1、系统的设计课堂实录及点评

通用技术技术与设计2第三单元系统与设计 专题复习教案设计

一、教学目标

1、知识与技能

（1）、理解系统的的涵义及基本特性。

（2）、初步掌握系统分析的基本方法。

（3）、了解系统优化的意义及影响系统优化的因素。

2、过程与方法

通过案例分析和练习，使学生懂得用所学的知识解决有关问题

3、情感态度与价值观

体验系统的意义，指导学生把系统的思想延伸到整个生活和学习当中

二、教学重难点

重难点：系统的基本特性，系统分析的基本原则的应用。

三、教学方法

四助课堂

四、设计思想

1. 教材分析

在《技术与设计2》中，系统与设计可以说是一个承上启下的中枢环节，它既是在“结构”与“流程”的基础上加以展开，又为“控制与技术”的讲述做好了铺垫,是全书的重点之一。

2、学情分析

在进入复习阶段后，系统方面学生们存在很大的问题：1、系统的特性与技术与设计1中的技术的特性时常混淆；2、系统分析的一般步骤及其原则会与设计的一般过程与原则混淆；3、在系统优化方面，学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素。

五、教学设计

（一）自主学习

同学们根据学习目标，组内交流，完成本单元学案中的知识填空。

（二）知识点核对并巩固

请学生回答，并以例题为例进行巩固。

（一）认识系统 1.系统是普遍存在的。 系统无处不在，无时不有，任何事物都处在一定的系统中。

2．系统的含义：

系统是指由这种由相互

联系

、相互

作用、相互

依赖和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，称为系统。

3.构成系统必须具备的三个条件：

（1）多元性：至少要有两个或两个以上的要素（部分）；

（2）相关性：要素（部分）之间互相联系、互相作用，按照一定方式形成一个整体；

（3）一体性：整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。

4．系统的分类：系统的分类是根据研究对象的不同和研究的需要来划分的。

（1）自然系统和人造系统。

例：生态系统属于自然系统；飞船、房舍等属于人造系统。

（2）实体系统和抽象系统。

例：计算机硬件属于实体系统；软件属于抽象系统。

（3）静态系统和动态系统。

例：房屋属于静态系统；城市系统属于动态系统。

（4）开放系统和封闭系统。

例：人体系统属于开放系统；密闭容器中的化学反应达平衡态

5、系统的特性

整体性：（多元性、相关性、一体性）、结果（

部分与整体）

相关性：关系（部分与部分）

目的性：（功能、区分其他系统的标注）

动态性：（内因导致系统变化）主动

环境适应性：（外因导致系统变化）被动

注：(1)整体性（全局、集合）：——侧重于“部分影响整体”。是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。

○1系统是一个整体，它不是各个要素（部分）的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。

○2系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。例：“木桶理论”、一招不慎全盘皆输

(2)相关性（匹配、关联）：——侧重于“部分与部分之间的关联”

构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。例：古代建筑的“梁柱结构”、合金钢材料各种性能的相互影响、家庭装修工程等。

(3)目的性（功能）：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。

(4)动态性（更新）物质都是不断变化的，因此系统是一个动态的，处在运动变化和发展中。

(5)环境适应性（自适应）：系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环境进行物质的能量的和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化例：“春捂秋冻”、电冰箱不能紧贴墙放(6)层次性

系统无论大小，都可以分解为一定的子系统，并存在一定的层次结构。

例：1、水是由氢和氧两种元素构成，但当你口渴需要喝水时，分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴。这说明( ) A、至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统

B、各要素（部分）之间相互联系、相互作用、按照一定的方式形成整体

C、系统是一个整体，是具有整体的特性功能、目标和作用的有机整体

D、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统

答案：C 例2、在下列关于系统相关性的理解中，你认为正确的是（ ）

A、一个系统往往存在多个目标，这些目标还常常不一致，需要进行协调。

B、系统通常都是由若干部分组成的

C、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统。

D、系统各组成元素之间、部分和整体之间不仅相互关联，相互作用，而且任何一个组成部分发生变化，都会影响其它部分和整体任务的完成

答案：D （二）系统分析的基本方法

1．系统分析

（1）系统分析一般是从系统的整体功能出发，全面地思考与解决问题。

○1系统分析的目标：发挥系统的功能，实现系统的目标。

○2系统分析采用的方法：运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验。

○3系统分析产生的结果：拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原系统提出改进方案。

（2）系统分析的一般步骤：

明确问收集资分析计算, 检验核

题, 料,实,

评价比较

2．系统分析的主要原则：

（1）整体性原则系统分析首先要着眼系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；例：丁谓修复皇宫、街道各部门施工等。

（2）科学性原则系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地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。

综合性原则系统分析时还要注重综合性原则，要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼。

例3如图是一装有自动驾驶系统的汽车，汽车自动驾驶系统有以下部分组成：车道偏离检测系统（它会遵循道路标志和声音警告并在车辆开始偏移车道时纠正方向）、自适应巡航控制系统（它会和前面的车辆保持一个恒定的距离）、自动泊车系统（可将汽车倒进停车位）、紧急制动和卫星导航系统。以下说法错误的是：（ ）

A.当检测到人要过公路时，能自动停车，体现了系统的环境适应性

B.自动驾驶系统减轻了人的劳累，提高了安全性，体现了系统的目的性

C.当卫星导航系统出现故障时，自动驾驶系统就会受到影响，体现了系统的动态性

D.自动驾驶系统的功能是各个子系统所没有的，体现了系统的整体性

答案：C （三）系统的优化：

1. 在给定的条件（或约束条件）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）。

影响因素：是指对系统的目标产生显著影响，并且可以人为调节的因素。

2.系统优化的基本原则：

（1）：系统的优化不仅要实现系统中每个元素和子系统的优化，还要达到系统整体的优化。

（2）：必须注意系统各组分之间、组分与整体之间的连接状况，加强协调，才能提高系统的有序性和整体的运行效果。

（3）：系统的优化是一个不断验证、完善的过程。例：农作物种植间作套种、利润问题

例4、小通准备对家里的电路系统进行升级改造并制定了优化目标。他请装修公司完成该优化工程，双方签订合同，工程款总额为10000元。在该系统优化过程中，总额10000元属于（ ）

A．优化目标 B．约束条件 C．目标函数 D．影响优化的因素

答案：B （四）系统的设计：

1.系统设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它包含对某个系统进行技术设计，同时需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。

2．系统设计应考虑的主要问题：

（1）．要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。（2）．运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。

（3）．先从整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分的设计。

（三）、拓展提升

1、系统与技术特性对比 2、系统分析原则与设计的一般原则对比

例5、集成环保灶是集燃气灶、吸油烟机、消毒柜等功能于一体的厨房革新产品，具有环保、节能、无油烟、节省空间等特点。其吸烟口在灶腔上方，和锅沿的距离只有2、3公分，油烟一形成就被吸烟机吸走并迅速排出，除烟率达95%以上，使厨房更干净；消毒柜位于燃气灶下方，采用臭氧发生器消毒加紫外线消毒，消毒完毕进入烘干状态，使厨具更卫生，而且节省了独立消毒柜的存放空间；在灶具通电情况下，气敏传感器全程监控漏气情况，若燃气泄漏，在浓度未达到闪爆点前系统将自动报警并启动风机吸排，吸净后自动关闭风机，灶腔里还设计了溢流孔，若发生烧水溢流浇灭火焰时，传感器将信号传给控制器，熄火保护装置将自动切断气源，从而使燃气灶的使用更安全。

（1）进烟口与火焰口距离太大则除烟效果不好，距离太小则火苗易吸入内腔，当积油过多、温度过高时，会引起机身自燃，存在很大的安全隐患，只有距离适当才能使系统达到最佳运作状

态，进烟口与火焰口两者之间的关系体现了系统的________（在①目的性；②动态性；③相关性中选择一项，填写序号）

（2）设计人员经过分析计算与反复试验，得出吸烟口与火焰口的距离约为40厘米时是比较安全的距离，该系统分析遵循了__________（在①综合性原则；②科学性原则；③相关性原则中选择一项，填写序号）

（3）以下对集成环保灶系统的优化不合理的是__________（在①智能延时保护，3分钟炊后净吸，确保燃气、油烟无残留；②增加电磁炉、洗碗柜等功能，功能越多越实用；③智能过热保护，确保电机安全运行中选择一项，填写序号）

【答案】（1）③（2）②（3）②

六、板书设计

系统与技术

1、系统的基本特性

2、系统分析的基本原则

七、课后任务

完成试卷剩余部分。