现代机械设计与制造(修订201433).doc

现代机械设计与制造教学大纲课程类别：专业基础课课程名称：现代机械设计与制造开课单位：机械与动力工程学院课程编号：总 学 时：40学 分：2适用专业：机械类专业硕士一、课程地位和作用 现代机械设计与制造是针对机械制造及自动化专业的硕士研究生开设的一门专业必修课 ，共40学时，2个学分。随着科学技术的迅猛发展以及计算机技术的广泛应用，机械设计、制造领域正在进行一场深刻的变革，各种现代设计理论、方法及新的制造技术不断涌现。通过系统地学习现代机械设计与制造课程，使学生既能对本学科先进的设计、制造技术有较为全面的了解，又能对其中重要的设计、制造方法有较深入的认识与应用，提高专业知识和基本理论，掌握从事科学研究的基本技能，更好地发展科研能力。二、教学方法 本课程在教学方法上采用课堂教学与自学相结合的方式，课堂教学20学时，自学20学时。课堂教学采用多媒体教学、启发式教学、案例式教学等多种先进的教学方法。自学内容采用由学生根据自己的学习兴趣和硕士期间可能的研究方向从大纲规定的模块中选择若干模块深入学习的方式，以实现从被动接受知识到主动获取知识的转变，调动学生学习的积极性和主动性。在考核方式上从下列四个方面考察学生的学习情况：（1）读书笔记30%（2）专题综述60%（3）上课情况10%。对每一个自学模块的学习要求学生都要认真做出读书笔记，以督促学习。专题综述是要求每个同学都要选择一个专题，综述其最新发展动态和发展趋势。三、教学内容本课程主要介绍现代机械设计与制造的基本理论、方法及相关支撑技术，教学内容上涵盖了先进制造技术的发展及体系结构、现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进管理理念与技术、先进制造生产模式等机械工程学科最新发展技术领域。既有现阶段工业界已广泛应用的成熟技术介绍，又涉及了最新的研究进展，兼顾实用性和先进性两个方面。具体教学内容分为讲授模块和自学模块。1.课题讲授模块第1讲：先进制造技术的发展及体系结构1.1制造系统的定义和内涵1.2先进制造技术的内涵、技术构成及特点1.3先进制造技术的体系结构及分类1.4先进制造技术的发展趋势第2讲 现代设计技术导论2.1 现代设计技术概述2.1.1 概述2.1.2现代设计技术的体系2.1.3现代设计技术的分类2.1.4现代设计技术的发展趋势2.2 现代机械设计技术的具体内容2.2.1优良性能设计基础技术2.2.2竞争优势创建设计技术 2.2.3全寿命周期设计技术 2.2.4可持续发展设计技术2.2.5计算机辅助设计技术第3讲 创新设计TRIZ理论3.0 概述3.1 TRIZ的基本内容与发展3.1.1 什么是TRIZ3.1.2 TRIZ的起源与发展3.1.3 TRIZ的核心思想3.1.4 TRIZ的主要内容3.2 技术系统进化及其应用3.2.1 技术系统3.2.2 技术系统进化法则3.2.3 基于技术系统进化法则的预测3.3 创新原理及其应用3.4 技术矛盾及解决方法3.4.1 人类解决问题（矛盾）的传统方法3.4.2 TRIZ解决问题的方法3.4.3 39个通用工程参数简介3.4.4 解决技术矛盾的矛盾矩阵表3.4.5 技术矛盾的特点与解题流程3.5 物理矛盾及其解决方法3.5.1 什么是物理矛盾3.5.2 物理矛盾与技术矛盾3.5.3 分离原理的类型 3.6 物质-场分析与标准解3.6.1什么是物质-场分析方法3.6.2 物质-场模型的种类3.6.3 物质-场分析的标准解法与步骤第4讲 现代制造技术导论4.1 先进制造工艺技术4.1.1先进制造工艺技术概述4.1.2 热加工技术4.1.3 冷加工技术4.1.4 非传统加工技术4.1.5快速原型制造技术4.1.6虚拟成型与加工技术4.2 制造自动化技术4.2.1制造自动化技术概述4.2.2 数控技术4.2.3 工业机器人4.2.4 柔性制造技术和智能制造技术4.2.5 检测与监控技术4.3 先进制造生产模式4.3.1先进制造生产模式概述4.3.2先进制造生产模式的管理4.3.3先进制造生产模式4.3.4管理综合自动化技术2.学生自学模块第1模块 现代设计技术（1）相似理论及相似设计方法（2）最优化设计（3）可靠性设计（4）动态分析设计法（5）全寿命周期设计技术（6）绿色产品设计技术第2模块 现代制造技术（1）超高速加工技术（2）超精密加工技术（3）微型机械加工技术（4）快速原型制造技术（5）工业机器人（6）柔性制造技术（7）自动化系统中的检测与监控技术（8）先进制造生产模式三、教学方法 本课程在教学方法上采用课堂教学与自学相结合的方式，课堂教学20学时，自学20学时。课堂教学采用多媒体教学、启发式教学、案例式教学等多种先进的教学方法。自学内容采用由学生根据自己的学习兴趣和硕士期间可能的研究方向从大纲规定的模块中选择若干模块深入学习的方式，以实现从被动接受知识到主动获取知识的转变，调动学生学习的积极性和主动性。在考核方式上从下列三个方面考察学生的学习情况：读书笔记30%、专题综述60%、上课情况10%。对每一个自学模块的学习要求学生都要认真做出读书笔记，以督促学习。专题综述是要求每个同学都要选择一个专题，综述其最新发展动态和发展趋势。四、学时分配授课内容教学形式学时第1讲：先进制造技术的发展及体系结构课堂教学2第2讲 现代设计技术导论课堂教学6第3讲 创新设计TRIZ理论课堂教学6第4讲 现代制造技术导论课堂教学6现代设计技术自学模块自学辅导10学时：至少选