现代设计方法课程论文

现代设计方法课程论文（精选9篇）

篇1：现代设计方法课程论文

现代设计方法-课程介绍

1.课程的总体情况

现代设计方法学是一门正在形成和发展的新兴学科，它研究产品设计规律、产品设计程序及产品设计各阶段具体方法。现代设计方法学是机械工程及自动化等相关专业的一门重要课程，课程计划36-45学时.2.教学目标

本课程试图用系统工程的观点，综合各门课程基础知识，使学生掌握机械产品设计通用方法，其目的在于总结设计规律、启发创造性。在给定条件下，实现高效、最优化设计，培养开发性、创造性产品设计人才。

3.主要教学内容

基于现代设计方法种类繁多，内容又十分广泛的特点，任课教师结合多年来从事教学与科研工作的经验，将本书的重点放在目前应用十分广泛的五大类现代设计方法：创新设计、优化设计、可靠性设计、弹性力学有限元及设计中评价与决策方面。这五种方法，突出体现了现代设计方法与传统设计方法在思想方法上所发生的三个方面的深刻变化，即设计最优化思想、高速度高精度分析思想与设计参数随机化的思想。

4.教学方法

本课程教学始终贯彻理论-方法-应用教学理念。具体方法如下：

⑴ 在上课之前首先布置同学们对下一次要上课的内容进行复习，而在上课时首先挑选1-2位同学对其进行提问，看一看他们对将要学习课程内容的自学理解，然后，再根据情况，以简洁的语言将课程内容讲解一遍，对关键内容重点讲解。

⑵ 在理论-方法讲解后，通常要通过1-2个实例来讲解这理论的应用方法和步骤。

5.教学特点

本课程教学的主要特点是，针对工科应用性强的特点，采用了理论结合实际的教学方法。通过理论-方法-应用教学理念能使学生更好的理解。

6.选定的教材

本教材是该主讲老师主编，苏州大学出版社出版，连续使用了6届，修订了二次，正在准备第三次修订。

篇2：现代设计方法课程论文

11材料2班

夏万林

学号20110410210234

现代设计方法，用英文取名为“Modern Design Technique”，是当今时代为产品制造或工程项目完成到实体化全过程而制订的技术上的方案、图样与程序。“现代设计方法”是对应于传统设计方法而提出与发展的，为一种大概念，有大的范畴，其下位可有现代机械设计方法、现代模具设计方法等。

进入大三，迎接我们的是真正的专业课，不再是以前的公共课或者是专业基础课，而《优化设计导论》作为专业课中的必修课，即是非常重要的一门课，同时也是一门结合机械类各科目知识的一门综合性课程。在近一学期的学习中，我不仅仅是学到了比较多的综合性设计方法同时也很好的认识了我们的好老师-卢老师。卢老师的课堂教学非常幽默且具有非常强的科学性。卢老师基本上是每节课都会要求同学自己动手画画做做，不要总是这样听着而什么是事都不做，尽量调动大家学习的积极性，让大家多学点，让同学愿意听，想去学。

这门课程给我们讲解了有限元设计、优化设计、机电一体化设计、计算机辅助设计、创新设计、生命周期设计、虚拟设计、稳健设计、并行设计、智能设计等十种现代设计方法。其中前面四种为较成熟应用正普及类，后面六种为较新颖内容正发展类，可以说是设计学的一个大综合。广义最优化方法有解析法、数值法、图解法、实验法、情况研究法等，工程技术问题中的最优化方法主要是指解析法和数值法，且以数值法为最典型、最具代表性，因此、本书主要讲述数值法。纵观世界机械类设计发展历史，从19世纪中叶英国工业革命至今，机械工业不断革新其要求也不断改变，现今对各个设计员的要求不断提升，由以前的单一机械结构设计到后来的机电一体化再到如今的机、电、计算机三位一体的设计要求，这样对于我们大学生尤其是三本院校的大学生，本身基础较薄弱，学习现代设计要求也不断提高、相应的难度也在提升。

通过这半个学期的学习，自己对现代设计方法有了一定的认知和掌握。我觉得开设本课程要达到的主要目的是：通过对经典解析法、线性规划与非线性规划法、数值法中的基本概念、理论和方法的学习，对工程设计实例分析的了解和熟悉，我们可以拓宽视野，增强创新设计意识，掌握现代设计方法的基本思想和基本方法，初步具有解决机械优化设计和分析问题的能力。学校的图书馆也有许多相关的书籍期刊，通过课本的学习和课外知识的学习以及《机械设计》课程学习的基础，我对设计过程的复杂性和相关基础过程有了一定的认识，其过程主要为首先是任务的提出，确定需求和潜在的需求；然后是可理解的形成，即概念设计，包括扫描技术可能和产生矛盾统一设想；最后是对可能解的评估、优选和确认，并产生最终解。通过这门课程的学习我还解决了另一个问题，对机械设计的现代设计方法的相关类型有了一定的认识。通过课程中的优化设计、解析法、数值法等方面的学习我深刻的认识到现代设计方法主要基于以下四个类型开展设计方案的。主要是结构模块化设计方法、基于产品特征知识的设计方法、系统化设计方法、智能化设计方法四个方面的设计方法，我的学习提纲也就是从这四个方面铺开的。

篇3：现代设计方法课程论文

1 目前课程考核存在的主要问题

(1) 实验课时偏少问题, 无法上机考核。课程需要将课堂理论推导, 数学计算通过matlab软件编程实验来具体实现, 工程应用软件操作也都需要上机, 目前6个学时的实验课, 只能教学生学习些粗浅的应用, 没有上机考核时间。 (2) 考试内容问题。以往考核重知识轻能力。计算题目难出。如果题目太肤浅, 无法达到教学目标要求;如果题目有深度, 通过题目计算解答来帮助学生理解和掌握应该掌握的技术, 那计算相当大, 有相当的难度, 如果采取常规两小时内闭卷考试, 是无法完成计算工作。考试内容, 答案唯一的考题多, 填空、判断、单选、多选、简答等客观性试题多, 综合性思考、分析论述、证明、应用等主观性试题少, 留给学生探索创新的机会少, 学生考试起来, 只需从大脑中“调”记忆的内容而不用动脑思考, 这也为作弊造成了便利, 不利于学生实践能力创新能力的培养。 (3) 考核方式单一问题。要么出大作业, 要么闭卷考试。都有弊端与不足。大作业容易出现抄袭, 闭卷考试, 无法检验综合能力。考核基本上以期末一次性考试为主, 口试、答辩方式少, 理论考试多, 实践能力考核少, 这种考核方式, 导致学生“平时松、考前紧, 考中作弊、考后忘”, 考前突击成为普遍, 考试变成仅仅考记忆力, 而非考对知识的理解、掌握和灵活应用。培养的学生往往成为考试的机器, 高分低能, 而非创新达人, 非高素质, 复合型, 综合性应用人才。 (4) 缺少对考核方式方法内容的在考核。考试的内容, 难易程度, 知识覆盖范围, 分值比例的安排等都是由任课教师决定, 学校把关不严。导致没能达到检验学习效果, 促进知识掌握, 推动学生素质和能力提高的目的。

2 课程考核改革实施方案

根据前述存在的问题, 结合相关专家的教学经验, 本课题组从多角度分析、思考与探究现有考核机制, 为了实现调动学生学习的积极性和主动性, 培养学生的创新精神和实践能力, 提高学生的综合素质和整体水平, 提出可操作的实施方案有以下几方面。

第一, 建立健全本课程科学的考评体系。在调查研究、总结经验教训的基础上, 研究和制订考评体系, 以及考试标准。对考试的目的、内容、方法、形式加以规范, 科学制订本课程的考试方式办法。

第二, 边学边考, 及时反馈。课程学习过程的考核与课程总体考核的结合。确立平时考核的内容、方式及在课程总成绩中的比例。根据不同阶段的教学要求, 灵活运用提问、讨论、作业、小论文、小测验等方式了解学生学习状况, 并通过测验获取教学信息。同时还规定学生成绩的评定由过程考核成绩和课程总体考核成绩综合确定, 并逐步加大过程考核成绩在总成绩中所占的比例。从而鼓励和调动学生平时学习的主动性和积极性, 测试出学生在学习过程中掌握知识和运用知识的能力。任课教师抽出一定时间来反馈试卷分析的内容, 对所考核的内容进行试卷讲评, 使学生及时查找分析学习中存在的问题, 帮助其巩固所学的知识。

第三, 课内与课外考核的综合。把课本的学习与课外的阅读、课内外的表现、校内学习与校外实践结合。学生应当不应只局限在熟悉教材上, 而应有较宽的知识面, 有能够运用所学的知识和技能来分析、解决问题的能力, 这就要求考试内容的安排, 不仅考学生的记忆力, 更要考查学生们的理解力, 以及他们运用规律来解决问题的能力, 提倡、引导、鼓励大学生在前人已有知识的基础上努力提出新的见解, 形成新的思想, 为未来开拓新的科学领域作扎实的准备。

第四, 加强实验内容的考核。目前实验部分内容是在不断朝着模拟科研的、设计型和创新型的综合性独立大实验发展, 对实验部分的考核, 应重点考查学生们的实际操作能力、对综合性独立大实验) 知识的分析和理解, 以及是否理论联系实际等。

第五, 完善学生自我考核。为便于学生自学, 完善教材中例题、习题的详细步骤和解题过程, 便于学生重点明白和弄清楚自我考核出错时, 问题出在哪里, 查找问题的原因, 出现问题能得到及时纠正和改正。

第六, 突出对实践能力和创新能力的考核。除了考基础知识, 更要考知识理解和应用能力、创新能力, 因此需要安排一定量的综合性和实践性题目, 引导学生批判性学习, 通过题目激发学生的知识应用能力, 使得考试不在只是记忆, 更是考知识灵活使用, 开拓创新

第七, 实施网络考核, 搭建师生互动平台。通过网络系统为学生和教师提供自我测评与互动性测评的条件, 让学生在学习——评价——学习的良性循环过程中取得进步和发展。为师生搭建一个探讨、答疑、辩论、学习互助、资料共享等的网络平台, 开辟开放式学习、互动式考核渠道。

3 实施成果

制定出一份课程考核体系的规范性文件。制作一套标准化的试卷 (试题) 库 (附答案) 。制作出阶段考核题库 (附答案) 。制定出课程论文、面试题目库。给出课外阅读的素材、资料等读物。给出实验考核内容。完善教材内的例题求解过程和步骤, 给出教材习题的答案。给出与课程相关的综合性和实践性题目。建立网络考核、师生互动平台。

4 结语

通过以上提供的规范性的不同类型题目题库, 有综合性的, 有实践性的, 有各阶段的, 有期末的, 有实验的, 有网络的等多形性、多方式的考核, 为学生自我考核, 教师统一考核, 以考促学促教, 在师生互动中, 在实践活动中, 完成考核, 带动学生的参与性, 积极性, 提高学生的整体能力和素质, 增强学生就业能力, 都有极大帮助。

参考文献

[1]唐琦, 马明霞, 雷迅.高等院校课程考核改革探索[J].中国成人教育, 2012 (1) :139-140.

[2]庞丽娟, 薛小莲, 王豪.以课程考核改革为突破口构建课程考核质量监控体系的探索[J].中国大学教学, 2007 (10) :53-54.

[3]汤陆文.《材料成型设备及自动化》教学方法探析[J].中国电力教育, 2014 (21) :103-119.

篇4：现代设计方法课程教学方法初探

关键词：现代设计方法多媒体工程案例教学法启发式教学法

中图分类号：G62 文献标识码A 文章编号：1674-098X(2012)03(c)-0000-00

1 引言

《现代设计方法》是工科学校机械专业及近机类专业重要的一门综合性专业课程，它融汇了当今机械设计技术的精华，与各相关学科紧密联系。现代设计方法主要研究设计方法学的基础理论以及优化设计、可靠性设计、动态设计、有限元法、计算机辅助设计、人工神经网络、工程遗传算法等现代设计理论与方法，是扩大学生专业知识的广度和深度、提高学生创新设计能力和应用实践能力的一门重要课程。

课程的特点是设计方法种类多、复杂抽象、理论性强，涉及数学建模、数值分析、模拟仿真等多方面的知识，对学生的工程数学基础要求比较高；同时该课程又具有很强的实践性，研究的内容直接面向工程中的优化设计问题，与工程应用紧密结合。因此，在教学过程中，除讲授学生必须掌握的基本理论外，还要特别注重培养学生分析和解决实际问题的能力。当前，由于学分制的实施，现代设计方法教学时数较少，只有2个学分，32个课时，要在有限的时间内让学生既掌握基本理论又培养其分析和解决实际问题的能力，对任课教师来说是一种挑战。

2 教学方法探讨

2.1 课程内容体系的合理安排

现代设计方法是在继承和发展传统设计方法的基础上融会新的科学理论和新的科学技术成果而形成的，是以设计产品为目标的一个知识群体的总称。目前新兴的设计理论与方法主要包括设计方法学、优化设计、并行设计、模块化设计、绿色设计、模糊设计、可靠性设计、相似设计、摩擦学设计、动态设计、计算机辅助设计、有限元法等。

通过分析目前新兴的现代设计理论与方法，其主要理论分成两大类：一是概念性强的内容，如设计方法学、创新设计、并行设计、计算机辅助设计等，主要涉及设计理念、创新思维、空间想象能力的培养；二是理论性强的内容，如优化设计、可靠性设计、有限元法、动态设计、遗传算法等，主要涉及算法基本原理、算法的计算机实现等。

现代设计方法的核心是优化设计，各种不同的设计理论与方法从本质上讲都是优化设计思想的具体实现方法。由于课程教学大纲计划的授课学时是有限的，因此必须结合当前机械设计的实际需求对课堂教学内容体系进行适当调整，使学生在有限时间内接触到较多的实用知识。围绕机械专业目前的工程设计实际，课堂讲授的主要内容包括：设计方法学的相关知识，主要包括机械产品设计的一般进程、设计规律、设计思维、工作方法、设计工具等；部分机械工程中常用的优化设计理论，主要包括优化设计、机械动态设计、有限元法、可靠性设计、神经网络、遗传算法等。在各部分内容讲授过程中，以优化思想为主线，注意结合工程实例时刻提及该方法在机械优化设计中的应用，使学生既学习了基本理论又能使学生了解所学内容的工程应用，从而提高课堂教学效果。

2.2 多媒体教学与板书教学结合

课程中部分内容理论性较强，内容又较为抽象，同时对于课程的整体理解又具有重要作用，此时宜采用传统的板书教学。例如优化设计的内容，既是学生学习古典优化方法时的重要内容，也是学生建立优化设计思想的重要基础，是需要重点讲解的一部分内容。在由工程实例引入优化问题的数学模型后，求解该数学模型就需要用到古典典优化理论，这时需要采用传统的板书教学，可以利用板书教学内容停留时间长，逻辑推理清楚、学生便于理解和掌握的优点，提高此部分内容的课堂教学效果。其它如可靠性设计及有限元法等相关的部分内容也适宜部分采用板书教学的方式。

对于课程中与工程实际联系紧密的部分内容宜采用多媒体教学，这有利于发挥多媒体教学信息量大，且可以对大量实际应用进行动画显示等优点。例如，在讲述采用有限元法进行结构分析时，可以利用多媒体图片来显示工程结构采用进行网格剖分后的结构离散模型和加载求解后的结构应力云图，可以让学生直观地理解采用有限元方法进行结构分析的步骤和求解特点。在讲述遗传算法时，可以利用多媒体图片来显示随着遗传算法的进行，每一代群体的平均适应度及最优个体的适应度的变化规律，从而使学生更直观地理解遗传算法中群体的进化过程。

2.3 工程案例教学法

现代设计方法中的部分设计方法，理论性较强且难度大，如优化设计、有限元法、机械动态设计等。在课堂讲授时，如不结合工程案例，则易使教学过程单调枯燥，学生丧失学习兴趣，从而降低课堂教学效果。因此，在讲授过程中需要采用工程案例教学法，将合适的工程实例引入教学，由于工程案例引出相关理论内容，这有利于提高学生学习兴趣，提高课堂教学效果。

如在讲述优化设计中的约束优化时，以学生在学习机械设计课程时所做的减速器课程设计为例，当时的设计思路是：先依据传统设计经验确定好关键设计参数，然后依据减速器的工作条件和强度要求进行校核，以确定已选定的设计参数是否合适，若不合适，则再修改设计参数，重新进行校核，最后确定一个满足工作条件和强度要求的设计方案，整个设计过程并未考虑最终得到的减速器设计方案是否是满足工作条件和强度要求的重量最轻、造价最省的设计方案。那么，如何来确定满足工作条件和强度要求的重量最轻的设计方案？在提出此问题后，引导学生依据优化设计的思路进行求解：先确定减速器体积的表达式，以此作为目标函数，并选择表达式中的关键参数作为设计变量，以工作条件和强度要求作为约束条件，将实际的减速器设计问题转化为在满足约束条件下对目标函数求最优解的优化数学模型，求解此数学模型，即可以确定满足工作条件和强度要求的最优的减速器设计方案。通过这个实例，学生既了解了如何将实际工程问题转化为优化问题的数学模型，又激发了学生求解此数学模型的兴趣。然后，在此优化数学模型的基础上向学生讲解如何来求解这一约束优化的问题，即向学生讲解约束优化问题的一般求解方法。

2.4 启发式教学

在课堂教学中，应尽量避免填鸭式教育，采用启发式教学方法，将要解决的问题分解成一个个相互联系的子问题，通过设问引导学生利用已有知识去主动进行理论分析和解决实际问题。

例如，在讲述可靠性设计的内容时，笔者在这里举了一个起重机钢丝绳可靠性的例子，通过设计问题的形式让学生自己去理解可靠性的内容。假定起重机钢丝绳工作时横截面上的应力小于钢丝绳所用材料的许用应力，按传统的强度设计原则，此时钢丝绳的强度是安全的，而实际上起重机钢丝绳的可靠度是否是100%即钢丝绳是否绝对安全？很明显，学生也知道钢丝绳并不是绝对安全，那安全的概率是多少？假定钢丝绳所受荷载和钢丝绳材料的许用应力均是符合正态分布的随机变量，通过向学生介绍应力-强度干涉理论，让学生自己去推导钢丝绳的可靠度。通过对这个实例的思考和分析，学生体会到机械工程中的物理量都是随机变量，初步建立了可靠性设计的概念，了解了传统的安全系数设计与可靠性设计的区别与联系，同时也掌握了可靠性设计在工程设计中的应用方法。

教学实践表明，启发式教学法使学生的学习兴趣得到了明显提高，其学习积极性也得到了充分发挥。学生乐于在教师的引导下通过自学去一步步解决实际问题，他们的自学能力及分析和解决实际问题的能力在这一过程中都得到较大程度的提高。

2.5 MATLAB软件及ANSYS软件应用于课堂教学

现代设计方法作为一门与工程应用联系紧密的课程，各种设计方法随着现代计算机技术的发展而不断完善。学生在理解理论知识的基础上，对于实际解决问题时所用的计算机软件工具也必须有相当程度的了解。笔者在教学中，采用了工程中广泛应用的MATLAB软件及ANSYS软件作为课堂教学的辅助工具。

例如，在讲述遗传算法时，针对工程实际问题，在建立优化数学模型后，除可以采用一般的计算机语言如C语言或MATLAB来编制遗传算法优化程序进行求解之外，还可采用MATLAB软件的gaot遗传算法优化工具箱，设置运行参数，输入目标函数和约束函数，从而得到问题的最优解。

在讲述有限元法的内容时，除讲述有限元法基本理论外，还向学生介绍了工程中常用的ANSYS有限元分析软件。通过对一些典型结构分析实例的学习，学生熟悉了利用ANSYS软件进行结构分析的求解过程，解决工程实际问题的能力也得到了提高。

通過这些辅助软件的应用，学生既学习了基本理论，又掌握了利用软件来解决工程实际问题的方法，从而提高了课堂教学效果。

2.6 增加实践环节改进

在课程基本内容讲授完后，向学生布置大作业，这些作业都是面向工程应用的实际问题，要求学生利用所学的理论去解决。例如，在课程学习基本完成之后，向部分学生布置了一道对减速器进行优化设计的大作业，让学生自己选用合适的优化方法，对其在机械设计课程设计中所设计的减速器进行优化设计。部分同学采用了古典优化算法，自己采用MATLAB语言来编制优化设计程序；部分同学采用了有限元法建立了减速器的结构分析模型并进行了优化设计；部分同学采用了遗传算法并编制了优化程序。通过这些动手项目的训练，学生除了能够有效复习巩固所学内容之外，还能够培养分析和解决实际问题的能力，而这些锻炼对于培养具有创新精神的高素质工程技术应用人才无疑具有重要作用。

3 结语

现代设计方法作为一门课时较少且有较大难度的重要专业课，对于任课教师如何在有限的时间内达到既能完成教学大纲规定的教学内容又能培养学生创新应用能力提出了挑战。笔者根据自己的教学实践，在该课程的教学内容安排上选取以机械优化设计思想为主的知识单元，在教学方法上采用了工程案例教学法和启发式教学法，并增加了实践教学环节，实践表明，这些措施明显提高了该课程的教学效果。

参考文献

[1] 赵松年,佟杰新,卢秀春.现代设计方法[M].北京:机械工业出版社,1999.

[2]《现代设计方法》教学方法的实践与初探[J].中国科技信息,2008(10):226-227.

[3]《现代设计方法》理论与实践环节教学探讨[J].高教论坛,2009(5):100-101.

篇5：现代课程编制的过程与方法

课程编制是一个复杂的系统的研究与发展过程，它要通过教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）行政人员、课程专家、学科专家、社区代表以及教师与学生等多方人员的协同工作。我国长期以来，课程编制主要是少数专家和教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）行政部门的事，它对保证我国教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）质量起到了很好的作用，但对学生及地区经济发展的适应性不够。另一方面，它造成了我国课程更新缓慢，脱离学生生活实际，脱离社会发展现实。所以，在面向21世纪社会发展的大背景下，我国开始了轰轰烈烈的新一轮课程改革，第三次全教会决定也明确指出要“调整和改革课程体系、内容、结构，建立新的基础教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）课程体系，试行国家课程、地方课程和学校课程，改革课程过分强调学科体系，脱离时代和社会发展以及学生实际的状况。抓紧建立更新教学内容的机制，加强课程的综合性和实践性。”目前，新一轮课程改革实践已在全国开展。据报道，从起，大中城市和县城所在镇以上小学，三年级开始新型英语课，有条件的地方一年级就可以试点，中学不修满社会实践学分不能毕业，各地都要建立社会实践基地。小学增设法制和心理课。中小学还要开展计算机品德教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）和信息技术课。我国基础教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）要用的时间实现新一轮课程改革。这样一个任务繁杂的过程，要想取得圆满的成功，就必须在课程编制理论的指导下运用科学的方法才能实现。

在课程编制理论上有很多模式，最为著名的是美国课程专家拉尔夫・泰勒的目标模式。它把课程编制的.过程分为四个步骤：即确定教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）目标、选择学习经验、组织学习经验、评价学习结果。塔巴对这一模式进行补充和完善，发展成八个阶段：诊断需要、形成具体的目标、选择内容、组织内容、选择学习经验、组织学习经验、评价和检查平衡性和顺序性。课程学者斯坦毫斯和阿特金提出了课程编制的过程模式。这一模式并没有教学目标，它仅仅提供一些题目和观念，由教师根据班级特征资料和时间，自行修订和使用。它要求教师能够成为科学专家，与学生一起探讨，发现基本的原理，实现课程的目的。其基本的程序是：设定一般目标，实施有创造性的教学活动，论述教学活动引起的结果。另外，还有其它一些模式。目前在课程理论与实践中占主导地位的课程编制模式是课程目标模式。根据各种课程编制模式以及我国的课程编制实际，课程编制过程一般有以下几个步骤。

(一)课程规划阶段

课程规划就是课程工作者根据教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）目标、培养目标制定课程目标、设计课程方案、制定课程标准和编写教材的过程。

首先课程编制者要认真学习和研究我国的教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）目标和各级各类学校的培养目标，据此制定出课程计划。课程计划主要由课程编制的指导思想、培养目标、课程设置及说明、课时安排、课程开设顺序和时间分配、考试考查制度和实施要求几部分构成。在我国当前全面推进素质教育（www.xfhttp.com－雪风网络xfhttp教育网）的时代背景下，在指导思想上，要以学生的创新精神和实践能力的培养为根本目标，增强课程设置的灵活

篇6：《现代物流管理概论》课程设计

汪艳涛

2011年2月28日

一、教材内容分析

（一）教材各章节之间的关系

本教材是经济、管理类专业的必修专业课。本教材共分九章，分别介绍了现代物流基础知识，现代物流系统概述、现代物流管理概述、企业物流、第三方物流、现代物流技术与电子商务、国际物流、供应链管理及绿色物流等内容。各个章节具有承前启后的作用，前一章节是后一章节的学习基础。

（二）教材与其他专业课的关系

首先，《现代物流管理概论》与《管理学》是分不开的，在学习《现代物流管理概论》之前最好有一定的管理学基础。其次，《物流基础》也是学好现代物流管理的前提。尤其是涉及到物流方面的知识。

（三）教材的增删

本教材共分为9个章节，鉴于内容的完整性以及教学周次的安排，本教材无删减章节。

二、重难点

（一）重点：

物流的概念；物流系统的概念和基本要素；物流管理中的客户服务管理、成本管理、质量管理和标准化；企业物流中的供应物流、生产物流、销售物流以及废弃回收物流；第三方物流；供应链管理。

（二）难点：

现代物流管理系统的理解，包括运输、仓储、装卸搬运、货物包装、流通加工、配送、物流信息；物流客户服务管理、成本管理、质量管理和物流标准化企业物流的相关知识，第三方物流以及国际物流。

（三）关键：

掌握物流系统、现代物流管理的内容、企业物流、第三方物流、国际物流。

三、教材处理

以内容为基础，围绕物流管理的过程进行讲授。

四、教学方法

（一）讲授法。对一些理论知识和概念知识进行讲授法。

（二）案例分析法。结合实际的案例进行分析，培养学生

分析问题和解决问题的能力。

（三）讨论法。提出几个与本单元内容有关的热点问题或前沿问题，供学生思考和讨论，培养学生自主学习和研究的能力。

（四）网上冲浪法。这是一种基于互联网的搜集资料和自主性学生的方法。

五、教学手段

通过互动式、体验式、模拟式、任务驱动式和自主学习式的实践教学提高学生对物流管理的感性认识，培养学生学习物流管理的兴趣，激发学习的主动性和积极性；同时，提升学生对物流管理理论和方法的认识和培养学生自我学习的能力；培养学生提出问题、分析问题和解决具体管理问题的能力，学生能够将物流管理的一般理论和方法应用于具体的现实的学习、生活和组织管理中去。最后，培养学生的综合管理能力和创新能力，这也是物流管理实践教学的最高目标。

六、实训内容

对具体的案例运用所学的物流管理理论进行分析。

七、考核方式

篇7：现代设计方法感想

学习心得体会

姓

名：

张

湉

序

号：

班

级：

09级机自2班

学

好：

24091901612

系

别：

机械与电子工程系

指导教师：

张晓红老师

日

期：

2012年4月7日

《现代设计方法》学习心得体会

——09机自2班 张湉（45号）

进入大三，迎接我们的是真正的专业课，不再是以前的公共课或者是专业基础课，而《现代设计方法》作为专业课中的必修课，即是非常重要的一门课，同时也是一门结合机械类各科目知识的一门综合性课程。在近一学期的学习中，我不仅仅是学到了比较多的综合性设计方法同时也很好的认识了我们的好老师-张老师。张老师的课堂教学非常幽默且具有非常强的科学性。张老师基本上是每20分钟左右便给我们一定的时间休息会儿，这样听课就不会非常疲惫，做到劳逸结合，确实学习效果也非常好。

这门课程给我们讲解了设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元法、机械动态设计、计算机辅助设计、人工神经元计算方法、工程遗传算法、智能工程等九种现代设计方法。可以说是设计学的一个大综合。虽然课程还没有讲解完，但是通过已经学的知识和预习的相关知识我对这一课程有了一定程度的认识。纵观世界机械类设计发展历史，从19世纪中叶英国工业革命至今，机械工业不断革新其要求也不断改变，现今对各个设计员的要求不断提升，由以前的单一机械结构设计到后来的机电一体化再到如今的机、电、计算机三位一体的设计要求，这样对于我们大学生尤其是三本院校的大学生，本身基础较薄弱，学习现代设计要求也不断提高、相应的难度也在提升。

通过这半个学期的学习，自己对现代设计方法有了一定的认知和掌握。我觉得开设本课程要达到的主要目的是：通过对机械优化设计和有限元分析中的基本概念、理论和方法的学习，对工程设计实例分析的了解和熟悉，我们可以拓宽视野，增强创新设计意识，掌握现代设计方法的基本思想和基本方法，初步具有解决机械优化设计与有限元分析问题的能力。学校的图书馆也有许多相关的书籍期刊，通过课本的学习和课外知识的学习以及《机械设计》课程学习的基础，我对设计过程的复杂性和相关基础过程有了一定的认识，其过程主要为首先是任务的提出，确定需求和潜在的需求；然后是可理解的形成，即概念设计，包括扫描技术可能和产生矛盾统一设想；最后是对可能解的评估、优选和确认，并产生最终 2 解。通过这门课程的学习我还解决了另一个问题，对机械设计的现代设计方法的相关类型有了一定的认识。通过课程中的设计方法学、优化设计、计算机辅助设计等方面的学习我深刻的认识到现代设计方法主要基于以下四个类型开展设计方案的。主要是结构模块化设计方法、基于产品特征知识的设计方法、系统化设计方法、智能化设计方法四个方面的设计方法，我的学习提纲也就是从这四个方面铺开的。

这半个学期的学习使我受益匪浅，不仅仅是解决了这两个问题，跟重要的是对现代设计方法有了个总的认识，对自己的专业能力有了很大的提高，这将是将来工作以及学习更广阔的专业知识的夯实基础，也为我将来的考研以及更远的就业提供了很好的基础，只有你专业知识学的好，将来工作上才能够游刃有余，才能够在人生的道路上走的更加平稳、快速，取得人生的辉煌。最后，感谢张老师对我们的教导与教诲，您的辛勤工作给我们带来的将是我们无尽的人生财富，助我们扬帆人生。谢谢您！

参考文献：

篇8：现代设计方法课程论文

关键词：现代设计方法,机电一体化工程,教学方法

►►一、引言

《现代设计方法》是机电一体化工程专业独立本科段的一门学位课程, 其内容包括计算机辅助设计 (CAD) 、优化设计、有限元法和可靠性设计。该门课程综合性较强, 与各相关学科联系紧密, 可以提高机械类、机电类专业学生的创新设计能力、实践能力和理论认知能力。当今科技的发展和市场就业的需求要求学生掌握并会熟练运用现代设计方法, 不仅需要了解现代设计的要求, 还需要有扎实的理论基础。《现代设计方法》课程的开设能满足学生实际情况的需要, 但该门课程对参加独立本科段机电一体化工程专业学习的高职院校学生来说, 确实具有一定的难度。

►►二、独立本科段现代设计方法

1.计算机辅助设计 (CAD)

计算机辅助设计使设计人员从图板中解放出来, 绘图速度快、精确度高、易于修改。CAD与优化设计方法和有限元法相结合, 可预测和优化产品的性能, 是计算机辅助制造和计算机集成制造系统的前提和基础。在第一章计算机辅助设计中要求学生掌握CAD系统的硬件和软件、CAD系统的图形处理、工程数据的计算机处理。本章中二维图形的基本变换、窗口和视区的匹配、一元函数的线性插值、抛物线插值、最小二乘法多项式的拟合, 学生都较难掌握。

2.优化设计

优化设计跳出了传统设计的思想, 它一方面可以从大量的设计方案中挑选出最优者, 另一方面为已确定的设计方案选定可行的最优参数。在工程设计中按照给定的目标, 借助计算机的计算, 经过有限次搜索, 可以求出最优设计方案和设计参数, 获得最优的经济效益。在第二章优化设计中学生要掌握的内容有优化设计的基本概念、一维搜索法、无约束设计的最优化方法、有约束优化设计的方法等。其优化设计方法颇多, 当优化的目标函数和约束条件比较复杂时, 计算的工作量很大。特别是0.618法、Powell法、共轭梯度法、复合形法、罚函数法对高职学生来说极难掌握。本章对学生的数学知识要求较高, 涉及到偏导数、方向导数、梯度、二阶导数、函数极值的计算、Hessian矩阵正负定的判断等。

3.有限元法

用有限元法可以预测复杂结构的强度和刚度。将复杂结构分割为通过节点相连的若干单元, 求出单元刚度矩阵和总体刚度矩阵, 根据节点约束条件列出结构的总体平衡方程, 再求各节点的位移和各单元内的应力和应变。在第三章有限元法中, 学生对平面刚架和桁架难以区分, 局部坐标系和整体坐标系的坐标转换矩阵、单元刚度矩阵、集成总体刚度矩阵, 求解平衡方程中, 由于涉及到矩阵运算, 计算量大且复杂, 容易弄错。在列平衡方程时, 对支承条件的引入不太清楚。而每次考试中总有一道大题, 此题学生失分较多。

4.可靠性设计

机电产品的可靠性是指在规定的时间内, 在规定的条件下完成规定功能的能力。它通过可靠度, 即在此时间内, 在此条件下完成功能的概率来度量。在可靠性设计中, 将这些因素均作为随机函数来处理。为保证产品达到可靠性的要求, 先计算出各元件、零部件的可靠度, 再预测出产品的可靠度, 然后采取措施改进原设计, 做到经济合理。在第四章可靠性设计中, 涉及数理统计的知识较多, 如二项分布、泊松分布、指数分布、威布尔分布、强度—应力的可靠度计算、串联和并联系统的可靠度计算等。

►►三、教学探析

从《现代设计方法》课程内容可知, 要学好该门课程, 顺利通过独立本科段此门学位课的考试, 高职学生应有扎实的数学基础, 包括线性代数、矩阵论、高等数学、概率论与数理统计等, 而这些知识往往是高职学生的薄弱环节。因此, 对高职的工科专业, 要加大数学知识的学习力度。

由于《现代设计方法》不是一门概念性课程, 要求授课老师应具有扎实的理论基础和丰富的实践经验, 能充分调动学生学习的主动性和引导学生学习, 启发学生思维, 扩大学生的知识面。在教学过程中, 尊重学生, 形成师生互动的教学理念。确立学生在教学活动中的主体地位, 引导学生积极思考, 激发学生的学习积极性与主动性, 主要从以下方面入手:

1.善于提出问题

教师要善于提出问题, 找出矛盾所在, 激发学生的求知欲望, 加强学生的联想能力、发散思维能力, 培养学生发现问题的能力。

2.淡化数学推导

教师在课堂讲授中要淡化使学生感到厌烦的繁琐的数学推导与数字演算, 突出分析思路与分析方法, 使学生懂得怎样解决问题。

3.引导学生思考

教师要善于引导学生自己思考, 并得出一些结论。老师讲得再多、再好都是有限的, 而学生自己琢磨、思考出来的知识才是无限的。

4.留出思维空间

为学生留出充分的思维空间, 改变教师“一言堂”现象, 展开课堂讨论。

►►四、结束语

现代设计方法是一门工程实用性较强的新兴边缘学科, 目的在于使它成为学生未来从事工业产品设计的工具, 提高产品的设计水平和质量, 推动设计事业的进步。基于上述教学理念, 在课堂上经常鼓励学生参与, 鼓励积极思维, 鼓励学生回答问题, 发表自己的见解, 为学生的毕业设计、毕业实习和后续工作打下坚实基础。

参考文献

[1]应锦春.现代设计方法[M].机械工业出版社, 2000

篇9：现代设计方法课程之教学方法初探

【关键词】现代设计方法 MATLAB编程 机械工程 本科培养

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0232-02

我国高等教育发展纲要中提出了“优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养”的要求，目的是切实增强高级专门人才的能力。实践教育，特别是创新性实践教育是达到这一目的关键举措[1]。长期以来，我国机械工程专业学生占大学生总数的比重始终居于前列，这与社会渴求机械类人才的现状相适应，这种趋势还将延续。因此，机械工程专业的教学改革在高等教育改革中占有重要地位——它直接决定了高校培养的机械专门人才能否适应我国社会主义现代化建设的需要。为了培养具备创新设计能力、基础扎实、适应面广的机械专门人才，我国工科院校普遍开设了现代设计方法课程；该课程是一门综合性课程，可以直接用于创新性实践教育，一般作为高年级本科生的专业必修课。由于各个高校具有不同的传统和特色，因此这门课并没有统一的教材和教学内容。“如何针对本学校的实际情况、让学生有效地掌握现代设计方法”已经成为摆在相关授课教师面前的紧要问题。本文对现代设计方法的课程内容、教学困难做出分析，在借鉴其他高校课程改革成果的基础上，探索适合本校的课程教学方法。

1.现代设计方法课程的内容

现代设计方法涉及的内容非常广泛，融合了当代科技的各种先进理念，适用范围并不局限于机械设计，例如：优化设计可以用于各行各业，有限元方法可以用于流场、电磁场等多种连续域物理问题。实际上现代设计方法要求学生既要理解通用的数学模型，又要熟悉本专业的理论知识，还要会使用专门的软件工具。下面从机械工程专业的角度，列举现代设计方法课程的主要内容。

1.1设计方法学

设计方法学是从全局的视角帮助设计人员开发出高价值的创新产品。它将设计对象视为一个技术系统，将技术系统的总功能分解至功能元，为功能元求解就是寻找实体结构。这样可以得到多种整体方案，然后从中找到最优解。这个过程需要创新思维方法和技法，如头脑风暴法、组合创新法等。近年来，基于TRIZ理论的创新设计方法开始引入教学。TRIZ又称萃智，试图将发明创造过程流程化，让人们以查表的方法找到问题解决方案；实践证明，它确实可以加快人们创造发明的进程以得到高质量的产品。

1.2优化设计

优化设计（Optimization Design）能帮助设计者从所有方案中选择出最佳方案。普通设计中，设计人员凭借经验和规范提出多种设计方案，然后按照一定的评价准则选出得分最高的方案。优化设计中，设计者首先需要将工程问题用数学语言描述成优化模型，然后选择合适的优化方法，最后在计算机上搜索设计空间以找到最佳方案。根据问题的不同复杂程度，有时候只能得到局部最优的方案。

如何将工程实际问题用优化数学模型描述出来是教学要点。求解数学模型可以用MATLAB编程实现。

1.3可靠性设计

可靠性设计（reliability design）认为任何产品都存在失效的可能，设计人员应该保证产品有足够能力在规定的时间内和给定的条件下，完成规定功能。这需要学生建立新的观念：产品的物理属性不是定值，而是服从某个概率分布的随机变量。学生还要学会将概率统计理论知识用于零部件的可靠性设计。

1.4有限元方法

有限元方法也称有限元分析（Finite Element Analysis），它将连续域问题用多个互联的子域问题代替，每个子域问题用节点变量描述出单元数学方程，接着组装成整体数学方程，最后进行数值求解。一般要求学生会用ANSYS软件对零部件的强度进行校核。

1.5其它现代设计方法

计算机辅助设计（Computer Aided Design）已经得到普遍应用，这要求学生至少会用一种三维造型软件，如Pro/E， SolidWorks， CATIA，UG等。机械结构的动力学仿真也是与机械设计紧密相关的内容，这需要掌握ADAMS等动力学分析软件。

2.教学中存在的问题

由于现代设计方法这门学科发展迅速，内容繁多，这给教学带来了一系列困难，也引发了诸多教学改革尝试，体现在以下几个方面：

2.1 缺乏权威定义

一个明确的定义有利于让学生准确地区分传统设计方法与现代设计方法，从而使他们更好地理解课程内容。现有教材将一些先进的设计方法的集合统称现代设计方法[2， 3]。但是随着现代科技的飞速发展，新的设计方法将不断出现，同时一些以前视为先进的方法逐渐变成常规方法。这种动态变化使得现代设计方法目前没有权威的定义。针对这个问题，有学者提出将“当今时代为产品制造或工程项目完成达成实体化全过程而制定的技术上的方案、图样与程序”作为定义[4]；还有学者使用比较教学法从九个方面展现出现代设计方法和传统设计方法之间的差异。这些工作有益于人们明确对现代设计方法的认识。

2.2 难以全面讲解

现代设计方法经过多年发展已经成为一个内容庞杂的理论和方法的体系。有学者列举了50多种已经研究和应用的现代设计方法；有的教材提出八种不同设计方法作为教学内容。但是有限的课时是教学内容的最大限制；如果以创新实践教育为目标，那么学生只能掌握很少的设计方法。因此，授课教师只能选择重要的内容进行讲解。普遍认为：创新设计思想，优化设计，有限元方法，可靠性设计等内容是不可或缺的模块内容。

2.3 难以深入讲解

现代设计方法的主要教学模块内容十分丰富，大多可以独立成专门的课程。在有限学时的约束下，教师很难将每个模块深入讲解到学生能够运用自如的程度。据称国外著名大学一般不设立此课程而是分别设置诸如“优化设计”、“有限元法”等课程。国内有的教学团队也尝试建立相关课程体系来解决这个问题[5]。该团队提出“注重专业必修课，深化专业选修课，扩展公共选修课”的思路，着力构建和完善现代设计方法课程体系。具体地说，将现代设计理论及方法作为专业必修课作为基础课程，同时开设“优化设计”、“有限单元法”等专业选修课供学生进行深入学习，还设立“ANSYS有限元分析”、“ADAMS动力学分析”等多种公共选修课供学生学习设计工具的使用；此外，还将其它先进的设计方法如“反求工程设计”、“并行设计”等作为公共选修课供学生拓展知识。

3.教学方法初探

本校根据实际情况安排40学时用于现代设计方法课程。如果以实践教育为导向，有限的学时不能保质保量地完成教学。笔者经过初步探索做出如下教学安排：

a）教学内容：TRIZ创新设计方法，优化设计，有限元分析，可靠性分析，计算机仿真工具原理；

b）教学重点：各种设计方法的基本数学模型和MATLAB求解。

在这个安排中，实践教育的重点在于训练学生针对简单工程问题进行数学建模，然后用MATLAB软件编程求解；对于各种仿真软件的具体使用不做介绍，但是集中介绍各种仿真软件原理，并将它们的操作流程与数学模型的建立与求解过程联系起来。

4.结束语

如果以实践教育为导向，那么教师需要根据本校的实际情况确定教学重点内容，同时还要探索新的教学方法，才能使学生在有限的学时里掌握先进的设计方法、并将其应用在机械产品的设计实践中。这个探索过程是必要的也将是长期存在的。

参考文献：

[1]顾秉林，王大中等.高水平学科建设的创新人才培养之路[J].清华大学教育研究，2010，31（1）.

[2]赵松年，佟杰新，卢秀春. 现代设计方法[M].北京： 机械工业出版社，2011.

[3]孙靖民. 现代机械设计方法[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003.

[4]卢险峰. 现代设计方法的定义及一级分类[J].南昌大学学报，2009，31（1）.