現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法教學(xué)大綱

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法教學(xué)大綱ModernDesignMethod一、課程基本信息學(xué)時(shí)：24學(xué)分：1.5考核方式：考查，平時(shí)成績(jī)占30%中文簡(jiǎn)介：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是以培養(yǎng)本科大學(xué)生的現(xiàn)代設(shè)計(jì)能力為目的的專業(yè)基礎(chǔ)課程,重點(diǎn)是針對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的自動(dòng)化、定量化、概率化、動(dòng)態(tài)化、最優(yōu)化的特點(diǎn)和趨勢(shì),介紹一些常用方法解決工程設(shè)計(jì)問題的思路和原理。該課程包括：系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維、可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法等。二、教學(xué)目的與要求本課程的目的：本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的必修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)別和聯(lián)系，各種常用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法能夠解決哪些生產(chǎn)實(shí)際問題以及解決問題的思路，對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)際的關(guān)系有較具體的認(rèn)識(shí)，能夠初步進(jìn)行產(chǎn)品功能原理方案設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等計(jì)算。教學(xué)基本要求：本課程重點(diǎn)介紹設(shè)計(jì)方法學(xué)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、智能工程等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，對(duì)設(shè)計(jì)方法學(xué)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法作了簡(jiǎn)單介紹。目的使學(xué)生在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)，較具體地了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的聯(lián)系與區(qū)別，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決生產(chǎn)實(shí)際問題的范圍和思路,并初步掌握某些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在機(jī)電工程中的應(yīng)用。三、教學(xué)方法與手段以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)入教學(xué)領(lǐng)域，已經(jīng)并將繼續(xù)深刻地改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念、教學(xué)方法和教學(xué)手段。根據(jù)具體情況，結(jié)合教學(xué)過程，改進(jìn)教學(xué)方法。提倡采用多媒體教學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，在課外作業(yè)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力。四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo) 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時(shí)分配理解211重點(diǎn):1.掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)的概念和特點(diǎn)；2．了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)的過程及相關(guān)技術(shù)；3.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的區(qū)別；4.了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三個(gè)基本階段。基本要求：1.掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)的概念和特點(diǎn)，2.了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三個(gè)基本階段。第二章系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)法掌握2第一節(jié)技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對(duì)象第二節(jié)系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)方法11重點(diǎn)：1.掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理、方法與步驟第三章創(chuàng)造性設(shè)計(jì)方法掌握2創(chuàng)造力和創(chuàng)造過程創(chuàng)造技法11重點(diǎn)：1.能夠理解創(chuàng)造思維及創(chuàng)造設(shè)計(jì)法的過程?；疽螅?、了解設(shè)計(jì)方法學(xué)的涵義及研究對(duì)象；2、理解并能夠確定技術(shù)系統(tǒng)；3、掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理、方法與步驟；4、掌握評(píng)價(jià)決策方法中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法和模糊評(píng)價(jià)法。第四章優(yōu)化設(shè)計(jì)法掌握10概述優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展與應(yīng)用；優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型；優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類；一維搜索；無約束優(yōu)化算法；約束優(yōu)化算法。0.50.5212211重點(diǎn)：進(jìn)退法；黃金分割法；迭代方法難點(diǎn)：黃金分割法；迭代過程基本要求：1、熟悉優(yōu)化設(shè)計(jì)的定義、數(shù)學(xué)模型和分類；2、掌握數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)變量與設(shè)計(jì)空間、約束條件、可行域及目標(biāo)函數(shù)等常用術(shù)語；3、理解函數(shù)的方向?qū)?shù)和梯度的基本概念，無約束與有約束目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)解的規(guī)律；4、了解一維搜索的基本概念，掌握黃金分割法的計(jì)算步驟；5、了解無約束優(yōu)化算法的特點(diǎn)，理解梯度法、牛頓法的基本原理，掌握其迭代方法；6、理解復(fù)合形法的本質(zhì)及迭代過程，罰函數(shù)法的概念及運(yùn)算方法。第五章可靠性分析掌握8可靠性的概念和設(shè)計(jì)特點(diǎn)；可靠性設(shè)計(jì)中常用的特征量；應(yīng)力――強(qiáng)度干涉模型和零部件的可靠性設(shè)計(jì)；系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)；機(jī)械系統(tǒng)的故障樹分析。12221重點(diǎn)：系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方法難點(diǎn)：系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方法基本要求：了解可靠性的基本概念和可靠性設(shè)計(jì)中常用的特征量；2、掌握應(yīng)力――強(qiáng)度干涉理論和系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的基本方法。五、推薦教材和教學(xué)參考資源1、教材《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》，孫靖民主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005年版?！稒C(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，陳秀寧主編，高等教育出版社，2006年版。2、參考：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法趙松年主編機(jī)械工業(yè)出版社1996年11月；現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法張鄂主編西安交通大學(xué)出版社1999年10月；機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)黃境遠(yuǎn)主編機(jī)械工業(yè)出版社1991年；中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典（第一卷）余俊主編江