内容正文:
第三章 系统及其设计
第二节 系统分析
教学内容
学习目标
从技术应用的角度理解系统的含义和基本构成。
通过对简单技术系统的分析,理解系统的主要特性。
通过系统案例分析,学习运用系统的思想方法。
结合实例进行系统分析,学会系统分析的基本方法。
理解系统优化的意义,通过技术探究,分析影响系统优化的因素。
初步学会简单系统设计的基本方法。
增强系统思考和工程思维的能力。
粤版高中通用技术《技术与设计2》
第三章 系统及其设计
第一节 认识系统
第二节 系统分析
第三节 系统的优化
第四节 系统的设计
综合学习活动
引入
传统方法
1+2
前面的结果+3
……
前面的结果+100
系统方法
将100个数字,当做一个整体。
发现数字之间的关联。
问题:高斯遇到的问题,从1加到100的和是多少?
分析系统的特征,100个数字组成的系统,具备整体性、功能性、相关性,从而找到高效的解决方案。
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丁谓修复皇宫
宋朝真宗年间,京城失火,皇宫烧成废墟。火灾后,真宗皇帝命丁谓主持皇宫修复工程。
修复工程主要的需求:
建筑材料“砖”
“木材”及其他建筑材料
建筑垃圾处理
不使用系统的思想方法,将主要的三个需求,看作三件独立的事情,分别完成,效率低下。
如何将三件事看作一个系统?
一、系统的思想方法
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丁谓修复皇宫
通过沟渠将三件事情构成系统,用整体性的思想分析系统。
取土烧砖(挖沟取土)
运输建材(水沟引水运输)
建筑垃圾清理(填埋沟渠)
一、系统的思想方法
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沟渠
挖沟取土
沟渠引水运输
填埋沟渠
无线摄像头
家里安装摄像头,增加无线的功能,便于在需要的地方按照。
增加网络功能,通过手机可以随时查看家里的视频。
一、系统的思想方法
通过研究使用中功能的需求,用功能性的思想分析系统。
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思考:为什么早期的自行车,前轮非常大?
从相关性分析系统,前后轮尺寸最好一致,并且尺寸不宜过大。脚踏板最好不直接安装在车轮上。
脚踏转一圈,前轮转一圈。为了自行车行驶速度更快,前轮只能越来越大。自行车行驶速度与前轮尺寸相关。
前轮越大不宜控制自行车,两个轮子转速不宜差异过大。前轮尺寸与自行车控制相关。
一、系统的思想方法
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系统分析是系统思想与分析方法的结合
把要解决的问题作为一个系统加以详尽地考察,并采用科学合理的方法对系统进行综合分析、试验和比较,从而提出可行性方案,使系统发挥整体功能,达到理想的总体目标。
案例分析:城市交通
某城市城市规模的不断扩大,人流、物流、车流急剧膨胀,交通供需矛盾加剧。
二、系统分析的基本方法
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城市交通系统分析:
系统问题的主要表现,系统运行的约束条件是什么。
系统要达到的总体目标是什么?
方案一:加大公共汽车投入,增开公交专用道。
方案二:修建地铁。
方案三:建设快速公交系统(BRT)。
二、系统分析的基本方法
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实践活动:三种方案的利弊分析。
你认为优先采用哪一种方案比较适合?
分析角度 方案一:
公共汽车 方案二:
地铁 方案三:
快速公交系统(BRT)
(1)乘客的需求:费用、便捷性。
(2)对城市环境影响:噪声、废气排放等。
(3)社会、经济条件的约束:资金、建设周期等。
(4)其他:运载量、运营速度、准点率、能耗、受路面干扰(车辆、行人)程度等
二、系统分析的基本方法
快速公交系统(Bus Rapid Transit,BRT)是一种介于快速轨道与常规公交之间的中运量新型公共客运系统。
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系统分析基本方法的主要步骤:
二、系统分析的基本方法
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阐明问题
确定目标
明确分析对象的性质和范围,分析系统运行的约束条件。
确定系统要达到的总体目标。
分析研究
制订方案
分析系统内部与外部环境(包括制约条件)的关系、系统的结构组成及相互关系、子系统目标与总体目标的关系。
提出可行性方案。
评价比较
确定最佳方案
对系统性能指标、运行效果等进行分析和评价。
比较各方案,选择最佳方案。
城市交通系统分析的基本原则:
具体问题的分析 应用的系统分析的基本原则
为什么公共汽车便宜、便捷,但不一定是优化公共交通结构的首选?(从公共交通与城市交通的关系考虑) 系统局部与整体相结合
为什么公共交通专用道造价比较低廉,该市还要考虑采用其他交通方式?(考虑增开公交专用道的制约条件) 系统内部组成与外部环境相结合
为什么地铁造价昂贵,许多大城市却加快地铁建设?(考虑地铁建设对