《技术与设计2》高考复习第3单元 系统与设计

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第三单元 系统与设计
一 考试内容与要求
二 具体内容复习与讨论
三 分析评价题、应用题示例
技术与设计2
1 系统的含义 Ⅰ
2 系统的基本特性 Ⅱ
3 系统分析的一般步骤 Ⅰ
4 系统分析的主要原则 Ⅰ
5 简单系统设计方案 Ⅱ
6 系统优化的意义 Ⅰ
7 影响系统优化的因素 Ⅰ
1 系统的含义(Ⅰ)
（1）由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。
部分相对于系统的整体而言，要素相对于系统的元素结构而言。
（2）构成系统的三个条件：
至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；
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；
这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
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。
2 系统的基本特性(Ⅱ)
（1）整体性：系统最基本的特性。
系统的整体功能大于各部分功能之和。
任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。
不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分,局部服从整体，使整体效果为最佳。
（2）相关性：指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。
三个臭皮匠，
顶个诸葛亮。
罗丹的作品《巴尔扎克》
（3）目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。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。当系统存在多个目标时，要从整体协调的角度出发寻求平衡，以获得整体上的最佳效果。
（4）动态性：任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中。运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系统的现状，而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握系统的发展规律。
分析评价题 系统具有动态性，即系统的状态、结构会随着时间的变化而变化。钱塘江大桥（如图所示）桥墩采用钢筋混凝土，桥的上下两层分别通汽车和火车。该桥建于上个世纪，历尽苍桑，多次维修，2000年4月15日到2001年4月25日，还经历一次大整修。若把钱塘江大桥作为一个系统，请你说说该系统的动态性体现在哪些方面（举例说出三点）。
大桥的系统动态性体现：
A．大桥路面受到火车、汽车的压力； B．大桥受到火车、汽车过桥时产生的震动的影响； C．大桥受到雨水的冲刷侵蚀。
（5）环境适应性：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。
“春捂秋冻”的道理
人自身是一个系统，春天穿多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致于生病。
选择题：在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（ ）
A.整体性 B.目的性
C.动态性 D.环境适应性
D
3 系统分析的一般步骤(Ⅰ)
（1）明确问题,设立目标：明确所要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。
（2）收集资料,制定方案：收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果。
（3）分析计算,评价比较：对资料和数据做必要计算，进行各子系统的分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案。
（4）检验核实,作出决策：如果对方案不够满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止。
4 系统分析的主要原则(Ⅰ)
（1）整体性原则：系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；要考虑长远，不能只顾眼前。
（2）科学性原则：系统分析要尽可能运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具有说服力。
（3）综合性原则：系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最优的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。即：要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。
5 简单系统设计方案(Ⅱ)
（1）系统设计的含义：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。
（2）系统设计应考虑的主要问题：系统设计的目的与要求、系统各部分之间的相互联系与相互作用、系统设计方案的优化等。
（3）系统设计的一般步骤：①将系统分解为若干子系统；②确定各子系统的目标、功能及相互关系；③对子系统进行技术设计和评价；④对系统进行技术总体设计和评价等。
（4）系统设计实例：手电筒照明供电系统的设计、室内住宅电气系统的设计、教室系统的设计。
（提示：系统设计要按照设计要求进行设计分析，定出设计方案，最后方案实施。）
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
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（如图所示）。
高一女子
50m
16人一组
8 min
高一男子
铅球
15人一组
60 min
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
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
6 系统优化的意义(Ⅰ)
系统的优化是指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。
实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。
目标函数是系统目标与系统中的某些元素之间的关系。
约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不能人为调节的因素。
7 影响系统优化的因素(Ⅰ)
影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。
农作物种植系统的优化——农业间作套种
套种的模式、套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等。