通用技术2第三章系统与设计

有木有同学看过这本书：《狼图腾》作者——姜戎姜戎，本名吕嘉民，1946年4月出生，北京人，曾任中国劳动关系学院教师。主业：政治经济学，偏重政治学方面。1967年自愿赴内蒙古额仑草原插队。1978年返城。1979年考入社科院研究生院。作品《狼图腾》：1971年起腹稿于内蒙古锡盟东乌珠穆沁草原。2019年初稿于北京。2019年岁末定稿于北京，2019年4月出版，后凭此作荣登“2019第一届中国作家富豪榜，引发广泛关注。《狼图腾》是世界上迄今为止惟一一部描绘、研究蒙古草原狼的“旷世奇书”。陈阵慢慢走到黄羊的身旁，在他的眼里它哪里是一头黄羊，而完全是一只温顺的母鹿，它也确实长着一对母鹿般美丽、让人怜爱的大眼睛。陈阵摸了摸黄羊的头，它睁大了惊恐的眼睛，满目是乞生哀求的眼神。陈阵抚摸着这跪倒在他脚下，可怜无助的柔弱生命，心里微微颤栗起来：他为什么不去保护这些温柔美丽、热爱和平的草食动物，而渐渐站到嗜杀成性的狼的立场去了呢。一直听狼外婆、东郭先生和狼、以及各种仇恨狼的故事长大的陈阵，不由脱口说道：这些黄羊真是太可怜了。狼真是可恶，滥杀无辜，把人家的命不当命，真该千刀万剐……毕利格老人脸色陡变。陈阵慌得咽下后面的话，他意识到自己深深地冒犯了老人心中的神灵，冒犯了草原民族的图腾。但他已收不回自己的话了。老人瞪着陈阵，急吼吼地说：难道草不是命？草原不是命？在蒙古草原，草和草原是大命，剩下的都是小命，小命要靠大命才能活命，连狼和人都是小命。吃草的东西，要比吃肉的东西更可恶。你觉着黄羊可怜，难道草就不可怜？黄羊有四条快腿，平常它跑起来，能把追它的狼累吐了血。黄羊渴了能跑到河边喝水，冷了能跑到暖坡晒太阳。可草呢？草虽是大命，可草的命最薄最苦。根这么浅，土这么薄。长在地上，跑，跑不了半尺；挪，挪不了三寸；谁都可以踩它、吃它、啃它、糟践它。一泡马尿就可以烧死一大片草。草要是长在沙里和石头缝里，可怜得连花都开不开、草籽都打不出来啊。在草原，要说可怜，就数草最可怜。蒙古人最可怜最心疼的就是草和草原。要说杀生，黄羊杀起草来，比打草机还厉害。黄羊群没命地啃草场就不是“杀生”？就不是杀草原的大命？把草原的大命杀死了，草原上的小命全都没命！黄羊成了灾，就比狼群更可怕。草原上不光有白灾、黑灾，还有黄灾。黄灾一来，黄羊就跟吃人一个样……元素相互联系及作用草：羊：狼：结构功能草原、黄羊、狼养活羊，易被破坏，需受保护吃羊，限制羊群过多的消耗草场三角结构草原上的生命都得以生存吃草，养活了狼系统是指由两个或者两个以上相互联系、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。注意：句子的骨架：…元素组成的…有机整体。关键词：两个或两个以上、元素、相互联系、相互作用、一定结构和功能、有机食物链原子由原子核和核外的电子组成，原子核又由质子和中子组成。汽车是一种常用的交通工具。它由动力、传动、转向、制动等部分组成。某学校行政管理系统结论：系统无处不在，无时不有，任何事物都处在一定的系统中。系统（system）对我们来说并不陌生，在日常生活和生产活动中，我们经常都会接触和应用到系统。二、系统的分类：按照系统组成元素的性质，可分为：自然系统、人工系统和复合系统。按照系统组成元素存在的状态，可分为：实体系统和概念系统。（如生态系统和哲学）按照系统的运动状态，可分为动态系统和静态系统。从系统与外部环境之间的关系来看，可分为开放系统和封闭系统。１、整体性。整体性是系统最基本的属性。系统的组分是构成系统整体的前提和基础，没有部分就没有整体。但系统不是各个组分的简单相加，系统的整体功能是各个组分在孤立状态下所没有的。例如：一支球队系统不是各组分的简单相加，系统内部的协调和配合状况，直接影响系统整体功能的实现。中国女排在夺取五连冠以后,世界排联以古巴、美国、日本、前苏联等国家女排中的最强队员，组成国际明星队与中国女排较量，结果都被中国打败，共奥秘何在？根据系统的整体性特征，解释下表中所列的现象现象原因三个和尚没水喝三个臭皮匠顶个诸葛亮一着不慎，全盘皆输丢卒保车要素不协作三个人共同构成一个系统，每个人都是其组成的要素之一，如果三人之间的协作关系处理不好，则办不好事。1＋12三个皮匠构成个整体，整体的功能大于单独的个体的功能。局部影响整体说明在一个系统中，局部对整体的制约。部分的变化会影响整体的变化，甚至还会对全局产生决定性的影响。主要与次要的关系注意整体效果，必要时候要懂得抛弃次要的而保存整体。２、目的性：系统都是以实现某种功能为目的的，这正是区别不同系统的标志。系统的目的一般通过更具体的目标来体现同，系统的多个目标有时不完全一致，甚至互相矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而收到整体最佳的效果。例如足球战术中的“防守反击”。３、相关性：是指组成系统的各元素、各组分之间存在着相互依赖、相互制约的关系，某一组分的变化，会影响其他组分实现其功能。４、环境适应性：任何系统都存在于一定的环境之中，必然要与外界进行物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会相应的引起系统功能和内部组分的变化。系统具有适应环境的变化，保持原有功能的特性。雷鸟是一种寒带鸟类，全年大部分时间都是在冰雪的环境里度过。冬天雷鸟，除了头顶和尾部的羽毛是黑色的以外，全身都穿上一套雪白的“冬装”，连双脚也穿上了“白袜子”。春天冰雪融化，雷鸟开始在白色的“外套”上，长出棕黄色斑点的羽毛，跟周围生活的环境十分适应。到了夏天，它又换上了像树皮颜色的“夏装”。到了秋季，它又开始换貌了，穿上棕色、上面有黑色大斑点的“秋衣”。雷鸟就是这样随季节的变化更换羽毛的颜色，这种现象是生物在长期进化的过程中，慢慢形成的适应环境的保护色。长期生活在英国和爱尔兰的一种红雷鸟，因为当地气候比较温暖，冬天很少出现雪的现象，这种红雷鸟一生中从未出现过白色的羽毛，这说明生物的拟色是受环境条件的影响而形成的。冬季将届时的白尾雷鸟夏季的白尾雷鸟5、层次性：系统无论大小，都可以分解为一系列的子系统，并存在一系列的层次结构。系统各个层次具有独自的功能，他们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能。例如：全国的教育系统（一）系统的思想系统的特性归纳了我们分析、解决问题应遵循的基本原则，构成了系统的基本思想。（二）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。（三）系统方法的基本特点：整体性综合性最优化系统分析案例：田忌赛马战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。田忌齐王田忌齐王（1）上马∶上马中马∶中马下马∶下马（2）上马∶上马中马∶下马下马∶中马（3）上马∶中马中马∶下马下马∶上马（4）上马∶中马中马∶上马下马∶下马（5）上马∶下马中马∶上马下马∶中马（6）上马∶下马中马∶中马下马∶上马在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3∶0赢的，也有以2∶1赢的，但只有一种情况是田忌以2∶1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。明确问题设立目标收集资料制定方案分析计算评价比较检验核实作出决策系统优化的意义就是以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。案例分析丁谓修复皇宫北宋年间,丁谓负责修复火毁的开封皇宫.他的施工方案是：先将皇宫前的一条大街挖成一条大沟，并使用挖出的土就地制砖。将大沟与汴水相通，令与汴水相连形成的河道承担繁重的运输任务。。修复工程完成后，实施大沟排水并将原废墟物回填，修复成原来的大街。丁谓修复皇宫，就是运用了系统分析的基本方法：首先着眼于系统整体，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；先看长远，再看当前。把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间，一举三得。四系统的设计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。1．系统的设计的涵义：2．系统设计应考虑的主要问题：（1）系统设计的目的与要求。（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。（3）系统设计方案的优化。从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的。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。依据系统的基本特性，既要考虑当前，也要考虑长远。从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善个部分的设计。3．系统设计的一般步骤：（1）将系统分解为若干子系统；（2）确定各子系统的目标、功能及其相互关系；（3）对子系统进行技术设计和评价；（4）对系统进行总体设计和评价。可以概括为“总——分——总”。1.遵守设计的一般过程、方法和原则（见《技术与设计1》P35～P39）2.遵守系统设计中特有的两条原则：（1）设计好系统中的每一个元素或子系统。（2）设计好各元素或子系统之间的协调关系。4.系统设计的基本方法要点（二）简单系统的设计的实现项目：手电筒照明供电部分的设计手电筒照明供电部分的设计1．手电筒的结构分析：手电筒看成一个整体，手电向可分两个子系统，一个是照明子系统；另一个是供电子系统。照明子系统的要素是灯泡、导线。供电部分的要素是电源、开关。2．手电筒的照明功能的实现供电装置电源是通过导线的连接驱动灯泡的发光，这些是基本要素，缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。3．手电筒的组装将手电筒的各个要素按照一定的要求进行匹配，组装才能达到目的功能，注意合理选择元器件自发电手电筒设计方案之一手柄齿轮组小灯泡发电机1．设计目标：设计一个自动发电手电筒，用发电机代替干电池进行供电。2．手电筒系统的各要素：3．工作原理：用手摇动手柄，使齿轮转动，带动由磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，输出电流，使小灯泡发光。方案的模拟实施实施器材：玩具电动机、小灯泡、粗棉线、导线。模拟过程：（1）在电动机的接头上连接小灯泡。（2）在电动机的转轴上绕十几圈的棉线。（3）用力快速抽动棉线，使电动机的转子迅速转动，观察小灯泡发光情况。总结：当外力使电动机转子迅速旋转时，转子线圈中产生感应电流，小灯泡发光。玩具电动机经改装可以发电。总结与优化问：你们在设计和制作时遇到哪些问题？问：对手电筒的设计方案怎样进行优化的？系统与设计什么是系统系统分析的基本方法系统的优化系统设计的基本方法系统的概念系统的分类系统的基本特征系统分析的基本方法系统优化的意义应考虑的主要问题系统设计的一般步骤系统设计的基本方法