通用技术_系统与设计_第三节_系统的设
粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》教学课件：第三章 系统及其设计第一节 认识系统(第1课时)
一、什么是系统
（三）系统的分类
立即行动： 将系统与对应的类 型连接。
系统
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
类型
自然系统 人工系统 复合系统
一、什么是系统
（三）系统的分类
立即行动： 将系统与对应的类 型连接。
系统
“一带一路”倡议 银河系 收割机
洗衣机工作流程 学校课程表
（二）子系统与元素
望远镜的组成要素：
目镜 目镜筒 物镜 物镜筒
这些要素相对望远镜，是不 可再划分的最小单元。
要素：指构成系统的主要元素。
“人”相对于“社会”这一系统，是不可划分的 最小单元，即构成社会的要素。
作为生物的人体是一个系统，可以分解为呼吸系 统、消化系统、神经系统等子系统以及器官、组 织、细胞等更小的子系统。
一、什么是系统
思考：生活中，哪里听到或用 到系统？
一、什么ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统 思考：生活中，哪里听到或用到系统？
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。
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。
一、什么是系统 立即行动：说说知道的中国新技术系统。
目的和要求：
通过望远镜制作实践理解系统的含义和基本 构成。
材料及工具准备：
目镜一个（直径3cm双凹透镜，焦距7.5cm）、物镜一个（直径5cm双凸透镜或 平凸透镜，焦距30cm）、纸板一块 、剪刀、 美工刀、尺子、铅笔、胶水。
1. 望远镜有什么功能？它由哪些部分组成？ 2. 用物镜观察远处一个物体，会看到怎样的图像？ 3. 用目镜观察同一物体，会看到怎样的图像？ 4. 用望远镜观察同一物体，会看到怎样的图像？ 5. 试运用学习过的光学知识，说明为什么会出现上述的现
通用技术与设计2教案(全册)
通用技术技术与设计2全册教案目录第一单元结构与设计第一节常见结构的认识第二节稳固结构的探析第三节简单结构的设计第四节经典结构的欣赏第二单元流程与设计第一节生活和生产中的流程第二节流程的设计第三节流程的优化第三单元系统与结构第一节系统的结构第二节系统的分析第三节系统的设计第四单元控制与设计第一节控制的手段及应用第二节控制系统的工作过程与方式第三节闭环控制系统的干扰与反馈第四节控制系统的设计与实施第一单元结构与设计第一节常见结构的认识【教材版本】本课程采用苏州教育出版社《技术与设计2》。
【设计理念】引导学生通过生活观察和技术试验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。
引导学生进行实验，也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。
指导学生对技术实验与观察的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与习惯。
【教学内容分析】本课是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时。
世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
本课时要通过展示自然界中形形色色的结构图以及对这些结构分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。
人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。
本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。
应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
课时安排：2课时。
【学情分析】学生对结构虽有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础。
河北高阳中学(省重点)高中通用技术 第三章《系统与设计》教案 苏教版必修2
第三章《系统与设计》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
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
高中通用技术下学期第7周 3.1认识系统教学设计-人教版高中全册通用技术教案
系统与设计
设计人：曾德宇审核人：巫晓俊
高中通用技术教学设
个以上的元素〔或部分〕；2、各元素之间互相联系、互相作用，有一定的结构；
3、系统的整体具有不同于各个组成元素独自功能的新功能。
三、新课深入三、讨论与分析
1.人体有哪些器官〔组成部
分〕？
2.人体有器官各有什么功能？
系统与子系统
系统有大有小，有复杂有简单。
任何系统都是他所从属的更大
X围更高一级系统的子系统
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；
如：交通系统可分为航空运输系
统、铁路运输系统、公路运输系
统等子系统；
系统与元素
运用举列、讨论回答。
用图片激发学生
上课兴趣，同时把本节
课的重点融入其中，让
学生不知不觉就学习了
本节内容。
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。
高中通用技术会考复习用书(全)教材
第三单元系统与设计复习纲要系统的含义系统的分析系统的设计系统的优化复习内容一、系统的含义1、系统的含义由相互联系、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、构成系统的条件构成系统，必须具备三个条件：第一，至少要有两个或者两个以上的要素（部分）才能组成系统；第二，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；第三，这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
3、系统与子系统系统有大有小，有复杂有简单。
对于较大型的系统和比较复杂的系统，根据一定的标准可划分为若干子系统。
任何系统都是它所属的更大范围更高一级系统的子系统。
4、子系统与元素元素与系统的概念是相对而言的。
例如“人”相当于“社会”这一系统，就是不可再划分的最小单元，即构成社会的元素；而相对于“生物界”这个系统来说，人体就是一个复杂的系统，可以层层分解为系统、器官、组织、细胞等子系统。
由此可见，所谓元素的不可再分性，也是相对于它所属的系统来说的。
5、系统的分类根据需要，可以对系统进行不同的分类。
例如，可把系统分为自然系统（如生态系统）和人造系统（如计算机系统）；也可把系统分为实体系统（生物系统、机械系统）和抽象系统（如哲学系统）。
6、系统的特性（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。
例如：一堆沙子，钢材，水泥和绳索散放在一起没有什么意义，但如果将它们按照一定的结构形成一个整体，如迁成一座悬索桥，就具有了交通的功能，而若蒜根绳索出现故障，就可能影响整座桥正常使用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例如：一个企业是由管理部门、生产部门、营销部门、供诮部门各部门组成的整体，任何一个部门都不可能单独实现企业的目标人的双眼视觉功能大大超过两只眼视觉功能简单的相加的部和（2）目的性：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。
《通用技术-技术与设计2》问题及部分习题参考答案
技术与设计2——教材问题及部分习题参考答案第一单元结构与设计第一节常见结构的认识1．本节重要概念：结构、构件、实体结构、框架结构、壳体结构。
2.教材第2页中的几幅图生动、形象地说明结构广泛存在于自然界中。
3.教材第3页“案例分析”中的三个实例，均说明自然界动物、植物中存在的各种各样的结构可以用来为人类服务，人类可以从中获取感悟而解决某些技术问题，实现一些发明创造。
4.教材第3页“马上行动”受自然界事物结构的启发而产生的产品有船桨（鱼鳍）、人工冷光（萤火虫）、风筝（鹰）、锯（蝗螂臂或锯齿草）、车轮（随风旋转的飞蓬草）、潜水艇（海豚）、声呐（蝙蝠）、潜水用的脚蹼（鸭子）、潜水艇的流线型设计（鱼类）等。
本栏目的设置目的是让学生内化“自然界结构对技术领域的启发”，要养成对日常生活细心观察的意识和创新意识，知道解决技术问题不仅需要正确的方法，更要有持久的恒心和毅力。
5.无论是自然界的结构现象的举例，还是技术领域中的结构现象的举例，教材都注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。
6.教材第4页“阅读”1907年的魁北克大桥坍塌，被列为20世纪十大技术失误之一。
这里用反面例子来说明合理结构的重要性，给人以心灵的震撼，引起人们对结构的重视。
“阅读”为选学内容。
7.教材第4页“马上行动”自然界：地球的结构、金刚石的结构、树的结构……技术领域：汽车的结构、自行车的结构,2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的结构……社会领域：教育管理系统的结构、家庭的结构、企业的管理结构……8.从力学角度理解结构是一个难点，建议教师查阅有关结构力学和理论力学书籍，研究结构构件的受力以及基本受力形式。
应注意结构概念不能只局限于建筑结构的理解上。
9.教材第5页的插图，形象地说明了构件的受力形式。
10.教材第5页“马上行动”11．教材第6页“案例分析”这里侧重分析简易桥梁桥面的静态受力。
12.教材第6页“马上行动”吊兰的支撑架承受吊兰的拉力；桥墩承受来自桥面、桥上负载的压力，两端被托住的梁受到支撑力等。
苏教版高中通用技术必修二技术与设计 -总复习 课件(共32张PPT)
答案:D
课堂练习-选择题
7.国家游泳中心水立方屋顶的水回收系统将雨水回收处理后，用于外景 补水、冷却塔补水等，从而节约了水资源。关于该系统的设计下列说法 正确的是
A．不需要考虑气候的变化 B．不需要考虑屋顶的结构 C．只需要考虑雨水这个局部要素 D．考虑了水资源的有效利用
二、系统分析的基本方法
（一）系统的思想
掌握系统的特性可以帮助我们全面、深入地认识事物，掌握事物发展的规律， 从而提高分析处理问题的能力和工作效率。系统的特性归纳了我们分析、解决问题 应遵循的基本原则，构成了系统的基本思想。
德国大数学家高斯在小学读书的时候，老师在课堂上出了一道数学题：求 1+2+3+4+…+100=？在老师抄完题后不久，高斯就算出了答案：“其和是5050。”
必须注意系统各组分之间、组分与整体之间的连接状况，加强协调，才能提高 系统的有序性和整体的运行效果。
系统的优化是一个不断验证、完善的过程。
第四节 系统设计的基本方法
二、系统优化的实现
确定系统设计的总体目的要求 基本的设计分析 系统的设计 系统的优化 系统的评价及改进
课堂练习-选择题
事例2：“丢卒保车”、“一招不慎，全盘皆输”、“木桶理论”、“三个臭皮匠顶个诸葛亮”。
一、系统的基本特征
第二节 系统的分析
（二）系统具有目的性
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。
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，从而收 到整体最佳的效果。
答案:D
课堂练习-选择题
《系统的设计作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《系统的设计》作业设计方案第一课时一、作业设计背景《系统的设计》是软件工程专业中的一门重要课程，旨在传授同砚如何设计和开发复杂的软件系统。
本次作业设计方案旨在援助同砚深度理解系统设计的原理和方法，通过实际项目实践，提升他们的设计能力和实际应用能力。
二、作业设计目标1. 熟识系统设计的基本原则和方法；2. 进修并精通常见的系统设计工具和技术；3. 能够独立完成一个简易的系统设计项目，并能够有效沟通和协作。
三、作业设计内容1. 选题：设计一个在线图书馆管理系统，包括图书的借阅、归还、查询等功能。
2. 阶段任务：a. 系统需求分析：分析用户需求，明确系统的功能和性能要求。
b. 系统设计：设计系统的结构、模块、接口等，确定系统的主要功能模块。
c. 数据库设计：设计系统的数据库结构，建立图书馆的数据库。
d. 界面设计：设计系统的用户界面，保证用户友好易用。
e. 编码实现：依据设计文档，完成系统的编码工作。
f. 测试与调试：测试系统的各个模块，完善系统功能。
四、作业提交要求1. 提交系统需求分析文档，包括用户需求调研报告、功能需求规格说明书等；2. 提交系统设计文档，包括系统结构设计、数据库设计、界面设计等；3. 提交系统源代码和编译后的可执行文件；4. 提交系统测试文档，包括测试规划、测试用例、测试结果等。
五、评分标准1. 系统功能完备性：系统是否实现了悉数功能；2. 系统性能：系统的性能是否满足要求；3. 系统设计合理性：系统的结构和模块设计是否合理；4. 界面友好性：系统的用户界面是否友好易用；5. 代码质量：代码规范性和可读性。
六、作业设计方案总结通过本次作业设计，同砚将能够深度了解系统设计的理论和方法，通过实际项目实践来提升实际操作能力。
期望同砚能够勤勉完成作业，不仅仅是为了得到高分，更是为了提高自身的设计能力和实际应用能力。
祝各位同砚顺畅完成作业，取得优异效果！第二课时一、选题背景随着信息技术的不息进步，系统设计已经成为计算机科学相关专业的重要课程之一。
《系统的设计导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《系统的设计》导学案导学目标：1. 了解系统设计的基本观点和原则2. 掌握系统设计的方法和步骤3. 能够运用系统设计理论解决实际问题导学内容：1. 系统设计的定义和特点2. 系统设计的原则和方法3. 系统设计的步骤和流程4. 系统设计在实际问题中的应用导学步骤：第一步：系统设计的定义和特点系统设计是指将一个复杂的系统划分成若干个互相联系、互相作用的部分，并对这些部分进行组织和设计，以达到整体优化的目标。
系统设计具有完备性、一致性、稳定性和开放性等特点。
第二步：系统设计的原则和方法系统设计的原则包括模块化原则、信息隐藏原则、接口原则、高内聚低耦合原则等。
系统设计的方法包括结构化设计、面向对象设计、面向效劳设计等。
第三步：系统设计的步骤和流程系统设计的步骤包括需求分析、系统规划、系统架构设计、模块设计、界面设计等。
系统设计的流程包括确定设计目标、分析系统需求、设计系统结构、实现系统功能、测试系统性能等。
第四步：系统设计在实际问题中的应用系统设计在实际问题中的应用包括软件开发、信息系统建设、工程设计等领域。
通过系统设计，可以提高系统的稳定性、可靠性和可扩展性，满足用户需求，提高工作效率。
导学案练习：1. 请简要说明系统设计的定义和特点。
2. 请列举系统设计的原则和方法。
3. 请描述系统设计的步骤和流程。
4. 请举例说明系统设计在实际问题中的应用。
导学案总结：通过本次导学，我们了解了系统设计的基本观点和原则，掌握了系统设计的方法和步骤，能够运用系统设计理论解决实际问题。
系统设计是解决复杂问题的重要工具，希望大家能够深入进修，提升系统设计能力。
《系统的设计作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《系统的设计》作业设计方案一、课程背景《系统的设计》是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在培养学生系统设计与开发的能力。
通过该课程的进修，学生将掌握系统设计的基本理论和方法，能够独立完成系统设计与开发的工作。
二、课程目标1. 熟悉系统设计的基本理论和方法；2. 掌握系统设计的流程与技术；3. 能够运用所学知识完成实际系统设计与开发任务。
三、作业设计方案本次作业设计旨在让学生通过实际操作，深入理解系统设计的过程与技术，提高他们的系统设计与开发能力。
1. 作业主题：设计一个在线图书馆管理系统2. 作业内容：a. 分析需求：学生需根据实际需求，设计在线图书馆管理系统的功能模块与流程。
b. 系统设计：学生需绘制系统架构图、数据库设计图等，明确系统各个模块的功能与干系。
c. 系统实现：学生需选择合适的开发工具与技术，完成在线图书馆管理系统的开发。
d. 系统测试：学生需对系统进行功能测试与性能测试，确保系统运行稳定、流畅。
e. 系统铺排：学生需将系统铺排到效劳器上，并确保系统能够正常运行。
四、作业要求1. 作业提交时间：学期末前。
2. 作业评分标准：根据作业的完成度、质量和创新性进行评分。
3. 作业提交形式：学生需提交系统设计文档、源代码和演示视频。
五、评分方式1. 系统设计文档：30分2. 系统功能实现：40分3. 系统测试与铺排：20分4. 创新性与完备性：10分六、参考资料1. 《系统设计与分析》（第三版），作者：李明2. 《软件工程导论》，作者：王红通过本次作业设计，学生将能够全面了解系统设计的流程与技术，提高他们的系统设计与开发能力，为将来的职业发展打下坚实基础。
希望学生们能够认真对待本次作业，尽力完成，取得优异成绩。
3.3 系统的优化 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版(2019)必修技术与设计2
《第三节系统的优化》教学设计【教材内容分析】粤教版通用技术必修《技术与设计2》“第三章系统及其设计”共有4 节内容，而本节“系统的优化”是第三节的内容，是在学习了第一节“认识系统”、第二节“系统分析”的基础上对系统优化的意义和影响因素的探究，在内容上承接了认识系统、分析系统的知识点，是对知识点的理解应用，同时也为学习第四节“系统的设计”初步学会简单系统设计的基本方法奠定了基础。
本节课共有 2 部分内容：系统优化的意义、影像系统优化的因素，考虑到章首页的学习目标“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”，因此，本节课重点从系统探究实践出发，分析影响系统优化的因素，总结系统优化的一般步骤，理解系统优化的价值与意义。
【学情分析】学习本节课前，学生已经学习了认识系统和系统分析的基本方法，能够分辨什么是系统，能够简单分析系统的基本构成和主要特性，同时学生能够分辨积极和消极的影响，做出简单的归纳总结，而这节课的主要活动又是探究生活中的系统，如娃娃机，是青少年比较喜欢的活动项目，因此，学生在学习过程中，具备探究所需的基本知识和技能，应该可以主动参与，享受体验系统的乐趣，能够搜集和思考分析信息，归纳总结知识，融会贯通，举一反三。
【教学目标】（1）提高技术意识，善于观察技术现象，乐于探究技术特点，能够主动搜集、分析技术的相关信息，能够从技术应用的角度分析某一项技术设计对系统的积极或消极影响，并判断其在系统应用中的发展趋势。
（2）提升创新设计的能力，面对某一具体系统对象，能够探究分析系统存在的问题，明确要解决的问题，根据系统的优化目标和约束条件，选择合适的优化方案，完成系统的优化设计。
（3）增强系统思考和工程思维的能力，学会从生活或学习中确定一个简单的系统对象，分析系统优化的目标和约束条件，并运用比较权衡的分析方法，选择当前约束条件下最优的方案对系统进行优化，理解优化系统的意义。
【教学重、难点】教学重点：影响系统优化的因素；系统优化的意义。
《系统的设计作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《系统的设计》作业设计方案第一课时一、作业背景在当今信息化时代，系统设计是计算机科学领域中至关重要的一门课程。
通过学习本课程，可以帮助学生掌握系统设计的基本原理和方法，提升他们解决实际问题的能力。
本作业的目的是让学生通过设计一个系统来实践所学的理论知识，提高他们对系统设计的理解和应用能力。
二、作业要求1. 确定系统设计的主题和范围：学生需要选择一个具体的系统进行设计，例如图书管理系统、电商平台等。
2. 分析系统的需求：学生要对系统的功能、性能、接口等方面进行需求分析，明确系统设计的目标和要求。
3. 设计系统的结构和模块：学生需要设计系统的结构和模块，明确各个模块之间的关系和功能。
4. 编写系统的设计文档和原型：学生需要编写系统的设计文档，包括系统的架构设计、数据库设计、界面设计等内容，并制作系统的原型。
5. 进行系统测试和优化：学生需要对设计的系统进行测试，发现问题并进行优化，确保系统的稳定性和性能。
三、作业流程1. 第一阶段（第1-2周）：确定系统设计的主题和范围，进行需求分析。
2. 第二阶段（第3-4周）：设计系统的结构和模块，编写系统的设计文档。
3. 第三阶段（第5-6周）：制作系统的原型，进行系统测试和优化。
4. 第四阶段（第7周）：提交最终的系统设计文档和原型，进行汇报和展示。
四、作业评分标准1. 系统设计的完整性：包括系统的主题和范围确定是否清晰明了，需求分析是否全面准确等。
2. 系统设计的合理性：包括系统的结构和模块设计是否合理，系统功能是否实现等。
3. 系统设计的文档质量：包括设计文档的规范性、清晰度和完整性等。
4. 系统原型的仿真效果：包括原型的界面设计是否美观，操作流畅性和用户体验是否良好等。
5. 系统测试和优化的结果：包括测试结果的准确性，优化措施是否有效等。
五、作业注意事项1. 学生可以自行选择设计系统的主题和范围，但需符合实际情况，具有一定的难度和挑战性。
2. 学生可以通过查阅相关资料和咨询老师，但需独立完成设计和编写过程。
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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。
本章习题
1、系统分析的目的是：（ C ）
A、为了减少实验的失败 B、为了减少系统内子系统的要素 C、为了减少设计决策的风险 D、为了减少设计过程的不确定因素。
2、系统的基本特性包括（
C）
A、整体性、先进性、相关性、目的性、动态性 B、整体性、可靠性、目的性、动态性、环境适应性 C、整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性 D、整体性、开放性、实用性、可靠性、动态性
（二）简单系统的设计的实现： 案例分析： 手电筒照明供电部分的设计
案例分析： “室内住宅电气系统设计”
（二）简单系统的设计的实现：
案例分析：手电筒照明供电部分的设计
王丹遇到了照明问题，想解决这个问题就要用到系统设计。
（一）王丹的目的：用所学过的知识，设计并制作一只简易的手电筒。 （二）设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全。 （三）设计分析：
（二）简单系统的设计的实现：
（五）方案制作： 试验：测试玩具电动机能否改装为发电机 试验器材：玩具电动机、小灯泡、粗棉线、导线。 试验过程： （1）在电动机的接头上连接小灯泡。 （2）在电动机的转轴上绕十几圈的棉线。 （3）用力快速抽动棉线，使电动机的转子迅速转动，观察小 灯泡发光情况。 试验总结：当外力使电动机转子迅速旋转时，转子线圈中产 生感应电流，小灯泡发光。玩具电动机经改装可以发电。
5、家庭装修时，在厨房预埋水管和电线 时，就要考虑好哪里是烹饪区、哪里是 储物区，再决定水管和电线的设计。这 体现了系统的哪个特性（A）
A、相关性 C、动态性
B、环境适应性 D、整体性
7、合金钢材料中，碳含量的高低影响着 钢的强度、硬度和韧性，从而影响钢的 耐磨性。碳含量高，则硬度高、韧性差； 碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这 反应了系统的什么基本特性（ ） A A、相关性 B、环境适应性 C、动态性 D、整体性
设计简单电路，画出电路图。 根据电路图，选择元器件，2．5V的灯泡、导 线、发电机、大齿轮、小齿轮、发电机座子、 手柄等。 通过手摇柄控制灯泡发光。 工作原理：手柄的轴与大齿轮轴连接，利用轮 轴原理，把手运动带动大齿轮转动，大齿轮与 小齿轮啮合提高小齿轮的转速，带动发电机的 转子高速旋转，快速切割磁感线引起磁通量的 变化，产生感应电动势，有了感应电流，使小 灯泡持续发光。
系统与设计
第三节 系统的设计
在日常生活和实践中，我们经常需要 面对对各种各样的设计，例如： 家庭室内装修设计
假期旅游行程设计
个人形象设计
学校田径运动会竞赛日程表设计等等。
（一）系统的设计 1．系统的设计的涵义： 系统设计： 在系统分析的基础上，设计出 满足预定目标的系统的过程。
（一）系统的设计 2．系统设计应考虑的主要问题：
3、泰坦尼克号游轮，在当时该游轮各项技术 性能是世界最先进的。但是为什么触冰后会 沉没？请从系统的结构的角度理解，它主要 反映了系统对（ D ）的基本特性。 A、整体性 B、相关性 C、目的性； D、环境适应性
4、宇宙飞船由上百万个部件组成，这些 部件本身很普通，但是这些部件按照一 定的结构就构成了能将人类送上太空的 飞船，这主要体现了系统（ ） C A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、相关性
6、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放 在一起没什么意义，但是如果将它们按 照一定的结构形式造成一座桥梁，就具 有了交通的功能，这个案例说明系统最 基本的特性是：（ C ） A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、适应性
8、“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 A 要反映了系统基本特性中的（ ） A、整体性 B、相关性 C、动态性 D、目的性
（1）系统设计的目的与要求。
理解：从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的。
（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。
理解：运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题， 注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的基本特性，既要考虑 当前，也要考虑长远。
（3）系统设计方案的优化。
理解：从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善个 部分的设计。
（一）系统的设计
4.系统设计的基本方法要点：
1.遵守设计的一般过程、方法和原则（见 《技术与设计1》P35～P39） 2.遵守系统设计中特有的两条原则： （1）设计好系统中的每一个元素或子系统。 （2）设计好各元素或子系统之间的协调关 系。
（二）简单系统的设计的实现： 系统设计多用于比较复杂的 社会系统工程、经济系统工程、 规划系统工程、生态系统工程、 能源系统工程、交通运输系统 工程、农业系统工程、工业及 企业系统工程、军事系统工程 等方面。
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？（ C） A、整体性 C、环境适应性 B、相关性 D、动态性
10、明同学家所在街道的人行道路在一年 内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水 管道修理三次施工，给市民带来了生活的 不便，这说明对于道路的改造不符合系统 设计的（ A）原则
15、农作物种植系统的优化一般采用间 作套种的方法。在间作套种系统中不属 于约束条件的是（ D ） A、作物的生长特性 B、天气 C、季节气候 D、病虫害
（一）系统的设计 3．系统设计的一般步骤：
（1）将系统分解为若干子系统； （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）对系统进行总体设计和评价。
可以概括为“总——分——总”。就是当我们要设 计一个系统对象时，可以先将对象分解为一个子系统， 分析和确定各个子系统的目标、功能以及它们之间的 相互关系和结构组成，然后单独对每个子系统进行技 术设计、评价及优化，然后对由完成的子系统作为构 件的系统整体进行总体技术设计和评价。
C
A.整体性原则 B.综合性原则 C.科学性原则 D.相关性原则
13、运用系统分析的方法处理具体问题时要 遵循哪些原则（C）
A、整体性原则、相关性原则、局部原则 B、整体性原则、目的性原则、相关性原则 C、整体性原则、科学性原则、综合性原则 D、整体性原则、科学性原则、动态性原则
14、下面哪一句日常用语没有反映系统整 体性？（ B） A．丢卒保车 B．春捂秋冻 C．一招不慎，全盘皆输 D．三个臭皮匠顶个诸葛亮