资源简介

(共59张PPT)
1、系统的基本概念：
2、系统的分类及基本特性：
3、系统分析的基本方法：
4、系统优化及一般方法：
本章已有知识
系统的含义
系统（system）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（element）或部分组成的具有特定功能的有机整体。
系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（subsystem）
系统的分类
1、自然系统和人造系统
2、实体系统和抽象系统
3、静态系统和动态系统
4、开放系统和封闭系统
5、简单系统和复杂系统
6、黑色系统和白色系统
系统的基本特性
1、整体性
2、相关性
3、目的性
4、动态性
5、 环境适应性
系统分析的基本方法
运用系统的思想和定性定量相结合的方法 , 对系统进行分析就是系统分析的基本方法。该方法含以下三个阶段：
阐明问题、分析研究、评价比较
以较小的投入，使系统获得好的效益，使系统的功能得以充分发挥。系统被改善了就是系统优化了。
获取系统的最佳效益或最佳功能，就是系统优化的意义。
系统优化的意义
影响系统优化的因素（P92）
1、目标要适度。
2、投入低，收效好。
　效/耗比 性/耗比 性/价比 （比值越大，就越接近或达到最优化）
3、系统的优化离不开条件。
4、某些不确定的或不可预见的因素也会影响系统优化。在优化实施过程中，应及时调整计划和方法。
最优化及最优化方法
系统的最优化：指在一定的人力.物力和财力资源的条件下，使取得的效果（如生产产值.利润.效益等）达到最大，而投入（如能源.资金.人力.时间等）达到最小的优化。
最优化的方法 ： 为了使系统达到最优化的目标所提出的各种解决方法。
最优化方法解决问题的一般步骤：
（1）提出系统需要进行最优化的问题，收集有关资料和数据；
（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；
（3）选择合适的最优化方法；
（4）求解方程，校验解的最优性。
（5）实施。
肥城一中通用技术组
2011年5月
教学目标：
知识与技能
1、通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
2、理解系统设计的基本原则
过程与方法
通过案例分析初步学会简单系统设计的基本方法，理解系统设计的基本原则，培养自己的创新意识和探究意识。
宽敞明亮标准化教学大楼
命运交响曲.mp3
知识丰富人生，技能改变命运
贫困地区农村小学校舍
展望未来，奋发图强
如果你是一位系统设计师，你将怎么做？你需要考虑那些方面的问题？
图中是一所希望小学的教室，他们想增建一间简易平房教室。主要功能是提供教与学的场所。
应该解决的问题：
（1）、非常简单，划一块地，盖一间房子
（2）、要考虑教室的平面设计问题
（3）、要考虑保温问题
（4）、要考虑采光问题
（5）、要考虑安全问题
（6）、要考虑通风问题
（7）、要考虑考虑绿化问题
（8）、要考虑将来发展问题
（9）、要考虑经费问题
（10）、要考虑怎样检验设计方案的问题。
简易教室系统的子系统
我们就下列两个方面来进行设计：
以下几条留到课下进行改善和优化，并根据预算进行权衡。
（3）、要考虑采光问题
（4）、要考虑安全问题
（5）、要考虑通风问题
（6）、要考虑考虑绿化问题
（7）、要考虑将来发展问题
（8）、要考虑经费问题
基本方法
（1）教室平面设计的分析
（2）教室的保温问题
（１）、如何进行教室平面设计，需要解决那些问题？
教室平面的形状、朝向问题、教室面积如何确定、教室门窗如何设计、桌椅、讲台的摆放等。
关于教室平面设计方案的检验问题：
通过设计纸模型来展示、通过实地测量现有教室来比较、通过访问教师、工程师来了解征求意见。
返回
（２）、如何进行教室保温设计，需要解决哪些问题？
平房耗散热量的规律、
保温隔热的方法、
从保温的角度对室体的设计要求、
从保温的角度对门窗的设计要求、
根据经费情况决定采用暖气子系统还是火墙子系统。
返回
系统设计的基本方法 ：
在日常生活和生产实践中，我们经常需要对各种各样的系统进行一定的设计。纵然，不同的系统其组成、结构和功能都不相同，但只要是设计一个“系统”，那么就总是要有一些基本的问题（如系统设计的目标是什么，系统各部分的关系应如何，如何对系统进行优化等）要考虑，而且要遵循那些最一般的设计步骤（将系统分解成若干子系统——确定各子系统的目标、功能及相互关系——对各子系统进行设计和评价——对整个系统进行总体设计和评价），这就是系统设计的基本方法。
教室作为一个简单系统，它的主要功能是什么？作为系统设计，首要设计的内容是什么？怎样通过这方面的设计保证系统基本功能的实现？
（1）、实现系统功能——系统设计的首要原则
3、归纳总结系统设计的基本原则：
教室里的桌、凳和教室留下的空地，（如过道、黑板前空地等）有什么关系？
当课桌、凳的占地面积和预留的空地面积有矛盾时，怎样解决为好？
教室的窗户的多少、大小，既关系到采光、通风，又影响到保温，怎样设计为好？
（2）、合理解决各子系统的冲突——综合处理的原则
在发生多起交通事故后，
检验检疫部门组织专家进行
分析和实验室鉴定，认定：
日本三菱帕杰罗越野车
Ｖ３１、Ｖ３３型在设计上存
在严重问题，车后部的“感载阀”在车内坐上人并在颠簸的路上行驶时会压低磨擦到后轴制动油管，经长期反复磨擦，造成后轴制动油管被严重磨损直至出现漏洞，使制动液流出，造成刹车失灵。这是涉及行车安全的严重质量问题！
补充案例1：封杀三菱帕杰罗汽车事件
为确保人身安全，根据《中华人民共和国进出口商品检验法》及其实施条例的规定，特公告如下： 自公告之日起，
吊销日本三菱帕杰
罗V31、V33越野车
的进口商品安全质
量许可证书，禁止
其进口。
想一想：
三菱帕杰罗汽车被封杀的原因是什么？
1）没有设计好汽车制动系统中的后轴制动油管；
2）没有设计好汽车悬挂系统中的感载阀；
原因：
原则：
设计好系统中的每一个元素或子系统
大亚湾核电站
广州抽水蓄能电站
补充案例2：
广州抽水蓄能电站的建立
想一想：
建立核电站时，为什么要同时建立配套工程抽水蓄能电站？
1）抽水蓄能电站是为了核电站安全、经济运行而配套建设的；
2）抽水蓄能电站担负着电网的调峰填谷和事故备用的任务，保障电网正常运行。
原因：
原则：
设计好各元素或子系统之间的协调关系。
（3）、追求效益的最大化及优化——系统设计追求的永恒目标的原则
在确保必需教室面积的前提下，注重做好保温设计，这基于什么考虑？例如，为什么不压缩保温设计所需的资金，而把有限的资金投入到教室设计的更大上？
在那些环节上，可以充分考虑充分利用当地的人力和物力资源？
（4）、可实现动态调整原则
怎样考虑在夏季和冬季时，教室适应环境变化的设计？
（5）、人性化设计原则
在教室的周围种上一些什么树？或是否设计一块绿地？
（6）、具备战略性的思考，即设计应有相对稳定性和适应可持续发展性原则
几年后学校规模要扩大，教室在选址问题上，要做哪些设计考虑？
3、归纳总结系统设计的基本原则：
（1）实现系统功能——系统设计的首要原则
（2）合理解决各子系统的冲突——综合处理的原则
（3）追求效益的最大化及优化——系统设计追求的永恒目标的原则
（4）可实现动态调整原则
（5）人性化设计原则
（6）稳定和可持续性原则
总结：
2、 不同的系统具有不同的特点，设计的具体方法可能包含的内容不同，但都要遵循系统设计的基本原则，也就是“方法灵活多变，原则坚定不移”。
1、本节我们主要学习，简单系统设计的基本方法和遵循的基本原则。
到课后讨论
到课上实习
设计要求： 可照明的手电筒，携带方便，使用安全。
设计分析：
２、手电筒的功能取决于它的各个组成要素，电源通过导线的连接驱动灯泡发光，这些要素缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。
1、可把手电筒照明供电部分分为照明和供电两个子系统。照明子系统的要素是灯泡、导线，供电子系统的要素是电源和开关。
３、选择合适的元器件，使它们互相匹配，并能达到设计要求。
设计方案：　　　方案A
２、根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池、导线等，并搭接电路。
1、设计一个简单的电路，画出电路图。
３、通过控制开关，使灯泡发光。
设计方案：　　　方案Ｂ
选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其他步骤参照方案A。
设计方案：　　　方案Ｃ
２、方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。
1、设计一个自发电手电筒。
采用发电机代替干电池进行供电。手电筒系统由以下几个部分组成：
用手摇动手柄，使齿轮的转速加快，带动一个由电磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时将机械能转化为电能，输出电流，使小电珠发光。
试验过程 （1）在电动机相应的接口上连接一个小电珠。 （2）在电动机的转轴上绕十几圈棉线。 （3）用力快速抽动棉线，使电动机的转子迅速转动，观察小电珠是否发光，如图所示。
　　王丹利用发电机与发动机工作过程相反的原理，大胆地提出设想：当给玩具电动机输入动力使它旋转时，电动机中的线圈在磁场中切割磁感线，能不能输出电流呢？为此，她设计并动手做了一个简单的小试验。 试验目的 测试玩具电动机能否改装为发电机。 试验准备 玩具电动机，小电珠，粗棉线。
四、课后讨论：
如何进一步优化你简易平房设计方案？
巩固提高
用实例说明在系统设计中是如何遵循设计原则的
设计原则
具体实例
五、课后作业：技术试验：
课本99页：某小区（或村镇）环境系统设计分析，主要考虑该系统的基本功能，以及该系统符合设计基本原则的情况。
梳妆台.mpg
谢谢大家！再见！
谢谢大家！再见！

展开更多......

收起↑