資源簡介

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復習課
主講：呂鑒真
第三單元 系統與設計
1、本單元是前兩個單元內容的延伸和一定程度上的綜合，又是后一單元的基礎。
2、本單元集中了眾多核心概念和重要的思想和方法，是本教科書的主要內容。
技術與設計2
結構與設計
流程與設計
系統與設計
控制與設計
知識結構
《系統與設計》
系統的結構
系統的分析
系統的設計
什么是系統
構成系統必備三個方面的條件
系統分類
系統基本特征
系統分析的含義
系統分析應遵循的原則
系統分析的一般步驟
系統優化的含義
影響系統優化的因素
系統設計的含義
系統設計應考慮的問題
簡單系統的設計的實現
【內容梳理】
(一)系統的結構
1、系統的含義（理解）
系統是由相互聯系、相互作用、相互依賴、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、構成系統必須具備三個方面的條件
第一、有兩個或兩個以上的要素構成；
第二、要素之間相互作用、相互聯系，并按一定方式構成整體；
第三、整體具有的功能是各個要素的功能所沒有的。
1、 下面關于系統的敘述，錯誤的是（ ）
A、系統是由兩個或兩個以上的要素組成
B、整體具有的功能是各個要素的功能中所
沒有的
C、在一個系統中，有時各要素之間往往是
互不相干的，甚至是相互對立的
D、任何系統都是一個動態的系統，處在運
動變化和發展中
練習：
3、系統的分類（了解）
根據不同的需要，系統可分為:
1)自然系統與人造系統、
2)實體系統和抽象系統等不同的系統。
練習：
2、計算機程序屬于什么系統，也屬于什么系統：（ ）
A、人造系統、抽象系統
B、人造系統、實體系統
C、自然系統、實體系統
D、自然系統、抽象系統
4、系統的基本特性（理解）
1）整體性 —系統的整體功能是各要素
在孤立狀態下所沒有的，
（2 >1+1）
2）相關性—各要素間或整體與部分間
的相互作用，相互聯系
3）目的性—具有某種目的和功能
4）動態性—任何系統都處在運動變化
和 發展中
5）環境適應性—系統必須適應外部環
的變化
典例分折
【例】（2010.9浙江省高考）如圖所示是上海世博圓軸上的“陽光谷”，該建筑的內部采用鋼結構，若其中一根構件出現問題，會引起其他構件受力發生變化，從系統特性的角度分析，這體現了系統的
A、相關性
B、動態性
C、環境適應性
D、目的性
3、前人雖不知系統論，但已經不自覺地應用了系統理論。在以下例子里，未能很好地體現系統理論的是（ ）
A．丁謂修復皇宮
B．田忌賽馬
C．都江堰水利工程
D．阿斯旺水壩
練習：
4、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒什么意義，但是如果將它們按照一定的結構形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個案例說明系統最基本的特性是：（ ） A、目的性 B、動態性 C、整體性 D、適應性
5、下列日常用語中體現系統環境適應性的是（　　）
A．春暖秋凍 　　　　　　 B．丟卒保車
C．一招不慎、全盤皆輸 　 D．三個臭皮匠頂個諸葛亮
6、2007年10月24日，我國自行研制的“嫦娥一號”飛入太空。“嫦娥一號”和運載火箭共有幾百萬個零部件，把這些零部件按照一定的結構組合在一起就構成了性能優異的航天器，這主要體現了系統的（ ）
A. 環境適應性
B. 目的性
C. 整體性
D. 相關性
(二)系統的分析
1、系統分析的基本方法和一般步驟（應用）
1）系統分析是一種科學決策的方法。系統分析的顯著特點是全面思考和解決問題。借助于系統分析，可以正確地提出整體目標，恰當地選擇方案，科學地確定行動的方略。
2）系統分析的一般步驟，
明確問題
設立目標
收集資料
制定方案
分析計算
評價比較
檢驗核實
作出決策
7、關于系統分析以下說法錯誤的是（ ）
A、系統分析是一種科學決策的方法
B、系統分析的顯著特點是全面地思考和解
決問題
C、系統分析是一種經驗決策的方法
D 借助于系統分析，可以正確地提出整
體目標，恰當地選擇方案、科學地確定
行動的方略。
2、系統分析的主要原則（了解）
1）整體性：先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程；先看長遠，再看當前。
2）科學性：要盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量計算。
3）綜合性：當系統存在若干個目標時，應將目標排出優先次序，首先選取最優的目標，然后盡可能在不損害第一個目標的前提下完成下一個目標。
8、趙明同學家所在街道的人行道路在一年內進行了鋪設通訊線路、煤氣管道、下水管道修理三次施工，給市民帶來了生活的不便，這說明對于道路的改造不符合系統設計的（ ）原則 A、整體性原則 B、動態性原則
C、綜合性原則 D、人性化設計的原則
9、某些情況下，綜合若干方案的優點，會取得意外效果．現代醫學采用中西醫結合的方法攻克了許多疑難雜癥．上述例子利用了系統分析中的（　　　）．
Ａ．整體性原則　　Ｂ．科學性原則　　Ｃ．綜合性原則　　Ｄ．定量分析方法
10、（2010年3月份高考題）2009年6月27日上海市一幢在建13層樓房整體倒覆（如圖所示），調查組專家應用科學方法對水泥和鋼筋等關鍵材料作了定量分析。這體現了系統分析的 A.整體性原則 B.綜合性原則 C.科學性原則 D.相關性原則
系統分析原則 II
【例】（2011年3月浙江高考）家用電飯鍋由鍋體子系統和加熱子系統組成（如圖所示），鍋體子系統的要素包括外殼、內鍋、蒸架和鍋蓋。加熱子系統的要素包括電源、開關、發熱盤、溫控電路。
（1）請將上述系統用下面的方框圖表示，在方框中“ ▲ ”處填寫相應的要素。
（2）電飯鍋使用過程中會發生溫控電路元件老化、內鍋鍋底變形等現象，這些現象反映了系統的 ▲ （在整體性、相關性、目的性、動態性、環境適應性中選擇一個填在“ ▲ ”處）
（3）為了防止因為加熱子系統發生故障引起溫度過高而燒壞電飯鍋，應在電路中串接 ▲ （在過熱保護元件和電流過載保護元件中選擇一種填在“ ▲ ”處）。
電飯鍋
鍋體子系統
① ▲
內鍋
蒸架
鍋蓋
外殼
② ▲
③ ▲
④ ▲
電源
【解析】系統是具有層次性的，每個系統下面有子系統，子系統下面又有子子系統，而每個系統又由屬于自己系統內的要素組成，共同產生相應子系統的功能，很顯然，加熱子系統由開關、發熱盤、溫控電路等要素組成，實現加熱的功能。任何系統都是一個動態的系統，處于運動變化和發展之中，隨著電飯鍋使用時間的延長，發生溫控電路元件老化、內鍋鍋底變形等現象就是系統動態性的體現。電流過載保護是針對額定電流的，是為了保護電路安全。
【答案】⑴ ①加熱子系統；②開關；③發熱盤；④溫控電路。（ ②③④順序不限）⑵ 動態性 ⑶ 過熱保護元件
3、分析影響系統優化的因素（應用）
1）影響系統優化的因素是指對系統的目標函數產生顯著影響，并且可以人為調節的因素。
2）通過對這些因素的優化，使要做的事達到最優的效果。
注意：約束條件是對系統的功能起著限制作用、并且是不能人為調節的因素。
2010年9月浙江省高考第17題
17.滬杭高速即將建成，高鐵建設中采取了許多優化措施，下列優化措施中以安全為目標的是( )
A、采用寬敞、明亮、綠色環保的車箱；
B、全路段封閉，全程監控；
C、縮短發車時間時隔，增大載客流量；
D、車箱內實時顯示列車運行速度；
11、系統優化的意義（ ）
A、獲取系統的最佳效益或最佳性能
B、改善系統的環境
C、調整系統的結構
D、改變系統的特征
12、影響系統優化的因素是指（ ）
A、對系統起著限制作用，并且不能人為
調節的因素。
B、對系統的目標函數產生顯著影響，并且
可以人為調節的因素。
C、對系統起著限制作用，并且可以人為
調節的約束條件。
D、對系統的目標函數產生顯著影響，并
且不能人為調節的因素。
（三）系統的設計
1、簡單系統設計的方法(應用)
1)含義:在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。
2)系統設計應考慮的主要問題
系統設計的目的與要求
系統各部分之間的相互聯系與相互作用
系統設計方案的優化
3)系統設計的一般步驟。
①將系統分解為若干個小系統
②確定各子系統的目標、功能及相互關系
③對子系統進行技術設計和評價
④對系統進行總體技術設計和評價
15、分析應用題：
某中學設有兩個學生食堂，正常情況下每個食堂的就餐人數是500人。近兩年，隨著學校辦學規模的擴大，就餐人數隨之增加，每個食堂就餐人數達到670人左右，每到中午就餐時間，學生們排著長隊等待就餐。
如何減少學生就餐排隊時間？請提出解決這一問題的幾種途徑，并選擇一種經濟、最有效可行、最容易實現的辦法，運用系統分析方法，分步驟說明你分析思考的過程。
參考答案：
系統分析：
1、明確問題、設立目標：
解決就餐時的排隊，要求經濟、容易實現、
有可行性。
2、收集資料、制定方案：
方案：
1）新建一個學生食堂。
2）不同年級學生的下課時間錯開10分鐘。
3）在就餐時間增加食堂的窗口和工作人員。
3、分析計算、評價比較：
方案一：新建一個學生食堂，投資大、工期長、不可行。
方案二：不同年級學生的下課時間錯開10分鐘，無需投資，方案可行。
方案三：在就餐時間增加食堂的窗口和工作人員，增加食堂的窗口和工作人員，也受到空間的限制，增加開支的限制。
4、檢驗核實、作出決策：經反復論證和試行，方案2 行之有效，最終采用。
評價項目 方案1 方案2 方案3
成本投入狀況 少 少 多
實施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行較 可行 有經費可行
技術的先進性 一般 一般 先進
技術實現的可行性 可行 可行 可行
可能產生的負效應 職工人數增多 影響學生正常時間就餐 投入較慢
整體效果 可行 較可行 較可行
對上節練習第一題中的若干方案進行分析
唉！沒有車位了，又白進一趟！
車位指示系統分解為哪幾個子系統呢？各子系統作用是什么？
2、計算機控制系統
4、停車引導系統
1、車位探測系統
請同學們思考能否自己設計出一個車位指示系統？
車位的探測系統
計算機控制系統
進出口顯示系統
停車引導系統
3、顯示系統
立體車庫破解停車難
運用系統的思想解決：
　①應增加管道和集水設備；
　②實現定時排水澆灑；
　③當集水設備裝滿是，通過下水道排水。
高架橋或高樓雨水收集利用問題。
設計要求：在高架橋現有排水管道的基礎上，增加必要的蓄水管道或設施，使之能夠收集雨水、定時排水并澆灑到橋下花壇的植物上，當雨水量過大時，還可通過相應的 途徑排出。
利用系統設計的思路分析并提出解決問題的方案，有條件的可以進行設計方案的試驗。
系統的優化 II
(2008年10月份高考題)小王同學見到一位老人騎著自行車在小路上行使（如圖所示）。為了優化該自行車系統，小王想出了一下措施：
①提高鞍座的彈性；②調整鞍座的高度；③在車架上增加減震裝置；④調節輪胎充氣量到適中；⑤提高剎車的可靠性；⑥將車架上的斜杠改為橫杠；⑦將簡易鏈條罩改為封閉式；⑧在自行車后部裝一個車簍；⑨跳高車把的高度。
請分析上述九項措施，在下列“▲”處填寫符合要求的措施的序號。
能增加自行車系統功能的時 ▲ ；
能提高安全性能的是 ▲ 、 ▲ ；
能減輕顛簸的是 ▲ 、 ▲ 、 ▲ 。
關鍵是運用系統的思想，設計分選設備中各個部分，使它們之間構成特定的關系，才能實現分選并達到的可調孔徑的目的。
2、可調孔徑的分選裝置的改進設計
在許多行業，常使用分選設備實現物質的分類和篩選，并有自動分選和手動分選之分。右圖是一個簡單的分選裝置，現要進行改進設計。
設計要求：利用周邊的材料或廢棄物，運用系統的思想設計并制作簡易分選機，使篩選孔徑的大小可調節。
七、【教學反思】
作為一名通用技術教師，我們應該做到：
1、平時應該注意對教學素材的收集（用手機抓拍生活中的素材，學生活動圖片，學生的作品等）
2、多給課堂教學增加一些亮點（在新聞中找亮點、在生活中找亮點、在學生的興趣愛好中找亮點、在網絡中找亮點、在笑話中找亮點）
3、動手操作時少一些要求，放開才是真正的通用技術課，如果要求太多就變成了傳統的勞技課
4、多給學生主動探究的機會（學生用撲克牌做出各種各樣的模型）
5、多一些評價（作品展示）

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