系统的设计公开课课件
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(共31张PPT)
系统的设计
一、系统设计的含义
系统设计是在系统分析基础上,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。
二、系统设计应考虑的主要问题
1、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
2、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和部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。
二、系统设计应考虑的主要问题
3、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。
唉！没有车位了，又白进一趟！
请同学们思考能否自己设计出这个车位指示系统？
三、系统设计的一般步骤
主要包括：将系统设计分解为若干子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术和评价，对系统进行总体技术设计和评价等。
车位指示系统分解为哪几个子系统呢？
1、显示控制系统；
2、线路部分系统；
3、车位探测系统。
请同学们以小组（前后四位同学）为单位，（用十五分钟）讨论设计一个车位指示系统（参照课本P89案例分折），这个系统要求有的功能：
1、显示停车场的结构，各个车位的位置；
2、显示各个停车位是否已泊车。
一、系统设计的基本方法要点：
1.遵守设计的一般过程、方法和原则（见《技术与设计1》P35～P39）
2.遵守系统设计中特有的两条原则：
（1）设计好系统中的每一个元素或子系统。
（2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。
例：
下面我们对编制田径运动会竞赛日程表加以分析
编制田径运动会竞赛日程表
（一）明确系统设计的目的要求
首先，同学们征询了学校领导、老师的意见，明确了编制运动会竞赛日程表的目的和要求：
1.目的：通过合理的竞赛程序安排，保证运动会有条不紊地顺利进行，以利于运动员发挥技术和创造成绩。
2.要求：所有竞赛项目要求在2.5天时间内完成。
（二）调查研究
查阅学校前几届运动会的赛事安排资料，了解：
1.田径竞赛的基本规则
2.竞赛项目的分组方法
3.运动员兼项的规律
4.各项竞赛大概需要的时间
5.运动场地、体育器材现状
调查后在体育老师的指导下，动手设计竞赛日程表。
（二）主要设计过程
1.根据中学体育达标要求，确定竞赛项目：
径赛项目（8项）：
①50m决赛 ②100m决赛 ③200m决赛 ④400m决赛
⑤ 800m ⑥1500m决赛 ⑦100m跨栏 ⑧4×100m接力赛。
田赛项目（5项）：
①三级跳远 ②跳远 ③立定跳远 ④跳高 ⑤铅球
（二）主要设计过程
2.根据竞赛项目分组安排，估算各项竞赛所需要的时间，用卡纸制作牌子，写上竞赛项目、人数、组数和所需时间（如图3-18所示）
初一女子组
50m
16人一组
8 min
高一女男子组
铅球
15人一组
60 min
图3-18 纸牌样式
全部牌子制作后，反复检查，确保整场赛事安排不漏项。
3.遵循田径竞赛的基本原则，分5场依次编排纸牌。在编排过程中，综合考虑整场竞赛的目的要求、田径竞赛内部规律和场地条件。对项目之间、竞赛场次之间的联系，特别是运动员兼项及场地使用的协调等方面作出认真的研究和反复的调整。
编排顺序的原则：
1）先烦后简原则（先“径赛”，后“田赛”。）
2）兼项的竞赛项目安排在不同单元
3）注意场地合理利用与布局
4）田赛径赛基本同时结束
表3-3 赛程安排一览表 第一场：10月16日（星期四）下午
项 目
时 间 径 赛 田 赛
15：00
15：10
15：20
15：30
15：40
15：50 50m决赛
（西跑道）
初一女子3组16人
初二女子4组22人
初三女子4组20人
初一男子3组16人
初二男子4组22人
初三男子4组20人 100m决赛
（东跑道）
高一女子3组18人
高二女子3组15人
高三女子3组15人
高一男子3组18人
高二男子3组14人
高三男子3组16人
跳高决赛
高一女子17人 铅球决赛
高一男子15人
三级跳远
高一男子18人
16：00
16：10
16：20
16：30
16：40
16：50
1500m决赛
初一女子1组14人
初二女子1组22人
初三女子1组19人
初一男子1组16人
初二男子1组22人
初三男子1组20人
跳高决赛
高二女子14人 铅球决赛
高二男子16人 三级跳远
高二男子16人
17：00
17：10
17：20
17：30
17：40
17：50 1500m决赛
高一女子1组16人
高二女子1组12人
高三女子1组13人
高一男子1组17人
高二男子1组16人
高三男子1组16人 跳高决赛
高三女子12人
铅球决赛
高三男子16人 三级跳远
高三男子14人
拓展与应用
都江堰水利工程分析
简 介
都江堰工程是中国古代人民治水的智慧结晶。过程巧妙地利用成都平原的地形、地势和表面地质条件，就地取材兴建，顺势引导水流。
工程由3大主体工程构成：
“鱼嘴”分水工程
“飞沙堰”溢洪排沙工程
“宝瓶山”引水工程
李冰父子
我国成都平原能够如此富饶，
被人们称为“天府”乐土，从根本
上说，是李冰创建都江堰的结果。
所以《史记》说：“都江堰建成，
使成都平原“水旱从人，不知饥懂，
时无荒年，天下谓之‘天府’也”。
太史公司马迁在他《史记·河渠书》中记下这位创建都江堰 丰功伟迹的水利专家和地方官，但他只写了“蜀守冰”，没有写他 姓什么。这位水利专家的姓，是后来班固的《汉书》才补上的。班 固写上李冰的名字不错，因为我们在1974年在外江出土的东汉石刻李冰，衣襟上清晰刻有李冰的名字。
“鱼嘴”分水工程
“飞沙堰”溢洪排沙工程
宝瓶山引水工程
都江堰三大主体工程示意图
*“鱼嘴”分水工 http://www./china/dujiangyan/yuzui.htm
在岷江江心，以鱼嘴的设置
极为巧妙，它利用地形、
地势，巧妙地完成分流引水的
任务，而且在洪、枯水季节不
同水位条件下，起着自动调节
水量的作用。
鱼嘴所分的水量有一定的比例。春天，岷江水流量小；灌区正值春耕，需要灌溉，这时岷江主流直入内江，水量约占六成，外江约占四成，以保证灌溉用水；洪水季节，二者比例又自动颠倒过来，内江四成，外江六成，使灌区不受水潦灾害。
鱼嘴
*“飞沙堰”溢洪排沙工程 www./china/dujiangyan/feishayan.htm
飞沙堰是都江堰三大件之一，
看上去十分平凡，其实它的
功用非常之大，可以说是确保
成都平原不受水灾的关键要害。
飞沙堰的作用主要是当内江的水
量超过宝瓶口流量上限时，多余
的水便从飞沙堰自行溢出；如遇
特大洪水的非常情况，它还会自
行溃堤，让大量江水回归岷江正
流。另一作用是“飞沙”，岷江
从万 山丛中急驰而来，挟着大量
泥沙，石块，如果让它们顺内江
而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。
飞沙堰真是善解人意、排人所难，将上游带来的泥沙和卵石，甚至重达千斤的巨石，从这里抛入外江（主要是巧妙地利用离心力作用），确保内江通畅，确有鬼斧神功之妙。
*“宝瓶口”引水工程 http://www./china/dujiangyan/bpk.htm
宝瓶口，是前山(今名
灌口山、玉垒山)伸向岷江的
长脊上凿开的一个口子，它是
人工凿成控制内江进水的咽喉，
因它形似瓶口而功能奇持，故
名宝瓶口。留在宝瓶口右边的
山丘，因与其山体相离，故名
离堆。宝瓶口宽度和底高都有极严格的控制，古人在岩壁上刻了几十条分划，取名“水则”，那是我国最早的水位标尺。
《宋史》就有“则盈一尺，至十而止； 水及六则、流始足用。”《元史》有“以尺画之、比十有一。 水及其九，其民喜， 过则忧，没有则困”的记载。
内江水流进宝瓶口后，通过干渠经仰天窝节制闸，把江水一分为二。再经蒲柏、走江闸二分为四，顺应西北高、东南低的地势倾斜，一分再分，形成自流灌溉渠系，灌溉成都平原。及绵阳、射洪、简阳、资阳、仁寿、青神等市县近一万平方公里，一千余万亩农田。
“宝瓶山”引水工程
都江堰水利工程框图
鱼嘴分水工程
岷江水
飞沙堰溢洪排沙工程
控流
排沙
控流
排沙
宝瓶山引水工程
灌溉
灌溉区
都江堰3大主体工程巧妙配合，并同120个附属渠堰连成一片，从而形成了一个相互联结的有机整体，相辅相成，缺一不可。正因为都江堰整体工程很好地发挥了3个孤立部分所不能发挥的整体作用和总体效应，所以才能分导汹涌澎湃的岷江急流，使外江的排洪量高达60%，排沙量达70%～80%，岷江每年夹带的1300万吨约合650万立方米的沙石才不致淤塞河道，令岷江变害为利，驯服地灌溉了成都平原14个县20多万公顷农田。
解放以来，都江堰几经大修，完成配套工程，整个灌溉面积又增加3倍，现在达60完公顷以上。
都江堰工程规划、设计、施工水平和科学创建，就是用今天系统工程的科学方法来衡量，也是毫无逊色的。后人指定的“深掏滩，低作堰”的岁修（每年维修一次）原则，以及整个工程“因势利导，因时（地）制宜”的指导思想，都充分显示出我国古代人民所进行的系统思维何等地丰富，又何等地科学！
思考与探究
试对都江堰这一伟大水利工程作分析：
1.都江堰的3大主题过程是怎样巧妙配合，发挥工程的整体作用和整体效应的？
2.为什么说都江堰是一个伟大的系统工程？试作评价。
谢谢!
系统的设计
一、系统设计的含义
系统设计是在系统分析基础上,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。
二、系统设计应考虑的主要问题
1、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
2、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和部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。
二、系统设计应考虑的主要问题
3、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。
唉！没有车位了，又白进一趟！
请同学们思考能否自己设计出这个车位指示系统？
三、系统设计的一般步骤
主要包括：将系统设计分解为若干子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术和评价，对系统进行总体技术设计和评价等。
车位指示系统分解为哪几个子系统呢？
1、显示控制系统；
2、线路部分系统；
3、车位探测系统。
请同学们以小组（前后四位同学）为单位，（用十五分钟）讨论设计一个车位指示系统（参照课本P89案例分折），这个系统要求有的功能：
1、显示停车场的结构，各个车位的位置；
2、显示各个停车位是否已泊车。
一、系统设计的基本方法要点：
1.遵守设计的一般过程、方法和原则（见《技术与设计1》P35～P39）
2.遵守系统设计中特有的两条原则：
（1）设计好系统中的每一个元素或子系统。
（2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。
例：
下面我们对编制田径运动会竞赛日程表加以分析
编制田径运动会竞赛日程表
（一）明确系统设计的目的要求
首先，同学们征询了学校领导、老师的意见，明确了编制运动会竞赛日程表的目的和要求：
1.目的：通过合理的竞赛程序安排，保证运动会有条不紊地顺利进行，以利于运动员发挥技术和创造成绩。
2.要求：所有竞赛项目要求在2.5天时间内完成。
（二）调查研究
查阅学校前几届运动会的赛事安排资料，了解：
1.田径竞赛的基本规则
2.竞赛项目的分组方法
3.运动员兼项的规律
4.各项竞赛大概需要的时间
5.运动场地、体育器材现状
调查后在体育老师的指导下，动手设计竞赛日程表。
（二）主要设计过程
1.根据中学体育达标要求，确定竞赛项目：
径赛项目（8项）：
①50m决赛 ②100m决赛 ③200m决赛 ④400m决赛
⑤ 800m ⑥1500m决赛 ⑦100m跨栏 ⑧4×100m接力赛。
田赛项目（5项）：
①三级跳远 ②跳远 ③立定跳远 ④跳高 ⑤铅球
（二）主要设计过程
2.根据竞赛项目分组安排，估算各项竞赛所需要的时间，用卡纸制作牌子，写上竞赛项目、人数、组数和所需时间（如图3-18所示）
初一女子组
50m
16人一组
8 min
高一女男子组
铅球
15人一组
60 min
图3-18 纸牌样式
全部牌子制作后，反复检查，确保整场赛事安排不漏项。
3.遵循田径竞赛的基本原则，分5场依次编排纸牌。在编排过程中，综合考虑整场竞赛的目的要求、田径竞赛内部规律和场地条件。对项目之间、竞赛场次之间的联系，特别是运动员兼项及场地使用的协调等方面作出认真的研究和反复的调整。
编排顺序的原则：
1）先烦后简原则（先“径赛”，后“田赛”。）
2）兼项的竞赛项目安排在不同单元
3）注意场地合理利用与布局
4）田赛径赛基本同时结束
表3-3 赛程安排一览表 第一场：10月16日（星期四）下午
项 目
时 间 径 赛 田 赛
15：00
15：10
15：20
15：30
15：40
15：50 50m决赛
（西跑道）
初一女子3组16人
初二女子4组22人
初三女子4组20人
初一男子3组16人
初二男子4组22人
初三男子4组20人 100m决赛
（东跑道）
高一女子3组18人
高二女子3组15人
高三女子3组15人
高一男子3组18人
高二男子3组14人
高三男子3组16人
跳高决赛
高一女子17人 铅球决赛
高一男子15人
三级跳远
高一男子18人
16：00
16：10
16：20
16：30
16：40
16：50
1500m决赛
初一女子1组14人
初二女子1组22人
初三女子1组19人
初一男子1组16人
初二男子1组22人
初三男子1组20人
跳高决赛
高二女子14人 铅球决赛
高二男子16人 三级跳远
高二男子16人
17：00
17：10
17：20
17：30
17：40
17：50 1500m决赛
高一女子1组16人
高二女子1组12人
高三女子1组13人
高一男子1组17人
高二男子1组16人
高三男子1组16人 跳高决赛
高三女子12人
铅球决赛
高三男子16人 三级跳远
高三男子14人
拓展与应用
都江堰水利工程分析
简 介
都江堰工程是中国古代人民治水的智慧结晶。过程巧妙地利用成都平原的地形、地势和表面地质条件，就地取材兴建，顺势引导水流。
工程由3大主体工程构成：
“鱼嘴”分水工程
“飞沙堰”溢洪排沙工程
“宝瓶山”引水工程
李冰父子
我国成都平原能够如此富饶，
被人们称为“天府”乐土，从根本
上说，是李冰创建都江堰的结果。
所以《史记》说：“都江堰建成，
使成都平原“水旱从人，不知饥懂，
时无荒年，天下谓之‘天府’也”。
太史公司马迁在他《史记·河渠书》中记下这位创建都江堰 丰功伟迹的水利专家和地方官，但他只写了“蜀守冰”，没有写他 姓什么。这位水利专家的姓，是后来班固的《汉书》才补上的。班 固写上李冰的名字不错，因为我们在1974年在外江出土的东汉石刻李冰，衣襟上清晰刻有李冰的名字。
“鱼嘴”分水工程
“飞沙堰”溢洪排沙工程
宝瓶山引水工程
都江堰三大主体工程示意图
*“鱼嘴”分水工 http://www./china/dujiangyan/yuzui.htm
在岷江江心，以鱼嘴的设置
极为巧妙，它利用地形、
地势，巧妙地完成分流引水的
任务，而且在洪、枯水季节不
同水位条件下，起着自动调节
水量的作用。
鱼嘴所分的水量有一定的比例。春天，岷江水流量小；灌区正值春耕，需要灌溉，这时岷江主流直入内江，水量约占六成，外江约占四成，以保证灌溉用水；洪水季节，二者比例又自动颠倒过来，内江四成，外江六成，使灌区不受水潦灾害。
鱼嘴
*“飞沙堰”溢洪排沙工程 www./china/dujiangyan/feishayan.htm
飞沙堰是都江堰三大件之一，
看上去十分平凡，其实它的
功用非常之大，可以说是确保
成都平原不受水灾的关键要害。
飞沙堰的作用主要是当内江的水
量超过宝瓶口流量上限时，多余
的水便从飞沙堰自行溢出；如遇
特大洪水的非常情况，它还会自
行溃堤，让大量江水回归岷江正
流。另一作用是“飞沙”，岷江
从万 山丛中急驰而来，挟着大量
泥沙，石块，如果让它们顺内江
而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。
飞沙堰真是善解人意、排人所难，将上游带来的泥沙和卵石，甚至重达千斤的巨石，从这里抛入外江（主要是巧妙地利用离心力作用），确保内江通畅，确有鬼斧神功之妙。
*“宝瓶口”引水工程 http://www./china/dujiangyan/bpk.htm
宝瓶口，是前山(今名
灌口山、玉垒山)伸向岷江的
长脊上凿开的一个口子，它是
人工凿成控制内江进水的咽喉，
因它形似瓶口而功能奇持，故
名宝瓶口。留在宝瓶口右边的
山丘，因与其山体相离，故名
离堆。宝瓶口宽度和底高都有极严格的控制，古人在岩壁上刻了几十条分划，取名“水则”，那是我国最早的水位标尺。
《宋史》就有“则盈一尺，至十而止； 水及六则、流始足用。”《元史》有“以尺画之、比十有一。 水及其九，其民喜， 过则忧，没有则困”的记载。
内江水流进宝瓶口后，通过干渠经仰天窝节制闸，把江水一分为二。再经蒲柏、走江闸二分为四，顺应西北高、东南低的地势倾斜，一分再分，形成自流灌溉渠系，灌溉成都平原。及绵阳、射洪、简阳、资阳、仁寿、青神等市县近一万平方公里，一千余万亩农田。
“宝瓶山”引水工程
都江堰水利工程框图
鱼嘴分水工程
岷江水
飞沙堰溢洪排沙工程
控流
排沙
控流
排沙
宝瓶山引水工程
灌溉
灌溉区
都江堰3大主体工程巧妙配合，并同120个附属渠堰连成一片，从而形成了一个相互联结的有机整体，相辅相成，缺一不可。正因为都江堰整体工程很好地发挥了3个孤立部分所不能发挥的整体作用和总体效应，所以才能分导汹涌澎湃的岷江急流，使外江的排洪量高达60%，排沙量达70%～80%，岷江每年夹带的1300万吨约合650万立方米的沙石才不致淤塞河道，令岷江变害为利，驯服地灌溉了成都平原14个县20多万公顷农田。
解放以来，都江堰几经大修，完成配套工程，整个灌溉面积又增加3倍，现在达60完公顷以上。
都江堰工程规划、设计、施工水平和科学创建，就是用今天系统工程的科学方法来衡量，也是毫无逊色的。后人指定的“深掏滩，低作堰”的岁修（每年维修一次）原则，以及整个工程“因势利导，因时（地）制宜”的指导思想，都充分显示出我国古代人民所进行的系统思维何等地丰富，又何等地科学！
思考与探究
试对都江堰这一伟大水利工程作分析：
1.都江堰的3大主题过程是怎样巧妙配合，发挥工程的整体作用和整体效应的？
2.为什么说都江堰是一个伟大的系统工程？试作评价。
谢谢!