《现代设计方法》课程教学大纲
一、课程性质和教学目标
课程名称： 现代设计方法
（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明
课程代码：MEAU2028
英文名称： Modern Desig n Methods 专业选修课程 课程性质：
第6学期 开课学期：
适用专业： 机械工程
先修课程： 咼等数学、线性代数、概率与数理统计、理论力学、材料力学、机 械
设计、计算机基础等
后续课程： 无
开课单位： 机电工程学院 课程负责人：王阳俊 大纲执笔人：王阳俊 大纲审核人：倪俊芳
学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）
课程性质：《现代设计方法》是机械工程专业的一门专业选修课程。本课程 主要针对现代产品设计制造的过程中存在的工程实际问题， 究的基本能力。
教学目标： 现代设计方法是以产品设计为对象，以计算机为手段，运用工 程设计的新理论和新方法，使计算结果达到最优化，使设计过程实现高效化和自 动化的一门方法论。本课程主要包括优化设计方法、 可靠性设计方法、有限元设 计方法与动态设计方法等基本内容， 通过相关内容学习，使学生理解机械工程专 业各门专业课与高等数学等基础课程在机械产品设计过程中如何通过融合解决 实际工程问题，提高学生从事机械工程及自动化领域内实际工作中的系统的解决 问题的能力。
本课程的具体教学目标如下：
着力于培养学生对科
学问题与工程问题的思维方法，使学生形成利用现代设计工具获得设计方案与进 行科学研
学分/学时：2学分/36学时
1. 掌握优化设计方法的基本理论、数学模型与优化方法，培养学生在解决 复杂工程
问题过程中进行获得系统优化方案的基本能力。
2. 掌握可靠性设计的基本理论、基本指标与设计方法，培养学生在复杂工 程问题中进行可靠性分析的基本能力；
3. 掌握有限元分析的基本理论，基本方法与设计工具，培养学生利用现代 工具解决机械设计实际问题的基本能力。
4. 掌握动态设计的基本理论、基本方法与设计工具，培养学生利用现代工 具分析问题与获得工程解决方案的基本能力。
教学目标与毕业要求的对应关系：（暂时不写！不要删除此项！）
毕业要求 指标点 课程目标 对应关系说明 掌握优化设计方法的基本 理论、数学模型与优化方 法，培教学目标1 养学生在解决复杂工 程问题过程中进行获得系 统优化方案的基本能力。 掌握可靠性设计的基本理 论、基本指标与设计方法， 培养学教学目标2 生在复杂工程问题 中进行可靠性分析的基本 能力； 掌握有限兀分析的基本理 论，基本方法与设计工具， 培养学教学目标3 生利用现代工具解 决机械设计实际问题的基 本能力。 掌握动态设计的基本理论、 基本方法与设计工具，培养 学生教学目标4 利用现代工具分析问 题与获得工程解决方案的 基本能力。 掌握优化设计方法的基本 理论、数学模型与优化方 法，培教学目标1 养学生在解决复杂工 程问题过程中进行获得系 统优化方案的基本能力。 掌握可靠性设计的基本理 论、教学目标2 基本指标与设计方法， 培养学生在复杂工程问题 中进行可靠性分析的基本 能力； 掌握有限兀分析的基本理 论，教学目标3 基本方法与设计工具， 培养学生利用现代工具解 决机械设计实际问题的基 本能力。 掌握动态设计的基本理论、 基教学目标4 本方法与设计工具，培养 学生利用现代工具分析问 题与获得工程解决方案的 基本能力。 毕业要求5: 5-1能恰当使用计算机软件及 仿真工具，完成机械工程项目 的模拟和仿真 1-1能将掌握的数理知识，用 于专毕业要求1: 业问题的理解、建模、分 析与求解 2-1能运用数理和工程知识进 行机毕业要求2: 械专业领域复杂工程冋 题中的内涵识别与理解分析 掌握优化设计方法的基本 理论、数学模型与优化方 法，培教学目标1 养学生在解决复杂工 程问题过程中进行获得系 统优化方案的基本能力。 掌握可靠性设计的基本理 论、基本指标与设计方法， 培养学教学目标2 生在复杂工程问题 中进行可靠性分析的基本 能力； 掌握有限兀分析的基本理 论，基本方法与设计工具， 培养学教学目标3 生利用现代工具解 决机械设计实际问题的基 本能力。 掌握动态设计的基本理论、 基本方法与设计工具，培养 学生教学目标4 利用现代工具分析问 题与获得工程解决方案的 基本能力。 二、课程教学内容及学时分配
（含课程教学、自学、作业、讨论等内容
；难点内容：？）
和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：
1、 优化设计概述（2学时）（支撑教学目标1）
1.1概述
1.2最优化数学模型 1.3数值迭代方法
目标及要求：
1） 掌握优化设计的基本思想 ；
；
2） 掌握最优化设计数学模型的基本要素 3） 掌握数值迭代的基本思想与方法？；
作业内容：
建立基本的最优化数学模型。
2、 最优化方法的数学基础（2学时）（支撑教学目标1）
2.1多维函数的偏导数与梯度 22多维函数的泰勒展开式
2.3多维函数的极小点存在条件 2.4局部极小点与全域极小点
目标及要求：
现代设计方法课程教学大纲
