内容正文:
系统分析与设计
说课教师:王娟
通用技术 技术与设计2
3.2
1
目录
探究系统分析的一般过程和基本方法
01
体验简单系统设计的过程
02
2
自行车系统
要素
要素
要素
两个以上要素
相互联系、相互作用
有机整体
相互依赖、相互制约
整体具有的功能是各个要素功能中所没有的
整体性
复习旧知
3
系统的特性
山地自行车的发明:
目的性
环境适应性
整体性
相关性
动态性
复习旧知
4
问题导入
如果你想让普通自行车走路况复杂的地段,那你会怎么改装你的车?
改轮子?
经验决策
惯用方法
导致失误
科学决策
系统分析
更科学
更准确
更高效
改车把?
加重量?
发挥系统的整体功能
寻找最佳决策
出发点
目的
显著特点
全面地考虑各种主要变化因素及其相互的影响,从而思考和解决问题。
5
系统分析的一般过程
明确问题
确立目标
收集资料
制定方案
分析计算
评价比较
检验核实
做出决策
收集相关资料,制定解决问题的各种备选方案,进行多目标的权衡与分析,并明确技术实践路线
稳定性→车架、车轴比较粗壮,比较结实
操控→追求操控,使用的车把比较宽
安全→山地车采用力道大,制动力强的刹车
缓震→宽、深纹、不规则凸起的车轮
轮胎凹凸深浅的程度
是26寸的轮径
车把宽在580-640mm左右
一般都是30斤左右
对系统进行整体分析,对各子系统进行分析,对系统进行建模与推演,将各种方案进行评价对比
进行建模与推演,将各种方案进行对比分析
通过实证对方案的实施效果做出评判。如果对方案不够满意,还可按上述程序进行进行反复,直到获得满意的方案为止
选用满意的方案
明确所分析的系统及其结构,确定所要研究问题的性质和范围,提出所要达到的目标,明确约束条件
安全地骑行,要便于操控
在颠簸路面尽量保持平稳、稳定性、缓震
目标:
最佳决策只是在若干方案中寻求的相对令人满意的方案。
约束条件:
轻量与复杂性路况
(如山路、沙地、台阶等)
6
案例分析:田忌赛马
明确问题、确立目标
收集资料、制定方案
分析计算、评价比较
检验核实、做出决策
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。
问题:跑马比赛
目标:田忌取得比赛胜利
约束条件:三匹马参加比赛,每匹马比赛一次
孙膑所出的主意,为什么能使田忌嬴了齐王?
田忌的赛马共有6种方案:
选择合适的马的出场顺序
计算各种方案的比赛结果:
0 : 3
1 : 2
2 : 1
1 : 2
1 : 2
1 : 2
7
系统分析方法——建模
技术领域系统分析
(把问题作为一个系统)
(再对要素综合分析)
(寻找答案)
数学模型
框图模型
现实世界的原型
数学模型
数学结论
对原型的分析
抽象
分析
分析
解释
系统、要素
系统、要素
系统、要素
输入
输出
环
境
环境
系统
模型是对真实系统的抽象与合理简化
最简单的系统框图模型
环境对系统的作用
系统对环境的作用
8
数学模型
用数学公式、图表等描述客观事物的特征的模型
9
数学模型
数学公式
条件:
总木材<=600
总工时<=400
桌子数>=8
椅子数>=5
求如何生产能获得最大利润?
4x1+6x2<=600
20x1+18x2<=400
x1>=8
x2>=5
Smax=50x1+60x2
将现实世界中的原型抽象概括成数学语言,运用已有数学方法分析求解,得出结论。
10
图表标题
系列 1
类别1 类别2 类别3 类别4 4.3 2.5 3.5 4.5 系列 2
类别1 类别2 类别3 类别4 2.4 4.4 1.8 2.8
框图模型练习
补全课本p91雨水收集和利用的系统框图模型
雨水
屋面雨水收集子系统
雨水不足
雨水过多
供水
四楼供水子系统
三楼供水子系统
二楼供水子系统
一楼供水子系统
净化与存储子系统
溢水子系统
补水子系统
11
模型具备的三个特征:
(1)是现实系统的抽象或模仿
(2)是由那些与分析问题有关的要素构成的
(3)表明了有关要素之间的相互关系
系统分析方法——建模
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01
整体性原则
02
科学性原则
03
综合性原则
系统分析的主要原则
13
丁谓修复皇宫“一举三得”
整体性原则
整体性
先整体,再部分;
先全局,再局部;
先看全过程,再看某一个阶段;
先看长远,再看当前。
14
科学性原则
《庸人治驼》
只要驼背能直
管你生死乎?
据说山东有一位医生能治一切驼背,方法之独特,手术之简便举世无双。一驼背备厚礼求治。医生说:“包你背直”。就让驼背伏在地上,他在