通用技术必修2-第七讲-系统与设计-总复习

1、.,高中通用技术总复习 技术与设计2 （必修2）,铜梁中学校 高远洪,.,第三章 系统与设计,第一节 认识系统,系统普遍存在,.,第一节 认识系统,系统的含义：系统是指由两个或者两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的，具有一定结构和功能的有机整体。,（一）系统与子系统,（二）子系统与元素,如果我们把心、肝、脾、肾、眼、耳、口、鼻等看成人体分解的最后层次或基本单元，那么，这些器官就是构成人体的元素。,.,第一节 认识系统,（三）系统的分类,元素的性质,元素存在的形态,运动状态,与外部环境的关系,学习和掌握系统的思想并运用系统的方法解决问题，有助于减少处理问题过程中的盲目性，学会对事件的理性分析

2、和科学决策。,.,（三）系统的分类,.,第二节 系统的分析,一、系统的基本特征,（一）系统的整体性,申鉴时事 某人在林中看到别人布了一张捕雀的大网，捕到的麻雀都是钻进一个个网眼的。于是，他回家用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈，也去捕雀，有人问：“这绳圈做什么用？”他说：“网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼，我这种绳圈岂不比一张大网省事？”,系统的元素是构成系统整体的前提和基础，没有部分就没有整体，但系统的整体功能是各元素在孤立状态下所没有的。,系统不是各个元素的简单相加，系统内部的协调和配合状况直接影响系统整体功能的实现。,事例1：一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝，三个和尚没水喝。,事例2：“

3、丢卒保车”、“一招不慎，全盘皆输”、“木桶理论”、“三个臭皮匠顶个诸葛亮”。,.,第二节 系统的分析,一、系统的基本特征,（二）系统具有目的性,系统都是以实现某种功能为目的的，这正是区别不同系统的标志。 系统的目的一般通过更具体的目标来体现，系统的多个目标有时不完全一致，甚至互相矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而收到整体最佳的效果。,汽车车速过快或过慢都会格外耗油，两者之间有个最适当的速度，即所谓巡航速 度（又叫经济速度）最省油。,助听器的发明。,空调的发明。,.,第二节 系统的分析,一、系统的基本特征,（三）系统具有相关性,系统内各元素之间存在着相互依赖和相互制约的特定关系，某一

4、个元素的变化， 会影响其他元素实现其功能。,汽车刹车系统相关零件使用时间过长，导致汽车的制动效果不理想。,空调系统制冷剂减少，导致制冷效果差。,随着人类活动的增加，野生动物的栖息之地受到破坏，导致某种动物数量减少。,多米诺骨牌。,.,第二节 系统的分析,一、系统的基本特征,（四）系统具有环境适应性,任何系统都存在于一定的环境之中，必然要与外界进行物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会相应地引起系统功能和内部元素的变化。系统具有适应环境的变化、保持原有功能的特性。,雷鸟换装,.,第二节 系统的分析,一、系统的基本特征,（五）系统具有层次性,系统无论大小，都可以分解为一系列的子系统，并存在一定的

5、层次结构。系统各个层次具有独自的功能，它们通过相互联系、相互作用，从而共同完成系统的整体功能。,.,第二节 系统的分析,二、系统分析的基本方法,（一）系统的思想,掌握系统的特性可以帮助我们全面、深入地认识事物，掌握事物发展的规律，从而提高分析处理问题的能力和工作效率。系统的特性归纳了我们分析、解决问题应遵循的基本原则，构成了系统的基本思想。,德国大数学家高斯在小学读书的时候，老师在课堂上出了一道数学题：求1+2+3+4+100=？在老师抄完题后不久，高斯就算出了答案：“其和是5050。”,宋真宗大中祥符年间，宫中着火。当时丁谓主持重建宫室（需要烧砖），被取土地很远所困扰。丁谓于是命令从大街取土

6、，没几天就成了大渠。于是挖通汴河水进入渠中，各地水运的资材，都通过汴河和大渠运至宫门口。重建工作完成后，用工程废弃的瓦砾回填入渠中，水渠又变成了街道。做了一件事情而完成了三个任务，省下的费用要用亿万来计算。(丁谓修复皇宫),.,第二节 系统的分析,二、系统分析的基本方法,（二）系统分析的基本方法,运用系统的思想和定性定量相结合的方法对系统进行分析，就是系统分析的基 本方法。,1.系统分析的几个步骤,.,第二节 系统的分析,二、系统分析的基本方法,（二）系统分析的基本方法,1.系统分析的基本原则,案例：设计制造人力飞机 人们模仿鸟类进行了“飞天”的尝试，但不管是在人的身体上装上“翅膀”，或者以人

7、力驱动的扑翼飞机，结果都以失败而告终。 人们综合研究了鸟儿飞翔的条件。鸟类 的骨骼密度特别小，有一对可拍动的翅膀和非常适合飞行的体形，飞行时阻力很小。于是 人们就把研究集中到飞机的质量、飞机的结构上。一些设计师采用了新型的材料，并努力改善飞机的结构形式，但“飞机”还是飞不起来。,海斯勒和维林吉尔在别人对人力飞机进行分析的基础上，进一步采用了定量分析和定性分析相结合的方法，成功地设计制造了“自行车式”的人力飞机。 设想1：对系统结构组成的分析仅局限在会拍动的机翼方面，有了像鸟一样的翅膀， 也不能飞起来。 设想2：对飞机的组成结构及外部约束条件进行定性分析，未定量分析飞机结构和升力之间的关系，飞机

8、还是飞不起来。 设想3：采用定性和定量相结合的方法，使飞机可以飞起来。 设想4：进一步提出改进方案，使系统整体运行达到更理想的效果。,.,第二节 系统的分析,二、系统分析的基本方法,（二）系统分析的基本方法,1.系统分析的基本原则,内部组成条件与外部条件相结合 局部与整体相结合 定性分析与定量分析相结合 当前目标与长远目标相结合的原则,.,第三节 系统的优化,一、系统优化的意义,系统的优化：就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。,事例：从家里到火车站，可以乘公共汽车

9、或电车，也可以乘出租车。如果时间紧迫，就选择乘快捷的出租车，尽管多花了一点钱，但能按时乘上了火车。如果时间充裕的话，则可以选择乘公共汽车或电车。,分析：从家里到达火车站，选择不同的优化目的，就有不同的优化结 果。乘公共汽车的目的是省钱，但可能比较费时；而乘出租车的目的是快捷方便，但会多花钱。怎样才能做到既快捷方便，又尽量少花钱？可以考虑选择交通比较顺畅，路程比较直接的行车路线。或者从技术上优化系统，坐方便快捷的轨道交通。,.,第三节 系统的优化,二、系统优化的实现,事例：城市交通系统优化,某市为了改善交通状况，新购了200台公共汽车，结果使本来已经非常繁忙的交通道路更加拥挤，出现了更多的交通堵

10、塞现象。后来交通管理部门请来了专家，对全市的交通道路及车辆流向等方面进行了全面分析，具体提出了以下整改措施：,新建外环路，调整内环路进出口。 新开28条公共汽车线路，延长30条公交车线路，使上下班职工减少换乘公共 汽车的次数。 在交通导向方面，56处作了调整。 错开职工上、下班时间。 在全市大部分主要路口加装了电子监视录像装置，并在不太复杂的交通路口设置红绿灯定时转换装置，腾出人力加强复杂路段及火车站、汽车站的交通安全管理。 该城市落实了以上措施后，全市交通堵塞的情况得到了有效的缓解。,.,第三节 系统的优化,二、系统优化的实现,系统的优化不仅要实现系统中每个元素和子系统的优化，还要达到系统整

11、体的 优化，强调提高系统的整体效益或功能。 系统优化的过程中，受一定的条件影响和约束会造成系统与环境、系统组分之 间的矛盾冲突，只有合理解决这些矛盾冲突，才能实现系统的优化。 必须注意系统各组分之间、组分与整体之间的连接状况，加强协调，才能提高 系统的有序性和整体的运行效果。 系统的优化是一个不断验证、完善的过程。,2.系统优化的基本原则,.,第四节 系统设计的基本方法,二、系统优化的实现,确定系统设计的总体目的要求 基本的设计分析 系统的设计 系统的优化 系统的评价及改进,.,课堂练习-选择题,1.以下关于系统的叙述，正确的是 A系统是一个整体，是具有一定结构和功能的有机整体 B在一个系统中

12、，系统的组分（元素）各自独立工作 C系统的目的性是指每个系统都具有各自特殊的功能 D系统应适应外部环境的变化，并保持原有的主要功能,解析：A.系统是指由两个或者两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的，具有一定结构和功能的有机整体。正确 B.系统不是各个元素的简单相加，系统内部的协调和配合状况直接影响系统整体功能的实现。错误 C.系统都是以实现某种功能为目的的。错误 D.系统具有适应环境的变化、保持原有功能的特性。错误,.,课堂练习-选择题,2.水是由氢和氧两种元素构成，当你口渴需要喝水时，分别吸入氢气和氧气，但并不能为你解渴，这说明 A至少要有两个或两个以上的元素才能构成系统 B系统的组分（

13、元素）之间按照一定的结构形成整体 C系统的整体功能是各组分（元素）的功能中没有的 D系统包含子系统，即具有一定的层次性,答案:C,.,课堂练习-选择题,3.下列各选项中，属于复合系统的是 A军用飞机 B森林公园 C智能大楼 D塑料大棚,答案:D,.,课堂练习-选择题,4.某企业为了追求高品质，用国外知名品牌汽车的发动机和变速箱，组装生产了一种型号小轿车。但汽车生产出来后出现了许多问题，实现不了高品质。这主要反映了系统基本特性中的 A相关性 B适应性 C层次性 D目的性,答案:A,.,课堂练习-选择题,5.自行车是为了代步，电饭锅是为了煮饭，电话机是为了通话，这说明了系统具有 A整体性 B相关性

14、 C目的性 D环境适应性,答案:C,.,课堂练习-选择题,6.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，扰乱猛兽神志，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层次性 B相关性 C目的性 D环境适应性,答案:D,.,课堂练习-选择题,7.国家游泳中心水立方屋顶的水回收系统将雨水回收处理后，用于外景补水、冷却塔补水等，从而节约了水资源。关于该系统的设计下列说法正确的是 A不需要考虑气候的变化 B不需要考虑屋顶的结构 C只需要考虑雨水这个局部要素 D考虑了水资源的有效利用,答案:D,.,课堂练习-选择题,8.如图所示为一款内置锂电

15、池的智能投影虚拟键盘，可在桌面上投影出虚拟键盘，用以输入中文、英文等多种语言，还可充当便携式充电器使用。以下关于该系统的说法中，不正确的是 A锂电池损坏后，键盘将无法使用，体现了系统的整体性 B可充当便携式充电器使用，体现了系统的目的性 C可随时切换多种输入语言，体现了系统的动态性 D光线过强的场所使用时不易看清键盘按键，体现了系统的环境适应性,答案:C,.,课堂练习-选择题,9.电信、移动、联通三大通信公司各自埋设通信光纤，造成了巨大的资源浪费，国家从大局出发，考虑长远利益，经科学决策，决定联合成立铁塔公司，负责统一架设通信光纤，然后提供给三大运营商使用。该决策主要体现了系统分析的哪一原则

16、A整体性原则 B相关性原则 C综合性原则 D科学性原则,答案:A,.,课堂练习-选择题,10.某品牌智能手环，能记录佩带者的健身数据，进行计步、测距、记录卡路里燃烧量等操作，帮助佩带者健身，同时还有睡眠监测、设定闹钟、支持通话等功能。这款手环支持与大部分智能手机匹配，在待机方面充电5小时即可工作5天。关于该系统，以下说法中正确的是 A.经历长期充放电之后，电池容量下降，体现了系统的整体性 B.睡眠监测、设定闹钟、支持通话等功能体现了系统的环境适应性 C.该手环支持与大部分智能手机匹配，体现了系统的相关性 D.能记录佩带者的健身数据，帮助佩带者健身，体现了系统的目的性,答案:D,.,课堂练习-选

17、择题,11.一棵大树是一个系统，它属于 A.抽象系统 B.开放系统 C.静态系统 D.人造系统,答案:B,.,课堂练习-判断题,12.复杂的系统都可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构。（ ） 13.每个系统都由两个或两个以上的元素构成，各元素在系统中作用大小是相同的。（ ） 14.系统是由两个或两个以上元素组成的有机整体，它与系统外环境的关系是环境适应系统的变化。（ ） 15.机械传动系统的零部件之间常常会有磨损，为了保持系统的性能，必须定期添加润滑剂或更换零件，这反映了系统的相关性和整体性。（ ）,.,课堂练习-判断题,16“春捂秋冻”是北方天气变化，人们穿衣变化的一种写照，它体现系统的环境适应性。（ ） 17.进行系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能，目的