3.1 系统及其特性 课件-2024-2025学年高中通用技苏教版（2019）必修《技术与设计2》

第三单元 系统及其设计 一 系统及其特性 二 系统分析与设计 三 系统设计的优化与实现 申鉴•时事 《申鉴•时事》中记载：“语有之曰：‘有鸟将来，张罗待之，得鸟者一目也。今为一目之罗，无时得鸟矣。’”此人用“一目之罗”的方式自然是一只麻雀也捕不到的，因为，单个网眼不具备整张网所具有的捕雀功能。 在我们的生活和学习中，如果不用整体的、相互联系的系统观点去解决问题，就会犯与此人同样的错误。 PART ONE §Ⅰ 系统及其特性 任务一 认识系统及其构成 任务二 辨析系统的基本特性 学校开展校园节水活动，向学生征集校园节水方案。有同学提出，应该更换厕所洗手池的老式水龙头，解决水龙头没关或漏水而造成的浪费问题；有同学提出，应将洗手和洗拖把的水循环利用于厕所冲洗及绿化浇灌；还有同学提出可以将雨水收集和利用起来。大家各抒己见，为更加有效地收集与利用校园水资源建言献策。 走进情境 按压式延时水龙头的工作过程 按压式延时水龙头的工作过程是在水龙头阀腔内装有可上下移动的阀芯，当压盖按钮被按下时，阀芯被推进阀腔，进水口打开，阀腔进水，水龙头开始出水。停止按压后，阀芯在弹簧的作用下开始复位。由于此时弹簧对阀芯的作用力大于阀腔内水对阀芯的阻力，阀芯在这两种不同方向力的作用下缓慢复位，形成一段延时时间。当阀芯完全复位后就会关闭水流。 拓展阅读 任务一 认识系统及构成 技术体验 任务一 认识系统及构成 按压式延时水龙头由阀体、压盖、阀座、圆柱形阀芯、弹簧等若干部件组成。这些部件相互联系、相互作用，形成了按压式延时水龙头可以延时供水的功能。其中任何一个主要部件出现问题，都有可能导致按压式延时水龙头无法正常工作。 这种由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体称为系统。 在这里，要素是指构成系统的最主要的元素。一般来说，部分相对于系统的整体而言，要素相对于系统的元素结构而言。很多情况下，要素和部分又可以通用。如一个企业就是一个系统，它是由人、财、物、事等要素组成的，同时也是由管理部门、生产部门、营销部门、供应部门等部分组成的。在这个系统中，各要素（部分）都是不可缺少的，它们之间存在着一定的联系。 任务一 认识系统及构成 这个整体具有的功能是各个要素（部分）所不具备的。 任务一 认识系统及构成 构成系统必须具备三个条件 至少要有两个或者两个以上的要素（部分）才能组成系统。 要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体。 1 2 3 系统的名称 组成要素（部分） 按压式延时水龙头 阀体、压盖、阀座、圆柱形阀芯、阀腔、弹簧等 自动铅笔 台灯 马上行动 任务一 认识系统及构成 笔杆、尖套（笔尖）、固定护芯管（活动阻尼）、卡头（开花）、锁紧箍、弹簧等 底座、灯泡、灯罩、支撑架、电线和开关等 系统有大有小，有复杂有简单。对于大型的复杂系统，根据需要，按照一定的标准可划分为若干子系统。例如，地球生态系统由海洋生态系统、森林生态系统、陆地生态系统等子系统构成；交通系统可分为航空运输系统、铁路运输系统、公路运输系统、水路运输系统等子系统；管理系统可分为生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统等子系统。同样，一个系统又是更大系统的子系统。 任务一 认识系统及构成 系统的基本特性 任务二 辨析系统的基本特性 1 整体性 2 相关性 3 目的性 4 动态性 5 环境适应性 整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。 任何一个要素不能离开整体去研究，要素间的联系和作用也不能脱离整体的协调去考虑。 不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分。一个系统组织得好不好，就看它的整体功能即系统功能实现得好不好。 系统的任何一个要素（部分）发生变化或出现故障时，都会影响其他要素（部分）或整体功能的发挥。 任务二 辨析系统的基本特性 1 整体性 相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。 抬梁式结构的特点是在柱顶上沿房屋进深方向架数层叠架的梁，梁逐层缩短，层间垫短柱或木块，最上层梁中间立小柱或三角撑，形成三角形屋架。房屋的屋面质量通过椽、檩、梁、柱传到基础。这种结构在我国应用很广，官式和民间建筑中都很流行，特别在北方更是如此。它的优点是室内少柱或无柱，可获得较大的空间。当柱与柱之间的梁的跨度增大时，则梁的厚度要相应地加大，否则就不足以承受设计所需的重力，梁的跨度与梁的厚度之间的关系就反映了这一系统内部要素与要素之间的相关性。 任务二 辨析系统的基本特性 2 相关性 任何系统都服务于某种目的，都要实现一定的功能，这也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。 任务二 辨析系统的基本特性 3 目的性 “太阳每天都是新的”，这说明任何事物都是不断变化的。 系统都是动态的，处在运动变化和发展之中。 任务二 辨析系统的基本特性 4 动态性 一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。 任务二 辨析系统的基本特性 5 环境适应性 任务二 辨析系统的基本特性 关于系统科学，钱学森先生曾明确指出，系统科学是从事物的整体与部分、全局与局部以及层次关系的角度来研究客观世界的。 在钱学森建立的系统科学体系中，处在工程技术或应用技术层次上的是系统工程，和其他工程技术不同，它是组织管理技术；处在技术科学层次上直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等；处在基础科学层次上属于基础理论的便是系统学。 关于系统论，钱学森曾明确指出，我们所提倡的系统论，既不是整体论，也非还原论，而是整体论与还原论的辩证统一。钱学森关于系统论的这个思想后来发展成为他的综合集成思想。根据这个思想，钱学森又提出了将还原论方法与整体论方法辩证统一起来的系统论方法。 $$