现代设计理论与方法考试范围
现代设计理论考试试题
现代设计理论考试试题一、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、现代设计理论中，强调“形式追随功能”的设计流派是（）A 包豪斯学派B 装饰艺术运动C 后现代主义D 新艺术运动2、以下哪一项不是绿色设计的原则（）A 减少原材料的使用B 延长产品的使用寿命C 增加产品的装饰性D 便于产品的回收和再利用3、人机工程学的研究对象是（）A 人机环境系统B 机器C 环境D 人4、下列哪种设计方法属于系统化设计方法（）A 头脑风暴法B 形态分析法C 仿生设计法D 逆向设计法5、在产品设计中，感性工学主要研究（）A 产品的功能B 人的感性需求与产品形态的关系C 产品的成本D 产品的制造工艺6、以下不属于设计心理学研究范畴的是（）A 用户的认知过程B 产品的色彩搭配C 用户的情感体验D 用户的操作习惯7、设计管理的核心是（）A 设计创新B 设计流程管理C 设计团队管理D 设计战略管理8、服务设计的重点在于（）A 提高服务效率B 优化服务流程C 提升用户体验D 降低服务成本9、可持续设计的目标是（）A 满足当前需求B 兼顾未来发展C 实现经济利益最大化D 以上都是10、以下哪一项不是现代设计中常用的材料（）A 碳纤维B 木材C 玻璃D 泥土二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、现代设计的基本原则包括创新原则、＿____、＿____、＿____等。
2、设计中的人体尺度可以分为静态人体尺度和_____人体尺度。
3、产品的造型设计主要包括形态、＿____、＿____等方面。
4、设计调研的方法主要有问卷调查、＿____、＿____等。
5、品牌形象设计包括品牌名称、＿____、＿____等要素。
6、交互设计的目标是创建有效的_____和_____。
7、设计评价的指标主要包括功能、＿____、＿____、＿____等。
8、工业设计的领域包括交通工具设计、＿____、＿____等。
9、设计思维的过程包括观察、＿____、＿____、＿____等阶段。
现代设计理论与方法
现代设计理论与方法现代设计理论与方法是指在当代社会背景下，对设计活动进行系统化、科学化地研究和总结的理论和方法。
随着科技的不断发展和社会的不断进步，现代设计理论和方法也在不断地完善和更新。
本文将从现代设计理论的发展历程、设计方法的创新以及未来发展趋势等方面进行探讨。
首先，现代设计理论的发展经历了从传统到现代的转变。
传统设计理论注重技艺和经验的积累，而现代设计理论更加注重科学化、系统化的研究。
现代设计理论不仅关注设计的外在表现，更注重设计背后的思维和理念。
例如，人机交互设计理论的提出，将人的需求和心理因素融入到设计中，使得设计更加贴近用户的实际需求。
其次，现代设计方法的创新是现代设计理论发展的重要方面。
传统的设计方法往往是基于经验和惯例，而现代设计方法更加注重科学化和系统化。
例如，用户体验设计方法的提出，通过科学的调研和分析，使得产品的设计更加符合用户的实际使用需求，提高了产品的市场竞争力。
此外，现代设计理论和方法的发展也受到了跨学科的影响。
现代设计不再局限于单一学科，而是涉及到多个学科的交叉融合。
例如，设计思维理论的提出，将设计的思维方式和方法论引入到其他学科领域，促进了不同学科之间的交流和合作。
最后，展望未来，现代设计理论和方法将继续朝着多元化、系统化、科学化的方向发展。
随着人工智能、大数据等新技术的不断发展，设计将更加注重个性化、定制化的需求，而设计方法也将更加注重数据驱动和智能化。
总之，现代设计理论与方法的发展是一个不断创新和完善的过程。
在未来的发展中，我们需要不断地学习和探索，将现代设计理论和方法应用到实际的设计实践中，推动设计领域的进步和发展。
希望本文能够对现代设计理论与方法有所启发，促进设计理论与实践的结合，推动设计领域的繁荣发展。
《设计综合理论》考试大纲
《设计综合理论》考试大纲
一、考试要求：
考生必须掌握设计学科的源流脉络，研究的范畴、性质、定义、概念以及国内外设计发展概况，理解现代设计分类史与派生的理论相互关系，能利用设计史学观点，理论联系实际进行综合分析，阐释现代设计现象的能力。
二、考试内容：
（一）设计学的研究范畴
1.设计史
2.设计基础理论
3.设计批评
（二）设计学研究的现状
1.中国古代设计思想
2.当代西方设计思潮
（三）设计的多重特征
1．设计的艺术特征（艺术渊源、艺术含量、艺术手法）
2.不同设计的艺术特征
3.艺术推动设计
4.设计的科技特征（科技进行、科学理论与设计）
（四）设计的经济性质
1.设计作为经济发展的战略（文化创意产业）
2.设计作为价值方法
3．设计作为经济体的管理手段
4.设计与生产和消费的关系
（五）设计史（中国部分）
1.原始社会时期的设计
2.奴隶社会时期的设计
3.封建社会时期的设计
（六）设计史（西方部分）
1.西方古代设计
2.西方工业革命
3.十九世纪设计
4.现代主义设计运动兴起
5.大战后的设计
6.新经济设计与生产力
（七）当代设计思潮
三．试卷结构
1.名词解释40分
2.简答题60分
3.论述题50分
注：试卷基础理论知识占80%、理论联系实际、当下设计思潮占20%。
《现代设计方法》课程教学大纲
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。
现代设计方法考试复习资料
现代设计方法复习资料现代设计方法的基本特点：程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。
优化设计：包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。
计算机辅助设计：是设计人员借助于计算机进行设计的方法，其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力，巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。
有限元法：用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。
可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。
可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性，它是衡量产品质量的一个重要指标。
可靠性定义为：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性定义包含的五要素：产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。
世界坐标系：是最常用的坐标系。
该坐标系也称为用户坐标系，是一个符合右手定则的直角坐标系，用来定义在二维平面或者三维世界中的物体，理论上，世界坐标系是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。
设备坐标系：图形输出设备（如显示器、绘图仪）自身都有一个坐标系，称之为设备坐标系，是一个二维平面坐标系，其度量单位是步长或像素，因此，它的定义域是整数域且有界。
规格化设备坐标系。
二维图形的变换矩阵： 例题解析：1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为： a.平移变换使旋转中心P 平移到坐标原点b.旋转变换绕坐标原点旋转θ角c.平移变换使旋转中心P 回到原来的位置。
组合变换矩阵T ＝T1 · T2 · T3各部分的功能：a b p C d q⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1010011y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100002θθθθcos sin sin cos T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=10100103y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--=111000000)cos (sin sin )cos (cos sin sin cos θθθθθθθθy x y x TL m sAbcd可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
现代设计方法参考答案
现代设计方法参考答案1.凸规划对于约束优化问题。
2.可行搜寻方向是指当设计点沿该方向作微量移动时，目标函数值下降，且不会越出可行域。
3.设计空间：n 个设计变量为坐标所组成的实空间，它是全部设计方案的组合7.黄金分割法：是指将一线段分成两段的方法，使整段长与较长段的长度比值等于较长段与较短段长度的比值。
8.可行域：满足全部约束条件的设计点，它在设计空间中的活动范围称作可行域一、与文件系统相比，数据库系统的主要特征有哪些？关于数据库系统比照文件系统的优点有：1、提高了数据的共享性，使多个用户能够同时访问数据库中的数据。
2、提高了数据的全都性和完整性。
3、供给数据与应用程序的独立性。
二、常用的牢靠度安排方法有哪三种？各自的安排原则是什么？答：常用的牢靠度三种安排方法和各自的安排原则如下：〔1〕等同安排法：依据系统中各单元〔子系统或零部件〕的牢靠度均相等的原则安排。
〔2〕加权安排法：把各子系统在整个系统中的重要度以及各子系统的简单度作为权重来安排牢靠度。
〔3〕最优安排法：全面考虑各种殷素的影响，承受优化方法安排牢靠度。
三、在有限元分析时，什么状况下适合选择一维、二维、三维单元？（1）当几何外形、材料性质及其它参数能用一个坐标描述时，选用一维单元。
（2）当几何外形、材料性质及其它参数需要用两个相互独立的坐标描述时，选用二维单元。
（3）当几何外形、材料性质及其它参数需要用三个相互独立的坐标描述时，选用三维单元。
四、简述梯度法的根本原理和特点梯度法的根本原理：梯度法又称最速下降法，根本原理是在迭代点四周承受使目标函数值下降最快的负梯度方向作为搜寻方向，求目标函数的微小值。
梯度法的特点：迭代计算简洁，只需求一阶偏导数，所占用存储单元少，对原始点要求不高，在接近微小点位置时收敛速度很慢。
五、什么是牢靠性、牢靠度？二者有何关系？牢靠性是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的力量；牢靠度是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的概率；两者的联系就在于，牢靠度是对产品牢靠性的概率度量。
现代设计理论与方法优化设计法和创造性设计法
现代设计理论与方法优化设计法和创造性设计法优化设计法是一种通过系统分析、建模和优化算法，以寻求最佳设计或最优解的方法。
它的主要思想是将设计问题转化为一个数学模型，通过对模型进行优化，找到最佳解决方案。
优化设计法以效率和效果最大化为目标，可以应用于各个领域的设计中。
优化设计法的基本步骤主要包括：定义设计目标和限制条件，建立数学模型，选择适当的优化算法，进行优化计算，评估结果并进行调整。
在现代工程设计中，优化设计法被广泛应用于各种领域，如结构设计、产品设计、系统设计等。
通过优化设计法，可以提高设计效率、降低成本、增加产品性能等。
与优化设计法相对应的是创造性设计法。
创造性设计法是一种通过创新和想象来解决设计问题的方法。
它的核心思想是鼓励设计师发散思维，跳出传统思维模式，寻找创新的解决方案。
创造性设计法的基本步骤主要包括：明确设计问题，收集相关信息，进行头脑风暴和联想，生成创意解决方案，评估和改进。
创造性设计法强调灵感、想象和创新，它可以激发设计师的创造力，帮助他们找到具有差异化和独特性的设计方案。
在现代设计中，创造性设计法被广泛应用于各种领域，如艺术设计、工业设计、交互设计等。
优化设计法和创造性设计法在实践中常常相互结合。
优化设计法通过算法和数学模型提供了一种系统化的方法来解决设计问题，而创造性设计法则提供了一种创新的思维方式来激发创造力。
综上所述，现代设计理论与方法包括了优化设计法和创造性设计法。
优化设计法强调效率和效果的最优化，创造性设计法则强调创新和想象力的发扬。
两者可以相互配合，为设计师提供全面的解决方案，提高设计效率和设计品质。
现代设计理论与方法 黄平
第10章习题
参考文献
附录A课堂讨论
A.1单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计
A.2圆柱螺旋压缩弹簧的优化设计
A.3自行车鞍座曲面反求设计
A.4绿色设计与汽车制造业
附录B设计实验
B.1一维优化实验
B.2无约束多维优化实验
B.3有约束多维优化实验
附录A、B参考文献
附录C中英文索引
8.3绿色设计的原则与方法
8.4绿色设计流程
8.5绿色设计的评价指标体系
8.6绿色设计案例分析
第8章习题
参考文献
第9章 人机工程学
9.1概述
9.2人机系统
9.3人的因素
9.4基于人因的设计
9.5人机原则
第9章习题
参考文献
第10章 设计方法学
10.1概述
10.2产品设计
10.3确定设计任务
10.4方案设计
现代设计理论与方法黄平
本书重点介绍了现代设计理论与方法中的基本理论与方法，具体内容包括：优化设计、摩擦学设计、计算机辅助设计、可靠性设计、创造性设计、反求工程设计、绿色设计、人机工程学和设计方法学。在编写过程中，尽可能将所讲授理论方法与工程中的实际问题相结合，通过算例使学习者更容易对所述现代设计理论与方法的基本内容加以理解和掌握。另外，本书附有课堂讨论和设计实验两部分内容，以加强学习的效果。本书各章附有相应的习题，供教学中使用。本书可作为机械工程类各专业高年级本科生的教材，亦可作为这些专业研究生和其他相近专业本科生、研究生的参考教材，以及工程技术人员的参考书。
第1章 绪论
1.1现代设计理论与方法内容简介
1.2课程学习基本要求
第1章习题
参考文献
第2章 优化设计
现代设计理论与方法复习资料
现代设计理论与方法复习资料一、单选1．若函数F(x)在Dl上具有连续二阶导数(D是Dl内部的凸集)，则F(x)为D上的凸函数的充分必要条件是F(x)的Hessian矩阵（ C ）A．半正定 B．正定 C．半负定 D．负定2.对约束优化问题，设计变量的选择（ C ）A．可以在可行域中 B．不允许在可行域中 C．只允许在可行域中 D．不一定在可行域中3.要将一个有约束问题的求解转化为一系列无约束问题的求解，可以选择（ C ）A．复合形法 B．简约梯度法 C．罚函数法 D．共轭梯度法4．在解决线性规划问题时，首选的优化方法为（ B ）A．外点罚函数法 B．单纯形法 C．拟牛顿法 D．变尺度法5．当目标函势沩凸函数，约『束函彭嘣黜函数时，K—T条件是约束优化问题取得极值的（ D ）A．必要条件 B．充分条件 C．一般条件 D．充分必要条件6.CAD一词已经成为世界通用的名词，它是指（ A ）A．计算机辅助工程 B．计算机辅助制造C.计算机辅助设计 D．计算机辅助工艺规程设计7.实验测试了自变量为3，4，5，6，7，8时的函数值，现要用抛物线插值法计算5.3处的函数值，选择下列哪组自变量及其对应的函数值进行插值计算较为合理（ C ）A．3，4，5 B．4，5，6 C．5，6，7 D．6，7，88.设备坐标系的维数一般为（ B ）A．一维 B．二维 C三维 D．四维9．将平面图形沿X方向平移10个单位，沿Y方向平移15个单位，其坐标变换矩阵为（ A ）10．在消阴处理中，进行极大／极小检验，如果两个物体的投影不满足极大／极小条件，则两个物体之间（ D ）A．相互完全遮挡 B．部分相互遮挡 C．相互不遮挡 D．遮挡关系不确定11．若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从（ C ）A．正态分布 B．泊松分布 C．指数分布 D．二项分布12．在平均安全系数不变的情况下，由于强度(或应力)的分散度增大会使零件的可靠度（ A ）A．降低 B．提高 C．不变 D．无法确定13.当系统中任何—个零件发生故障都会导致整个系统失效，该系统是（ A ）A．串联系统 B．冗余系统 C．表决系统 D．非工作冗余系统14.并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度（ B ）A．底 B．高 C．相等 D．不确定15.产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率称为（ D ）A．平均寿命 B．平均失效密度 C．平均可靠度 D．平均失效率16．有限元分析中，下列单元属于二维单元的是（ D ）A．六面体单元 B．四面体单元 C．杆单元 D．三角形单元17．用有限元方法求解问题获得的解属于（ A ）A.近似解 B．精确解 C．解析解 D．半解析解18．采用杆单元进行平面刚架有限元分析，杆单元的一端具有（ B ）A．两个自由度 B．三个自由度 C．四个自由度 D．六个自由度19．某刚架单元两节点对应的总体编码为5和3，则局部座标系下的单元刚度系数k在总体刚度矩阵中的位置为（ 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20．在平面应变问题中，沿轴线方向（ C ）A.应变、应力都为零 B．应力为零，但应变不为零 C．应变为零，但应力不为零 D．应变、应力都不为零二、填空题1、功能分解的常用方法有按解决问题的因—果关系，或手段—目的关系分解；、按产品工艺过程的空间顺序或时间顺序分解。
现代设计自学考试复习简答题
现代设计自学考试复习简答题一、什么是现代设计？现代设计是指在20世纪以后，随着工业革命和现代科技的快速发展，以及人们对生活和工作环境的需求不断变化，产生的一种新型的设计理念和方法。
它强调功能性、效率性、美观性、环保性和人性化，注重产品的整体性、创新性和可持续性。
二、现代设计与传统手工艺的区别是什么？现代设计与传统手工艺的区别在于其强调的功能主义和机械化的生产方式。
传统手工艺注重手工制作和技艺的传承，每个作品都是独一无二的。
而现代设计则更注重通过机器大批量生产，强调标准化、规范化和效率。
同时，现代设计更加注重从人的需求出发，强调人机交互和用户体验。
三、现代设计的主要原则是什么？现代设计的主要原则包括创新性、功能性、美观性、经济性、可持续性和人性化。
创新性是指设计需要不断推陈出新，以满足人们不断变化的需求；功能性是指设计需要满足人们的基本需求，同时具备可操作性和耐用性；美观性是指设计需要具备视觉上的美感，给人以愉悦的感受；经济性是指设计需要考虑成本和价格因素，以实现商业价值；可持续性是指设计需要考虑环境保护和资源利用的可持续性；人性化是指设计需要考虑人的生理、心理和行为特点，以提供舒适、安全和便捷的使用体验。
四、现代设计的意义是什么？现代设计的意义在于满足人们不断变化的生活需求，提高生活质量，推动经济发展和社会进步。
通过现代设计，人们可以更好地适应现代生活的快节奏和高效率，同时也可以提高产品的附加值和市场竞争力。
现代设计还可以促进文化传承和创新，推动社会进步和发展。
五、如何准备现代设计自学考试？准备现代设计自学考试需要从以下几个方面入手：1、制定学习计划：制定详细的学习计划，包括学习内容、时间安排和复习方法等。
2、系统学习知识：从基础理论入手，逐步深入学习现代设计的各个方面，包括设计原理、材料与工艺、人机交互、创新思维等。
3、注重实践操作：通过实践操作来巩固理论知识，提高实际操作技能。
4、行业动态：行业动态和发展趋势，了解最新的设计理念和技术成果。
现代设计方法试卷及答案
《现代设计方法》考试题一．用牛顿法求函数2214121)2()2(),(x x x x x f -+-=的极小值点坐标（迭代二次）。
解 初始点Tx ]2,3[0=则初始点处的函数梯度、海森矩阵及其逆矩阵为0301121224(2)2(2)()44(2)12Tx x x f f f x x x x x x ⎡⎤-+-⎡⎤∂∂∇===⎢⎥⎢⎥--∂∂⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎣⎦22122221441112(2)24()4848222122x f x xf f x x x f f x x x -⎡⎤-+-⎡⎤∇===⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎡⎤∂∂⎢⎥∂∂⎢⎥⎢⎥∂∂⎢⎥∂∂∂⎢⎥⎣⎦201111224[()]172448f x -⎡⎤⎢⎥∇=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦代入牛顿法迭代公式，得Tx f x f x x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=∇∇-=34,38)()]([0121-13111212324(2)2(2)()274(2)120Tx x x f f f x x x x x x ⎡⎤⎡⎤-+-∂∂⎢⎥∇===⎢⎥⎢⎥--∂∂⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎣⎦代入牛顿法迭代公式，得2121-11229[()]()119x x f x f x ⎡⎤⎢⎥=-∇∇=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦二、分析比较牛顿法、阻尼牛顿法、共轭梯度法、变尺度法和鲍威尔法的特点，找出前四种方法的相互联系。
答：牛顿法：牛顿法是一种经典的优化算法，是一种解析法。
该法为梯度法的进一步发展，他的搜索方向是根据目标函数的负梯度和二阶偏导数矩阵来构造的。
牛顿法分为原始牛顿法和阻尼牛顿法两种。
原始牛顿法的基本思想是：再求目标函数f (X)的极小值时，现将它在点处展开为泰勒二次近似式ф（X ），然后求出这个二次函数的极小点，并以此点作为原目标函数的极小点的一次近似值;若此值不满足收敛精度的要求，则可以以此近似值作为下一次迭代的初始点，照上面的阻尼牛顿法：为了克服牛顿法的缺点，保留选牛顿方向为搜索方向，摒弃其步长恒取1，而用一维搜索确定最优步长迭代公式是。
现代设计理论与方法
现代设计理论与方法现代设计理论与方法是指在当代社会背景下，对设计理论和方法进行深入研究和探索，以适应社会发展和人们需求的不断变化。
现代设计理论与方法的发展，不仅是对传统设计理论的继承和发展，更是对当代设计实践的指导和支撑。
在当今社会，设计已经不再局限于产品、图案等传统领域，而是涉及到更广泛的社会、文化、环境等方面，因此，对现代设计理论与方法的研究显得尤为重要。
首先，现代设计理论与方法需要紧跟时代潮流，不断吸纳新的理论观念和方法技巧。
随着科技的发展和社会的进步，人们对设计的需求也在不断变化，因此，设计理论和方法必须与时俱进，不断更新。
例如，随着数字化技术的飞速发展，虚拟现实、人工智能等新技术的应用已经成为设计的重要方向，设计师需要不断学习和掌握这些新技术，将其运用到实际设计中，以满足人们日益增长的需求。
其次，现代设计理论与方法需要注重跨学科交叉融合，打破学科壁垒，实现多领域的交流与合作。
在当今社会，许多复杂的问题需要跨学科的综合解决方案，设计理论与方法也不例外。
设计师需要借鉴心理学、社会学、人类学等其他学科的知识，以更好地理解用户的需求和行为，从而设计出更符合人们心理和社会习惯的作品。
同时，设计师之间也需要进行跨学科的交流与合作，共同探讨解决方案，实现设计理念的多元化和丰富化。
再次，现代设计理论与方法需要注重可持续发展和环保设计。
随着全球环境问题日益凸显，设计师们需要思考如何通过设计理论和方法来促进可持续发展和环保设计。
在产品设计中，要注重材料的选择和再利用，减少对环境的污染；在建筑设计中，要注重节能减排，提高建筑的环保性能。
只有将可持续发展理念融入到设计理论和方法中，才能更好地满足人们对美好生活的向往，同时不损害环境的可持续发展。
最后，现代设计理论与方法需要注重文化传承和创新。
设计不仅是对功能的追求，更是对文化的传承和创新。
在设计理论和方法中，需要注重对当地文化的理解和传承，将传统文化元素融入到现代设计中，使设计作品更具有文化底蕴和时代特色。
《现代设计方法》考题及答案
《现代设计方法》考题及答案机械与自动化学院普通硕士研究生《现代设计方法》考试试题姓名：专业：研究方向：成绩：一、填空题(每题1分,共15分)1、现代设计所指的新兴理论与方法包括（现代设计方法学、计算机辅助设计技术、可信性设计技术）等等。
2、优化设计是(以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数)的一种现代设计方法。
3、功能设计法的基本过程包括（任务抽象、功能分解、功能载体、载体组合、方案评价）。
4、功能分解的常用方法有（按解决问题的因―果关系，或手段―目的关系分解；、按产品工艺过程的空间顺序或时间顺序分解；）。
5、解决供求矛盾的措施有（互换性原理、组合机床、系列化、通用化、标准化）。
6、模块化设计可分类成（横系列模块化、纵系列模块化、跨系列、全系列模块化、跨类模块化）。
7、模块的划分将影响（模块通用性、产品性能、产品外观、产品成本）。
8、遗传算法是一种（模拟生物进化过程）的搜索算法。
9、遗传算法最常用和基本的选择方法（选择算子）是（适应度比例选择）。
10、遗传算法中采用罚函数法的目的是（对违背约束条件的情况给予惩罚，并将此惩罚体现在目标函数设计中。
2.2）。
11、遗传算法常用的编码方法有(二进制编码二进制编码方法、格雷码编码方法、实数编码、多参数级联编码)等等。
12、神经网络的样本数据应包括（训练样本数据和检验样本数据）。
13、当神经网络的样本数据不在[0～1]范围内时，应对数据进行（归一化）处理。
14、前馈型人工神经网络包括（1、线性阈值单元组成的前馈网络2、非线性单元组成的前馈网络输入层、隐层和输出层）3章。
15、神经网络的学习规则有（Hebb学习规则、感知器（perceptron）学习规则、Delta学习规则、Widrow-Hoff 学习规则）2章。
二、选择题(每题1分,共10分)1、在遗传算法中，若两个个体的二进制编码为01111、*****，以这两个个体为双亲，随机地选一个交叉点（如第二点），交叉点后的基因链码相互交换，从而产生两个新个体作为后代。
现代教学设计——考试题库及答案——2022年整理
在（）评价方法中，评价人员和学习者始终处于互动状态。
收藏A. 一对一评价B. 进行中的平均C. 小组评价D. 实地试验回答错误!正确答案： A在一个章节的学习之后进行的测验是（）。
收藏A.总结性评价B.诊断性评价C.相对评价D.形成性评价回答错误!正确答案：DABCD模式中，B是指（）。
收藏A.对象条件C.行为D.标准回答错误!正确答案：CCSCL是指（）教学模式或策略。
收藏A.协作学习B.基于Internet的探究式学习C.发现学习D.计算机支持的协作学习回答错误!正确答案：D将教学评价的基准建立在被评价对象的群体之外，把群体中每一个成员的某种指标逐一与基准进行对照，从而判断其优劣。
这是（ )评价。
收藏A.自身评价相对评价C.绝对评价D.总结性评价回答错误!正确答案：C教学媒体表现事物的空间、时间、运动特征的能力，是指教学媒体的（）特性。
收藏A.接触面B.重现力C.参与性D.表现力回答错误!正确答案：D下列教学媒体中，（）媒体的接触面最广。
收藏A.板书B.C.录像D.电视回答错误!正确答案：D下列观点中不符合建构主义学习理论观点的选项是( )。
收藏A.学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义。
B.学习者以其自身的经验来理解和建构新的知识和信息。
C.学习过程包括对新信息的意义的建构以及对原有经验的改造和重组。
D.学习是刺激与反应之间联结的建立或习惯的形成。
回答错误!正确答案：D注意有高度的（），在用媒体呈现教学信息时，应当突出主题，突出最主要的特征。
收藏A.适中性B.C.新异性D.选择性回答错误!正确答案：D把握知识材料意义的能力”是指认知领域中的（）层次。
收藏A.评价B.分析C.领会D.综合回答错误!正确答案：C教学过程的主要矛盾是（）。
收藏A.“学什么”和“怎样学”B.“教”和“学”“教什么”和“怎样教”回答正确!正确答案：B当收集到的信息资料表明，大多数学生对当前教学内容的学习未能达到教学目标的要求，这时的反馈应该是（）。
现代设计理论与方法
现代设计理论与方法现代设计理论与方法是设计领域中的重要理论体系，它涵盖了设计的基本概念、原则、方法和技术，对于指导设计实践具有重要的指导意义。
现代设计理论与方法的研究和应用，不仅可以提高设计的科学性和艺术性，还可以促进设计产业的发展和创新。
本文将从现代设计理论与方法的基本概念、主要原则和实践方法等方面进行探讨，以期为设计师提供一定的参考和借鉴。
首先，现代设计理论与方法的基本概念是指在当代社会条件下，对设计活动的基本认识和理解。
现代设计理论强调设计的综合性和系统性，强调设计的目的性和实用性，注重设计的创新性和可持续性。
现代设计方法则强调设计的科学性和系统性，注重设计的过程管理和质量控制，倡导设计的参与性和协作性。
因此，现代设计理论与方法的基本概念是以人为本，注重实践，追求创新，追求效益。
其次，现代设计理论与方法的主要原则包括整体性原则、系统性原则、创新性原则和可持续性原则。
整体性原则是指设计应该从整体出发，注重各要素之间的协调和统一，追求整体效果的完美。
系统性原则是指设计应该从系统出发，注重设计的结构和功能的有机结合，追求系统的稳定和健康。
创新性原则是指设计应该具有创新意识和创新精神，注重设计的独特性和前瞻性，追求设计的新颖和突破。
可持续性原则是指设计应该具有可持续发展的意识和责任，注重设计的环境友好和资源节约，追求设计的持久和稳健。
最后，现代设计理论与方法的实践方法包括市场调研、用户需求分析、创意设计、工程设计和生产制造等环节。
市场调研是指通过调查和分析市场需求和竞争状况，为设计提供可靠的市场依据和预测。
用户需求分析是指通过调查和分析用户的需求和偏好，为设计提供可靠的用户依据和指导。
创意设计是指通过头脑风暴和设计思维，进行设计创意和概念的生成和筛选。
工程设计是指通过工程原理和技术手段，进行设计方案和结构的优化和完善。
生产制造是指通过工艺流程和生产设备，进行设计产品的生产和加工。
综上所述，现代设计理论与方法是设计领域中的重要理论体系，它涵盖了设计的基本概念、原则、方法和技术，对于指导设计实践具有重要的指导意义。
1现代设计理论与方法
现代设计理论与方法学生姓名：学号：指导老师：班级：摘要本文主要介绍现代设计理论及方法：优化设计，并运用实例进行简要说明现代优方法。
一、现代设计理论及方法概述现代设计是以知识为基础的，以知识获取为中心，设计是知识的物化，新设计是新知识的物化。
现代设计中的每个设计，总是由许多不同利益方合作来完成的，对产品也应当有一种广义的理解：产品也可以是一个过程，一个软件或一个组织结构。
现代设计方法是以设计产品为目标的一个总的知识群体的总称。
它运用了系统工程，实行人、机、环境系统一体化设计，使设计思想、设计进程、设计组织更合理化、现代化，大力采用许多动态分析方法，使问题分析动态化，实际进程、设计方案和数据的选择更为优化，计算、绘图等计算机化。
所以人们常用动态化、优化、计算机化概括其核心内容。
二、优化、优化设计和机械优化设计的含义1、优化是从处理各种事物的一切可能的方案中，寻求最优的方案。
优化的原理与方法，在科学的、工程的和社会的实际问题中的应用，便是优化设计。
2、常用优化设计方法：单变量方法，无约束问题搜索方法，有约束问题搜索方法，现代优化方法。
3、现代优化方法：遗传算法的提出遗传算法简称GA（Genetic Algorithm），最早由美国Michigan 大学的J. Holland教授提出（于上世纪60-70年代，以1975年出版的一本著作为代表）,模拟自然界遗传机制和生物进化论而成的一种并行随机搜索最优化方法。
遗传算法是以达尔文的自然选择学说为基础发展起来的。
遗传算法将“优胜劣汰，适者生存”的生物进化原理引入优化参数形成的编码串联群体中，按所选择的适应度函数并通过遗传中的选择、交叉及变异对个体进行筛选，使适应度高的个体被保留下来，组成新的群体，新的群体既继承了上一代的信息，又优于上一代。
这样周而复始，群体中个体适应度不断提高，直到满足一定的条件。
遗传算法的算法简单，可并行处理，并能到全局最优解。
4、遗传算法的应用领域（1）函数优化（2）组合优化（3）生产调度问题（4）自动控制（5）机器人（6）图像处理遗传算法的应用步骤对于一个需要进行优化的实际问题，一般可按下述步骤构造遗传算法：第一步：确定决策变量及各种约束条件，即确定描述个体的变量X和问题的解空间范围；第二步：建立优化模型，即确定目标函数的类型及数学描述形式或量化方法。
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现代设计理论与方法1.工业产品设计具有哪些特征？1）需求特征，2）创造特征，3）程序特征，4）时代特征。
2.（定义）传统设计是以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图标、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。
3.（定义）现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，它继承了传统设计的精华，吸收了当代科技成果和计算机技术。
4.现代设计与传统设计方法相比，具有哪些转变？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。
5.现代产品的设计类型：1）开发性设计，用新科学技术进行新产品的设计；2）适应性设计，对产品局部变更，使其更广泛地适应使用要求的设计；3）变型设计，改变现有产品的结构配置和尺寸，满足不同要求的使其。
6.机械优化设计的四步程序是：1）设计课题分析，2）建立数学模型，3)选择优化方法，4）上机计算择优。
7.机械优化设计的数学模型的三要素：1）设计变量，2）目标函数，3)约束条件。
8.运用数值迭代法寻找到目标函数的极小值，关键要解决的三个问题：1）如何确定迭代步长α(k）， 2）怎样选定搜索方向S(k），3）如何判断是否找到了最优点，以终止迭代。
9.迭代终止准则：1）点距足够小准则，2)函数下降量足够小准则，3）函数梯度充分小准则。
10.可靠性的定义：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
它包含四个要素：1）研究对象，2）规定的条件，3）规定的时间，4）规定的功能。
11.（定义）可靠度：指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，用R表示。
12.（定义）失效率：又称故障率，产品工作t时刻时尚未失效（或故障）的产品，在该时刻t以后的下一个单位时间内发生失效（或故障）的概率。
13.（定义）MTTF是指不可修复产品从开始使用到失效的平均工作时间，或称平均无故障工作时间。
MTBF是指可修复产品两次相邻故障间工作时间（寿命）的平均值，或称平均故障间隔时间。
14.机械可靠性设计和机械常规设计方法的主要区别：1）零部件上的设计应力s是一个随机变量，其遵循某一分布规律，设应力的概率密度函数为g（s）。
2）零件的强度参量c也是一个随机变量，设其概率密度函数为f（c）。
15.零件强度设计与零部件设计的区别：零件的强度参量c也是一个随机变量，设其概率密度函数为f（c）。
零件的强度报过材料本身的强度，如抗拉强度、屈服强度、疲劳强度等机械性能，以及包括考虑零部件尺寸、表面加工情况、结构形状和工作环境等在内的影响强度的各种因素。
它们都不是一个定值，有各自的概率分布。
同样，对于零件的强度分布也可以由各随即变量分部间的运算获得。
16.(定义)CAD技术就是利用计算机的软硬件辅助设计者对产品进行规划、分析计算、综合、模拟、评价、绘图和编写技术文件等设计活动，其特点是将设计人员的思维、综合分析和创造能力与计算机的高速运算、巨大数据存储和快速图形生成等能力很好地结合起来。
17.CAD技术在机械工业中的应用：1）二维绘图，2）图形及符号库，3）参数化设计，4）三维造型，5）工程分析，6）设计文档或生成报表。
18.有限元法的基本思想：将问题的求解域划分为系列单元，单元之间仅靠结点联接。
19.何谓单元分析？连续体离散化后，即可对单元体进行特性分析，简称为单元分析。
单元分析工作的两项：1）选择单元位移模式（位移函数），2）分析单元的特性，即建立单元刚度矩阵。
20.有限元法的解题步骤：1）结构的力学模型简化，2）单元划分和插值函数的确定，3）单元特性分析，4）整体分析（单元组集），5）解有限元方程，6）计算应力应变。
21.什么是整体有限元方程式及其各参数含义？即整体结构的结点力与节点位移之间的关系：{F}=[K]{q} ，{F}为整体总节点载荷列阵，{K}为整体结构的刚度矩阵或称总刚度矩阵，{q}是整体结构的所有节点的位移列阵。
22.工业造型设计的基本内容（四方面）：1）产品的人机工程设计，或称宜人性设计，2）产品的形态设计，3）产品的色彩设计，4）产品的铭牌、标识、字体等的设计。
23.产品造型设计的原则：1）实用，2）美观，3）经济。
其中实用原则的表现（两方面）：1）适当的功能范围，2）优良的工作性能和使用性能。
24.（定义）反求工程（RE）也称逆向工程，就是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的综合的一项新技术。
它以现代设计理论方法、生产工程学、材料科学为基础，运用各类专业人员工程设计的经验、知识和创新思维，对其已有新技术进行解剖、深化和再创造，而应用于产品开发和仿真制造的一种并行设计开发技术。
25.反求工程包含哪些方面？反求工程包括设计反求、工艺反求、材料反求和管理反求等各个方面。
26.反求对象的类型：1）实物反求，2）软件反求，3）影像反求。
27.实物反求的一般进程：1）工作准备，2）功能分析，3）反求实物性能测试，4）反求实物分解，5）测绘零件。
28.反求工程的步骤：1）数据采样，2）数据分析，3）数据恢复及修补，4）原始部件的分解，5）模型信息处理及CAD模型的建立，6）部件装配，7）产品功能模拟，8）再设计等。
29.材料反求分析包含哪些方面？1）材料成分反求分析，2）材料组织结构反求分析，3）材料硬度反求分析。
其中材料组织结构反求分析包括材料的宏观组织结构分析和微观组织结构分析。
30.（定义）工艺反求，就是对于无法一次成形的板料或体积成形产品，必须根据最终的产品形状和不同的成形条件，设计出相应的中间工序件和毛坯形状，由于整个设计过程与成形工艺密切相关，则把这一过程称为工艺反求。
31.（定义）绿色设计（GD），即在产品整个生命周期内，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、重复利用性等，同时保证产品的功能、经济、质量和使用寿命等要求。
32.绿色设计的特点：1）绿色设计是针对产品整个生命周期，2）绿色设计是并行闭环设计，3）绿色设计有利于保护环境，维护生态系统平衡，4）绿色设计可以减少不可再生资源的消耗，5）绿色设计的结果是减少了废弃物数量及其处理的棘手问题。
33.（定义）绿色技术就是最大限度地节约资源和能源，减少环境污染，有利于人类生存而是用的各种现代技术、工艺和方法的总称。
绿色设计和绿色制造是绿色技术的核心内容。
34.（定义）绿色设计的产品生命周期就是指从原材料生产、产品生产制造、装配、包装、运输、销售、使用直至回收重用及处理所涉及的各个阶段的总和。
35.绿色设计的产品生命周期的阶段：1）原材料获取阶段，2）绿色产品的规划、设计与生产制造阶段，3）产品的分配和使用阶段，4）产品维护和服务阶段，5）废弃淘气产品的回收、重用及处理处置阶段。
36.绿色设计的内容：1）绿色材料及其选择，2）产品的可回收性设计，3）产品的可拆卸设计，4）绿色包装设计，5）绿色产品的成本分析，6）绿色产品设计数据库与知识库。
37.绿色材料选择的三个原则：1）优先选用可再生材料，尽量选用回收材料，提高资源回收率，实现可持续发展，2）尽量选用低能耗、少污染的材料，3）尽量选择环境兼容性好的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料，所用材料应易于再利用、回收、再制造或易于讲降解。
38.（定义）动态设计，指的是机械结构和机器系统的动态性能在其图纸的设计阶段就得到充分考虑，整个设计过程实质上是动态分析技术、借助计算机分析、计算机辅助设计和仿真来实现的。
39.机械系统动态设计的主要内容包括两个方面：1）建立一个切合实际的机械系统动态力学模型，从而为进行机械系统动态力学特性分析提供条件，2）选择有效的机械系统动态优化设计方法，以获得一个具有良好的机械系统动态性能的产品结构设计方案。
40.（定义）动刚度K D是衡量机械系统及结构抗振能力的常用指标，在数值上等于单位振幅所需的动态力。
41.提高机械系统结构的动刚度措施：1）提高机械系统结构的静刚度，2）提高固有频率，3）增加结构阻尼。
42.（定义）技术系统是确定的人工系统的通称，它是以一定技术手段来实现社会特定需求的人造系统，它和操作者一起在技术工程中发挥预定的作用，使作业对象进行有目的的转换或变化。
43.（定义）摩擦学，是有关摩擦、磨损与润滑科学的总称，是研究相互接触的摩擦表面之间的摩擦和磨损的有关科学和技术的一门学科。
44.影响摩擦的因素：1）金属材料的性质，2）法向载荷，3）表面的滑动速度，4）环境及表面间的温度，5）表面的粗糙度，6）表面膜等。
45.关于材料磨损程度和耐磨性能的指标（可能会考某一指标的定义）：1）磨损量，指以尺寸、体积或重量的减少量来表示的磨损过程结果的量；2）磨损率，是指磨损量对产生磨损的行程或时间之比值；3）磨损度，指磨损量与发生磨损所经过的规定距离或所做的功之比值；4）耐磨性，用以表示材料抵抗磨损的性能，它以规定的摩擦条件下的磨损率的倒数来表示。
大题和计算题46. (大题，详见书p98)浴盘曲线（产品典型失效率曲线）的三个特征区：1）早期失效期，2）正常运行期，3）耗损失效期。
各特征区详看。
47.（大题，详见书p111-112）强度-应力关系图的相关内容，画干涉区。
48.（大题，详见书p306）（黑箱法原理）黑箱法是根据系统的输入和输出关系来研究实现系统功能的一种方法。
它将待求的系统看作未知数内容的“黑箱”，分析比较系统的输入和输出的能量、物料和信息，其性质或状态上的差别和关系就反映了系统的总共能。
因此。
可以从输入和输出的差别和关系的比较中找出实现功能的原理方案来，从而把黑箱打开，确定系统的结构。
记住图（图10-4,10-5）的内容。
49.（计算题，p37-38）最优步长的计算。
已知2112221242)(x x x x x x f --+=，以及点[]11)(=k X 和[]10)(=k S ，求)1(+k K 。
解：)01)(11(2)11(4)01(2)11()(22)()(⨯+⨯+-⨯+-⨯+⨯+⨯+=+ααααααk k S K f)1(2)1(42)1(2ααα+-+-++=342--=αα42)()()(-=+'ααk k S K f令0)()()(=+'k k S K f α，即042)(=-k α，解得2)(=k α。
所以[]31)()()()()()1(2=+=+=+k k k k k k S X S X X α。
50.（计算题，p114）零件强度可靠度的计算，见例3-6。
51.（计算题，p15-16，可能考）优化设计计算，见例2-2，例2-3.。