通用技術_系統(tǒng)與設計_第三節(jié)_系統(tǒng)的設計[1]

1、 在日常生活和實踐中，我們經常需要在日常生活和實踐中，我們經常需要面對對各種各樣的設計，例如：面對對各種各樣的設計，例如：家庭室內裝修設計家庭室內裝修設計假期旅游行程設計假期旅游行程設計個人形象設計個人形象設計學校田徑運動會競賽日程表設計等等。學校田徑運動會競賽日程表設計等等。1、什么是系統(tǒng)設計？2、系統(tǒng)設計應考慮的主要問題有哪些？3、系統(tǒng)設計的一般步驟是什么？閱讀課文第閱讀課文第76到到90頁，思考以下三頁，思考以下三個問題：個問題：（一）系統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計系統(tǒng)設計： 在系統(tǒng)分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統(tǒng)的過程。 1系統(tǒng)的設計的涵義系統(tǒng)的設計的涵義： 2系統(tǒng)設計應考慮的主要問

2、題：系統(tǒng)設計應考慮的主要問題：（一）系統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計（1）系統(tǒng)設計的目的與要求。）系統(tǒng)設計的目的與要求。（2）系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。）系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。（3）系統(tǒng)設計方案的優(yōu)化。）系統(tǒng)設計方案的優(yōu)化。理解：從系統(tǒng)的整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。理解：運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。依據(jù)系統(tǒng)的基本特性，既要考慮當前，也要考慮長遠。理解：從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎上完善個部分的設計。思考：從系統(tǒng)設計的思路出發(fā)，怎樣理順這些關系？思考：從系統(tǒng)設計的思路出發(fā)，怎樣理順這些關系？馬上行動：馬上行

3、動：（一）系統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計（1）總體目標是：安全、快捷、經濟總體目標是：安全、快捷、經濟（2）地質勘探、路向選擇地質勘探、路向選擇，選擇合理的路線方案，如公路要越過兩座山坡，是穿隧道還是繞道行。（3）進行合理的資金分配，考慮人員、材料安排方案進行合理的資金分配，考慮人員、材料安排方案，合理合理安排人員，各段工程同時進行，實行并行施工安排人員，各段工程同時進行，實行并行施工，在不增加總資金的情況下，降低材料成本，減少材料的浪費，就近取材，就地取材，選擇合理路線購置材料。 在不增加過多人工的前提下，提高工程進度，提高勞動生產率。3系統(tǒng)設計的一般步驟：系統(tǒng)設計的一般步驟：（一）系統(tǒng)的設計（

4、一）系統(tǒng)的設計（1）將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)；（2）確定各子系統(tǒng)的目標、功能及其相互關系；（3）對子系統(tǒng)進行技術設計和評價；（4）對系統(tǒng)進行總體設計和評價。 可以概括為“總分總”。就是當我們要設計一個系統(tǒng)對象時，可以先將對象分解為一個子系統(tǒng)，分析和確定各個子系統(tǒng)的目標、功能以及它們之間的相互關系和結構組成，然后單獨對每個子系統(tǒng)進行技術設計、評價及優(yōu)化，然后對由完成的子系統(tǒng)作為構件的系統(tǒng)整體進行總體技術設計和評價。1.遵守設計的一般過程、方法和原則（見遵守設計的一般過程、方法和原則（見技術與設計技術與設計1P35P39）2.遵守系統(tǒng)設計中遵守系統(tǒng)設計中特有的兩條原則特有的兩條原則：（1）設計好系統(tǒng)

5、中的每一個元素或子系統(tǒng)。）設計好系統(tǒng)中的每一個元素或子系統(tǒng)。（2）設計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調關）設計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調關系。系。4.系統(tǒng)設計的系統(tǒng)設計的基本方法要點基本方法要點：（一）系統(tǒng)的設計（一）系統(tǒng)的設計（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)： 系統(tǒng)設計多用于比較復雜的社會系統(tǒng)工程、經濟系統(tǒng)工程、規(guī)劃系統(tǒng)工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、交通運輸系統(tǒng)工程、農業(yè)系統(tǒng)工程、工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等方面。（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：案例分析：案例分析：手電筒照明供電部分的設計手電筒照明供電部分的設計案例分析：案例分析：“室內住宅

6、電氣系統(tǒng)設計室內住宅電氣系統(tǒng)設計”（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：案例分析：案例分析：手電筒照明供電部分的設計手電筒照明供電部分的設計王丹遇到了照明問題，想解決這個問題就要用到系統(tǒng)設計。（一）王丹的目的王丹的目的：用所學過的知識，設計并制作一只簡易的手電筒。（二）設計要求設計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。（三）設計分析（三）設計分析：1手電筒的結構：（1）可把手電筒看成一個整體（2）再把手電筒照明供電部分分為兩個子系統(tǒng)，一個是照明子系統(tǒng)；另一個是供電子系統(tǒng)。（3）照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導線。（4）供電子系統(tǒng)的要素是電源、開關。 （二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：

7、（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：2手電筒的功能（1）手電筒的功能就是照明，取決于各個組成要素（2）供電裝置電源是通過導線的連接驅動燈泡的發(fā)光，這些是基本要素，缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。3手電筒的組裝（1）將手電筒的各個要素按照一定的要求進行匹配，組裝才能達到目的功能（2）合理選擇元器件（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（四）設計方案（四）設計方案：方案C手柄齒輪組小燈泡發(fā)電機1設計目標：設計目標：設計一個自動發(fā)電手電筒，用發(fā)電機代替干電池進行供電。2手電筒系統(tǒng)的各要素：手電筒系統(tǒng)的各要素：3工作原理：用手搖動手柄，使齒輪轉動，帶動由磁鐵和工作原理：用手搖動手柄，使齒

8、輪轉動，帶動由磁鐵和線圈組成的發(fā)電機旋轉，線圈在磁場中轉動時切割磁感線產生線圈組成的發(fā)電機旋轉，線圈在磁場中轉動時切割磁感線產生感應電流，將機械能轉化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。感應電流，將機械能轉化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（二）簡單系統(tǒng)的設計的實現(xiàn)：（五）方案制作：（五）方案制作：試驗：試驗：測試玩具電動機能否改裝為發(fā)電機試驗器材：試驗器材：玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導線。試驗過程：試驗過程：（1）在電動機的接頭上連接小燈泡。（2）在電動機的轉軸上繞十幾圈的棉線。（3）用力快速抽動棉線，使電動機的轉子迅速轉動，觀察小燈泡發(fā)光情況。試驗總結：試驗總結：

9、當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產生感應電流，小燈泡發(fā)光。玩具電動機經改裝可以發(fā)電。設計簡單電路，畫出電路圖。根據(jù)電路圖，選擇元器件，25V的燈泡、導線、發(fā)電機、大齒輪、小齒輪、發(fā)電機座子、手柄等。通過手搖柄控制燈泡發(fā)光。工作原理：手柄的軸與大齒輪軸連接，利用輪軸原理，把手運動帶動大齒輪轉動，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉速，帶動發(fā)電機的轉子高速旋轉，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產生感應電動勢，有了感應電流，使小燈泡持續(xù)發(fā)光。本章習題1、系統(tǒng)分析的目的是：（ ）A、為了減少實驗的失敗 B、為了減少系統(tǒng)內子系統(tǒng)的要素 C、為了減少設計決策的風險 D、為了減少設計過程的不確定因素。

10、C2、系統(tǒng)的基本特性包括（ ）A、整體性、先進性、相關性、目的性、動態(tài)性B、整體性、可靠性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應性C、整體性、相關性、目的性、動態(tài)性、環(huán)境適應性D、整體性、開放性、實用性、可靠性、動態(tài)性C3、泰坦尼克號游輪，在當時該游輪各項技術性能是世界最先進的。但是為什么觸冰后會沉沒？請從系統(tǒng)的結構的角度理解，它主要反映了系統(tǒng)對（ ）的基本特性。 A、整體性 B、相關性 C、目的性； D、環(huán)境適應性 D4、宇宙飛船由上百萬個部件組成，這些部件本身很普通，但是這些部件按照一定的結構就構成了能將人類送上太空的飛船，這主要體現(xiàn)了系統(tǒng)（ ） A、目的性 B、動態(tài)性 C、整體性 D、相關性C5、家

11、庭裝修時，在廚房預埋水管和電線時，就要考慮好哪里是烹飪區(qū)、哪里是儲物區(qū)，再決定水管和電線的設計。這體現(xiàn)了系統(tǒng)的哪個特性（ ） A、相關性 B、環(huán)境適應性 C、動態(tài)性 D、整體性A6、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(tǒng)最基本的特性是：（ ） A、目的性 B、動態(tài)性 C、整體性 D、適應性C7、合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強度、硬度和韌性，從而影響鋼的耐磨性。碳含量高，則硬度高、韌性差；碳的含量低、則硬度低、耐磨性差。這反應了系統(tǒng)的什么基本特性（ ） A、相關性 B、環(huán)境適應性 C、動態(tài)性 D

12、、整體性A8、“丟卒保車”、“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(tǒng)基本特性中的（ ） A、整體性 B、相關性 C、動態(tài)性 D、目的性A9、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(jié)，能在很短的時間內調整好飛行狀態(tài)，克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平穩(wěn)飛行。這個現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性？（ ） A、整體性 B、相關性 C、環(huán)境適應性 D、動態(tài)性C 10、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(tǒng)設計的（ ）原則 A、整體性原則 B、動態(tài)性原則 C、綜合處理的原則 D、人性化設計的原則A 11、系統(tǒng)設計應考慮的主要問題是（ ） 系統(tǒng)設計的目的 系統(tǒng)設計的要求 系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系和相互作用 系統(tǒng)設計方案的優(yōu)化 A、 B、 C、 D、A12、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(xiàn)了系統(tǒng)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C13、運用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時要遵循哪些原則（ ）A、整體性原則、相