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第三章 系統與設計
第一節 系統的結構
太陽系
呼吸系統
既親近又神秘的系統。
如 ，人體中的消化系統、神經系統；一個學校中的教學系統、德育系統、后勤系統；機器中的傳動系統、潤滑系統等等。
說它親近是因為 ，日常生活中，人們常常提及“某某系統”。
那么，究竟什么是系統呢？
例
一、系統的含義
系統：是由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素(或部分)組成的具有特定功能的有機整體。
討論：分析自行車各部件的作用
討論：
車把的作用是：
腳蹬的作用是：
鏈輪和鏈條的作用是：
前后車輪的作用是：
車闡的作用是：
控制自行車的方向
將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上
將動力傳遞到后輪，驅動自行車行走
車輪滾動帶動自行車整體行進
控制自行車的速度
分析出現下列情況，可能會導致的后果
1.車闡的橡皮松了：
2.車把固定鏍釘松了：
3.鏈條斷了：
4.車輪的輻條斷了：
容易導致剎車不靈
可能使自行車方向把不準
使自行車無法行進
容易使車圈受力不均勻而變形
1.構成系統必須具備的三個條件：
a.至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組成系統。
b.要素（部分）之間相互聯系、相互作用，按照一定方式形成一個整體。
c.這個整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。
請指出下列系統分別由哪些要素組成，并說出相互之間有怎樣的聯系？
臺燈
燈座
燈泡
燈罩
電線
開關等。
2.系統的劃分
系統有大有小，有復雜有簡單。根據一定的標準可劃分為若干子系統……
如地球生態系統由海洋、陸地生態等子系統構成；交通系統可分為航空運輸、鐵路運輸、公路運輸等子系統；管理系統可分為生產管理、營銷管理、財務管理等子系統。
同樣，任何系統又都是更大系統的子系統。
自行車的子系統
從功能的角度將自行車分為若干子系統。
1.傳動子系統：
2.制動子系統：
3.導向子系統：
4.承重子系統：
腳蹬、鏈輪、鏈條、飛輪等。
剎車手柄、車閘、連接線等。
車把、前叉、前軸、前輪等。
車架、鞍座、后車座等。
課堂練習
1.不屬于構成臺燈作為系統的條件的是（ ）
A.臺燈有兩個以上的要素 B.組成臺燈的各要素相互聯系
C.臺燈具有照明功能 D.臺燈具有合理的外形
2.我們認為自行車是一個系統，其依據是（ ）
①它由兩個以上的要素構成②要素之間形成整體
③它具有代步的功能 ④它是一個成熟的產品
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①②③④
D
A
二、系統的類型
可分為：自然系統和人造系統。
自然系統：是自然形成的系統。
人造系統：是由人工制造加工而成的系統。
可分為：實體系統和抽象系統。
實體系統：是實物形態的。
抽象系統：是非實物形態的。
生態系統(自然系統）
人造肺（人造系統）
人造衛星
動態系統：學校就是一個動態系統，它不僅有建筑物還有教師、學生
靜態系統：例如：大橋、公路、房屋
封閉系統：是與外界無明顯聯系的系統， 如 密閉罐中的化學反應
開放系統：與外界有環境有信息、物質和能量交互作用，如商業系統，生產系統，生態系統
系統的分類
（1）自然系統和人造系統
（2）實體系統和抽象系統
（3）靜態系統和動態系統
（4）開放系統和封閉系統
3、系統的基本特性
（1）整體性：系統最基本的特性。
①系統是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態下所沒有的。
　如一堆沙子、鋼材、水泥和繩索散放在一起成就沒有意義。如造成一座懸索橋就具有了交通的功能。
材料分析：并非各個要素的簡單相加
例：阿根廷89-81淘汰夢六隊
北京時間8月28日凌晨，在
奧運會男籃半決賽中，美國夢
六隊以81比89被阿根廷隊淘汰
出局，爆出了籃球史上最大冷
門。
根據以上材料，得出結論：
系統的整體功能大于各部分的功能之和。
即：1+1 > 2
案例分析：巴爾扎克的塑像
法國雕塑家羅丹要為法國作家協會雕塑一尊巴爾扎克紀念像。羅丹叫來幾個學生來欣賞這尊巴爾扎克塑像，一位學生指著雕像那雙疊合在胸前的手說：“這手像極了！我從來也沒見過這么奇妙而完美的手啊！” 這句話引起羅丹的沉思，他突然操起一柄斧子，朝塑像的雙手砍去，瞬間，巴爾扎克斷了雙手，學生們全都驚呆住了。
就以上材料，給你以怎樣的啟示？
巴爾扎克的雕塑
局部影響整體
系統的基本特性---（1）整體性
整體性是系統最基本的特性，在分析系統時要注意從整體上把握。
系統是一個整體，它不是各個要素的簡單相加，系統的整體功能是各要素在孤立狀態下所沒有的。
系統的整體功能大于組成系統的各部分的功能之和，即1＋1>2。
當系統的某要素出現問題時，會影響其它相關的要素，從而影響系統的整體性能的發揮。
現象 原因
三個和尚沒水喝
三個臭皮匠頂個諸葛亮
一招不慎，全盤皆輸
丟卒保車
要素不協作
1＋1>2
局部影響整體
主要與次要的關系
根據系統的整體性特征，解釋右表中所列的現象。
相關性是指組成系統的各要素之間或系統整體與部分之間的相互作用、相互聯系。
如：建筑物的梁柱關系
鋼材中的碳含量的高低與強度、硬度、韌
性的關系。
案例：廚具安裝
(2)相關性
相關性 各要素之間相互作用相互聯系
例：廚房裝修
生態系統的相關性
任何系統都具有某種目的,都要實現一定的功能.
設計和分析一個系統時，必須事先弄清其目的，否則就無法構成一個良好、有序的現實系統。
當系統存在多個目標時，要從整體協調的角度出發尋求平衡，以獲得整體上的最佳效果。
(3)目的性
人們將發條,游絲,齒輪,外殼等零件組裝成鐘表,目的是為了滿足人們對計時功能的需要
目的性案例:
飛機渦輪風扇噴氣發動機：
目的通過消耗燃料，產生巨大的動力
任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。
運用系統的動態觀點，有助于使我們不僅看到系統的現狀，而且看到系統的變化和發展，從而預測系統的將來，掌握系統的發展規律。
(4)動態性
“太陽每天都是新的”，這說明任何事物都是不斷變化的。任何系統都是一個動態的系統，處在運動變化和發展之中。例如，任何一個機械傳動系統的零件之間都會有磨損，為了保持系統的性能，必須定期給零件添加潤滑劑或更換零件。又如，防空作戰中，敵機起飛時刻、飛機航線均不可知，為應對這種情況，能隨時機動靈活地監測敵機路線的變化。
動態性：系統處于運動變化之中 例：生病、看病醫生根據病人的癥狀確診病癥，對癥下藥，進行治療。當病人的病癥一時難以確定時，醫生就要動態地跟蹤病人病情的發展，預測并及時判斷病因，進行治療。
一個系統與其所處的環境之間通常都有物質、能量和信息的交換，外界環境的變化會引起系統功能和系統內各部分相互關系的變化。系統只有具有對環境的適應能力，才能保持和恢復系統原有的特性，發揮自身作用，實現可持續發展。
(5)環境適應性
臥地松：生活在高山上，由于風雪等阻力而無法向上生長，只得沿地面擴張。
水中的紅樹林：眾多的氣根，像章魚爪一樣延伸開來。
生物對環境的適應
盲校學生閱讀盲文科普書籍
中學生要適應社會的發展
馬上行動
1、談談“春捂秋凍”的道理。
人自身是一個系統，春天穿多一些是對冬天的一種銜接，秋天穿少一些是對夏天氣候的和向冬天過渡的一種準備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應氣溫的變化而不致于生病。
2、家用電冰箱為什么不能緊貼墻壁放置，而應該與墻保持一定的間距？
目的是為了有一個適當的散熱空間，以保持它能正常工作，更好的適應周圍的環境。
小結：
1、系統的含義：是由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。
2、構成系統的三個條件：構成系統必須具備以下三個條件
1).兩個或兩個以上的要素（部分）組成。
2).要素（部分）之間相互聯系、作用，是有機結合的整體。
3).整體具有的功能是各個要素（部分）的功能所沒有的。
3、系統的類型:自然系統，人造系統； 實體系統，抽象系統
4、系統的基本特性
(5)環境適應性
(4)動態性
(3)目的性
(2)相關性
(1)整體性
整體的角度
聯系的觀點
發展的眼光
1.試一試：飛機在空中飛行時，時常受到大氣對流的影響而產生顛簸，當飛機的檢測裝置接收到這一信號后，經過控制器的調節，能在很短的時間內調整好飛行狀態，克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平穩飛行。這個現象說明了系統的什么基本特性（ ）
A、整體性 B、相關性
C、環境適應性 D、動態性
練習
C
2. 下面關于系統的敘述，錯誤的是（ ）
A．系統是一個整體，即具有整體的特性功能、目標和作用的有機整體
B．系統的目的性是指每個系統都具有特殊的功能
C．系統必須適應外部環境的變化
D．在一個系統中，有時各子系統之間往往是互不相干的，甚至是相互對立的。
D
3. 我們使用計算機離不開Windows操作系統，它屬于（ ）
A．自然系統 B．人造系統
C．實體系統 D．抽象系統
4、“一招不慎，全盤皆輸”是我們日常生活中的常用語言，它們主要反映了系統基本特性中的（ ）
A.整體性 B. 相關性
BD
A
5.在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛獸追捕；刺猬身上長尖刺，使猛獸無從下口；黃鼬遇敵時突放臭氣，擾亂猛獸神智，影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這是生態系統基本特性中的（ ）
A.整體性 B.目的性
C.動態性 D.環境適應性
D
6.“一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃”這句俗語反映了系統具有（ ）
A.整體性 B.目的性
C.動態性 D.環境適應性
A
閱讀：木桶理論
盛水的木桶是由許多塊木板箍成的，盛水量也是由這些木板共同決定的。若其中一塊木板很短，則此木桶的盛水量就被短板所限制。這塊短板就成了這個木桶盛水量的“限制因素”（或稱“短板效應”）。若要使此木桶盛水量增加，只有換掉短板或將短板加長才成。人們把這一規律總結為“木桶原理”，或“木桶定律”，又稱“短板理論”。
你的“木桶”又是怎么樣呢？

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