(共21张PPT)
第三章:系统及其设计
学习目标
从技术应用的角度理解系统的含义和基本构成。
通过对简单技术系统的分析,理解系统的主要特性。
通过系统案例分析,学习运用系统的思想方法。
结合实例进行系统分析,学会系统分析的基本方法。
理解系统优化的意义,通过技术探究,分析影响系统优化的因素。
初步学会简单系统设计的基本方法。
增强系统思考和工程思维的能力。
系统及其设计
系统的含义
系统的基本组成
系统的主要特性
系统的思想方法
系统分析的基本方法
目标及性能指标
设计分析
制定设计方案
方案实施
评价及优化
系统优化的意义
影响系统优化的因素
系统优化的实现
认识系统
系统分析
系统的设计
系统的优化
第一节:认识系统
都江堰水利工程由三大主题工程和120个附属渠堰组成。
飞沙堰溢洪排沙工程
鱼嘴分水堤工程
宝瓶口引水工程
灌溉渠
岷江水
分水
分沙
排洪
泄洪
饮水
限流
分水分沙
泄洪排沙
引水限流
都江堰
鱼嘴分水堤工程
飞沙堰溢沙排洪工程
宝瓶口引水工程
几个主体工程相互协调配合,共同完成都江堰的整体功能!
一、设么是系统
实践:制作一个手持式单筒望远镜
目的和要求
理解系统的含义和基本构成
材料及工具准备
目镜1个(直径3cm的双凹透镜,焦距-7.5cm),物镜1个(直径5cm的双凸透镜或平凸透镜,焦距30cm),纸板,剪刀,美工刀,尺子,铅笔,胶水
物镜
物镜筒
目镜
目镜筒
实践:制作一个手持式单筒望远镜
主要制作步骤
1.用纸板制作物镜筒和目镜筒
2.在物镜筒和目镜筒上分别装上物镜片和目镜片
3.把目镜筒插入物镜筒,调节他们之间合适的距离
系统的定义
系统是指由两个或者两个以上相互联系、相互作用的部分(要素)所组成的,具有一定结构和功能的有机整体。无论大小、简单、复杂,都具备3个基本特征。
由两个以上的部分(要素)组成
相互联系、相互作用
整体具有局部没有的特定功能
系统、子系统、元素
系统
子系统
元素
呼吸系统
消化系统
神经系统
……
鼻、咽、喉
气管、支气管
肺
各具功能
相互依赖、相互作用
整体功能
基本单元
系统
系统的分类
组成元素性质
自然系统
由天然物质自然形成
人工系统
为达到某种目的人为建立
复合系统
自然系统和人工系统相结合
元素存在形态
系统的运动状态
实体系统
由物质构成的系统
概念系统
由概念、原则、原理、理论、方法等非物质构成
动态系统
静态系统
系统与外部环境关系
开放系统
封闭系统
根据不同的标准,从不同的角度,系统可以划分为不同的类型。
二、系统的主要特性
系统具有整体性
系统的组成部分(要素)是构成系统整体的前提和基础,没有部分就没有整体。系统的组成部分(要素)要在整体中才能发挥其各自的作用,但系统不是各个组成部分(要素)的简单相加。系统整体功能不等于其组成部分功能之和。
试用系统整体性思想,对以下现象进行分析
三个臭皮匠,顶个诸葛亮。
一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝。
相信大家都玩过一个叫“剪刀、石头、布”的博弈游戏。这个游戏虽然简单,但是构思十分巧妙。你能从系统整体性的角度,说说这个游戏的巧妙之处吗
系统具有功能性
系统都是以实现某种功能为目的的,这正是区别不同系统的标志。
系统的目的一般通过更具体的目标来体现,系统的多个目标有时不完全一致甚至互相矛盾,这就需要协调,寻求平衡或折中的办法,从而达到整体最佳的效果。
更具体的目标
系统具有相关性
系统内各部分(要素)之间、部分(要素)与系统整体之间存在着相互依赖和相互制约的特定关系,某一个部分(要素)的变化,会引起其他部分(要素)和系统整体的变化。
要素
要素
整体
相互依赖
相互制约
相互依赖
相互制约
相互依赖
相互制约
系统具有环境适应性
思考:自行车为什么要更新换代 变速自行车、山地自行车是怎样出现的 有的自行车在脚踏、鞍垫或挡泥板上装上反光片,作用是什么 在平坦路、上坡路、下坡路上骑自行车,你是如何控制车速的 为什么
任何系统都存在于一定的环境之中,必然要与外界进行物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会相应地引起系统功能和系统内部各部分(要素)的变化。系统具有适应环境的变化、保持原有功能的特性。
课堂练习
1.水(H2O)由氢和氧两种要素构成,但当你口渴时,需要喝水,分别吸入氢气和氧气,并不能为你解渴,这说明( )
A.至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统
B.系统的组成部分(要素)之间按照一定的结构形成整体
C.系统整体功能是各组成部分(要素)的功能所没有的
D.系统包括子系统,它又是更大系统的子系统
C
2. 某企业为了追求高品质,用知名品牌汽车的发动机和变速箱组装生产了一款小轿车,但汽车生产出来后出现了许多问题,实现不了高品质。这主要反映了系统的( )。
A.整体性 B.环境适应性 C.相关性 D.功能性
A
3. 机械传动系统的零部件之间常常会有磨损,为了保持系统的性能,必须定期添加润滑剂或更换零件,这反映了系统的( )。
A.整体性 B.相关性 C.功能性 D.环境适应性
B