資源簡介

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第三章：系統及其設計
學習目標
從技術應用的角度理解系統的含義和基本構成。
通過對簡單技術系統的分析,理解系統的主要特性。
通過系統案例分析，學習運用系統的思想方法。
結合實例進行系統分析，學會系統分析的基本方法。
理解系統優化的意義，通過技術探究，分析影響系統優化的因素。
初步學會簡單系統設計的基本方法。
增強系統思考和工程思維的能力。
系統及其設計
系統的含義
系統的基本組成
系統的主要特性
系統的思想方法
系統分析的基本方法
目標及性能指標
設計分析
制定設計方案
方案實施
評價及優化
系統優化的意義
影響系統優化的因素
系統優化的實現
認識系統
系統分析
系統的設計
系統的優化
第一節：認識系統
都江堰水利工程由三大主題工程和120個附屬渠堰組成。
飛沙堰溢洪排沙工程
魚嘴分水堤工程
寶瓶口引水工程
灌溉渠
岷江水
分水
分沙
排洪
泄洪
飲水
限流
分水分沙
泄洪排沙
引水限流
都江堰
魚嘴分水堤工程
飛沙堰溢沙排洪工程
寶瓶口引水工程
幾個主體工程相互協調配合，共同完成都江堰的整體功能!
一、設么是系統
實踐：制作一個手持式單筒望遠鏡
目的和要求
理解系統的含義和基本構成
材料及工具準備
目鏡1個（直徑3cm的雙凹透鏡，焦距-7.5cm），物鏡1個（直徑5cm的雙凸透鏡或平凸透鏡，焦距30cm），紙板，剪刀，美工刀，尺子，鉛筆，膠水
物鏡
物鏡筒
目鏡
目鏡筒
實踐：制作一個手持式單筒望遠鏡
主要制作步驟
1.用紙板制作物鏡筒和目鏡筒
2.在物鏡筒和目鏡筒上分別裝上物鏡片和目鏡片
3.把目鏡筒插入物鏡筒，調節他們之間合適的距離
系統的定義
系統是指由兩個或者兩個以上相互聯系、相互作用的部分（要素）所組成的，具有一定結構和功能的有機整體。無論大小、簡單、復雜，都具備3個基本特征。
由兩個以上的部分（要素）組成
相互聯系、相互作用
整體具有局部沒有的特定功能
系統、子系統、元素
系統
子系統
元素
呼吸系統
消化系統
神經系統
……
鼻、咽、喉
氣管、支氣管
肺
各具功能
相互依賴、相互作用
整體功能
基本單元
系統
系統的分類
組成元素性質
自然系統
由天然物質自然形成
人工系統
為達到某種目的人為建立
復合系統
自然系統和人工系統相結合
元素存在形態
系統的運動狀態
實體系統
由物質構成的系統
概念系統
由概念、原則、原理、理論、方法等非物質構成
動態系統
靜態系統
系統與外部環境關系
開放系統
封閉系統
根據不同的標準，從不同的角度，系統可以劃分為不同的類型。
二、系統的主要特性
系統具有整體性
系統的組成部分（要素）是構成系統整體的前提和基礎，沒有部分就沒有整體。系統的組成部分（要素）要在整體中才能發揮其各自的作用,但系統不是各個組成部分(要素）的簡單相加。系統整體功能不等于其組成部分功能之和。
試用系統整體性思想，對以下現象進行分析
三個臭皮匠，頂個諸葛亮。
一個和尚挑水喝，兩個和尚抬水喝，三個和尚沒水喝。
相信大家都玩過一個叫“剪刀、石頭、布”的博弈游戲。這個游戲雖然簡單，但是構思十分巧妙。你能從系統整體性的角度，說說這個游戲的巧妙之處嗎
系統具有功能性
系統都是以實現某種功能為目的的，這正是區別不同系統的標志。
系統的目的一般通過更具體的目標來體現，系統的多個目標有時不完全一致甚至互相矛盾，這就需要協調，尋求平衡或折中的辦法，從而達到整體最佳的效果。
更具體的目標
系統具有相關性
系統內各部分（要素）之間、部分（要素）與系統整體之間存在著相互依賴和相互制約的特定關系，某一個部分（要素）的變化，會引起其他部分（要素）和系統整體的變化。
要素
要素
整體
相互依賴
相互制約
相互依賴
相互制約
相互依賴
相互制約
系統具有環境適應性
思考:自行車為什么要更新換代 變速自行車、山地自行車是怎樣出現的 有的自行車在腳踏、鞍墊或擋泥板上裝上反光片，作用是什么 在平坦路、上坡路、下坡路上騎自行車，你是如何控制車速的 為什么
任何系統都存在于一定的環境之中，必然要與外界進行物質、能量和信息的交換，外界環境的變化會相應地引起系統功能和系統內部各部分（要素)的變化。系統具有適應環境的變化、保持原有功能的特性。
課堂練習
1.水（H2O）由氫和氧兩種要素構成，但當你口渴時，需要喝水，分別吸入氫氣和氧氣，并不能為你解渴，這說明（ ）
A.至少要有兩個或兩個以上的要素才能構成系統
B.系統的組成部分（要素）之間按照一定的結構形成整體
C.系統整體功能是各組成部分（要素）的功能所沒有的
D.系統包括子系統，它又是更大系統的子系統
C
2. 某企業為了追求高品質，用知名品牌汽車的發動機和變速箱組裝生產了一款小轎車，但汽車生產出來后出現了許多問題，實現不了高品質。這主要反映了系統的（ ）。
A.整體性 B.環境適應性 C.相關性 D.功能性
A
3. 機械傳動系統的零部件之間常常會有磨損，為了保持系統的性能，必須定期添加潤滑劑或更換零件，這反映了系統的（ ）。
A.整體性 B.相關性 C.功能性 D.環境適應性
B

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