資源簡介

第三單元系統與設計復習學案
【學習目標】
１、理解系統的的涵義及基本特性。
２、初步掌握系統分析的基本方法。
3、了解系統優化的意義及影響系統優化的因素。
４、通過簡單的系統設計案例的分析，初步學會簡單系統設計的基本方法。
【重點難點】
重點：系統的基本特性及應用。
難點：系統分析的基本方法及設計方法。
【自主學習】
同學們根據學習目標，組內交流，完成本單元知識網絡并進行展示。
知識網絡
（一）認識系統
1.系統是普遍存在的。
系統無處不在，無時不有，任何事物都處在一定的系統中。
2．系統的含義：
系統是指由兩個或者兩個以上相互聯系、相互作用的元素所組成的，具有一定結構和功能的有機整體。
3.構成系統必須具備的三個條件：
（1）至少要有兩個或兩個以上的要素（部分）；
（2）要素（部分）之間互相聯系、互相作用，按照一定方式形成一個整體；
（3）整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。
思考１：請同學們舉例說明系統存在的普遍性。 （各小組討論， 一名同學代表發言）
4．系統的分類：系統的分類是根據研究對象的不同和研究的需要來劃分的。
（1）自然系統和人造系統。 例：生態系統屬于自然系統；飛船、房舍等屬于人造系統。
（2）實體系統和抽象系統。 例：計算機硬件屬于實體系統；軟件屬于抽象系統。
（3）靜態系統和動態系統。 例：房屋屬于靜態系統；城市系統屬于動態系統。
（4）開放系統和封閉系統。 例：人體系統屬于開放系統；密閉容器中的化學反應達平衡態
（二）系統分析的基本方法
1．系統的基本特性：
(1)整體性（全局、集合）：——側重于“部分影響整體”。是系統的最基本的特性，也是觀察和分析系統最基本的思想和方法。
系統是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態下所沒有的。
系統的整體功能大于組成系統的各部分的功能之和。例：“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸
(2)相關性（匹配、關聯）：——側重于“部分與部分之間的關聯”
構成系統的各元素之間是相互聯系、相互作用、相互依賴、相互影響的關系，是彼此相關的。例：古代建筑的“梁柱結構”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程等。
(3)目的性（功能）：任何系統都具有某種目的，都要實現一定的功能。
(4)動態性（更新）物質都是不斷變化的，因此系統是一個動態的，處在運動變化和發展中。
(5)環境適應性（自適應）：系統都存在于一定的環境之中，并不斷的與外界環境進行物質的能量的和信息的交換，系統必須適應外部環境的變化例：“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放(6)層次性 系統無論大小，都可以分解為一定的子系統，并存在一定的層次結構。
思考2：以某一個系統為例，說明系統的基本特性。
2．系統分析的基本方法
（1）系統分析一般是從系統的整體功能出發，全面地思考與解決問題。
系統分析的目標：發揮系統的功能，實現系統的目標。
系統分析采用的方法：運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗。
系統分析產生的結果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原系統提出改進方案。
（2）系統分析的一般步驟：
3．系統分析的主要原則：
（1）整體性原則系統分析首先要著眼系統整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；例：丁謂修復皇宮、街道各部門施工等。
（2）科學性原則系統分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具有說服力。
（3）綜合性原則系統分析時還要注重綜合性原則，要綜合分析，統籌兼顧，不可顧此失彼。
思考3：同學們參觀過2010年上海世博會嗎？若在2天的時間內游覽，你怎樣進行系統分析呢？（世博會園區被黃浦江一分為二，分為浦東和浦西兩部分，浦東主要為國家館，浦西為產業園。有些熱門場館需排隊5、6個小時。）
（三）系統的優化：
1. 在給定的條件（或約束條件）下，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。
影響因素：是指對系統的目標產生顯著影響，并且可以人為調節的因素。
2.系統優化的基本原則：
（1）：系統的優化不僅要實現系統中每個元素和子系統的優化，還要達到系統整體的優化。
（2）：必須注意系統各組分之間、組分與整體之間的連接狀況，加強協調，才能提高系統的有序性和整體的運行效果。
（3）：系統的優化是一個不斷驗證、完善的過程。例：農作物種植間作套種、利潤問題
思考4：請一個同學就學習時間的優化問題談一下體會。
（四）系統的設計：
1.系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。它包含對某個系統進行技術設計，同時需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。
2．系統設計應考慮的主要問題：（1）．要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。（2）．運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。
（3）．先從整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。
3.簡單系統的設計：舉例：手電筒照明供電部分的設計。
思考5：請同學們設計一下臺燈、手電筒等簡單的物體。
訓練檢測：
1．（2008模擬）當神舟七號飛船在太空飛行時，整體系統為：（ ）
①抽象系統 ②實體系統 ③動態系統 ④靜態系統
⑤自然系統 ⑥人造系統 ⑦復合系統
A．①③⑤⑦　 B．②④⑥　　 C．②③⑥　　 D．①④⑦
2．大自然中鹿、兔奔跑速度很快，能逃避猛獸追捕；刺猬身上長尖刺，使猛獸無從下口；黃鼬遇敵時突放臭氣，擾亂猛獸神志，在其遲疑間跑掉。這是生態系統基本特性中的（ ）
A．整體性 B．相關性 C．動態性 D．環境適應性
3．龍舟比賽時，每只龍船上都有一名固定的“拿手”、“板掉手”、“鼓手”和十名“劃手“。大家群策群力，雙槳舞動，輕舟如飛，充分體現了系統的（ ）
A．整體性 B．相關性 C．目的性 D．動態性
4．臺式計算機的CPU上安裝的小風扇有時轉的快，有時轉的慢，這個現象說明了系統的（ ）
A．整體性 B．相關性 C．環境適應性 D．動態性
5．人們往往希望自己的汽車跑得又快又省油，可是如果車速過快就會很耗油，這時有一個折中的適當速度，叫經濟速度，跑得較快而且也省油。這個現象突出說明了系統的 （ ）
A．動態性 B．相關性 C．整體性 D．目的性
6．合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強度、硬度和韌性，從而影響著耐磨性，這反應了系統的（ ）
A. 相關性 B. 環境適應性 C. 動態性 D. 整體性
7．汽車這個系統又可以分為點火系統、傳動系統、方向系統、制動系統等，還可以細分為更多的系統，這說明系統具有（ ）
A. 相關性 B. 層次性 C. 動態性 D. 整體性
8．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
9．系統分析的一般步驟包括①分析計算，評價比較 ②明確問題，設計目標 ③收集資料，制定方案 ④檢驗核實，做出決策，下列順序正確的是（ ）
A．①②③④ B．②③④① C．②③①④ D．①③②④
10．列車提速是對鐵路運輸系統的優化，以下說法正確的是 （ ）
A．只要有先進的機車，就能提速 B．只有重新鋪設鐵路，才能提速
C．只有使用“動車組”才能提速
D．不僅需要有先進的機車，還需要道路、橋梁、隧道等基礎設施的配套改進。
【鞏固提高】
11．(08高考題)節約用水應從身邊做起。某同學設計了能使生活廢水充分利用的沖廁方案。請據圖回答以下問題：
(1)廢水儲水池的底部位置應該______(高于、低于、等于)沖廁水箱的設定水位。
(2)說明閥門1不能省略的原因。
(3)木制支架是否為穩定結構？
(4)制作木制支架需要哪些工具？
①鋸子 ②刨子 ③臺鉗 ④鑿子 ⑤螺絲刀
A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①②④
【課后練習】
12． 同學們經常看到我們的植物園路口每到上下班的時間，交通非常混亂，有時甚至出現堵車現象，隨著城市的發展，相信這個問題會越來越嚴重。請同學們分析：
（1）造成這種現象的相關因素有哪些？
（2）如何設計改善這種交通狀況的方案？
（3）評估方案實施的可能性，提出你的改進意見。
系統的普遍性
注意問題
系統的定義
系統與設計
認識系統
系統的涵義
系統的構成
系統的分類
系統的分析方法
基本特性
分析方法
定義
基本步驟
系統的優化
概念
基本原則
概念
系統的設計
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

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