第三单元 系统与设计复习课（39张幻灯片）

(共39张PPT)
复习课
主讲：吕鉴真
第三单元 系统与设计
1、本单元是前两个单元内容的延伸和一定程度上的综合，又是后一单元的基础。
2、本单元集中了众多核心概念和重要的思想和方法，是本教科书的主要内容。
技术与设计2
结构与设计
流程与设计
系统与设计
控制与设计
知识结构
《系统与设计》
系统的结构
系统的分析
系统的设计
什么是系统
构成系统必备三个方面的条件
系统分类
系统基本特征
系统分析的含义
系统分析应遵循的原则
系统分析的一般步骤
系统优化的含义
影响系统优化的因素
系统设计的含义
系统设计应考虑的问题
简单系统的设计的实现
【内容梳理】
(一)系统的结构
1、系统的含义（理解）
系统是由相互联系、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。
2、构成系统必须具备三个方面的条件
第一、有两个或两个以上的要素构成；
第二、要素之间相互作用、相互联系，并按一定方式构成整体；
第三、整体具有的功能是各个要素的功能所没有的。
1、 下面关于系统的叙述，错误的是（ ）
A、系统是由两个或两个以上的要素组成
B、整体具有的功能是各个要素的功能中所
没有的
C、在一个系统中，有时各要素之间往往是
互不相干的，甚至是相互对立的
D、任何系统都是一个动态的系统，处在运
动变化和发展中
练习：
3、系统的分类（了解）
根据不同的需要，系统可分为:
1)自然系统与人造系统、
2)实体系统和抽象系统等不同的系统。
练习：
2、计算机程序属于什么系统，也属于什么系统：（ ）
A、人造系统、抽象系统
B、人造系统、实体系统
C、自然系统、实体系统
D、自然系统、抽象系统
4、系统的基本特性（理解）
1）整体性 —系统的整体功能是各要素
在孤立状态下所没有的，
（2 >1+1）
2）相关性—各要素间或整体与部分间
的相互作用，相互联系
3）目的性—具有某种目的和功能
4）动态性—任何系统都处在运动变化
和 发展中
5）环境适应性—系统必须适应外部环
的变化
典例分折
【例】（2010.9浙江省高考）如图所示是上海世博圆轴上的“阳光谷”，该建筑的内部采用钢结构，若其中一根构件出现问题，会引起其他构件受力发生变化，从系统特性的角度分析，这体现了系统的
A、相关性
B、动态性
C、环境适应性
D、目的性
3、前人虽不知系统论，但已经不自觉地应用了系统理论。在以下例子里，未能很好地体现系统理论的是（ ）
A．丁谓修复皇宫
B．田忌赛马
C．都江堰水利工程
D．阿斯旺水坝
练习：
4、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能，这个案例说明系统最基本的特性是：（ ） A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、适应性
5、下列日常用语中体现系统环境适应性的是（　　）
A．春暖秋冻 　　　　　　 B．丢卒保车
C．一招不慎、全盘皆输 　 D．三个臭皮匠顶个诸葛亮
6、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
(二)系统的分析
1、系统分析的基本方法和一般步骤（应用）
1）系统分析是一种科学决策的方法。系统分析的显著特点是全面思考和解决问题。借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行动的方略。
2）系统分析的一般步骤，
明确问题
设立目标
收集资料
制定方案
分析计算
评价比较
检验核实
作出决策
7、关于系统分析以下说法错误的是（ ）
A、系统分析是一种科学决策的方法
B、系统分析的显著特点是全面地思考和解
决问题
C、系统分析是一种经验决策的方法
D 借助于系统分析，可以正确地提出整
体目标，恰当地选择方案、科学地确定
行动的方略。
2、系统分析的主要原则（了解）
1）整体性：先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程；先看长远，再看当前。
2）科学性：要尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量计算。
3）综合性：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。
8、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统设计的（ ）原则 A、整体性原则 B、动态性原则
C、综合性原则 D、人性化设计的原则
9、某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果．现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症．上述例子利用了系统分析中的（　　　）．
Ａ．整体性原则　　Ｂ．科学性原则　　Ｃ．综合性原则　　Ｄ．定量分析方法
10、（2010年3月份高考题）2009年6月27日上海市一幢在建13层楼房整体倒覆（如图所示），调查组专家应用科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定量分析。这体现了系统分析的 A.整体性原则 B.综合性原则 C.科学性原则 D.相关性原则
系统分析原则 II
【例】（2011年3月浙江高考）家用电饭锅由锅体子系统和加热子系统组成（如图所示），锅体子系统的要素包括外壳、内锅、蒸架和锅盖。加热子系统的要素包括电源、开关、发热盘、温控电路。
（1）请将上述系统用下面的方框图表示，在方框中“ ▲ ”处填写相应的要素。
（2）电饭锅使用过程中会发生温控电路元件老化、内锅锅底变形等现象，这些现象反映了系统的 ▲ （在整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性中选择一个填在“ ▲ ”处）
（3）为了防止因为加热子系统发生故障引起温度过高而烧坏电饭锅，应在电路中串接 ▲ （在过热保护元件和电流过载保护元件中选择一种填在“ ▲ ”处）。
电饭锅
锅体子系统
① ▲
内锅
蒸架
锅盖
外壳
② ▲
③ ▲
④ ▲
电源
【解析】系统是具有层次性的，每个系统下面有子系统，子系统下面又有子子系统，而每个系统又由属于自己系统内的要素组成，共同产生相应子系统的功能，很显然，加热子系统由开关、发热盘、温控电路等要素组成，实现加热的功能。任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中，随着电饭锅使用时间的延长，发生温控电路元件老化、内锅锅底变形等现象就是系统动态性的体现。电流过载保护是针对额定电流的，是为了保护电路安全。
【答案】⑴ ①加热子系统；②开关；③发热盘；④温控电路。（ ②③④顺序不限）⑵ 动态性 ⑶ 过热保护元件
3、分析影响系统优化的因素（应用）
1）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。
2）通过对这些因素的优化，使要做的事达到最优的效果。
注意：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。
2010年9月浙江省高考第17题
17.沪杭高速即将建成，高铁建设中采取了许多优化措施，下列优化措施中以安全为目标的是( )
A、采用宽敞、明亮、绿色环保的车箱；
B、全路段封闭，全程监控；
C、缩短发车时间时隔，增大载客流量；
D、车箱内实时显示列车运行速度；
11、系统优化的意义（ ）
A、获取系统的最佳效益或最佳性能
B、改善系统的环境
C、调整系统的结构
D、改变系统的特征
12、影响系统优化的因素是指（ ）
A、对系统起着限制作用，并且不能人为
调节的因素。
B、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。
C、对系统起着限制作用，并且可以人为
调节的约束条件。
D、对系统的目标函数产生显著影响，并
且不能人为调节的因素。
（三）系统的设计
1、简单系统设计的方法(应用)
1)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。
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
3)系统设计的一般步骤。
①将系统分解为若干个小系统
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对系统进行总体技术设计和评价
15、分析应用题：
某中学设有两个学生食堂，正常情况下每个食堂的就餐人数是500人。近两年，随着学校办学规模的扩大，就餐人数随之增加，每个食堂就餐人数达到670人左右，每到中午就餐时间，学生们排着长队等待就餐。
如何减少学生就餐排队时间？请提出解决这一问题的几种途径，并选择一种经济、最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析方法，分步骤说明你分析思考的过程。
参考答案：
系统分析：
1、明确问题、设立目标：
解决就餐时的排队，要求经济、容易实现、
有可行性。
2、收集资料、制定方案：
方案：
1）新建一个学生食堂。
2）不同年级学生的下课时间错开10分钟。
3）在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。
3、分析计算、评价比较：
方案一：新建一个学生食堂，投资大、工期长、不可行。
方案二：不同年级学生的下课时间错开10分钟，无需投资，方案可行。
方案三：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员，增加食堂的窗口和工作人员，也受到空间的限制，增加开支的限制。
4、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方案2 行之有效，最终采用。
评价项目 方案1 方案2 方案3
成本投入状况 少 少 多
实施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行较 可行 有经费可行
技术的先进性 一般 一般 先进
技术实现的可行性 可行 可行 可行
可能产生的负效应 职工人数增多 影响学生正常时间就餐 投入较慢
整体效果 可行 较可行 较可行
对上节练习第一题中的若干方案进行分析
唉！没有车位了，又白进一趟！
车位指示系统分解为哪几个子系统呢？各子系统作用是什么？
2、计算机控制系统
4、停车引导系统
1、车位探测系统
请同学们思考能否自己设计出一个车位指示系统？
车位的探测系统
计算机控制系统
进出口显示系统
停车引导系统
3、显示系统
立体车库破解停车难
运用系统的思想解决：
　①应增加管道和集水设备；
　②实现定时排水浇洒；
　③当集水设备装满是，通过下水道排水。
高架桥或高楼雨水收集利用问题。
设计要求：在高架桥现有排水管道的基础上，增加必要的蓄水管道或设施，使之能够收集雨水、定时排水并浇洒到桥下花坛的植物上，当雨水量过大时，还可通过相应的 途径排出。
利用系统设计的思路分析并提出解决问题的方案，有条件的可以进行设计方案的试验。
系统的优化 II
(2008年10月份高考题)小王同学见到一位老人骑着自行车在小路上行使（如图所示）。为了优化该自行车系统，小王想出了一下措施：
①提高鞍座的弹性；②调整鞍座的高度；③在车架上增加减震装置；④调节轮胎充气量到适中；⑤提高刹车的可靠性；⑥将车架上的斜杠改为横杠；⑦将简易链条罩改为封闭式；⑧在自行车后部装一个车篓；⑨跳高车把的高度。
请分析上述九项措施，在下列“▲”处填写符合要求的措施的序号。
能增加自行车系统功能的时 ▲ ；
能提高安全性能的是 ▲ 、 ▲ ；
能减轻颠簸的是 ▲ 、 ▲ 、 ▲ 。
关键是运用系统的思想，设计分选设备中各个部分，使它们之间构成特定的关系，才能实现分选并达到的可调孔径的目的。
2、可调孔径的分选装置的改进设计
在许多行业，常使用分选设备实现物质的分类和筛选，并有自动分选和手动分选之分。右图是一个简单的分选装置，现要进行改进设计。
设计要求：利用周边的材料或废弃物，运用系统的思想设计并制作简易分选机，使筛选孔径的大小可调节。
七、【教学反思】
作为一名通用技术教师，我们应该做到：
1、平时应该注意对教学素材的收集（用手机抓拍生活中的素材，学生活动图片，学生的作品等）
2、多给课堂教学增加一些亮点（在新闻中找亮点、在生活中找亮点、在学生的兴趣爱好中找亮点、在网络中找亮点、在笑话中找亮点）
3、动手操作时少一些要求，放开才是真正的通用技术课，如果要求太多就变成了传统的劳技课
4、多给学生主动探究的机会（学生用扑克牌做出各种各样的模型）
5、多一些评价（作品展示）