通用技术_系统与设计_第三节_系统的设
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
《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。