通用技术 系统与设计
《系统与设计作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《系统与设计》作业设计方案一、设计背景：《系统与设计》是一门涉及计算机系统架构、设计原则和方法的课程，旨在培养学生对系统设计的理解和能力。
本次作业设计旨在帮助学生稳固课程内容，提升系统设计能力。
二、设计目标：1. 理解系统设计的基本观点和原则；2. 掌握系统设计的方法和技巧；3. 能够独立完成一个小型系统设计任务。
三、设计内容：1. 系统设计基础知识测试：包括系统设计的定义、特点、分类等基本观点，考察学生对系统设计的理解水平。
2. 系统设计案例分析：选取一个实际案例，要求学生分析该系统的设计思路、架构、模块等，总结其优缺点。
3. 系统设计任务：要求学生根据给定的需求，设计一个小型系统，包括需求分析、系统架构设计、模块设计等内容。
四、设计步骤：1. 学生自主进修系统设计相关知识，包括课程教材、参考书籍、网络资源等。
2. 完成系统设计基础知识测试，检验学生对系统设计基础知识的掌握情况。
3. 分析系统设计案例，撰写分析报告，总结案例的设计思路和经验教训。
4. 完成系统设计任务，提交设计文档和相关材料，包括需求分析文档、系统架构设计图、模块设计说明等。
五、评判标准：1. 系统设计基础知识测试成绩占比30%；2. 系统设计案例分析报告质量占比30%；3. 系统设计任务完成情况占比40%。
六、作业提交要求：1. 系统设计基础知识测试答题纸、系统设计案例分析报告和系统设计任务设计文档需按时提交；2. 作业提交格式要求：统一应用Word文档，文件名格式为“学号-姓名-作业名称”，如“2021001-张三-系统设计作业”。
七、作业设计总结：通过本次作业设计，学生将能够深入理解系统设计的重要性和方法，提升系统设计能力，为将来的系统设计工作打下坚实的基础。
希望学生能够认真完成作业，不息提升自己的技能和能力。
通用技术 必修2 第三章 系统及其设计 第一节 认识系统
A.相关性 B.环境适应性 C.功能性 D.整体性
谢谢观看！
鱼嘴分水 分水分沙 堤工程
飞沙堰溢洪 泄洪排沙 宝瓶口引 引水限流
排沙工程
水工程
灌溉区
认识系统
一、什么是系统
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。
系统的基本特征： 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、整体具有局部没有的特定功能。
第三章 系统及其设计
第一节 认识系统
认识系统
思考：
1、都江堰水利工程有怎样的功能？它由哪些
主体工程组成？
2、几个主体工程怎样相互协调配合，共同完
都江堰
成都江堰的整体功能?
1、都江堰工程科学地解决了排沙、泄洪等问题，消除了岷江水患。它由鱼嘴分水堤工程、飞沙 堰溢洪排沙工程、宝瓶口引水工程组成。
2、 岷江水
2、系统的主要特性
（1）整体性；（2）功能性； （3）相关性；（4）环境适应性。
补充习题
1.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 量一信号后，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（ C ）
认识系统
（一）系统与子系统
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。子系统可以层层分解。 子系统各具功能，它们之间有互相依存和相互作用，共同实现上一级系统的整体功能。
高二通用技术-高二通用技术-系统与设计ppt课件
系统分析 系统优化分析 系统优化的实践练习
有一个农夫带一条狼、一只 羊和一筐白菜过河。如果没有农 夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白 菜。但是船很小，只够农夫带一 样东西过河。请你帮农夫解决难 题？说说你们对该系统分析的过 程？
问题的突破口在——狼与白菜能够共存！农夫、狼、羊、 白菜和船组成了这个系统。系统中各要素是一个整体，都依赖 农夫过河；最大的问题是“船小，只够农夫带一样东西过河” 和“没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜”的冲突。联系 已知条件，做了一系列的分析实验，但是比较其他方案不能实 现所有要素都安全过河。最后得出以上方案。 生活中，有很多产品在不断更新，系统在不断地升级。做 任何事情都追求更好，希望投入尽可能少，回报越多越好。为 了使系统达到最优的目标所提出的各种解决方法，称为最优方 法。但是有很多复杂系统，实施方案五花八门、干扰因素四面 八方，我们不可能逐个比较权衡，或者漫无目地瞎蒙。因此我 们有必要进行定性定量的科学分析，寻找系统最优值。
案例分析：
“农作物种植系统的优化——农作物间作套种 ”
槟榔林套种香草兰收益高
香草兰——香料之王，是藤本植物，需要有支柱攀缘，并要求适度的荫蔽。 测定结果表明50%的荫蔽度有利于香草兰的生长发育。荫蔽有两种，一种是死荫 蔽，通过修建人工荫棚的办法(用遮光网)达到控制荫蔽度的目的。这种方式需要水 泥柱或石柱作为香草兰棚架或攀缘的支柱。另一种是活荫蔽：可选择天然树木或 人工种植的椰子、槟榔等作物为活支柱，以控制活支柱树冠来调节种植园的荫蔽 度。园地的选择要选择近水源且排水良好、有机质含量高、比较肥沃疏松的微酸 性土壤；台风主风方向有良好屏障比较静风的向阳缓坡地或平地。 2002年，符良接受了中国热带农业科学院香料饮料研究所专家的建议，在槟 榔林下套种了20亩香草兰种苗，通过对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟 榔林提高15-20%。经过精心培育，现在棵棵香草兰上挂满了沉甸甸的豆荚。预计 20亩香草兰到11月份总收入可达285000元。现场一位管理人员给记者算了一笔 帐，40亩槟榔园年收入72万元左右，间种可使槟榔增收8万，再加上香草兰的收 入，每亩土地较单纯种槟榔增收约9000元！经发酵生香的商品香草兰豆荚含有 250多种发挥性芳香族成分以及有机酸、糖、树脂、矿物质等丰富成分，香气独 特，留香时间长达2～3年，被广泛用于高档食品和饮料的配香原料，在发酵业、 化妆及医药等领域均有应用，具有用途广、经济价值高的特点。目前国内售价为 1000～1200元人民币/千克。
通用技术_系统与设计_第三节_系统的设
11、系统设计应考虑的主要问题是（A） ①系统设计的目的 ②系统设计的要求 ③系统 各部分之间的相互联系和相互作用 ④系统设计 方案的优化 A、①②③④ C、①②③ B、②③④ D、①③④
12、2009年6月27日上海市一幢在建13层楼 房整体倒覆（如图所示），调查组专家应用 科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定量 分析。这体现了系统分析的
（二）简单系统的设计的实现：
（四）设计方案：方案C
1．设计目标：设计一个自动发电手电筒，用发电机代替干电 池进行供电。 2．手电筒系统的各要素：
手柄 齿轮组Байду номын сангаас
发电机
小灯泡
3．工作原理：用手摇动手柄，使齿轮转动，带动由磁铁和 线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时切割磁感线产生 感应电流，将机械能转化为电能，输出电流，使小灯泡发光。
1．手电筒的结构： （1）可把手电筒看成一个整体 （2）再把手电筒照明供电部分分为两个子系统，一个是照 明子系统；另一个是供电子系统。 （3）照明子系统的要素是灯泡、导线。 （4）供电子系统的要素是电源、开关。
（二）简单系统的设计的实现：
2．手电筒的功能 （1）手电筒的功能就是照明，取决于各个组成要素 （2）供电装置电源是通过导线的连接驱动灯泡的发光，这些是 基本要素，缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。 3．手电筒的组装 （1）将手电筒的各个要素按照一定的要求进行匹配，组装 才能达到目的功能 （2）合理选择元器件
（一）系统的设计
马上行动： 思考：从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？
（1）总体目标是：安全、快捷、经济 （2）地质勘探、路向选择，选择合理的路线方案，如公路要 越过两座山坡，是穿隧道还是绕道行。 （3）进行合理的资金分配，考虑人员、材料安排方案，合理 安排人员，各段工程同时进行，实行并行施工，在不增加总资 金的情况下，降低材料成本，减少材料的浪费，就近取材，就 地取材，选择合理路线购置材料。 在不增加过多人工的前提下， 提高工程进度，提高劳动生产率。
高二通用技术系统与设计课件
精品
田忌赛马能转败为胜的主要原因：
田忌赛马能转败为胜与马、孙膑、田忌、齐威 王这四个因素有关，他们是缺一不可的。
但主要是由于孙膑的原因。
精品
1. 明确问题，设立目标 问题：跑马比赛， 目标：取得比赛胜利， 约束条件：三匹马参加比赛，每匹马比赛一次。
3输 1赢 2赢
1：2
精品
3.系统分析的主要原则
运用系统分析的方法处理具体问题 时要遵循系统分析的主要原则。
整体性原则 科学性原则 综合性原则
精品
案例分析 丁谓修复皇宫
精品
想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为 我国古代运用系统思想和方法的著名范例？
本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓 运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体， 要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部； 先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。 把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任 务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而 找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和 时间，一举三得。
2. 收集资料，制定方案 各种方案：
精品
11
输
22
输
33
输
3：0
12
输
23
输
31
赢
2：1
11
输
12
输
23
输
21
赢Leabharlann 32赢33输
2：1
2：1
13
输
13
输
21
赢
22
输
32
精品
赢 1：2
高中通用技术精品学案系列( 必修2 第三章 《系统与设计》学案)
必修2 第三章《系统与设计》学习资料学习目标：⒈掌握系统的概念、系统的特性。
⒉能用系统分析的方法解决实际问题。
⒊知道系统优化的意义，掌握系统优化的一般性步骤。
⒋知道系统设计的基本原则，学会简单系统设计的基本方法。
⒌学做简单系统的方案设计。
学习材料：同学们都知道，神舟六号飞船已经把聂海胜费俊龙送上太空，载人航天工程是一个很大的系统。
它包括七大子系统：航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统、着陆场系统。
人体是高级、精密的系统，主要有八大子系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、运动系统、内分泌系统、泌尿系统和生殖系统。
一、系统概述（一）系统的含义与分类1.什么是系统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。
或者说，此贴视由相互依存、相互作用的若干元素构成的，并完成特定功能的统一体。
例：课本中的塑料大棚是系统，智能大楼是系统，一本书是系统，大到浩瀚的银河系，小到原子它们都是系统。
2.系统的分类（1）自然系统和人造系统：人体系统是自然系统；人造地球卫星，桥梁（不包括天生桥）房舍等，属于人造系统。
由自然系统与人造系统复合的系统称为复合系统。
如：城市系统、村落系统。
（2）实体系统和抽象系统。
（3）静态系统和动态系统：相对的（4）开放系统和封闭系统（5）系统的其他分类：简单系统与复杂系统黑色系统与白色系统。
由此可知构成系统的三要素：（1）至少要有两个或两个以上的要素（或部分）；（2）各要素之间互相联系、互相作用有一定的结构。
（3）系统的功能是组成要素所不具备的。
（二）系统的基本特性1.整体性:系统的整体性也称为集合性，是系统的最基本属性。
系统是一个整体，即具有整体的特性功能，目标和作用的有机整体。
系统不是各元素的简单集合，也不是简单的数量相加。
系统要求它的局部服从整体，强调整体观点，整体目标和整体利益。
2.相关性：系统的相关性也称为关联性。
构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。
通用技术系统与设计PPT课件
收集资料，制定方案
收集相关资料，制定解 决问题的各种备选方案， 预计可能产生的各种结 果
分析计算，评价比较
对资料和数据做必要计算， 进行各子系统的分析，再 进行系统的整体分析，将 各种方案进行评价对比， 选择最佳方案
精选
系统分析的主要原则
1、整体性原则及应用实例
系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整 体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全 过程，再看某一个阶段；先看长远，再看当前。
精选
本节主要内容
• 系统分析 • 系统分析的步骤及主要原则 • 系统优化
精选
为什么进行系统分析？
情景设置：
某家庭购买了一套房子，要进行地面的装修，请问， 应该考虑哪些因素，请你帮他选择一种合适的材料。
材料：地板砖（瓷砖） 木地板：又分为实木地板、强化地板、复合地板
考虑的因素：居住的人（年龄、颜色喜好）、铺设的位置（客厅、浴室、卧室 等）、经济状况（支出预算）、材料性能、取暖状况（是否地暖）……
精选
回归生活： 我们经常遇到在人行道上重复施工的情
况，给城市交通及居民生活带来不便。有人 戏称最好给马路安上个大拉链其不更方便？
涉及的部门：电信铺设通讯线路、煤气 公司、市政部门维修下水管道、电力部门、 自来水公司…… 这一事件的问题所在?怎样处理更为合理?
精选
系统分析的主要原则
1、科学性原则及应用实例 系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方
这是一项耗资巨大，旷日持久的工程。可是丁渭却欣然承 诺。
精选
• 他接受使命后，“患取土远”而首先下令 挖宫前的大街取土，不几天大街就成了一 条宽大的水渠。于是，他下令将汴水引入 这条水渠，用“竹水筏和船”运输建筑材 料“入至宫门”。皇宫修复后，又将瓦砾 灰壤填入沟中，“复为街衢”，结果，不 仅“省费以万亿计”，而且还大大加快了 工程进度。
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案例五：社会福利系统设计
社会福利系统设计概述
社会福利系统是政府和社会为保障和改善 民生而建立的一系列服务体系，旨在提高 社会福利水平、促进社会公平和稳定。
设计原则
社会福利系统设计应遵循公平性、可 持续性、灵活性和透明性等原则。
系统设计的基本步骤
概念设计
根据需求分析，提 出系统的初步概念 和结构。
实现与测试
将设计转化为实际 系统，并进行测试 和调试。
需求分析
明确系统的功能需 求、性能需求和约 束条件。
详细设计
对系统的各个部分 进行详细规划和设 计。
评估与优化
对系统进行性能评 估，并根据反馈进 行优化。
系统设计的评价标准
效率性
系统运行的速度、响应时间和 资源利用率是否高效。
可维护性
系统的可维护性、可扩展性和 可升级性是否良好。
功能性
系统是否满足设计要求，能否 完成预定的功能。
稳定性
系统是否稳定可靠，能否在各 种情况下正常运行。
可重用性
系统的模块化程度和重用性是 否高。
系统设计的创新思维
用户为中心
从用户需求出发，设计出真正 满足用户需求的系统。
设计优化系统
通过设计可以优化系统的结构、功能 和运动规律，提高系统的整体性能。
02
CATALOGUE
系统类型与组成
开放系统与封闭系统
开放系统
与外界环境有物质、能量和信息交换的系统，如生物体、生 态系统等。
封闭系统
与外界环境无物质、能量和信息交换的系统，如密封容器中 的气体、液体等。
简单系统与复杂系统
系统组成
通用技术用技术控制系统控制与设计专题复习
无人机控制系统的应用案例
总结词
无人机控制系统可以实现无人机的自主飞行和任务执行 ，具有广泛的应用前景。
详细描述
无人机控制系统包括导航、定位、控制等子系统。例如 ，无人机在农业领域中可以用于喷药、施肥、播种等作 业，提高农业生产效率；在救援领域中，无人机可以用 于搜索、定位、物资投送等任务，为救援工作提供有力 支持；在环保领域中，无人机可以用于环境监测、污染 源排查等任务，为环境保护提供科学依据。
控制系统设计的步骤包括确定控制目标、系统分析、系统设计、系统实现 和测试等。
在进行控制系统设计时，需要根据具体的应用场景和需求，选择合适的控 制系统类型和控制策略，以满足实际需求。
03
控制系统的性能指标与评价
稳定性分析
稳定性定义
一个控制系统在受到扰动后能够恢复到原始状态 的能力。
稳定性判据
劳斯-赫尔维茨稳定判据、奈奎斯特稳定判据等。
开环控制
根据预设程序或逻辑，控制器直接控制执行器输出，不涉及设备状 态的检测与比较。
模糊控制
采用模糊数学和模糊逻辑，处理不确定性和非线性的控制系统。
02
控制系统的类型与设计
开环控制系统
开环控制系统是一种不包含反馈环节的控制系统，输入信号直接作用于执行机构，系统的输出量不会反作用于输入端。这种 系统简单、可靠，但无法对输出量的误差进行修正。
详细描述
机器人控制广泛应用于工业制造、医疗护理、 服务等领域，通过精确的运动规划和感知技 术，实现高效、精准和安全的作业任务。
05
控制系统的实际案例分析
工业自动化控制系统的应用案例
总结词
工业自动化控制系统在生产线上起着至关重 要的作用，通过自动化控制，可以提高生产 效率、降低成本、保证产品质量。
高三通用技术 第3单元 系统与设计复习提纲
高三通用技术第3单元系统与设计复习提纲1、系统的含义【I】（1）系统的概念：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。
（2）构成系统，必须具备三个条件：A、B、C、（3）系统的分类：（1）自然系统和人造系统（2）实体系统和抽象系统城市生态系统自然生态系统消化系统哲学2、系统的基本特性【II】（1）（系统最基本的特性）（案例：巴尔扎克的塑像）①整体性是系统最基本特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
②系统是一个整体，它不是要素的简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。
③系统是一个整体，它不是各个要素（部分）的简单相加，系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和，这就是我们常说的“2>1+1”。
（三个小皮匠顶个诸葛亮）（2）（案例：生态食物链）是指组成系统的要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。
（3）（案例：数控机床就是为了提高加工的精确度）任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这也正是区别不同系统的标志。
（4）（案例：任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损）任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中。
动态性是系统的内在特性。
（5）（案例：春捂秋冻）外界环境的变化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。
3、系统分析的一般步骤【I】（1）什么是系统分析：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改正方案的过程。
出发点：为了发挥系统的整体功能。
目的：寻求解决问题的最佳决策。
特点：不是零星地处理问题，考虑各种主要变化因素及相互影响，全面地思考和解决问题。
（2）系统分析的一般步骤：明确问题，设立目标收集资料，制定方案分析计算，评价比较检验核实，作出决策4、系统分析的主要原则【I】（1）整体性原则（案例分析：）系统分析时要着眼于系统，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；先看长远，再看当前。
通用技术：《系统与设计》教案
第三单元系统与设计1、系统的含义:系统是由相互联系、相互作用、相互以来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。
构成系统必须具备的三个条件：(1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）；(2）要素（部分）之间互相联系、互相作用，按照一定方式形成一个整体；（3)整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的.例：自行车的结构2、系统的组成、类型：系统是普遍存在的，也是多种多样的。
根据需要，可以对系统进行不同的分类.如，可把系统分为自然系统和人造系统。
自然系统是自然形成的系统（如生态系统）。
人造系统是由人工制造加工而成的系统（如计算机系统和机械传动系统）.也可把系统分为实体系统和抽象系统。
实体系统是实物形态的（如生物系统、机械系统)。
抽象系统是非实物形态的（如哲学系统）。
3、系统的基本特性：（1)整体性（全局、集合）：-—侧重于“部分影响整体”。
是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
错误!系统是一个整体，它不是各个要素（部分)的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。
错误!系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。
例：巴尔扎克的塑像、“木桶理论”、一招不慎全盘皆输、弃卒保车、“阿波罗”登月飞船上的零件（2)相关性（匹配、关联）：——侧重于“部分与部分之间的关联”构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的.例：古代建筑的“梁柱结构"、合金钢材料各种性能的相互影响、家庭装修工程(3)目的性（功能）:任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这是区别不同系统的主要标志.(4)动态性(更新）：物质都是不断变化，因此系统是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中.(5)环境适应性(自适应）:系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环境进行物质的能量的和信息的交换，系统必须适应外部环境的变化。
例：“春捂秋冻"、电冰箱不能紧贴墙放置1、系统分析及其目的：系统分析是指为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程.目的：寻求解决问题的最佳决策。
通用技术设计与系统。谈谈自己的看法
通用技术设计与系统。
谈谈自己的看法通用技术设计与系统。
谈谈自己的看法「篇一」《普通高中技术课程标准（实验）》明确指出：“在普通高中设立技术学习领域，既是加强和改进基础教育中的技术教育、深入推进以创新精神和实践能力培养为重点的素质教育的需要，也是贯彻落实科教兴国的战略决策、促进经济与社会的可持续发展的需要”。
高中新课程是以领域的完整和必修模块，保证课程的基础性和均衡性，以丰富的选修模块和多样的学习活动增加课程的选择性和多样性。
通用技术课程是高中新课程结构不可缺少的组成部分。
通用技术学科的设置，技术素养目标的确立，实现了普通高中课程结构历史性突破，对培养具有创新精神和实践能力的新型人才，对学生未来发展具有深远的意义。
一、认真领会课程标准通用技术课程的课程标准主要包括①关注全体学生的发展，着力提高学生的技术素养；②注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养；③立足科学、技术、社会的视野，加强人文素养的教育；④紧密联系学生的生活实际，努力反映先进技术和先进文化；⑤丰富学生的学习过程，倡导学习方式的多元化。
通用技术课程共有2门必修课，7门选修课，但各门课都是以提高学生技术素养，让学生掌握技术思想、技术方法、提高学生的创新意识、开发学生的创新潜能、加强学生的实践能力这条主线贯穿的。
现在高中阶段学生偏重科学忽视技术，重视理论学习而忽视理论实践和动手能力培养。
然而生活中处处又离不开技术。
通用技术课就是为了适应这种需要而开设，它是以促进学生全面而富有个性的发展为基本目标，为学生适应未来社会生活和终身发展奠定基础。
普通高中阶段的技术课程属于通识教育范畴，通用技术课程必须面向全体学生，是高中学生必修课程。
因此，在备课时即要考虑课程标准，也要考虑它是一门实践性很强的课程，还要考虑到高中学生的兴趣、生活经历、文化背景及文理科学生差异等因素。
在教学评价等方面尽可能多样性并有所选择，以满足不同学生的不同需要，避免机械而单一的学习。
通用技术优质课件第四单元系统与设计第一节系统的结构
2.构成系统的条件
A.两个或两个以上的要素
B.要素之间相互联系、相互作 用,按照一定方式形成一个整体
C. 系统具有各要素所没有的特定 功能
二、系统的类型
根据需要可以对系统进行不同的 分类：
自然系统和人造系统
实体系统和抽象系统
静态系统和动态系统
静态和动态是相对的
三、系统的基本特性
1.整体性
悬索桥
1.整体性
系统是一个整体，它不是各个要素 （部分）的简单相加，系统的整体功能 是各要素（部分）在孤立状态所没有的。
系统的整体功能大于组成系统的各 部分的功能之和，这就是我们常说的 2﹥1+1.
思考：
课堂上的多媒体教学系统由哪些 部分组成？
如果不通过数据线连接会有什 么结果？
A.整体性 B.目的性
C.动态性 D.环境适应性
4.“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃， 三个和尚没水吃”这句俗语反映了系统 具有（A ）
A.整体性 B.目的性
C.动态性 D.环境适应性
小结
一、系统的含义： 要素、相互、整体功能
二、系统的类型： 三、系统的特性：
整体性、相关性、目的性、动态性、 环境适应性
2.相关性
系统的相关性是指构成系统的各 要素之间是相互联系、相互作用的， 是彼此相关的。
区别：
整体性：体现了要素与整体之间的关系。 相关性：体现了系统内部要素与要素之间的
关系。
练习1：
李丽购置了一套新居室，装修已经接近尾声。 当厨房的地砖和墙砖铺好，水管和电线等也安 装完毕后，她根据厨房空间大小买了一套集橱 柜、抽油烟机、消毒柜、各式挂件、水盆等于 一体的整体厨房设备。可是在安装过程中却发 现了以下问题：①抽油烟机的出风口与预备的 位置相距较远 ②水盆位置离水源远，又与下水 道不在同一侧。这些问题主要体现了系统的基 本特性的_______
通用技术-系统的设计
三系统的设计学习目标节次考试内容考核要求考试属性系统的设计①简单系统设计的方法必考＋加试c②系统的设计 c1．系统设计是在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。
它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
2．在进行系统设计的时候，应考虑的主要问题有：(1)系统设计的目的与要求；(2)系统各部分之间的相互联系与相互作用；(3)系统设计方案的优化。
3．系统设计的一般步骤可以分成四步，它们分别是：(1)将系统分解为若干个子系统。
(2)确定各子系统的目标、功能及其相互关系。
(3)对子系统进行技术设计和评价。
(4)对系统进行总体技术设计和评价。
例1如图1所示是小红设计的中药切片机。
其切片的原理是：电机通过皮带带动凸轮转动，凸轮顶着摇臂，摇臂推动滑套在滑轴上作上下运动，连接在滑套上的切刀重复切片。
该切片机切刀切力较小，以下是小刘经系统分析后的优化方案，较合理的是()图1答案 B解析本题考查简单系统设计的方法。
A项，增加重量会有一点作用，但作用不大；B项，利用上弹簧的支持力可以达到增加切力的效果；C项，槽的长短取决于凸轮；D项，电机转速快慢跟切速有关，与切力无关。
例2小明利用暑假准备制作一款带有照明功能的雨伞，如图2所示，从系统设计的角度出发，下列分析中不恰当的是()图2A．利用伞面收集太阳能直接给灯泡供电B．伞柄既可以作为手电筒的外壳又能收纳雨伞C．雨伞和手电筒是多功能雨伞的两个子系统D．伞柄既是雨伞子系统的要素，又是手电筒子系统的要素答案 A解析系统设计的步骤：把系统分成若干个部分；确定各子系统的目标、功能及相互关系；对子系统以及系统进行设计、评价。
雨伞的手电筒子系统，直接收集太阳能给灯泡供电，设计存在缺陷，一个是雨天，太阳光线不足，另一个是到了晚上，完全失去照明，这样的手电筒就失去了意义。
例3某中学新能源兴趣小组设计了一个新能源实验系统(如图3所示)，系统由光伏发电装置、风力发电装置、逆变器(将直流电转换成交流电)、交流电灯组成。
第三单元系统及其设计课件高中通用技术必修《技术与设计2》
系统设计的优化与实现
(1)优化系统设计的方案 (2)实现校园雨水收集与利用 系统的设计方案
通过技术探究,分析影响系统 优化的因素
水平三 水平二
教材研析
知识点一 系统及其构成
1.含义 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。 2.构成系统的三个条件 (1)至少要有两个或两个以上的要素(部分)才能组成系统; (2)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; (3)整体具有的功能是各个要素(部分)所不具备的。
A.能经受风沙、冰雹等极端天气考验,有较好的环境适应性 B.部分反射镜损坏,集热器吸收到的能量减少,体现了系统的整体性 C.太阳的位置改变,反射镜角度跟随改变,体现了系统的相关性 D.工程师经过大量数据测定和科学计算,将太阳运动轨迹程序植入控制系 统,体现了系统分析的科学性原则
解析 系统能够适应不同的环境,保持系统原有的特性,体现了系统的环境 适应性,A正确;系统反射镜这一要素的损坏,影响系统集热功能,体现了系 统的整体性,B正确;太阳位置发生改变,系统随之改变,未体现系统各个要 素间的相互影响,没有体现系统的相关性,C错误;工程师在系统分析的时候, 采用了科学方法和数学工具,体现了系统分析的科学性原则,D正确。
输入→系统→输出
3.系统分析的主要原则 (1)整体性原则:系统分析首先要着眼于系统整体,要先分析整体,再分析部 分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前。 (2)科学性原则:系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应尽可能 地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程和结果更具说 服力。 (3)综合性原则:当系统存在若干个目标时,需要综合分析,统筹兼顾,不可顾 此失彼,因小失大。
《系统与设计作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《系统与设计》作业设计方案第一课时一、作业简介本次作业旨在援助同砚深度了解系统与设计的相关知识，通过实践操作来加深对课程内容的理解和应用。
作业内容主要涵盖系统设计的基本观点、流程、工具和技术，并要求同砚通过详尽案例分析来实践运用所学的知识。
二、作业目标1. 熟识系统与设计的基本观点和流程2. 精通系统设计的工具和技术3. 能够运用系统设计知识分析和解决实际问题4. 提高同砚的团队合作和沟通能力三、作业内容与要求1. 分组完成一个实际案例的系统设计2. 在完成系统设计的过程中，要用到符合系统设计标准的工具和技术，如UML、流程图、数据库设计等3. 撰写系统设计文档，包括需求分析、系统设计、实现方案等内容4. 筹办一个小组展示，展示自己的系统设计方案并回答问题四、作业流程1. 第一周：确定分组，选择实际案例并进行需求分析2. 第二周：进行系统设计，包括数据库设计、流程图绘制等3. 第三周：完成系统设计文档的撰写4. 第四周：筹办小组展示并进行展示五、评分标准1. 系统设计的完备性和逻辑性2. 工具和技术的运用是否得当3. 文档撰写的规范性和明晰度4. 小组展示的表现和沟通能力六、参考资料1. 系统分析与设计（原书第6版）2. UML精粹：标准对象建模语言七、作业要点1. 需求分析的重要性2. 系统设计的流程和步骤3. 工具和技术的选择和运用4. 文档撰写的技巧和要求以上为《系统与设计》作业设计方案，期望同砚们能够勤勉对待这次作业，通过实践来加深对系统设计的理解和精通。
祝大家顺畅完成作业！第二课时一、背景介绍本次《系统与设计》课程的作业设计旨在让同砚通过实际操作和项目实践，深度了解系统与设计的基本观点和原理，培育同砚的系统思维能力和设计能力，提高同砚的动手能力和团队协作能力。
二、作业主题本次作业的主题是设计一个好用的智能家居系统，通过应用各种传感器和控制器，实现家居设备的自动化控制和遥程监控，提高家居生活的便捷性和舒适度。
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方案比较
施工特点 工期 施工队
依此施工 27周
1
方案一
设备、材 现场管理 料
投入少
简单
平行施工
9周
3
方案二
投入多
复杂
流水施工 15周
1
方案三
较多
较简单
真题训练：
“丢卒保车”．“一招不慎，全盘皆输”是我 们日常生活中的常用语言，它们主要反映了系 统基本特性中的（ ） A
A．整体性
B．相关性
C．动态性
D．目的性
真题训练： 系统设计应考虑的主要问题有（ D ） A．系统设计的目的与要求 B．系统各部分之间的相互联系与相互作用 C．系统设计方案的优化 D．以上都有
系统与设计
Systems and design
制作人：苏金良
系统及其特征
盲人摸象
从前，有四个盲人很想知道大象是什么样子，可他们看 不见，只好用手摸。胖盲人先摸到了大象的牙齿。他就说： “我知道了，大象就像一个又大、又粗、又光滑的大萝卜。” 高个子盲人摸到的是大象的耳朵。“不对，不对，大象明明是 一把大蒲扇嘛！”他大叫起来。“你们净瞎说，大象只是根大 柱子。”原来矮个子盲人摸到了大象的腿。而那位年老的盲人 呢，却嘟嚷：“唉，大象哪有那么大，它只不过是一根草绳。” 原来他摸到的是大象的尾巴。四个盲人争吵不休，都说自己摸 到的才是大象真正的样子。而实际上呢？他们一个也没说对。
在生活中，我们如果不用整体 的、相互联系的系统的观点解决问 题，就会犯与此人同样的错误 。
1.什么是系统 系统（system）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。或者说系统是由相互依存、相 互作用的若干元素构成的具有特定功能的有机整体。
系统根据一定的标准可划分为若干个子系统。
构成系统的条件： （1）两个或两个以上的元素； （2）元素之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成 一个整体； （3）具有各元素没有的特定功能。
水电 3 ■
A 木工 3
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油漆 3
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水电 3 ■
B 木工 3
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油漆 3
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水电 3 ■
C 木工 3
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油漆 3
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方案三
装修 工 楼 过程 期
装修施工进度（周） 3 6 9 12 15 18 21 24 27
水电 3 ■
A 木工 3
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油漆 3
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水电 3
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B 木工 3
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油漆 3
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水电 3
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C 木工 3
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油漆 3
为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用 科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、 试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程 序，或对原有的系统提出改进方案，这个过程就是 系统分析。
（1）系统分析的出发点是：为了发挥系统的整体功能。
（2）系统分析的目的是：寻求解决问题的最佳决策。
3.系统设计与优化 对系统进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行
如何渡河
狼羊菜过河，一人要将一狼、一羊、一棵白 菜这些东西都运送到河对岸。渡船太小，一次只 能带一样。因为狼要吃羊，羊会吃白菜，所以狼 和羊，羊和白菜不能在无人监视的情况下相处。 你能做到么？
运羊过去，人回。运狼过去，运羊回来。运 菜过去，人回。运羊过去，过关。
1.决策的方法
经验决策
科学决策
2.系统分析
自行车的每个部件都必 前后车 车轮的滚动带动自行 不可少，不然就会失去整体 轮 车整体行进
的功能。
车闸 控制自行车的速度
系统具有整体性、相关性、目的性、动态 性、环境适应性等属性。
系 统 分 析 与 设 计 系统分析是在第二次世界大战末期提出来
的,起初被用于武器系统的分析研究，后来又 被用于国防战略及国家安全政策的制定。上世 纪60年代才逐步被行政及企业单位采用。
手机操作系统
谷歌的 Android操作
系统
苹果的IOS 操作系统
微软的 Windows操
作系统
诺基亚的 Symbian操作
系统
远程会议系统
人体系统
神经系统
循环系统
消化系统
食物链系统
海洋食物链系统
陆地食物链系统
2.系统的分类
自然系统（如生态系统） 人造系统（如计算机系统） 实体系统（如生物系统） 抽象系统（如哲学系统） 静态系统（大桥、公路、房屋） 动态系统（学校） 封闭系统（密闭罐中的化学反应） 开放系统（商业系统，生产系统，生态系统应）
得最佳效果，而投入的人力、财力、物力达到最小。
方案一
装修 工
装修施工进度（周）
楼 过程 期 3 6 9 12 15 18 21 24 27
水电 3 ■
A 木工 3
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油漆 3
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水电 3
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B 木工 3
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油漆 3
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水电 3
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C 木工 3
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油漆 3
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方案二
装修 工
装修施工进度（周）
楼 过程 期 3 6 9 12 15 18 21 24 27
3.系统的属性
水泥、钢筋、沥青散放在一起不能发挥整体性能，如果按照 一定比例和结构制造一座悬索大桥，就具有了交通的功能。如果其 中某根悬索发生故障，可能会影响整座桥的安全性。
请问你有骑过这样的自行车吗？
部件
功能
车把 控制自行车的方向
脚蹬
将人脚踩的力传递到 链轮链条上
链轮和 将动力传递到后轮, 链条 驱动自行车行走
改善，直到完成一个能协调工作的实际系统的过程。
一、将系统分解成子系统 二、确定各子系统相互关系 三、对子系统进行技术设计和评价
四、对系统进行总体技术设计和评价等。
是在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取 一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大（或最 小）。
影响系统优化的意义： 实现系统的最大化，就可以在一定资源条件下，取
申鉴•时事
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？”
自然，此人是一只麻雀也不会捕到的。他的可 笑之处在于没有意识到网中的每个网眼是互相联系 而不是孤立存在的，因此，单个网眼就没有整个网 所有的捕雀功能。