第3章 系统及其设计 教案-2023-2024学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计2》

第三章 系统及其设计 第一节 揭开系统的面纱 一、教学目标 理解系统的含义。 了解系统的组成和层次关系。 能对系统进行分类。 能从系统的角度认识事物的重要性和必要性。 能运用普通联系的观点认识系统。 二、重难点 重点：系统的含义。 难点：建立系统的观点。 三、教学方法：探究式教学方法。 四、教学过程： 通过图片欣赏著名的水利工程系统——都江堰， 世界遗产委员会评价为：都江堰是全世界至今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程，至今仍发挥重要作用。 鱼嘴是江中建造的分水堤最前端的部分，将岷江一分为二，东侧为内江主灌溉；西侧为外度，主排洪驱沙。按四六比例处动分水流，按二八比例自动分沙流。 飞沙堰位于金刚堤尾后。泄洪排沙功能。 宝瓶口内江水进入灌区的咽喉。一是引水入下游灌区。二是限制过量洪水注入灌区。三是排沙。 总之，三者有机结合，协调运行，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制灌区的进水量等问题，达到消除水患、控灌天府的目的。都江堰水利工程被誉为“世界水利文化的鼻祖”“活的水利博物馆”。 塑料大棚温室生态环境系统 大棚温室采用多种技术，人工营造出适于作物生长的小环境，避免了极端天气对棚内作物的危害。将光照、温度、土壤、气体等条件的综合，称为棚室作物生长生态环境。 棚室生态环境系统的组成 作物生长的生态环境，又称为环境系统。它们是环境系统下面的小系统，即子系统。 总之，棚室环境系统是由相互依存的若干部分(6个子系统)组成的，是具有特定功能的有机整体。 智能化大楼管理系统 智能化大楼是现代建筑与高新技术相结合的产物，是将结构、系统、服务、管理4个基本要素进行优化组合的建筑，也称为智能建筑，为人们提供幽雅舒适、便利快捷、高度安全的工作、学习与生活环境。 智能化大楼管理系统是由相互依存的若干子系统组成，每个子系统双分别由它们所属的下层系统或装置组成；各层系统的最后一层，分别由各计算机、各种控制器、传感器、执行机构组成；各子系统间结合成有机整体，实现安全、舒适和便捷的服务功能。 最后的层次称为元素。即元素是实现系统功能的最小单元。 北斗卫星导航系统 完全建成后可全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。定位精度10m，测速精度为0.2m/s，授时精度为10ns。 人体生理系统 人体是高级系统，高于任何其他系统，是复杂而优化组合的系统。 系统的含义： 系统是由相互依存的若干个部分组成、具有特定功能的有机整体。或者说，系统是由相互依存、相互作用的若干个元素构成的，并完成特定功能的统一体。 系统的分类（按不同的标准和需要）： 1.自然系统 由自然力而非人力所形成的 人体系统。 2.人造系统 由人工建造、加工而构成的 人造地球卫星、桥梁、房舍 3.实体系统 看得见、摸得着的具体实体元素构成的 机器中的传动系统、棚室中的采暖加温系统 4.抽象系统 由一些概念、原理、方法、制度、程序等元素构成的系统 智力竞赛软件系统 5.静态系统 系统结构和状态不随时间的推移延续而变化 棚室环境系统 6.动态系统 根据物质运动的普遍规律，决定了系统的结构和状态具有产生、变化与发展、消亡过程的 城市系统、生态系统 7.开放系统 与环境相互发生联系、交换的系统 绝大多数都是如人体系统 8.封闭系统 不与环境发生联系的系统 密闭容器中的化学反应 9.简单系统 组成系统的子系统或元素的数量很少 10.复杂系统 具有众多的状态变量，反馈结构复杂， 人体系统、地理系统、城主系统 11.黑色系统 信息完全不明确的系统 12.白色系统 信息完全明确的系统 13.灰色系统 五、课堂总结 系统与环境之间不断地、广泛地交换，不断地输入、输出，系统才会更具有生命力，绝对的封闭系统是少见的。 第二节 系统的基本特性分析 一、教学目标 （1）理解系统的基本特征。 （2）理解系统的基本特征。 （3）初步掌握系统特性的分析方法。 （4）能够运用系统特性的分析方法对简单系统进行分析。 （5）能够写出简单的系统分析报告，培养科学的思维与表达能力。 （6）通过案例的分析和总结过程，达到总结收获、提高认识。 （7）通过书写报告，培养学生科学的思维与表达能力。 二、重难点 重点：掌握系统特性的分析方法。 难点：运用系统的思想对简单系统进行分析。 三、教学方法：自主探究式教学方法。 四、教学过程： 系统的含义：系统是由相互依存的若干个部分组成的、具有特定功能的有机整体。 那么，作为系统，它具有什么样的特定功能呢？又如何去分析呢？ 波轮式全自动洗衣机系统分析 1.组成与功能 五大系统组成，总体功能是洗净衣物。 为达到此目的，它的各组成部分各具相应的功能和作用，以支撑实现总功能。 2.各组成部分之间的关系 先从各个局部看： 供电、驱动—波轮旋转