技术与设计2第三单元.ppt

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1、一一 考试内容与要求考试内容与要求二二 具体内容复习与讨论具体内容复习与讨论三三 分析评价题、应用题示例分析评价题、应用题示例1 系统的含义系统的含义2 系统的基本特性系统的基本特性3 系统分析的一般步骤系统分析的一般步骤4 系统分析的主要原则系统分析的主要原则5 简单系统设计方案简单系统设计方案6 系统优化的意义系统优化的意义7 影响系统优化的因素影响系统优化的因素（1）由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要）由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为。相对于系统的整体而言，相对于系统的整体而

2、言，相对于系统的元素结构而言。相对于系统的元素结构而言。（2）构成系统的三个条件：）构成系统的三个条件：A.至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；B.要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；成一个整体；C.这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。的。对于较大型的系统和比较复杂的系统对于较大型的系统和比较复杂的系统,根据一定的标准可划分根据一定的标准可划分为若干子系统。为若干子系统。2 2 系统最基本

3、的特性。系统最基本的特性。系统的整体功能大于各部分功能之和。系统的整体功能大于各部分功能之和。任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。体的功能发挥。不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分, ,局部服从整局部服从整体，使整体效果为最佳。体，使整体效果为最佳。指组成系统的各要素之间或系统整体与部分指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。之间的相互作用、相互联系。三个臭皮匠，三个臭皮匠，顶个诸葛亮。顶个诸葛亮。罗丹的作品罗丹的作品巴尔扎克巴尔扎克任何系统

4、都具有某种目的，都要实现一定的功任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。能。设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。一个良好、有序的现实系统。当系统存在多个目标时，要从整体协当系统存在多个目标时，要从整体协调的角度出发寻求平衡，以获得整体上的最佳效果。调的角度出发寻求平衡，以获得整体上的最佳效果。任何系统都是一个动态的系统，处于任何系统都是一个动态的系统，处于运动变运动变化和发展化和发展之中。运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系之中。运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系统的现状，而且看

5、到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，统的现状，而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握系统的发展规律。掌握系统的发展规律。分析评价题分析评价题系统具有动态性，即系统的状态、结构会随着时系统具有动态性，即系统的状态、结构会随着时间的变化而变化。间的变化而变化。钱塘江大桥（如图所示）桥墩采用钢筋混凝土，钱塘江大桥（如图所示）桥墩采用钢筋混凝土，桥的上下两层分别通汽车和火车。该桥建于上个世纪，历尽苍桑，桥的上下两层分别通汽车和火车。该桥建于上个世纪，历尽苍桑，多次维修，多次维修，2000年年4月月15日到日到2001年年4月月25日，还经历一次大整修。日，还经历一次大整修。若把钱塘江大

6、桥作为一个系统，请你说说该系统的动态性体现在哪若把钱塘江大桥作为一个系统，请你说说该系统的动态性体现在哪些方面（举例说出三点）。些方面（举例说出三点）。大桥的系统动态性体现：大桥的系统动态性体现：A大桥路面受到火车、汽车的压力；大桥路面受到火车、汽车的压力；B大桥受到火车、汽车过桥时产生的大桥受到火车、汽车过桥时产生的震动的影响；震动的影响；C大桥受到雨水的冲刷侵蚀。大桥受到雨水的冲刷侵蚀。外界环境的变化会引起系统特性的改外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化。变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化。系统只有具有对环境的适应能力，

7、才能保持和恢复系统原有系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。的特性。“春捂秋冻春捂秋冻”的道理的道理人自身是一个系统，春天穿多一些是对冬天的一种适应和衔人自身是一个系统，春天穿多一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不致于生病。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不致于生病。选择题：在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；选择题：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

8、鼬遇敌时突放臭气，扰乱刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（性中的（）A.整体性整体性B.目的性目的性C.动态性动态性D.环境适应性环境适应性D（1）明确问题）明确问题,设立目标：设立目标：明确所要研究问题的性质明确所要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。（2）收集资料）收集资料,制定方案：制定方案：收集相关资料，制定解决收集相关资料，制定解决问题的各种备选方案，预计可能产生的各种结果。问题的各种

9、备选方案，预计可能产生的各种结果。（3）分析计算）分析计算,评价比较：评价比较：对资料和数据做必要计算，对资料和数据做必要计算，进行各子系统的分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方进行各子系统的分析，将各种方案进行评价对比，选择最佳方案。案。（4）检验核实）检验核实,作出决策：作出决策：如果对方案不够满意，还如果对方案不够满意，还可按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止。可按上述程序反复进行，直到获得满意的方案为止。（1）整体性原则：）整体性原则：系统分析首先要着眼于系统整体，要系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，先分析整体，再分析部分

10、；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；要考虑长远，不能只顾眼前。再看某一阶段；要考虑长远，不能只顾眼前。（2）科学性原则：）科学性原则：系统分析要尽可能运用科学方法和数系统分析要尽可能运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具有说服力。学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具有说服力。（3）综合性原则：）综合性原则：系统分析总是为实现系统目标服务的。系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最优的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个优的目标，然后尽可

11、能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。即：要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。目标。即：要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。（1）系统设计的含义：）系统设计的含义：在系统分析的基础上，设计出满在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它既包含了对某个系统进行技术设计足预定目标的系统的过程。它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。行分析、设计。（2）系统设计应考虑的主要问题：）系统设计应考虑的主要问题：系统设计的目的与要系统设计的目的与要求、系

12、统各部分之间的相互联系与相互作用、系统设计方案的优化求、系统各部分之间的相互联系与相互作用、系统设计方案的优化等。等。（3）系统设计的一般步骤：）系统设计的一般步骤：将系统分解为若干子系将系统分解为若干子系统；统；确定各子系统的目标、功能及相互关系；确定各子系统的目标、功能及相互关系；对子系统进行对子系统进行技术设计和评价；技术设计和评价；对系统进行技术总体设计和评价等。对系统进行技术总体设计和评价等。（4）系统设计实例：）系统设计实例：手电筒照明供电系统的设计、室内手电筒照明供电系统的设计、室内住宅电气系统的设计、教室系统的设计。住宅电气系统的设计、教室系统的设计。（提示：系统设计要按照设计

13、要求进行设计分析，定出设计（提示：系统设计要按照设计要求进行设计分析，定出设计方案，最后方案实施。）方案，最后方案实施。）编制田径运动会竞赛日程表编制田径运动会竞赛日程表（一）明确系统设计的目的要求（一）明确系统设计的目的要求首先，同学们征询了学校领导、老师的意见，明确了编制运首先，同学们征询了学校领导、老师的意见，明确了编制运动会竞赛日程表的目的和要求：动会竞赛日程表的目的和要求：1.1.目的：通过合理的竞赛程序安排，保证运动会有条不紊地目的：通过合理的竞赛程序安排，保证运动会有条不紊地顺利进行，以利于运动员发挥技术和创造成绩。顺利进行，以利于运动员发挥技术和创造成绩。2.2.要求：所有竞赛

14、项目要求在要求：所有竞赛项目要求在2.52.5天时间内完成。天时间内完成。（二）调查研究（二）调查研究查阅学校前几届运动会的赛事安排资料，了解：查阅学校前几届运动会的赛事安排资料，了解：1.1.田径竞赛的基本规则；田径竞赛的基本规则；2.2.竞赛项目的分组方法；竞赛项目的分组方法；3.3.运动员兼项的规律；运动员兼项的规律；4.4.各项竞赛大概需要的时间；各项竞赛大概需要的时间；5.5.运动场地、体育器材现状。运动场地、体育器材现状。调查后在体育老师的指导下，动手设计竞赛日程表。调查后在体育老师的指导下，动手设计竞赛日程表。（二）主要设计过程（二）主要设计过程1.1.根据中学体育达标要求，确定

15、竞赛项目：根据中学体育达标要求，确定竞赛项目：径赛项目（径赛项目（8 8项）：项）：50m50m决赛决赛 100m100m决赛决赛 200m200m决赛决赛 400m400m决赛决赛 800m 800m 1500m1500m决赛决赛 100m100m跨栏跨栏 4 4100m100m接力赛。接力赛。田赛项目田赛项目（5 5项）：项）：三级跳远三级跳远 跳远跳远 立定跳远立定跳远 跳高跳高 铅球铅球2.2.根据竞赛项目分组安排，估算各项竞赛所需要的时间，用卡纸制根据竞赛项目分组安排，估算各项竞赛所需要的时间，用卡纸制作牌子，写上竞赛项目、人数、组数和所需时间（如图所示）。作牌子，写上竞赛项目、人数

16、、组数和所需时间（如图所示）。高一女子高一女子50m16人一组人一组8min高一男子高一男子铅球铅球15人一组人一组60min纸牌样式纸牌样式全部牌子制作后，反复检查，全部牌子制作后，反复检查，确保整场赛事安排不漏项。确保整场赛事安排不漏项。3.3.遵循田径竞赛的基本原则，分遵循田径竞赛的基本原则，分5 5场依次编排纸牌。在编排场依次编排纸牌。在编排过程中，综合考虑整场竞赛的目的要求、田径竞赛内部规律和场过程中，综合考虑整场竞赛的目的要求、田径竞赛内部规律和场地条件。对项目之间、竞赛场次之间的联系，特别是地条件。对项目之间、竞赛场次之间的联系，特别是等方面作出认真的研究和反复的调整。等方面作出

17、认真的研究和反复的调整。编排顺序的原则：编排顺序的原则：1 1）先烦后简原则（先）先烦后简原则（先“径赛径赛”，后，后“田赛田赛”）2 2）兼项的竞赛项目安排在不同单元）兼项的竞赛项目安排在不同单元3 3）注意场地合理利用与布局）注意场地合理利用与布局4 4）田赛径赛基本同时结束）田赛径赛基本同时结束赛程安排一览表赛程安排一览表第一场：第一场：10月月16日（星期四）下午日（星期四）下午项项目目时时间间径径赛赛田田赛赛15：0015：1015：2015：3015：4015：5050m决赛决赛（西跑道）（西跑道）初一女子初一女子3组组16人人初二女子初二女子4组组22人人初三女子初三女子4组组2

18、0人人初一男子初一男子3组组16人人初二男子初二男子4组组22人人初三男子初三男子4组组20人人100m决赛决赛（东跑道）（东跑道）高一女子高一女子3组组18人人高二女子高二女子3组组15人人高三女子高三女子3组组15人人高一男子高一男子3组组18人人高二男子高二男子3组组14人人高三男子高三男子3组组16人人跳高决赛跳高决赛高一女子高一女子17人人铅球决赛铅球决赛高一男子高一男子15人人三级跳远三级跳远高一男子高一男子18人人16：0016：1016：2016：3016：4016：501500m决赛决赛初一女子初一女子1组组14人人初二女子初二女子1组组22人人初三女子初三女子1组组19人人

19、初一男子初一男子1组组16人人初二男子初二男子1组组22人人初三男子初三男子1组组20人人跳高决赛跳高决赛高二女子高二女子14人人铅球决赛铅球决赛高二男子高二男子16人人三级跳远三级跳远高二男子高二男子16人人17：0017：1017：2017：3017：4017：501500m决赛决赛高一女子高一女子1组组16人人高二女子高二女子1组组12人人高三女子高三女子1组组13人人高一男子高一男子1组组17人人高二男子高二男子1组组16人人高三男子高三男子1组组16人人跳高决赛跳高决赛高三女子高三女子12人人铅球决赛铅球决赛高三男子高三男子16人人三级跳远三级跳远高三男子高三男子14人人系统的优化是

20、指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采系统的优化是指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。经济效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。目标函数目标函数是系统目标与系统中的某些元素之间的关系。是系统目标与系统中的某些元素之间的关系。约束条件约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不能人为调是对系统的功能起着限制作用、并且是不能人为调节的因素。节的因素。影响系统优化的因素影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。并且可以人为调节的因素。农作物种植系统的优化农作物种植系统的优化农业间作套种农业间作套种套种的模式、套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防套种的模式、套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等。治等。