備課(II)16(系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))

第三單元系統(tǒng)與設(shè)計一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二系統(tǒng)的分析三系統(tǒng)的設(shè)計我國古代《申鑒、時事》中記載了這樣一個故事：某人在林中看到別人布了一張捕雀的大網(wǎng)，捕到的雀都是鉆進一個個網(wǎng)眼的。于是，他回家用一截截短繩結(jié)成許多互不相連的小繩圈，也去網(wǎng)雀，有人問：“這繩圈是做什么用的？”他說：“網(wǎng)雀用的。既然一只雀只鉆一個網(wǎng)眼，我這種繩圈豈不比一張大網(wǎng)省事？”自然，此人是一只雀也不會捕到的。他的可笑之處在于沒有意識到網(wǎng)中的每個網(wǎng)眼是互相聯(lián)系而不是孤立存在的，因此，單個網(wǎng)眼就沒有整個網(wǎng)所具有的捕雀功能。在我們的生活中，如果不用整體的、相互聯(lián)系的系統(tǒng)的觀點解決問題，就會犯與此人同樣的錯誤。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

什么是系統(tǒng)生產(chǎn)和生活中常見的事物都是由若干部分組成的，這些事物的部分與部分之間相互聯(lián)系，并且服務(wù)于一個整體的目標(biāo)。案例分析

自行車生產(chǎn)生活中的事物：自行車若干部分：車架……整體目標(biāo)：以車代步。系統(tǒng)：自行車子系統(tǒng)：各構(gòu)件目的：能夠分析生產(chǎn)和生活中的系統(tǒng)的組成要素和相互間的關(guān)系。討論車把的作用：控制自行車的方向；腳蹬的作用：將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上；鏈輪和鏈條的作用：將動力傳遞到后輪，驅(qū)動自行車行走；前后車輪的作用：車輪的滾動帶動自行車整體行進；車閘的作用是：控制自行車的速度。分析出現(xiàn)下列情況時，可能會導(dǎo)致的后果：1、車閘的橡皮松了：車閘與車圈結(jié)合部位的橡皮松了，容易導(dǎo)致剎車不靈；2、車把固定螺釘松了：可能使自行車的方向把不準(zhǔn)；3、鏈條斷了：使自行車無法前進；4、車輪的輻條斷了：車輪的輻條斷了幾根，容易使車圈受力不均而變形；自行車是由若干部件組成的，這些部件相互作用、相互聯(lián)系，形成了自行車可以代步的功能。任何一個主要部件出現(xiàn)問題，都有可能導(dǎo)致自行車無法正常工作。由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體，稱為系統(tǒng)。一般地，部分相對于系統(tǒng)的整體而言，要素相對于系統(tǒng)的元素結(jié)構(gòu)而言。很多情況下，要素和部分又可以通用。一個企業(yè)就是一個系統(tǒng)，它是由人、財、物、事等要素組成的，同時也是由管理部門、生產(chǎn)部門、營銷部門、供應(yīng)部門等部分組成的。在這個系統(tǒng)中，各要素（部分）都是不可缺少的，它們之間存在著一定的聯(lián)系。構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個條件：第一，至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組成系統(tǒng)；第二，要素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；第三，這個整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。馬上行動請指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素（部分）組成，并說出相互之間有怎樣的聯(lián)系。系統(tǒng)的名稱

組成要素（部分）臺燈學(xué)校的多媒體教室

手表縫紉機燈座、燈泡、燈罩、電線和開關(guān)等電腦、投影儀、音響設(shè)備、課桌椅、照明設(shè)備等表殼、表芯、表帶等，若細分，表芯有發(fā)條、游絲、鉆石、齒輪等機頭、面板、腳踏、皮帶輪等，各部分又有若干小的部件組成系統(tǒng)有大有小，有復(fù)雜有簡單。對于較大型的系統(tǒng)和比較復(fù)雜的系統(tǒng)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干子系統(tǒng)，如地球生態(tài)系統(tǒng)由海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成；交通系統(tǒng)可分為航空運輸系統(tǒng)、鐵路運輸系統(tǒng)、公路運輸系統(tǒng)等子系統(tǒng)；管理系統(tǒng)可分為生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。同樣，任何系統(tǒng)又都是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。馬上行動

自行車的子系統(tǒng)從功能的角度將自行車分為若干子系統(tǒng)：

腳蹬、鏈輪、鏈條等構(gòu)成的傳動子系統(tǒng)根據(jù)你的經(jīng)驗，請分析自行車可分為哪幾個子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)包含哪些部件。系統(tǒng)的類型大千世界，系統(tǒng)無處不在，無時不有。在自然界，一片森林、一只小動物、一個細胞等都是系統(tǒng)，如細胞是由細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核等要素，按一定的結(jié)構(gòu)形式組成的、表現(xiàn)出生命現(xiàn)象的系統(tǒng)。在技術(shù)領(lǐng)域，從宇宙飛船、萬噸遠洋貨輪，到一臺車床、一臺電風(fēng)扇等，都可以看做系統(tǒng)，如電風(fēng)扇是由電機、葉片、定時器、開關(guān)等組成的，能使人消暑的機電系統(tǒng)。在社會生活方面，一座城市、一個家庭、一所學(xué)校、一個班級等，同樣都可視為系統(tǒng)，如學(xué)校是由教學(xué)人員、行政人員和學(xué)生等要素組成的，具有一定教學(xué)功能的系統(tǒng)。系統(tǒng)是普遍存在的，也是多種多樣的。根據(jù)需要，可以對系統(tǒng)進行不同的分類。系統(tǒng)自然系統(tǒng)人造系統(tǒng)是自然形成的系統(tǒng)（如生態(tài)系統(tǒng)）是由人工制造加工而成的系統(tǒng)（如計算機系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)）或可分為：系統(tǒng)實體系統(tǒng)抽象系統(tǒng)是指實物形態(tài)的（生態(tài)系統(tǒng)、機械系統(tǒng)）是指非實物形態(tài)的（哲學(xué)系統(tǒng)）人的身體也是一個系統(tǒng)系統(tǒng)的分類總是根據(jù)研究對象的不同和研究的需要來劃分。系統(tǒng)靜態(tài)系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)大橋、公路、房屋（宏觀上沒有活動部分的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)或相對靜止的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)）學(xué)校（建筑物、教師、學(xué)生）——既有靜態(tài)實體又有活動部分系統(tǒng)開放系統(tǒng)封閉系統(tǒng)是指在系統(tǒng)邊界上與環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互作用的系統(tǒng)，如商業(yè)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)。又稱自調(diào)整或自適應(yīng)的系統(tǒng)與外界無明顯聯(lián)系，環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個邊界，不管外部環(huán)境有什么變化，封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內(nèi)部穩(wěn)定的均衡特性。閱讀系統(tǒng)論系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式、結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問，是美籍奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲于己于1948年創(chuàng)立的，……。系統(tǒng)的基本特性整體性整體性是系統(tǒng)最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。系統(tǒng)是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)的任何一個要素（部分）發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時，都會影響其他要素（部分）或整體的功能發(fā)揮。如造成的一座懸索橋（沙子、鋼材、水泥和繩索）具有交通功能，……。一般來說，系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。如：一個企業(yè)…….又如：人的雙眼……。馬上行動

1、請舉例說明“系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和”這一論點。系統(tǒng)的名稱系統(tǒng)的整體功能各部分的功能一支球隊團體獎個人發(fā)揮競技水平一支班團干部隊伍集體榮譽個人成材一句成語表白完整意思個詞意思2、根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，解釋右表中所列的現(xiàn)象。現(xiàn)象原因一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃。三個小皮匠頂個諸葛亮一著不慎，全盤皆輸丟卒保車三個人共同構(gòu)成了一個系統(tǒng)，每個人都是其組成要素之一，如果三個人之間的協(xié)作關(guān)系處理得不好，反而辦不好事。三個皮匠構(gòu)成一個整體，整體的功能大于單個的個體功能之和說明在一個系統(tǒng)中，局部對整體的制約，部分的變化會影響整體的變化，甚至還會對全局產(chǎn)生決定性的影響不從小處著眼，很難保全大局不能離開整體去分析系統(tǒng)中的任何一個組成部分。一個系統(tǒng)組織得好不好，就看它的整體功能即系統(tǒng)功能實現(xiàn)的怎樣。例如：……辯論辯題：一個系統(tǒng)中，要素性能與整體性能之間的關(guān)系。正方：一個系統(tǒng)中，如果各個要素性能好，則整體性能一定好。反方：一個系統(tǒng)中，如果各個要素性能好，整體性能未必好。案例分析巴爾扎克的塑像傳說，法國著名雕塑家羅丹曾經(jīng)給文學(xué)家巴爾扎克雕了一座塑像。塑像雕好之后，大受人們的稱贊，人們特別對雕像上巴爾扎克的一雙手贊不絕口，都說這雙手太逼真、太生動了。羅丹聽到人們的議論后，卻毫不猶豫地從塑像上砍去了這雙手。請解釋，羅丹這樣做的目的何在，雕塑家的這一行為給你以怎樣的啟示？

羅丹砍去雕塑雙手的目的在于使人們注意雕像的整體，而不會再去注意這雙手。這給我們一個啟示，做任何事情，都要重視整體效應(yīng)，必要的時候，要舍得拋棄部分而保存整體。羅丹雕塑相關(guān)性相關(guān)性是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。例如，……，梁的跨度與梁的厚度之間的關(guān)系就反映了這一系統(tǒng)內(nèi)部要素與要素之間的相關(guān)性。又如，……，碳含量與合金鋼材料的整體性能密切相關(guān)。案例分析廚具安裝棘手的問題：1、抽油煙機的出風(fēng)口與預(yù)留的位置相距較遠；2、水盆的位置離水源遠，又與下水道不在同一側(cè)；3、微波爐和電冰箱的放置位置處沒有電源插座；4、燃氣灶具與熱水器的位置較遠；5、線路的安裝不合理，可能造成安全隱患。思考

1、請分析吳瑾家的廚房裝修與廚具安裝出現(xiàn)問題的原因何在：廚房的裝修中，空間的大小、廚具的購置、廚具的擺放等是一個系統(tǒng)中的若干要素，它們之間相互關(guān)聯(lián)、相互制約。（1）在廚房裝修的開始，沒有進行整體化的規(guī)劃和布局，如考慮廚具的擺放位置、電線和水管的走向、排風(fēng)口和下水道口的預(yù)留等。（2）沒有根據(jù)廚房的空間位置恰當(dāng)?shù)刭徶脧N具。2、有人……。（1）、知空間（2）、跑市場（3）、巧設(shè)計（4）、重模擬（5）、慎安裝家庭裝修是一項系統(tǒng)性很強的工程，各項工作之間、各種設(shè)施之間存在著必然的聯(lián)系，它們相互影響又相互制約。只有從它們的相關(guān)性出發(fā)，處理好各方面的關(guān)系，才能事半功倍，高質(zhì)高效。例如：……。目的性任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能，這也正是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。系統(tǒng)的目的一般通過更具體的目標(biāo)來體現(xiàn)，例如，……。對于復(fù)雜的系統(tǒng)，目標(biāo)有多個，往往用一個指標(biāo)體系來描述系統(tǒng)的目標(biāo)。例如，……。設(shè)計和分析一個系統(tǒng)時，必須事先弄清其目的，否則就無法構(gòu)成一個良好、有序的現(xiàn)實系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)存在多個目標(biāo)時，要從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)尋求平衡，以獲得整體上的最佳效果。馬上行動填寫：1、人們將發(fā)條、游絲、齒輪、表殼等零部件組裝成鐘表，其目的是：為了滿足人們對計時功能的需要。2、經(jīng)營管理系統(tǒng)通過優(yōu)化和配置企業(yè)的人力資源和物力資源而形成，其目的是：為了實現(xiàn)企業(yè)利潤的最大化、成本和能源使用的最小化等。討論……請結(jié)合以上材料分析：作為一個系統(tǒng)，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的目的是什么，是通過哪些途徑進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的？我國農(nóng)業(yè)發(fā)展在進入受市場和資源雙重約束的新階段后，農(nóng)產(chǎn)品價格持續(xù)低迷，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益低，農(nóng)民收入增長緩慢。為了適應(yīng)新階段變化的要求，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以市場為導(dǎo)向，著力調(diào)整和改善農(nóng)產(chǎn)品的品種、品質(zhì)，發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)，目的是為了提高農(nóng)業(yè)適應(yīng)市場能力和綜合經(jīng)濟效益，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增長方式轉(zhuǎn)變。1、種植業(yè)中大宗農(nóng)作物調(diào)整力度大，迅速發(fā)展優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。2、畜牧業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)城鄉(xiāng)居民消費結(jié)構(gòu)的變化需要，由偏重數(shù)量增長向數(shù)量和質(zhì)量并重的方向轉(zhuǎn)變，畜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化。3、漁業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整重點是增加名特優(yōu)新水產(chǎn)品的養(yǎng)殖面積和產(chǎn)量。4、蔬菜、水果、花卉的產(chǎn)量和質(zhì)量成為農(nóng)民收入新的增長點。動態(tài)性“太陽每天都是新的”，這說明任何事物都是不斷變化的。任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中。例如，……。又如，……。運用系統(tǒng)的動態(tài)觀點，有助于使我們不僅看到系統(tǒng)的現(xiàn)狀，而且看到系統(tǒng)的變化和發(fā)展，從而預(yù)測系統(tǒng)的將來，掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律。討論1、……。生活中運用系統(tǒng)的動態(tài)性思想對事物發(fā)展進行預(yù)測并取得成效的事例很多，例如，農(nóng)民對植物病蟲害預(yù)防和治理，工業(yè)控制系統(tǒng)中的反饋控制方式等，都是跟蹤系統(tǒng)的發(fā)展變化，及時作出響應(yīng)。2、……。臺式計算機的CPU上安裝的小風(fēng)扇，是給CPU散熱用的。當(dāng)計算機處于開機狀態(tài)，主機的溫度會升高，小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速時快時慢，是因為在CPU下放有一個溫度傳感裝置，當(dāng)溫度高時控制小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速加快，當(dāng)溫度低時控制小風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速變慢，從而達到動態(tài)控制CPU的目的。

3、……靜止是相對的，絕對靜止的系統(tǒng)不存在。任何系統(tǒng)都在不斷與外界進行著物質(zhì)和能量的交換，只是有的系統(tǒng)的表現(xiàn)不那么明顯而已。例如，一塊石頭看起來是靜止的，可時間長了，它也會風(fēng)化。在進行系統(tǒng)動態(tài)性的分析時，要善于用運動、發(fā)展的眼光研究和把握系統(tǒng)運動發(fā)展的方向和趨勢；要善于理解和掌握事物之間的各種聯(lián)系，以便合理地改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，充分發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。環(huán)境適應(yīng)性

一個系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化會引起系統(tǒng)特性的改變，并相應(yīng)地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系的變化。系統(tǒng)只有具有對環(huán)境的適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。例如，……。又如，……。大自然中，鹿、兔奔跑速度快，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，影響其情緒，在其遲疑間跑掉。這些動物的特征都可以用具有環(huán)境適應(yīng)性來概括。綠草叢中的蟈蟈、北極地區(qū)的白熊、冬天和夏天的雷鳥，這些動物的體色都與環(huán)境的色彩相似而不易被其他動物發(fā)現(xiàn)，因此叫保護色，保護色的作用也是為了保護動物自身的生存。馬上行動1、談?wù)劇按何媲飪觥钡牡览?。人自身就是一個系統(tǒng)，春天穿多一些是對冬天的一種適應(yīng)和銜接，秋天穿少一點是對夏天氣候的銜接和向冬天過渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病。2、家用電冰箱為什么不能緊貼著墻放置，而應(yīng)該與墻保持一定的間距？電冰箱的放置位置要與墻保持一定的距離，其目的是為了有一個適當(dāng)?shù)纳峥臻g，以保證它能正常工作。3、飛機在空中飛行時，時常受到大氣對流的影響而產(chǎn)生顛簸，當(dāng)飛機的檢測裝置接收到這一信號后，經(jīng)過控制器的調(diào)節(jié)，能在很短的時間內(nèi)調(diào)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。工程技術(shù)中，這類通過系統(tǒng)的調(diào)節(jié)以適應(yīng)外界環(huán)境變化的事例很多，請列舉幾例，填入下表。事例外界環(huán)境的變化系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)，適應(yīng)環(huán)境的變化車輪上裝防滑鏈條雨雪天氣，路面較滑或采取其它措施，以使汽車正常行駛管道和供水槽有余水排空裝置進入冬季管道埋入地下，防腐、保溫，使供水系統(tǒng)能在冬天正常工作地窖儲馬鈴薯陽光、空氣等無光、無氧，繼續(xù)休眠冰上撒鹽冰雪路滑增大摩擦，融化冰雪冬天上廁所穿衣服氣溫低、溫差大保體溫、慢慢減少體能散失系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。只有能夠適應(yīng)外部環(huán)境的變化并保持最優(yōu)適應(yīng)狀態(tài)的系統(tǒng)，才能發(fā)揮自身作用，實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，否則是沒有生命力的。討論……。請列舉根據(jù)市場需求進行新技術(shù)開發(fā)，使企業(yè)發(fā)揮更大效益的實例，并加以說明。如：臥龍集團公司開發(fā)的“電動自行車”；峰谷電表等。閱讀阿斯旺水壩

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