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系统与设计－－系统的设计华甫中学通用技术备课组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、确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计学习目标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。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。•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。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室内住宅电气系统的设计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手电筒照明供电部分的设计案例分析：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。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。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。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。案例分析：室内住宅电器系统的设计设计要求：1、用电负荷：2、照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。设计分析：⒈设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于日后维修，遵守《民用建筑照明设计规范》，确保室内电器线路的安全。⒉户内配电系统有电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。⒊当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。电器线路系统电源配电箱照明回路插座回路空调回路系统分析的基本程序确定目标收集资料建立模型比较各方案的性能指标确定最优方案是否满意？建议实施最优方案否是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。评价项目方案1方案2方案3成本投入状况少少多实施的速度快快慢管理的可行性可行较可行有经费可行技术的先进性一般一般先进技术实现的可行性可行可行可行可能产生的负效应职工人数增多影响学生正常时间就餐投入较慢整体效果可行较可行较可行对上节练习第一题中的若干方案进行分析关键是运用系统的思想，设计分选设备中各个部分，使它们之间构成特定的关系，才能实现分选并达到的可调孔径的目的。2、可调孔径的分选装置的改进设计在许多行业，常使用分选设备实现物质的分类和筛选，并有自动分选和手动分选之分。右图是一个简单的分选装置，现要进行改进设计。设计要求：利用周边的材料或废弃物，运用系统的思想设计并制作简易分选机，使筛选孔径的大小可调节。运用系统的思想解决：①应增加管道和集水设备；②实现定时排水浇洒；③当集水设备装满是，通过下水道排水。3、高架桥或高楼雨水收集利用问题。设计要求：在高架桥现有排水管道的基础上，增加必要的蓄水管道或设施，使之能够收集雨水、定时排水并浇洒到桥下花坛的植物上，当雨水量过大时，还可通过相应的途径排出。利用系统设计的思路分析并提出解决问题的方案，有条件的可以进行设计方案的试验。《系统与设计》系统的结构系统的分析系统的设计什么是系统构成系统必备三个方面的条件系统分类系统基本特征系统分析的含义系统分析应遵循的原则系统分析的一般步骤系统优化的含义影响系统优化的因素系统设计的含义系统设计应考虑的问题简单系统的设计的实现【本章内容梳理】