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1、第一单元结构与设计我们身边存在着各种各样的结构。结构普遍存在于自然界的物体中，也存在于人类创造的各种物体中。人们将其成果应用到技术领域人们将其成果应用到技术领域,更好地更好地服务人类服务人类.什么是结构？广义上：结构是指事物的各个组广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。成部分之间的有序搭配和排列。结构的各个组成部分称为构件。结构的各个组成部分称为构件。从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。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，产生一种抵制的力，称为内力。应力是构件的单位横截面积上所产生的内力，用公式表示为
2、应力=内力/受力面积 基本的结构力学行为分为基本的结构力学行为分为基本的结构力学行为分为基本的结构力学行为分为轴力、剪力、弯矩、扭力轴力、剪力、弯矩、扭力轴力、剪力、弯矩、扭力轴力、剪力、弯矩、扭力四四四四种力种力种力种力学行为学行为学行为学行为，其，其，其，其余余余余的的的的行行行行为为为为，也也也也大都是大都是大都是大都是这这这这四四四四种种种种力力力力组组组组合而成合而成合而成合而成。轴力轴力（压力、拉力压力、拉力）剪剪力力（剪切力）剪切力）轴力就是轴向的力，受力物体会隨着轴向的力伸長或缩短。受剪力的物体，会隨着剪力的方向变形!弯弯矩矩（弯曲弯曲力力）扭扭力力（扭扭转转力）力）弯矩也就是
3、力矩啦!受到弯矩的東西会两端弯曲。简单来说，早上起床拧干毛巾的力就是扭力啦!结构的分类根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别实体结构实体结构框架结构框架结构壳形结构壳形结构结结构构实体结构实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。如墙壁、柱子、实心球等等。实体结构的受力特点如何？实体结构是利用自身来承受荷载，主要承受压力。框架结构框架结构通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。如窗户、画框、房子的架构等等。框架结构的受力特点如何？框架结构是通过条状物的连接来承受荷载，可以承受压力和拉力。壳形结构结构 壳形结构通常是指层状的结构。如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等等。灯泡基本
4、的基本的结结构元件构元件结结构构力力学最基本的元件，分学最基本的元件，分为为杆杆 梁梁 与与 柱三柱三种种,分別有其不分別有其不同的力同的力学学行行为为与作用。在了解与作用。在了解这这些些结结构原件的基本行构原件的基本行为为后，我后，我们们就可以就可以依依照这些行为与特性去做结构分析与结构设计。下面以表格的方式，详细的照这些行为与特性去做结构分析与结构设计。下面以表格的方式，详细的与叙述与比较其个别的行为。与叙述与比较其个别的行为。结结构原件的比构原件的比较较杆杆梁梁柱柱承受轴方向的压力与拉力承受弯矩承受压力与弯矩 一、结构的稳定性一、结构的稳定性涵义：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其
5、原有的平衡形式的能力。影响结构稳定性的因素：结论结论几何形状 支撑面积 重心位置二、结构与稳定性1、结构的强度结构具有的抵抗被外力破坏的能力。2、影响结构强度的主要因素（1）结构的形状（2）结构的材料2、影响结构强度的主要因素（3）结构的连接方式铰连接被连接的构件在连接处不能相对移动，但能相对转动。刚连接既不能相对移动，也不能相对转动。结构的形状往往，影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。结构与地面接触所形成的支撑面大小支撑面越大越稳定，越小越不稳定。注意：支撑面不等于接触面注意：支撑面不等于接触面123结论：重心所在点的垂线落在结构底座的范围内，就是稳定的
6、。结论：重心所在点的垂线落在结构底座的范围内，就是稳定的。重心越低，结构越稳定重心越低，结构越稳定结构的形状、结构与地结构的形状、结构与地面接触所形成的支撑面面接触所形成的支撑面积的大小和重心的位置。积的大小和重心的位置。影响结构稳定性的主要因素影响结构稳定性的主要因素注意！注意！1.运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。如自行车，高空走钢丝手持长杆2.材料也是影响结构稳定性的因素。如汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材料制造，是因为壳体结构表面能分散所受的力，薄钢板使车体质量较小三、结构与功能四、技术试验撞击试验、承载试验和模拟试验等第三节 结构设计一、设计的一般过程发现与明确问题发现与
7、明确问题 确定设计课题确定设计课题 收集资料收集资料 制定设计方案制定设计方案 具体、详尽的设计具体、详尽的设计 产品研产品研制制 评价、提出改进意见评价、提出改进意见 修改设计修改设计 设计设计完成完成二、设计的方法常规设计法系统设计法功能设计法工效设计法可靠性设计法最优化设计法计算机辅助设计法明确设计目标及要求形成初步设计方案模型制作检测、优化和改进设计评价三、结构设计的过程四、设计方案现在大家采用头脑风暴法来设计自己桥模型的设计！第二章第二章 流程与设计流程与设计（一）学习和认识流程环节环节环节是一个相对的概念，依据问题性质的不同和不同人的理解，环节的划分可能会有所不同。环节中又可包含若
8、干可以分解的、目标更具体的事项。环节的可分解性多个环节按照一定的时间顺序完成工多个环节按照一定的时间顺序完成工作作 时序有可颠倒的，也有不可颠倒的。时序时序流程的含义流程的含义n n某一个过程中，具备环节和时序两个基本因素，并且每个环节是按一定的时间顺序完成工作的。流程的表达 流程的表达方式是多种多样的，有文字、表格、图示、模型、动画等。为了使流程的描述清晰可见，我们一般采用流程图来表达流程。流程的表达 发现与明确问题制定设计方案制作模型或原型优化方案编制产品说明书方框流程图是否过敏是否过敏开始开始开始开始针试针试结束结束结束结束否否是是观察观察2020minmin打针打针检测决策点检测决策点
9、开始/结束环节时序流程的表达流程图的其他表达方式:文字表达文字表达流程图的表达方式:表格表达表格表达流程图的表达方式:图示表达图示表达根据你的理解，选择1-2个说明其基本流程，并用恰当的流程表达方式，描述你所理解的下列活动的流程1 1、假假如如我我们们要要给给客客人人泡泡茶茶。当当时时的的条条件件是是：没没有有开开水水；水水壶壶要要洗洗；茶茶杯杯也也要要洗洗；茶茶叶叶也也有有了。该怎么办？了。该怎么办？2、小黄骑自行车上学,突然发现车胎没气了,小黄送到修理部，如果你是修理师傅该如何处理?课堂小结流程流程环环 节节时时 序序分法不一分法不一可分解性可分解性不可颠倒不可颠倒可以颠倒可以颠倒同时进行
10、同时进行、确定目标，明确任务、确定目标，明确任务、分析基本因素、分析基本因素、划分环节，确定时序、划分环节，确定时序、画出、画出(修改修改)流程图（流程图（必要的说明必要的说明）是否达到目是否达到目标要求标要求结束结束修改方案修改方案是是否否、明确主要事项（步骤）、明确主要事项（步骤）1.确定目标，明确任务制作小铁锤。2.分析基本因素工艺、设备、材料。工艺（采用手工加工、铁锯下料、锤头部分的加工用锉刀锉平面、台钻钻孔、手工攻丝、锤柄部分的圆头有砂轮机磨削、螺纹用板牙套丝。热处理：淬火）、设备（常用的金工工具、台钻、砂轮机、热处理设备等）、材料(45号钢和q235棒料)。3.明确主要事项制作锤头
11、、柄、装配。4.确定时序，划分环节锤头的加工流程：下料划线锯削锉削划螺孔中心线钻孔攻丝倒角淬火电镀。锤柄的加工流程：下料磨削圆头板牙套丝电镀。前面讲到的活动，如“下料、攻丝、倒角、淬火、电镀、套丝”，这些时序能颠倒吗？批量生产小铁锤的流程设计1、理解：什么是铣床它是一种很多个刀刃同时进行工作的设备。、提问：如果教室里有一台铣床，同学们会用吗？点评：“在批量生产的流程设计中，设备和人员是一个很重要的基本因素，工作人员懂不懂操作设备，是批量生产流程设计中一定要考虑的。”对批量生产小铁锤的流程设计和手工生产流程对比：各具特点：批量加工流程的特点，一是大多数工序可由机床完成，机械化程度提高，节省人力资
12、源；二是有的工序可以在同一时间内进行，可以提高工作效率。手工生产：人员较多，生产速度较慢，效率低。工厂加工零件的基本流程分成三个流程工艺编写流程零件加工流程质量检查流程什么叫做什么叫做流程的优化流程的优化?在流程的设计和实施过程中，经常需要进在流程的设计和实施过程中，经常需要进行不断的修改和完善，这种行不断的修改和完善，这种对流程修改的对流程修改的过程，过程，叫做叫做流程的优化流程的优化。一、流程优化的内容一、流程优化的内容提高工作效率、降低成本、降低劳动强提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产。生产。工期优化、工艺优化、
13、成本优化、技术工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化。优化、质量优化。流程的优化应在综合考虑各项指标的基流程的优化应在综合考虑各项指标的基础上，抓住主要矛盾，突出重点指标的优础上，抓住主要矛盾，突出重点指标的优化，综合权衡，以达到整体优化的目的。化，综合权衡，以达到整体优化的目的。目的目的包括包括注意注意案例1：工期优化拆卸拆卸2天天零件修理零件修理5天天机件机件检查检查1天天零件加工零件加工8天天电器电器修理修理3天天组装组装3天天试车试车1天天总工期为总工期为1818天天优化后：总工期为优化后：总工期为1515天天1765432拆卸拆卸2天天零件修理零件修理5天天机件检查机件检查
14、1天天零件加工零件加工8天天电器修理电器修理3天天组装组装3天天试车试车1天天1763542案例案例2：法兰的制造法兰的制造-工艺优化工艺优化1、切削法、切削法2、少切削法、少切削法下料下料切削切削钻孔钻孔检查检查特点：工艺简单特点：工艺简单缺点：切削过程耗费时间太长，生产缺点：切削过程耗费时间太长，生产效率低，且材料利用率很低效率低，且材料利用率很低加热变软加热变软 锻压成型锻压成型热处理提热处理提高硬度高硬度特点：工艺较多特点：工艺较多,使用的设备多使用的设备多优点：切削量少优点：切削量少,减少了材料的浪费减少了材料的浪费,生产效率高生产效率高.案例：成本优化方案方案 线路线路路程路程(k
15、m)1ABCDA2ABDCA3ACBDA4ACDBA5ADCBA6ADBCA46514759585146第三章第三章系统与设计系统与设计一、会考内容与会考要求一、会考内容与会考要求(一一)系统的结构系统的结构1、系统的含义（理解）、系统的含义（理解）系统是由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制系统是由相互联系、相互作用、相互依赖、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约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。体。2、构成系统必须具备三个方面的条件（理解）、构成系统必须具备三个方面的条件（理解）第一、有两个或两个以上的要素构成；第二、要素第一、有两个或两个以上的要素构成；第二、
16、要素之间相互作用、相互联系，并按一定方式构成整体；之间相互作用、相互联系，并按一定方式构成整体；第三、整体具有的功能是各个要素的功能所没有的。第三、整体具有的功能是各个要素的功能所没有的。3、系统的分类（了解）、系统的分类（了解）根据不同的需要，系统可分为根据不同的需要，系统可分为:1)自然系统与人造系统、自然系统与人造系统、2)实体系统和抽象系统等不同的系统。实体系统和抽象系统等不同的系统。4、系统的基本特性（理解）、系统的基本特性（理解）1）整体性）整体性系统的整体功能是各要素系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的，在孤立状态下所没有的，（21+1）2）相关性）相关性各要素间或整体与部
17、分间各要素间或整体与部分间的相互作用，相互联系的相互作用，相互联系3）目的性）目的性具有某种目的和功能具有某种目的和功能4）动态性）动态性任何系统都处在运动变化任何系统都处在运动变化和和发展中发展中5）环境适应性）环境适应性系统必须适应外部环系统必须适应外部环的变化的变化(二二)系统的分析系统的分析1、系统分析的基本方法和一般步骤（应用）1）系统分析是一种科学决策的方法。系统分析的显著特点是全面思考和解决问题。借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行动的方略。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2、系统分析的主要原
18、则（了解）、系统分析的主要原则（了解）1）整体性：）整体性：先分析整体，再分析部分；先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程；先先看全局，后看局部；先看全过程；先看长远，再看当前。看长远，再看当前。2）科学性：）科学性：要尽可能地运用科学方法和要尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量计算。数学工具进行定量计算。3）综合性：）综合性：当系统存在若干个目标时，当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最优应将目标排出优先次序，首先选取最优的目标，然后尽可能在不损害第一个目的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。标的前提下完成下一个目标。3、分析影响系统
19、优化的因素（应用）、分析影响系统优化的因素（应用）1）影响系统优化的因素是指对系统的目）影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。节的因素。2）通过对这些因素的优化，使要做的事）通过对这些因素的优化，使要做的事达到最优的效果。达到最优的效果。（三）系统的设计（三）系统的设计1、简单系统设计的方法、简单系统设计的方法(应用应用)1)含义含义:在系统分析的基础上，设计出满足预定在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。目标的系统的过程。2)系统设计应考虑的主要问题系统设计应考虑的主要问题系统设计的目的与要求系统设计的目的
20、与要求系统各部分之间的相互联系与相互作用系统各部分之间的相互联系与相互作用系统设计方案的优化系统设计方案的优化3)系统设计的一般步骤。系统设计的一般步骤。将系统分解为若干个小系统将系统分解为若干个小系统确定各子系统的目标、功能及相互关系确定各子系统的目标、功能及相互关系对子系统进行技术设计和评价对子系统进行技术设计和评价对系统进行总体技术设计和评价对系统进行总体技术设计和评价2、简单系统设计的实现、简单系统设计的实现简单系统设计的步骤和方法简单系统设计的步骤和方法:1、设计要求：、设计要求：系统要达到的目的和要求系统要达到的目的和要求2、设计分析：、设计分析：（1）系统分解若干个子系统）系统分
21、解若干个子系统（2）运用系统的思想考虑要解决的主要因素）运用系统的思想考虑要解决的主要因素3、设计方案：、设计方案：4、试验和评价：、试验和评价：二、试题：二、试题：1、计算机程序属于什么系统，也属于什么、计算机程序属于什么系统，也属于什么系统：（系统：（）A、人造系统、抽象系统、人造系统、抽象系统B、人造系统、实体系统、人造系统、实体系统C、自然系统、实体系统、自然系统、实体系统D、自然系统、抽象系统、自然系统、抽象系统答案：A本题属容易题，主要考核对系统分类的了解2、下面关于系统的叙述，错误的是（下面关于系统的叙述，错误的是（）A、系统是由两个或两个以上的要素组成、系统是由两个或两个以上的
22、要素组成B、整体具有的功能是各个要素的功能中所、整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的没有的C、在一个系统中，有时各要素之间往往是、在一个系统中，有时各要素之间往往是互不相干的，甚至是相互对立的互不相干的，甚至是相互对立的D、任何系统都是一个动态的系统，处在运、任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展中动变化和发展中答案：答案：C本题属容易题，主要考核对系统含义的理解本题属容易题，主要考核对系统含义的理解3、前人虽不知系统论，但已经不自觉地、前人虽不知系统论，但已经不自觉地应用了系统理论。在以下例子里，未能应用了系统理论。在以下例子里，未能很好地体现系统理论的是（很好地体现系统理论的是
23、（）A丁谓修复皇宫丁谓修复皇宫B田忌赛马田忌赛马C都江堰水利工程都江堰水利工程D阿斯旺水坝阿斯旺水坝答案：答案：D本题属容易题，主要考核对系统特性的理本题属容易题，主要考核对系统特性的理解解4、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在、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：功能，这个案例说明系统最基本的特性是：（）A、目的性、目的性B、动态性、动态性C、整体性、整体性D、适应、适应性性答案：答案：C本题属容易题，主要
24、考核对系统基本特性本题属容易题，主要考核对系统基本特性“系统的整体性系统的整体性”的理解的理解5、下列日常用语中体现系统环境适应性、下列日常用语中体现系统环境适应性的是（）的是（）A春暖秋冻春暖秋冻B丢卒保车丢卒保车C一招不慎、全盘皆输一招不慎、全盘皆输D三个臭皮匠顶个诸葛亮三个臭皮匠顶个诸葛亮答案：答案：A本题属容易题，主要考核对系统基本特性本题属容易题，主要考核对系统基本特性“系统环境适应性系统环境适应性”的理解的理解6、电脑的主机箱应该放在通风良好的地、电脑的主机箱应该放在通风良好的地方，如果放在封闭的空间就会造成电脑方，如果放在封闭的空间就会造成电脑死机。这一现象说明系统具有的基本特死
25、机。这一现象说明系统具有的基本特性是性是()A整体性B.目的性C.相关性D.环境适应性答案：答案：D本题属容易题，主要考核对系统基本特性本题属容易题，主要考核对系统基本特性“系统环境适应性系统环境适应性”的理解的理解7、赵明同学家所在街道的人行道路在一年、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统设计的（这说明对于道路的改造不符合系统设计的（）原则）原则A、整体性原则、整体性原则B、动态性原则、动态性原则C、综合性原则
26、、综合性原则D、人性化设计的原则、人性化设计的原则答案：答案：A本题属容易题，主要考核对系统分析主要原本题属容易题，主要考核对系统分析主要原则则“整体性原则整体性原则”的了解的了解8、某些情况下，综合若干方案的优点，、某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果现代医学采用中西医会取得意外效果现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症上述结合的方法攻克了许多疑难杂症上述例子利用了系统分析中的（）例子利用了系统分析中的（）整体性原则科学性原则整体性原则科学性原则综合性原则定量分析方法综合性原则定量分析方法答案：答案：本题属容易题，主要考核对系统分析主本题属容易题，主要考核对系统分析主要原则
27、要原则“综合性原则综合性原则”的了解的了解9、关于系统分析以下说法错误的是（、关于系统分析以下说法错误的是（）A、系统分析是一种科学决策的方法、系统分析是一种科学决策的方法B、系统分析的显著特点是全面地思考和解、系统分析的显著特点是全面地思考和解决问题决问题C、系统分析是一种经验决策的方法、系统分析是一种经验决策的方法D借助于系统分析，可以正确地提出整借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案、科学地确定体目标，恰当地选择方案、科学地确定行动的方略。行动的方略。答案：答案：C本题属容易题，主要考核对系统分析概念本题属容易题，主要考核对系统分析概念的理解的理解10、城市公交系统既要强
28、化公共交通的、城市公交系统既要强化公共交通的安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效益双丰收。上述例子社会效益和经济效益双丰收。上述例子利用了系统分析中的（）利用了系统分析中的（）、综合性原则、科学性原则、综合性原则、科学性原则、整体性原则、定量分析方法、整体性原则、定量分析方法答案：答案：本题属容易题，主要考核对系统分析主本题属容易题，主要考核对系统分析主要原则要原则“综合性原则综合性原则”的了解的了解11、系统优化的意义（、系统优化的意义（）A、获取系统的最佳效益或最佳性能、获取系统的最佳效益或最佳性能B、改善系统的环境、改善系统的环境C、调整系
29、统的结构、调整系统的结构D、改变系统的特征、改变系统的特征答案：答案：本题属容易题，主要考核对系统优化的理解本题属容易题，主要考核对系统优化的理解12、影响系统优化的因素是指（、影响系统优化的因素是指（）A、对系统起着限制作用，并且不能人为、对系统起着限制作用，并且不能人为调节的因素。调节的因素。B、对系统的目标函数产生显著影响，并且、对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为调节的因素。可以人为调节的因素。C、对系统起着限制作用，并且可以人为、对系统起着限制作用，并且可以人为调节的因素。调节的因素。D、对系统的目标函数产生显著影响，并、对系统的目标函数产生显著影响，并且不能人为调节的因素。且
30、不能人为调节的因素。答案：答案：B本题属容易题，主要考核对系统优化的理解本题属容易题，主要考核对系统优化的理解13、分析题、分析题“阿波罗登月计划阿波罗登月计划”总负责人韦伯博士总负责人韦伯博士认为，我们没有使用一项别人没有的技术。认为，我们没有使用一项别人没有的技术。阿波罗登月飞船的每件东西都是原来已有阿波罗登月飞船的每件东西都是原来已有的科学技术短程的物化，都有其特殊的功的科学技术短程的物化，都有其特殊的功能，但就其单项技术来说，它的任何一个能，但就其单项技术来说，它的任何一个部件都不具有上天的功能，然而登月飞船部件都不具有上天的功能，然而登月飞船却具有了宇宙飞行的功能。请你根据所学却具有
31、了宇宙飞行的功能。请你根据所学的系统知识，谈谈你对这段话的理解。的系统知识，谈谈你对这段话的理解。参考答案：1）整体性是系统的最基本特性。2）系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。3）系统的整体功能大于组成系统各部分的功能之和。4）阿波罗登月飞船是一个整体，虽然每一个部件不具有上天的功能，但是它们按照一定的结构形成一个整体，就具有了飞船的功能。本题属稍难题，主要考核对系统的整体性特性的理解14、分析题、分析题请看故事：猴子和鹿比本领，看谁先摘到小河对岸请看故事：猴子和鹿比本领，看谁先摘到小河对岸那棵大树上的桃子。比赛开始，小鹿顺利地过了河，那棵大
32、树上的桃子。比赛开始，小鹿顺利地过了河，可来到大树下，却怎么也够不到桃子，在那里干着可来到大树下，却怎么也够不到桃子，在那里干着急。而小猴也因为不会游泳只能在河边打转。最后，急。而小猴也因为不会游泳只能在河边打转。最后，还是小猴想出了办法，他对小鹿说：还是小猴想出了办法，他对小鹿说：“兄弟，现在兄弟，现在咱们谁都无法摘到桃子，就不用比赛了，不过你回咱们谁都无法摘到桃子，就不用比赛了，不过你回来驮我过河，让我去摘桃子吧。来驮我过河，让我去摘桃子吧。”后来两人依照猴后来两人依照猴子的方法共同完成了摘桃子的任务。子的方法共同完成了摘桃子的任务。上面的故事可以用系统的观点加以说明，请你分析上面的故事可
33、以用系统的观点加以说明，请你分析上面的故事。上面的故事。分析题参考答案：分析题参考答案：猴子和鹿在各自独立的状态下都没有摘桃子的猴子和鹿在各自独立的状态下都没有摘桃子的能力，当它们相互配合构成一个整体成为一个能力，当它们相互配合构成一个整体成为一个系统之后，却能够形成摘桃子的能力。这里可系统之后，却能够形成摘桃子的能力。这里可以用系统的整体性来解释：系统的各个要素由以用系统的整体性来解释：系统的各个要素由于相互的联系、作用、配合、甚至制约形成一于相互的联系、作用、配合、甚至制约形成一个整体，同时整体产生了要素不具备的新功能个整体，同时整体产生了要素不具备的新功能。本题属稍难题，主要考核对系统的
34、整体性特性本题属稍难题，主要考核对系统的整体性特性的理解的理解15、分析应用题：澳门大桥是一座双向四车道（中间用栏杆隔离）澳门大桥是一座双向四车道（中间用栏杆隔离）的现代化大桥，连接了二个岛屿之间的交通，绝的现代化大桥，连接了二个岛屿之间的交通，绝大部分居民都居住在大部分居民都居住在A岛，工作在岛，工作在B岛，早晨上班岛，早晨上班时汽车大多数从时汽车大多数从A岛向岛向B岛行驶，晚上下班时汽车岛行驶，晚上下班时汽车又大多从又大多从B岛向岛向A岛行驶，结果造成早晨岛行驶，结果造成早晨A岛到岛到B岛，晚上岛，晚上B岛到岛到A岛的单向交通十分拥挤，澳门政岛的单向交通十分拥挤，澳门政府为了解决这个问题，
35、向市民征求意见，最后一府为了解决这个问题，向市民征求意见，最后一个小学六年级的学生的方案被采用了。个小学六年级的学生的方案被采用了。你如何解决这个单向的交通拥挤问题？请提出你如何解决这个单向的交通拥挤问题？请提出解决这一问题的几种途径，并选择一种最经济、解决这一问题的几种途径，并选择一种最经济、最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析方法，分步骤说明你分析思考的过程。方法，分步骤说明你分析思考的过程。分析应用题参考答案：分析应用题参考答案：1、明确问题、设立目标：、明确问题、设立目标：解决上下班交通拥挤，要求经济、解决上下班交通拥挤，要求经济、容易实
36、现、有可行性。容易实现、有可行性。方案：方案：1）新建一座大桥。）新建一座大桥。2）停用私家车，采用公交车上下班。）停用私家车，采用公交车上下班。3）采用活动栏杆，早晨上班）采用活动栏杆，早晨上班A岛到岛到B岛岛加宽到三车道，加宽到三车道，B岛到岛到A岛缩小为一车道，岛缩小为一车道，晚上下班时相反。晚上下班时相反。2、收集资料、制定立案：、收集资料、制定立案：3、分析计算、评价比较：、分析计算、评价比较：方案一：新建一座大桥，投资大、工期长、不可行。方案一：新建一座大桥，投资大、工期长、不可行。方案二：采用公交车上下班，能解决交通拥挤，但停方案二：采用公交车上下班，能解决交通拥挤，但停用私家车
37、不现实，也不可行。用私家车不现实，也不可行。方案三：采用活动栏杆，无需投资，并保持原有交通方案三：采用活动栏杆，无需投资，并保持原有交通方式，又能解决交通拥挤，方案可行。方式，又能解决交通拥挤，方案可行。4、检验核实、作出决策：、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方案三行之有效，最终采用。经反复论证和试行，方案三行之有效，最终采用。本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力16、分析应用题：某中学设有两个学生食堂，正常情况下每某中学设有两个学生食堂，正常情况下每个食堂的就餐人数是个食堂的就餐人数是500人。近两年，随着人。近两年，随着学校办学规模的
38、扩大，就餐人数随之增加，学校办学规模的扩大，就餐人数随之增加，每个食堂就餐人数达到每个食堂就餐人数达到670人左右，每到中人左右，每到中午就餐时间，学生们排着长队等待就餐。午就餐时间，学生们排着长队等待就餐。如何减少学生就餐排队时间？请提出解决如何减少学生就餐排队时间？请提出解决这一问题的几种途径，并选择一种经济、这一问题的几种途径，并选择一种经济、最有效可行、最容易实现的办法，运用系最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析方法，分步骤说明你分析思考的过统分析方法，分步骤说明你分析思考的过程。程。参考答案：参考答案：系统分析：系统分析：1、明确问题、设立目标：、明确问题、设立目标：解决就餐时
39、的排队，要求经济、容易实现、解决就餐时的排队，要求经济、容易实现、有可行性。有可行性。2、收集资料、制定方案：、收集资料、制定方案：方案：方案：1）新建一个学生食堂。）新建一个学生食堂。2）不同年级学生的下课时间错开）不同年级学生的下课时间错开10分钟。分钟。3）在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。）在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。3、分析计算、评价比较：、分析计算、评价比较：方案一：新建一个学生食堂，投资大、工期长、方案一：新建一个学生食堂，投资大、工期长、不可行。不可行。方案二：不同年级学生的下课时间错开方案二：不同年级学生的下课时间错开10分钟，分钟，无需投资，方案可行。无需投资，方
40、案可行。方案三：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员，方案三：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员，增加食堂的窗口和工作人员，也受到空间的限制，增加食堂的窗口和工作人员，也受到空间的限制，增加开支的限制。增加开支的限制。4、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方案案2行之有效，最终采用。行之有效，最终采用。本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力3-2简单系统设计简单系统设计1、设计要求：、设计要求：系统要达到的目的和要求系统要达到的目的和要求2、设计分析：、设计分析：（1）系统分解若干个子系统）系统分解若干个
41、子系统（2）运用系统的思想考虑要解决的主要）运用系统的思想考虑要解决的主要因素因素3、设计方案：、设计方案：4、试验和评价：、试验和评价：台灯的设计方案台灯的设计方案一、台灯的设计要求：一、台灯的设计要求：1、功能要求：基本的照明功能，辅助功能。、功能要求：基本的照明功能，辅助功能。2、技术指标：亮度、技术指标：亮度300LX，不反光，不眩，不反光，不眩目，目，绝缘度度1M等。等。3、外观要求：美观，具有一定的装饰果。、外观要求：美观，具有一定的装饰果。4、耐用性：结构稳固，经久耐用。、耐用性：结构稳固，经久耐用。5、成本要求：不高于、成本要求：不高于20元。元。二、设计分析：二、设计分析：1
42、、台灯设计需要考虑的主要因素台灯设计需要考虑的主要因素:功能、结功能、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等2、可把台灯分解成支撑系统和电源系统，支、可把台灯分解成支撑系统和电源系统，支撑系统的要素有底座、支撑架、灯罩；电源系撑系统的要素有底座、支撑架、灯罩；电源系统的要素有开关、电线、插头、灯头、灯泡统的要素有开关、电线、插头、灯头、灯泡3、对各要素进行具体设计分析、对各要素进行具体设计分析1）支撑系统）支撑系统（1）底座：要保持稳定，底要大些；选择坚固的、底座：要保持稳定，底要大些；选择坚固的、不易碎的材料；体现个性化的风格。不易碎的材料；体现个性化
43、的风格。（2）支撑架：支撑灯罩，决定台灯的高度，还会影）支撑架：支撑灯罩，决定台灯的高度，还会影响到光线照射角度；应选择耐用、安全、低成本、响到光线照射角度；应选择耐用、安全、低成本、美观的材料。美观的材料。（3）灯罩：调节光线、安全保护；选择耐用、）灯罩：调节光线、安全保护；选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。等特性的材料。2）电源系统）电源系统（1）开关：通断电源或调节光线亮度。（常）开关：通断电源或调节光线亮度。（常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开关、触摸式开关、光控开关、声控开关等。
44、）触摸式开关、光控开关、声控开关等。）（2）灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡或）灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管（中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，灯管（中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，为了保护其视力，所要设计的台灯应连续平为了保护其视力，所要设计的台灯应连续平稳地发光，一般选择没有频闪或频闪较低的稳地发光，一般选择没有频闪或频闪较低的灯泡。）灯泡。）（3）灯头：配套的灯头）灯头：配套的灯头（4）电线：要求绝缘好、柔软、有一定的）电线：要求绝缘好、柔软、有一定的抗拉强度（花线、双绞线、护套线、电缆）抗拉强度（花线、双绞线、护套线、电缆）（5）插头：三相插头）插头：三相插头三、台灯设计方
45、案：三、台灯设计方案：方案方案1方案方案2方案方案3方案方案4附加功能设计附加功能设计在台灯底座上安装日历、笔筒、时钟等附件。或在台灯底座上安装日历、笔筒、时钟等附件。或增加定时开关功能，自动报警功能。增加定时开关功能，自动报警功能。台灯材料的选择：要注意尽量就地取材；并且要台灯材料的选择：要注意尽量就地取材；并且要尽量使用可再生资源；学会选择标准件。尽量使用可再生资源；学会选择标准件。在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为一个协调的整体。关系，使之成为一个协调的整体。四、方案的比较和优化四、方案的比较和优化1、比较：、比较：n在多个方案经构
46、思形成之后，我在多个方案经构思形成之后，我们往往要对这些方案进行评判和们往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的出发，比较，同时要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改方案或集中各方案的优点进行改进。进。2、方案优化、方案优化1）优化时首先要考虑最关键因素；）优化时首先要考虑最关键因素；2）其次考虑稳定性和耐久性；）其次考虑稳定性和耐久性；3）最后考虑加工难易程度、成本、环保性）最后考虑加工难易程度、成本、环保性等。等。方案的优化是一个综合考虑过程，它方案的优化是一
47、个综合考虑过程，它们相互关联、互相制约，要抓住设计的们相互关联、互相制约，要抓住设计的核心与关键，以达到最佳的效果。核心与关键，以达到最佳的效果。第四章第四章控制与设计控制与设计一、会考内容与会考要求一、会考内容与会考要求(一一)控制的手段与应用控制的手段与应用1、控制的含义、控制的目的和对象（理解）、控制的含义、控制的目的和对象（理解）1）控制的含义：人们按照自己的意愿和目的，通）控制的含义：人们按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。是控制。2）根据案例理解什么是控制目的、控制对象）根据案例理解什么是控制目的、控制
48、对象2、控制的手段和方法、控制的手段和方法(了解了解)1）从人工干预的情形来分：人工控制和自从人工干预的情形来分：人工控制和自动控制动控制2）从执行控制的部件来分：机械控制、）从执行控制的部件来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等等。气动控制、液压控制、电子控制等等。控制的手段可以是综合的。控制的手段可以是综合的。3、控制的应用、控制的应用(理解理解)控制广泛应用于日常生活、工农业生产、控制广泛应用于日常生活、工农业生产、国防中的应用国防中的应用、社会生活。、社会生活。(二二)控制系统的工作过程与方式控制系统的工作过程与方式给定量给定量被控量被控量控制量控制量控制器控制器执行器执行器被
49、控对象被控对象检测装置检测装置1、开环控制系统的基本组成、开环控制系统的基本组成：（应用）：（应用）控制系统的输出量不对系统的控制产生影响控制系统的输出量不对系统的控制产生影响2、闭环控制系统的基本组成：、闭环控制系统的基本组成：（应用）（应用）控制系统的输出量返回到输入端对控制过程产生影响控制系统的输出量返回到输入端对控制过程产生影响执行器执行器控制器控制器输入量输入量被控对象被控对象输出量输出量控制量控制量（三）闭环控制系统的干扰与反馈（三）闭环控制系统的干扰与反馈1、什么是干扰（理解）、什么是干扰（理解）除输入量以外引起被控量变化的各种因素称为干扰。除输入量以外引起被控量变化的各种因素称
50、为干扰。干扰由环境或人为所致，要克服也可利用（应用）。干扰由环境或人为所致，要克服也可利用（应用）。2、反馈的含义（理解）、反馈的含义（理解）控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈并与输入量进行比较的过程，就是反馈控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象给定值给定值被控量被控量干扰信号干扰信号+反馈环节反馈环节-3、闭环控制系统中反馈环节作用（了解）、闭环控制系统中反馈环节作用（了解）4、闭环控制系统的工作过程（了解）、闭环控制系统的工作过程（了解）5、功能模拟方法和黑箱方法（了解）、功能模拟方法和