第一篇：《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》教學(xué)模式探討

摘要：本文針對(duì)《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》這門課的特點(diǎn)，以虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)為實(shí)例，以提高學(xué)生應(yīng)用能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標(biāo)，針對(duì)《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》課程的教、學(xué)、考等方面的教學(xué)模式進(jìn)行了分析探討。

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)領(lǐng)域正在進(jìn)行一場(chǎng)深刻的變革，各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法不斷涌現(xiàn)，設(shè)計(jì)方法更為科學(xué)、系統(tǒng)、完善和先進(jìn)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已發(fā)展成為一門新興的綜合性、交叉性學(xué)科——現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的廣泛應(yīng)用，必將為我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)提高我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，推動(dòng)設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化、科學(xué)化方面將發(fā)揮巨大作用。

《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》涉及到的內(nèi)容較多，設(shè)計(jì)方法種類繁多，而且課時(shí)有限，傳統(tǒng)的講解授課模式，教學(xué)效果必然是課堂氣氛沉悶，學(xué)生感覺枯燥、單調(diào)，為此應(yīng)根據(jù)《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》課程的特點(diǎn)，積極探討教學(xué)方法，分析學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以應(yīng)用為主導(dǎo)，適可兼并理論，綜合應(yīng)用多種教學(xué)手段，多側(cè)面、多角度的向?qū)W生展示知識(shí)信息。

1.教學(xué)模式的探討

1.1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的比較

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)常用的設(shè)計(jì)方法有理論設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程是利用經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)大量的手工或計(jì)算機(jī)計(jì)算，對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的尺寸參數(shù)、性能等計(jì)算求解，制作模型樣機(jī)，對(duì)實(shí)物樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)分析、研究，有些試驗(yàn)是破壞性的，當(dāng)通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，又要回頭修改設(shè)計(jì)制作樣機(jī)，并再用樣機(jī)試驗(yàn)，只有通過(guò)周而復(fù)始的設(shè)計(jì)——試驗(yàn)——設(shè)計(jì)過(guò)程，產(chǎn)品才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

現(xiàn)代設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法很多：優(yōu)化設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、有限元分析，并行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程是利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段，輔助計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，在各種虛擬環(huán)境中真實(shí)地模擬產(chǎn)品的各種特性、工作環(huán)境，快速分析各種設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行對(duì)實(shí)物樣機(jī)而言難以進(jìn)行或根本無(wú)法進(jìn)行的試驗(yàn)，直到獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)。

通過(guò)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的比較教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的弊端，充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程、特點(diǎn)，以便更好的理解現(xiàn)代設(shè)計(jì)，利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，增加學(xué)習(xí)的積極性。

1.2理論教學(xué)與應(yīng)用教學(xué)的統(tǒng)一

現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法設(shè)計(jì)理論復(fù)雜，牽扯的內(nèi)容深，范圍廣，本科生很難理解和接受，所以教學(xué)中多利用現(xiàn)有的、成熟的設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的使用過(guò)程、分析方法，同時(shí)兼顧設(shè)計(jì)理論的要點(diǎn)，使學(xué)生即會(huì)利用設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)過(guò)程、特點(diǎn)，同時(shí)明白設(shè)計(jì)方法的理論及應(yīng)用，這樣對(duì)于設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的產(chǎn)品、較深的設(shè)計(jì)理論，枯燥的設(shè)計(jì)方法學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠用得得心應(yīng)手，游刃自由。

1.3多媒體觀摩教學(xué)

要提高教學(xué)質(zhì)量，還必須進(jìn)行教學(xué)手段的革新。多媒體技術(shù)是利用多媒體計(jì)算機(jī)綜合處理和控制文字、圖形、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫和活動(dòng)視頻多種形式的媒體信息，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的最佳手段，可以按照教學(xué)需要、在諸多媒體元素之間建立起一定的邏輯關(guān)系，從而把它們有機(jī)的結(jié)合并呈現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)完成一系列的人機(jī)交互式操作，并在這種交互過(guò)程中完成教學(xué)目標(biāo)。

1.4網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

建立網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)，以瀏覽器為用戶界面，將課程教學(xué)文件、教學(xué)研究、學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)及相關(guān)信息上網(wǎng)，用于指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，建立教學(xué)論壇，充分利用網(wǎng)絡(luò)功能，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，主動(dòng)性，使師生共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

2.實(shí)踐教學(xué)模式的探討

2.1開設(shè)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)周

由于學(xué)生課堂學(xué)習(xí)有限，很難做到現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用的綜合試驗(yàn)訓(xùn)練，通過(guò)開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)周，使學(xué)生集中一定時(shí)間，利用產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程，綜合練習(xí)、理解掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的理念、應(yīng)用和技巧，達(dá)到理論與實(shí)踐的學(xué)習(xí)，充分掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

2.2現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與理論課外大賽

采用命題與自主命題的方式，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，要求學(xué)生利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法完成某個(gè)小產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、并進(jìn)行有關(guān)的性能分析。通過(guò)舉辦現(xiàn)代設(shè)計(jì)課外作品大賽，一是可以普及推廣現(xiàn)代設(shè)計(jì)的應(yīng)用，還可以增加學(xué)生利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法能力的鍛煉、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更好地融匯理解學(xué)習(xí)自己的專業(yè)知識(shí)。

3.考試模式的探討

現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的特點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)的能力，所以考試命題應(yīng)注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，考試可采用多種形式，如筆試測(cè)驗(yàn)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用大作業(yè)綜合訓(xùn)練的方式進(jìn)行。

3.1教師命題上機(jī)操作

上課教師根據(jù)教學(xué)的重點(diǎn)，選擇適合的命題，要求學(xué)生利用一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在計(jì)算機(jī)上完成產(chǎn)品的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與分析試驗(yàn)研究；同時(shí)為了兼顧更好地、更多地掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法，可以筆試測(cè)驗(yàn)一部分現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，以更廣泛的掌握理解現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法，即采用實(shí)際操作與筆試聯(lián)合考核的方式進(jìn)行。

3.2設(shè)計(jì)論文

這種測(cè)試方法是把設(shè)計(jì)的內(nèi)容、要求發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)，并提交設(shè)計(jì)分析論文，這種測(cè)試方法靈活性強(qiáng)，題目可大可小，也可以因人的能力不同，適合布置設(shè)計(jì)題目，同時(shí)設(shè)計(jì)題目可以是實(shí)際工程上的真題真做，也可以真題假做，學(xué)生可以充分發(fā)揮能動(dòng)性，知識(shí)性、實(shí)用性和趣味性、創(chuàng)造性，在虛擬環(huán)境下設(shè)計(jì)出符合要求的產(chǎn)品，并議論文的形式寫下來(lái)，這樣既可以考核學(xué)生掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的掌握，又能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4.結(jié)論

實(shí)踐證明，通過(guò)教、學(xué)、考等環(huán)節(jié)的模式教學(xué)行之有效，可明顯改善傳統(tǒng)教學(xué)模式的種種弊端，增加教學(xué)的可視性、知識(shí)性、實(shí)用性和趣味性，使教學(xué)過(guò)程生動(dòng)、鮮活、附有節(jié)奏感和時(shí)代氣息，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性、參與性，提高學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力，為學(xué)生將所學(xué)理論和技能應(yīng)用于生產(chǎn)和科研工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第二篇：現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法試卷

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法試題

一、單項(xiàng)選擇題

1．CAD一詞已經(jīng)成為世界通用的名詞，它是指（A）A．計(jì)算機(jī)輔助工程 B．計(jì)算機(jī)輔助制造

C計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) D．計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3．設(shè)備坐標(biāo)系的維數(shù)一般為（B）A．一維 B．二維 C三維 D．四維 4．將平面圖形沿X方向平移10個(gè)單位，沿Y方向平移15個(gè)單位，其坐標(biāo)變換矩陣為（A）A． B．

C．D．

7．對(duì)約束優(yōu)化問(wèn)題，設(shè)計(jì)變量的選擇（C）A．可以在可行域中 B．不允許在可行域中 C．只允許在可行域中 D．不一定在可行域中

8．要將一個(gè)有約束問(wèn)題的求解轉(zhuǎn)化為一系列無(wú)約束問(wèn)題的求解，可以選擇（C）A．復(fù)合形法 B．簡(jiǎn)約梯度法 C．罰函數(shù)法 D．共軛梯度法 9．在解決線性規(guī)劃問(wèn)題時(shí)，首選的優(yōu)化方法為（B）A．外點(diǎn)罰函數(shù)法 B．單純形法 C．?dāng)M牛頓法 D．變尺度法 11．有限元分析中，下列單元屬于二維單元的是（D）

A．六面體單元 B．四面體單元 C．桿單元 D．三角形單元 12．用有限元方法求解問(wèn)題獲得的解屬于（A）A．近似解 B．精確解 C．解析解 D．半解析解

13．采用桿單元進(jìn)行平面剛架有限元分析，桿單元的一端具有（B）A．兩個(gè)自由度 B．三個(gè)自由度 C．四個(gè)自由度 D．六個(gè)自由度

14．某剛架單元兩節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的總體編碼為5和3，則局部座標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠认禂?shù)k在總體剛度矩陣中的位置為（D）

A．第5行第3列

B．第14行第3列

C．第5行第14列

D．第14行第14列 1 5．在平面應(yīng)變問(wèn)題中，沿軸線方向（C）

A．應(yīng)變、應(yīng)力都為零 B．應(yīng)力為零，但應(yīng)變不為零

C．應(yīng)變?yōu)榱?，但?yīng)力不為零 D．應(yīng)變、應(yīng)力都不為零

16．若產(chǎn)品的平均壽命等于失效率的倒數(shù)則產(chǎn)品的壽命服從（C）A．正態(tài)分布 B．泊松分布 C．指數(shù)分布 D．二項(xiàng)分布 17．在平均安全系數(shù)不變的情況下，由于強(qiáng)度(或應(yīng)力)的分散度增大會(huì)使零件的可靠度（A）A．降低 B．提高 C．不變 D．無(wú)法確定

18．當(dāng)系統(tǒng)中任何—個(gè)零件發(fā)生故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效，該系統(tǒng)是（A）A．串聯(lián)系統(tǒng) B．冗余系統(tǒng) C．表決系統(tǒng) D．非工作冗余系統(tǒng) 19．并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度比組成該系統(tǒng)的零件的可靠度（B）A．底 B．高 C．相等 D．不確定

20．產(chǎn)品工作到t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率稱為（D）A．平均壽命 B．平均失效密度 C．平均可靠度 D．平均失效率

二、多項(xiàng)選擇題

21．下列設(shè)備屬于CAD的輸入設(shè)備的，有（BCE）

A．顯示器 B．掃描儀 C．鍵盤 D．繪圖儀 E．光筆

22．通過(guò)矩形窗口與矩形視區(qū)的匹配，可以實(shí)現(xiàn)圖形的（ABD）A．放大 B．縮小 C．鍺切 D．搖視 E平移

23．下列方法中屬于利用目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)構(gòu)造搜索方向的優(yōu)化方法有（BE）A．坐標(biāo)輪換法 B．梯度法 C．單純形 D．Powell法 E．變尺度法 24．單元?jiǎng)偠染仃嚲哂校ˋCE）

A．奇異性 B．正定性 C．分塊性 D．稀疏性 E．對(duì)稱性

25．如圖所示的2／4表決系統(tǒng)，下列情況系統(tǒng)可以正常工作的是（ABCDE）A．a(chǎn)、b失效c、d正常 B．a(chǎn)失效b、c、d正常 C．a(chǎn)、b、c、d正常 D．a(chǎn)、c正常b、d失效 E．a(chǎn)、d失效b、c正常

三、填空題

26．可靠度是對(duì)產(chǎn)品可靠性的概率度量。

27．系統(tǒng)的可靠度取決于組成系統(tǒng)的零部件的可靠度和零部件的組合方式。

28．CAD系統(tǒng)的軟件根據(jù)其用途可分為三類，它們是：系統(tǒng)軟件、支撐軟件和專用。

29．在實(shí)體的邊界表面表示法(B--re：p)中，實(shí)體外表面信息數(shù)據(jù)可分為兩類，它們是幾何信息數(shù)據(jù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)。

30．優(yōu)化問(wèn)題按目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)和約束的性質(zhì)分為無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題和有約束優(yōu)化

31．對(duì)于一種優(yōu)化算法，如果從理論上講經(jīng)過(guò)有限步搜索可求出二次目標(biāo)函數(shù)的極值點(diǎn)，則這種算法具有二次收斂性。

32．工程數(shù)據(jù)采用程序化方法處理時(shí)，一般有兩種方法，一種為查表、插值的方法，另一種為將數(shù)據(jù)和線圖擬合成經(jīng)驗(yàn)公式。

33．梯度方向是指函數(shù)值增長(zhǎng)最快的方向。

34．對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析時(shí)，結(jié)構(gòu)所受的載荷可以分為節(jié)點(diǎn)載荷和非節(jié)點(diǎn)載荷，對(duì)于非節(jié)點(diǎn)載荷需要進(jìn)行載荷的移置處理。

35．用有限元法求解汽車在路面譜激勵(lì)下的響應(yīng)，該問(wèn)題屬于瞬態(tài)問(wèn)題。

四、簡(jiǎn)答題

38.在有限元分析中，對(duì)結(jié)構(gòu)劃分的單元數(shù)是否越多越好？為什么？ 答．不是。

單元的數(shù)量取決于要求的精度、單元的尺寸和自由度數(shù)。

雖然一般單元的數(shù)量越多精度越高，但也有一個(gè)界限，超過(guò)這個(gè)值，精度的提高就不明顯。39.系統(tǒng)的可靠分配按分配原則不同，有哪些分配方法？各自分配原則是什么？ 答．（1）系統(tǒng)的可靠度分配方法有：等同分配法、加權(quán)分配法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃最優(yōu)分配法。（2）（a）等同分配法按系統(tǒng)中各元件（子系統(tǒng)或零部件）的可靠相等的原則進(jìn)行可靠度分配。

（b）加權(quán)分配法按各子系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中的重要度以及各子系統(tǒng)的復(fù)雜度作為權(quán)重的原則來(lái)分配可靠度。

（c）動(dòng)態(tài)規(guī)劃最優(yōu)分配法可以把系統(tǒng)的成本等因素為最小作為目標(biāo)函數(shù)，而把可靠度不小于某給定值作為約束條件的原則分配可靠度；也可以把系統(tǒng)的可靠度盡可能大作為目標(biāo)函數(shù)分配可靠度。

43．一組合變換如下，先將圖形繞（3，4）點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60°，然后放大一倍。試求該組合變換的變換矩陣；

三角形各頂點(diǎn)的坐標(biāo)為A（10，0）、B（10，20）、C（0，20），試求經(jīng)過(guò)上述變換后三角形各頂點(diǎn)坐標(biāo)。答．（1）將圖形繞（3，4）點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60°的變換矩陣： = 將圖形放大一倍

該組合變換的變換矩陣：

（2）三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)矩陣為： 變換后三角形的坐標(biāo)： == 44．如圖所示的平面桁架，由兩個(gè)單元組成，單元（1）與單元（2），二者之間角為45°，單元（1）的局部坐標(biāo)正方向?yàn)檠剌S線方向由節(jié)點(diǎn)1指向節(jié)點(diǎn)3，單元（2）的局部坐標(biāo)正方向?yàn)檠剌S線方向由節(jié)點(diǎn)2指向節(jié)點(diǎn)3，在局部坐標(biāo)系下每個(gè)單元的剛度矩陣分別為[K]=E，[K] =，求桁架的總體剛度矩陣[k].答．平面桁架的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣為

由局部坐標(biāo)系與總體坐標(biāo)系的關(guān)系知：?jiǎn)卧?），單元（2）

在整體坐標(biāo)下單元的剛度矩陣為

單元（1）局部碼對(duì)應(yīng)的總碼為1、3，單元（2）局部碼對(duì)應(yīng)的總碼為2、3

按照剛度訂成法，可得出總體剛度矩陣為

5.已知某零件的工作應(yīng)力和材料強(qiáng)度均服從正態(tài)分布，且應(yīng)力的均值為480mpa，標(biāo)準(zhǔn)擦為36Mpa，材料強(qiáng)度的均值為600Mpa，標(biāo)準(zhǔn)差為76mpa，是確定零件的可靠度。解：零件的工作盈利和材料強(qiáng)度均服從正態(tài)分布

第三篇：《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

第一章

設(shè)計(jì)方法學(xué)

1.現(xiàn)代設(shè)計(jì)目標(biāo)：縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期；提高產(chǎn)品質(zhì)量；降低生產(chǎn)成本。

T--縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期

Q--提高產(chǎn)品質(zhì)量

C--降低其成本

2.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)法特點(diǎn)：靜態(tài)的、經(jīng)驗(yàn)的、手工式的、（近似計(jì)算）

現(xiàn)代設(shè)計(jì)法特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)的、科學(xué)的、計(jì)算機(jī)化的、（精確計(jì)算）

3.現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展分為：（1)直覺設(shè)計(jì)階段

（2)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段

（3)半理論半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段

（4)現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段 4.系統(tǒng)－執(zhí)行特定功能而達(dá)到特定目的，相互聯(lián)系，相互作用的元素。

具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成的一個(gè)整體，即由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素組成的具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的整體都是系統(tǒng)。5.系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的特征：由上而下、由總到細(xì)。

基本方法：系統(tǒng)的分析和綜合。

6.黑箱法定義：把系統(tǒng)看成是一個(gè)不透明的，不知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“黑箱”，在不打開黑箱的前提下，利用外部觀測(cè)，通過(guò)分析黑箱與周圍環(huán)境的信息聯(lián)系,了解其功能的一種方法。

根據(jù)系統(tǒng)的某種輸入及要求獲得某種輸出的功能要求，從中尋找出某種物理效應(yīng)或原理來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入-輸出之間的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的解決方法，從而推求出“黑箱”的功能結(jié)構(gòu)，使“黑箱”逐漸變成“灰箱”、“白箱”的一種方法。7.系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的步驟：

8、評(píng)價(jià)的目標(biāo)內(nèi)容：

（1)技術(shù)評(píng)價(jià)目標(biāo)——可行性，創(chuàng)造性，可靠性

（2)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)目標(biāo)——成本，利潤(rùn)，市場(chǎng)潛力

（3）社會(huì)評(píng)價(jià)目標(biāo)——社會(huì)效益和影響

9.技術(shù)-經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法

（a)技術(shù)價(jià) Wt :

Wt=(Piqi)/Pmax

（Pi-各技術(shù)評(píng)分值；qi-加權(quán)系數(shù)；Pmax-最高分值5分或10分）《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

（b)經(jīng)濟(jì)價(jià)Ww：

Ww=Hi/H=0.7Hz/H

（Hi-理想成本；H-實(shí)際成本）

（c)技術(shù)-經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià) ：

均值法：W=（Wt+Ww)/2

雙曲線法：

W=(Wt.Ww)

10.產(chǎn)品價(jià)值

V=F/C

(F-功能

C-成本)

11.壽命周期成本（要會(huì)畫出它的曲線圖，并做分析）

C=C1+C2

C1-生產(chǎn)成本

C2-使用成本

12、提高V途徑（分5種情況討論）

F ↑

/C →

=V ↑ 功能 F →

/C ↓

=V

↑ 成本

F ↑

/C ↓

=V ↑ 功能、成本 F ↑↑

/C ↑

=V ↑ 功能

F ↓

/C ↓↓

=V ↑ 成本

第二章

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型

統(tǒng)一形式描述：

min f(x)x=[x1,x2,???xn]

T s.t.gi(x)<=0 i=1,2,3?m hj(x)=o j=1,2,??n(p

X（k+1）=x（k）+α（k）s（k）

x（k）——第K步迭代點(diǎn)

α（k）——第K步迭步長(zhǎng)

s（k）——第K步迭代方向

3.終止準(zhǔn)則：

X(k?1)?Xk??ksk??1（1）點(diǎn)距準(zhǔn)則： 《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

(2)下降準(zhǔn)則：

f(X(k?1))?f(Xk)?2

k?1(3）梯度準(zhǔn)則：

34.一維搜索方法 : 對(duì)一維（也稱一元或單變量）函數(shù)f(x)尋求其極值點(diǎn)x*就是一維優(yōu)化方法中限制最優(yōu)解問(wèn)題。

5.無(wú)約束極小化問(wèn)題（無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題）：對(duì)于一個(gè)n維目標(biāo)函數(shù)，在沒有任何限制條件下尋求它的極小點(diǎn)的問(wèn)題。

數(shù)學(xué)上表達(dá)為

minf(X)

X

R n

6、無(wú)約束優(yōu)化方法分為哪兩類方法，它們分別是什么？

（1）非梯度算法（不使用導(dǎo)數(shù)信息）：隨機(jī)搜索法、坐標(biāo)輪換法、Powell法、模式搜索法、單純形法；

（2）梯度算法（使用導(dǎo)數(shù)信息）：梯度法、共軛梯度法、牛頓法、變尺度法。

7、變尺度法集合了梯度法和牛頓法的哪些優(yōu)點(diǎn)？

前期屬于梯度法，收斂速度快；后期屬于牛頓法，在迭代極值點(diǎn)速度最快。8.單純形法——對(duì)整個(gè)區(qū)間的點(diǎn)進(jìn)行搜索，典型的直接法。

復(fù)合形法基本思路：在可行域中選取K個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)（n+1≤K≤2n）作為初始復(fù)合形的頂點(diǎn)。比較各頂點(diǎn)目標(biāo)函數(shù)值的大小，去掉目標(biāo)函數(shù)值最大的頂點(diǎn)(稱最壞點(diǎn))，以壞點(diǎn)以外其余各點(diǎn)的中心為映射中心，用壞點(diǎn)的映射點(diǎn)替換該點(diǎn)，構(gòu)成新的復(fù)合形頂點(diǎn)。反復(fù)迭代計(jì)算，使復(fù)合形不斷向最優(yōu)點(diǎn)移動(dòng)和收縮，直至收縮到復(fù)合形的頂點(diǎn)與形心非常接近，且滿足迭代精度要求為止。初始復(fù)合形產(chǎn)生的全部K個(gè)頂點(diǎn)必須都在可行域內(nèi)。

9.有約束優(yōu)化問(wèn)題的分類：

直接法包括：網(wǎng)格法、復(fù)合形法、隨機(jī)試驗(yàn)法、隨機(jī)方向法、可行方向法。

間接法包括：懲罰函數(shù)法（內(nèi)點(diǎn)法、外點(diǎn)法、混合法）、廣義乘子法

10、要學(xué)會(huì)用公式構(gòu)造懲罰函數(shù)（內(nèi)點(diǎn)法和外點(diǎn)法）。內(nèi)點(diǎn)法

??f(X)??1 或 ?(X,r(k))?f(X)?r(k)?(X,r)?f(X)?r?i?1gi(X)(k)(k)m?[ln(?g(X)]ii?1m

r(k)?0 r(k?1)?Cr(k)?0?C?1?limk??外點(diǎn)法

?(X,r(K))?f(X)?r(K)p?m2?2??max(0,g(X))?h(X)?????i?j??i?1j?1??

r(k?1)?Cr(k)?1?C?

混合法

K(?(X,r(K))?f(X)?r11?(K)?ri?1gi(X)3

m)???h(X)??jj?1p2 《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

11.要學(xué)會(huì)用黃金分割法、牛頓法，梯度法進(jìn)行具體的計(jì)算 12.多目標(biāo)優(yōu)化方法常用方法:（1）線性加權(quán)組合法；（2）功效系數(shù)法；（3）主要目標(biāo)法。

第三章 有限元法及其應(yīng)用

1.你所知道的有限元分析軟件有哪些？

ANSYS、SAP、ASKA、MARC、ADINA、NASTRAN、FEPG、COSMOS等 2.ANSYS包括三個(gè)部分：

前處理模塊、分析計(jì)算模塊、后處理模塊。3.有限元的基本思想是什么？(網(wǎng)上答案：自己刪節(jié))是把連續(xù)的幾何機(jī)構(gòu)離散成有限個(gè)單元，并在每一個(gè)單元中設(shè)定有限個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而將連續(xù)體看作僅在節(jié)點(diǎn)處相連接的一組單元的集合體，同時(shí)選定場(chǎng)函數(shù)的節(jié)點(diǎn)值作為基本未知量并在每一單元中假設(shè)一個(gè)近似插值函數(shù)以表示單元中場(chǎng)函數(shù)的分布規(guī)律，再建立用于求解節(jié)點(diǎn)未知量的有限元方程組，從而將一個(gè)連續(xù)域中的無(wú)限自由度問(wèn)題轉(zhuǎn)化為離散域中的有限自由度問(wèn)題。求解得到節(jié)點(diǎn)值后就可以通過(guò)設(shè)定的插值函數(shù)確定單元上以至個(gè)集合體上的場(chǎng)函數(shù)。對(duì)每個(gè)單元，選取適當(dāng)?shù)牟逯岛瘮?shù)，使得該函數(shù)在子域內(nèi)部、在子域分界面上以及子域與外界面上都滿足一定的條件。單元組合體在已知外載荷作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，列出一系列以節(jié)點(diǎn)、位移為未知量的線性方程組，利用計(jì)算機(jī)解出節(jié)點(diǎn)位移后，再用彈性力學(xué)的有關(guān)公式，計(jì)算出各單元的應(yīng)力、應(yīng)變，當(dāng)各單元小到一定程度，那么它就代表連續(xù)體各處的真實(shí)情況。

4、有限元法的分析過(guò)程？

1)連續(xù)體離散化

2）單元分析

3)整體分析

4）確定約束條件

5)有限元方程求解

6)結(jié)果分析與討論

5、有限元求解應(yīng)力問(wèn)題的三種方法 ：位移法、力法、混合法。

6、有限元法的力學(xué)基礎(chǔ)是什么？

彈性力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等

7、三種常見桿狀單元：桿單元、平面梁?jiǎn)卧⒖臻g梁?jiǎn)卧?/p>

8、形函數(shù)N：反映單元內(nèi)位移的分布形態(tài)，是x y坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。

形函數(shù)N僅與坐標(biāo)值x y有關(guān)，與位移大小無(wú)關(guān)《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

第四章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)

1.可靠性的由來(lái)和發(fā)展

研究對(duì)象：壽命特征

基礎(chǔ)：概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論

知識(shí)：系統(tǒng)工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、價(jià)值工程學(xué)、安全工程學(xué)等 2.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的難點(diǎn)

1）應(yīng)力因素對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的失效率的影響難以準(zhǔn)確預(yù)計(jì)

2）機(jī)械產(chǎn)品的壽命試驗(yàn)都很昂貴。

3）機(jī)械產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)資源非常缺乏。

3.可靠性：是指產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。

四要素：１）研究對(duì)象

２）規(guī)定的條件

３）規(guī)定的時(shí)間

４）規(guī)定的功能 4.可靠度R（t）：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。

5、失效概率F（t）：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，喪失規(guī)定功能的概率。

R（t）+(t)=1

R(t)=1-F(t)

0≤R(t)≤1，0≤F(t)≤1

6、失效率 λ(t)

失效率即故障率，是判斷產(chǎn)品失效規(guī)律的基本參數(shù)。

簡(jiǎn)化定義：產(chǎn)品工作到時(shí)刻t,在此時(shí)刻以后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。

近似計(jì)算公式為：

λ*(t)=(n(t+Δt)-n(t))/([N-n(t)]Δt)

7、失效率曲線的三個(gè)特征區(qū)（要求能畫出浴盆曲線）

早期失效區(qū)——試車、跑合階段

正常工作區(qū)——使用壽命區(qū)λ(t)≤ λ0

功能失效區(qū)——疲勞和磨損階段

8、會(huì)計(jì)算以下可靠性壽命指標(biāo)

平均壽命——MTTF，MTBF

MTTF：

MTBF：

維修度：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法完成維修的概率。(M(t))

有效度：可以維修的產(chǎn)品在某時(shí)刻具有或維持規(guī)定功能的概率。

可靠壽命——tr

中位壽命及特征壽命——t0.5

9、應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論。（書p109）《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

10、可靠性系數(shù)的計(jì)算公式，并學(xué)會(huì)通過(guò)查表得出其可靠度。

若令ZR??c??s???2c2s則R?Φ(ZR)

ZR-----稱為可靠性系數(shù)（或可靠性指數(shù)）

兩類可靠性問(wèn)題：

①已知ZR，求R=Φ(ZR)

可靠性估計(jì)

②已知R，求ZR=Φ-1(R)

可靠性設(shè)計(jì) 10.典型機(jī)械系統(tǒng)分為哪幾種？

串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)、表決系統(tǒng)

11.機(jī)械系統(tǒng)可靠度分配一般遵循哪些原則？

（1）技術(shù)水平。對(duì)技術(shù)成熟的單元，能夠保證實(shí)現(xiàn)較高的可靠性，或預(yù)期投入使用時(shí)可靠性可有把握地增長(zhǎng)到較高水平，則可分配給較高的可靠度。

（2）復(fù)雜程度。對(duì)較簡(jiǎn)單的單元，組成該單元零部件數(shù)量少，組裝容易保證質(zhì)量或故障后易于修復(fù)，則可分配給較高的可靠度。

（3）重要程度。對(duì)重要的單元，該單元失效將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，或該單元失效常會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)失效，則應(yīng)分配給較高的可靠度。

（4）任務(wù)情況。對(duì)整個(gè)任務(wù)時(shí)間內(nèi)均需連續(xù)工作以及工作條件嚴(yán)酷，難以保證很高可靠性的單元，則應(yīng)分配給較低的可靠度。

其它章節(jié)（以概念題為主，此部分占分較少）

1.列出你所知道的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有哪些？

如并行設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)、穩(wěn)健設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、模糊設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和疲勞設(shè)計(jì)等

2.CAE——計(jì)算機(jī)輔助工程

CAM——計(jì)算機(jī)輔助制造

CAPP——計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（前兩者的聯(lián)系橋梁）

PDM——產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

MPR-II——制造資源規(guī)劃

ERP——企業(yè)資源規(guī)劃

CIM/CIMS——現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) 《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法》復(fù)習(xí)提綱

3.相關(guān)性設(shè)計(jì)

相關(guān)性設(shè)計(jì)是為設(shè)計(jì)工作提供了極大的方便，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地更新與用戶所修改的部分有關(guān)系的內(nèi)容。4.動(dòng)態(tài)分析法

實(shí)際產(chǎn)品往往是由一定數(shù)量的零件通過(guò)各種方式聯(lián)接而成的機(jī)械系統(tǒng)，這時(shí)需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。

用黑箱法對(duì)此進(jìn)行分析：首些要建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，通常用復(fù)域中的傳遞函數(shù)、頻域中的頻率特性及時(shí)域中的微分特性來(lái)描述其數(shù)學(xué)模型。5.變型設(shè)計(jì)

它是實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的一種方法，這種方法特別強(qiáng)調(diào)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化重組，通過(guò)對(duì)企業(yè)現(xiàn)有成熟產(chǎn)品的變型再設(shè)計(jì)，使企業(yè)的寶貴信息資源得到盡可能多的重用，從而實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，以贏得市場(chǎng)。

基本方法：相似設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì) 6.快速成型

它是近年來(lái)形成的一種全新技術(shù)，它完全擺脫傳統(tǒng)“去除材料”加工方法，而是采用全新的“增加材料”加工法，將復(fù)雜的三維加工分解成簡(jiǎn)單的二維加工的組合。7.綠色設(shè)計(jì)的概念

通常也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、生命周期設(shè)計(jì)或環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)等

設(shè)計(jì)過(guò)程劃分：1）產(chǎn)品提高

2）產(chǎn)品再設(shè)計(jì)

3）產(chǎn)品功能創(chuàng)新

4）產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新 8.虛擬設(shè)計(jì)：

虛擬設(shè)計(jì)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的新設(shè)計(jì)方法。它是以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象的設(shè)計(jì)手段。9.虛擬現(xiàn)實(shí)：

在這工具幫助下，設(shè)計(jì)人員可預(yù)先以連續(xù)的、更加直觀的方式觀察和探索新概念、新工程或新產(chǎn)品。目前，沒有任何技術(shù)可以代替它。10.虛擬設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：

它能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更自然的人機(jī)交換，能系統(tǒng)考慮各種因素，把握新產(chǎn)品開發(fā)周期的全過(guò)程，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次性成功率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量 11.虛擬技術(shù)有以下顯著的特性：

1）自主性

2）交互性

3）沉浸感

4）實(shí)時(shí)性 12.虛擬環(huán)境交互技術(shù)主要集中在三個(gè)方面：

聽覺、觸覺反饋系統(tǒng)、視覺

13.虛擬設(shè)計(jì)的近期目標(biāo)：把設(shè)計(jì)人員從鍵盤和鼠標(biāo)上解脫下來(lái)。

遠(yuǎn)期目標(biāo)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)

責(zé)任編輯：金祖近、朱蘇凱

第四篇：教學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法

專題四：教學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法

教學(xué)設(shè)計(jì)是一種理論，它是書寫教案的說(shuō)明和前提，也是上好課的前提。但在實(shí)際工作中，有效教學(xué)計(jì)劃效果卻不容樂(lè)觀，有些教師因各種原因?qū)儆趥湔n或匆匆忙忙地備課，根本達(dá)不到體育教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)際意義和效果。因此，在我們的教育教學(xué)活動(dòng)的實(shí)踐中，我們的有些教學(xué)設(shè)計(jì)也只是停留在很膚淺的層面上，要么應(yīng)付學(xué)校的檢查，要么流于形式，沒有實(shí)際的效果。體育與健康教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)內(nèi)涵和體育與健康教學(xué)實(shí)際操作需要而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)研究規(guī)劃、教學(xué)過(guò)程及其方法。它屬于圍觀層次的教學(xué)設(shè)計(jì)，主要包括體育與健康課程設(shè)計(jì)，教學(xué)單元設(shè)計(jì)，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)及媒體材料設(shè)計(jì)等。教學(xué)設(shè)計(jì)是在教學(xué)前對(duì)教學(xué)過(guò)程的預(yù)先籌劃，從而合理安排教學(xué)情境，以期達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。它主要包括教學(xué)目標(biāo)、材料設(shè)計(jì)和組織安排等方面的內(nèi)容。

一、教學(xué)計(jì)劃的制定。當(dāng)一個(gè)教學(xué)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容載體——教學(xué)計(jì)劃，被確定以后，自然就要設(shè)計(jì)一個(gè)符合這一計(jì)劃內(nèi)容的教學(xué)程序，然后再根據(jù)各段程序的需要制定出科學(xué)合理的教學(xué)方案，這一方案也就是我們常說(shuō)的“課堂教學(xué)設(shè)計(jì)”。它就是實(shí)現(xiàn)和連接教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、效果的生命線。制定出科學(xué)合理、實(shí)用的教學(xué)計(jì)劃，是廣大教師重視教育與實(shí)施教育教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。

教學(xué)計(jì)劃大致可分為學(xué)年教學(xué)計(jì)劃，學(xué)期教學(xué)計(jì)劃，單元教學(xué)計(jì)劃和課時(shí)教學(xué)計(jì)劃。以學(xué)期教學(xué)計(jì)劃為例來(lái)看看如何制定教學(xué)計(jì)劃。

教學(xué)計(jì)劃，可以資助你有計(jì)劃實(shí)施自己的想法，并能合理完成教學(xué)任務(wù)，同時(shí)也便于以后總結(jié)自己的教學(xué)情況，提高自己的教學(xué)能力、積累經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不足提供可能條件，制定教學(xué)計(jì)劃是有必要的。從學(xué)科教學(xué)來(lái)看，根據(jù)本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合班級(jí)的學(xué)生情況，有目的的研究教學(xué)思想、教學(xué)方法明確教學(xué)任務(wù)、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)等方面，以此來(lái)制定自己的教學(xué)計(jì)劃，顧名思義，就是明確自己每天、每周、每月都應(yīng)該做點(diǎn)什么，怎么做，為什么這樣做，要做到什么程度等等。一份好的教學(xué)計(jì)劃，要?jiǎng)?wù)實(shí)、可操作學(xué)生習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、思維能力等方面真正受益，從而將每個(gè)想法落到實(shí)處。下面以學(xué)期教學(xué)計(jì)劃來(lái)進(jìn)行討論。

一、學(xué)期教學(xué)計(jì)劃的構(gòu)成

1、本學(xué)期教學(xué)的總目標(biāo)和總要求；

2、對(duì)學(xué)生情況的簡(jiǎn)要分析；

3、對(duì)本學(xué)期的材料內(nèi)容、對(duì)教材的簡(jiǎn)要分析、學(xué)期的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的解析；

4、提高本學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量的主要措施；

5、教學(xué)課題的課時(shí)分配及進(jìn)度；

二、制定學(xué)期為教學(xué)計(jì)劃的要求

1、教材分析要符合新課標(biāo)的要求，要做到概括性強(qiáng)、備課清楚、知識(shí)全面。

2、在教學(xué)方面的要求方面：要要強(qiáng)調(diào)教學(xué)的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)通過(guò)教學(xué)使學(xué)生達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，目的要切實(shí)可行。要做到“突出綱目，啟智導(dǎo)學(xué)”。教學(xué)計(jì)劃要簡(jiǎn)明扼要，對(duì)應(yīng)傳授哪些知識(shí)、技能、培養(yǎng)什么能力，解決哪些問(wèn)題、主要步驟等，要清楚地列出綱目，不要長(zhǎng)篇大論、連篇累牘。

3、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)方面，重點(diǎn)、難點(diǎn)要分開?？梢罁?jù)新課標(biāo)和教學(xué)參考書制定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。另外，在教學(xué)中，教學(xué)難點(diǎn)具有一定的相對(duì)性，因此要依據(jù)對(duì)學(xué)生的了解確定不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

4、在教學(xué)措施方面：教學(xué)措施建立在教師新課標(biāo)、教科書和學(xué)生“三熟”的基礎(chǔ)上，教學(xué)措施要體現(xiàn)在教師對(duì)新課標(biāo)，教材的準(zhǔn)確性把握和對(duì)學(xué)生情況的深入分析，既要“依標(biāo)扣本”，又要“有所創(chuàng)新”。應(yīng)注意巧妙、新穎、精要的“三結(jié)合”。教書育人和培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)能力是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。

5、在課時(shí)和教學(xué)進(jìn)度方面：一般應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)的規(guī)定進(jìn)行安排。切實(shí)可行的教學(xué)工作計(jì)劃，是新課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)必須要做好的工作。它是指為完成教學(xué)目標(biāo)，使教學(xué)發(fā)揮效力的各種條件的計(jì)劃與準(zhǔn)備，任何教學(xué)只有具備一定的條件，才能有效的進(jìn)行，離開了一定的條件，就可能使課堂教學(xué)低效，甚至無(wú)效。對(duì)于教學(xué)計(jì)劃與準(zhǔn)備的評(píng)價(jià)，可以從以下幾個(gè)方面考慮：課前對(duì)教材的鉆研是否融合貫通、理解透徹；是否能吃透《課程標(biāo)準(zhǔn)》精神和熟悉教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上確定好教學(xué)重點(diǎn)，并能聯(lián)系學(xué)生實(shí)際確定教學(xué)點(diǎn)；教學(xué)目標(biāo)的確定與表述是否適當(dāng)；是否能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際條件，靈活

選擇教具制作課件，對(duì)教具、課件如何準(zhǔn)確無(wú)誤地演示，是否做好了充分準(zhǔn)備；教學(xué)材料的選擇是否體現(xiàn)生活化，是否與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系起來(lái)；教案的編號(hào)是否注意層次安排、銜接緊密、框架明晰，并密切內(nèi)在聯(lián)系；對(duì)于板書的設(shè)計(jì)是否規(guī)范，簡(jiǎn)要等等。因此，教學(xué)計(jì)劃很重要，是進(jìn)行有效教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。教師課前的精心計(jì)劃與準(zhǔn)備是開展教學(xué)活動(dòng)的必要前提。

二、備課

教育家蘇霍姆林斯基在著作中曾誤過(guò)這樣一件事：一位歷史教師講公開課，極其成功，課后，有人問(wèn)他：“您這堂課講得這樣好，請(qǐng)問(wèn)您備課用了多長(zhǎng)時(shí)間？”他回答道：“可以說(shuō)這堂課我準(zhǔn)備了一輩子，但是要問(wèn)直接備課的時(shí)間，那我告訴您，只有十分鐘，由此看來(lái)備課對(duì)于每個(gè)教師上好每堂課來(lái)說(shuō)是多么的重要。

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。教師上課，教案的準(zhǔn)備非常重要，我們常稱這一過(guò)程為備課。備課是講課的起始環(huán)節(jié)，是教師力求取得最佳課堂效果的先決條件，是教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為的點(diǎn)子庫(kù)，也是提高教師自身素質(zhì)的有效理論。目前許多學(xué)校和教師群體都出現(xiàn)這樣的問(wèn)題：教案固定的格式、工整書寫、但卻缺乏反思與修改。這些“整齊”的備課往往不具備實(shí)用性，備課本上寫的東西多是為了應(yīng)付學(xué)校教導(dǎo)處等管理機(jī)構(gòu)的檢查，按部就班，陳舊老套，缺乏教師的思考。教師“書寫”的時(shí)間大于“思考”的時(shí)間——將大多數(shù)備課的時(shí)間用于書寫、用于文字的堆砌，缺乏思考和原創(chuàng)，實(shí)用價(jià)值不大，形成了“備課”、“上課”兩張皮的問(wèn)題。很

顯然，這樣的教案是“死的”，這樣的備課是無(wú)效的，在課程改革的今天，我們的備課也亟待注入新的活力。

備課的主體是教師，現(xiàn)在的備課方式實(shí)用嗎？備課管理中出現(xiàn)了哪些問(wèn)題？教師心目中的理想備課方式是什么？這些問(wèn)題都還得問(wèn)問(wèn)老師們。為此本人做了相應(yīng)的調(diào)查，看看一線教師的有效備課形式。

（一）來(lái)自一線教師的備課調(diào)查就

就我自己而言，我們采用的是集體備課形式（電腦打印稿），但我們覺得工作量很大，且容易造成浪費(fèi)（主要是指打印紙張式相應(yīng)的耗材）。我想我們身邊有很多好的教學(xué)資源，如課善于利用，一定會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。我們有一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，他們的教研課教案設(shè)計(jì)精彩，如能讓大家借鑒，一方面節(jié)約備課時(shí)間，另一方面讓我們的教學(xué)更富有實(shí)效性，另外“翻寫”名家的教學(xué)設(shè)計(jì)也是一個(gè)很好的辦法，讓大家在短時(shí)間內(nèi)提升自己。另外在條件允許的情況下，領(lǐng)導(dǎo)能否考慮將老師們辛勤勞動(dòng)的備課成果集中形成資源庫(kù)，如將同一課程不同教師的優(yōu)秀教案整理成冊(cè)，也給大家提供一個(gè)多元化的選擇。

（體育教師，17年教齡）

在網(wǎng)絡(luò)上大量搜索資料，（主要是上課的背景資料和同一教學(xué)內(nèi)容的教案），在這些資料的基礎(chǔ)上整理自己的思路，主要是關(guān)鍵環(huán)節(jié)的提問(wèn)以及需要學(xué)習(xí)討論的問(wèn)題，將自己的思路寫在書上是一種很實(shí)用的方式。

（體育教師，7年教齡）

資源共享+結(jié)合本班學(xué)習(xí)實(shí)際+自我反思。第一次備課：由于一個(gè)年級(jí)所教學(xué)的知識(shí)內(nèi)容相同，因此，備課資料也可共享，如精品教案年級(jí)統(tǒng)一購(gòu)買，網(wǎng)上教案資源共享。資料相對(duì)集中后，用打印的形式呈現(xiàn)出來(lái)。第二次備課：在集體備課的前提下，課前教師要二次備課，要祥細(xì)批注和修改，增補(bǔ)刪改，有些甚至可以結(jié)合本班情況合并課時(shí)或者另外選擇重備，并二次備課：課后應(yīng)有本課的反思，以及借例分析，還要對(duì)課后練習(xí)情況進(jìn)行分析，以便及時(shí)調(diào)整教案和上課的策略。

（體育教師，15年教齡）

體育課一般按項(xiàng)目來(lái)備課，如“立定跳遠(yuǎn)”，就備這個(gè)項(xiàng)目單元的課，而不是分節(jié)去備，因?yàn)楦靼嗲闆r不一，分課時(shí)備課根本就不可能完全實(shí)施，而應(yīng)根據(jù)各班的情況進(jìn)行調(diào)整，這樣根據(jù)實(shí)際情況去上課、實(shí)用、操作性強(qiáng)。

（體育教師，20年教齡）

在實(shí)際備課的過(guò)程中，“備課生”還需加強(qiáng)。對(duì)于任課教師來(lái)說(shuō)，所教班級(jí)多，而且可能每學(xué)年遇到教學(xué)班的情況都不一樣，如果學(xué)生情況不了解清楚，就備不出高質(zhì)量的課，這樣就直接影響教學(xué)的效果。認(rèn)為對(duì)剛接到的新班可否采用超2—3時(shí)的備課，這樣有利于教師及時(shí)根據(jù)學(xué)生情況調(diào)整教學(xué)，以免做無(wú)用功。等教師和學(xué)生都相應(yīng)適應(yīng)、了解后，再超周、超月備課資源，再進(jìn)行個(gè)性修改，提高備課的實(shí)效性。

（體育教師，12年教齡）

共同搜集優(yōu)秀的教案（如名家名師發(fā)表的教案），學(xué)習(xí)、借鑒，再根據(jù)自身和學(xué)生實(shí)際情況做好一些修改、調(diào)整、集體備課共同研討各單元的重難點(diǎn)，再各自針對(duì)各班到個(gè)人的特點(diǎn)進(jìn)行修改。

（體育教師，6年老齡）

目前提倡集體備課，它集體每位教師的智慧，精心設(shè)計(jì)教案，也減輕了其他教師的工作量，但有的學(xué)校規(guī)模小，教師少，集體備課的條件并不具備。教師應(yīng)去教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)備課的不足，及時(shí)修改和補(bǔ)充，形成自己的教學(xué)特色，這樣隨著工作和教齡的增長(zhǎng)，自己的教案也逐漸豐滿和完善。實(shí)際上，最利于學(xué)生發(fā)展提高能力的教案，才是最佳選擇，不應(yīng)拘于某一固定的備課方式。

（體育教師，15年教齡）

我認(rèn)為無(wú)論什么方式，都必須再現(xiàn)出該學(xué)科的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)出課堂的重點(diǎn)，同時(shí)注重學(xué)生怎樣才能最大可能地接受課堂知識(shí)，利用課堂知識(shí)解題。

（體育教師，16年教齡）

目前的備課是各自為戰(zhàn)、教師多在應(yīng)付檢查，缺乏針對(duì)學(xué)生的備課，多以教師為中心。我主張切實(shí)落實(shí)集體備課，博采眾家之長(zhǎng)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮教師的群體優(yōu)勢(shì)。

（體育教師，20年教齡）

（二）備課方式中存在的問(wèn)題及分析

以上摘錄了一些集體備的看法，每個(gè)人的意見不同，如借鑒名家教案（或優(yōu)秀教案），有的教師贊成，有的卻反對(duì)，有的贊成集

體備課，有的卻認(rèn)為個(gè)人深鉆教材才是優(yōu)秀教師成才之道。無(wú)論如何，我們首先要面對(duì)現(xiàn)實(shí)，解決現(xiàn)實(shí)中所遇到的那些困惑。

1、備課不是為了“好看”。

備課是為了明確教師們上課思路，是對(duì)課堂的預(yù)設(shè)。備課是為了教師們上課，而不是為了“好看”！許多學(xué)校檢查教師備課時(shí)，往往提倡教師書寫工整，備課詳細(xì)，甚至用備課的字?jǐn)?shù)、每課時(shí)備課的頁(yè)數(shù)來(lái)衡量教師備課的質(zhì)量。這樣的檢查方式顯然是一個(gè)錯(cuò)誤的導(dǎo)向。

2、教師要有充足的時(shí)間來(lái)備課。

體育教師由于所帶的班級(jí)較多，一般情況下都是超工作量，除了上課以外，還有訓(xùn)練隊(duì)的訓(xùn)練時(shí)工作，學(xué)校群體活動(dòng)工作等等，能夠在上班時(shí)間擠出時(shí)間備課的教師不多，而下班以后，教師們身心俱疲，大多數(shù)教師沒有精力再獎(jiǎng)大量時(shí)間用于備課，一些教師往往對(duì)備課應(yīng)付了事，甚至抄襲別人的備課教案，或者干脆從網(wǎng)上下載打印后應(yīng)付學(xué)校的檢查。

3、教師的備課無(wú)用

有一些教師備課非常認(rèn)真，但由于實(shí)際情況的變化，精心準(zhǔn)備的教案卻不能直接用于教學(xué)，上課前還得“二次備課”，精心寫出的教案成了“擺設(shè)”，形成了“備課”，“上課”兩張皮的問(wèn)題。

4、集體備課的誤區(qū)

有些教師非常依賴于集體備課，甚至認(rèn)為集體備課應(yīng)形成打印稿供大家共用。有些學(xué)校形成了“教師一人備一個(gè)內(nèi)容，大家合起一共用”的格局，并把這種現(xiàn)象冠之以“集體備課”的稱謂。這樣的備課方式是不利于教師的專業(yè)發(fā)展的，把“備課”這樣一個(gè)重要的環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單化了。

5、對(duì)備課重要性認(rèn)識(shí)不夠

一些教師非常重視課后對(duì)學(xué)生的輔導(dǎo)，即所謂的“補(bǔ)差”。卻沒有深究學(xué)生為什么會(huì)出現(xiàn)這么多知識(shí)或能力的缺失。精心的備課能夠提高教學(xué)效益，使“輔差”的工作量減少。

從教師們的備課記錄來(lái)看，我們可以發(fā)現(xiàn)，教師們對(duì)備課的看法是不盡相同的，存在的一些矛盾。因此，為了實(shí)現(xiàn)教師的有效備課，提高備課、上課的質(zhì)量，結(jié)合新課程改革，教師備課必須完成以下要求：

一是掌握好備課的指導(dǎo)思想，即面向全體學(xué)生，注重每一個(gè)學(xué)生充分發(fā)展，因材施教、注重差異、體現(xiàn)教師的科學(xué)精神和智慧。

二是把握如何備課中的各個(gè)環(huán)節(jié)。三是控制好備課的具體要求。

因此，我們應(yīng)該加深對(duì)有效備課的認(rèn)識(shí)，爭(zhēng)取做到首先是“備而能用”。即備課應(yīng)該備而能用。減少無(wú)效備課，“備課”、“上課”不能兩張皮，高效地完成教學(xué)任務(wù)。有利于教師的專業(yè)成長(zhǎng)，使教師的教學(xué)水平迅速提高。最后是“有利于學(xué)”。即讓學(xué)生覺得快、學(xué)得扎實(shí)，所有的知識(shí)過(guò)手，培養(yǎng)能力到位，力爭(zhēng)較好地完成教學(xué)目標(biāo)，向課堂要效益。

第五篇：現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法作業(yè)

1.什么是設(shè)計(jì)方法學(xué)？它的研究對(duì)象是什么？包含哪些研究?jī)?nèi)容？

答：

（1）設(shè)計(jì)方法學(xué)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)律、設(shè)計(jì)程序及設(shè)計(jì)中思維和工作方法的一門綜合性學(xué)科。

（2）它的研究對(duì)象有：設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)進(jìn)程、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)思維、設(shè)計(jì)工具、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用。（3）設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:

① 分析設(shè)計(jì)過(guò)程及各設(shè)計(jì)階段的任務(wù), 尋求符合科學(xué)規(guī)律的設(shè)計(jì)程序。將設(shè)計(jì)過(guò)程分為設(shè)計(jì)規(guī)劃(明確設(shè)計(jì)任務(wù))、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)四個(gè)階段, 明確各階段的主要工作任務(wù)和目標(biāo), 在此基礎(chǔ)上建立產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程模式, 探討產(chǎn)品全壽命周期的優(yōu)化設(shè)計(jì)及一體化開發(fā)策略。

② 研究解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的邏輯步驟和應(yīng)遵循的工作原則。以系統(tǒng)工程分析、綜合、評(píng)價(jià)、決策的解題步驟貫徹于設(shè)計(jì)各階段, 使問(wèn)題逐步深入擴(kuò)展, 多方案求優(yōu)。

③ 強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新能力的重要性, 分析創(chuàng)新思維規(guī)律, 研究并促進(jìn)各種創(chuàng)新技法在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

④ 分析各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法如系統(tǒng)工程、創(chuàng)造工程、價(jià)值工程、優(yōu)化工程、相似工程、人機(jī)工程、工業(yè)美學(xué)等在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的科學(xué)合理設(shè)計(jì), 提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

⑤ 深入分析各種類型設(shè)計(jì)如開發(fā)型設(shè)計(jì)、擴(kuò)展型設(shè)計(jì)、變參數(shù)設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)等的特點(diǎn), 以便按規(guī)律更有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)。

⑥ 研究設(shè)計(jì)信息庫(kù)的建立。用系統(tǒng)工程方法編制設(shè)計(jì)目錄——設(shè)計(jì)信息庫(kù)。把設(shè)計(jì)過(guò)程中所需的大量信息規(guī)律地加以分類、排列、儲(chǔ)存, 便于設(shè)計(jì)者查找和調(diào)用, 便于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

⑦ 研究產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。運(yùn)用先進(jìn)理論,建立知識(shí)庫(kù)系統(tǒng), 利用智能化手段使設(shè)計(jì)自動(dòng)化逐步實(shí)現(xiàn)。

2.有的產(chǎn)品有目的的降低使用壽命，甚至為一次性產(chǎn)品，舉例說(shuō)明這種設(shè)計(jì)正反兩方面的特點(diǎn)和意義。

答：

這種設(shè)計(jì)好的方面：①提升產(chǎn)品的性能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，降低產(chǎn)品的壽命可以減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，從而更專注于產(chǎn)品的性能。②降低產(chǎn)品的成本。保持產(chǎn)品較高的使用壽命需要更精密的技術(shù)或是更精細(xì)的材質(zhì)，降低產(chǎn)品壽命的同時(shí)必然可以降低產(chǎn)品的成本。③促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。低壽命的同時(shí)也提升了產(chǎn)品的循環(huán)時(shí)間，加速了產(chǎn)品更新?lián)Q代的時(shí)限，從而提升企業(yè)的需求，帶動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。

這種設(shè)計(jì)不好的方面：①不利于綠色經(jīng)濟(jì)。產(chǎn)品壽命的降低加速了產(chǎn)品再次生產(chǎn)的循環(huán)時(shí)間，從某種程度來(lái)講，增加了能耗，不利于發(fā)展節(jié)約經(jīng)濟(jì)；例如一次性筷子等。②提升了產(chǎn)品客戶的成本。在促進(jìn)設(shè)計(jì)公司發(fā)展的同時(shí)也間接的提升了使用客戶的成本，客戶需要在比先前更短的時(shí)間內(nèi)更新產(chǎn)品或是服務(wù)，增加了維護(hù)的成本；例如濕巾等。

思考題：為什么礦泉水瓶是圓的，牛奶盒是方的？

答：

可樂(lè)等碳酸飲料如果震蕩的話，里面的液體就會(huì)膨脹，用方瓶裝的話就會(huì)變形；而圓型容器在受壓時(shí)，壓力的分布在容器壁上各點(diǎn)可以均勻分布，因此受壓均勻，不易變形。

牛奶多需要冷藏保鮮，用方瓶可節(jié)省存儲(chǔ)空間。