《3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課件

第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、什么是系統(tǒng)二、系統(tǒng)的類型三、系統(tǒng)的特性第１課時(shí)《申鑒?時(shí)事》某人在林中看到別人布了一張捕雀的大網(wǎng)，捕到的麻雀都是鉆進(jìn)一個(gè)個(gè)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，也去捕雀，有人問(wèn)：“這繩圈做什么用？”他說(shuō)：“網(wǎng)雀用的。既然一只雀只鉆一個(gè)網(wǎng)眼，我這種繩圈豈不比一張大網(wǎng)省事？”自然，此人是一只麻雀也不會(huì)捕到的。他的可笑之處在于沒(méi)有意識(shí)到網(wǎng)中的每個(gè)網(wǎng)眼是互相聯(lián)系而不是孤立存在的，因此，單個(gè)網(wǎng)眼就沒(méi)有整個(gè)網(wǎng)所有的捕雀功能。1.什么是系統(tǒng)？汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)太陽(yáng)系基本粒子自行車的結(jié)構(gòu)分析：自行車是同學(xué)們最常用的交通工具。提問(wèn)：自行車由哪些構(gòu)件組成。車把的作用：腳蹬的作用：鏈輪和鏈條的作用：前后車輪的作用：車閘的作用：控制車的方向。將人腳踩的力傳遞到鏈輪鏈條上。將動(dòng)力傳遞到后輪，驅(qū)動(dòng)自行車行走車輪的滾動(dòng)帶動(dòng)自行車整體行進(jìn)利用摩擦力使得自行車減速或停止。P65

結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和案例，分析當(dāng)自行

車出現(xiàn)下列情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致什么情況？

1.車閘的橡皮松了

2.車把固定螺釘松了3.鏈條斷了4.車輪的輻條斷了剎車不靈方向把不準(zhǔn)無(wú)法行進(jìn)受力不均容易引起車圈變形P65

系統(tǒng)：是由相互聯(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(jī)整體。系統(tǒng)根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)要素：指構(gòu)成系統(tǒng)的最主要的元素。地球生態(tài)系統(tǒng)：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)。交通系統(tǒng)：航空運(yùn)輸系統(tǒng)、鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)、公路運(yùn)輸系統(tǒng)，水路運(yùn)輸系統(tǒng)等子系統(tǒng)。管理系統(tǒng)：生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營(yíng)銷管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。任何系統(tǒng)又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。子系統(tǒng)：是相對(duì)于大系統(tǒng)而言的，它是大系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立且具有一定功能的組成部分。第一，至少要有兩個(gè)或兩個(gè)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(gè)整體；第三，這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒(méi)有的。構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個(gè)條件：P65馬上行動(dòng)請(qǐng)指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素（部分）組成，并說(shuō)出相互之間有怎樣的聯(lián)系。燈座燈泡燈罩電線開(kāi)關(guān)等臺(tái)燈的組成要素（部分）多媒體教學(xué)系統(tǒng)

電腦、投影機(jī)、音響設(shè)備、課桌椅、照明設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

主機(jī)顯示器音箱鍵盤鼠標(biāo)手表的組成要素（部分）表殼、表帶、表芯(表芯再細(xì)分為發(fā)條、游絲、齒輪等）縫紉機(jī)機(jī)頭、面板、腳踏、皮帶輪等2.系統(tǒng)的類型可分為：自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。自然系統(tǒng)——原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如天體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等。又如呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等。人造系統(tǒng)——如人造衛(wèi)星、海運(yùn)船只、機(jī)械設(shè)備等。又如：交通系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、文藝系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)等等。

如：汽車系統(tǒng)：

點(diǎn)火系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)，方向系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)，……

可分為：實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。實(shí)體系統(tǒng)：是實(shí)物形態(tài)的。抽象系統(tǒng)：是非實(shí)物形態(tài)的。（哲學(xué)系統(tǒng)等）2.系統(tǒng)的類型請(qǐng)分別列舉以下系統(tǒng)的2～3個(gè)實(shí)例。工業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng)：

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、光纖工業(yè)電視系統(tǒng)、工業(yè)除塵系統(tǒng)、工業(yè)排風(fēng)系統(tǒng)、影子系統(tǒng)、清除系統(tǒng)垃圾。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)銀行系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)率系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的系統(tǒng)：軍事方面的系統(tǒng)：

導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)、防衛(wèi)系統(tǒng)。教育方面的系統(tǒng)：

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、教育評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)、教育電聲系統(tǒng)、教育培訓(xùn)系統(tǒng)、教育管理系統(tǒng)、教育信息系統(tǒng)、教育指標(biāo)系統(tǒng)、教育資源管理系統(tǒng)。小結(jié)：

一、系統(tǒng)的含義由相互聯(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(jī)整體。二、系統(tǒng)的類型第２課時(shí)若干要素之間是否相對(duì)獨(dú)立？

系統(tǒng)的基本特性有：3.系統(tǒng)的特性整體性相關(guān)性目標(biāo)性動(dòng)態(tài)性環(huán)境適應(yīng)性

1）整體性

系統(tǒng)是一個(gè)整體，他不是各個(gè)要素（部分）簡(jiǎn)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(méi)有的。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。例如：自行車條輻的調(diào)整，動(dòng)一條整個(gè)車輪都發(fā)生改變。（1）美國(guó)“阿波羅”計(jì)劃中的飛船和運(yùn)載火箭是由700多萬(wàn)個(gè)零件組成。這些零件都很普通，甚至沒(méi)有一個(gè)是新研制的，為什么能實(shí)現(xiàn)把人送上太空的功能？

各部分按照一定的結(jié)構(gòu)組成了系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了整體的功能。羅丹的作品（2）巴爾扎克的塑像：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？【系統(tǒng)思路】做任何事情都要重視整體效應(yīng)，必要的時(shí)候要舍得拋棄部分而保留整體。辯論：在一個(gè)系統(tǒng)中，各要素好，則整體性能是否好？①某球隊(duì)有的是球星，但他們各打各的，最終這個(gè)球隊(duì)打不贏一支普通的球隊(duì)。說(shuō)明了什么？②某校畢業(yè)班學(xué)生學(xué)習(xí)很緊張，有一位教師為了提高自己所教學(xué)科的成績(jī)，他充分利用自習(xí)、晚修等時(shí)間給學(xué)生補(bǔ)課。請(qǐng)你談?wù)勊淖龇ㄊ欠裾_？為什么？

1.請(qǐng)舉例說(shuō)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(diǎn)。系統(tǒng)的名稱系統(tǒng)的整體功能各部分的功能呼吸系統(tǒng)教育系統(tǒng)水利灌溉系統(tǒng)完成呼吸，為人體提供氧氣傳送空氣：向肺內(nèi)運(yùn)送空氣，不能執(zhí)行氣體的交換能有序的完成整個(gè)教育教學(xué)工作。學(xué)校：直接教育學(xué)生，向?qū)W生傳授知識(shí)，但不能形成公平公正的教育機(jī)制。由水庫(kù)蓄水、分水閘分配水量、引水渠輸水等配合工作，起到灌溉農(nóng)田的作用。分水閘；按需求分配水量，否則，分配不合理，造成水源的浪費(fèi)。

相關(guān)性是指組成系統(tǒng)的各個(gè)要素之間或整體之間相互作用、相互聯(lián)系。2)相關(guān)性

系統(tǒng)的各組分或元素只要有一個(gè)變化都會(huì)影響其他元素和組分實(shí)現(xiàn)其功能。為了保護(hù)草原植被，當(dāng)?shù)卣C布了禁止大量捕殺野狼的法令，這是什么道理？狼捕殺羊、野兔等食草性動(dòng)物，使其數(shù)量減少，從而起到保護(hù)植被的作用。

【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的各個(gè)元素、組分的變化會(huì)對(duì)其他的元素、組分起影響。案例分析：廚具的安裝

忽視系統(tǒng)的相關(guān)性，家庭裝修是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工程，各項(xiàng)工作之間、各種設(shè)施之間存在著必然的聯(lián)系，它們互相影響互相制約，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。思考：請(qǐng)分析吳瑾家的廚房裝修與廚具安裝出現(xiàn)問(wèn)題的原因所在。

在預(yù)埋廚房水管和電線時(shí)，就要考慮好哪里是烹飪區(qū)，哪里是儲(chǔ)藏區(qū)等，再?zèng)Q定水電的管道和線路實(shí)際；在購(gòu)買廚具時(shí)，要依照廚房的個(gè)性化要求來(lái)選購(gòu)，具體裁衣，協(xié)調(diào)安排好風(fēng)、水、火、電的接口，還要考慮造型、色彩以及人機(jī)關(guān)系和工程材料等方面的方面的因素。

如果讓你設(shè)計(jì)，你將如何處理，才不至于出現(xiàn)這類管線打架和有安全隱患現(xiàn)象的問(wèn)題？

系統(tǒng)都是以實(shí)現(xiàn)某種功能為目的的，這是區(qū)別這一系統(tǒng)與那一個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)志。設(shè)計(jì)和分析一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，必須先弄清其目的，否則就無(wú)法構(gòu)成一個(gè)良好、有序的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。系統(tǒng)的多個(gè)目標(biāo)有時(shí)不完全一致，甚至矛盾，這就需要協(xié)調(diào)，尋求平衡或折衷的辦法，從而更好地實(shí)現(xiàn)其目的。3）目的性（1）人們?yōu)槭裁匆l(fā)明自行車？自行車的由來(lái)：世界上第一輛自行車出現(xiàn)于1790年，由法國(guó)人希布拉克用木材制成，沒(méi)有腳蹬，靠雙腳交替踏地前進(jìn)。1801年，俄國(guó)人阿爾塔莫諾夫發(fā)明了一輛輪子前后掛著的小車。這些發(fā)明家把它作為禮物獻(xiàn)給了俄國(guó)沙皇。1831年，德國(guó)人德列斯發(fā)明了車把，可以方便地轉(zhuǎn)彎。1839年，英國(guó)人麥克米倫發(fā)明了腳踏，裝于前輪上。1880年，法國(guó)人基爾梅發(fā)明了鏈條，用它帶動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)。1888年，英國(guó)人鄧?yán)掌瞻l(fā)明了充氣車胎。任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實(shí)現(xiàn)一定的功能。（2）自行車為什么要有剎車功能？自行車的作用是提高速度，使人們可以更快地到達(dá)目的地，而剎車的作用卻是減速，兩者相矛盾。為什么還要?jiǎng)x車呢？在某些情況下（如下陡坡），行車速度和安全要求這兩個(gè)具體目標(biāo)產(chǎn)生了矛盾，就得通過(guò)剎車來(lái)減速，進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而保證自行車更好地到達(dá)目的地。

【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)的具體目標(biāo)之間有矛盾時(shí)，要從系統(tǒng)的目的出發(fā)，進(jìn)行協(xié)調(diào)。

任何系統(tǒng)都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處于運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。

在分析認(rèn)識(shí)系統(tǒng)時(shí)，不僅要看到它的現(xiàn)在，還要看到它的未來(lái)，掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，從而預(yù)測(cè)系統(tǒng)的將來(lái)。4.動(dòng)態(tài)性討論：作為一個(gè)系統(tǒng)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的目地是什么，是通過(guò)哪些途徑進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的？

1）使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理，以增加農(nóng)民的收入。

2）調(diào)減糧田面積，增加經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物。種植業(yè)開(kāi)始形成糧食作物，經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物協(xié)調(diào)發(fā)展的基本格局。4）動(dòng)態(tài)性：

事物都是不斷變化，因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)。討論：

某學(xué)校一位教師肩膀疼痛，一位醫(yī)生用各種藥物和方法治療肩膀，都收不到良好的治療效果。令一位資深的醫(yī)生認(rèn)為：人體是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”是不能解決問(wèn)題的，他對(duì)該病人進(jìn)行了全面身體檢查，最后發(fā)現(xiàn)病人患肺癌，右肩膀疼是癌細(xì)胞擴(kuò)散的結(jié)果。后經(jīng)系統(tǒng)診斷和綜合治療，病人的病情得到控制。

一個(gè)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(huì)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)部各部分相互關(guān)系的變化，系統(tǒng)要適應(yīng)環(huán)境的變化而變化。5）環(huán)境適應(yīng)性

系統(tǒng)只有具有對(duì)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。

(1)家用電冰箱不能緊貼墻壁放置，汽車在雪地行走輪胎要加鏈條，這是都為什么？

冰箱放置與墻保持距離，目的是有一個(gè)適當(dāng)?shù)纳峥臻g，從而保持正常工作。一般汽車在雪地上會(huì)因?yàn)榇蚧鵁o(wú)法正常行走，因此在輪胎上加鏈條是起防滑作用。

【系統(tǒng)思路】系統(tǒng)只有在一定的環(huán)境條件下才能保持（或恢復(fù)）其原有的特性。

工程技術(shù)中，這類通過(guò)系統(tǒng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)外界環(huán)境變化的事例很多，請(qǐng)列舉幾例，填入下表：事例外界環(huán)境的變化系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)，適應(yīng)環(huán)境的變化汽車的雨刷雨天，擋風(fēng)玻璃模糊利用雨刷及時(shí)的擦拭擋風(fēng)玻璃導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)當(dāng)被跟蹤無(wú)方向改變時(shí)跟蹤系統(tǒng)及時(shí)的改變方向，繼續(xù)跟蹤

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(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，否則是沒(méi)有生命力的。整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性

小結(jié)：一、系統(tǒng)的含義元素、相互、整體功能二、系統(tǒng)的類型三、系統(tǒng)的特性第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、什么是系統(tǒng)二、系統(tǒng)的類型三、系統(tǒng)的特性第1課時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)“系統(tǒng)”看不清，摸不透，有些神秘。那么，什么是系統(tǒng)？它有什么特性？

故事引入：

我國(guó)古代《申鑒時(shí)事》中記載的有關(guān)用網(wǎng)眼捕鳥(niǎo)的故事。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論：1.上述故事說(shuō)明了什么？分別造成了什么后果？

2.汽車由哪幾部分組成？系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)汽車四大組成系統(tǒng)：①發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)②底盤系統(tǒng)③車身系統(tǒng)④電氣系統(tǒng)

缺少其中任何一部分都無(wú)法正常行駛。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)趣聞：a.有人說(shuō)汽車行駛時(shí)是車輪在路上滾動(dòng)，才能行駛，所以人就可以坐在車輪走。b.有人說(shuō)汽車行駛時(shí)是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)駛汽車行駛，所以人可以坐發(fā)動(dòng)機(jī)走。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)討論：汽車行駛不是單一組成部分能完成，各組成部分間要相互作用和依賴，才能使汽車能正常行駛，這就是我們技術(shù)中所要學(xué)的：用整體的系統(tǒng)的、觀點(diǎn)去處理問(wèn)題。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：是相互聯(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(jī)整體。子系統(tǒng)：相對(duì)于大系統(tǒng)而言，是大系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立且具有一定功能的組成部分。要素：指構(gòu)成系統(tǒng)的最主要的元素。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形成系統(tǒng)必備的三個(gè)條件：（1）至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素（部分），這些要素（部分）可以是組件、零件、個(gè)體，也可能是子系統(tǒng)。（2）各要素之間相互聯(lián)系、相互作用，有一定的結(jié)構(gòu)。（3）任何系統(tǒng)都有特定的功能，系統(tǒng)的功能是組成要素所不具備的。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)（2）實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)（3）靜態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（4）開(kāi)放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)（5）簡(jiǎn)單系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)（拓展）（6）黑色系統(tǒng)和白色系統(tǒng)（拓展）小結(jié)：系統(tǒng)：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(jī)整體。系統(tǒng)有大有小，有簡(jiǎn)單有