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现代设计方法》课程教学大纲课程代码：020232025 课程英文名称：Advanced Design Methods 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：车辆工程能源与动力工程装甲车辆工程大纲编写（修订）时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标现代设计方法是汽车类专业的一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握优化设计和有限元的基本理论和方法，同时通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，学生要对本课的基本内容有系统的理解，掌握其基本概念、理论和方法，运用这些理论分析，解决工程实际问题，并达到如下要求：1．掌握现代设计方法的基本概念、理论及发展趋势。
2．掌握优化设计理论的基本概念、建模方法、搜索方法和无约束问题、有约束问题的求解方法等内容，使学生能够用优化设计方法解决设计中的实际问题。
3．掌握有限元方法的基本理论和方法，在此基础上，能够熟练使用大型工程软件进行实际的工程设计和计算。
（三）实施说明本课程主要包括两部分内容：机械优化设计、有限元方法。
教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。
根据本专业特点，教师应结合本专业的实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用。
课程的教学目标通过讲授、课后作业和后续的实践课程三个环节来实现。
教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。
（四）对先修课的要求在学习本课程之前，必须先修完《线性代数》、《理论力学》、《材料力学》等课程。
（五）对习题课、实验环节的要求本课程的主要难点就是在较短的学时内使学生掌握机械最优化设计方法和有限单元法的基本概念、方法和具体步骤。
因此根据课程的基本概念，思想和方法应用及典型的工程问题，选择安排一定的习题，习题通过课堂练、讲相结合和课后作业完成。
绪论1.1设计的概念1.1.1概述设计一次即是动词又是名词。
座位一个动词，设计有立意，筹划，构思等含义，表达为一系列思维或形式，图式的创造活动：设计图案，设计杯子，设计汽车，设计一项活动或者一项制度等；座位名词，设计有风格，图案，心中的计划或设想等含义，是人类创造活动的结果以及状态的表述：好的设计，失败的设计，功能主义设计，家电产品设计等等。
只要人们将知识，经验，以及直觉投射于未来，目的是改变现状的活动，都带有设计性质。
设计因此被理解为人类带有目的性，指向未来的创造性行为。
广义地说来，设计远不是仅将思想局限在家具，机器，日用品，建筑等这些对象上，而是有计划，有目的地规划一种社会，文化，制度，价值，道德和行为准则。
正是基于对设计的这种理解，英国《百科全书》把孔子和老庄也称作为伟大的设计师。
广义上说，任何“人为事物”都是经由设计而产生的。
这种广义解释似乎有使设计学科边界变得模糊的倾向，但本书所讨论的仅限于涉及的侠义范畴，这种侠义解释更接近设计的职业特征，要求具体的和物质化的设计结果，如建筑设计，环境设计，产品设计，平面设计等。
实际上，无论作为名词还是动词，广义概念还是侠义概念，设计正趋向一个开放性的结构，并且随着时代的变化而不断变化和发展。
但是，设计的一些本质特征是共同的，即创造性，精神性，适应性，目的性等，这些特征规定着设计发展的走向。
其中，设计的“目的性”是最为核心的特征之一。
设计本身不是目的，它是人为实现自身目的而使用的手段和方式，往往表现为一个过程，设计的目的是人而不是物，人是设计的根本和处罚点。
因此，设计的“目的性”体现为人的目的性，换言之就是满足人的需求。
1.1.2“设计”词义详解设计一词是英语Design在汉语中的翻译。
《设计词典》中简单地将其解释为：“把某种计划，规划，设想和解决问题的方法，通过视觉语言传达出来的过程”。
在西语中，design词义发杂，世界上各语种对DESIGN的译法也不尽相同。
什么是设计?第一章总论什么是设计？鲍豪斯有名的现代设计大师蒙荷里·纳基（Moholy·Nagy）曾指出：“设计并不是对制品表面的装饰，而是以某一目的为基础，将社会的、人类的、经济的、技术的、艺术的、心理的多种因素综合起来，使其能纳入工业生产的轨道，对制品的这种构思和计划技术即设计。
”可见设计不局限于对物象外形的美化，而是有明确的功能目的的，设计的过程正是把这种功能目的转化到具体对象上去。
§ 1-1 设计1、设计的范畴——实用与美的造型人类通过劳动改造世界，创造文明，包括两个方面，即创造物质财富和精神财富，两者的总和称为文化。
其中最基础的、最主要的，亦是数量最多的创造活动是造物。
我们把人们使用实际材料，包括工具，制造物的过程称为造物活动。
设计便是造物活动进行预先的计划，可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。
在这些造物的工作中，形是重要的因素。
所谓“形”，或是可见的或是可以触摸到的，从而形便包括了形状、大小、色彩、肌理、位置和方向等因素，人们在造物过程中如果主动的对这些因素进行研究，对材料和物体进行加工、组织或综合，这种种便称为“造型”。
我们把那些兼备实用和美的功利目的的造型活动称为设计。
设计是实用的美的造型。
2、设计的性质——造型计划的视觉化“设计”是指把思想上的意图表示成可见的内容，创造事物在一定条件下的状态，从而体现这种活动的功利目的，“造型”活动的全部“计划”，即我们所说的设计。
设计的本质是造型计划的视觉化。
3、设计的思维特征——把思维元素结为形象系统设计创作、创造什么？不是创造用形态体现的逻辑，而是创造隐喻了逻辑的形态。
必须把把各种思维元素连接成新的形象系统，把逻辑构成为形态方能实现。
在这种特殊的思维过程中，形象的思维和逻辑的思维是同样重要的。
“把思维元素联结为新的形象系统”的过程，对于设计过程至关重要，体现了两种思想形式的渗透。
设计中设计对象形态的构成过程即上述“新的形象系统”的建立过程，形态构成是设计各思维元素的结合部。
世界现代设计史重点复习题(答案)第一章现代设计概述一填空题1、给一个事物、一个系统制定演绎基础的计划过程就是（设计）2、“设计”既指（应用艺术）范畴的活动，也指（工程技术）范畴的活动。
3、“设计”除了原创性的设计，还包含了大量的（再设计）活动，包括对现存设计的重新评价，找出需要重新设计的原因。
二选择题1、（ A ）是设计师个人对于设计的理念，具有比较强烈的目的性，视为达到设计目的的价值观、方法论的总和。
A、设计哲学B、设计科学C、设计理论D、设计思维2、给一个事物、一个系统制定演绎基础的计划过程就是（ C ）A、规划B、计划C、设计D、模拟三判断题1、给一个事物、一个系统制定演绎基础的计划过程就是设计。
（√）2、名词解释“设计”指（应用艺术）范畴的活动。
（ ×）四名词解释1、设计哲学“设计” 给一个事物、一个系统制定演绎基础的计划过程就是设计。
“设计”既指应用艺术范畴的活动，也指工程技术范畴的活动。
v. 是指产品、结构、系统的构思过程；n. 是指具有结论的计划，或执行这个计划的形式和程序。
“设计”除了原创性的设计，还包含了大量的“再设计”活动。
这些再设计，包括对现存设计的重新评价，找出需要重新设计的原因（功能缺失、审美缺陷、材料失当、款式过时等方面），然后进行再设计。
2、计划性废止制度风格特征是设计师个人对于设计的理念，具有比较强烈的目的性，并不存在一个单一的、统一的设计哲学，设计哲学就是为达到设计目的的价值观、方法论的总和。
五简答题1、什么是设计（设计的定义）“设计” 给一个事物、一个系统制定演绎基础的计划过程就是设计。
“设计”既指应用艺术范畴的活动，也指工程技术范畴的活动。
v. 是指产品、结构、系统的构思过程；n. 是指具有结论的计划，或执行这个计划的形式和程序。
“设计”除了原创性的设计，还包含了大量的“再设计”活动。
这些再设计，包括对现存设计的重新评价，找出需要重新设计的原因（功能缺失、审美缺陷、材料失当、款式过时等方面），然后进行再设计。
现代设计⽅法部分习题与答案第1章1.何谓产品⽣命周期，简述其各个阶段。
产品⽣命周期（Product Life Cycle），简称PLC，是指产品的市场寿命，即⼀种新产品从开始进⼊市场到被市场淘汰的整个过程。
PLC分为介绍期（Introduc- tion）、增长期（Growth）、成熟期（Mature）、衰退期（Decline）四个阶段.2.简述现代设计所指的理论与⽅法有哪些。
3.简述产品开发的⼀般流程。
产品基本开发流程的6个阶段：阶段0，计划：规划经常被作为“零阶段”是因为它先于项⽬的达成和实际产品开发过程的启动。
阶段1，概念开发：概念开发阶段的主要任务是识别⽬标市场的需要，产⽣并评估可替代的产品概念，为进⼀步开发选择⼀个概念。
阶段2，系统⽔平设计：系统⽔平设计阶段包括产品结构的定义、产品⼦系统和部件的划分阶段3，细节设计：细节设计阶段包括产品的所有⾮标准部件及从供应商处购买的标准部件的尺⼨、材料和公差的完整明细表，建⽴流程计划并为每⼀个即将在⽣产系统中制造的部件设计⼯具。
阶段4，测试和改进：测试和改进阶段包括产品的多个⽣产前版本的构建和评估。
阶段5，产品推出：在产品推出阶段，使⽤规划⽣产系统制造第2章1.简述功能分析法的设计步骤。
总功能分析、功能分析、功能元求解、求系统原理、解求最佳系统原理⽅案。
2. 什么是技术系统？举例说明技术系统应具有的分功能单元。
技术系统所具有的功能，是完成技术过程的根本特性。
从功能的⾓度分析，技术系统应具有下列能完成不同分功能的单元：①作业单元，完成转换⼯作；②动⼒单元，完成能量的转换、传递与分配；③控制单元，接受、处理和输出控制信息；④检测单元，检测技术系统各种功能的完成情况，反馈给控制单元；⑤结构单元，实现系统各部分的连接与⽀承切削加⼯中⼼的功能构成第3章1. 产品创新的概念是什么？产品创新在哪些诱导机制下完成的，举例说明。
产品创新：新产品在经济领域⾥的成功运⽤，包括对现有⽣产要素进⾏组合⽽形成新的产品的活动。
