【正文】 21 ? 項(xiàng)目二 : ? 課程設(shè)計(jì)與教師教學(xué) 22 教育目標(biāo) 、 課程設(shè)計(jì) 與自我改善機(jī)制 23 課程設(shè)計(jì) ? 課程設(shè)計(jì)理念 – 透過跨院系三學(xué)系專業(yè)領(lǐng)域的理論與實(shí)務(wù)知識，使學(xué)生成為具備工程分析、研判能力與診斷機(jī)械與航空工程問題的專業(yè)人才 ? 課程規(guī)劃 – (一 ) 共同必修 : 專題研究 (一 ) 、專題研究 (二 ) – (二 ) 共同選修 : 專題討論 (三 ) 、專題討論 (四 ) – (三 ) 基礎(chǔ)核心課程 : 分五大領(lǐng)域，共十五門選修課程，亦為資格考選考科目 (任選兩科 )，由本學(xué)程師資提供，或外系所支援 – (四 ) 專業(yè)進(jìn)階課程 : 選修課程，由本學(xué)程師資提供，或外系所支援 – 畢業(yè)最低學(xué)分 : 30 學(xué)分 24 課程配置 校務(wù)發(fā)展 產(chǎn)業(yè)需求 優(yōu)質(zhì)教育 人才培育 研究開發(fā) 重點(diǎn)研究 課程配置：專題研究、專題討論 、 專業(yè)選修 固力領(lǐng)域 有限元素法 資格考科目 彈性力學(xué) 塑性力學(xué) 黏性流體力學(xué) 對流熱質(zhì)傳學(xué) 微尺度熱流學(xué) 高等鑄造學(xué) 高等銲接學(xué) 金屬高溫性質(zhì) 數(shù)位控制 最佳控制 類神經(jīng)網(wǎng)路 高等數(shù)值分析 統(tǒng)計(jì)推論 高等偏微分方程 熱流領(lǐng)域 製造領(lǐng)域 控制領(lǐng)域 數(shù)學(xué)領(lǐng)域 25 課綱上網(wǎng) 100％（例證 ：結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì) ） 課程編碼 AERO602 學(xué)分 3 課程名稱 結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì) OPTIMAL STRUCTURAL DESIGN 課程描述 本課程乃以介紹最佳化技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)最佳化應(yīng)用為主軸的研究所課程。首先介紹最佳化問題之架構(gòu)，分別說明目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變數(shù)及限制條件等，以及如何建立最佳化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型等基本問題與系統(tǒng)的簡介最佳化設(shè)計(jì)的方法。接下來將介紹各種現(xiàn)有最佳化求解方法，含解析法及數(shù)值法，其中數(shù)值法包含 Mathematical programming, Evolutionary strategy 等。課程的目的乃讓學(xué)生了解數(shù)值最佳化原理及結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì)之應(yīng)用，內(nèi)容涵蓋基本概念、最佳化方法、無限制 /限制函數(shù)的最佳化問題、近似技巧、敏感性分析、單目標(biāo)函數(shù)及多目標(biāo)函數(shù)最佳化問題。 This is a graduate course on optimal structural design and theory for engineering applications. The course aims at providing the student with a first exposure to a rational integration of traditional design methodologies with concepts and techniques of modern optimization theory and practice for constrained/unconstrained, singleobjective/multiobjective optimization problems. In addition, various design sensitivity analysis techniques are also included. Furthermore, existing engineering applications using design optimization techniques are also addressed. In principle, the student learns to create appropriate mathematical optimization models for structural design problems, and to use analytical and putational techniques to solve them. 26 課程目標(biāo)與學(xué)系基本 /核心能力相關(guān)性 能力層次 (選填 ):、 、 、 、 、 中文 英文 相關(guān)性 (能力層次 ) 熟悉古典及現(xiàn)代最佳化技術(shù) To get familiar with classical and modern optimization techniques 熟悉有結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì)之基本原理及求解流程 To understand the modeling procedure and basic theoretical foundations behind structural optimization 能應(yīng)用最佳化方法及模型進(jìn)行基本工程結(jié)構(gòu)問題之設(shè)計(jì) To be able to undertake optimal structural design of various, basic engineering problems using existing design optimization techniques 具團(tuán)隊(duì)合作精神以進(jìn)行工程設(shè)計(jì)之能力 To work as a team member to pursue optimal design of engineering applications 具對同學(xué)及指導(dǎo)老師口頭報(bào)告其設(shè)計(jì)作品之能力 To be capable of making a fine presentation of their optimal design works to their classmates and instructor 前置課程 課程編碼 課程名稱 與課程銜接的重要概念、原理與技能 MATH271 工程數(shù)學(xué) (一 ) 向量分析、矩陣運(yùn)算、線性代數(shù)、變分原理 MATH272 工程數(shù)學(xué) (二 ) 向量分析、矩陣運(yùn)算、線性代數(shù)、變分原理 MATH303 數(shù)值分析 泰勒式展開、數(shù)值微分等 27 課程名稱 結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì) 開課班級 航太碩一 授課教師 鄭仙志 課程類別 選修 授課語言 中文 開課學(xué)期 96學(xué)年度第 2學(xué)期 學(xué)習(xí)及評量方式 學(xué)習(xí)評量方式 1. 學(xué)期成績計(jì)算項(xiàng)目及權(quán)重標(biāo)準(zhǔn)如下： A. Midterm exam. 30% B. Final term project + Oral presentation 40% C. Homework 20% D. Class Participation 10% 2. 考試（ Exam Exam 2）： ※ 期中考依學(xué)?？荚嚂r程以筆試方式進(jìn)行，期末計(jì)畫口頭報(bào)告在學(xué)期末擇一日上臺報(bào)告。 3. 作業(yè)（ Assignment）： ※ 一學(xué)期之作業(yè)共有二次。 出席 (Class Participation) ： ※ 每堂課以簽到之方式紀(jì)錄出席次數(shù)，期末依出席總次數(shù)進(jìn)行評分。 教科書 (書名、作者、書局、代理商、說明 ) 書名 作者 書局 /代理商 說明 Principles of Optimal Design Papalambros, . and Wilde, D. J. Cambridge University Press 參考書目 (書名、作者、書局、代理商、說明 ) 書名 作者 書局 /代理商 說明 Elements of Structural Optimization Haftka, . and Gurdal, Z. Kluwer Academic Publishers Introduction to Optimum Design Arora, . McGrawHill Inc. Linear and Nonlinear Programming Luenberger, D. G. AddisonWesley Publishing Co. 28 課程備註 授課進(jìn)度與內(nèi)容 (週次、單元名稱與內(nèi)容、習(xí)作 /考試進(jìn)度、備註 ) 週次 單元名稱與內(nèi)容 習(xí)作 /考試進(jìn)度 備註 (補(bǔ)充閱讀資料 ) 1 結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì)簡介 2 介紹最佳化問題之架構(gòu)，分別說明目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變數(shù)及限制條件等 3 介紹單 /多目標(biāo)值最佳化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型及其解的特性 4 介紹變分法 (Calculus of variation) 5 以解析法 (變分法 )求解基本結(jié)構(gòu)最佳化問題 (一 ) 6 以解析法 (變分法 )求解基本結(jié)構(gòu)最佳化問題 (二 ) 7 以解析法 (變分法 )求解基本結(jié)構(gòu)最佳化問題 (三 ) 8 無約束最佳化設(shè)計(jì)問題的介紹 9 介紹無約束最佳化設(shè)計(jì)問題解的特性 10 期中考 筆試 11 介紹各式求解無約束最佳化設(shè)計(jì)問題極大 /小值之?dāng)?shù)值法 課程教材網(wǎng)址 (教師個人網(wǎng)址請列在本校內(nèi)之網(wǎng)址。 ) 1. 29 12 介紹各式求解無約束最佳化設(shè)計(jì)問題極大 /小值之?dāng)?shù)值法 13 介紹各式求解無約束最佳化設(shè)計(jì)問題極大 /小值之?dāng)?shù)值法 作業(yè) 14 約束最佳化設(shè)計(jì)問題及其解特性的介紹 15 介紹各式求解約束最佳化設(shè)計(jì)問題極大 /小值之?dāng)?shù)值法 (一 ) 16 介紹各式求解約束最佳化設(shè)計(jì)問題極大 /小值之?dāng)?shù)值法 (二 ) 17 敏感度分析 18 期末計(jì)畫及課堂報(bào)告 團(tuán)隊(duì)實(shí)作 /課堂簡報(bào) 課程目標(biāo)之教學(xué)策略與方法 課程目標(biāo) 教學(xué)策略 評量方法 熟悉古典及現(xiàn)代最佳化技術(shù) 課堂授課 期中考 、作業(yè) 熟悉有結(jié)構(gòu)最佳化設(shè)計(jì)之基本原理及求解流程 課堂授課 期中考 、作業(yè) 能應(yīng)用最佳化方法及模型進(jìn)行基本工程結(jié)構(gòu)問題之設(shè)計(jì) 課堂授課 期末專題 具團(tuán)隊(duì)合作精神以進(jìn)行工程設(shè)計(jì)之能力 專題討論 期末專題 具對同學(xué)及指導(dǎo)老師口頭報(bào)告其設(shè)計(jì)作品之能力 課堂授課 期末專題 、口頭報(bào)告 教學(xué)模式 教學(xué)模式 講授 討論 /報(bào)告 實(shí)驗(yàn) /實(shí)習(xí) /參訪 合計(jì) 學(xué)分分配 3 授課時數(shù)分配 30 師資人數(shù) 領(lǐng)域 專任教師職級 小計(jì) 教授 副教授 助理教授 固力設(shè)計(jì)組 4 2 0 6 熱流組 1 2 1 4 製造組 3 1 0 4 控制組 1 2 0 3 應(yīng)數(shù)組 3 1 0 4 合 計(jì) 12 8 1 21 31 師資人數(shù) 系別 專任教師職級 小計(jì) 教授 副教授 助理教授 機(jī)電系所 5 5 0 10 航太系所 4 3 0 7 應(yīng)數(shù)系所