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项目设计-实现经验的重要性
设计-实现的经验具有双重效果,可以培养学生的个人、团队能力,以及产品、过程和系统的设计与实施能力,同时还能加强所学的学科知识;
通过在课程计划中引入设计-实现项目,可以加强对基础知识的学****并可为学生提供实际应用的机会;
设计-实现的经验包括主动学****和经验学****主动学****方式让学生掌握操作、应用以及对构思的评价,而经验学****则是让学生扮演在专业工程实践中的各种角色,从而获取经验;
能够激发学生的学****兴趣,由此吸引学生参加工程实践,并让学生在进入工程专业学****的过程中,一直充满热情和兴趣。
产品项目开发周期与成本举例
StanleyTools
螺丝刀
Rollerblade
旱冰刀鞋
惠普公司
Deskjet打印机
大众公司
新甲壳虫汽车
波音公司
波音777客机
年生产量
100000
100000
4000000
100000
50
产品寿命
40年
3年
2年
6年
30年
销售价格
$3
$200
$300
$17000
$130000000
独立零件数量
3
35
200
10000
130000
开发时间
1年
2年
内部开发团队
(顶峰规模)
3人
5人
100人
800人
6800人
外部开发团队
(顶峰规模)
3人
10人
75人
800人
10000人
开发成本
$150000
$750000
$5千万
$4亿
$30亿
生产投资
$150000
$1000000
$2千5百万
$5亿
$30亿
设计-实现经验的过程
明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度,并不断改进概念、技术和商业方面的计划
给出将要实现的产品、过程和系统所需的各种计划、图纸以及算法。
把设计转变为产品的过程,其中包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证。
把已实现的产品、过程和系统的价值表现出来,包括系统的维护、优化和淘汰。
构思
设计
实现
运行
产品生命周期的核心
在理想的情况下,学生应接触到有关实际操作的各个方面。但经验表明,这种做法很难在一个学术环境下做到面面俱到,因此,我们都应该把重点放在构思、设计和实施上,并把它们作为学生所应该了解的产品生命周期的主要活动。
项目设计的实现--标准5-设计—实现的经验
在课程计划中包括两个或更多的设计—实现的经验,其中一个为初级的,一个为高级的。
初级:导论,以及1级项目的初级部分;高级:毕业设计
导论项目
一级项目
初级部分
高级设计:
毕业设计
一级项目
初级部分
1级项目
2、3级项目
2、3级项目
2、3级项目
2、3级项目
导论项目
项目的性质与目标
首先探讨工程师的职责,然后以一个设计制作的竞赛过程为载体学****设计过程管理,会议组织、讨论探讨方法、因果分析、决策方法、总结报告书写和口头表达能力。学完本课程后学生应能:
理解工程师的社会和历史责任与义务
初步了解设计过程管理
具备良好的团队合作精神
能对较复杂的情况作出合理的判断
具备初步的口头和文字交流能力
内容
工程师的责任和义务(Roles&responsibilitiesofengineers)
确定设计主体(Findthedesignopportunities)
制定计划(Planning)
因果分析(Cause&effectanalyses)
设计概念与目标的确定(concepts&objectives)
完成设计(Design&prototyping)
运行总结(Operationsummary)
总结报告(Finalreport)
一级项目(project)第一阶段范例--电子工程系
并通过一个电子通信产品实例,由专业教师及工程师,介绍电子产品的构成与设计,以及其与所学课程的关系,使学生理解我们的课程设计是与产品项目密切相关的,使学生一开始就以一个工程师的角度去面对即将开始的专业课学****并提前了解即将所学课程与实际产品的关系。
全数字彩色多普勒超声诊断系统
脉冲超声多普勒血流仪与课程关系
电路分析,模拟电子技术,电子测量,电磁兼容,数字数字电路
电路分析,高频电子技术,数字电路电磁兼容
基础科学,传感器与检测技术
信号与系统、数字信号处理、自适应信号处理
自动控制原理,计算机控制技术,微型计算机系统,单片机系统,嵌入式系统
数字图像处理,随机信号处理
一级项目(project)范例--电子工程系
汕头市破旧的老区—乌桥
1级团队设计项目第2阶段
1)以汕头旧城乌桥岛重建为对象,以“我的梦中家园”为题,给定人口规模和市区经济结构等条件;
2)每3名学生组成1个团队,各自进行新区的规划,包括住宅、学校、商业区、行政中心的布局,并考虑交通流向、流量、道路和桥梁的建设等;
3)每队从自己的规划中自选一个工程项目,如一栋建筑或一座桥梁进行初步设计,确定它的主要尺寸、结构形式、建筑材料等。
乌桥岛规划用地总平面图
1级团队设计项目第2阶段
1)学生团队进行探究式学****和工作,教师仅指导,促使学生完成一次CDIO(构思-设计-评估-改进)的全过程。
2)第一阶段为“C—D—I”阶段:每个团队对城市规划、交通规划和单体建筑(或桥梁)做总体构思、并完成设计;然后参加三次全班的交流。每次交流各团队展示其设计,然后评估和辩论,最后形成评价意见供该团队修改参考。
3)第二阶段为“O”阶段:各团队修改设计后再进行一次交流,同学和老师们再一次进行评价。如此强调评估成果的“O”过程,是为了使同学更深刻地认识到其重要性。我国当前设计水平不够高的主要原因之一就是因为“O”环节薄弱。