1、系统的设计优秀公开课教案

第三节

系统的设计

1、系统的设计的涵义

系统的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。它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又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

系统设计的目的与要求

系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。

系统各部分之间的相互联系与相互作用

系统设计要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。

系统设计方案的优化

首先从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分的设计。

马上行动

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为坐落在山里的村庄策划一个筑路工程设计方案，需要筹划：资金分配、人员调配、地质勘探、路向选择、材料购置、施工进度等。

从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？

用系统的观点理顺各种关系，分别从筑路方案的总体目标、路线规划方案的选择、方案的优化作出思考。

1、总体目标：安全、快捷、经济地完成筑路工程。

2、选择好的路线方案：如公路要过两座山坡，是修隧道还是绕道。

3、要考虑材料、人员的安排，如何降低成本，减少浪费，考虑天气等因素，提高工程进度。

3、系统设计的一般步骤

将系统分解为若干子系统

确定各子系统的目标、功能及相互关系

对子系统进行技术设计和评价

对系统进行技术总体设计和评价

4、简单系统的设计的实现

系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面。

案例分析：手电筒照明供电部分的设计

设计要求：可照明的手电筒，携带方便，

使用安全。

设计分析：

⒈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。

⒉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。

⒊选择合适的元器件，使它们相互匹配，并能达到设计要求。

设计方案：

方案A （1）设计一个简单的电路，画出电路图。

（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。

（3）通过控制开关，使灯泡发光。

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。

方案C 设计一个自发手电筒。

采用发电机代替干电池进行供电。手电系统有以下几个部分组成：

手柄——齿轮组——发电机——小电珠

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。

方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。

5、系统设计的主要过程

编制《学校田径运动会竞赛日程表》

1、提出设计问题；

学校每年都举行田径运动会，如果你是学生会的体育部长，会如何组织编制好《学校田径运

动会竞赛日程表》。

2、收集与分析相关资料（包括外部环境及约束条件）；

(1)学习竞赛规程和田径规则，了解运动会的期限、天数，作息时间，开、闭幕式(表演内容)的时间；

(2)了解参赛单位人数、组别设置；

(3)场地器材条件、跑道条数、跳跃和投掷场地及器材数量；

(4)熟悉赛次的安排、录取办法、录取名次、计分办法；

(5)掌握裁判员的人数和水平、等级情况。

(6)查阅学校前几届运动的相关资料。

3、确定设计目的；

编制好编排合理，符合竞赛规程和学校实际的《学校田径运动会竞赛日程表》。

4、系统的设计

具体讲：竞赛日程的编排视为一个系统，这个系统是系统结构与系统流程相辅相成的系统，要求系统结构合理，运行流程畅通。

A、竞赛日程的编排原则

（1）比赛的间隔时间（最短）：200米及200米以下各项为45分钟；200米以上至1000米各项为90分钟；1000米以上各项目不在同一天；全能各单项间休息30分钟（以最后一人结束比赛到下一项比赛第一人开始）。

（2）尽量不安排项目冲突。

（3）尽量照顾兼项之间的时间间隔，及格赛后间隔一天进行正式比赛。

（4）不同组别的同一田赛项目，一般不连续安排在同一单位。

（5）不同组别的同一径赛项目，最好衔接进行。

（6）跨栏项目一般安排各单元的第一项，还可安排在长距离竞走、跑之后进行。

（7）决赛时预计能破纪录的项目，可分配到各个单元。

（8）同一时间不安排、两个田赛长投项目。

（9）竞走、长跑时最好不要安排标枪。

（10）撑竿跳高尽可能安排在上午。

（11）接力赛尽量安排在单元的最后。

（12）精彩的项目尽可能安排在开、闭幕式后或节假日。

（13）田赛项目注意场地的合理运用。

（14）最后一个单元尽量少安排项目。

（15）尽可能使田赛和径赛同时结束。

B、竞赛日程的编排方法

按竞赛规程规定的比赛天数、单元、时间、组别和项目等，填写竞赛日程安排表，再根据竞赛规程中的参赛单位、报名要求等预计各项赛次，然后先填全能项目，后排单项；单项中先排径赛，后排田赛。

C、编排比赛秩序：

（1）先排全能项目，其次是赛次多的项目，再排跨栏和其他径赛项目。

（2）参阅兼项表进行核对，检查有无兼项冲突。

（3）排完径赛再排田赛，注意兼项和性质相关项目的先后顺序。

（4）全部项目排好后，应详细检查，如有不妥之处，再进行调整。

编排出多个方案，从中筛选最佳方案。

5、系统的评价及优化

对《学校田径运动会竞赛日程表》进行反复研究、征集意见、调整修改。