第三单元 系统与设计
第一节 系统及其特性
通用技术 苏教版 必修2
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)
要 素:指构成系统的最主要的元素。
1. 什么是系统?
地球生态系统:海洋生态系统、森林生态系统、陆地生态系统等子系统。
交通系统:航空运输系统、铁路运输系统、公路运输系统等子系统。
管理系统:生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统等子系统。
任何系统又是更大系统的子系统。
系统有大有小,有复杂有简单。对于较大型的系统和比较复杂的系统,根据一定的标准可划分为若干子系统(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、系统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:
2、系统的类型
1)按系统的规模分:
小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统.
2)按组成要素的性质(按人类干预的情况)分:
自然系统、人造系统和复合系统。
系统的基本特性有:
3.系统基本的特性
整体性
相关性
目标性
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。
例如:自行车
各部分按照一定的结构组成了系统,从而实现了整体的功能。
(2)一堆沙子、钢材、水泥和绳索散放在一起没有什么意义,但是如果将它们按照一定的结构形成一个整体,如造成一座悬索桥,就具有了交通的功能,而若某根绳索出现故障,就可能影响整座桥的正常使用,甚至导致事故的发生。
系统的任何一个要素(部分)发生变化或出现故障时,都会影响其他要素(部分)或整体的功能的发挥。
系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。
(3) 一个企业是由管理部门、生产部门、营销部门、供应部门等各个部分组成的整体,任何一个部门都不可能单独实现企业的目标,只有按照一定的生产和管理规律,各个部门共同合作,才能完成任务。
(4)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组分,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。
2.根据系统的整体性特征,解释右表中所列的现象:
不符合整体性的原则、各组分之间,组分与整体之间协调的不好,不能形成良好的功能。
各组分之间,组分与整体之间协调的好,形成良好的功能。
各组分之间相互联系、相互作用,任何一个元素或组分的变化都会影响其他元素和组分实现其功能。
系统有很多的子系统,各子系统之间有一定的层次性,首先要保证主要组分,再考虑次要的。
现 象 原 因
一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃。
三个臭皮匠顶个诸葛亮
一着不慎、全盘皆输
“弃卒保车”
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。
2)相关性
系统的各组分或元素只要有一个变化都会影响其他元素和组分实现其功能。
(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。
相同的道理,为了使野生动物园的羚羊更有活力、生命力更强,可以引进狼或豹子等肉食动物。
【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。
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。
设计和分析一个系统时,必须先弄清其目的,否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。系统的多个目标有时不完全一致,甚至矛盾,这就需要协调,寻求平衡或折衷的办法,从而更好地实现其目的。
3)目的性
(1)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。
任何系统都是一个动态的系统,处于运动变化和发展之中。
在分析认识系统时,不仅要看到它的现在,还要看到它的未来,掌握系统的发展规律,从而预测系统的将来。
4.动态性
如防空作战中,敌机起飞时刻、飞行航线均不可知,为应对这种情况,雷达天线二十四小时转动以搜索目标,使火炮系统在工作过程中,能随时机动灵活地监测敌机路线的变化。
讨论分析:
1、我们都有过生病、看病的经历,生病和看病的过程体现了系统的动态性。医生根据病人的症状确诊病症,对症下药,进行治疗。当病人的病症一时难以确定时,医生就要动态地跟踪病人病情的发展,预测并及时判断病因,进行治疗。
请列举生活中类似的事例,说明运用系统的动态性观点,掌握事物的发展规律取得成效的经验。
2、台式计算机的CPU上安装的小风扇为什么有时转得快,有时转得慢?
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
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。
例如,工厂里的机器运动时散发出大量的热量,在炎热的夏天就需要对机器的局部设施采用风冷、水冷、油冷等措施,以保持其良好的工作状态。又如,在寒冷的冬天,拖拉机的发动机常常因低温启动不好,需要对它进行加热、保暖,以适应外界天气。
马上行动
1、谈谈“春捂秋冻”的道理。
2、飞机在空中飞行时,时常受到大气对流的影响而产生颠簸,当飞机的检测装置接收到这一信号后,经过控制器的调节,能在很短的时间内调整好飞行状态,克服大气对流对飞机飞行的影响,保持平稳飞行。
系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化并保持最优适应状态的系统,才能发挥自身作用,实现可持续的发展,否则是没有生命力的。
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