通用技术必修2-第七讲-系统与设计-总复习.ppt

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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和科学决策。,（三）

2、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：“丢卒保车”、“一招不慎，全盘

3、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，某一个元素的变化，会影响其他元素实现其功能

4、。,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，并存在一定的层次结构。系统各个层次具有独自的功能，它们通过相

5、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，没几天就成了大渠。于是挖通汴河水进入渠中，各地水运

6、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

7、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

8、：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

9、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

10、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

11、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，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.

12、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（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

13、,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 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

14、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

15、，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 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

16、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

17、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，目的是了解系统的结构。（）18.系统优化的目标主要是实现系统的最优化，取得最佳效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。（）19.在进行系统设计时，应考虑当周围环境发生变化时系统自身该做出如何的改变。（）,课堂练习-分析题,20.战国时，魏国将领庞涓率军围攻赵国都城邯郸，赵国向齐国求救。齐王命将军田忌、孙膑出兵救赵。孙膑分析了当时战争的形势：“梁（魏国国都大梁）、赵相攻，轻兵锐卒必竭于外，老弱罢（疲）于内。”他成功地运用了系统的战略思想，迫使魏军撤兵。（1）解除赵国危难有几种方案？（2）孙膑采用了怎样的战略迫使魏军撤兵？,