通用技术 系统与设计

《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。

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。

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。

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「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。

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。

《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。