苏教版高中通用技术 必修2 2.2 系统的设计（课件） (19ppt)
文档属性
| 名称 | 苏教版高中通用技术 必修2 2.2 系统的设计（课件） (19ppt) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 620.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2021-12-15 19:58:55 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
系统的设计
系统的设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
一、系统的设计
系统设计的目的与要求:
系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。
系统各部分之间的相互联系与相互作用:
系统设计要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。
系统设计方案的优化:
首先从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分的设计。
1、系统设计应考虑的主要问题
用系统的观点理顺各种关系，分别从筑路方案的总体目标、路线规划方案的选择、方案的优化作出思考。
1、总体目标：安全、经济、快速地完成筑路工程。
2、要选择好筑路技术设计方案，如做好有关环境的地质勘探，遇到山坡时是穿隧道还是选择绕行等。
3、要考虑施工的工期、人员的调配、材料的分期采购和储存。
4、要考虑如何降低材料的成本和消耗、在不增加人工的前提下提高工程进度等。
将系统分解为若干子系统
确定各子系统的目标、功能及相互关系
对子系统进行技术设计和评价
对系统进行技术总体设计和评价
2、系统设计的一般步骤
室内住宅电气系统的设计
二、简单系统的设计的实现
系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面
手电筒照明供电部分的设计
案例分析：手电筒照明供电部分的设计
设计分析：
⒈可把手电筒照明供电部分分为照明和供电两个子系统。照明子系统的要素是灯泡、导线，供电子系统的要素是电源和开关。
⒉手电筒的功能取决于它的各个组成要素，电源通过导线的连接驱动灯泡发光，这些要素缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。
⒊选择合适的元器件，使它们相互匹配，并能达到设计要求。
设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全。
方案A
（1）设计一个简单的电路，画出电路图。
（2）根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池、导线等，并搭接电路。
（3）通过控制开关，使灯泡发光。
设计方案：
方案B
选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其他步骤参照方案A。
方案C
设计一个自发手电筒。
采用发电机代替干电池进行供电。手电系统有以下几个部分组成：
手柄——齿轮组——发电机——小电珠
用手摇动手柄，使齿轮的转速加快，带动一个由电磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时将机械能转化为电能，输出电流，使小电珠发光。
方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。
案例分析：室内住宅电器系统的设计
设计要求：
1、用电负荷：
2、照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。
设计分析：
1、设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于日后维修，遵守《民用建筑照明设计规范》，确保室内电器线路的安全。
2、户内配电系统有电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。
3、当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。
电器线路系统
电源配电箱
照明回路
插座回路
空调回路
系统分析的基本程序
确定目标
收集资料
建立模型
比较各方案的性能指标
确定最优方案
是否满意？
建议实施最优方案
否
是
评价项目 方案1 方案2 方案3
成本投入状况 少 少 多
实施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行较 可行 有经费可行
技术的先进性 一般 一般 先进
技术实现的可行性 可行 可行 可行
可能产生的负效应 职工人数增多 影响学生正常时间就餐 投入较慢
整体效果 可行 较可行 较可行
对上节练习第一题中的若干方案进行分析p91
方案1. 在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。 2.不同年级学生的下课时间错开10分钟。 3.新建一个学生食堂。
关键是运用系统的思想，设计分选设备中各个部分，使它们之间构成特定的关系，才能实现分选并达到的可调孔径的目的。
2、可调孔径的分选装置的改进设计
在许多行业，常使用分选设备实现物质的分类和筛选，并有自动分选和手动分选之分。右图是一个简单的分选装置，现要进行改进设计。
设计要求：利用周边的材料或废弃物，运用系统的思想设计并制作简易分选机，使筛选孔径的大小可调节。
运用系统的思想解决：
①应增加管道和集水设备；
②实现定时排水浇洒；
③当集水设备装满是，通过下水道排水。
3、高架桥或高楼雨水收集利用问题。
设计要求：在高架桥现有排水管道的基础上，增加必要的蓄水管道或设施，使之能够收集雨水、定时排水并浇洒到桥下花坛的植物上，当雨水量过大时，还可通过相应的 途径排出。
利用系统设计的思路分析并提出解决问题的方案，有条件的可以进行设计方案的试验。
1.网箱养鱼是一种科学养鱼方法。它是利用网片装配成一定形状的箱体，设置在较大的水体中，通过网眼进行网箱内外水体交换，使网箱内形成一个适宜鱼类生活的活水环境。利用网箱养鱼，不仅提高了水面的利用率，而且提高了鱼产量。根据这个案例，选择恰当的答案 ( )
A.增加系统的要素，就能使系统得到优化
B.增加了网箱，其实是增加了系统的约束条件
C.采用网箱养殖，系统的目标函数产生了显著的影响
D.网箱养殖，是系统优化的必然选择
C
（1）人们往往希望汽车跑得又快又省油，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。
（2）过度发展畜牧业，导致绿洲变沙漠。
（3）“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”
（4）“三个臭皮匠凑成个诸葛亮。”
（6）人类的进化
体现了系统的目的性。
体现了系统的相关性。
体现了系统的整体性。
体现了系统的整体性。
体现了系统的环境适应性。
2.下面的事例体现了系统的什么特性？
《系统与设计》
系统的结构
系统的分析
系统的设计
什么是系统
构成系统必备三个方面的条件
系统分类
系统基本特征
系统分析的含义
系统分析应遵循的原则
系统分析的一般步骤
系统优化的含义
影响系统优化的因素
系统设计的含义
系统设计应考虑的问题
简单系统的设计的实现
【本章内容梳理】
系统的设计
系统的设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
一、系统的设计
系统设计的目的与要求:
系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。
系统各部分之间的相互联系与相互作用:
系统设计要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。
系统设计方案的优化:
首先从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分的设计。
1、系统设计应考虑的主要问题
用系统的观点理顺各种关系，分别从筑路方案的总体目标、路线规划方案的选择、方案的优化作出思考。
1、总体目标：安全、经济、快速地完成筑路工程。
2、要选择好筑路技术设计方案，如做好有关环境的地质勘探，遇到山坡时是穿隧道还是选择绕行等。
3、要考虑施工的工期、人员的调配、材料的分期采购和储存。
4、要考虑如何降低材料的成本和消耗、在不增加人工的前提下提高工程进度等。
将系统分解为若干子系统
确定各子系统的目标、功能及相互关系
对子系统进行技术设计和评价
对系统进行技术总体设计和评价
2、系统设计的一般步骤
室内住宅电气系统的设计
二、简单系统的设计的实现
系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面
手电筒照明供电部分的设计
案例分析：手电筒照明供电部分的设计
设计分析：
⒈可把手电筒照明供电部分分为照明和供电两个子系统。照明子系统的要素是灯泡、导线，供电子系统的要素是电源和开关。
⒉手电筒的功能取决于它的各个组成要素，电源通过导线的连接驱动灯泡发光，这些要素缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。
⒊选择合适的元器件，使它们相互匹配，并能达到设计要求。
设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全。
方案A
（1）设计一个简单的电路，画出电路图。
（2）根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池、导线等，并搭接电路。
（3）通过控制开关，使灯泡发光。
设计方案：
方案B
选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其他步骤参照方案A。
方案C
设计一个自发手电筒。
采用发电机代替干电池进行供电。手电系统有以下几个部分组成：
手柄——齿轮组——发电机——小电珠
用手摇动手柄，使齿轮的转速加快，带动一个由电磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时将机械能转化为电能，输出电流，使小电珠发光。
方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。
案例分析：室内住宅电器系统的设计
设计要求：
1、用电负荷：
2、照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。
设计分析：
1、设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于日后维修，遵守《民用建筑照明设计规范》，确保室内电器线路的安全。
2、户内配电系统有电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。
3、当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。
电器线路系统
电源配电箱
照明回路
插座回路
空调回路
系统分析的基本程序
确定目标
收集资料
建立模型
比较各方案的性能指标
确定最优方案
是否满意？
建议实施最优方案
否
是
评价项目 方案1 方案2 方案3
成本投入状况 少 少 多
实施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行较 可行 有经费可行
技术的先进性 一般 一般 先进
技术实现的可行性 可行 可行 可行
可能产生的负效应 职工人数增多 影响学生正常时间就餐 投入较慢
整体效果 可行 较可行 较可行
对上节练习第一题中的若干方案进行分析p91
方案1. 在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。 2.不同年级学生的下课时间错开10分钟。 3.新建一个学生食堂。
关键是运用系统的思想，设计分选设备中各个部分，使它们之间构成特定的关系，才能实现分选并达到的可调孔径的目的。
2、可调孔径的分选装置的改进设计
在许多行业，常使用分选设备实现物质的分类和筛选，并有自动分选和手动分选之分。右图是一个简单的分选装置，现要进行改进设计。
设计要求：利用周边的材料或废弃物，运用系统的思想设计并制作简易分选机，使筛选孔径的大小可调节。
运用系统的思想解决：
①应增加管道和集水设备；
②实现定时排水浇洒；
③当集水设备装满是，通过下水道排水。
3、高架桥或高楼雨水收集利用问题。
设计要求：在高架桥现有排水管道的基础上，增加必要的蓄水管道或设施，使之能够收集雨水、定时排水并浇洒到桥下花坛的植物上，当雨水量过大时，还可通过相应的 途径排出。
利用系统设计的思路分析并提出解决问题的方案，有条件的可以进行设计方案的试验。
1.网箱养鱼是一种科学养鱼方法。它是利用网片装配成一定形状的箱体，设置在较大的水体中，通过网眼进行网箱内外水体交换，使网箱内形成一个适宜鱼类生活的活水环境。利用网箱养鱼，不仅提高了水面的利用率，而且提高了鱼产量。根据这个案例，选择恰当的答案 ( )
A.增加系统的要素，就能使系统得到优化
B.增加了网箱，其实是增加了系统的约束条件
C.采用网箱养殖，系统的目标函数产生了显著的影响
D.网箱养殖，是系统优化的必然选择
C
（1）人们往往希望汽车跑得又快又省油，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。
（2）过度发展畜牧业，导致绿洲变沙漠。
（3）“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”
（4）“三个臭皮匠凑成个诸葛亮。”
（6）人类的进化
体现了系统的目的性。
体现了系统的相关性。
体现了系统的整体性。
体现了系统的整体性。
体现了系统的环境适应性。
2.下面的事例体现了系统的什么特性？
《系统与设计》
系统的结构
系统的分析
系统的设计
什么是系统
构成系统必备三个方面的条件
系统分类
系统基本特征
系统分析的含义
系统分析应遵循的原则
系统分析的一般步骤
系统优化的含义
影响系统优化的因素
系统设计的含义
系统设计应考虑的问题
简单系统的设计的实现
【本章内容梳理】