系统设计运用的案例

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。 试验获得成功后，他们开始动手制作: (1)设计简单电路，画出电路图。 (2)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。 (3)通过手摇柄控制灯泡发光。 (4)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。
第四天 住宿： 延安或壶口 用餐：无 北线二日游：黄帝陵、轩辕庙、枣园、杨家陵、黄河壶口瀑布、远观宝塔山 、延河大桥 （住延安或壶口） 报价：420元/人
第五天 住宿： 西安 用餐：无 市内一日游：明城墙、大雁塔、钟鼓楼广场、大雁塔北广场（景点门票自理 ） 车费：45元/人
个人形象的设计
什么是系统的设计呢？
小灯泡 发电机
5.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
。
活动： 连接并试验王丹设计的手电筒照明供电系统。
例3．企业资产的管理设计
企业资产的管理的目的是什么？ 怎样才能实现企业资产的最 有效的管理？
就是以最小的投入，获取最大的经济效益。 （１）调查分析企业资产的占用情况，哪些是闲置资产，哪些是可用 的资产。 （２）听取各部门的资产使用情况，合理的建议，调查研究哪些资产 发挥的作用大，哪些资产利用的不合理等。（３）研究企业资产的作 用是否发挥到最大的有效使用。（４）对企业资产的配置情况及合理 性进行分析，调整不合理的资产使用情况，实现企业资产最有效管理 的设计。
货物配送的目的是什么？怎样做到合理货物配 送呢？
用最少的时间、最短的路程把货送到目的地。
（1）调查都有哪些连锁店，这些连锁店的位置都处在什么地方、通过什么路 线才能够到达。 （2）设计通向连锁店的路线图，计算货物按不同路线配送时所需的时间，制 定出几种路线方案。 （3）配送车按照制定的路线行驶,计算行车时间,观察道路的状况。 （4）对行车路线的实际情况进行比较后，对路线进行优化，最后确定行车路 线。 （5）送货车在运行一段时间后，可以对不合适的行车线路进行调整不断完善。
6.手电筒照明供电部分的设计的优化： 分组讨论，对上述三个设计方案中的一个进行改进，或 提出新的设计方案。
7．展示：手电筒照明部分的设计及优化：
（1）活动要求： a、每组选派代表到讲台上用展台展示改进方案，并讲解方案的结构 和设计思想，时间不超过5分钟。 b、同学们推选四名评委对展示的方案进行点评赋分。 C、展示同学对评委的点评可以做出申辩和解释。其他同学也可举手 发表自己的看法。
我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系统设计运 用的案例比比皆是。系统的设计多用于比较复杂的系统工程， 为了方便理解系统设计的方法和过程，就简单的设计项目来说 明如何进行简单系统的设计。
二、简单系统设计的实现：
（一）手电筒照明部分的设计
王丹的设计目的和设计要求是什么？ 如何进行设计分析？
提出了几种设计方案？为什么王丹选取了方案C？如果是你，你 是如何选择？
例4．假期旅游行程的设计
怎样实现假期旅游的行程设计？
（1）根据假期的天数，确定旅游路线。 （2）根据个人的财力情况，确定以什么方式进行旅游？是以团体 形式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是个人方式出行？ （3）选择行程的交通工具。 （4）考虑旅游地点、食宿的安排。 （5）带上所需要的行李及常用的药品。…
例5．个人形象的设计
3.系统设计的一般步骤：
◆将系统分解为若干子系统 ◆确定各子系统的目标、功能及相互关系 ◆对子系统进行技术设计和评价 ◆对系统进行技术总体设计和评价
将系统分 解为若干 子系统
确定子系 统目标、功 能及关系
对子系统 进行技术设 计和评价
对子系统 总体设计 和评价
小结：
一、系统的设计： 1. 系统设计的含义。 2、系统设计应考虑的主要问题。 3.系统设计的一般步骤。
从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分 的设计。
马上行动：
为坐落在山 里的村庄策划一 个筑路工程设计 方案。从系统设 计的思路出发， 怎样理顺这些关 系？
路向选择——地质勘探——资金分配——人员调配——材料购置—— 施工进度 第一，要实现筑路工程的总体目标是：安全、经济、快速地完成筑路工 程。 第二、要选择好筑路设计方案，如要做好有关环境的地质勘探，遇到山 坡时是穿隧道还是选择绕行等。 第三、要考虑施工的工期、人员的调配、材料的分期采购和储存。 第四、要考虑如何降低材料的成本和消耗，在不增加人工的前提下提高 工程进度等。
思考: 1.王丹同学在设计和制作时会遇到哪些问题？如何解决？ 2.你能想出其他的设计方案，或对上述三个设计方案中的一个进行改 进吗？
P85练习1
1． 方案1：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员； 方案2：不同年级学生的下课时间错开20min; 方案3；加强工作人员的培训，提高工作效率； 方案4：新建一个学生食堂。 系统分析过程： （1）明确问题，设立目标： 系统存在的问题时：食堂小，人数多，午餐学生排队等待。 改进目标：减少学生就餐排队的时间。 （2）寻找各种解决方案。 （3）比较权衡方案。 方案1：由于场地面积有限，食堂的窗口和工作人员不能过多增加； 方案2：将不同年级学生的下课时间错开20min，年级较少时可行，若年级较多时 不可行。 方案3：工作人员的效率不能无限的提高，对现状帮助不大。 方案4：虽然需要经费和场地，但从长远看这个方案最可行。 （4）检验核实，作出决策。 经过多方案权衡，方案4是最可行的。
如何进行系统的设计呢？
第3单元
系统与设计
3.3 系统的设计
主讲人：蒋建波
一、系统的设计： 1. 系统设计的涵义：
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。
例1．连锁店的货物配送的设计
3、高架桥或高楼雨水收集利用问题 设计要求：在高架桥现有排水管道的基础上，增加必要的蓄水管道 或设施，使之能够收集雨水、定时排水并浇洒到桥下花坛的植物上，当 雨水量过大时，还可通过相应的 途径排出。 利用系统设计的思路分析并提出解决问题的方案，有条件的可以进 行设计方案的试验。 运用系统的思想解决： （1）应增加管道和集水设备； （2）实现定时排水浇洒； （3）当集水设备装满时，通过下水道排水。
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：
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。
手柄
齿轮组
方案c如何制作和试验的？
提出了几种设计方案？为什么王丹选取了方案C？ 如果是你，你是如何选择？
4.设计方案： 方案A （1）设计一个简单的电路，画出电路图。 （2）根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池、导线等，并搭接电
路。
（3）通过控制开关，使灯泡发光。 方案B 选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其他步骤参照方 案A。
方案一：增加食堂职工，扩大服务人员数量 1、 方案二：对学生正常就餐时间进行适当提前和顺延
方案三：新建一个食堂
评价项目 成本投入状况 实施的速度 管理的可行性 技术的先进性 少 快 可行 一般 方案1 少 快 较可行 一般 方案2 多 慢 有经费可行 先进 方案3
技术实现的可行性
可能产生的负效应 整体效果
方案c如何制作和试验的？ 思考: 1.王丹同学在设计和制作时会遇到哪些问题？如何解决？ 2.你能想出其他的设计方案，或对上述三个设计方案中的一个进行改 进吗？
1.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。
2.设计要求：
可照明的手电筒，携带方便，使用安全。
如何进行设计分析？
3.设计分析： 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。 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
（2）系统各部分之间的相互联系与相互作用。
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。
既要充分发挥汽车各子系统的个体优势，又要充分考虑各子系统 之间的相互联系以及对汽车整体功能的影响。
（3）系统设计方案的优化。
可行
可行
可行
职工人数增多 影响学生正常时间就餐 投入较慢 可行 较可行 较可行
2、可调孔径的分选装置的改进设计 在许多行业，常使用分选设备实现物质的分类和筛选，并有自动分选和 手动分选之分。右图是一个简单的分选装置，现要进行改进设计。 设计要求：利用周边的材料或废弃物，运用系统的思想设计并制作简易 分选机，使筛选孔 径的大小可调节。 关键是运用系统的思想，设计分选 设备中各个部分，使它们之间构成特定 的关系，才能实现分选并达到的可调孔 径的目的。
如何进行个人形象设计？
（1）将个人定位在什么角色上。 （2）要有一定审美能力。 （3）具有化装技巧。 （4）体现人物的外在美。 （5）具有轰动的效应。…
无论是简单系统的设计，还是复杂系统的设计，都要对需 设计的系统进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行改善等， 直到完成一个能协调工作的实际系统，这一过程就是系统设计。
小结： 通过案例分析使同学们动手动脑，理解了系统设计的 一般过程。 课余查阅资料、思考、选购材料、试验、改进和设计 王丹同学的设计方案。
上节课我们通过对案例“手电筒照明供电部分的设计” 的分析并进行了试验测试，学习理解了系统设计的一般方法 和思路。本节课，让我们对王丹设计的三种方案进行改进或 者提出新的方案。
例2．某单位远程视频会议系统的设计
远程视频会议的目的是什么？怎样才能实现远程视频会议的 召开？
远程视频会议就是召集 不同的地点的人，同时召开 会议。 （1）调查有哪些地方、哪些 部门参加会议。 （2）参加会议的这些部门要 具有多媒体功能的专门会议 室。 （3）专门会议室都要有电视 网络和多媒体的技术的支持。
（2）目标激励： 有创意的设计作品将会被保存到通用技术教室的学生优秀作品展 柜并被公布到我校园网上，并被推荐参加2009年我校园之星评选活动。 甚至有可能被推选参加2010年西安市科技创新大赛。
我们每个人都会在日常生活中遇到系统设计，系 统设计运用的案例比比皆是。
某连锁店的货物配送的设计
某单位远程视频会议系统的设计
企业资产的管理设计
室 内 装 修 设 计
假期旅游行程的设计
第一天 住宿： 西安 用餐：无 东线一日游：兵马俑、华清池、秦陵地宫 （推荐景点：临潼博物馆、骊山 、秦始皇陵） 报价：220元/人 第二天 住宿： 西安 用餐：无 西线一日游：乾陵、永泰公主墓、法门寺、（推荐景点：咸阳博物馆、茂陵 、黄土民俗村、珍宝馆） 报价：150元/人 第三天 住宿： 西安 用餐：无 华山一日游：乘亚洲第一索道览西岳全景（含进山费，往返索道） 报价： 310元/人
2、系统设计应考虑的主要问题： （1）系统设计的目的与要求 从系统的整体出发，以系统整体功能的最优为目的。 不同行业的系统设计有着不同的技术要求。例如，设计一个远程视频 会议系统需要网络和多媒体技术的支持，进行人物形象设计需要一定的审 美能力和化装技巧等。 汽车设计目的——出行方便快捷 汽车设计要求——操作简单、行驶安全、经济环保、造形雅致美观等等。