通用技術(shù)_系統(tǒng)與設(shè)計(jì)_第三節(jié)_系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[1]

1、 在日常生活和實(shí)踐中，我們經(jīng)常需要在日常生活和實(shí)踐中，我們經(jīng)常需要面對(duì)對(duì)各種各樣的設(shè)計(jì)，例如：面對(duì)對(duì)各種各樣的設(shè)計(jì)，例如：家庭室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)家庭室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)假期旅游行程設(shè)計(jì)假期旅游行程設(shè)計(jì)個(gè)人形象設(shè)計(jì)個(gè)人形象設(shè)計(jì)學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表設(shè)計(jì)等等。學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表設(shè)計(jì)等等。1、什么是系統(tǒng)設(shè)計(jì)？2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題有哪些？3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟是什么？閱讀課文第閱讀課文第76到到90頁(yè)，思考以下三頁(yè)，思考以下三個(gè)問題：個(gè)問題：（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。 1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義： 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問

2、題：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題：（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求。）系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。）系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)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(dāng)前，也要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)。理解：從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善個(gè)部分的設(shè)計(jì)。思考：從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路出發(fā)，怎樣理順這些關(guān)系？思考：從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路出發(fā)，怎樣理順這些關(guān)系？馬上行動(dòng)：馬上行

3、動(dòng)：（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）總體目標(biāo)是：安全、快捷、經(jīng)濟(jì)總體目標(biāo)是：安全、快捷、經(jīng)濟(jì)（2）地質(zhì)勘探、路向選擇地質(zhì)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(jìn)行合理的資金分配，考慮人員、材料安排方案進(jìn)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(shí)進(jìn)行，實(shí)行并行施工安排人員，各段工程同時(shí)進(jìn)行，實(shí)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(fèi)，就近取材，就地取材，選擇合理路線購(gòu)置材料。 在不增加過多人工的前提下，提高工程進(jìn)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（

4、一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（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(biāo)、功能及其相互關(guān)系；（3）對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)；（4）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。 可以概括為“總分總”。就是當(dāng)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)對(duì)象時(shí)，可以先將對(duì)象分解為一個(gè)子系統(tǒng)，分析和確定各個(gè)子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能以及它們之間的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)組成，然后單獨(dú)對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及優(yōu)化，然后對(duì)由完成的子系統(tǒng)作為構(gòu)件的系統(tǒng)整體進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。1.遵守設(shè)計(jì)的一般過程、方法和原則（見遵守設(shè)計(jì)的一般過程、方法和原則（見技術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)與設(shè)計(jì)1P35P39）2.遵守系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遵守系統(tǒng)設(shè)計(jì)中特有的兩條原則特有的兩條原則：（1）設(shè)計(jì)好系統(tǒng)

5、中的每一個(gè)元素或子系統(tǒng)。）設(shè)計(jì)好系統(tǒng)中的每一個(gè)元素或子系統(tǒng)。（2）設(shè)計(jì)好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)）設(shè)計(jì)好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。系。4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法要點(diǎn)基本方法要點(diǎn)：（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)： 系統(tǒng)設(shè)計(jì)多用于比較復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程、經(jīng)濟(jì)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(yùn)輸系統(tǒng)工程、農(nóng)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(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：案例分析：案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)案例分析：案例分析：“室內(nèi)住宅

6、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)”（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：案例分析：案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)王丹遇到了照明問題，想解決這個(gè)問題就要用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（一）王丹的目的王丹的目的：用所學(xué)過的知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作一只簡(jiǎn)易的手電筒。（二）設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。（三）設(shè)計(jì)分析（三）設(shè)計(jì)分析：1手電筒的結(jié)構(gòu)：（1）可把手電筒看成一個(gè)整體（2）再把手電筒照明供電部分分為兩個(gè)子系統(tǒng)，一個(gè)是照明子系統(tǒng)；另一個(gè)是供電子系統(tǒng)。（3）照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導(dǎo)線。（4）供電子系統(tǒng)的要素是電源、開關(guān)。 （二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：

7、（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)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(gè)組成要素（2）供電裝置電源是通過導(dǎo)線的連接驅(qū)動(dòng)燈泡的發(fā)光，這些是基本要素，缺少任何一個(gè)，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(gè)要素按照一定的要求進(jìn)行匹配，組裝才能達(dá)到目的功能（2）合理選擇元器件（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（四）設(shè)計(jì)方案（四）設(shè)計(jì)方案：方案C手柄齒輪組小燈泡發(fā)電機(jī)1設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)發(fā)電手電筒，用發(fā)電機(jī)代替干電池進(jìn)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(dòng)手柄，使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)由磁鐵和工作原理：用手搖動(dòng)手柄，使齒

8、輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)由磁鐵和線圈組成的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生線圈組成的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小燈泡發(fā)光。（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：（五）方案制作：（五）方案制作：試驗(yàn)：試驗(yàn)：測(cè)試玩具電動(dòng)機(jī)能否改裝為發(fā)電機(jī)試驗(yàn)器材：試驗(yàn)器材：玩具電動(dòng)機(jī)、小燈泡、粗棉線、導(dǎo)線。試驗(yàn)過程：試驗(yàn)過程：（1）在電動(dòng)機(jī)的接頭上連接小燈泡。（2）在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上繞十幾圈的棉線。（3）用力快速抽動(dòng)棉線，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察小燈泡發(fā)光情況。試驗(yàn)總結(jié)：試驗(yàn)總結(jié)：

9、當(dāng)外力使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小燈泡發(fā)光。玩具電動(dòng)機(jī)經(jīng)改裝可以發(fā)電。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路，畫出電路圖。根據(jù)電路圖，選擇元器件，25V的燈泡、導(dǎo)線、發(fā)電機(jī)、大齒輪、小齒輪、發(fā)電機(jī)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(yùn)動(dòng)帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有了感應(yīng)電流，使小燈泡持續(xù)發(fā)光。本章習(xí)題1、系統(tǒng)分析的目的是：（ ）A、為了減少實(shí)驗(yàn)的失敗 B、為了減少系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)的要素 C、為了減少設(shè)計(jì)決策的風(fēng)險(xiǎn) D、為了減少設(shè)計(jì)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(jìn)性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性B、整體性、可靠性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性C、整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性D、整體性、開放性、實(shí)用性、可靠性、動(dòng)態(tài)性C3、泰坦尼克號(hào)游輪，在當(dāng)時(shí)該游輪各項(xiàng)技術(shù)性能是世界最先進(jìn)的。但是為什么觸冰后會(huì)沉沒？請(qǐng)從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的角度理解，它主要反映了系統(tǒng)對(duì)（ ）的基本特性。 A、整體性 B、相關(guān)性 C、目的性； D、環(huán)境適應(yīng)性 D4、宇宙飛船由上百萬(wàn)個(gè)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(jié)構(gòu)就構(gòu)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(dòng)態(tài)性 C、整體性 D、相關(guān)性C5、家

11、庭裝修時(shí)，在廚房預(yù)埋水管和電線時(shí)，就要考慮好哪里是烹飪區(qū)、哪里是儲(chǔ)物區(qū)，再?zèng)Q定水管和電線的設(shè)計(jì)。這體現(xiàn)了系統(tǒng)的哪個(gè)特性（ ） A、相關(guān)性 B、環(huán)境適應(yīng)性 C、動(dòng)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(jié)構(gòu)形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個(gè)案例說明系統(tǒng)最基本的特性是：（ ） A、目的性 B、動(dòng)態(tài)性 C、整體性 D、適應(yīng)性C7、合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強(qiáng)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(yīng)了系統(tǒng)的什么基本特性（ ） A、相關(guān)性 B、環(huán)境適應(yīng)性 C、動(dòng)態(tài)性 D

12、、整體性A8、“丟卒保車”、“一招不慎，全盤皆輸”是我們?nèi)粘Ｉ钪械某Ｓ谜Z(yǔ)言，它們主要反映了系統(tǒng)基本特性中的（ ） A、整體性 B、相關(guān)性 C、動(dòng)態(tài)性 D、目的性A9、飛機(jī)在空中飛行時(shí)，時(shí)常受到大氣對(duì)流的影響而產(chǎn)生顛簸，當(dāng)飛機(jī)的檢測(cè)裝置接收到這一信號(hào)后，經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié)，能在很短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài)，克服大氣對(duì)流對(duì)飛機(jī)飛行的影響，保持平穩(wěn)飛行。這個(gè)現(xiàn)象說明了系統(tǒng)的什么基本特性？（ ） A、整體性 B、相關(guān)性 C、環(huán)境適應(yīng)性 D、動(dòng)態(tài)性C 10、明同學(xué)家所在街道的人行道路在一年內(nèi)進(jìn)行了鋪設(shè)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(duì)于道路的改造不符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的（ ）原則 A、整體性原則 B、動(dòng)態(tài)性原則 C、綜合處理的原則 D、人性化設(shè)計(jì)的原則A 11、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題是（ ） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的 系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(diào)查組專家應(yīng)用科學(xué)方法對(duì)水泥和鋼筋等關(guān)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(xué)性原則D.相關(guān)性原則C13、運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法處理具體問題時(shí)要遵循哪些原則（ ）A、整體性原則、相