备课(II)16(系统的结构)

第三单元系统与设计一系统的结构二系统的分析三系统的设计我国古代《申鉴、时事》中记载了这样一个故事：某人在林中看到别人布了一张捕雀的大网，捕到的雀都是钻进一个个网眼的。于是，他回家用一截截短绳结成许多互不相连的小绳圈，也去网雀，有人问：“这绳圈是做什么用的？”他说：“网雀用的。既然一只雀只钻一个网眼，我这种绳圈岂不比一张大网省事？”自然，此人是一只雀也不会捕到的。他的可笑之处在于没有意识到网中的每个网眼是互相联系而不是孤立存在的，因此，单个网眼就没有整个网所具有的捕雀功能。在我们的生活中，如果不用整体的、相互联系的系统的观点解决问题，就会犯与此人同样的错误。系统的结构

什么是系统生产和生活中常见的事物都是由若干部分组成的，这些事物的部分与部分之间相互联系，并且服务于一个整体的目标。案例分析

自行车生产生活中的事物：自行车若干部分：车架……整体目标：以车代步。系统：自行车子系统：各构件目的：能够分析生产和生活中的系统的组成要素和相互间的关系。讨论车把的作用：控制自行车的方向；脚蹬的作用：将人脚踩的力传递到链轮链条上；链轮和链条的作用：将动力传递到后轮，驱动自行车行走；前后车轮的作用：车轮的滚动带动自行车整体行进；车闸的作用是：控制自行车的速度。分析出现下列情况时，可能会导致的后果：1、车闸的橡皮松了：车闸与车圈结合部位的橡皮松了，容易导致刹车不灵；2、车把固定螺钉松了：可能使自行车的方向把不准；3、链条断了：使自行车无法前进；4、车轮的辐条断了：车轮的辐条断了几根，容易使车圈受力不均而变形；自行车是由若干部件组成的，这些部件相互作用、相互联系，形成了自行车可以代步的功能。任何一个主要部件出现问题，都有可能导致自行车无法正常工作。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。一般地，部分相对于系统的整体而言，要素相对于系统的元素结构而言。很多情况下，要素和部分又可以通用。一个企业就是一个系统，它是由人、财、物、事等要素组成的，同时也是由管理部门、生产部门、营销部门、供应部门等部分组成的。在这个系统中，各要素（部分）都是不可缺少的，它们之间存在着一定的联系。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。马上行动请指出下列系统分别由哪些要素（部分）组成，并说出相互之间有怎样的联系。系统的名称

组成要素（部分）台灯学校的多媒体教室

手表缝纫机灯座、灯泡、灯罩、电线和开关等电脑、投影仪、音响设备、课桌椅、照明设备等表壳、表芯、表带等，若细分，表芯有发条、游丝、钻石、齿轮等机头、面板、脚踏、皮带轮等，各部分又有若干小的部件组成系统有大有小，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，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；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；管理系统可分为生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统等子系统。同样，任何系统又都是更大系统的子系统。马上行动

自行车的子系统从功能的角度将自行车分为若干子系统：

脚蹬、链轮、链条等构成的传动子系统根据你的经验，请分析自行车可分为哪几个子系统，每一个子系统包含哪些部件。系统的类型大千世界，系统无处不在，无时不有。在自然界，一片森林、一只小动物、一个细胞等都是系统，如细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核等要素，按一定的结构形式组成的、表现出生命现象的系统。在技术领域，从宇宙飞船、万吨远洋货轮，到一台车床、一台电风扇等，都可以看做系统，如电风扇是由电机、叶片、定时器、开关等组成的，能使人消暑的机电系统。在社会生活方面，一座城市、一个家庭、一所学校、一个班级等，同样都可视为系统，如学校是由教学人员、行政人员和学生等要素组成的，具有一定教学功能的系统。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。系统自然系统人造系统是自然形成的系统（如生态系统）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）或可分为：系统实体系统抽象系统是指实物形态的（生态系统、机械系统）是指非实物形态的（哲学系统）人的身体也是一个系统系统的分类总是根据研究对象的不同和研究的需要来划分。系统静态系统动态系统大桥、公路、房屋（宏观上没有活动部分的结构系统或相对静止的结构系统）学校（建筑物、教师、学生）——既有静态实体又有活动部分系统开放系统封闭系统是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统，如商业系统、生产系统、生态系统。又称自调整或自适应的系统与外界无明显联系，环境仅仅为系统提供了一个边界，不管外部环境有什么变化，封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。阅读系统论系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问，是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲于己于1948年创立的，……。系统的基本特性整体性整体性是系统最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想和方法。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。系统的任何一个要素（部分）发生变化或出现故障时，都会影响其他要素（部分）或整体的功能发挥。如造成的一座悬索桥（沙子、钢材、水泥和绳索）具有交通功能，……。一般来说，系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。如：一个企业…….又如：人的双眼……。马上行动

1、请举例说明“系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和”这一论点。系统的名称系统的整体功能各部分的功能一支球队团体奖个人发挥竞技水平一支班团干部队伍集体荣誉个人成材一句成语表白完整意思个词意思2、根据系统的整体性特征，解释右表中所列的现象。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。三个小皮匠顶个诸葛亮一着不慎，全盘皆输丢卒保车三个人共同构成了一个系统，每个人都是其组成要素之一，如果三个人之间的协作关系处理得不好，反而办不好事。三个皮匠构成一个整体，整体的功能大于单个的个体功能之和说明在一个系统中，局部对整体的制约，部分的变化会影响整体的变化，甚至还会对全局产生决定性的影响不从小处着眼，很难保全大局不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分。一个系统组织得好不好，就看它的整体功能即系统功能实现的怎样。例如：……辩论辩题：一个系统中，要素性能与整体性能之间的关系。正方：一个系统中，如果各个要素性能好，则整体性能一定好。反方：一个系统中，如果各个要素性能好，整体性能未必好。案例分析巴尔扎克的塑像传说，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。请解释，罗丹这样做的目的何在，雕塑家的这一行为给你以怎样的启示？

罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们注意雕像的整体，而不会再去注意这双手。这给我们一个启示，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存整体。罗丹雕塑相关性相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。例如，……，梁的跨度与梁的厚度之间的关系就反映了这一系统内部要素与要素之间的相关性。又如，……，碳含量与合金钢材料的整体性能密切相关。案例分析厨具安装棘手的问题：1、抽油烟机的出风口与预留的位置相距较远；2、水盆的位置离水源远，又与下水道不在同一侧；3、微波炉和电冰箱的放置位置处没有电源插座；4、燃气灶具与热水器的位置较远；5、线路的安装不合理，可能造成安全隐患。思考

1、请分析吴瑾家的厨房装修与厨具安装出现问题的原因何在：厨房的装修中，空间的大小、厨具的购置、厨具的摆放等是一个系统中的若干要素，它们之间相互关联、相互制约。（1）在厨房装修的开始，没有进行整体化的规划和布局，如考虑厨具的摆放位置、电线和水管的走向、排风口和下水道口的预留等。（2）没有根据厨房的空间位置恰当地购置厨具。2、有人……。（1）、知空间（2）、跑市场（3）、巧设计（4）、重模拟（5）、慎安装家庭装修是一项系统性很强的工程，各项工作之间、各种设施之间存在着必然的联系，它们相互影响又相互制约。只有从它们的相关性出发，处理好各方面的关系，才能事半功倍，高质高效。例如：……。目的性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。系统的目的一般通过更具体的目标来体现，例如，……。对于复杂的系统，目标有多个，往往用一个指标体系来描述系统的目标。例如，……。设计和分析一个系统时，必须事先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。当系统存在多个目标时，要从整体协调的角度出发寻求平衡，以获得整体上的最佳效果。马上行动填写：1、人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零部件组装成钟表，其目的是：为了满足人们对计时功能的需要。2、经营管理系统通过优化和配置企业的人力资源和物力资源而形成，其目的是：为了实现企业利润的最大化、成本和能源使用的最小化等。讨论……请结合以上材料分析：作为一个系统，我国农业生产结构调整的目的是什么，是通过哪些途径进行农业生产结构调整的？我国农业发展在进入受市场和资源双重约束的新阶段后，农产品价格持续低迷，农业生产效益低，农民收入增长缓慢。为了适应新阶段变化的要求，我国的农业生产以市场为导向，着力调整和改善农产品的品种、品质，发展高产优质高效农业，目的是为了提高农业适应市场能力和综合经济效益，实现农业增长方式转变。1、种植业中大宗农作物调整力度大，迅速发展优质农产品。2、畜牧业生产适应城乡居民消费结构的变化需要，由偏重数量增长向数量和质量并重的方向转变，畜产品结构逐步优化。3、渔业生产结构的调整重点是增加名特优新水产品的养殖面积和产量。4、蔬菜、水果、花卉的产量和质量成为农民收入新的增长点。动态性“太阳每天都是新的”，这说明任何事物都是不断变化的。任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。例如，……。又如，……。运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系统的现状，而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握系统的发展规律。讨论1、……。生活中运用系统的动态性思想对事物发展进行预测并取得成效的事例很多，例如，农民对植物病虫害预防和治理，工业控制系统中的反馈控制方式等，都是跟踪系统的发展变化，及时作出响应。2、……。台式计算机的CPU上安装的小风扇，是给CPU散热用的。当计算机处于开机状态，主机的温度会升高，小风扇的转速时快时慢，是因为在CPU下放有一个温度传感装置，当温度高时控制小风扇的转速加快，当温度低时控制小风扇的转速变慢，从而达到动态控制CPU的目的。

3、……静止是相对的，绝对静止的系统不存在。任何系统都在不断与外界进行着物质和能量的交换，只是有的系统的表现不那么明显而已。例如，一块石头看起来是静止的，可时间长了，它也会风化。在进行系统动态性的分析时，要善于用运动、发展的眼光研究和把握系统运动发展的方向和趋势；要善于理解和掌握事物之间的各种联系，以便合理地改善系统的结构和功能，充分发挥系统的整体功能。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。例如，……。又如，……。大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神志，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这些动物的特征都可以用具有环境适应性来概括。绿草丛中的蝈蝈、北极地区的白熊、冬天和夏天的雷鸟，这些动物的体色都与环境的色彩相似而不易被其他动物发现，因此叫保护色，保护色的作用也是为了保护动物自身的生存。马上行动1、谈谈“春捂秋冻”的道理。人自身就是一个系统，春天穿多一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一点是对夏天气候的衔接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外界气温的变化而不至于生病。2、家用电冰箱为什么不能紧贴着墙放置，而应该与墙保持一定的间距？电冰箱的放置位置要与墙保持一定的距离，其目的是为了有一个适当的散热空间，以保证它能正常工作。3、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。工程技术中，这类通过系统的调节以适应外界环境变化的事例很多，请列举几例，填入下表。事例外界环境的变化系统通过调节，适应环境的变化车轮上装防滑链条雨雪天气，路面较滑或采取其它措施，以使汽车正常行驶管道和供水槽有余水排空装置进入冬季管道埋入地下，防腐、保温，使供水系统能在冬天正常工作地窖储马铃薯阳光、空气等无光、无氧，继续休眠冰上撒盐冰雪路滑增大摩擦，融化冰雪冬天上厕所穿衣服气温低、温差大保体温、慢慢减少体能散失系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化并保持最优适应状态的系统，才能发挥自身作用，实现可持续的发展，否则是没有生命力的。讨论……。请列举根据市场需求进行新技术开发，使企业发挥更大效益的实例，并加以说明。如：卧龙集团公司开发的“电动自行车”；峰谷电表等。阅读阿斯旺水坝

智能运输系统链接练习1、“木桶理论”认