本课程以提升学生科学素养和创新能力为目标，确立了“强理论基础、重创新实践”的课程设计指导思想。
在教学内容方面，坚持学以致用，培养学生工程思维能力，突破传统的内容体系，通过引入大量的工程案例，变抽象的理论问题为形象的工程问题，培养学生解决复杂工程问题的能力。
阐述和介绍最新理论及其应用，尽可能避免冗长的数学公式推导和陷于严格的证明细节之中。采用启发式教学方法，强调培养学生自觉获取知识的能力和融会贯通能力培养。在讲授很多抽象的内容时，我们会首先带领大家回忆相关的理论知识，然后在此基础上通过工程案例进行拓展，让学生对抽象的定义和知识有更加直观的认识，以获得更好的学习效果。
在教学手段方面，采用以OBE为导向的混合式教学模式，借助网上优质课程资源和平台，通过合理设计课前异步教学、课中同步教学和课后异步教学三个教学环节，实现从“以教师为中心”向“以学生为中心”的教学方式转变。
评价模式的创新，通过智慧教学平台，全程记录学生的学习参与状态，增加过程性考核，提高平时成绩比重，吸引学生积极、主动、深度参与课程的所有教学环节。通过撰写课程内容与研究方向相结合的课程论文，更好的实现学以致用的教学目标。
本课程获评教育部在线教育研究中心2022年“拓金计划”示范课程、2019年天津市工程专业学位优秀课程奖、天津工业大学研究生优秀课程。
