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2-3-0《系统与设计》在线教案

[日期:2020-10-21 21:11:37] [字体:特大 ]

第三章 《系统及其设计》

     第一节 《认识系统》

  一、什么是系统:
     1、系统的概念: 
  系统是指由两个或两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的,具有一定结构和功能的有机整体。(如:城市交通系统、计算机系统、自行车)

    2、 系统的组成、类型:
     系统是普遍存在的,也是多种多样的。根据同的标准,从不同的角度,可以对系统进行不同的分类。例如: 
    (1)按系统组成元素的性质分:自然系统、人工系统和复合系统

    (2)按系统组成元素存在的形态分: 实体系统和概念系统
    (3)按照系统的运动状态分: 动态系统和静态系统
    (4)按系统与外部环境的关系分: 开放系统和封闭系统

     习题:请判断下列的系统属于哪种类型,将相应的选项序号填入括号中。
  1、气象系统( );原始森林( );一所学校( );神舟十一号飞船( );农业生态系统( )
  A.自然系统  B.人工系统  C.复合系统
  2、“一带一路”的倡议( );银河系( );收割机( );洗衣机工作流程( );学校课程表( );电视机遥控器( )
  A.实体系统  B.概念系统

  

  二、系统的主要特性:
  认识系统的主要特性,是我们运用系统的思想和方法去解决问题的关键。
      (1)整体性

    
     
      (2)相关性
     
     
      (3)目的性(功能性)
    
      (4)层次性
     
      (5)环境适应性
    

   习题:
  1.如图所示是汽车液压制动系统的结构示意图,其工作原理是:制动时,踩下制动踏板,制动主缸向各制动轮缸(图中画岀1个)供油,活塞在油压的作用下使摩擦块与制动盘间摩擦力增大,控制制动盘的速度,实现制动。从系统的角度分析,下列说法不恰当的是( )
  
  A.对摩擦块、刹车油等要及时进行维护保养,体现系统的动态性
  B.摩擦块使用后,出现磨损,会影响制动效果,体现系统的整体性
  C.制动盘大小改变时,摩擦块形状也要随之改变,体现系统的相关性
  D.设计时先考虑制动主缸,再考虑制动轮缸,体现了系统分析的整体性原则

    第二节 《系统分析》

  掌握系统的特性是形成系统的思想和方法的基础,我们应学会运用系统的思想和方法来分析和解决问题。
  
1、学会用系统的思想去分析和处理问题: 
     系统的特性归纳了我们分析问题、解决问题应遵循的基本原则,构成了系统的基本思想,我们要学会用系统的思想去认识、掌握事物发展的规律,提高分析问题、处理问题的能力和工作效率,找到解决问题的最佳决策。
     2、用系统思想分析处理问题案例: 
    (1)整体性原则。
    案例:丁谓修复皇宫


    (2)科学性原则
    案例:三三得九,不如二五得十

    (3)综合性原则
    反面案例:番禺清河东路的反复修建

  第三节 《系统的优化》

  1、系统的优化:
     系统的优化是指在给定的条件或约束条件下(通常是一定的人力、物力和财力资源的条件下),采取一定的手段和方法,使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。
    案例1:农业间作套种


    案例2:田忌赛马

  案例3:空调系统优化

    第四节 《系统的设计》 
     系统设计以实现系统整体效果最优为目的,系统设计要充分考虑每个元素和子系统,当各个元素和子系统发生矛盾冲突时,要协调好它们之间的关系。
    案例(视频):
都江堰水利系统工程
     1、请完成我校校门交通系统的设计

    2、系统的优化——案例讨论
    下面是我校初中部陈淑存同学设计的“通行能力倍增的路口设计方案”,请运用系统的知识分析它是否可行?
   


   

      3、系统设计的基本步骤与方法:
  (1)确定系统设计的总目标及性能指标
  (2)系统基本要素分析
  (3)确定系统结构的组成(子系统或组成部分(元素))
  (4)子系统或各部分(元素)的设计
  (5)系统总体技术设计,包括处理好部分与整体、部分与部分之间的联系和协调等
  (6)系统测试与优化
  (7)方案实施与说明书

  4、实践:系统设计——空气动力有轨滑翔飞行器的设计
  要求:设计一个火箭模型,能在规定的两导轨间滑翔飞行。见本校实验室装备

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