３．１系统与设计（36张幻灯片）
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课件36张PPT。第三单元 系统与设计
第一节 认识系统1. 什么是系统？汽车的驱动系统太阳系呼吸系统食物链生态系统食物链生态系统消化系统微型计算机系统系统到底是什么？如何更深入理解系统？下面我样以对“自行车”的结构分析，来更深理解系统和子系统的概念。1)自行车是同学们最常用的交通工具，请问：自行车由哪些构件组成？ 由车架、前叉、鞍座、车把、脚蹬、曲柄、链轮、链条、车闸、车轮等主要部件组成。车把的作用：
脚蹬的作用：
链轮和链条的作用：
前后车轮的作用：
车闸的作用：控制车的方向。将人脚踩的力传递到链轮链条上。将脚蹬运动的动力传递给后轮。当脚踩脚蹬时,带动中轴,使大链轮转动起来经链条传动传给小链轮,再传到后轮,使其转动起来与地面产生摩擦,从而实现前进,而前轮在这时还起到导向作用。利用摩擦力使得自行车减速或停止。 2)结合生活经验和案例，分析当自行车出现下列情况时会导致什么情况？
1.车闸的橡皮松了
2.车把固定螺钉松了
3.链条断了
4.车轮的辐条断了刹车不灵方向把不准无法传动受力不均容易引起车圈变形 系统（system）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（element）或部分组成的具有特定功能的有机整体。 系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（subsystem）子系统（subsystem）：是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。要 素：构成系统的最主要的元素。马上行动：自行车的子系统。传动（动力）子系统：
制动子系统：
承重子系统：
方向控制子系统：
行驶子系统：
附设子系统：由脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等组成。由刹车柄、车闸、连接线等部件组成。由车架、鞍座、车轮等组成。车把、前叉上下轴承、前叉等组成。由前后车轮组成。由前后挡泥板、车后架、车筐、车铃等。 系统（system）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（element）或部分组成的具有特定功能的有机整体。 系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（subsystem）第一、至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；
第二、要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；
第三、这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。构成系统，必须具备三个条件：请指出下列系统分别由哪些要素（部分）组成，并说出相互之间有怎样的联系。马上行动： 灯座、 支撑架、灯泡、 灯罩、 电线、 开关等液晶电视机、电脑、多媒体柜、中央控制器、音响设备等多种现代教学设备组成。表壳、表带、表芯等。2、系统的类型小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统.1)按系统的规模分：2)按人类干预的情况分：复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。自然系统、人造系统和复合系统。自然系统——原始的系统都是自然系统，如天体、海洋、生态系统等。又如呼吸系统、消化系统、循环系统、免疫系统等。人造系统——如人造卫星、海运船只、机械设备等。又如：交通系统、商业系统、金融系统、工业系统、农业系统、教育系统、经济系统、文艺系统、军事系统、社会系统等等。人造系统自然系统3)按系统与环境的关系分：开放系统、封闭系统和孤立系统。开放系统——是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、生产系统或生态系统，这些都是开放系统。在环境发生变化时，开放系统通过系统中要 素与环境的交互作用以及系统本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是自调整或自适应的系统。封闭系统——是一个与外界无明显联系的系统，环境仅仅为系统提供了一个边界，不管外部环境有什么变化，封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。
实例：密闭罐中的化学反应--------在一定初始条件下，不同反应物在罐中经化学反应达到一个平衡态。
注意物理上讲，还有严格划分，往往仅把没有物质来往的系统称封闭系统；而把没有物质、能量和信息来往的称为孤立系统。马上行动：请分别列举以下系统的2~3个实例。工业生产方面的系统： 工业控制网络系统、工业电视监控系统、光纤工业电视系统、工业除尘系统、工业排风系统、 农业生态系统、农业银行系统、农业生产管理系统。农业生产方面的系统：军事方面的系统： 导弹跟踪系统、防卫系统、导弹反制系统。系统的基本特性有：整体性
目的性
相关性
动态性
环境适应性
1）整体性
系统是一个整体，他不是各个要素（部分）简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。
整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
（2）巴尔扎克的塑像：p069 罗丹的作品：《巴尔扎克》罗丹这样做的目的何在，雕塑家的这一行为给你以怎样的启示？ 让人们看到其它的美所在。不能离开整体去分析任何一个部分，一个系统组织的好不好，就看它的整体功能实现的怎样。罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们注意雕像的整体，而不仅仅是注意这双手。【系统思路】做任何事情都要重视整体效应，必要的时候要舍得抛弃部分而保留整体。（3）三个和尚的故事说明了什么？ “三个臭皮匠顶个诸葛亮”又说明了什么？【系统思路】系统不是各个元素（组分）的简单相加。如果将它们之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到“1+1>2” 的效果。反之亦然。 系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。
2）目的性人们为什么要发明自行车？自行车的由来：世界上第一辆自行车出现于1790年，由法国人希布拉克用木材制成，没有脚蹬，靠双脚交替踏地前进。1801年，俄国人阿尔塔莫诺夫发明了一辆轮子前后挂着的小车。这些发明家把它作为礼物献给了俄国沙皇。1831年，德国人德列斯发明了车把，可以方便地转弯。 1839年，英国人麦克米伦发明了脚踏，装于前轮上。 1880年，法国人基尔梅发明了链条，用它带动后轮旋转。 1888年，英国人邓勒普发明了充气车胎。 任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。 相关性是指组成系统的各个要素之间或整体之间相互作用、相互联系。3)相关性 (1)为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是什么道理？狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。【系统思路】系统的各个元素、组分的变化会对其他的元素、组分起影响。(2)如何理解“一着不慎，满盘皆输”？ 不管什么棋类比赛，关键的一着下错，都很有可能输掉整盘棋。【系统思路】要重视关键因素。在一个系统中关键部分的变化，甚至会对全局产生决定性的影响。
4).动态性 任何系统都是一个动态的系统,处在运动变化和发展之中。中医诊疗、开方导弹指向 一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化，系统要适应环境的变化而变化。 5）环境适应性（开放性系统） 系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。汽车在雪地行走轮胎要加链条，这是都为什么？ 在下雪时（环境改变后）汽车会因为地上滑而无法正常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑作用，以适应环境改变后实现汽车的正常行驶功能。【系统思路】系统只有适应环境的变化才能保持（或恢复）其原有的特性。马上行动谈谈“春捂秋冻” 的含义： 这是环境适应性的体现:由于人自身就是一个系统，春天多穿一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。（随着外界气候的变化，人们必须能适应周围的环境，借助物质资料，才能保持和恢复人的活动。）例1：系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。各部分之间相互联系，相互作用，按照一定的形式形成整体；整体的功能是局部所没有的。请根据以上阐述，解释为什么说班级就是一个系统。（1）班级有多名同学和若干老师组成。
（2）班级是由老师指导，同学之间相互帮助、友好竞争等形成的一个整体。
（3）班级这个整体所形成的竞争力、凝聚力等是老师、同学个体所没有的。例2：2007年10月24日，我国自行研制的“嫦娥一号”飞入太空。“嫦娥一号”和运载火箭共有几百万个零部件，把这些零部件按照一定的结构组合在一起就构成了性能优异的航天器，这主要体现了系统的（ ）A. 环境适应性
B. 目的性
C. 整体性
D. 相关性
E. 动态性C例3：用系统观点解释“木桶理论”这一现象，最恰当的是（ ）Ａ．系统整体（ ）的功能是各组成要素（ ）所没有的
Ｂ．系统的某一要素（ ），会影响整体的系统功能（ ）
Ｃ．系统某要素发生变化或出现故障（ ），会影响其他要素的发挥（ ）
Ｄ．系统是一个整体（ ），它不是各个要素（ ）的简单相加。木桶木板最短的木板盛水高度木板破坏不能盛水木桶木板整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性?小结：一、系统的含义元素、相互、整体功能二、系统的类型三、系统的特性
第一节 认识系统1. 什么是系统？汽车的驱动系统太阳系呼吸系统食物链生态系统食物链生态系统消化系统微型计算机系统系统到底是什么？如何更深入理解系统？下面我样以对“自行车”的结构分析，来更深理解系统和子系统的概念。1)自行车是同学们最常用的交通工具，请问：自行车由哪些构件组成？ 由车架、前叉、鞍座、车把、脚蹬、曲柄、链轮、链条、车闸、车轮等主要部件组成。车把的作用：
脚蹬的作用：
链轮和链条的作用：
前后车轮的作用：
车闸的作用：控制车的方向。将人脚踩的力传递到链轮链条上。将脚蹬运动的动力传递给后轮。当脚踩脚蹬时,带动中轴,使大链轮转动起来经链条传动传给小链轮,再传到后轮,使其转动起来与地面产生摩擦,从而实现前进,而前轮在这时还起到导向作用。利用摩擦力使得自行车减速或停止。 2)结合生活经验和案例，分析当自行车出现下列情况时会导致什么情况？
1.车闸的橡皮松了
2.车把固定螺钉松了
3.链条断了
4.车轮的辐条断了刹车不灵方向把不准无法传动受力不均容易引起车圈变形 系统（system）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（element）或部分组成的具有特定功能的有机整体。 系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（subsystem）子系统（subsystem）：是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。要 素：构成系统的最主要的元素。马上行动：自行车的子系统。传动（动力）子系统：
制动子系统：
承重子系统：
方向控制子系统：
行驶子系统：
附设子系统：由脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等组成。由刹车柄、车闸、连接线等部件组成。由车架、鞍座、车轮等组成。车把、前叉上下轴承、前叉等组成。由前后车轮组成。由前后挡泥板、车后架、车筐、车铃等。 系统（system）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（element）或部分组成的具有特定功能的有机整体。 系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（subsystem）第一、至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；
第二、要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；
第三、这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。构成系统，必须具备三个条件：请指出下列系统分别由哪些要素（部分）组成，并说出相互之间有怎样的联系。马上行动： 灯座、 支撑架、灯泡、 灯罩、 电线、 开关等液晶电视机、电脑、多媒体柜、中央控制器、音响设备等多种现代教学设备组成。表壳、表带、表芯等。2、系统的类型小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统.1)按系统的规模分：2)按人类干预的情况分：复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。自然系统、人造系统和复合系统。自然系统——原始的系统都是自然系统，如天体、海洋、生态系统等。又如呼吸系统、消化系统、循环系统、免疫系统等。人造系统——如人造卫星、海运船只、机械设备等。又如：交通系统、商业系统、金融系统、工业系统、农业系统、教育系统、经济系统、文艺系统、军事系统、社会系统等等。人造系统自然系统3)按系统与环境的关系分：开放系统、封闭系统和孤立系统。开放系统——是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、生产系统或生态系统，这些都是开放系统。在环境发生变化时，开放系统通过系统中要 素与环境的交互作用以及系统本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是自调整或自适应的系统。封闭系统——是一个与外界无明显联系的系统，环境仅仅为系统提供了一个边界，不管外部环境有什么变化，封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。
实例：密闭罐中的化学反应--------在一定初始条件下，不同反应物在罐中经化学反应达到一个平衡态。
注意物理上讲，还有严格划分，往往仅把没有物质来往的系统称封闭系统；而把没有物质、能量和信息来往的称为孤立系统。马上行动：请分别列举以下系统的2~3个实例。工业生产方面的系统： 工业控制网络系统、工业电视监控系统、光纤工业电视系统、工业除尘系统、工业排风系统、 农业生态系统、农业银行系统、农业生产管理系统。农业生产方面的系统：军事方面的系统： 导弹跟踪系统、防卫系统、导弹反制系统。系统的基本特性有：整体性
目的性
相关性
动态性
环境适应性
1）整体性
系统是一个整体，他不是各个要素（部分）简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。
整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
（2）巴尔扎克的塑像：p069 罗丹的作品：《巴尔扎克》罗丹这样做的目的何在，雕塑家的这一行为给你以怎样的启示？ 让人们看到其它的美所在。不能离开整体去分析任何一个部分，一个系统组织的好不好，就看它的整体功能实现的怎样。罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们注意雕像的整体，而不仅仅是注意这双手。【系统思路】做任何事情都要重视整体效应，必要的时候要舍得抛弃部分而保留整体。（3）三个和尚的故事说明了什么？ “三个臭皮匠顶个诸葛亮”又说明了什么？【系统思路】系统不是各个元素（组分）的简单相加。如果将它们之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到“1+1>2” 的效果。反之亦然。 系统都是以实现某种功能为目的的，这是区别这一系统与那一个系统的标志。
2）目的性人们为什么要发明自行车？自行车的由来：世界上第一辆自行车出现于1790年，由法国人希布拉克用木材制成，没有脚蹬，靠双脚交替踏地前进。1801年，俄国人阿尔塔莫诺夫发明了一辆轮子前后挂着的小车。这些发明家把它作为礼物献给了俄国沙皇。1831年，德国人德列斯发明了车把，可以方便地转弯。 1839年，英国人麦克米伦发明了脚踏，装于前轮上。 1880年，法国人基尔梅发明了链条，用它带动后轮旋转。 1888年，英国人邓勒普发明了充气车胎。 任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。 相关性是指组成系统的各个要素之间或整体之间相互作用、相互联系。3)相关性 (1)为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是什么道理？狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。【系统思路】系统的各个元素、组分的变化会对其他的元素、组分起影响。(2)如何理解“一着不慎，满盘皆输”？ 不管什么棋类比赛，关键的一着下错，都很有可能输掉整盘棋。【系统思路】要重视关键因素。在一个系统中关键部分的变化，甚至会对全局产生决定性的影响。
4).动态性 任何系统都是一个动态的系统,处在运动变化和发展之中。中医诊疗、开方导弹指向 一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化，系统要适应环境的变化而变化。 5）环境适应性（开放性系统） 系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。汽车在雪地行走轮胎要加链条，这是都为什么？ 在下雪时（环境改变后）汽车会因为地上滑而无法正常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑作用，以适应环境改变后实现汽车的正常行驶功能。【系统思路】系统只有适应环境的变化才能保持（或恢复）其原有的特性。马上行动谈谈“春捂秋冻” 的含义： 这是环境适应性的体现:由于人自身就是一个系统，春天多穿一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。（随着外界气候的变化，人们必须能适应周围的环境，借助物质资料，才能保持和恢复人的活动。）例1：系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。各部分之间相互联系，相互作用，按照一定的形式形成整体；整体的功能是局部所没有的。请根据以上阐述，解释为什么说班级就是一个系统。（1）班级有多名同学和若干老师组成。
（2）班级是由老师指导，同学之间相互帮助、友好竞争等形成的一个整体。
（3）班级这个整体所形成的竞争力、凝聚力等是老师、同学个体所没有的。例2：2007年10月24日，我国自行研制的“嫦娥一号”飞入太空。“嫦娥一号”和运载火箭共有几百万个零部件，把这些零部件按照一定的结构组合在一起就构成了性能优异的航天器，这主要体现了系统的（ ）A. 环境适应性
B. 目的性
C. 整体性
D. 相关性
E. 动态性C例3：用系统观点解释“木桶理论”这一现象，最恰当的是（ ）Ａ．系统整体（ ）的功能是各组成要素（ ）所没有的
Ｂ．系统的某一要素（ ），会影响整体的系统功能（ ）
Ｃ．系统某要素发生变化或出现故障（ ），会影响其他要素的发挥（ ）
Ｄ．系统是一个整体（ ），它不是各个要素（ ）的简单相加。木桶木板最短的木板盛水高度木板破坏不能盛水木桶木板整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性?小结：一、系统的含义元素、相互、整体功能二、系统的类型三、系统的特性
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