第三单元 系统与设计(第一课时)
第三单元系统与设计
第三单元系统与设计第二节系统的分析第1课时本课内容1.系统分析的含义及一般步骤2.系统分析的主要原则3.系统的优化本课内容1.系统分析的含义及一般步骤2.系统分析的主要原则3.系统的优化一、什么是系统分析?田忌赛马1.系统分析的含义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处理步骤和程序，或对原来的系统提出改进方案的过程，就是系统分析。
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赢得赛马6种比赛方案下对上中对下上对中下对上中对下上对中田忌赛马的启发目标明确知己知彼利用规则,甚至改变规则1.篮下合理冲撞区2.允许了联防战术3.禁区三秒违例1.拍面分红黑两色2.38mm改40mm3.无遮挡发球4.21分改11分想一想:校运动会羽毛球项目,如何取得胜利? 一个有经验的教练通过巧妙的排兵布阵，适当地选择队员的上场顺序，有可能让自己的队伍战胜一个总体实力更强的对手。
案例1:1986年男子羽毛球汤姆斯杯,中国对印尼的决赛面对实力更强的印尼队，中国队教练侯加昌排出了出乎对手意料的出场顺序。
前两场单打比赛中与对方1:1打平。
第三场的单打，中国队派出了防守型选手熊国宝对阵印尼名将林水镜，意在消耗对手的体力，使其在最后一轮的双打比赛中处于下风。
熊国宝不负众望，不仅在体力上拖垮了对手，还爆冷赢得比赛。
剩下的两场双打比赛印尼选手的总体实力其实都略占优势。
这时，中国队再施妙计，在第四场双打中通过主动让球的方式快速输掉了比赛，使得林水镜只有短暂的休息就不得不参加最后一场双打比赛。
中国队最终以3:2的结果赢得了整场比赛的胜利，可以说是活学活用田忌赛马智慧的一个经典案例。
案例2:2012伦敦奥运会女双羽毛球王晓理、于洋消极比赛被取消资格小结:系统分析科学决策的一种方法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本课内容1.系统分析的含义及一般步骤2.系统分析的主要原则3.系统的优化古田简史古田建县于唐开元二十九年（公元741年），至今已有1200多年历史。
高中通用技术第三单元流程与设计系统的分析(第1课时)3课件
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
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1）整体性原则
系统分析首先着眼于系统整体， 要先分析整体，在分析部分；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。
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分析计算，评价比较 ：对资料和数据做必要的计算， 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。
检验核实，做出决策 ：如果对制定的方案不满意， 还可按上述程序反复进行，直到获的满意为止。
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案例分析 田忌赛马
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田忌赛马能转败为胜的主要原因：
他是中国解析数论、 典型群、矩阵几何学、自 守函数论与多复变函数论 等很多方面研究的创始人 与开拓者。
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优选法是快速寻找最佳方案 的科学方法。具体的优选法有很 多，如“黄金分割法”、“分数 法”、“对分法”等。“黄金分 割法”也称“0.618法”。
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“黄金分割”具有很高的使用价值，其中 最著名的例子就是优选学中的“0.618法”，该 方法于70年代在我国得以推广，并取得了很大 的成就。在社会主义市场经济中，科学严谨的 方法往往能有事半功倍。在经济、金融中已得 到广泛应用，形成“用科学的方法指导实践， 在实践中验证科学”的良性循环。
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案例分析 汉字激光照排系统
王 选 教 授
汉字激光照排系统
12/11统 的整体目标是什么？你认为王选进行决策的 依据主要有哪些？
（1）一是汉字字型信息量大，要解决字型信息 量压缩的问题；二是汉字的字型信息压缩后存入计算 机，需要将其快速还原和输出。
第三单元第一节(教案)
东方中学教案概念系统：哲学系统。
(五) 系统的基本特性 (1 )系统具有整体性整体性：是系统最基本的特性，也是观察和分系统最基本的思想和方法，非各个要 素的简单相加。
1 •美国“阿波罗”计划中的飞船和运载火箭是由 700多万个零件组成。
这些零件都很普通，甚至没有一个是新研制的，为什么能实现把人送上太空的功能？ 各部分按照一定的结构组成了系统，从而实现了整体的功能。
2. 马上行动： 现象一个和尚挑水喝， 两个和尚 抬水喝，三个和尚没水喝。
三个小皮匠顶个诸葛亮 3. 巴尔扎克雕像的故事讲述：传说，法国著名雕塑家罗丹曾经给文学家巴尔扎克雕了一座塑像。
塑像雕好 之后，大受人们的称赞，人们特别对雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口，都说这双 手太逼真、太生动了。
罗丹听到人们的议论后，却毫不犹豫地从塑像上砍去了这双 手。
提问：巴尔扎克雕像的故事说明了什么？【系统思路】做任何事情都要重视整体效应， 必要的时候要舍得抛弃部分而保留整 体。
上面的成语就表达了这个意思： “弃卒保车”。
(2 )系统具有相关性相关性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。
1.为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是什么道理? 狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。
【系统思路】系统的各个元素、组分的变化会对其他的元素、组分起影响。
相同的道理，为了使野生动物园的羚羊更有活力、生命力更强，可以引进狼或豹子 等肉食动物。
2. 如何理解“一着不慎，满盘皆输”？不管什么棋类比赛，关键的一着下错，都很有可能输掉整盘棋。
【系统思路】要重视关键因素。
在一个系统中关键部分的变化，甚至会对全局产生 决定性的影响。
例：厨房装修1. 原因：在厨房装修的开始，没有进行整体性的规划和布局，没有根据厨房的空 间位置恰当地购置厨具。
2. 厨房装修考虑要素：空间的大小、厨具的购置、厨具的摆放等。
第三单元《系统的设计》教学设计（第2课时）
第三单元《系统的设计》教学设计（第2课时）《系统的设计》教学设计（第2课时）文昌市琼文中学钟梅颜一、教学目标：1、知识与技能：通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
2、能力目标：组装一台电脑，体会系统设计的过程。
3、情感与态度：（1）能够对生活中的简单对象完成系统的设计方案。
（2）培养学生以系统的观点分析问题的能力。
二、教学重点与难点教学重点：能够对生活中的简单对象完成系统的设计方案。
教学难点：能够对生活中的简单对象完成系统的设计方案。
三、教学器材机箱、电源、主板、CPU、硬盘、内存、光驱、显卡、声卡、网卡、各种数据线、安装光盘等。
四、教学方法：任务解决、对话、讨论等多种教学形式。
五、教学过程（一）复习导入：教师：在上节课中，我们学习了“系统设计应考虑的主要问题有哪些内容？” 同学们还记得吗？学生：系统设计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。
教师：同学们回答得很正确，对上节课的内容掌握得很好。
那么今天我们将要一起来学习“简单系统的设计的实现”。
（二）新课教学：简单系统的设计的实现：1、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。
为了方便理解系统设计和方法和过程，现通过以下简单的设计项目来说明如何简单系统的设计。
2、案例分析：通过自己组装一台电脑，体会系统设计的过程。
讲述：在当今信息化的社会，网络的普及和人工智慧技术日益成熟，电脑（即计算机）具有快速处理的能力，及庞大的记忆容量，加上电脑的蓬勃发展，使得电脑的用途越來越普遍，越来越广泛。
讲解案例分析，强调案例分析的几个一般步骤：（1）设计要求：电脑（即计算机），使用方便、简单、安全。
（2）设计分析：① 组装电脑硬部件。
② 电脑的运行取决于各个组成部件连接与安装。
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。
系统与设计(浙江省宁波市)课件
要来划分。
(1)整体性
(2)相关性
3、系统的基本特性 (3)目的性
(4)动态性
(5)环境适应性
部件
功能
车把 脚蹬 链轮和链条 前后轮 车闸
控制自行车的方向 将人脚踩的力传递链轮链条上 将动力传递到后轮,驱动自行车行走 车轮的滚动带动自行车整体行进 控制自行车的速度
故障 车闸的橡皮松了 车把固定螺钉松了 链条断了 车轮的辐条断了
系统的名称
组成要素（部分）
电脑、投影仪、音响设备、课桌
体教室
椅、照明设备
手表
表壳、表带、表芯（包括发条、 游丝、钻石、齿轮）
缝纫机
机头、面板、脚踏、皮带轮等
• 大型的系统和复杂的系统可划分为若 干的子系统。如：
• 地球生态系统可分为：海洋生态系统、森 林生态系统、陆地生态系统。
(5)环境适应性
• 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，发挥自身作用，实现可持续发展。
马上行动
1、谈谈“春捂秋冻”的道理。 人自身是一个系统，春天穿多一些是对冬天 的一种适应，秋天穿少一些是对夏天气候的和 向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的 身体逐渐适应气温的变化而不致于生病。
现象
原因
一个和尚挑水吃, 两个和尚抬水吃, 三个和尚没水吃.
三个人共同构成一个系统,每个人都是 其组成要素之一,如果三人之间的协作 关系处理得不好,反而办不好事情.
三个小皮匠顶个 三个小皮匠构成一个整体,整体的功
诸葛亮
能大于单独个体功能之和.
一着不慎,全盘皆 在一个系统中,局部对整体的制约,部
第三单元 系统与设计
从自行车的组成部分、相互间的联系和它 们的功能，开始认识系统和系统的一般分类， 通过多个案例与小试验，引导学生理解系统的 整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应 性等重要特性，强化对系统的理解。
教 学 设 计
活动：拆解弹簧笔
笔壳 笔芯 弹簧
钢珠、墨水…
……师生讨论分析
教 学 设 计
简 单 系 统 的 设 计 的 实 现
六、【学生活动建议】
教学中可安排多种系统设计活动，例如理想居
住（学习、生活、工作）环境的设计；家庭装 修设计；手电筒照明供电部分的设计等。
水火箭制作活动或风筝制作让学生能够真正动
起来(动手和动脑）
学生活动手册：
学生公寓的分析 发条动力玩具的分析 集雨灌溉系统的设计
苏教版通用技术《技术与设计2 》
第三单元 系统与设计
台州市第一中学 杨永建 台州市路桥中学 张恩建 临海市回浦中学 蒋伟亮
一、【本单元与其他单元的联系】
技术与设计2
结构与设计
流程与设计
系统与设计
控制与设计
1、本单元是前两个单元内容的延伸和一定程度上 的综合，又是后一单元的基础。
2、本单元集中了众多核心概念和重要的思想和方 法，是本教科书的主要内容。
教 学 设 计
四、 【教学设计】
导入方法1
教 学 设 计
导入方法2
捕鱼网 单个网眼能不能捕到鱼（鸟）？ 《申鉴· 时事》中的故事P63
教 学 设 计
导入方法3
视频音乐
教 学 设 计
第一节、系统的结构
《学科教学指导意见》中的教学要求：
1、从应用的角度来理解系统的含义。
2、了解系统的分类。
3、通过简单的系统案例分析，理解系统的基本 特性。
3.1 认识系统 教案-2023-2024学年高中通用技术粤科版(2019)必修 技术与设计2
通用技术必修技术与设计2第三章系统及其设计第一节认识系统教学背景党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。
必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。
回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。
我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。
认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。
教学目标：理解系统的含义，知道系统的组成:系统、子系统和元素。
了解系统的分类，理解系统的主要特性。
通过案例分析，从技术应用的角度理解系统的含义。
经历将基础知识应用于技术实践和创新的过程，同学们会养成实事求是、精益求精的习惯，能运用规范的技术语言和设计制作方法去解决一些实际的技术问题。
教材分析这节课学生首次接触到系统这一概念，这对学生全面、正确地认识系统十分重要，为进一步掌握系统的方法，用系统的观点分析问题，进行系统的优化和设计，打下了坚实的基础。
学情分析:经过前面的学习，学生已经学习了流程、结构，对系统的认识难免是抽象、复杂、难懂。
事实上，学生在日常生活中已经有意无意地运用了系统的思想和方法解决问题，只不过他们缺少一定的理论依据，并不了解自己这样做的原因是什么。
教学重难点:重点:从技术应用的角度，理解系统的含义和主要特性。
难点:通过对简单技术系统的分析，理解系统的主要特性。
教学策略:本节课教学主要由教师通过实物图片和多媒体手段设置学习情境，并加以引导，让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。
教学准备:展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
教学过程:情景导入:老师：本节课我们学习通用技术必修技术与设计2第三章系统及其设计第一节认识系统。
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而变化。
小结： 系统的特性
1.整体性
2.相关性
3.目的性
4.动态性 5.环境适应性
练习题
1、下列各项中，属于自然系统的是（ B ） A、塑料大棚 B、森林 C、智能大楼 D、飞机
2、我们使用计算机离不开Windows操作系统，它 属于（ B ） A、自然系统 B、人造系统 C、实体系统 D、抽象系统
练习题
5、系统的基本特性包括（ C ） A、整体性、先进性、相关性、目的性、层次性、动态性 B、整体性、可靠性、目的性、环境适应性、层次性、动态 性 C、整体性、相关性、目的性、环境适应性、层次性、动态性 D、整体性、开放性、实用性、可靠性、层次性、动态性 A 6、“三个臭皮匠顶个诸葛亮”的现象说明了系统的（ ）特性 A、整体性 B、相关性 C、目的性 D、环境适应性
练习题
3、下面关于系统的叙述，错误的是（ D ） A、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 B、系统的目的性是指每个系统都具有特殊的功能 C、系统必须适应外部环境的变化 D、在一个系统中，有时各子系统之间往往是互不相干的， 甚至是相互对立的。 4、下面关于系统的叙述，正确的是（ D ） A、医院里的育婴室要求保持比较恒定的温度，因此他可 以看作一个静态系统 B、对一个系统进行优化，往往只需要改进或完善系统中 某一结构即可 C、系统是一个整体，他是各个要素简单相加 D、系统可大可小，大到宇宙、小到原子都可以看作系统
练习题
11、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：（ A ） A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、适应性 12、“春捂秋冻”是北方天气变化，人们穿衣变化的一种写 照，它能够体现系统的哪一种性质（ D ） A．整体性 B. 相关性 C. 目的性 D.环境适 应性
练习题
9、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 ）。 A．整体性 B．目的性 C．动态性 D．相关性 10、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 B、相关性 C、环境适应性 D、动态性
（2）相关性：组成系统的要素是相关的并不是 独立的，它们相互作用相互联系。
讨论分析：厨具的安装
（3）目的性：任何系统都具有某种目的，要实 现一定的功能。 案例：分析企业管理系统
（4）动态性：系统处于运动变化之中 案例：分析生病、看病过程
（5）环境适应性：对环境变化的适应能力
案例分析：观看挑战者航天飞机发射爆炸视频
练习题
7、据日本媒体报道，5月27日上午，全日空航空公司的国内航 班发生系统故障，导致该公司在日本全国各机场的订票、出票和 登记手续出现混乱。此例说明系统具有（ B ） A、相关性 B、整体性 C、目的性 D、 动态性 8、在下列关于系统相关性的理解中，你认为正确的是 （ C ） A．一个系统往往存在多个目标，这些目标还常常不一致，需要 进行协调 B．系统通常都是由若干部分组成的 C．系统各组成元素之间、部分和整体之间不仅相互关联，相互 作用，而且任何一个组成部分发生变化，都会影响其它部分和 整体任务的完成。 D．系统包含子系统，它又是更大系统的子系统。
2.系统的分类
（1）自然系Βιβλιοθήκη 和人造系统（2）实体系统和抽象系统 （3）静态系统和动态系统 （4）开放系统和封闭系统 （5）简单系统和复杂系统（拓展）
（6）黑色系统和白色系统（拓展）
小结： 系统：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。
系统有大有小，有简单有复杂。大的和复杂 的系统又可以划分为若干子系统。
3.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
（1）整体性：系统的整体功能大于组成系统的各 部分功能之和。
分组辩论：
在一个系统中，各要素好，则整体性能是否好？ 案例分析： 某球队有的是球星，但他们各打各的，最终这
个球队打不赢一支普通的球队。说明了什么？
理解： ◇“一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个和 尚没水吃” ◇“三个臭皮匠等于一个诸葛亮” ◇“丢卒保车” ◇“一着不慎，全盘皆输” ◇“头痛医头脚痛医脚” ◇“巴尔扎克的雕塑”的故事
1.什么是系统？
系统：是相互联系、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。 子系统：相对于大系统而言，是大系统中相
对独立且具有一定功能的组成部分。 要素：指构成系统的最主要的元素。
形成系统必备的三个条件： （1）至少要有两个或两个以上的要素（部分）， 这些要素（部分）可以是组件、零件、个体，也 可能是子系统。 （2）各要素之间相互联系、相互作用，有一定 的结构。 （3）任何系统都有特定的功能，系统的功能是 组成要素所不具备的。
系统的结构
“系统” 看不清，摸不透，有些神秘。那么， 什么是系统？它有什么特性？
故事引入：
我国古代《申鉴 时事》中记载的有关用网眼
捕鸟的故事。
讨论：
1.上述故事说明了什么？分别造成了什么后果？
2.汽车由哪几部分组成？
汽车四大组成系统： ①发动机系统 ②底盘系统 ③车身系统 ④电气系统 缺少其中任何一 部分都无法正常行 驶。
趣闻：
a.有人说汽车行驶时是车轮在路上滚动，才能 行驶，所以人就可以坐在车轮走。 b.有人说汽车行驶时是发动机动力驱驶汽车行 驶，所以人可以坐发动机走。
讨论：汽车行驶不是单一组成部分能
完成，各组成部分间要相互作用和依赖，
才能使汽车能正常行驶，这就是我们技术 中所要学的：用整体的系统的、观点去处 理问题。