系統(tǒng)設(shè)計的基本方法.ppt

第三單元系統(tǒng)與設(shè)計第四節(jié)系統(tǒng)設(shè)計的基本方法 1 什么是系統(tǒng)設(shè)計 2 系統(tǒng)設(shè)計的基本原則有哪些 3 系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題有哪些 4 系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟是什么 學(xué)習(xí)目標(biāo) 連鎖店的貨物配送系統(tǒng)遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)企業(yè)資產(chǎn)的管理設(shè)計系統(tǒng)室內(nèi)裝修設(shè)計假期旅游行程設(shè)計個人形象設(shè)計 一 系統(tǒng)設(shè)計的定義 我們每個人都會在日常生活中遇到系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計運用的案例比比皆是 如 系統(tǒng)設(shè)計 對需設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析 籌劃研究 評價實施 運行改善等 直到完成一個能協(xié)調(diào)工作的實際系統(tǒng)的過程 內(nèi)涵解讀 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)的設(shè)計 系統(tǒng)地設(shè)計 對某個系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計 運用系統(tǒng)的思想和方法進(jìn)行設(shè)計 二 系統(tǒng)設(shè)計的原則 1 以實現(xiàn)系統(tǒng)整體效果最優(yōu)為目的 2 設(shè)計好系統(tǒng)的每個元素和子系統(tǒng) 3 設(shè)計好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系 系統(tǒng)設(shè)計既包含了對某個系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計本身的內(nèi)容 同時又需要運用系統(tǒng)的思想和方法對其設(shè)計過程進(jìn)行分析 設(shè)計 因此除了遵守技術(shù)設(shè)計的一般過程 原則和標(biāo)準(zhǔn)外 還特別強調(diào) 三 系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題 1 系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求 2 系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用 3 系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化 理解 從系統(tǒng)的整體出發(fā) 以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的 不同行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計有著不同的技術(shù)要求 理解 運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián) 沖突問題 注重各部分的橫向 縱向聯(lián)系 依據(jù)系統(tǒng)的基本特性 既要考慮當(dāng)前 也要考慮長遠(yuǎn) 理解 從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化 統(tǒng)籌兼顧 再在此基礎(chǔ)上完善個部分的設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題 問題探討 筑路工程的系統(tǒng)設(shè)計 為坐落在山里的村莊策劃一個筑路工程設(shè)計方案 需要籌劃 資金分配 人員調(diào)配 地質(zhì)勘探 路向選擇 材料購置 施工進(jìn)度等 從系統(tǒng)設(shè)計的思路出發(fā) 怎樣理順這些關(guān)系 系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟 1 將系統(tǒng)分解為若干個小系統(tǒng)2 確定各子系統(tǒng)的目標(biāo) 功能及相互關(guān)系3 對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和評價4 對系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計和評價 參考答案 1 要實現(xiàn)筑路工程的總體目標(biāo)是 經(jīng)濟(jì) 快速 安全 方便地選擇路向 2 進(jìn)行地質(zhì)勘探 哪些路段適合筑路 哪些路段不適合筑路 哪些地段適合架橋 哪些地段要避開耕地 3 選擇筑路技術(shù)方案 不同的地段實施不同技術(shù)方案 如公路要越過兩座山坡 是穿隧道還是繞道行 4 進(jìn)行資金合理的分配 5 考慮工期 人員 材料安排方案 合理安排人員 各段工程同時進(jìn)行 實行并行施工 在不增加總資金的情況下 降低材料成本 減少材料的浪費 就近取材 就地取材 選擇合理路線購置材料 在不增加過多人工的前提下 提高工程進(jìn)度 提高勞動生產(chǎn)率 都江堰水利工程 公元前256年 戰(zhàn)國時期秦國蜀郡太守李冰率眾修建的都江堰水利工程 位于四川成都平原西部都江堰市西側(cè)的岷江上 距成都56公里 該大型水利工程現(xiàn)存至今依舊在灌溉田疇 是造福人民的偉大水利工程 其以年代久 無壩引水為特征 是世界水利文化的鼻祖 這項工程主要由魚嘴分水堤 飛沙堰溢洪道 寶瓶口進(jìn)水口三大部分和百丈堤 人字堤等附屬工程構(gòu)成 科學(xué)地解決了江水自動分流 魚嘴分水堤四六分水 自動排沙 魚嘴分水堤二八分沙 控制進(jìn)水流量 寶瓶口與飛沙堰 等問題 消除了水患 號稱 天府之國 的成都平原 在古代是一個水旱災(zāi)害十分嚴(yán)重的地方 岷江發(fā)源于四川北部的岷山 是匯入長江的重要支流之一 岷江口是長江中上游的分界點 岷江水流量大 流速湍急 每當(dāng)春夏山洪暴發(fā)的時候 江水奔騰而下 從灌縣進(jìn)入成都平原 由于河道狹窄 古時常常引發(fā)洪災(zāi) 洪水一退 又是沙石千里 而灌縣岷江東岸的玉壘山又阻礙江水東流 造成東旱西澇 1 首先 李冰父子邀集了許多有治水經(jīng)驗的農(nóng)民 對地形和水情作了實地勘察 決心鑿穿玉壘山引水 當(dāng)時鑿山可沒有我們今天這么方便 計算炸藥量和埋放位置 把石頭拉走就行了 按當(dāng)時條件 只能用鋼釬和鐵錘 而采用這樣的方式 鑿開湔山至少需要三十年 李冰在這種情況下 居然想出了火燒水澆的方式 利用熱脹冷縮的原理使巖石迸裂疏松 進(jìn)而開鑿 歷經(jīng)八年 終于在玉壘山鑿出了一個寬20米 高40米 長80米的山口 取名為 寶瓶口 把開鑿玉壘山分離的石堆叫 離堆 2 魚嘴與金剛堤寶瓶口引水工程完成后 雖然起到了分流和灌溉的作用 但因江東地勢較高 江水難以流入寶瓶口 李冰父子又率領(lǐng)大眾在離玉壘山不遠(yuǎn)的岷江上游和江心筑分水堰 用裝滿卵石的大竹籠放在江心堆成一個形如魚嘴的狹長小島 魚嘴把洶涌的岷江分隔成外江和內(nèi)江 外江排洪 內(nèi)江通過寶瓶口流入成都平原 3 二八分沙 在魚嘴分流的地方 內(nèi)江處于凹岸 外江處于凸岸 根據(jù)彎道的水流規(guī)律 表層水流流向凹岸 底層水流流向凸岸 因此隨洪水而下的砂石大部分隨底層水流流向外江四六分水 在冬 春枯水季節(jié) 岷江水位較低 河流主流線多靠近河谷凹岸流去 分水堤將約十分之六的江水流入內(nèi)江 十分之四的江水流入外江 保證了灌區(qū)的用水量 簡稱 四六分水 夏 秋洪水季節(jié) 岷江水位相對升高 河流主流線相對變直 大部分江水流向凸岸 故分水堤又將十分之六的江水排入外江 十分之四的江水注入內(nèi)江 4 飛沙堰為了進(jìn)一步起到泄洪排沙的作用 在分水堰與離堆之間 又修建了一條長200米的溢洪道流入外江 一方面 在水量較大時 溢洪道自動泄洪 使多余的內(nèi)江的水排入外江正流使內(nèi)江不受洪災(zāi) 另一方面 河道利用江水直沖水底崖壁而產(chǎn)生的漩流沖力 將泥沙從河道側(cè)面的飛沙堰排走 這樣便不會淤塞內(nèi)江和寶瓶口水道 故取名 飛沙堰 古時飛沙堰 是用竹籠卵石堆砌的臨時工程 如今已改用混凝土澆鑄 以保一勞永逸的功效 工程完工后 前人還總結(jié)出了一套科學(xué)的維護(hù)制度 其中最精華的六個字廣為人知 深淘灘 低作堰 四 系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟 問題 最近 汪航家的樓梯燈壞了 他每晚從學(xué)?；貋?走在黑洞洞的樓梯里 什么都看不見 為此 他想用學(xué)過的知識 設(shè)計并制作一只簡易的手電筒 一 設(shè)計目的與要求 二 系統(tǒng)的設(shè)計 一只簡易的手電筒 可照明 攜帶方便 使用安全 手電筒的功能取決于它的各個組成要素 電源通過導(dǎo)線的連接驅(qū)動燈泡發(fā)光 這些要素缺少任何一個 手電筒都不能正常工作 選擇合適的元器件 使它們相互匹配 并能達(dá)到設(shè)計要求 1 子系統(tǒng)設(shè)計及功能確定 手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個子系統(tǒng) 照明子系統(tǒng)的要素是燈泡 導(dǎo)線 供電子系統(tǒng)的要素是電源和開關(guān) 2 系統(tǒng)總體技術(shù)設(shè)計 方案C設(shè)計一個自發(fā)電手電筒 采用發(fā)電機代替干電池進(jìn)行供電 手電筒系統(tǒng)由以下幾部分組成 手柄 齒輪組 發(fā)電機 小電珠用手搖動手柄 使齒輪的轉(zhuǎn)速加快 帶動一個由電磁鐵和線圈組成的發(fā)電機旋轉(zhuǎn) 線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時將機械能轉(zhuǎn)化為電能 輸出電流 使小電珠發(fā)光 方案A 1 設(shè)計一個簡單的電路 畫出電路圖 2 根據(jù)電路圖 選擇元器件 如燈泡 干電池 導(dǎo)線等 并搭接電路 3 通過控制開關(guān) 使燈泡發(fā)光 方案B選擇元器件為發(fā)光二極管及干電池 金屬筒等 其他步驟參照方案A 三 系統(tǒng)的優(yōu)化 3 對子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和評價 可以概括為 總 分 總 就是當(dāng)我們要設(shè)計一個系統(tǒng)對象時 可以先將對象分解為一個