内容正文:
观看视频并思考思考:
1.都江堰水利工程由哪些主体工程组成?
2.几个主体工程怎样相互协调配合,共同完成都江堰的整体功能?
3.都江堰水利工程有怎样的功能?
都江堰水利工程
都江堰水利工程
思考:
1.都江堰水利工程由哪些主体工程组成?
都江堰水利工程
思考:
2.几个主体工程怎样相互协调配合,共同完成都江堰的整体功能?
都江堰水利工程
分水分沙
泄洪排沙
引水限流
思考:
3.都江堰水利工程有怎样的功能?
都江堰水利工程
分洪减灾
引水灌溉
分水分沙
泄洪排沙
引水限流
三大主体工程相互制约、巧妙配合、协调运行,并同120个复述渠堰连成一个有机的整体,很好的发挥了分洪减灾、引水灌溉的总体功能。
都江堰是一个庞大的水利工程系统
——第三章 系统及其设计
第一节 认识系统
01
02
03
什么是系统
系统的主要特性
本章小结
目录
04
课堂练习
01
什么是系统
什么是系统——概念
系统是指由两个或者两个以上相互联系、相互作用的部分(要素)所组成的,具有一定结构和功能的有机整体。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。
都江堰
鱼嘴
飞沙堰
宝瓶口
什么是系统
例如:
如果说都江堰是一个庞大、复杂的系统,那么上面望远镜就是一个相对简单的小系统
这些要素相对望远镜,是不可再划分的最小单元。
什么是系统——基本构成
①至少由两个或两个以上的部分(要素)组成;
②部分(要素)之间相互联系、相互作用,按照一定的结构形式组成一个整体;
③整体具有局部所没有的特定功能。
系统无论大或小,简单或复杂,构成系统必须具备三个条件:
什么是系统
家庭是社会的“细胞”,它由每一个家庭成员共同组成。
智能手机由中央处理器、存储器、触摸屏等组成,它是集通信、影像、定位导航等多功能于一体的技术系统。
什么是系统
塘基种桑、桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑,循环往复,保持生态平衡。
什么是系统
汽车是一种常用的交通工具。它由动力、传动、转向、制动等部分组成,各部分又可细分成多个更小的部分。
转向系统
传动系统
制动系统
行驶系统
什么是系统
地球并不是孤立的天体,它同另外7个行星一起环绕着太阳旋转,从而组成了太阳系。
蜜蜂的复眼由很多六角形的单眼组成,这样的结构使它具有很强的动态视力”。
什么是系统
系统无处不在,无时不有。
在自然界和人类社会中,任何事物都处在一定的系统之中。
各种生态系统。
动物、植物都是系统。
人体也是系统。
天体系统。
人类制造的物品,大部分都是系统。
北斗导航系统
中国空间站系统
高速铁路系统
FAST射电望远镜系统
鸿蒙操作系统
“神威·太湖之光”计算机系统
系统的两个基本观点:
一、系统是普遍存在的,系统无处不在,无时不有。
二、系统技术具有广泛的应用价值和迁移价值。我可以把每个要研究的问题当作一个系统来研究。
什么是系统——系统、子系统、元素之间的关系
任何系统都是它所从属的更大范围、更高一级系统的子系统,子系统又可层层分解。子系统各具功能, 它们之间又相互依赖和相互作用,共同实现上一级系统的整体功能。
一般说来,元素是系统分解的最后层次或基本单元。元素的不可再分性是相对于其所属的系统而言 的,即系统与元素具有相对性。
系统
子系统
更小的子系统
元素
鱼嘴分水堤工程、飞沙堰溢洪排沙工程和宝瓶口引水工程是组成都江堰这个复杂大系统的较小系统,即子系统。
子系统又可以层层分解,如鱼嘴分水排沙子系统可以分解为百丈堤、鱼嘴、金刚堤3个低一级的子系统,这3个子系统还可以再分解下一层的子系统。
子系统:组成大系统的较小系统。
任何系统都是它所从属的更大范围、更高一级系统的子系统。
子系统各具功能,它们之间又相互依赖和相互作用,共同实现上一级系统的整体功能。
什么是系统——系统、子系统、元素之间的关系
子系统
子系统
系统
任何系统都是它所从属的更大范围、更高一级系统的子系统。
系统与子系统
鱼嘴分水堤工程、飞沙堰溢洪排沙工程和宝瓶口引水工程是组成都江堰这个复杂大系统的较小系统,即子系统。
子系统又可以层层分解,如鱼嘴分水排沙子系统可以分解为百丈堤、鱼嘴、金刚堤3个低一级的子系统,这3个子系统还可以再分解下一层的子系统。
子系统:组成大系统的较小系统。
任何系统都是它所从属的更大范围、更高一级系统的子系统。
子系统各具功能,它们之间又相互依赖和相互作用,共同实现上一级系统的整体功能。
什么是系统
人体是一个系统,又包含其他系统,其他系统又可以分出更小的系统。
人体这个大系统是更大系统的组成部分。
人体的各个系统之间存在依赖和相互作用,都是人体系统不可或缺的。
系统与子系统
人体系统
运动系统
呼吸系统
消化系统
循环系统
心血管系统
淋巴系统
泌尿系统
神经系统
……
什么是系统
元素是系统分解的最后层次或基本单元。
主要元素称作要素。
人
社会
子系统与元素
元素和系统的概念是相对的
什么是系统
人
体
系
统
运动系统
泌尿系统
神经系统
内分泌系统
循环系统
消化系统
呼吸系统
生殖系统
呼吸道
肺
鼻腔
咽
喉
气管
子系统
子系统
支气管
元素
系统
子系统与元素
什么是系统
这些要素相对望远镜,是不可再划分的最小单元。
元素的不可再分性,也是相对于它所属的系统来说的。
子系统与元素
什么是系统——系统的分类
根据不同的标准,从不同的角度,系统可以划分为不同的类型。
自然系统就是由天然物质自然形成的系统;
人工系统是指为达到某种目的而人为建立起来的系统;
自然系统和人工系统相结合的系统叫作复合系统。
由物质构成的系统叫作实体系统;
由概念、原理、原则、理论、方法等非物质构成的系统叫作概念系统。概念系统又被称为软科学系统。
什么是系统——系统的分类
系统 类型
天气系统
森林公园
一所学校
神舟十一号飞船
人体的神经系统
农业生态系统 自然系统
人工系统
复合系统
什么是系统——系统的分类
系统 类型
“一带一路”倡议
银河系
收割机
洗衣机工作流程
学校课程表
电视机遥控器 实体系统
概念系统
02
系统的主要特性
系统的主要特性
主要特性
整体性
功能性
相关性
动态性
环境适应性
系统的主要特性
1、整体性
对比2个图片的区别:
都由自行车零件组成。
右边的不具备自行车的功能。
某人在林中看到别人布了一张捕雀的大网,捕到的麻雀都是钻进一个个网眼的。于是,他回家用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈,也去捕雀,有人问:“这绳圈做什么用?”他说:“网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼,我这种绳圈岂不比一张大网省事?”
系统的主要特性
自行车各零部件按照一定的结构形式形成自行车的整体,在整体中相互配合,才能实现载人代步的功能。
1、整体性
自行车的各个子系统,离开了自行车整体,就不能发挥其作用。
一架C919飞机总共有几百万个零件,这些“不会独立飞行”的零件按照一定的结构进行组合,构成庞大的飞机。
三个小皮匠(裨将),顶个诸葛亮。
一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝。
系统的主要特性
1、整体性
子系统 功能 组成要素
导向系统 通过车把改变方向和保持平衡。 车把、前叉、前轴、前轮等
传动系统 将脚的蹬力,传动的到后轮,驱动自行车前进。 脚蹬、中轴、链条、飞轮、后轴、后轮等
制动系统 控制速度,可以减速或者停止,保证安全。 车闸
车架系统 支撑驾驶人和连接各个部件。 车架、坐垫、坐杆
自行车的各个子系统,离开了自行车整体,就不能发挥其作用。
自行车的各个子系统,离开了自行车整体,就不能发挥其作用。
一架C919飞机总共有几百万个零件,这些“不会独立飞行”的零件按照一定的结构进行组合,构成庞大的飞机。
三个小皮匠(裨将),顶个诸葛亮。
一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝。
系统的主要特性
整体性是系统最基本的属性。
系统的组成部分(要素)是构成系统整体的前提和基础,没有部分就没有整体。
系统的组成部分(要素)要在整体中才能发挥其各自的作用,但系统不是各个组成部分(要素)的简单相加。
系统整体功能不等于其组成部分功能之和。
1、整体性
系统的组成部分(要素)是构成系统整体的前提和基础,没有部分就没有整体。
系统的组成部分(要素)要在整体中才能发挥其各自的作用,但系统不是各个组成部分(要素)的简单相加。
系统整体功能不等于其组成部分功能之和。
系统由组成部分组成。
组成部分离不开整体,不是简单叠加。
系统功能不等于部分之和。
系统的主要特性
系统都是以实现某种功能为目的的,这正是区别不同系统的标志。
2、功能性
思考:自行车为什么要有刹车功能?
例如,汽车和自行车的动力子系统是驱动车子前进的(协调功能),刹车子系统是阻止车子前进(制约功能)。这两个互相矛盾的功能,都是系统正常工作所必须的,不然车子就不能开动上路。
系统的目的一般通过更具体的目标来体现,系统的多个目标有时不完全一致甚至互相矛盾,这就需要协调,寻求平衡或折中的办法,从而达到整体最佳的效果。
系统的主要特性
子系统 功能
导向系统 通过车把改变方向和保持平衡。
传动系统 将脚的蹬力,传动的到后轮,驱动自行车前进。
制动系统 控制速度,可以减速或者停止,保证安全。
车架系统 支撑驾驶人和连接各个部件。
2、功能性
自行车的每个部分的发明,都有目的,都为了实现特定功能。
系统都是以实现某种功能为目的的,这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,系统的多个目标有时不完全一致甚至互相矛盾,这就需要协调,寻求平衡或折中的办法,从而达到整体最佳的效果。
系统的主要特性
系统内各部分(要素)之间,部分(要素)与系统整体之间存在着相互依赖和相互制约的特定关系,某一个部分(要素)的变化,会引起其他部分(要素)和系统整体的变化。
齿轮传动比和运行距离关系
3、相关性
电动汽车的电池容量与续航里程有什么关系?
例如,自行车系统要正常运行,它的要素和要素之间的关系必须达到设计要求,某个零件损坏,或装配不良都会发生故障,可能使自行车骑行时不稳定,甚至不能前进。
草原中的狼和兔子。
头痛医脚,脚痛医头。
自行车的车轮变形,影响制动。
系统的主要特性
任何系统都存在于一定的环境之中,必然要与外界进行物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会相应地引起系统功能和系统内部各部分(要素)的变化。
系统具有适应环境的变化、保持原有功能的特性。
4、环境适应性
系统的主要特性
变色龙根据环境改变皮肤颜色
雷鸟在不同的季节有不同的羽毛颜色
4、环境适应性
手机屏幕亮度根据环境光线变化调节。
智能温室根据户外温度调节控制换气扇的转速。
系统的主要特性
“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。
例如:汽车的机械传动系统的零件之间都会有磨损,为了保持系统的性能,必须定期保养。
运用系统的动态性观点,有助于我们了解系统的现状,跟踪系统的变化和发展,掌握系统的发展规律,预测系统的未来。
5、动态性
又如:电力系统运行时,发电、输电、用电这一过程是同时完成的。由于目前不能大规模存储电能,因此发电厂的发电功率会时负荷时刻发生变化。
03
本章小结
课堂小结
04
课堂练习
课堂练习
1.水(H2O)由氢和氧两种要素构成,但当你口渴时,需要喝水,分别吸入氢气和氧气,并不能为你解渴,这说明( )。
A.至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统
B.系统的组成部分(要素)之间按照一定的结构形成整体
C.系统整体功能是各组成部分(要素)的功能所没有的
D.系统包括子系统,它又是更大系统的子系统
答案:C
课堂练习
2. 某企业为了追求高品质,用知名品牌汽车的发动机和变速箱组装生产了一款小轿车,但汽车生产出来后出现了许多问题,实现不了高品质。这主要反映了系统的( )。
A.整体性 B.环境适应性 C.相关性 D.功能性
答案: A
课堂练习
3. 机械传动系统的零部件之间常常会有磨损,为了保持系统的性能,必须定期添加润滑剂或更换零件,这反映了系统的( )。
A.整体性 B.动态性 C.功能性 D.环境适应性
答案:B
课堂练习
4.“春捂秋冻”是北方天气变化时人们穿衣变化的一种写照,它体现了系统的( )。
A.环境适应性 B.相关性 C.功能性 D.整体性
答案:A
课堂练习
5.如图所示是一款太阳能草坪灯,根据系统与外部环境的关系分类,它属于( )。
A.概念系统 B.封闭系统
C.自然系统 D.开放系统
答案:D
课堂练习
6.2013年6月11日,神舟十号飞船从酒泉卫星发射中心发射升空,在轨飞行期间,飞船与天宫一号进行了交会对接,航天员王亚平在天宫一号开展了一系列空间科学实验,并进行了太空授课。从系统的角度分析,下列说法正确的是( )。
A.天宫一号是一个抽象的开放系统
B.天宫一号是一个实体的开放系统
C.天宫一号是一个抽象的封闭系统
D.天宫一号是一个实体的封闭系统
答案:B
课堂练习
7.家里厨房的燃气系统由煤气灶、钢瓶、减压阀三个部分组成。任何一个部分出问题都会影响正常燃气,这表明系统具有( )
A、连续性 B、整体性
C、环境适应性 D、动态性
答案:B
课堂练习
8、2003年10月我国自行研制的载人飞船“神舟五号”飞入太空。飞船和运载火箭共有几百万个零部位,这些零部件本身都很一般,但是它们按照一定的结构组合在一起就构成了性能优异的航天飞船,从而体现了系统的( )
A、动态性 B、目的性
C、整体性 D、相关性
答案:C
课堂练习
9、飞机在空中飞行时,时常受到大气对流的影响而产生颠簸,当飞机的检测装置接收到这一信号后,经过控制器的调节,能在很短的时间内调整好飞行状态,克服大气对流对飞机飞行的影响,保持平稳飞行。这个现象说
明了系统的什么基本特性?( )
A、整体性 B、相关性
C、环境适应性 D、动态性
答案:C
$