【正文】 4． 了解機(jī)械優(yōu)化設(shè)計的實例。要求根據(jù)算法編程，并調(diào)試通過，從而建立簡單實用的優(yōu)化設(shè)計程序庫，今后可以調(diào)用。 （四）無約束優(yōu)化方 法 要點：坐標(biāo)輪換法；共軛方向及鮑威爾法；共軛梯度法；牛頓法；變尺度法；單純形法。學(xué)生通過學(xué)習(xí)《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計》課程，可以掌握 優(yōu) 化設(shè)計的基本原理和方法，熟悉 建立最優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的基本過程，初步具備對工程中的優(yōu)化設(shè)計問題進(jìn)行建模、編程和計算的應(yīng)用能力。 二、課程的性質(zhì)和任務(wù) 優(yōu)化設(shè)計是 60 年代以來發(fā)展起來的一門新學(xué)科，它是將最優(yōu)化方法和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合、應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域而產(chǎn)生的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。 四．實驗（上機(jī)）內(nèi)容和基本要求 五．對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求 1． 課內(nèi)教學(xué)活動對學(xué)生能力培養(yǎng)和安排 本課程的目的是要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)、課堂教育，掌握一些智能控制的基本知 452 識和常用的 智能控制方法，以便將學(xué)習(xí)到的有關(guān)智能控制知識在今后的工程實踐中得以應(yīng)用。 4． 模糊控制 掌握模糊集合及其表示方法，了解隸屬度函數(shù)的確定方法。掌握知識利用中的推理和搜索原理。智能技術(shù)是集機(jī)械學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與工程、控制論與控制工程學(xué)、電子工程學(xué)、人工智能、社會學(xué)等多學(xué)科知識之大成，是一項綜合性很強(qiáng)的、高度交叉的前沿學(xué)科。不同類型機(jī)器人的研究發(fā)展?fàn)顩r等?！? 機(jī)器 448 人技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，不但使傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)面貌發(fā)生根本性的變化，而且將對人類的社會生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。但是，地球人在發(fā)展中也面臨著環(huán)境、人口、資 源、戰(zhàn)爭和貧困等普遍問題，同時還要學(xué)會與機(jī)器人共處 ,這是21 世紀(jì)地球人必須正視和處理的緊要問題，是影響地球人生存和發(fā)展的休戚與共的重大事件。 2． 課外教學(xué)活動對學(xué)生能力培養(yǎng)的安排 安排學(xué)生到電子封裝企業(yè)調(diào)研，了解電子封裝過程及生產(chǎn)實施過程。 8． 實驗方法學(xué) 測量原理，測試數(shù)據(jù)分析。 4． 電子封裝的設(shè)計 電方面的設(shè)計，熱設(shè)計，熱力學(xué)設(shè)計，可靠性設(shè)計，環(huán)境設(shè)計，生命周期評估。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對微電子制造的過程有所了解，對機(jī)械學(xué)科中的方法如何和電子制造相結(jié)合與應(yīng)用有所認(rèn)識，為在今后的工作中能熟練應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。此外，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及大量微電子加工裝備和設(shè)備，目前高校在微電子方向的課程設(shè)置不能保障學(xué)生畢業(yè)后快速地投入到集成電路制造產(chǎn)業(yè)中去。機(jī)械和電子學(xué)科更緊密地結(jié)合，為該學(xué)科方向的發(fā)展開拓了光明前景。在以芯片業(yè)為重點的上海在“十五”規(guī)劃中，將對這個行業(yè)投資 700 至 750 億人民幣。電子業(yè)的迅速發(fā)展，對制造 裝備的極限制造能力提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 2． 課外教學(xué)活動對學(xué)生能力培養(yǎng)的安排 安排學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)了解國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)在 MEMS 領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，以及一些國際著名公司的最新 MEMS 產(chǎn)品。 5. 微機(jī)電系統(tǒng) 掌握一些典型微機(jī)電系統(tǒng)的基本組成及其特點。 3. 微機(jī)械制造技術(shù) 掌握微機(jī)械制造中的超精密機(jī)械加工、硅微加工技術(shù)、 LIGA 技術(shù)，以及逐次鍵合技術(shù)。 目前國內(nèi)高校 MEMS 方向本科教育規(guī)模過小，微系統(tǒng)設(shè)計和制造人才的培養(yǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度， 因此 開設(shè) MEMS 課程，綜合介紹微系統(tǒng)設(shè)計制造中所涉及的材料學(xué)、機(jī)械學(xué)和電子信息學(xué)知識，對于培養(yǎng)適應(yīng)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的機(jī)電復(fù)合型 高級人才具有重要意義。 MEMS 技術(shù)的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，采用 MEMS 技術(shù)制作的微傳感器、微執(zhí)行器、微型構(gòu)件、微機(jī)械光學(xué)器件、真空微電子器件、電力電子器件等在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們所接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。 四．實驗（上機(jī)）內(nèi)容和基本要求 無 五．對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求 1． 課內(nèi)教學(xué)活動對學(xué)生能力培養(yǎng)和安排 本課程的目的是要求學(xué)生通過課堂授課、學(xué)習(xí)，掌握智能傳感器（系統(tǒng)）的基本知識和 實現(xiàn)途徑 ，以 便將學(xué)習(xí)到的有關(guān)智能傳感器（系統(tǒng)）知識在今后的工程實踐中得以應(yīng)用。掌握現(xiàn)場總線智能變送器 /傳感器實例介紹。掌握集成智能傳感器系統(tǒng)實例。 本課程的主要任務(wù)是通過列舉實例，讓學(xué)生了解有關(guān)智能傳感器 (系統(tǒng) )的基本知識，掌握智能傳感器的發(fā)展趨勢和實現(xiàn)的途徑，從而使智能傳感器技術(shù)得到更廣泛的推廣和應(yīng)用。 2． 課外教學(xué)活動對學(xué)生能力培養(yǎng)的安排 436 有機(jī)會安排學(xué)生參觀電子元器件展覽會，了解 廠商競相開發(fā)的熱點和系統(tǒng)集成芯片的 主流產(chǎn)品 。 8． 實驗 編程，仿真。 4． 硬件描述語言 VHDL VHDL 的基礎(chǔ)知識與結(jié)構(gòu)體的描述方式，結(jié)構(gòu)體的子結(jié)構(gòu)形式等。 三、教學(xué)內(nèi)容和要求 1． 系統(tǒng)集成芯片（ SOC）的緒言 系統(tǒng)集成芯片（ SOC）是微電子技術(shù)發(fā)展的必然，是今后機(jī)械電子的發(fā)展 435 方向。 SOC 的設(shè)計以 IP 核為基礎(chǔ)，以硬件描述語言為主要設(shè)計手段，借助于以計算機(jī)為平臺的 EDA 工具進(jìn)行，其設(shè)計方法和手段都與傳統(tǒng)的設(shè)計不同，要求電子系統(tǒng)設(shè)計者必須掌握新的設(shè)計方法和 技術(shù)。同時，信號傳輸距離縮小，縮短了延遲時間，也就提高了速度。在一個芯片上配置有微處理器、存儲器、數(shù)字信號處理器（ DSP）、音像處理電路、通信處理電路等。正因如此， 434 當(dāng)今電子系統(tǒng)的設(shè)計已不再是利用各種通用 IC，進(jìn)行 PCB 版級的設(shè)計和調(diào)試，而是轉(zhuǎn)向以 HDPLD 或 ASIC 為物理載體的系統(tǒng)集成芯片的設(shè)計。由于集成 電路設(shè)計和工藝技術(shù)水平的提高，目前已經(jīng)可以在一個單片上集成 109個晶體管，從而有可能將原先由許多 IC 組成的電子系統(tǒng)集成在一個單片上，構(gòu)成所謂系統(tǒng)集成芯片 (System On Chip，簡稱 SOC)。 四．實驗（上機(jī)）內(nèi)容和基本要求 五．對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求 通過課內(nèi)教學(xué)活動，使學(xué)生掌握數(shù)控技術(shù)、數(shù)控加工 、高精度軌跡運(yùn)動控制的基本概念、主要理論和關(guān)鍵技術(shù)?；?PC 的開放式數(shù)控系統(tǒng)原理。 重點：數(shù)控編程的數(shù)學(xué)處理，多坐標(biāo)聯(lián)動控制的目的和數(shù)學(xué)原理。通過本課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能夠了解數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要地位和發(fā)展方向，掌握數(shù)控技術(shù)中幾何運(yùn)動控制和伺服控制的各種基本理論，比較全面的學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)的原理和應(yīng)會的技術(shù)。 （六）成組夾具 要點：成組夾具和傳統(tǒng)夾具的比較；成組夾具的結(jié)構(gòu)特點；成組夾具的設(shè)計方法；成組夾具的經(jīng)濟(jì)效益。 三、教學(xué)內(nèi)容和要求 （一） 現(xiàn)代制造業(yè)大環(huán)境的發(fā) 展 要點：現(xiàn)代制造業(yè)全球化趨勢；現(xiàn)代制造工業(yè)生產(chǎn)中存在的主要問題；成組技術(shù)的基本原理；成組技術(shù)的發(fā)展、實施方法與經(jīng)濟(jì)效益分析。成組技術(shù)能夠為企業(yè)提供這種綜合快速響應(yīng)能力，在其基礎(chǔ)上，各種先進(jìn)制造技術(shù)才能更好發(fā)揮作用。 期刊雜志：《中國機(jī)械工程》、《機(jī)電一體化》、《制造業(yè)自動化》、《 IEEE Engineering Management Review》等。 六．其他說明 撰寫人： 院（系）公章： 院（系）教學(xué)主管簽字（蓋章）： 時 間： 428 《成組技術(shù)》教學(xué)大綱 一、課程基本信息 課程代碼： ME462 課程名稱（中文）：成組技術(shù) 課程名稱（英文）： Group Technology 學(xué)時 /學(xué)分： 27 學(xué)時 /2 學(xué)分 先修課程： 機(jī)械制造、先進(jìn)制造技術(shù)等基礎(chǔ)課程 面向?qū)ο螅?學(xué)院所有專業(yè) 開課院（系）、教研室： 機(jī)械與動力工程學(xué)院 先進(jìn)制造工藝方向 推薦教學(xué)參考書： 教材：《成組技術(shù)》，蔡建國主編，上海交通大學(xué)出版社出版社， 2020 年。 10． 特種加工實驗 427 綜合實驗，以教師演示和學(xué)生操作相結(jié)合的方式進(jìn)行，加深學(xué)生對電火花加工、電火花線切割加工、激光加工以 及其它特種加工方法的了解。了解離子束加工的基本原理掌握離子束加工設(shè)備的組成、加工工藝和實際應(yīng)用。 2． 電火花加工 了解電火花加工機(jī)理、特點、放電間隙特征、加工過程的控制以及檢測；掌握電火花成型加工的原理、機(jī)床的組成、工藝方法和實際應(yīng)用； 3． 電火花線切割 掌握電火花線切割加工的原理、機(jī)床的組成、工藝方法和實際應(yīng)用。 各種特種加工方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛，近十幾年來，僅電加工機(jī)床年產(chǎn)量的平均增長率無論在國內(nèi)或國外，均大大高于金屬切削機(jī)床的增長率，生產(chǎn)中已形成一支從事特種加工的技術(shù)隊伍。由于特種加工主要不是依靠機(jī)械能和切削力進(jìn)行加工，因而可以用軟的工具（甚至不用工具）加工硬的工件，可以用來加工各種難加工材料，復(fù)雜表面和有某些特殊要求的零件。 六．其他說明 本課程是本科學(xué)生的一門選修課，為了滿足“信息化帶動工業(yè)化”的戰(zhàn)略中對復(fù)合型人才需求而開設(shè)，主要使學(xué)生了解 CIMS 理論和技術(shù)，企業(yè)實施 CIMS（企業(yè)信息化）總體設(shè)計技術(shù)， CIMS 在企業(yè)成功實施的案例等相關(guān)專題，通過該門課程的學(xué)習(xí)為機(jī)械工程和工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生成為既懂經(jīng)營管理，又掌握設(shè)計、制造的專業(yè)知識和熟悉信息技術(shù)，還有實踐經(jīng)驗的高級復(fù)合型人才打下良好的基礎(chǔ)。熟悉和掌握經(jīng)營規(guī)劃，銷售與運(yùn)作規(guī)劃，主生產(chǎn)計劃，物料需求計劃，能力需求計劃的原理和方法。 三、 教學(xué)內(nèi)容和要求 了解信息時代制造業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)、我國科技部十五“制造業(yè)信息化工程”以及從計算機(jī)集成制造到現(xiàn)代集成制造技術(shù)發(fā)展，理解 CIMS 與企業(yè)信息化的關(guān)系。計算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS)為企業(yè)的信息化建 設(shè)提供了全面的解決方案，實施“信息化帶動工業(yè)化”的戰(zhàn)略中，引發(fā)對信息化人才的強(qiáng)勢需求。實現(xiàn)制造業(yè)信息化是一個長期而復(fù)雜的過程，這需要大量既懂制造又掌握信息技術(shù)的復(fù)合型人才。更有利于中國企業(yè)接受與推廣應(yīng)用 CIMS。 30 年來隨著以信息技術(shù)為突出標(biāo)志的科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步和以全球經(jīng)濟(jì)一體化為代表的社會經(jīng)濟(jì)的深刻變革，使全球制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和前所未有的發(fā)展機(jī)遇，需要與之相適應(yīng)的理論武裝及新方法、 新技術(shù)的支持。 五．對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求 通過本課程學(xué)習(xí)，了解并掌握計算流體力學(xué)的基本理論、方法和技巧，以利于學(xué)生今后在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域從事科學(xué)研究和工程設(shè)計的工作。 7. 數(shù)值計算中虛假物理現(xiàn)象（數(shù)值耗散和數(shù)值彌散）的認(rèn)識以及相應(yīng)對策 —— 深刻理解數(shù)值計算中數(shù)值耗散和數(shù)值彌散等虛假物理現(xiàn)象及其產(chǎn)生的實際原因，討論這些現(xiàn)象的存在所帶來的利益和弊端，以及制造和消除這些現(xiàn)象的各種可能途徑。 3. 多維問題的各種有限差分格式及其代數(shù)方程組的迭代算法 (TDMA) —— 將一維問題的差分格式推廣到多維問題，并注意到多維隱式 格式的穩(wěn)定性條件變得更加苛刻；考慮到多維問題隱式格式導(dǎo)致的代數(shù)方程復(fù)雜化，采用交替方向離散方法或算子分裂方法，使得代數(shù)方程求解轉(zhuǎn)化為多個 TDMA 迭代；學(xué)習(xí)三對角線性代數(shù)方程組直接解法 (TDMA)的原理及計算機(jī)編程；深刻理解預(yù)估－校正格式對于求解變系數(shù)問題和非線性問題的積極意義。 本課程介紹傳熱與流動問題的數(shù)值模擬方法，著重于基本理論、概念和方法。 高級用戶界面 了解 高級界面元素的組成和用戶界面的設(shè)計原則 文件訪問與多媒體 熟悉和掌握文件的訪問操作，多媒體程序設(shè)計 數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計 數(shù)據(jù)庫的基本概念，使用 Data 控件訪問數(shù)據(jù)庫， Active Data Object的對象模型以及應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫綜合練習(xí) 四．實驗（上機(jī)）內(nèi)容和基本要求 五．對學(xué)生能力 培養(yǎng)的要求 本課程的目的是要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)、課堂教育和上機(jī)訓(xùn)練，能對小型軟件的開發(fā)過程有所了解，熟悉 Visual Basic 的常用語法和語言元素，了解和掌握利用 Visual Basic 進(jìn)行程序開發(fā)的基本思路和方法，能夠利用 Visual Basic 進(jìn)行基本的應(yīng)用程序開發(fā)。 Visual Basic 標(biāo)準(zhǔn)控件 熟悉和掌握標(biāo)準(zhǔn)控件（命令按鈕控件、標(biāo)簽控件、文本框控件、圖象框控件、幾何圖形控件、 Line 控件、列表框控件、組合框控件、單選按鈕控件、復(fù)選按鈕控件、網(wǎng)格控件、框架控件、滾動條控件、文本控件、 OLE 控 417 件、定時器控件等） 。 這是一門實用性很強(qiáng)的課程，本課程是使學(xué)生了解并掌握計算機(jī)編程的基本原理和基本技能，為在今后的計算機(jī)開發(fā)工作中能熟練應(yīng)用 Visual Basic 編程打下良好的基礎(chǔ) 三、教學(xué)內(nèi)容和要求 本課程包括 Visual Basic 概述， V B 基本編程環(huán)境和基本語法，創(chuàng)建基本用戶界面和高級用戶界面， Visual Basic 標(biāo)準(zhǔn)控件，標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出，編程規(guī)范、代碼調(diào)試，性能優(yōu)化、應(yīng)用程序發(fā)布，文件訪問與多媒體，數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計 ，具體內(nèi)容與要求如下： Visual Basic 概述 了解 Visual Basic 的發(fā)展概況和背景知識和 Visual Basic 運(yùn)行環(huán)境。由于 Visual Basic 可以訪問和管理（如 Access、 dBase、 FoxPro、 Paradox、 SQL及 Oracle 等）許多不同版本的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) ,可以以流行的數(shù)據(jù)庫格式訪 416 問文件、管理數(shù)據(jù)以及使用 Visual Basic 自帶工具訪問 把編程技術(shù)和高級用戶界面、文件訪問與多媒體、數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計