動(dòng)。

  七、參考資料

  《廢水處理工程及實(shí)例分析》,楊岳平,化學(xué)工業(yè)出版社

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇8

  奉化市教師進(jìn)修學(xué)校  黃育稼

  第三單元  系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

  一、課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容

  本單元內(nèi)容體現(xiàn)了《通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》以下幾點(diǎn)要求:

  1、從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的涵義。

  2、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性,初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。

  3、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  4、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例的分析,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

  5、確定一個(gè)生活或生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象,根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。

  二、教學(xué)要求

  第一節(jié)  系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

  基本要求

  1、從應(yīng)用的角度來理解系統(tǒng)的含義。

  2、了解系統(tǒng)的分類。

  3、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性。

  說明

  對(duì)系統(tǒng)的分類不必講得過細(xì)。

  第二節(jié)  系統(tǒng)的分析

  基本要求

  1、初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法和一般步驟。

  2、了解系統(tǒng)分析的主要原則。

  3、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  說明

  系統(tǒng)分析與優(yōu)化的實(shí)例不要過于復(fù)雜,霍爾三維結(jié)構(gòu)體系及數(shù)學(xué)模型不作要求

  第三節(jié)  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  基本要求

  1、通過簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例的分析,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

  2、確定一個(gè)生活或生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象,根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。

  三、設(shè)計(jì)思路

  本單元以“系統(tǒng)”為研究對(duì)象,即是前兩個(gè)單元內(nèi)容的延伸,又是后一單元的基礎(chǔ),集中了眾多核心概念和重要的思想和方法,是本教科書的主要內(nèi)容。

  系統(tǒng)是由若干要素以一定結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成的具有某種功能的有機(jī)整體,整體性、相關(guān)性,動(dòng)態(tài)性等既是系統(tǒng)的基本特征,又是系統(tǒng)所具有的基本思想觀點(diǎn)。

  系統(tǒng)論的出現(xiàn),使人類的思維方式發(fā)生了深刻地變化。以往研究問題,是把事物分解成若干部分,抽象出最簡(jiǎn)單的因素來,然后再以部分的性質(zhì)去說明復(fù)雜事物。這種方法的著眼點(diǎn)在局部或要素,雖然這是幾百年來在特定范圍內(nèi)行之有效、人們最熟悉的思維方法,但它不能如實(shí)地說明事的整體性,不能反映事物之間的聯(lián)系和相互作用,它只適應(yīng)認(rèn)識(shí)較為簡(jiǎn)單的事物,而不勝任于對(duì)復(fù)雜問題的研究。在現(xiàn)代科學(xué)的整體化和綜合化發(fā)展的趨勢(shì)下,面臨許多規(guī)模巨大、關(guān)系復(fù)雜、參數(shù)眾多的復(fù)雜問題面前,就顯得無能為力子。系統(tǒng)分析方法能站在時(shí)代前列,高屋建瓴,綜觀全局,別開生面地為現(xiàn)代復(fù)雜問題提供了有效的思維方式。

  有人認(rèn)為,“系統(tǒng)”對(duì)于中學(xué)生太深?yuàn)W、枯燥,其實(shí)這是誤解,本單元盡可能地回避生澀概念,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通俗地引出系統(tǒng)概念,通過對(duì)“一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃”“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”等諺語的理解,以及很多有趣的案例分析,循序漸進(jìn)地探討系統(tǒng)的基本特性、系統(tǒng)的分析、優(yōu)化和設(shè)計(jì),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)的思想分析和解決問題的思維方式和能力。

  基于本單元的特點(diǎn),在內(nèi)容設(shè)計(jì)上選用了大量案例,依照學(xué)生從具體到抽象的學(xué)習(xí)進(jìn)程來組織學(xué)習(xí)內(nèi)容,有利于學(xué)生把系統(tǒng)方面的知識(shí)與技能整合到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

  第一節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),從自行車的組成部分、相互間的聯(lián)系和它們的功能,開始認(rèn)識(shí)系統(tǒng)和系統(tǒng)的一般分類,通過多個(gè)案例與小試驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生理解系統(tǒng)的整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性和環(huán)境適應(yīng)性等重要特性,強(qiáng)化對(duì)系統(tǒng)的理解。

  第二節(jié)系統(tǒng)的分析,通過漢字激光照排系統(tǒng)、田忌賽馬、農(nóng)作物套種等案例的分析,理解系統(tǒng)分析是明晰系統(tǒng)的功能和目標(biāo),運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以分析、比較,從而擬定一套經(jīng)濟(jì)有效的處理步驟和程序的過程。

  第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是研究和認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的目的。根據(jù)系統(tǒng)的目的和要求、各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化,就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、環(huán)保手電筒設(shè)計(jì)的分析,使學(xué)生加深對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

  四、教學(xué)準(zhǔn)備

  1、相關(guān)學(xué)科知識(shí)。本單元的學(xué)習(xí),需要激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn),在一定的知識(shí)背景下,強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)的理解性應(yīng)用。

  2、教學(xué)器材和材料。本單元需要的教學(xué)設(shè)備和器材主要有,“調(diào)鋼絲試驗(yàn)”用舊自行車、鋼絲扳手,“環(huán)保手電筒設(shè)計(jì)”用玩具電動(dòng)機(jī)、小燈泡、棉線、導(dǎo)線等器材。根據(jù)具體情況,教師也可以選擇其他的試驗(yàn)和案例載體,根據(jù)學(xué)校實(shí)際選用器材和材料等。

  3、教學(xué)場(chǎng)地。對(duì)本單元的教學(xué),盡可能進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)設(shè)計(jì)。

  五、課時(shí)安排

  本單元建議使用8課時(shí)。

  節(jié)次  內(nèi)容   建議課時(shí)數(shù)

  第一節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)   3

  第二節(jié)系統(tǒng)的分析     2

  第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)   3

  合計(jì)          8

  六、教學(xué)建議

  1、第一節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是有關(guān)“系統(tǒng)與設(shè)計(jì)”中的“系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí),主要內(nèi)容有“什么是系統(tǒng)”“系統(tǒng)的類型”“系統(tǒng)的基本特性”,其中系統(tǒng)的基本特性在《系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》這一章中具有較主要的地位和作用,要求我們的學(xué)生能從應(yīng)用的角度來理解系統(tǒng)的含義,通過案例的分析,理解和掌握系統(tǒng)的基本特性,學(xué)會(huì)用整體的、互相聯(lián)系的系統(tǒng)的觀點(diǎn)解決問題。學(xué)生學(xué)習(xí)了第一、二部分后,了解到什么是系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)有了初步的認(rèn)識(shí),而系統(tǒng)的基本特性不但使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)有一個(gè)深刻的了解,同時(shí)也為系統(tǒng)的分析,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)做好準(zhǔn)備。本單元的重點(diǎn)是系統(tǒng)的整體性,學(xué)生理解系統(tǒng)的整體性后,對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、適應(yīng)性等就較易理解。同時(shí)這節(jié)課的內(nèi)容不但使學(xué)生學(xué)到相關(guān)知識(shí),對(duì)系統(tǒng)有更深一步的了解,還可以起到承上啟下的作用。重點(diǎn):系統(tǒng)的基本特性。難點(diǎn):利用系統(tǒng)的基本特性解決有關(guān)問題,聯(lián)系實(shí)際,開發(fā)課程資源,拓展知識(shí)。

  第二節(jié)系統(tǒng)的分析是有關(guān)“系統(tǒng)與設(shè)計(jì)”中的“系統(tǒng)的分析”的學(xué)習(xí),主要內(nèi)容有“系統(tǒng)分析的一般步驟”、“系統(tǒng)的優(yōu)化”,系統(tǒng)優(yōu)化是系統(tǒng)分析的深入和延伸,系統(tǒng)分析和系統(tǒng)優(yōu)化是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),更是系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)。重點(diǎn):系統(tǒng)最優(yōu)化方法和一般性步驟。難點(diǎn):系統(tǒng)優(yōu)化的過程分析

  第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是有關(guān)“系統(tǒng)與設(shè)計(jì)”中的“系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí),它是本章的重中之重,系統(tǒng)與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)要求的最終目標(biāo)就是系統(tǒng)的設(shè)計(jì),所以本節(jié)內(nèi)容教學(xué)建議用3課時(shí),系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是研究和認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的目的,根據(jù)系統(tǒng)的目的和要求、各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化,就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)。重點(diǎn):系統(tǒng)設(shè)計(jì)。難點(diǎn):能根據(jù)要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。

  2、本單元學(xué)習(xí)特點(diǎn)是在運(yùn)用中學(xué)習(xí)知識(shí),也就是運(yùn)用知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)貫穿于教和學(xué)的全過程中,不加運(yùn)用的系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的知識(shí)將會(huì)大打折扣。本單元通過豐富的案例分析,說明系統(tǒng)的特性、系統(tǒng)的分析和系統(tǒng)的設(shè)計(jì),教師除引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些案例進(jìn)行分析和討論以外,還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法審視身邊的事件和人們處理事件的方法,分析利弊,提出觀點(diǎn)。本單元的學(xué)習(xí),需要激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn),在一定的知識(shí)背景下,強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)的理解性應(yīng)用。

  3、本單元多數(shù)案例都基于一定的社會(huì)生產(chǎn)背景和相關(guān)的科學(xué)知識(shí),如農(nóng)作物套種的原理和條件、工程施工的工期安排、數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)知識(shí)等,而限于教科書的篇幅,背景性資料未能呈現(xiàn)太多,需要師生共同作課前資源收集準(zhǔn)備,以此加深對(duì)內(nèi)容的理解。教學(xué)中應(yīng)注意在應(yīng)用中來掌握知識(shí)。將知識(shí)的應(yīng)用與學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。倡導(dǎo)教師采用多樣化教學(xué)方法,系統(tǒng)分析的一般步驟等陳述性知識(shí)可采用講解、展示、演示教學(xué)法,對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化這類程序性知識(shí)可采用任務(wù)解決、對(duì)話、討論和自主型教學(xué)方法等多種形式。

  4、教師在講解系統(tǒng)時(shí),可以從系統(tǒng)的實(shí)例分析入手。如一臺(tái)電冰箱可以看作是一個(gè)系統(tǒng),學(xué)校的一間多媒體教室也可以看作是一個(gè)系統(tǒng)。教學(xué)時(shí)教師可以通過師生的互動(dòng)來明確系統(tǒng)的概念和了解系統(tǒng)不同的分類。對(duì)于系統(tǒng)的基本特性可以呈現(xiàn)出不同的實(shí)例讓學(xué)生來分析出四個(gè)基本特性。尤其對(duì)于系統(tǒng)的整體性可以通過學(xué)生的辯論加以理解。

  5、在系統(tǒng)的分析的教學(xué)中,首先可以結(jié)合實(shí)例研究得出系統(tǒng)分析的概念和系統(tǒng)分析的一般步驟,然后給出問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,在此過程中讓學(xué)生理解系統(tǒng)分析的三大原則。這里只要求學(xué)生掌握粗淺的系統(tǒng)分析的基本方法。在這個(gè)基礎(chǔ)上教師可以結(jié)合實(shí)例分析引導(dǎo)學(xué)生理解系統(tǒng)優(yōu)化的深刻含義,親歷系統(tǒng)優(yōu)化的一般過程,感悟系統(tǒng)優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)意義。

  6、對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的教學(xué),教師在對(duì)系統(tǒng)的具體案例進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。教師可以通過一個(gè)典型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)讓學(xué)生理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題,如系統(tǒng)的整體功能、系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系、系統(tǒng)的整體優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上總結(jié)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)例進(jìn)行簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以加深理解。

  七、教學(xué)評(píng)價(jià)

  1、通過學(xué)生對(duì)教科書中案例的分析、討論,了解學(xué)生對(duì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)知識(shí)和技能的掌握情況,從學(xué)生收集的資料的內(nèi)容、典型性、所要說明的觀點(diǎn)分析學(xué)生對(duì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的應(yīng)用水平的掌握情況。

  2、一份系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案或一件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的作品,除了能考查學(xué)生對(duì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的理解與運(yùn)用能力外,也能考查學(xué)生應(yīng)用其他技術(shù)設(shè)計(jì)的水平。教師應(yīng)充分運(yùn)用這一綜合性辦法,評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。

  3、要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)作品進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同學(xué)互評(píng),教師可進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)。教師要把評(píng)價(jià)作為激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的催化劑,同時(shí)使評(píng)價(jià)成為教師反思、提高教學(xué)效果的一面鏡子。

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇9

  一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):

  1、系統(tǒng)的含義:

  由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體,稱為系統(tǒng)。

  案例分析:自行車:自行車由車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、鏈條、車輪(輪胎、輻條、車圈、氣門)、車閘、等主要部件組成。

  2、構(gòu)成系統(tǒng),必須具備三個(gè)條件:

  第一,至少要有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素(部分)才能組成系統(tǒng);

  第二,要素(部分)之間相互聯(lián)系、相互作用,按照一定方式形成一個(gè)整體;

  第三,這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒有的。

  3、系統(tǒng)的類型:

  (1)自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng);(2)實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng):

  人造系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是自然系統(tǒng);城市系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是人造系統(tǒng)

  生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)體系統(tǒng);哲學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是抽象系統(tǒng)

  4、系統(tǒng)的基本特性

  整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。

  (1)整體性:是系統(tǒng)最基本的特性,也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。

  系統(tǒng)是一個(gè)整體,它不是各個(gè)要素(部分)的簡(jiǎn)單相加,系統(tǒng)的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)的任何一個(gè)要素(部分)發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時(shí),都會(huì)影響其他要素(部分)或整體的功能的發(fā)揮。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。

  (請(qǐng)掌握巴爾扎克的塑像分析、木桶理論)

  (2)相關(guān)性:是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。

  碳含量與合金鋼材料的整體性能的相關(guān)性    梁的跨度與梁的厚度之間的關(guān)系

  (3)目的性:任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實(shí)現(xiàn)一定的功能,這正是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。

  對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),目標(biāo)有多個(gè),往往用一個(gè)指標(biāo)體系來描述系統(tǒng)的目標(biāo)。

  鐘表系統(tǒng)的目的性 1999年我國(guó)開始的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整

  (4)動(dòng)態(tài)性:任何系統(tǒng)都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。

  (5)環(huán)境適應(yīng)性:系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。

  春捂秋凍     電冰箱放合適的位置      飛機(jī)在空中適應(yīng)環(huán)境的飛行

  二、系統(tǒng)的分析:

  1、系統(tǒng)分析:為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo),運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序,或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。

  系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是完整而不是零星地處理問題,考慮各種主要變化因素及其相互的影響,全面地思考和解決問題。系統(tǒng)分析可以減少?zèng)Q策的失誤。目的:尋求解決問題的最佳決策。

  2、系統(tǒng)分析的一般步驟:

  ①明確問題,設(shè)立目標(biāo);②收集資料,制定方案;③分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較;④檢驗(yàn)核實(shí),作出決策。(田忌賽馬案例)

  3、系統(tǒng)分析的主要原則:

  整體性原則(丁謂修復(fù)皇宮)、科學(xué)性原則(三三進(jìn)九不如二五一十)、綜合性(孝襄高速公路)原則。

  4.系統(tǒng)優(yōu)化的目的:

  系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。

  最小的成本——最大的利潤(rùn);最短的工期——更多的工程量;最少的能耗——更多的產(chǎn)品;單位面積土地——更高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。(案例:農(nóng)業(yè)間作套種,家具利潤(rùn)問題等)

  5、影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素:指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響,并且可以認(rèn)為調(diào)節(jié)的因素。

  優(yōu)化目標(biāo);目標(biāo)函數(shù);約束條件(不能人為調(diào)節(jié));影響因素(可以人為調(diào)節(jié))。

  6、系統(tǒng)最優(yōu)化方法:使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法。

  數(shù)學(xué)模型——最優(yōu)解;    科學(xué)估算、試驗(yàn)——滿意解。 結(jié)合案例,分析系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。

  三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì):

  1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的、方法與過程:

  ①系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求:系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。不同行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著不同的技術(shù)要求。

  ②系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用:

  運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題。注重各部分的縱向、橫向聯(lián)系;依據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性,考慮當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)。

  ③系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化:首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。

  2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟:

  將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)

  確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系

  對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)

  對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等

  3、簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì):

  了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問題和基本的設(shè)計(jì)過程,寫出系統(tǒng)設(shè)計(jì)或系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的書面方案,包括必要的設(shè)計(jì)草圖以及量化數(shù)據(jù)。(案例:手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì))。

  四、簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇10

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  第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

  第二節(jié)系統(tǒng)的分析

  一、教學(xué)內(nèi)容分析

  《系統(tǒng)的分析》是選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《通用技術(shù)——技術(shù)與設(shè)計(jì)2》。本書主要學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析的基本特征、基本方法,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,本節(jié)課是課標(biāo)的重點(diǎn)要求,是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),以系統(tǒng)分析的基本方法指導(dǎo)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)的有序性和整體運(yùn)行效果,這樣才能使系統(tǒng)設(shè)計(jì)獲得整體的最佳效益,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生會(huì)了解技術(shù)設(shè)計(jì)的一些文化內(nèi)涵,能歸納技術(shù)設(shè)計(jì)中的一些思想和方法,并把它們遷移到日常的生活中解決問題,這樣有助于減少處理問題過程中的盲目性,并能學(xué)會(huì)對(duì)事件的理性分析和科學(xué)決策。

  二、教學(xué)對(duì)象分析:

  通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)涵已經(jīng)有了初步的了解,再加上以前所學(xué)內(nèi)容和生活經(jīng)驗(yàn),涉入本節(jié)課的難度不是很大

  三、目標(biāo)

  1.知識(shí)與技能: 

  1通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性,初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法

  2理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  2.程與方法:

  能運(yùn)用系統(tǒng)分析的基本方法對(duì)生活、學(xué)習(xí)、工作中遇到的問題進(jìn)行科學(xué)合理的分析,并提出優(yōu)化的方案。

  3.情感態(tài)度價(jià)值觀:

  樹立系統(tǒng)分析問題的觀念,培養(yǎng)系統(tǒng)分析的觀點(diǎn)。提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng),增強(qiáng)面對(duì)技術(shù)世界的信心以及個(gè)人、社會(huì)、環(huán)境的責(zé)任心。

  四、教學(xué)重難點(diǎn):

  1.教學(xué)重點(diǎn):

  理解系統(tǒng)基本特性及系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合案例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  2.教學(xué)難點(diǎn):

  系統(tǒng)分析的基本方法和系統(tǒng)優(yōu)化,能遷移到日常生活中,并靈活的運(yùn)用。

  五、教學(xué)概述:

  為了充分的體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位,在教學(xué)中把知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)置于具體的情景中,通過豐富的案例分析把平日的認(rèn)識(shí)從日常生活中提升到理性分析的思維上。在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,由淺到深,由易到難,以回想——分析——?dú)w納——遷移為主線,組織教學(xué)。

  鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主探究式的學(xué)習(xí)方法,交流討論、歸納,要有團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)。明確技術(shù)離不開生活。要想真正的把技術(shù)這一學(xué)科掌握好,必須把學(xué)到的知識(shí)遷移到生活實(shí)際中去,要帶著問題走進(jìn)課堂,再從課堂中走進(jìn)社會(huì)、走進(jìn)生活的環(huán)境中。

  2課時(shí)。

  六、教學(xué)器材:

  多媒體

  七、教學(xué)過程:

  一)引入

  復(fù)習(xí):

  系統(tǒng)的基本特性有那些?

  整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性

  過渡:在日常生活中,每個(gè)人都會(huì)面臨選擇、面臨決策,那么決策方法有那些呢?

  決策方法有經(jīng)驗(yàn)決策和科學(xué)決策;系統(tǒng)分析是一種科學(xué)決策的方法。

  第二節(jié)系統(tǒng)的分析

  二)新課教學(xué):

  1.什么是系統(tǒng)分析:

  為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo),運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效處理步驟和程序,或?qū)υ瓉淼南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程,就是系統(tǒng)分析。

  系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn):

  是完整地而不是零星地處理問題,考慮各種主要變化因素及其相互的影響,全面地思考和解決完問題。

  案例分析:漢字激光照排系統(tǒng)系統(tǒng)

  思考:在漢字照排方案的決策中,系統(tǒng)的整體目標(biāo)是什么?你認(rèn)為王選進(jìn)行決策的依據(jù)主要有哪些?

  (1)一是漢字字型信息量大,要解決字型信息量壓縮的問題;二是漢字的字型信息壓縮后存入計(jì)算機(jī),需要將其快速還原和輸出。

  (2)采取跨越式發(fā)展的技術(shù)路線,跨過第二代和第三代照排系統(tǒng),直接研制第四代激光照排系統(tǒng)。

  講解本案例主要是讓學(xué)生明白到漢字激光照排對(duì)我國(guó)印刷、出版、傳媒等眾多部門的重要性,同時(shí)也讓學(xué)生知道本項(xiàng)技術(shù)是我國(guó)的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  2.系統(tǒng)分析的一般步驟:

  系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能,目的是尋求解決問題的最佳決策,而生產(chǎn)和生活中的一些問題,往往存在著許多相互關(guān)聯(lián)和一些不確定的因素,所以最佳決策只是在若干方案中尋求的相對(duì)令人滿意的方案。

  系統(tǒng)分析的一般步驟可以描述為:

  明確問題,設(shè)立目標(biāo)→收集資料,制定方案→分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較→檢驗(yàn)核實(shí),作出決策

  明確問題,設(shè)立目標(biāo):明確要研究問題的性質(zhì)和范圍,提出所要達(dá)到的目標(biāo),明確約束條件。

  收集資料,制定方案:收集相關(guān)資料,制定解決問題的各種備選方案,預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的各種結(jié)果。

  分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較:對(duì)資料和數(shù)據(jù)做必要的計(jì)算,進(jìn)行各子系統(tǒng)的分析,再進(jìn)行系統(tǒng)的整體分析,將各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)比,選擇最佳方案。

  檢驗(yàn)核實(shí),作出決策:如果對(duì)制定的方案不滿意,還可按上述程序反復(fù)進(jìn)行,直到獲的滿意為止。

  案例分析:田忌賽馬

  思考:

  1)田忌與齊王的三局賽馬可以有哪幾種方案?

  2)孫臏所出的主意,為什么能使田忌贏了齊王?

  田忌賽馬

  戰(zhàn)國(guó)時(shí)代,齊王常與他的大將田忌賽馬,雙方約定每場(chǎng)各出一匹馬,分三場(chǎng)進(jìn)行比賽。齊王的馬有上、中、下三等,田忌的馬也有上、中、下三等,但每一等都比不上齊王同等的馬,于是田忌屢賽屢輸。  一日,田忌的賓客、對(duì)軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個(gè)主意,結(jié)果以二比一贏了齊王。

  在以上各方案中,齊王與田忌的賽馬結(jié)局有以3:0贏的,也有以2:1贏的,但只有一種情況是田忌以2:1取勝于齊王的,孫臏正是把這種方案推薦給了田忌,就是上述方案(3)。

  教師:作為一個(gè)系統(tǒng),通常就會(huì)有這樣或那樣的問題。如:效果不佳;或是投入的人力、物力、財(cái)力不是最小;或是某種性能不理想等等。因此系統(tǒng)需要改善,需要優(yōu)化。

  在現(xiàn)實(shí)生活中,由于受環(huán)境和條件的限制,不可能找出一切方案,也不可能對(duì)所有方案進(jìn)行全面比較,漫無邊際地去研究所有方案,無論在時(shí)間上還是人力上都不允許,運(yùn)用科學(xué)的方法就更為重要,缺乏資料,缺少對(duì)資料的科學(xué)計(jì)算和分析,只靠拍腦袋無法尋找到最優(yōu)方案。

  田忌賽馬能轉(zhuǎn)敗為勝的主要原因:

  田忌賽馬能轉(zhuǎn)敗為勝與馬、孫臏、田忌、齊威王這四個(gè)因素有關(guān),他們是缺一不可的。

  但主要是由于孫臏的原因。

  1:明確問題,設(shè)立目標(biāo)

  問題:跑馬比賽,

  目標(biāo):取得比賽勝利,

  約束條件:三匹馬參加比賽,每匹馬比賽一次。

  2:收集資料,制定方案

  田忌的賽馬共有6種方案:  

  田忌 齊王

  田忌 齊王

  ( 1)

  上馬 : 上馬

  中馬 : 中馬

  下馬 : 下馬

  ( 2)

  上馬 : 上馬

  中馬 : 下馬

  下馬 : 中馬

  ( 3)

  上馬 : 中馬

  中馬 : 下馬

  下馬 : 上馬

  ( 4)

  上馬 : 中馬

  中馬 : 上馬

  下馬 : 下馬

  ( 5)

  上馬 : 下馬

  中馬 : 上馬

  下馬 : 中馬

  ( 6)

  上馬 : 下馬

  中馬 : 中馬

  下馬 : 上馬

  3:檢驗(yàn)核實(shí),作出決策

  各種方案的比賽結(jié)果:

  4:分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較

  選擇合適的馬的出場(chǎng)順序。

  過渡:運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)要遵循系統(tǒng)分析的主要原則。

  3.系統(tǒng)分析的主要原則

  整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則三個(gè)主要原則。

  1)整體性原則

  系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)整體,要先分析整體,在分析部分;先看全局,后看局部;先看全過程,再看某一階段;先看長(zhǎng)遠(yuǎn),再看當(dāng)前。

  案例分析:丁謂修復(fù)皇宮

  想一想丁謂修復(fù)皇宮的方案為什么會(huì)成為我國(guó)古代運(yùn)用系統(tǒng)思想和方法的著名范例?

  本案例是講解系統(tǒng)整體性的一個(gè)著名案例,丁謂運(yùn)用了系統(tǒng)分析的基本方法。首先著眼于系統(tǒng)整體,要先分析整體,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全過程,再看某一階段;先看長(zhǎng)遠(yuǎn),再看當(dāng)前。把燒磚、運(yùn)輸建筑材料和處理廢墟三項(xiàng)繁重的工程任務(wù)看成一個(gè)整體中的相關(guān)部分,加以協(xié)調(diào)處理,從而找到獲得最佳效果的方案,節(jié)省了大量勞力、費(fèi)用和時(shí)間,一舉三得。

  馬上行動(dòng):p079

  請(qǐng)分析這一事件的問題所在,你認(rèn)為怎樣處理更為合理?

  2)科學(xué)性原則

  系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟,另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析,使決策的過程和結(jié)果更具說服力。

  閱讀:優(yōu)選法

  華羅庚院士

  他是中國(guó)解析數(shù)論、典型群、矩陣幾何學(xué)、自守函數(shù)論與多復(fù)變函數(shù)論等很多方面研究的創(chuàng)始人與開拓者。

  優(yōu)選法是快速尋找最佳方案的科學(xué)方法。具體的優(yōu)選法有很多,如黃金分割法、分?jǐn)?shù)法、對(duì)分法等。黃金分割法也稱0.618法。

  “黃金分割”具有很高的使用價(jià)值,其中最著名的例子就是優(yōu)選學(xué)中的“0.618”法,該方法于70年代在我國(guó)得以推廣,并取得了很大的成就。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄍ苡惺掳牍Ρ丁T诮?jīng)濟(jì)、金融中已得到廣泛應(yīng)用,形成“用科學(xué)的方法指導(dǎo)實(shí)踐,在實(shí)踐中驗(yàn)證科學(xué)”的良性循環(huán)。我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚在應(yīng)用優(yōu)選法應(yīng)用做出杰出貢獻(xiàn)。

  (1)“兩面針”牙膏:采用優(yōu)選法科學(xué)生產(chǎn)大幅度降低鋁材消耗,每年節(jié)約鋁材幾噸;結(jié)果打了3年漂亮仗…….

  (2)著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授在他晚年時(shí),在全國(guó)講學(xué),介紹他的優(yōu)選法。當(dāng)時(shí)廣東有5個(gè)水泥廠,經(jīng)過優(yōu)選法的改良,生產(chǎn)出6個(gè)水泥廠的產(chǎn)量,少建1個(gè)水泥廠,這個(gè)貢獻(xiàn)就很大。這就是說知識(shí)、健康帶來的財(cái)富,可以估算的和不可估算的都是很巨大的。

  (3)優(yōu)選法使得新西蘭培育出世界上最好的肉牛和奶牛。為了發(fā)展羊毛和肉類生產(chǎn),新西蘭采用先進(jìn)的培育技術(shù),改進(jìn)當(dāng)?shù)匮蛑坏钠贩N,使其具有國(guó)外引進(jìn)種群的特殊優(yōu)點(diǎn).

  如在煉鋼時(shí)需加入某種元素來增加鋼材強(qiáng)度,若將試驗(yàn)點(diǎn)取在這一元素用量區(qū)間的0.618處,獲得理想用量的試驗(yàn)次數(shù)將大大減少。實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)一個(gè)因素的問題,用優(yōu)選法做16次試驗(yàn),就可達(dá)到“對(duì)分法”做xx余次試驗(yàn)的效果。

  3)綜合性原則

  注重研究系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系和相互作用,既注重研究各部分間的橫向聯(lián)系,也注重研究各部分間的縱向關(guān)系。

  系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的,應(yīng)將目標(biāo)排除優(yōu)先次序,首先選取最優(yōu)先的目標(biāo),然后盡可能在不損害第一目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo),這就需要綜合分析、統(tǒng)籌兼顧、不可顧此失彼。

  系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計(jì)方案出臺(tái)所帶來的后果。(例建廠后帶來的環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞、水土流失)

  某些情況下,綜合若干方案的優(yōu)點(diǎn),會(huì)取得意外效果。(例中西醫(yī)結(jié)合治療了許多疑難雜癥)

  案例分析p080

  根據(jù)以上內(nèi)容,你認(rèn)為孝襄高速公路的設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合考慮那些目標(biāo)?

  1)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)多樣性。

  2)減少投資。

  過渡:我們做任何事情都希望達(dá)到最優(yōu)化的效果。如希望以最小的成本獲得最大的利潤(rùn),以最短的工期完成更多的工程量,以最少的能耗生產(chǎn)更多的產(chǎn)品,在單位上面積上盡可能提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。那么如何進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化?

  4.系統(tǒng)的優(yōu)化

  1)系統(tǒng)優(yōu)化的涵義

  系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。不同的目標(biāo),對(duì)應(yīng)著不同的優(yōu)化結(jié)果。

  案例分析:p081

  你認(rèn)為在你所在地區(qū),可采取那些提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施?

  農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化——農(nóng)業(yè)間作套種。

  l       目的:實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、增收、提高土地的利用率。

  l       條件:農(nóng)作物的生長(zhǎng)特性、天氣、氣候。

  l       手段:利用農(nóng)作物生長(zhǎng)的季節(jié)差、時(shí)間差。

  l       約束條件:農(nóng)作物的生長(zhǎng)特征、天氣、氣候等因素對(duì)農(nóng)作物套種起著限制作用,是不能人為調(diào)節(jié)的。

  l       套種的技術(shù)水平田間管理病蟲害防治對(duì)產(chǎn)量有直接影響,并可以人為調(diào)節(jié)。可優(yōu)化。    

  建筑材料的改進(jìn)也是一項(xiàng)優(yōu)化技術(shù),以往建筑物的墻體多采用實(shí)心磚,現(xiàn)在采用了空心磚,在保證強(qiáng)度、隔熱隔音效果的同時(shí),節(jié)省了材料。

  飛機(jī)制造中大量使用復(fù)合材料來減輕重量,提高了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、飛行性能、節(jié)省燃油等。

  上例中,優(yōu)化的目標(biāo)是增產(chǎn)增收和提高土地的利用率,這一目標(biāo)與土地的單位面積農(nóng)作物收益總和之間的關(guān)系就稱為目標(biāo)函數(shù)。農(nóng)作物的生長(zhǎng)特性、天氣、氣候等因素對(duì)作物套種起到限制作用,并且是不能人為調(diào)節(jié)的,稱為約束條件。套種的技術(shù)水平、套種的田間管理、病蟲害防治等對(duì)套種的產(chǎn)量產(chǎn)值有直接影響,這些是增產(chǎn)增收的影響因素。

  影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響,并且可以認(rèn)為調(diào)節(jié)的因素。

  進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)考慮的三個(gè)要素:

  目標(biāo)與目標(biāo)函數(shù):目標(biāo)與收益總和之間的關(guān)系

  約束條件:對(duì)目標(biāo)函數(shù)起限制作用,不能人為調(diào)節(jié)

  影響因素:產(chǎn)生影響,可人為調(diào)節(jié)。

  對(duì)于比較復(fù)雜的系統(tǒng),人們對(duì)其特征了解不夠,所以需要運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)的手段描述它,進(jìn)而找到合適的解決方案。 

  2)數(shù)學(xué)建模

  用數(shù)學(xué)公式或圖表等描述客觀事物的特征模型,稱為數(shù)學(xué)模型。

  案例分析:p081

  利潤(rùn)問題

  三個(gè)要素

  l       目標(biāo):家具銷售獲取最大利潤(rùn)

  l       約束條件:材料、勞動(dòng)力、合同

  l       影響因素:椅子數(shù)量x1、桌子數(shù)量x2 。(決策變量)

  建立關(guān)系:

  l       目標(biāo)函數(shù):smax=50x1+60 x2

  l       約束條件:4x1+6 x2≤600(材料)

  20 x1+18 x2≤400(工時(shí))

  x1≥8  ,  x2≥5(合同)

  l       最優(yōu)方案:

  課堂探究:碼頭位置的選擇

  在江邊一側(cè)有a、b兩個(gè)廠,它們到江邊的距離分別是2km和3km,設(shè)兩廠沿江方向的距離是3.5km,現(xiàn)在要在江邊修建一個(gè)碼頭,使得兩廠的產(chǎn)品能夠順利過江,問碼頭應(yīng)建在什么位置,才能使運(yùn)輸路線最短?

  分析:

    根據(jù)要求可畫出上圖,在江邊de上求一點(diǎn)c,使c到a、b兩廠的距離之和為最短。  

    數(shù)學(xué)模型為: smin=ac+bc

  最佳方案:

  碼頭建在與a廠到江邊垂直距離位置相距1.4km處,運(yùn)輸路線最短。

  3)最優(yōu)化方法

  (1)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型求解。

  能夠通過優(yōu)化建立數(shù)學(xué)模型的,得到的解就是最優(yōu)解

  (2)通過科學(xué)的估算、試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不能夠確切描述目標(biāo)函數(shù)的,通過推算或推斷得到滿意解

  為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多樣的,但無論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法,都需要經(jīng)過若干次完善和驗(yàn)證,才能得出最優(yōu)解或滿意解。

  4)系統(tǒng)優(yōu)化的意義

  實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化,就可以在一定資源條件下,取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果,而投入的人力、物力、財(cái)力達(dá)到最小。

  5)系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn):

  案例分析:p083    裝修施工的組織優(yōu)化

  目標(biāo):對(duì)資源的利用是最為合理

  約束條件:水電、木工、油漆依次序裝修

  影響因素:施工時(shí)間、裝修隊(duì)數(shù)量、設(shè)備數(shù)量、管理能力

  你還能想到什么方案?

  綜合分析各種方案,你認(rèn)為最合理的方案是哪一種?

  【案例】:阿拉斯加原油輸送方案

  1)明確問題,設(shè)立目標(biāo)

  任務(wù):由阿拉斯加?xùn)|北部的普拉德霍灣油田向美國(guó)本土運(yùn)輸油田。

  2)收集資料,制定方案

  環(huán)境:油田處于北極圈內(nèi),海灣常年處于冰封狀態(tài),陸地最低氣溫達(dá)-50 c。當(dāng)前采用的一般方案:

  方案1由海路用油船運(yùn)輸

  方案2用帶加溫系統(tǒng)的油管輸送

  3)分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較

  處理策略:考慮到安全和供油的穩(wěn)定性,暫時(shí)把方案2作為參考方案作進(jìn)一步的細(xì)致研究。同時(shí)繼續(xù)考慮新的方案。

  提出方案3:把含10%-20%氯化鈉的海水加到原油中去,使在低溫下的原油成乳狀液,仍能暢流,這樣就可以用普通的輸油管道運(yùn)送了。

  提出方案4:將地下石油蘊(yùn)涵的天然氣轉(zhuǎn)化為甲醇加到原油中,降低原油的熔點(diǎn),增加流動(dòng)性,從而用普通的管道就可以同時(shí)輸送原油和天然氣,僅管道鋪設(shè)費(fèi)就可以節(jié)省近60億美金。

  綜合各方案優(yōu)、缺點(diǎn),以及成本、安全性等,確定第4種方案為最終方案。

  4)檢驗(yàn)核實(shí),作出決策

  反思:如果僅僅在前面3個(gè)方案上優(yōu)化,無論如何都得不到方案4的巨大效益。分析人員運(yùn)用其專業(yè)知識(shí),將石油中的原油和天然氣的運(yùn)輸作為一個(gè)整體進(jìn)行系統(tǒng)分析,獲得了成功,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的實(shí)際價(jià)值。

  小結(jié)

  1.什么是系統(tǒng)分析?

  2.系統(tǒng)分析的一般步驟:

  明確問題,設(shè)立目標(biāo) → 收集資料,制定方案→分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較→檢驗(yàn)核實(shí),作出決策

  3.系統(tǒng)分析的主要原則

  整體性原則

  科學(xué)性原則

  綜合性原則。

  4.系統(tǒng)的優(yōu)化

  1)系統(tǒng)優(yōu)化的意義

  2)數(shù)學(xué)建模

  3)最優(yōu)化方法

  4)系統(tǒng)優(yōu)化的意義

  5)系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn):

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇11

  “系統(tǒng)”一詞是一個(gè)經(jīng)常使用的詞匯,各大搜索引擎對(duì)“系統(tǒng)”一詞的搜索統(tǒng)計(jì),可是我們仔細(xì)想想,好多系統(tǒng)我們似乎看不清,摸不透,有些神秘感!那么,什么是系統(tǒng)?它有什么特性?

  【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

  1、從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義。

  2、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性,初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。

  3、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  4、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例的分析,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

  5、確定一個(gè)生活或生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象,根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。

  【知識(shí)整理】 

  一、從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義。

  先思考兩個(gè)故事:

  我國(guó)古代《申鑒 時(shí)事》中記載的有關(guān)用網(wǎng)眼捕鳥的故事。

  法國(guó)雕塑家羅丹關(guān)于《巴爾扎克的雕像》的傳說。

  【討論】這兩個(gè)故事說明了什么?                                                分別造成了什么后果?                                                               再來看,下列實(shí)例那些是系統(tǒng)那些不是系統(tǒng):

  塑料大棚 、一支球隊(duì)、一個(gè)原子、一輛自行車、一片湖泊、一只小熊、手表、縫紉機(jī)、        一片森林、智能大樓  、  一架飛機(jī)、手機(jī)

  總結(jié):

  那么現(xiàn)在大家根據(jù)以上的例子跟故事來總結(jié)系統(tǒng)的含義:

  1、系統(tǒng)的含義:                                                       

  由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。

  2、構(gòu)成系統(tǒng)的三要素:

  (1)                                                     

  (2)                                                          

  (3)                                                           

  臺(tái)燈:由那些部分組成?                       它的功能是什么?                  它的組成部分是否具有臺(tái)燈整體的功能?        

  自行車:由那些部分組成?                       它的功能是什么?                  它的組成部分是否具有臺(tái)燈整體的功能?        

  3、自行車由傳動(dòng)系統(tǒng);制動(dòng)系統(tǒng);承重系統(tǒng);方向控制系統(tǒng)等等組成,這說明一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部可以有             組成,而傳動(dòng)系統(tǒng)又有腳蹬、鏈輪、鏈條等組成

  4、系統(tǒng)的分類  系統(tǒng)可按不同的標(biāo)準(zhǔn)和需要來分類:

  (1)人體系統(tǒng)      系統(tǒng);城市系統(tǒng)      系統(tǒng)

  (2)自行車的傳動(dòng)系統(tǒng)      系統(tǒng);計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)         系統(tǒng)

  (3)氨氣的合成系統(tǒng)是      ,生態(tài)系統(tǒng)是          系統(tǒng)。

  (4)簡(jiǎn)單系統(tǒng)                             

  復(fù)雜系統(tǒng)                               

  (5)黑色系統(tǒng)                               

  白色系統(tǒng)                                      

  二、通過簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的案例分析,理解系統(tǒng)的基本特性,初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法。

  請(qǐng)同學(xué)們說出下列諺語或?qū)嵗兴N(yùn)涵的科學(xué)道理

  (1)人們往往希望汽車跑得又快又省油,但車速過快會(huì)格外耗油,有個(gè)折中的最適當(dāng)?shù)乃俣冉薪?jīng)濟(jì)速度,最省油。

  (2)過度發(fā)展畜牧業(yè),導(dǎo)致綠洲變成荒漠。

  (3)一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃。

  (4)三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮。

  (5)要經(jīng)常給機(jī)械手表上鏈,即擰發(fā)條。

  (6)春捂秋凍      、舍卒保車     、棄車保帥    、 三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮    、人心齊,泰山移       、唇亡齒寒      、皮之不存,毛將焉附       、水能載舟,亦能覆舟    、上行下效     、多米諾效應(yīng)     、用進(jìn)廢退         、蝴蝶效應(yīng)        

  總結(jié):

  系統(tǒng)的基本性質(zhì)

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  (1)             是系統(tǒng)的最基本特性,也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。

  (2)系統(tǒng)的任何一個(gè)要素或部分發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時(shí),都會(huì)影響到其他要素(部分)或整體的功能的發(fā)揮,這是系統(tǒng)的       特性。

  (3)相關(guān)性指                                                     

  (4)目的性指                                                       這是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。

  (5)環(huán)境適應(yīng)性指                                                     

  (6)動(dòng)態(tài)性指                                                            

  (7)層次性                                                                 

  系統(tǒng)的思想 :                                                                  

  系統(tǒng)分析的基本方法:                                                            

  系統(tǒng)分析的步驟:                                                                       

  思考:下列的事例體現(xiàn)了系統(tǒng)的什么特性?

  (1)任何一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的零件之間都會(huì)有磨損,為了保持系統(tǒng)的性能,必須定期給零件添加潤(rùn)滑劑或更換零件

  (2)竹子開花,大量熊貓死亡

  (3)地球包含于太陽系,太陽系又包含于銀河系。

  理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  三、理解系統(tǒng)優(yōu)化的意義,能結(jié)合實(shí)例分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素。

  系統(tǒng)優(yōu)化                                                                      

  系統(tǒng)優(yōu)化的意義                                                                      

  系統(tǒng)優(yōu)化的一般性步驟                                                           

  系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素:

  1、                                                 

  2                                                           

  3                                                

  4                                                  

  最優(yōu)化方法:                                                

  最優(yōu)化的原則:1、                                               

  2、                                        

  3、                                         

  最優(yōu)化的一般步驟:                                                   

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則:                                                    

  知識(shí)練習(xí)檢測(cè)

  一、選擇題:

  1、一棵大樹是一個(gè)系統(tǒng),它屬于(     )

  a、抽象系統(tǒng)         b、開放系統(tǒng)

  c、靜態(tài)系統(tǒng)         d、人造系統(tǒng)

  2、系統(tǒng)的基本特性包括(    )

  a、整體性、先進(jìn)性、相關(guān)性、目的性、層次性、動(dòng)態(tài)性              

  b、整體性、可靠性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性、層次性、動(dòng)態(tài)性           

  c、整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性、層次性、動(dòng)態(tài)性       

  d、整體性、開放性、實(shí)用性、可靠性、層次性、動(dòng)態(tài)性

  3、飛機(jī)在空中飛行時(shí),時(shí)常受到大氣對(duì)流的影響而產(chǎn)生顛簸,當(dāng)飛機(jī)的檢測(cè)裝置接收到這一信號(hào)后,經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié),能在很短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài),克服大氣對(duì)流對(duì)飛機(jī)飛行的影響,保持平穩(wěn)飛行。這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性?(     ) 

  a、整體性       b、相關(guān)性        

  c、環(huán)境適應(yīng)性   d、動(dòng)態(tài)性

  4、在下列關(guān)于系統(tǒng)相關(guān)性的理解中,你認(rèn)為正確的是(    )。

  a.一個(gè)系統(tǒng)往往存在多個(gè)目標(biāo),這些目標(biāo)還常常不一致,需要進(jìn)行協(xié)調(diào)

  b.系統(tǒng)通常都是由若干部分組成的

  c.系統(tǒng)各組成元素之間、部分和整體之間不僅相互關(guān)聯(lián),相互作用,而且任何一個(gè)組成部分發(fā)生變化,都會(huì)影響其它部分和整體任務(wù)的完成。

  d.系統(tǒng)包含子系統(tǒng),它又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

  5、臺(tái)式計(jì)算機(jī)的cpu上安裝的小風(fēng)扇有時(shí)轉(zhuǎn)的快,有時(shí)轉(zhuǎn)的慢,這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性:

  a、整體性     b、相關(guān)性

  c、環(huán)境適應(yīng)性 d、動(dòng)態(tài)性

  6、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒什么意義,但是如果將它們按照一定的結(jié)構(gòu)形式造成一座橋梁,就具有了交通的功能,這個(gè)案例說明系統(tǒng)最基本的特性是:(   )

  a、目的性 b、動(dòng)態(tài)性 c、整體性 d、適應(yīng)性

  7、下面那一種做法可能使學(xué)習(xí)系統(tǒng)優(yōu)化(   )

  a、學(xué)習(xí)目標(biāo)定的高出實(shí)際水平很多

  b、以一種學(xué)習(xí)方法為主,且根據(jù)不同科目動(dòng)態(tài)調(diào)整

  c、課本是最接近大綱的,也包括了所有最典型的例題跟練習(xí)題,所以只用課本學(xué)習(xí)即可,不用任何的參考資料

  d、學(xué)習(xí)成績(jī)一般基礎(chǔ)不牢,購買大量?jī)r(jià)格昂貴的學(xué)習(xí)資料用于提高自己的學(xué)習(xí)

  8、系統(tǒng)優(yōu)化的意義(    )

  a、獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳功能   

  b、改善系統(tǒng)的環(huán)境

  c、調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)                 

  d、改變系統(tǒng)的特征

  9、在比較水稻一年種兩季還是三季產(chǎn)量才會(huì)高時(shí),有人說三三進(jìn)九不如二五一十,這體現(xiàn)了系統(tǒng)的(    )分析方法。

  a 目標(biāo)分析   b任務(wù)分析   c定性分析   d定量分析

  10、原來,冬天的時(shí)候?yàn)榱吮E覀兘?jīng)常在窗子上貼一層薄膜,而在夏天時(shí)我們就換上紗窗,這體現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

  a整體性原則 b動(dòng)態(tài)性原則  c綜合處理的原則 d人性化設(shè)計(jì)的原則

  11、趙明同學(xué)家所在街道的人行道路在一年內(nèi)進(jìn)行了鋪設(shè)通訊線路、煤氣管道、下水管道修理三次施工,給市民帶來了生活的不便,這說明對(duì)于道路的改造不符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

  a整體性原則 b動(dòng)態(tài)性原則  c綜合處理的原則 d人性化設(shè)計(jì)的原則

  12、在我們的生活中,人們經(jīng)常需要對(duì)很多技術(shù)產(chǎn)品不斷進(jìn)行改進(jìn),以滿足不同人群的需要,那么空調(diào)器從普通的定頻空調(diào)發(fā)展到節(jié)能和制冷快的變頻空調(diào),屬于下列優(yōu)化原因的什么優(yōu)化:(  )

  a專業(yè)化帶來的優(yōu)化、

  b聯(lián)合、 協(xié)作產(chǎn)生的優(yōu)化、

  c創(chuàng)新、革新產(chǎn)生的優(yōu)化、

  d新的投入產(chǎn)生優(yōu)化

  二、非選擇題:

  1 、一個(gè)人一天不吃飯,也不喝水,在這段時(shí)間內(nèi),我們可以把人體系統(tǒng)看作一個(gè)封閉系統(tǒng)(  )

  2、制定的優(yōu)化目標(biāo)是否適度,是影響系統(tǒng)優(yōu)化的一個(gè)重要因素(    )

  3、堅(jiān)持系統(tǒng)的整體最優(yōu)化,是系統(tǒng)優(yōu)化的原則之一(   )

  4、對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,往往只需要改進(jìn)或完善系統(tǒng)中某一結(jié)構(gòu)即可(  )

  5、系統(tǒng)是一個(gè)整體,他是各個(gè)要素簡(jiǎn)單相加(   )

  6、“木桶理論”認(rèn)為,木桶的盛水量取決于最短的那一塊木板的長(zhǎng)度。請(qǐng)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)解釋。

  7、“泰坦尼克”號(hào)油輪,在當(dāng)時(shí)該油輪各項(xiàng)技術(shù)性能是世界最先進(jìn)的。但是為什么觸冰后會(huì)沉沒?這說明系統(tǒng)具有(   )性,輪船撞上冰山,山給予輪船的是一種(   )力,輪船之所以沉沒說明所用材料的(   )性能不好,在制作輪船的過程當(dāng)中我們可以通過(  )來預(yù)測(cè)它的這種性能,在實(shí)驗(yàn)過程中我們將用到(   )系統(tǒng)分析方法,這種實(shí)驗(yàn)屬于(   )實(shí)驗(yàn),還屬于(   )實(shí)驗(yàn) ,輪船屬于(   )結(jié)構(gòu),輪船穩(wěn)定性的主要原因(    )。

  錯(cuò)題整理及反思:                                                                            

系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 篇12

  第三單元《系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》第三節(jié)---系統(tǒng)的設(shè)計(jì).ppt

  第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

  第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  一、教學(xué)內(nèi)容分析

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)是研究和認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的目的,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)圍繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開。根據(jù)系統(tǒng)的目的和要求、各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化,就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟,應(yīng)能進(jìn)行簡(jiǎn)單的系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。可結(jié)合具體實(shí)例讓學(xué)生分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些主要的問題,并組織討論活動(dòng)。

  本節(jié)由“1.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”、“2.簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)”等2小節(jié)組成。

  本部分教材編寫突出連個(gè)特點(diǎn):首先,突出技術(shù)的思想方法。教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)了科技發(fā)展的先進(jìn)成果和先進(jìn)文化,是當(dāng)代技術(shù)思想和方法重要的基礎(chǔ)組成部分,具有豐富的思想內(nèi)涵和方法論意義,對(duì)所有學(xué)生的發(fā)展都具有教育價(jià)值,是技術(shù)的學(xué)習(xí)真正超越技能主義的局限,使技術(shù)成為“有思想的技術(shù)”,拓展學(xué)生對(duì)技術(shù)的認(rèn)識(shí),促使學(xué)生認(rèn)識(shí)上的遷移和共通能力的發(fā)展。其次,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用理論和方法解決實(shí)際問題。這里更多的是注重學(xué)生從理論到實(shí)踐的第二次認(rèn)識(shí)飛躍,在編寫安排上是從理論入手,最后回到設(shè)計(jì)的實(shí)踐。

  二、教學(xué)對(duì)象分析:

  通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化已經(jīng)有了初步的了解,通過簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例的分析,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

  三、目標(biāo)

  1.知識(shí)與技能: 

  (1)通過簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例的分析,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

  (2)確定一個(gè)生活或生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象,根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。

  2.程與方法:

  通過案例進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)中將系統(tǒng)的基本特性考慮到設(shè)計(jì)中去,考慮到系統(tǒng)各要素之間的作用和聯(lián)系, 進(jìn)行系統(tǒng)分析和優(yōu)化.

  通過手電筒進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)中將系統(tǒng)的基本特性考慮到設(shè)計(jì)中去,考慮到系統(tǒng)各要素之間的作用和聯(lián)系, 進(jìn)行系統(tǒng)分析和優(yōu)化.

  3.情感態(tài)度價(jià)值觀:

  (1)學(xué)會(huì)把系統(tǒng)思想和方法運(yùn)用到自己的生活、工作和學(xué)習(xí)中去進(jìn)行設(shè)計(jì)

  (2)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦實(shí)踐能力。

  四、教學(xué)重難點(diǎn):

  1.教學(xué)重點(diǎn):

  (1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要考慮的主要問題;系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過程及思想方法。

  (2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要考慮的主要問題分析。

  2.教學(xué)難點(diǎn):

  簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。

  五、教學(xué)概述:

  在教學(xué)實(shí)踐中讓學(xué)生分成學(xué)習(xí)小組進(jìn)行設(shè)計(jì)并給出設(shè)計(jì)方案,讓學(xué)生在技術(shù)實(shí)踐中學(xué)會(huì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和提升。通過案例簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),把系統(tǒng)的思想貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中,初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,學(xué)習(xí)如何進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

  2課時(shí)。

  六、教學(xué)器材:

  玩具電動(dòng)機(jī)、燈泡、齒輪、手搖柄、導(dǎo)線等

  七、教學(xué)過程:

  一)引入:我們每個(gè)人都會(huì)在日常生活中遇到系統(tǒng)設(shè)計(jì),系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)用的案例比比皆是。

  例如:

  家庭室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)

  假期旅游行程設(shè)計(jì)

  個(gè)人形象設(shè)計(jì)

  班級(jí)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表設(shè)計(jì)等等

  第三節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  二)新課教學(xué):

  閱讀課文第7690頁,思考以下三個(gè)問題:

  1、什么是系統(tǒng)設(shè)計(jì)?

  2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題有哪些?

  3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟是什么?

  (一)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  抽學(xué)生回答,檢查閱讀結(jié)果。加深其他學(xué)生印象。

  1.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義

  系統(tǒng)設(shè)計(jì):在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。

  2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題:

  1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求。

  理解:從系統(tǒng)的整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的

  2)系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。

  理解:運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題,注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。依據(jù)系統(tǒng)的基本特性,既要考慮當(dāng)前,也要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)。

  3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

  理解:從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善個(gè)部分的設(shè)計(jì)。

  馬上行動(dòng):

  思考:從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路出發(fā),怎樣理順這些關(guān)系?

  學(xué)生:路向選擇——地質(zhì)勘探——資金分配——人員調(diào)配——材料購置——施工進(jìn)度     

  (1)要實(shí)現(xiàn)筑路工程的總體目標(biāo)是:經(jīng)濟(jì)、快速、安全、方便地選擇路向。

  (2)進(jìn)行地質(zhì)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(shù)方案,不同的地段實(shí)施不同技術(shù)方案,如公路要越過兩座山坡,是穿隧道還是繞道行。

  (4)進(jìn)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(shí)進(jìn)行,實(shí)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(fèi),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(jìn)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

  3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟:

  (1)將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng);

  (2)確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系;

  (3)對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià);

  (4)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。

  可以概括為“總——分——總”。就是當(dāng)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)對(duì)象時(shí),可以先將對(duì)象分解為一個(gè)子系統(tǒng),分析和確定各個(gè)子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能以及它們之間的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)組成,然后單獨(dú)對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及優(yōu)化,然后對(duì)由完成的子系統(tǒng)作為構(gòu)件的系統(tǒng)整體進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。

  4. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法要點(diǎn):

  1.遵守設(shè)計(jì)的一般過程、方法和原則(見《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》p35~p39)

  2.遵守系統(tǒng)設(shè)計(jì)中特有的兩條原則:

  (1)設(shè)計(jì)好系統(tǒng)中的每一個(gè)元素或子系統(tǒng)。

  (2)設(shè)計(jì)好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

  (二)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn):

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)多用于比較復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程、規(guī)劃系統(tǒng)工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等方面(講解課本上兩個(gè)案例)。

  案例分析:手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)

  講解:王丹遇到了照明問題,想解決這個(gè)問題就要用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  (一)王丹的目的:用所學(xué)過的知識(shí),設(shè)計(jì)并制作一只簡(jiǎn)易的手電筒。

  (二)設(shè)計(jì)要求:可照明的手電筒,攜帶方便,使用安全。

  (三)設(shè)計(jì)分析

  1.手電筒的結(jié)構(gòu):

  (1)可把手電筒看成一個(gè)整體

  (2)再把手電筒照明供電部分分為兩個(gè)子系統(tǒng),一個(gè)是照明子系統(tǒng);另一個(gè)是供電子系統(tǒng)。

  (3)照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導(dǎo)線。

  (4)供電子系統(tǒng)的要素是電源、開關(guān)。

  2.手電筒的功能

  (1)手電筒的功能就是照明,取決于各個(gè)組成要素

  (2)供電裝置電源是通過導(dǎo)線的連接驅(qū)動(dòng)燈泡的發(fā)光,這些是基本要素,缺少任何一個(gè),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(gè)要素按照一定的要求進(jìn)行匹配,組裝才能達(dá)到目的功能

  (2)合理選擇元器件

  (四)設(shè)計(jì)方案:方案c

  1.設(shè)計(jì)目標(biāo):設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)發(fā)電手電筒,用發(fā)電機(jī)代替干電池進(jìn)行供電。

  2.手電筒系統(tǒng)的各要素:

  3.工作原理:

  用手搖動(dòng)手柄,使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)由磁鐵和線圈組成的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,輸出電流,使小燈泡發(fā)光。

  (五)方案制作

  試驗(yàn):測(cè)試玩具電動(dòng)機(jī)能否改裝為發(fā)電機(jī)

  試驗(yàn)器材:玩具電動(dòng)機(jī)、小燈泡、粗棉線、導(dǎo)線。

  試驗(yàn)過程:

  (1)在電動(dòng)機(jī)的接頭上連接小燈泡。

  (2)在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上繞十幾圈的棉線。

  (3)用力快速抽動(dòng)棉線,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子迅速轉(zhuǎn)動(dòng),觀察小燈泡發(fā)光情況。

  試驗(yàn)總結(jié):

  當(dāng)外力使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,小燈泡發(fā)

  光。玩具電動(dòng)機(jī)經(jīng)改裝可以發(fā)電。

  講解:試驗(yàn)獲得成功后,他們開始動(dòng)手制作。

  (1)       設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路,畫出電路圖。

  (2)       根據(jù)電路圖,選擇元器件,2.5v的燈泡、導(dǎo)線、發(fā)電機(jī)、大齒輪、小齒輪、發(fā)電機(jī)座子、手柄等。

  (3)       通過手搖柄控制燈泡發(fā)光。

  工作原理:手柄的軸與大齒輪軸連接,利用輪軸原理,把手運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉(zhuǎn)速,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),快速切割磁感線引起磁通量的變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),有了感應(yīng)電流,使小燈泡持續(xù)發(fā)光。

  學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn)制作:

  問:你們?cè)谠O(shè)計(jì)和制作時(shí)遇到哪些問題?

  學(xué)生:小玩具電動(dòng)機(jī)選擇,大小齒輪的匹配。

  問:對(duì)手電筒的設(shè)計(jì)方案怎樣進(jìn)行優(yōu)化的?

  案例分析:“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)”

  現(xiàn)在人們最大消費(fèi)就是購房,當(dāng)房子買下后,面臨的就是裝修問題了。在裝修過程中,許多業(yè)主和裝修公司都十分重視“木工活”、“瓦工活”的施工質(zhì)量和效果,人們?nèi)菀缀鲆曌≌氖覂?nèi)電氣設(shè)計(jì),導(dǎo)致裝潢完成后才發(fā)現(xiàn)有設(shè)計(jì)不合理之處,或住戶對(duì)每條線路的走向一無所知,殊不知,對(duì)將來的使用影響最大的,既不是地上的磚鋪得平不平,也不是墻壁上的涂料刷得是否牢固,而是室內(nèi)電線、電話線、有線電視光纜的鋪設(shè)是否安全合理,使用后出現(xiàn)了故障能不能檢修,所以進(jìn)行住宅室內(nèi)電氣線路設(shè)計(jì)很重要。

  隨著住戶各類家用電器的逐漸增多,特別是空調(diào)、電熱水器等大功率電器的使用,住宅電氣設(shè)計(jì)由原來的純照明向多功能的方向發(fā)展。為避免住戶使用過程中的電氣線路過載等狀況的發(fā)生,運(yùn)用系統(tǒng)的思想整體地進(jìn)行電氣線路的設(shè)計(jì)是非常必要的。

  下面我們就對(duì)楊輝購買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內(nèi)電氣線路進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì).

  組織學(xué)生討論并分析教材第89頁案例: “室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)”明確室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)從以下方面考慮。

  (一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求:

  1.分析室內(nèi)照明的功能需求,書房、臥室、客廳、廚房、衛(wèi)生間和涼臺(tái)的照明要求是如何的?

  2.系統(tǒng)組成部分之間的相互聯(lián)系和作用:針對(duì)不同的照明需求來選擇怎樣的燈具?

  3.如何計(jì)算家居總用電量?

  4.室內(nèi)照明的電線敷設(shè)的安全標(biāo)準(zhǔn)?

  5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及其優(yōu)化:

  (二)設(shè)計(jì)要求:

  1.用電負(fù)荷:照明用電負(fù)荷800w,娛樂用電負(fù)荷1500w,廚房用電負(fù)荷1300w,空調(diào)用電負(fù)荷3000w。最大功率p=800w+1500w+1300w+3000w=11100w

  2.照明和各種家用電器使用安全、方便,相互之間影響小,便于維修。

  (三)設(shè)計(jì)分析;

  1.設(shè)計(jì)的目的方便住戶使用,滿足住戶的舒適和審美要求,便于維修,安裝規(guī)范,確保室內(nèi)電氣線路的安全。

  2.室內(nèi)配電系統(tǒng)由電源配電箱和若干個(gè)回路組成,它們構(gòu)成了室內(nèi)電器線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

  3.當(dāng)某一回路發(fā)生故障時(shí),不影響其他回路的正常工作。

  (四)設(shè)計(jì)方案:

  1.電源配電箱

  電源通過住宅的專用配電箱再進(jìn)入室內(nèi)房間,配電箱中應(yīng)有短路、過載和漏電保護(hù),具有過負(fù)載、

  過電壓和漏電保護(hù)功能。每戶應(yīng)設(shè)置強(qiáng)弱電箱,配電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)動(dòng)作電流30ma的漏電保護(hù)器,分路經(jīng)過控開后,分別控制照明,空調(diào),插座等。控開的工作電流應(yīng)與終端電器的最大工作電流相匹配,一般情況下,照明10a,插座16a,柜式空調(diào)20a,進(jìn)戶40-60a。

  2.電路的設(shè)計(jì)

  楊揮家用電負(fù)荷最大值約為11.1kw,通過安全電流11.1kw/220v=21a,電流過大各線路必須采用單獨(dú)的電路回路。室內(nèi)配電系統(tǒng)采用多回路形式,本例設(shè)計(jì)有照明回路、插座回路、空調(diào)回路,對(duì)于廚房、浴室設(shè)立單獨(dú)回路。

  3.導(dǎo)線與電器設(shè)備選擇

  (1)導(dǎo)線:為了防火、維修及安全,最好選用有長(zhǎng)城標(biāo)志的“國(guó)標(biāo)” 塑料或橡膠絕緣保護(hù)層的單股銅芯電線,線材槽載面積一般是:照明用線選用1.5平方毫米,插座用線選用2.5平方毫米,空調(diào)用線不得小于4平方毫米,接線選用綠黃雙色線,接開關(guān)線(火線)用紅、白、黑、紫等任一種。但在同一家裝工程中用線的顏色用途應(yīng)一致。

  (2)電器設(shè)備:電源配電箱、電表、控制開關(guān)漏電保護(hù)開關(guān)、電源插座、開關(guān)面板、插座的選材面板的尺寸應(yīng)與預(yù)埋的接線盒的尺寸一致;表面光潔、品牌標(biāo)志明顯,有防偽標(biāo)志和國(guó)家電工安全認(rèn)證的長(zhǎng)城標(biāo)志;開關(guān)開啟時(shí)手感靈活,插座穩(wěn)固,銅片要有一定的厚度;面板的材料應(yīng)有阻燃性和堅(jiān)固性。

  (五)線路布置

  1.智能系統(tǒng):在住宅電氣線路設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)埋電話線、有線電視信號(hào)線、視頻線、網(wǎng)絡(luò)線,在客廳和三間睡房預(yù)埋電話線、有線電視信號(hào)線、視頻線、選擇其中一間睡房作為書房,預(yù)埋網(wǎng)絡(luò)線。

  2.照明回路:在睡房、客廳、飯廳、廚房、浴室、涼臺(tái)室安裝一個(gè)主光源吊燈,在睡房和客廳的墻壁上安裝輔助光源壁燈。

  3.功能電路:廚房放置冰箱、電飯堡、電熱水器,排氣扇電源插座,浴室安裝淋浴器、洗衣機(jī)的電源插座,睡房和客廳安裝空調(diào)的電源插座,書房安裝娛樂電視機(jī)、音響、電腦等的電源插座都是獨(dú)立的電源回路。

  4.線路布置圖:在形成了住宅的電氣線路設(shè)計(jì)方案后,繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖,編寫《電氣線路設(shè)計(jì)說明書》草擬布線圖。

  (1)劃線。確定線路終端插座,開關(guān),面板的位置,在墻面標(biāo)畫出準(zhǔn)確的位置和尺寸。

  (2) 開槽。

  (3)電源線配線

  (4) 埋設(shè)暗盒及敷設(shè)pvc電線管。

  (5) 穿線。

  (6) 安裝開關(guān),面板,各種插座,強(qiáng)弱電箱和燈具。

  (7) 檢查。

  (8) 完成電路布線圖,并向住戶反饋設(shè)計(jì)方案,根據(jù)住戶的意見進(jìn)行修正。提交設(shè)計(jì)單位備案。

  5.布線要求原則:

  (1) 設(shè)計(jì)布線時(shí),執(zhí)行強(qiáng)電走上,弱電在下,橫平豎直,避免交叉,美觀實(shí)用的原則。

  (2) 開槽深度應(yīng)一致,一般是pvc管直徑+10mm。

  (3) 電源線配線時(shí),所用導(dǎo)線截面積應(yīng)滿足用電設(shè)備的最大輸出功率。一般情況,照明1.5平方空調(diào)掛機(jī)及插座2.5平方,柜機(jī)4.0平方,進(jìn)戶線10.0平方。

  (4) 暗線敷設(shè)必須配阻燃pvc管。插座用sg20管,照明用sg16管。當(dāng)管線長(zhǎng)度超過15m或有兩個(gè)直角彎時(shí),應(yīng)增設(shè)拉線盒。天棚上的燈具設(shè)拉線盒固定。

  (5) pvc管應(yīng)用管卡固定。pvc管接頭均用配套接頭,用pvc膠水粘牢,彎頭均用彈簧彎曲。

  (6) pvc管安裝好后,統(tǒng)一穿電線,同一回路電線應(yīng)穿入同一根管內(nèi),但管內(nèi)總根數(shù)不應(yīng)超過8根,電線總截面積(包括絕緣外皮)不應(yīng)超過管內(nèi)截面積的40%。

  (7) 電源線與通訊線不得穿入同一根管內(nèi)。

  (8) 電源線及插座與電視線及插座的水平間距不應(yīng)小于500mm。

  (9) 電線與暖氣、熱水、煤氣管之間的平行距離不應(yīng)小于300mm,交叉距離不應(yīng)小于100mm。

  (10) 穿入配管導(dǎo)線的接頭應(yīng)設(shè)在接線盒內(nèi),線頭要留有余量150mm,接頭搭接應(yīng)牢固,絕緣帶包纏應(yīng)均勻緊密。

  (11) 安裝電源插座時(shí),面向插座的左側(cè)應(yīng)接零線(n),右側(cè)應(yīng)接相線(l),中間上方應(yīng)接保護(hù)地線(pe)。保護(hù)地線為2.5平方的雙色軟線。

  (12) 當(dāng)?shù)鯚糇灾卦?kg及以上時(shí),應(yīng)先在頂板上安裝后置埋件,然后將燈具固定在后置埋件上。嚴(yán)禁安裝在木楔、木磚上。

  (13) 連接開關(guān)、螺口燈具導(dǎo)線時(shí),相線應(yīng)先接開關(guān),開關(guān)引出的相線應(yīng)接在燈中心的端子上,零線應(yīng)接在螺紋的端于上。

  (14)導(dǎo)線間和導(dǎo)線對(duì)地間電阻必須大于0.5mω。

  (15)電源插座底邊距地宜為300mm,平開關(guān)板底邊距地宜為1300mm。掛壁空調(diào)插座的高度1900mm。脫排插座高2100mm,廚房插座高950mm,掛式消毒柜1900mm,洗衣機(jī)1000mm。電視機(jī)650mm。

  (16)同一室內(nèi)的電源、電話、電視等插座面板應(yīng)在同一水平標(biāo)高上,高差應(yīng)小于5mm.

  (17)安裝開關(guān),面板,插座及燈具時(shí)應(yīng)注意清潔,宜安排在最后一涂乳膠漆之前。

  6.各房間的布線:

  (1)臥室: 

  一般應(yīng)為6支路線:包括電源線、照明線、空調(diào)線、電視饋線、電話線、電腦線。

  臥室各線終端欲留:床頭柜的上方欲留電源線口,還應(yīng)欲留電話線口。寫字臺(tái)或電腦臺(tái)上方應(yīng)

  裝電源線、電視饋線、電腦線、電話線接口。照明燈光采用單頭燈或吸頂燈,多頭燈應(yīng)加裝分控器,重點(diǎn)是開關(guān),采用雙控開關(guān),單聯(lián),空調(diào)線終端接口欲留。

  (2)走廊、過廳: 

  應(yīng)為2支路線:包括電源線、照明線。電源終端接口欲留1—2個(gè)。燈光應(yīng)根據(jù)走廊長(zhǎng)度、面積而定、如果較寬可安裝頂燈、壁燈;如果狹窄,只能安裝頂燈或透光玻璃頂,在戶外內(nèi)側(cè)安裝開關(guān)。

  (3)廚房:

  應(yīng)為2支路線:包括電源線、照明線。電源線部分尤為重要,最好選用4mm2線,因?yàn)殡S著廚房設(shè)備的更新,目前使用如微波爐、抽油煙機(jī)、洗碗機(jī)、消毒柜、食品加工機(jī)、電烤箱、電冰箱等設(shè)備增多,所以應(yīng)根據(jù)客戶要求在不同部位欲留電源接口,并稍有富余,以備日后所增添的廚房設(shè)備使用,電源接口距地不得低于50cm,避免因潮濕造成短路。照明燈光的開關(guān),最好安裝在廚房門的外側(cè)。

  (4)餐廳: 

  應(yīng)為3支路線:包括電源線、照明線、空調(diào)線。電源線盡量欲留2至3個(gè)電源接線口。燈光照明最好選用暖色光源,開關(guān)選在門內(nèi)側(cè)。空調(diào)也需按專業(yè)人員要求欲留接口。

  (5)衛(wèi)生間: 

  應(yīng)為3支線路:電源線、照明線、電話線。電源線以選用4mm2線為宜。考慮電熱水器、電加熱器等大電流設(shè)備,電源線接口最好安裝在不易受到水浸泡的部位,如在電熱水器上側(cè),或在吊頂上側(cè)。電加熱器,目前看好的是浴霸,同時(shí)可解決照明、加熱、排風(fēng)等問題,浴霸開關(guān)應(yīng)放在室內(nèi)。而照明燈光或鏡燈開關(guān),應(yīng)放在門外側(cè)。在相對(duì)干燥的地方欲留一個(gè)電話接口,最好選在坐便器左右為宜,電話接口應(yīng)注意要選用防水型的。最好在坐便器旁再安個(gè)排風(fēng)扇開關(guān)。

  (6)客廳:  

  客廳布線一般應(yīng)為8支路線:包括電源線(2.5mm2銅線)照明線(2.5mm2銅線)、空調(diào)線(4mm2

  銅線)、電視線(饋線)、電話線(4芯護(hù)套線)、電腦線(5類雙腳線)、對(duì)講器或門鈴線(可選用4芯護(hù)套線,備用2芯)、報(bào)警線(指煙感,紅外報(bào)警線,選用8芯護(hù)套線)。

  客廳各線終端欲留分布:在電視柜上方欲留電源(5孔面板)、電視、電腦線終端。空調(diào)線終端欲留孔應(yīng)按照空調(diào)專業(yè)安裝人員測(cè)定的部位欲留空調(diào)線(16a面板)、照明線開關(guān)。單頭或吸頂燈,可采用單聯(lián)開關(guān);多頭吊燈,可在吊燈上安裝燈光分控器,根據(jù)需要調(diào)節(jié)亮度。在沙發(fā)的邊沿處欲留電話線口。在戶門內(nèi)側(cè)欲留對(duì)講器或門鈴線口。在頂部欲留報(bào)警線口。客廳如果需要擺放冰箱、飲水機(jī)、加濕器等設(shè)備,根據(jù)擺放位置欲留電源口,一般情況客廳至少應(yīng)留5個(gè)電源線口。

  (7)書房: 

  應(yīng)為7支線路;包括電源線、照明線、電視線、電話線、電腦線、空調(diào)線、報(bào)警線。

  書房?jī)?nèi)的寫字臺(tái)或電腦臺(tái),在臺(tái)面上方應(yīng)裝電源線、電腦線、電話線、電視線終端接口,從安全角

  度應(yīng)在寫字臺(tái)或電腦下方裝電源插口1-2個(gè),以備電腦配套設(shè)備電源用。照明燈光若為多頭燈應(yīng)增加分控器,開關(guān)可安裝在書房門內(nèi)側(cè)。空調(diào)欲留口,應(yīng)按專業(yè)安裝人員要求欲留。報(bào)警線應(yīng)在頂部欲留接線口。

  (8)陽臺(tái):

  應(yīng)為2支線路:包括電源線、照明線。電源線終端欲留1—2個(gè)接口。照明燈光應(yīng)設(shè)在不影響晾衣物的墻壁上或暗裝在擋板下方,開關(guān)應(yīng)裝在與陽臺(tái)門相聯(lián)的室內(nèi),不應(yīng)安裝在陽臺(tái)內(nèi)。

  7.方案實(shí)施:

  布線的時(shí)候的特別要求:

  強(qiáng)電和弱電的管槽之間距離30厘米以上,因?yàn)椴⑴抛呔強(qiáng)電和弱電之間會(huì)有干擾。

  (1)插座多裝,寧濫勿缺。樓梯間一定要有插座。爐灶旁邊不要設(shè)插座,有安全隱患。

  (2)開關(guān)不要放在門背后等距離狹小的地方。

  (3)走道里最好設(shè)計(jì)一個(gè)雙控?zé)簦@頭打開,那頭關(guān)閉。

  (4)插頭最好買帶有面板的,一些長(zhǎng)時(shí)間不用的插座不容易損壞。

  (5)餐廳燈要考慮餐桌擺放的位置,否則燈不在餐桌正中。

  (6)小的射燈一定要裝變壓器,沒有變壓器,燈就像隨時(shí)會(huì)爆炸的小炸彈,最后的結(jié)果是永遠(yuǎn)不

  (7)多買2眼的插座,3眼的電器少。

  (8)有線插座要買寬頻的。

  (9)原有的下水管、地漏的位置最好別改變。改不好的話,最容易泛水。

  (10)電工管線鋪完沒封槽之前,畫出走線圖。

  (11)為了省電,請(qǐng)精確規(guī)劃平時(shí)微弱耗電電器(如電視、dvd機(jī)、微波爐、空調(diào),dvd機(jī)等)的插座。不拔插頭都處于待機(jī)狀態(tài)的dvd最好裝有開關(guān)的插座面板,因?yàn)榇龣C(jī)所耗的電在普通電表里讀不出來,但分時(shí)電表會(huì)讀出來。

  (12)穿好線管后要把線槽里的管道封閉起來,用水泥砂漿把線盒等封裝牢固,其合口要略低于墻面

  0.     5cm左右,并保持端正。走暗線時(shí)通信線不僅不能和電源線的管路一起走,并且還要保持50厘米

  以上的間距,否則會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。

  小結(jié)與練習(xí):

  1、課堂小結(jié)

  (一)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  1.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義:

  2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題:

  3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟

  (二)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

  (三)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要過程

  2、練習(xí)

  (1)

  評(píng)價(jià)項(xiàng)目

  方案1

  方案2

  方案3

  成本投入狀況

  少

  少

  多

  實(shí)施的速度

  快

  快

  慢

  管理的可行性

  可行

  較可行

  有經(jīng)費(fèi)可行

  技術(shù)的先進(jìn)性

  一般

  一般

  先進(jìn)

  技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可行性

  可行

  可行

  可行

  可能產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)

  職工人數(shù)增多

  影響學(xué)生正常時(shí)間就餐

  投入較慢

  整體效果

  可行

  較可行

  較可行

  (2) 關(guān)鍵是運(yùn)用系統(tǒng)的思想,設(shè)計(jì)分選設(shè)備中各個(gè)部分,使它們之間構(gòu)成特定的關(guān)系,才能實(shí)現(xiàn)分選并達(dá)到的可調(diào)孔徑的目的。

  (3) 運(yùn)用系統(tǒng)的思想解決,方案如下:

  ①應(yīng)增加管道和集水設(shè)備;

  ②實(shí)現(xiàn)定時(shí)排水澆灑;

  ③當(dāng)集水設(shè)備裝滿時(shí),通過下水道排水。

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