现代设计理论与方法 绪论
现代设计方法
主讲教师：张洪丽
有关本课程的说明
1. 课程属性 本课程为必修课、考查课。
2. 教材 所选教材为钟志华编写的《现代设计方法》。
3. 课时分配 该课程总课时36，学分2，其中，理论教学30学时，总复习2
学时，考试2学时，机动2学时。 4. 考核方式
本课程期末考试为闭卷考试，最终成绩为平时成绩和期末考 试成绩，其中平时成绩占20%，期末考试成绩占80%。
具，帮助工程技术人员进行设计的一切适用技术的总和。是 人和计算机结合、各尽所长的新型设计方法。
具有提高设计质量、节省设计时间、提高效率、降低成 本等特点。
CAD集成化是当前CAD技术发展的一个重要方面，形式之 一是将CAD和CAM集成为一个CAD/CAM系统。
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现代设计方法的主要内容
2、 工业造型设计 工业产品造型设计是指利用艺术手段按照美学法则对工
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现代设计方法的主要内容
6、 虚拟设计 虚拟现实(Virtual Reality,VR)是采用计算机技术和多
媒体技术，营造一个逼真的具有视、听、触等多种感知的人 工虚拟环境，使置身于该环境的人通过各种多媒体传感交互 设备与这一虚构的环境进行实时交互作用，产生身临其境的 感觉。
虚拟设计的基本构思是用计算机来虚拟完成整个产品开 发过程。在计算机上建立产品模型，并进行各种分析，改进 产品设计方案，用数字化形式代替传统实物原型试验，在数 字状态下进行产品静态和动态分析，再进行集成改进。
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现代设计方法的主要内容
10、绿色设计
绿色设计(Green Design)也称为生态设计(Ecological Design)、环境设计(Design for Environment)等。其基本 思想是：在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入 产品设计中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点， 力求使产品对环境的影响最小。
工程设计学 -绪论
原 理 的 优 化
提 高 价 值 ， 改 进
技 术 设 计
结 构 设 计 的 优 制 造 化 的 优 化
确定产品文件，转入制造 解决
工程设计理论概述
宁波大学机械工程与力学学院
Suh的公理化设计理论(Axiomatic Design) 美国MIT的Suh提出的公理化设计理论， 该理论认为设计过程是用户域－功能域－ 物理域－过程域的映射。在产品概念设计 阶段，从功能需求到设计参数的转变过程 中，功能与设计参数应满足独立性和最小 信息两条公理。若这两条公理满足，原理 解才是优化的解。
(
按 目 系标 统清 单 评对 价解 评 价
(
最 终 系有 统效 的 决解 策的 方 案
(
下 系一 统个 实系 统 现阶 计段 划计 划
(
( )
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)
工程设计理论概述
宁波大学机械工程与力学学院
系统技术的进程模型
项目研究 问题分析 问题表述 系统综合 系统分析 评 决 价 策 系统预研 系统开发 系统制造 系统投入 系统运行 系统更换
主轴系统 导轨及工作台系统 导轨驱动系统 环境控制系统
模块化超 精密机床
微量进给系统 床身系统
通用和专用模块的组合与集成； 虚拟装配； 关键部件工程化制造。 系统测试； 实验技术。
位置检测系统
控制系统 其他系统
工程设计理论概述
宁波大学机械工程与力学学院
超精密机床模块化设计
低成本、快速、高可靠性超精密机床模块化设计
标准问题 标准解
Fs
Ss
F
特定问题
S
特定解
工程设计理论概述
宁波大学机械工程与力学学院
现代工程设计制图习题集(第四版)参考答案
第四版习题集更加注重实践应用，增加了大量来自于实际工程案例 的题目，帮助学生更好地将理论知识应用于实践中。
提高了题目质量
第四版习题集的题目经过了精心的设计和筛选，质量更高、更具代表 性，能够更好地帮助学生掌握工程设计制图的核心技能。
习题集使用方法和建议
系统性使用
建议学生按照章节顺序，系统性地完成习题集中的题目， 以全面掌握工程设计制图的知识和技能。
透视图的分类
根据观察者和物体之间的相对位置关系以及投影面的选择不同，透视图可分为一点透视、 两点透视和三点透视三种类型。其中，一点透视和两点透视是常用的透视图类型。
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工程图样的表达方法
视图表达方法
基本视图 向视图 局部视图 斜视图
根据正投影法绘制出物体的六个基本视图，即主视图、俯视图 、左视图、右视图、仰视图和后视图。
三视图的投影规律
长对正、高平齐、宽相等。即主视图与俯视图长度相等且对正，主视图与左视 图高度相等且平齐，俯视图与左视图宽度相等。
基本几何体的三视图
平面立体的三视图
棱柱、棱锥等平面立体的三视图，要 注意各视图的形状和尺寸标注。
回转体的三视图
圆柱、圆锥、圆球等回转体的三视图 ，要注意各视图的形状、尺寸标注和 截交线、相贯线的画法。
AutoCAD软件的操作界面及 工具栏介绍
AutoCAD软件的基本操作技 巧与快捷键使用
二维图形绘制与编辑命令
尺寸标注、文字标注等
二维图形标注命令
移动、旋转、缩放、镜像等
二维图形编辑命令
直线、圆、圆弧、多边形等
二维图形绘制命令
三维建模与渲染技术
三维建模命令
拉伸、旋转、放样、布尔运算等
三维渲染技术
读《现代外语教学：理论、实践与方法》札记
读《现代外语教学：理论、实践与方法》札记近期重温了《现代外语教学：理论、实践与方法》，有了新的感悟，也获得了更多的教育教学实践的经验和体会，受益匪浅。
该书在吸取当代西方外语教学理论研究成果的基础上，结合我国的外语教学实际，对影响外语教学的各种重要因素进行了较为详细的分析和讨论。
同时，对外语教学所涉及的实践和方法等方面的问题也进行了深入而广泛的介绍和探讨。
下面是笔者在阅读这本书的过程中所做的阅读笔记以及各个章节给我的一些感悟和启示。
绪论——呼唤具有中国特色的外语教学理论的指导书籍的封面简介概述了本书的主要思路：在吸取当代西方外语教学理论研究成果的基础上，结合我国的外语教学实际，对影响外语教与学的各种重要因素进行了较为详细的分析和讨论。
同时，对外语教学所涉及的实践和方法等方面的问题也进行了深入而广泛的介绍和探讨。
参加工作以来,也积累了较为丰富的教学经验，但是读过这本书后发现自己在外语教学理论研究方面还是不够，视野不够开阔，教学实践水平的发挥和教学质量的提高受到了很大影响。
绪论中提出中国的外语教学实践更需要自己的教学理论的指导。
外国的东西再好，毕竟不是从我们的实际出发，不适合我们的国情，因此不能直接应用。
不同语言背景和文化背景中的外语教学必须要有自己的外语教学理论。
教学中，我发现由于中西文化背景的不同带来的困惑和错误比比皆是，如在表示问候、告别以及表达个人愿望、拒绝、接受、感谢、谦虚等时的规则都有差异，这就要求我们把国外相关理论结合教学实践，灵活运用。
另外，我们学生学习外语的目的性过强，即考试，也就意味着除考试之外的日常应用，学生的积极性和兴趣都很低，口语表达能力弱。
因此，这也就要求教师课堂教学的目的不局限于为了培养学生的应试技巧，而要注重培养他们自主学习的能力、良好学习习惯及最基本的交际能力。
第一章当代外语教学理论研究中的几个重要发展趋势书的第一章探讨的是当代外语教学理论研究中的几个重要发展趋势，分为五节，给我感悟颇多。
世界近现代设计简史
目录第一章绪论 (2)第一节关于现代设计史的起始时间 (2)第二节设计与经济的关系 (3)第三节设计与艺术、科学的关系 (5)第四节现代设计艺术的形态范畴 (5)第二章现代设计的滥殇时期 (7)第一节现代设计产生的前提和社会历史条件 (7)第二节工业革命初期设计发展的新动向 (7)第三节现代设计意识的萌芽——英国“工艺美术”运动 (7)第三章现代设计的肇始时期——“新艺术运动” (9)第一节新艺术运动的源流及主要表现 (9)第二节“新艺术”运动在欧洲各国的表现 (10)第三节新艺术运动在美国 (11)第四节自成体系的北欧设计 (12)第四章现代设计的演进时期——现代主义设计 (12)第一节现代主义设计的定义、形式及特征 (12)第二节德国工业同盟和现代设计运动的发生 (13)第三节荷兰风格派运动 (14)第四节俄国构成主义设计运动 (15)第五节现代主义设计在欧美其它国家的表现 (17)第五章现代设计演进中的装饰艺术运动 (22)第一节装饰艺术运动的历史渊源与风格特征 (22)第二节装饰艺术在法国的表现 (23)第三节装饰艺术运动在美国的表现 (25)第四节装饰艺术运动在其它国家的表现 (27)第六章现代主义设计教育体系的形成——包豪斯 (27)第一节包豪斯的历史 (27)第二节包豪斯的设计艺术教学体系 (29)第三节包豪斯的设计成就 (31)第四节包豪斯的历史作用及影响 (31)第七章现代设计的成熟时期——第二次世界大战前后的设计 (32)第一节德国30-50年代的工业设计 (32)第二节第二次世界大战期间和战后美国的设计 (35)第三节意大利现代设计艺术的发展 (38)第四节战后日本工业设计的起步 (39)第五节战后英国现代设计的发展 (41)第六节斯堪的纳维亚国家现代设计的发展 (42)第八章现代主义设计的持续与反叛时期——20世纪60、70年代的设计 (45)第一节科学技术的发展及审美观念的变化 (45)第二节领先世界的意大利设计 (45)第三节后来居上的日本设计 (47)第四节反思和发展中的美国设计 (48)第九章设计多元化的发展——后现代主义时期（20世纪80年代之后） (50)第一节后现代主义设计的特征及理论探索 (50)第二节后现代主义建筑设计 (53)第三节后代现代主义与工业产品设计 (55)第四节后现代主义设计时代的平面设计 (59)第一章绪论世界现代设计史的全面梗概：这段设计史，是同这一时期的政治格局、经济发展状况、思想文化意识及人们的审美价值取向等有机联系在一起的；该时期设计艺术种类的变化、设计范畴的扩大、设计在社会发展中的地位和作用等方面，都不可避免地受到这一时期政治、经济、思想与文化的制约和影响。
材料现代分析方法绪论
扫描电镜
扫描隧道电 镜
OM
Ni-Cr合金的铸造组织
SEM
人类血细胞SEM照片
TEM
碳纳米管TEM照片
SPM
云母的表面原子阵列
图为IBM公司的Eigler博士用扫描探针显微镜(SPM)搬动 35个氙原子绘制的“IBM”字样。如果这种原子搬动技术 被巧妙使用的话，就完全可以绘制成美妙的原子艺术画。
不良品
良品
齿轮疲劳失效，是由于渗 碳处理不均匀，根本原因 在于硅的偏聚。
浸炭不 良部
不良品
Ｃ
良品
Ｓｉ
XPS X射线光电子能谱
3. 4 分子结构分析
利用电磁波与分子键和原子核的作用，获得分 子结构信息。
红外光谱（IR）、拉曼光谱（Raman）、荧 光光谱（PL）等是利用电磁波与分子键作用 时的吸收或发射效应；
而核磁共振（NMR）则是利用原子核与电磁 波的作用来获得分子结构信息的。
4设计材料的开发
对于新材料的发现和研制，材料开发循环过程为：
功能需求分析一确定性能指标一确定材料体系 和加工方法一材料成分设计和工艺参数优化性能 评价一应用产品失效分析，然后进入下一乾循环， 直至达到预定要求(如图)。
例：如何分析聚合物材料
绪论
1.材料现代分析方法的概念 2.材料分析的内容及相应的分析方法 3.材料分析的理论依据
3.1 组织形貌分析 3.2 相结构分析 3.3 成分和价键分析 3.4分子结构分析
4.设计材料的开发 5.本课程的结构和特点
1.材料现代分析方法
材料现代分析方法是关于材料分析测试技术及其有关理论的 一门课程。 成分、结构、加工和性能是材料科学与工程的四个基本要素， 成分和结构从根本上决定了材料的性能，对材料的成分和结 构的进行精确表征是材料研究的基本要求，也是实现性能控 制的前提。
设计方法学整理-考试必备
第一章绪论1.什么是设计?设计是一种具有一创造性的劳动，其实质是创新（即在设计工作中努力采用新原理、新方案、新结构、新材料及新工艺等），其最高境界是创造具有极端市场竞争力的产品。
2.什么是设计方法学?设计方法学是研究产品设计规律、设计程序及设计中思维和工作方法的一门综合性学科。
设计方法学以系统工程的观点分析设计的战略进程和设计方法、手段的战术问题。
在总结设计规律、启发创造性的基础上促进研究现代设计理论、科学方法、先进手段和工具在设计中的综合运用。
3.学科产生的原因?①开发新产品的需要：世界市场竞争的加剧，使得各先进工业国家首先在设计过程中总结规律，以提高设计质量和设计效率。
从这个角度来讲，“设计学”和“机械学”是两个不同的概念。
②改进旧产品的需要：随着工业产品的复杂程度的提高，直观的工作方法很难对产品提出有效的改进措施，因此功能分析和价值分析为改进旧产品提供了强有力的工具。
③应用工具的产生：计算机和信息技术的发展，为设计方法学的研究提供了物质基础条件。
4.设计方法学的发展简史?①第一阶段(直觉设计)如：中国的水排，指南车等。
②第二阶段（经验设计）：这一时期作为机械学各分支学科如(机械原理与零件、机构学、磨擦学、疲劳寿命等)发展迅速，这一时期的设计方法实质上就是机械学，而忽略了其核心内容“功能”。
③第三阶段(现代设计)：这一时期，对设计学有深远影响的三个重要学科内容被提出，并逐渐发展和成熟。
即：(1)“功能”思想的重新提出和发展，(2)“人机工程学”思想的形成与发展，(3)“工业设计”学术体系的发展和成熟。
5.设计方法学的作用及目的?①研制物美价廉的产品②使设计过程合理化，并为设计自动化创造条件③创造一种又快又好地培养设计师的理论。
④创造一种机械系统的一般设计理论及方法，使其适应日益拓展的机械工程学科。
6.切记:(1)再好的设计方法，也不能代替天赋很高或一般的工程师的作用。
(2)科学的设计方法可以显著提高设计效率和创新水平。
现代教学设计的主要特征.doc
现代教学设计的主要特征教学设计主要特征现代教育的基本特征教学设计的特征有哪些现代教学设计要素篇一：《现代教学设计》主要知识点《现代教学设计》主要知识点前言1、通俗地说，在教学活动之前，教师或其他专业人员对与教学活动有关的目标、内容、过程、方法、媒体等的预先筹划和安排都可以称为教学设计。
现代教学设计的学习论基础是现代学习论。
现代教学设计的教学论基础是现代教学论。
第一章绪论1、teaching和instruction. Teaching指狭义的教学、指教师的教学行为，可以译为“教”，主要包括呈现教材，引出学生的反应和提供反馈与纠正等教师的行为。
Instruction指广义的教学、包括教师课前的准备（备学生、备教材、备教法）和在课堂上对学生实验教学和对教学效果的测量、诊断、补救以及修改教学计划。
2、广义的教学包括如下环节：1）．陈述目标。
尽量用可观察和可测量的行为术语陈述预期学生要获得的学习结果。
2）．分析任务。
分析目标中暗含的学习类型，分析从学生的原有水平到达教学目标之间所需要的从属知识和技能，并确定它们之间的层次关系。
3)．确定学生原有水平。
学生原有水平包括原有知识、技能和学习态度等。
4)．课堂教学策略设计。
根据教师在任务分析中所确定的教学目标类型，选择或开发适当的教学手段，安排师生活动。
5)．实施教学。
指课堂上教师和学生之间的信息传播和反馈的过程，其一般模式是：呈现教学内容——学生反应——教师提供强化与校正性反馈。
6)．评定。
对照预先设置的教学目标，确定每一个学生是否达到规定的教学目标。
3、现代教学设计是在实验教学之前，依据学习论和教学论原理，用系统论观点和方法对教学的各个环节统筹规划和安排，为学生的学习创设最优环境的准备过程。
4、加涅认为，现代教学设计有如下5个特征：1）．教学设计的目标在于帮助个体的学习2）．教学设计必须基于有关人类学习的研究3）．教学设计应该以系统的方式进行4）．教学要有短期的和长期的两种设计5）．系统设计的教学能极大地影响个人的发展5、现代教学设计产生的前提条件第一，因为教学设计的目的是为了帮助学生有效地学习，所以现代教学设计的产生以现代学习论的发展为前提条件。
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1.1.4
现代设计与传统设计
1.2
现代设计理论和方法的主要内容和特点
1.2.1 现代设计理论和方法
设计理论是对产品设计原理与机理的 科学总结。
设计方法是使产品满足设计要求以及 判断其是否满足要求的依据。
1.2.2 现代设计的主要理论和方法 优化设计 计算机辅助设计 工业造型设计 可靠性设计 有限元法 反求工程设计
将计算机技术全面的引入。
1.3 现代产品的设计类型及进程
1.3.1 现代产品的特点与设计要求
1.3.2 现代产品的设计类型及进程
1、现代产品的设计类型
开发性设计
适应性设计
变型设计
1.3.2 现代产品的设计类型及进程
2、现代产品设计的三个阶段
功能原理设计
实用化设计 商品化设计 3、现代产品设计的进程
传统设计以经验为基础，运用力学、数 学等公式，图表等作为设计依据，通过经验 公式或类比的方式进行设计。
1.1.4 2、现代设计
现代设计与传统设计
继承了传统设计的精华，吸取了当代科技 成果和计算机技术。
与传统设计相比，主要完成了一下转变： 1）产品结构分析的定量化；
2）产品工况分析的动态化；
3）产品质量分析的可靠性化； 4）产品设计结果的最优化； 5）产品设计过程的高效化和自动化。
1.1.4 传统设计 经验、类比 静态、少参数
现代设计与传统设计 现代设计 逻辑 、推理 、系统 动态、多变量
传统设计：生产经验、力学、数学公式 静态 现代设计：摩擦学、模态、可靠性、疲劳 动态
当然,现代设计方法还不能完全取代传统设计 方法，一些行之有效的经验方法目前仍在广泛 使用，它们仍是现代设计方法的重要组成。
设计是为满足需求而进行的一种创造性思维 活动的实践过程。 设计是一种优化过程，是在给定的条件下， 针对目标谋求最优解的过程。 设计是通过分析、创造与综合，创造性的建 立满足特定功能要求的技术系统的活动过程。
1.1.2 工业产品设计的特征 1、需求特征。 2、创造性特征。 3、程序特征。 设计程序：产品规划、原理方案设计、 技术设计、施工设计。 4、时代特征。
1.1.3
设计发展的基本阶段
4、现代设计阶段 以市场需求为驱动，以现代设计思想、 理论为指导，以知识获取为中心，以现代技 术手段为工具，考虑产品的全生命周期和人、 机、环境相容性等因素的设计。
1.1.4 1、传统设计
现代设计与传统设计
加强了设计基础理论、各种专业机械产品 设计机理以及关键零部件的设计研究，并随 着经验的积累，以及设计与工艺的结合的设 计，称为传统设计或者常规设计。
1.1.3
设计发展的基本阶段
1、直觉设计阶段 凭直观感觉来设计制作工具和机械，往往 带有一定的盲目性。 2、经验设计阶段 依靠个人的才能和经验，运用一些基本设 计计算理论，借助类比、模拟和试凑等设计 方法进行设计。 3、半理论半经验设计阶段 加强了设计基础理论、各种专业机械产品 设计机理以及关键零部件的设计研究，使设 计者能够充分利用数据、图表和手册等进行 设计，减少了设计的盲目性，增加合理性。
而设计学成为一门独立的学科， 并且被学者们作出思辨的归纳和理 论的阐述，则是20世纪以来的产物。
1.1.1 设计的内涵
广义概念：对发展过程的安排，包括发 展的方向、程序、细节以及达到的目标。
狭义概念：将客观需求转化为满足该 需求的技术系统的活动。
1.1.1 设计的内涵 相关概念
设计是一种创造性活动，设计的核心是创造， 没有创新就不叫设计。
4、最优性
设计的目的是得到功能全、性能好、成本低 的最优产品。
1.2.3 现代设计方法的特点 5、综合性 现代设计在设计过程中，综合考虑、分析 市场需求、设计、生产、管理、使用、销售各方 面的因素；综合运用优化是系统工程、可靠性理 论、价值工程、技术等学科的知识，探索多种解 决设计问题的科学途径。 6、数字性
绿色设计
系统化设计 摩擦学设计 模块化设计 价值工程
动态设计
创造性设计 虚拟设计 人机工程
1.2.3 现代设计方法的特点 1、程式性
现代设计研究设计的一般进程，包括一般设计 战略和用于设计各个具体部分的战术方法。要求设 计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计 到实验、试制，按步骤有计划地进行设计。
产品规划阶段
原理方案设计阶段 技术设计阶段 施工设计阶段
1.4 学习现代设计方法的意义和任务
2、创造性
现代设计强调创造能力开发和充分发挥人的 创造性；重视原理方案的设计、开发和创新产品。 只有创新才能有所发明。
1.2.3 现代设计方法的特点 3、系统性
现代设计把设计对象看作一个系统，同时考 虑系统与外界的联系，用系统工程概念进行分析 和综合，通过功能分析、系统综合等方法，力求 系统整体最优，使人积之间的功能相互协调。
第一章
绪论
主要内容：
了解现代设计方法的内涵； 了解现代设计的主要理论和方法。
1.1
现代设计
什么是设计？什么是现代设计？
1.1.1 设计的内涵
设计：在正式做某项工作之前，根据一定 的目的和要求，预先制定方法、图样等。
------------------ 《现代汉语词典》
Hale Waihona Puke 1.1.1 设计的内涵设计作为人类生物性与社会性的生存方式， 其渊源是伴随“制造工具的人”的产生而产生的。 早期人类有关设计的经验性总 结，如中国古代的《考工记》和古 罗马老普林尼的《博物志》，都可 视作设计学作为一门理论的最初萌 芽和起点。