現(xiàn)代設計方法教學大綱

現(xiàn)代設計方法教學大綱ModernDesignMethod一、課程基本信息學時：24學分：1.5考核方式：考查，平時成績占30%中文簡介：現(xiàn)代設計方法是以培養(yǎng)本科大學生的現(xiàn)代設計能力為目的的專業(yè)基礎課程,重點是針對現(xiàn)代設計的自動化、定量化、概率化、動態(tài)化、最優(yōu)化的特點和趨勢,介紹一些常用方法解決工程設計問題的思路和原理。該課程包括：系統(tǒng)設計思維、可靠性設計、優(yōu)化設計和現(xiàn)代設計中的先進設計方法等。二、教學目的與要求本課程的目的：本課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)的必修課。通過本課程的學習，使學生了解現(xiàn)代設計與傳統(tǒng)設計的區(qū)別和聯(lián)系，各種常用的現(xiàn)代設計方法能夠解決哪些生產(chǎn)實際問題以及解決問題的思路，對現(xiàn)代設計和生產(chǎn)實際的關系有較具體的認識，能夠初步進行產(chǎn)品功能原理方案設計、優(yōu)化設計、可靠性設計等計算。教學基本要求：本課程重點介紹設計方法學、優(yōu)化設計、可靠性設計、機械動態(tài)設計、計算機輔助設計、智能工程等現(xiàn)代設計方法，對設計方法學等現(xiàn)代設計方法作了簡單介紹。目的使學生在較少的學時內(nèi)，較具體地了解現(xiàn)代設計與傳統(tǒng)設計的聯(lián)系與區(qū)別，采用現(xiàn)代設計方法解決生產(chǎn)實際問題的范圍和思路,并初步掌握某些現(xiàn)代設計方法在機電工程中的應用。三、教學方法與手段以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)進入教學領域，已經(jīng)并將繼續(xù)深刻地改變傳統(tǒng)的教學觀念、教學方法和教學手段。根據(jù)具體情況，結(jié)合教學過程，改進教學方法。提倡采用多媒體教學和計算機輔助教學，在課外作業(yè)、課程設計等環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生應用計算機的能力。四、教學內(nèi)容及目標 教學內(nèi)容教學目標學時分配理解211重點:1.掌握現(xiàn)代設計的概念和特點；2．了解現(xiàn)代設計的過程及相關技術(shù)；3.傳統(tǒng)設計與現(xiàn)代設計方法的區(qū)別；4.了解機械產(chǎn)品設計的三個基本階段?；疽螅?.掌握現(xiàn)代設計的概念和特點，2.了解機械產(chǎn)品設計的三個基本階段。第二章系統(tǒng)分析設計法掌握2第一節(jié)技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象第二節(jié)系統(tǒng)分析設計方法11重點：1.掌握系統(tǒng)設計的原理、方法與步驟第三章創(chuàng)造性設計方法掌握2創(chuàng)造力和創(chuàng)造過程創(chuàng)造技法11重點：1.能夠理解創(chuàng)造思維及創(chuàng)造設計法的過程。基本要求：1、了解設計方法學的涵義及研究對象；2、理解并能夠確定技術(shù)系統(tǒng)；3、掌握系統(tǒng)設計的原理、方法與步驟；4、掌握評價決策方法中的技術(shù)經(jīng)濟評價法和模糊評價法。第四章優(yōu)化設計法掌握10概述優(yōu)化設計的發(fā)展與應用；優(yōu)化設計的數(shù)學模型；優(yōu)化設計的分類；一維搜索；無約束優(yōu)化算法；約束優(yōu)化算法。0.50.5212211重點：進退法；黃金分割法；迭代方法難點：黃金分割法；迭代過程基本要求：1、熟悉優(yōu)化設計的定義、數(shù)學模型和分類；2、掌握數(shù)學模型、設計變量與設計空間、約束條件、可行域及目標函數(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函數(shù)達到最優(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算步驟；5、了解無約束優(yōu)化算法的特點，理解梯度法、牛頓法的基本原理，掌握其迭代方法；6、理解復合形法的本質(zhì)及迭代過程，罰函數(shù)法的概念及運算方法。第五章可靠性分析掌握8可靠性的概念和設計特點；可靠性設計中常用的特征量；應力――強度干涉模型和零部件的可靠性設計；系統(tǒng)的可靠性設計；機械系統(tǒng)的故障樹分析。12221重點：系統(tǒng)可靠性設計方法難點：系統(tǒng)可靠性設計方法基本要求：了解可靠性的基本概念和可靠性設計中常用的特征量；2、掌握應力――強度干涉理論和系統(tǒng)可靠性設計的基本方法。五、推薦教材和教學參考資源1、教材《機械優(yōu)化設計》，孫靖民主編，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005年版?！稒C械系統(tǒng)設計》，陳秀寧主編，高等教育出版社，2006年版。2、參考：現(xiàn)代設計方法趙松年主編機械工業(yè)出版社1996年11月；現(xiàn)代設計方法張鄂主編西安交通大學出版社1999年10月；機械設計學黃境遠主編機械工業(yè)出版社1991年；中國機械設計大典（第一卷）余俊主編江