西南交通大学机械设计制造及其自动化博士型卓越工程师计划

PAGE西南交通大学机械设计制造及其自动化专业博士工程型卓越工程师培养方案西南交通大学二〇一一年三月目录TOC\o"1-2"\h\z\u（一）培养目标 1（二）培养标准 1（三）实现矩阵 3（四）课程体系 6（五）企业培养方案 30PAGE1（一）培养目标培养信念执着、品德优秀、崇尚科学、追求卓越、德智体美全面发展，具有宽广的基础理论和深入的专业知识，具有较强地分析与解决问题能力，具有创新意识，能够独立的、创造性的从事科学研究工作，具有主持较大型科研、技术开发项目或解决和探索我国经济、社会发展问题的能力。（二）培养标准1掌握并适当发展本专业的科学理论和产品开发理论1.1科学理论1.1.1现代数学理论1.2现代机械工程理论1.2.1现代机械设计理论1.2.21.2.31.3理论知识融合及拓展1.3.11.4专业前沿的科学理论及相关技术1.41.42掌握本专业工程领域的关键技术，能对其中的难点和前沿问题进行创造性研究，提出新颖的问题解决方案2.1系统建模与分析2.1.1制造系统建模与仿真2.1.2生产物流系统建模与仿真2.1.3机电液一体化系统分析2.1.4产品全生命周期建模2.1.5高速铁路系统建模2.2可靠性工程与安全分析2.2.12.2.22.3数字化样机关键技术2.32.32.32.33能有效地进行大型项目及复杂工程的管理3.1指导和主持项目进度控制与评估3.13.13.14能推动团队的沟通交流，具备成为团队核心的能力4.1技术语言的使用4.1.14.1.2电子和多媒体4.1.34.1.44.1.5项目方案4.1.64.2制定工程文件4.2.14.2.24.2.34.2.44.2.54.2.65具备很高的职业道德和职业素养，主动承担较多行业和社会责任5.1社会责任5.16能较好地进行企业管理，积极创业实践，主动推动工程师与社会的关系6.1企业管理6.1.1企业文化6.1.2企业运行企业目标、企业策略、企业管理模式、财务及人力资源管理、培训及操作、设备更新等6.1.3企业发展规划6.2工程界与社会关系 6.2 6.2 6.2（三）实现矩阵能力实现（课程名称）1技术知识及推理能力1.1科学理论1.1.1现代数学类课程现代数学、可靠性数学、模糊数学、随机过程理论1.2现代机械工程理论1.2.1现代机械设计理论现代机械设计理论、机械优化设计理论、微动摩擦学（外文）1.2.2机械系统动力学、系统分析与设计、机械系统全寿命设计1.2.3机械产品创新设计、TRIZ理论1.3理论知识融合及拓展1.3.1工程管理、新产品开发技巧与质量管理系统1.4专业前沿的科学理论及相关技术1.4纳米科学技术前沿、表面科学与工程1.4物流理论与装备、现代模具设计方法2工程领域关键技术研究与问题解决2.1系统建模与分析2.1.1制造系统建模与仿真制造系统建模与仿真、物流系统建模与仿真、电液比例控制技术（外文）、机电液一体化、产品全生命周期管理2.1.2生产物流系统建模与仿真2.1.3机电液一体化系统分析2.1.4产品全生命周期建模2.1.5高速铁路系统建模2.2可靠性工程与安全分析2.2.1可靠性数学、机械系统全寿命设计2.2.2可靠性系统动力学、系统可靠性分析及优化设计2.3数字化样机关键技术2.3虚拟现实技术、虚拟设计与虚拟制造2.32.3机械优化设计理论2.3强度分析及结构优化、机械疲劳与可靠性3.1指导和主持项目进度控制与评估3.1项目管理与运作、工程监理、生产管理与运作、国外工程训练、传动与控制工程实践、加工工艺与工艺装备设计工程实践、典型机械产品结构设计工程实践、生产设备应用与管理工程实践3.13.14有效沟通与交流4.1技术语言的使用4.1.1技术图纸典型机械产品结构设计工程实践、传动与控制工程实践、国外工程训练4.1.2电子和多媒体计算机辅助设计、多媒体技术与应用、国外工程训练4.1.3图表国外工程训练4.1.4学术论文专业论文撰写、毕业论文4.1.5项目方案大型项目工程实践4.1.6专业外语专业英语、国外工程训练4.2工程文件编纂4.2.1制定、说明并阐释可行性分析报告毕业论文、大型机械产品结构设计工程实践4.2.2制定、说明并阐释项目任务书毕业论文、大型机械产品结构设计工程实践4.2.3制定、说明并阐释投标书、招标书大型机械产品结构设计工程实践4.2.4制定、说明并阐释技术报告4.2.5制定、说明并阐释验收报告4.2.6制定、说明并阐释项目合同5职业道德、职业素养与社会责任5.1社会责任5.1现代科技革命与马克思主义6企业与社会6.1企业管理6.1.1企业环境现代企业管理、生产管理与运作、生产设备应用与管理工程实践6.1.2企业运行6.1.3企业发展规划6.2工程界与社会关系6.2安全工程6.2工程项目管理6.2环境保护与可持续发展、环境规划与管理注：工程实践环节包含企业学习阶段的学习和实践。（四）课程体系1、教学计划学习阶段类别课程名称课程性质学分学期第一学期第二学期周次周次01-0910-1801-0910-18学校学习阶段公共课程高级英语应用选修≥22√英语（二外）*2√现代科技革命与马克思主义必修2√现代数学类课程（详见公共课课程一览表）必修≥2√√专业课程液压控制系统（外文）HydraulicControlSystems专业课程≥73√三维可视化技术（外文）VolumeVisualization3√现代优化技术（外文）AdvancedDesignOptimization3√微动摩擦学（外文）FrettingTheory2√CAD/CAE/CAM一体化工程CAD/CAE/CAMBasedon3D3√现代模具设计方法ModernDesignMethodofMould3√精密及超精密加工技术IIPrecisionandUltra-PrecisionMachiningTechnology=2\*ROMANII3√可靠性系统动力学SystemDynamicReliability3√高等摩擦学AdvancedTribology3√表面科学与工程SurfaceScienceandEngineering2√纳米科学技术前沿AdvancesinNanScienceandNanotechnology2√摩擦接触力学FrictionalContactMechanics3√虚拟现实技术VirtualRealityTechnology3√机械系统动力学MechanicalSystemDynamics3√物流理论与装备TheoryandApplicationofLogistics3√可靠性数学方法与理论MathematicMethodandTheoryofReliability3√机械系统全寿命设计Whole-LifeDesignofMechanicalSystem3√电液比例控制技术（外文）Electro-hydraulicProportionalControltechnology3√数据融合技术及其在智能化状态检测中的应用（外文）DataFusionandIt’sApplicationinIntelligentConditionMonitoring3√工程设计可视化技术IIEngineeringvisualizationTechnologyII3√Hybrid动力系统讲座HybridSystemBaseCathedra2√新产品开发技巧及质量管理系统ⅡNew-ProductDevelopmentandtheQualityManagementSystem2√现代电子液压驱动技术ModernElectric-HydraulicHybridTechnology3√高等流体力学（II）AdvancedFluidMechanics3√必修环节前沿性学术专题不少于4个，每个4~10学时2√√学术报告不少于8个，其中本人主讲一次1√√企业学习阶段实践环节机械产品加工制造及其自动化控制技术研究必修8☆装备及其应用相关技术学习与实践必修8☆博士学位论文必修16☆国外研修必修8☆注：1.博士工程型卓越工程师——工程博士研究生学制3年，第一年为学校学习阶段，第二年上半年和第三年上半年为企业学习研究阶段，第二年下半年和第三年下半年为设计研究和论文准备和博士论文撰写。毕业要求：总学分≥56。2.第一年学校学习阶段：总学分≥16，其中：公共课程9学分，专业课程≥7学分。3.两个上半年企业学习研究阶段，不含毕业设计与实习：总学分≥24。4.两个下半年毕业设计与实习，总学分=40。2、课程教学要求序号课程名称教学目标内容要点1第一外国语1.传授系统的基础语言知识（语音、语法、词汇、篇章结构、语言功能意念等）2.训练基本语言技能（听、说、读、写、译），培养学生坚实的语言能力基础及初步运用英语进行交际的能力3.指导学习方法，培养逻辑思维的能力通过语言基础训练与篇章讲解分析，使学生逐步提高语篇阅读理解能力，了解英语各种文体的表达方式和特点，扩大词汇量和熟悉英语常用句型，具备基本的口头与笔头表达能力2专业外语课程着重培养学生专业英语文献阅读、翻译和写作的能力，也注意培养专业英语的口语表达的能力。1.专业文献阅读2.专业英语写作3.专业文献翻译4.专业英语的口语表达训练3现代数学使学生掌握现代科学计算中常用的数值逼近方法及其基本原理通过数值试验环节，力求使学生掌握并应用逼近方法解决实际问题1.weierstrass定理与线性算子逼近2.一致逼近3.多项式插值方法4.平方逼近5.数值积分6.奇异积分的计算7.非线性逼近方法8.样条逼近方法9.曲线、曲面生成与逼近4随机过程与时间序列分析1.对随机过程理论有一个初步理解2.帮助学生获得一维时间序列分析的基础理论和方法，了解本学科的特点和发展前沿3.培养学生的学习兴趣和科学探索精神，为其提供多元化的发展空间1.离散概率论基础2.随机游动3.离散鞅论4.Markov链5.时间序列的基本知识6.平稳线性ARMA模型7.多维平稳时间序列模型8.非线性时间序列模型5模糊数学1.了解和掌握模糊集合，模糊关系，模糊矩阵，模糊聚类与模糊变换等基本概念和基本理论；掌握模糊模式识别，模糊聚类分析，模糊综合评判的实际应用模糊数学方法2.初步了解模糊概率，模糊逻辑，模糊推理，模糊评判：并运用上述有关理论和方法进行进一步的科学研究与实际应用3.掌握模糊数学有关方面的理论知识和处理模糊现象的基本思维方法4.培养学生的抽象概括问题、自我学习接受知识的能力及科学研究能力；同时培养学生综合运用所学知识分析并通过相关数学模型的建立与运用进而解决管理中实际问题的能力5.提高学生的素质，培育创新1.模糊集合的概念2.模糊关系3.模糊聚类分析时)4.模糊模式识别5.模糊综合评判数学模型6.程度分析和综合决策6可靠性数学在掌握基本可靠性工程技术的基础上，对可靠性数学方法与理论进行系统地深入地学习研究，了解可靠性研究领域的前沿性问题和难点问题通过实践，成为可靠性领域的专家。1.可靠性工程技术基础2.Markov过程，更新过程3.随机过程的可靠性理论4.可靠性现代数学方法及理论5.人机环境系统可靠性研究6.可靠性质量认证及保障7自然科学理论与方法论通过学习了解自然科学在推动经济的发展、推动人类思想文明进步的巨大作用，了解自然科学在工、农、医、国防等方面的应用，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握自然科学的基本理论和基础知识，了解自然科学的基本特性及其发展规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。第一章近代自然科学的初步发展第二章第一次产业技术革命第三章近代自然科学的全面发展第四章第二次产业技术革命第五章物理学革命及其影响第六章宇观世界探索第七章深入微观世界和追求物质统一性第八章地球系统科学、生态学和环境科学第九章生命科学与智能探索第十一章当代高技术的崛起及其特点第十二章计算机技术第十三章生物技术第十四章新材料、新能源技术第十五章海洋探测技术与空间技术第十六章科学技术是第一生产力与科教兴国第十七章科学技术与可持续发展第十八章科学技术与人文社会科学的相互影响、相互渗透8复杂科学理论及哲学旨在运用马克思主义基本立场、方法和观点对现代科学技术发展中提出的问题进行哲学探索。主要讲授：现代天体科技、地球科技、微观科技、生物科技、人体科技、人工智能、系统科学各领域前沿研究中提出的自然观、物质观、时空观、生命观、伦理观、价值观、思维观、数学观世界观、人生观、发展观等问题，以及现代科学技术对生产方式、生活方式、管理方式与思维方式的影响所产生的历史观问题。1.现代科学技术提出的哲学自然观问题2.现代科学技术提出的哲学生命观问题3.现代科学技术提出的哲学社会观问题4.现代科学技术提出的哲学思维观问题5.现代科学技术提出的哲学世界观问题6.数学科学技术提出的哲学问题9知识经济管理理论1.要求学生掌握管理经济学的基本分析方法，决策准则，以及市场经济体制，顺便介绍两方微观经济学的一些基本原理，如需求和供给，生产和消费分析，市场组织及市场结构等2.掌握边际分析法和各个要素、领域里的应用，并结合练习题重点讲解，以加深了解1.知识经济时代的管理理论2.供求决策理论思考3.生产决策理论思考4.成本决策理论思考5.市场结构分析6.机遇与风险分析7.市场、政府、企业8.展望知识经济10企业管理理论通过课程的学习，使学生掌握现代市场经济的理论和现代企业管理的知识，来适应企业的发展，为今后从事工业企业管理工作，打下良好的基础。1.管理总述2.企业管理及其组织结构3.现代企业制度4.管理信息系统导论5.生产与运作管理概述6.生产过程组织7.质量管理8.人力资源开发与管理9.物资与设备管理10.市场营销11.公司理财12.现代企业形象塑造11项目管理理论通过本课程的学习，要求学生掌握项目管理的理论与方法，熟悉主要的项目管理的过程，掌握项目管理的基础知识，熟悉项目管理的基本方法，了解项目管理的技术工具。1.项目管理概念2.项目管理过程与方法3.项目管理软件应用4.项目管理综合管理5.案例讨论12机械系统动力学1.掌握机械系统动力学模型的简化方法2.掌握机械系统动力学建模方法3.掌握典型机械动态分析方法1.机械系统的简化2.质量系统动力学计算3.多质量系统的动力学计算4.典型机械系统动力学分析方法13可靠性系统动力学1.掌握随机过程基本理论2.可靠性系统动力学的理论与算法3.培养理论分析与创新能力，为从事可靠性的高层次理论研究打下坚实的基础1.随机过程基本理论2.可靠性系统动力学理论3.可靠性系统动力学计算的软件编制4.可靠性系统动力学的随机有限元法5.可靠性系统动力学的智能仿真法14多刚体系统动力学通过本课程的学习，应掌握机械多刚体系统运动学、动力学及数值仿真的基本理论，并初步掌握机械多刚体系统建模方法，了解动力学仿真计算方法及软件1.刚体动力学基础

2.数值方法

3.多体系统拓扑构型的数学描述

4.多刚体树系统拉格朗日运动学

5.多刚体系统拉格朗日动力学

6.动力学仿真直接数值方法与程序设计

7.多刚体系统笛卡儿运动学15多柔体系统动力学通过本课程的学习，应掌握机械多柔体系统运动学、动力学及数值仿真的基本理论，并初步掌握机械多柔体系统建模方法，了解动力学仿真计算方法及软件多柔体系统动力学的发展概况多柔体系统描述多柔体系统动力学方程的建立多柔体系统动力学的几个数值解法多柔体系统动力学模型的降阶准则约束多体系统动力学理论方法及应用飞行器对接动力学柔性机械臂振动控制的逆动力学方法16刚柔耦合动力学仿真1.了解轨道耦合动力学的理论体系，包括学术思想、理论模型、求解方法、仿真方法、试验方法及试验验证等2.掌握轨道耦合动力学理论的工程应用，以机车车辆与线路动态匹配设计为主线，重点围绕车辆与轨道动态作用安全问题，明确该理论在现代高速、重载铁路及提速铁路工程中的应用，并选取有代表性的若干个具体工程应用实例予以介绍1.合动力学导论

2.耦合动力学模型3.耦合系统激励模型

4.耦合动力学数值求解方法

5.耦合动力学的计算机仿真

6.耦合动力学现场试验

7.耦合动力学模型的试验验证

8.耦合动力学工程应用17系统可靠性分析及优化设计深入掌握可靠性的基本概念，可靠度、故障概率、故障概率密度、失效率以及寿命特性等。掌握系统可靠性的可靠性框图分析的串并联系统分析计算方法，了解表决系统、储备系统等的分析计算过程。在设计初期具有系统可靠度的预计与分配的初步知识。系统掌握故障模式的分析过程，故障树的建立、定性分析技术：最小割集、最小路集分析计算方法，故障树定量计算过程以及结合实例计算重要度的方法。1.可靠性的基本概念与数学描述2.系统可靠性模型的建立与分析3.系统可靠性预计与分配4.故障模式与故障树分析5.可靠性设计6.可靠性评估18结构安全可靠性分析1.树立正确的不确定性分析方法，理论联系实际，具有创新精神2.掌握结构可靠性分析的基本概念、基本理论和应用技能，了解材料和结构设计的一般规律，具有运用概率化方法处理一般结构及复合材料结构安全与可靠性评价的能力3.具有查阅资料的能力、分析能力和对常见结构进行可靠性分析的能力；4.了解结构可靠性分析的新理论、新方法及其在复合材料结构中应用的发展趋向1.结构安全可靠性分析2.结构可靠性评价3.概率化方法介绍4.复合材料结构可靠性评价5.复合材料结构的疲劳及其疲劳可靠性19强度分析及结构优化1.了解材料性能、设计方法、各类构件（拉、压、弯、剪、扭）的受力性能及其计算方法和配筋构造2.使学生掌握结构优化基本原理，具备一般机械结构设计的能力，并为学习后续课程和毕业设计与实习打下基础1.强度分析基本理论及方法2.结构设计方法3.结构材料4.受弯构件5.轴向受力构件6.受扭构件7.正常使用极限状态验算8.有限元结构优化机动、课堂练习20机械优化设计理论1.掌握各种优化算法的数学理论2.掌握各种优化算法的数值处理技术3.具有一定的对模型进行分析与处理的能力1.总论2.约束优化算法3.混合函数与两类子问题4.建模5.计算与实用上的考虑21机械疲劳与可靠性通过本课程的学习，能够对构件的强度疲劳问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力。1.金属的循环应力和应变2.疲劳图3.疲劳积累损伤理论4.响疲劳强度的因素5.疲劳强度与可靠性的关系6.疲劳试验7.随机疲劳22机械故障诊断及维修技术握机械故障诊断与维修方面的基本原理与方法；掌握机械故障诊断与维修的基本知识与技能；着重于提高学生在实际生产与工作中分析解决实际问题的能力，为适应在机械产品设计、制造、运用维护及设备管理方面的工作，提供理论与实践基础。1.机械故障理论2.摩擦学理论3.零件失效理论4.可靠性与维修性理论5.机械设备的极限技术状态6.机械维修的前期工作7.机械零件的修复技术8.维修实践（典型产品的修理）9.机械设备的装配23机械产品安全性设计通过本课程的学习，结合设计课题的实际训练，使学生进一步掌握机械产品安全设计的方法及程序，培养学生系统思考问题的方法，增强对机械产品的认识能力和分析能力，提高学生综合运用知识进行产品设计的动手能力，使学生能够具备完成简单机械产品的开发与设计的基本技能，了解并掌握机械产品设计的全过程。1.成功的机械产品产品开发的特点；谁来设计和开发产品；产品开发的时间和成本2.产品规划

3.识别顾客需要

4.概念生成

5.概念选择

6.概念验证

7.工艺设计

8.产品安全设计指标9.产品安全性设计体系10.面向制造的设计11.原型制作12.稳健设计13.专利和知识产权14.产品开发经济学15.项目管理16.设计心理学24虚拟现实技术通过学习本课程，使研究生了解VR的概念，VR的视觉显示、听觉及触觉与力觉等方面的技术与设备，了解VR的应用领域及系统。1.虚拟现实2.视觉显示技术及设备3.听觉技术4.触觉与力觉5.虚拟现实系统的输入6.虚拟现实应用系统分析25虚拟设计与虚拟制造1.要求同学对虚拟设计与制造技术的概貌及其技术实质有一个系统全面的了解，在有关工业设计与制造技术等方面的知识面及综合素质有所提高，从而有能力在以后的工程技术生涯中灵活运用所学知识去选择正确有效的解决问题的方法2.结合本课程的特点，以逆向工程及快速成型为重点，设计相应实验，培养学员理论与实践结合的综合能力1.虚拟设计技术概论虚拟设计的概述虚拟设计的范畴虚拟设计的意义2.虚拟设计的基本技术3.虚拟设计的应用软件4.实例5.模糊设计模糊集合与隶属函数模糊优化设计模糊可靠性设计模糊设计实例5.计算机集成制造系统6.计算机辅助设计计算机辅助设计的概念计算机辅助设计的相关内容计算机辅助设计的使能技术26快速制造技术1.通过对现代制造企业生产技术相关的工艺装备（包括：机床、刀具、夹具、量具及辅具），切削加工的基本原理及几何精度标准的全面介绍，掌握金属切削的基本理论，具有根据加工条件合理选择刀具的能力2.了解机床的工作原理、性能、传动及结构，具有通用机床传动链分析的能力3.掌握各种主要切削加工方法的基本原理、工艺特点和应用，了解特种加工方法及数控加工原理，具有根据加工条件选择毛坯和零件加工方法的能力4.掌握机械加工普通孔轴表面精度设计标注的标准与选用，并对机械制造技术的新发展有一定的了解1.金属切削的基本原理2.切削过程与控制3.金属切削机床（包括数控机床与普通机床）的组成和性能4.刀具的设计与选用基础5.精度设计6.零件结构工艺性7.夹具原理8.机械加工工艺规程设计9.特种加工与精密加工技术10.先进制造技术27特种加工技术1.使学生了解与常规切削加工方法不同的一些特种加工新工艺。懂得可以用电、化学、热、光、声等能的形式度南加工材料、复杂的加工便意义一些精密、细微等有特殊要求的零件进行加工1.特种加工概念、内涵与意义2.电火花加工3.电火花线切割加工4.电化学加工5.激光加工6.电子束和离子束加工7.超声加工8.其他特种加工28计算机集成制造技术了解CIMS地提出原因和发展，掌握CIMS系统的基本结构和基本原理，掌握各分系统的作用、结构和工作原理，并初步了解CIMS系统的设计步骤和设计关键技术等1.CIMS基本概念与发展历程2.CIMS体系结构

3.工程设计集成分系统

4.制造自动化分系统

5.管理信息分系统

6.质量保证分系统

7.CIMS数据库分系统

8.CIMS计算机网络分系统

9.CIMS系统分析和设计方法和建模方法

10.企业CIMS应用工具的开发

29网络制造技术使学生掌握和了解网络设计与网络制造的基础理论知识及目前的研究和发展状况。学会运用计算机网络技术，构造协同工作支撑环境，在高性能计算机及高速网络和网格的支持下，实现产品异地设计、制造、销售、采购、管理等活动 （2学时）1.网络设计与网络制造系统概述2.网络化制造的典型模式3.网络设计与网络制造的关键技术4.软件及数据资源共享5.制造设备资源共享6.基于Web构架的协同设计7.网络化制造相关技术的应用8.网格技术及其应用30系统分析与设计通过本课程的学习，使学生在已有的计算机软、硬件基础知识、程序设计知识、数据库和网络通信知识的基础上系统掌握面向对象系统分析与设计的基本方法和技术，并具有针对特定环境下的应用问题进行系统开发（包括系统分析、设计与实现）的能力。1.系统分析与设计概论2.面向对象的基本概念3.面向对象系统分析与设计方法4.面向对象编程5.UML面向对象设计基础6.UML面向对象开发7项目管理31敏捷制造理论1.了解敏捷制造的基本概念，掌握敏捷制造的相关手法。2.掌握快速低成本地多种少量的交货要求，降低库存水平（原材料、半成品与在制品）方法3.全面把握需求与供应链，减少资金积压，提高现金周转效率。4.降低供应链与物流运营总成本，提升核心竞争能力。5.提高生产系统的柔性以满足客户多样性的要求。1.敏捷制造基本概念2.敏捷制造供应链案例分析3.用时间消灭空间—提高库存周转4.柔性生产单元—先流动再拉动5.生产计划敏捷化—多品种少批量生产计划管理6.生产控制敏捷化—多品种少批量生产控制7.有效的物料控制方法8.快速换型SMED改进机会32并行工程原理了解并行工程的产生与发展及其基本概念、核心思想与运行机理；体系结构、渐开线模型及微观串行宏观并行原理掌握过程建模方法以及一种基本活动及其实现过程(ProA)的并行工程建模技术1.并行工程的产生与发展

2.现代产品开发过程

3.并行工程的基本内涵

4.并行工程的体系结构

5.并行工程的渐开线模型

6.微观串行宏观并行原理7.产品开发过程建模8.质量功能展开

9.集成产品开发团队10.产品数据管理

11.协同设计及设计使能工具

12.并行工程自动化环境33机械系统全寿命设计1.掌握机械系统的寿命历程2.掌握机械系统全寿命设计的理论与方法3.培养理论分析与创新能力，为从事机械系统的高层次理论研究、设计方法创新打下坚实的基础1.机械系统的寿命历程

12.机械的损伤热力学与微观力学

2．机械的裂纹萌生分析3.机械系统的可靠寿命4.提高机械系统全寿命的途径5.机械系统全寿命设计理论与方法6.机械系统全寿命维护与智能在线预示展望34机械产品创新设计要求学生具有活跃的思维能力和较强的动手能力，在掌握一定的思维规律和创新方法后，能开动脑筋，把逻辑思维和形象思维、发散思维和收敛思维结合起来，按照一定的功能要求，自己动手设计出新型的机构或装置，并加以实验验证。1.机械产品设计方法2.创造性思维3.创造原理4.常用创新技法5.原理方案的创新设计6.机构创新设计7.结构方案的创新设计8.反求设计35复杂机械产品创新设计1.了解基于三维平台的复杂机械系统创新设计自动化理论体系以及相应的自动化平台，实现了复杂机械系统自创新性方案的创成到运动分析、结构设计、布局设计以及三维虚拟仿真等设计过程的自动化2.明确产品开发过程创新性与快速性统一的问题，掌握复杂机械系统运动分析和设计方法1.复杂机械系统创新设计及其自动化理论体系2.基于设计规则的创新设计自动化方法3.改良的功能分解与重组创新设计方法功能-结构最优匹配复杂功能、结构关系的处理功能分解与结构重组创新设计的计算机化实现

4.符号方案的自动识别

5.运动分析

6.面向对象的基本机构三维虚拟设计

7.复杂机械系统的布局设计

8.复杂机械系统的虚拟装配与仿真

9.应用实例复杂机械系统创新设计自动化平台基于功能分解与重组创新设计的实例36机械工程与生态平衡通过课程学习，了解地球生态构造，掌握机械工程与各圈层的关系，培养良好的环境意识和社会责任1.地球环境的基本特征2.生态系统的平衡3.机械工程的发展现状4.资源短缺5.环境污染6.生态破坏7.全球环境与机械工程的联系8.可持续发展的基本理论9.清洁生产的原理和评估方法10.实施清洁生产的主要途径11.工业产品的生命周期评估37绿色产品设计1.通过课程学习，树立正确的设计与制造思想，培养综合运用其他先进理论与生产实际知识来分析和解决产品设计制造问题的能力2.学习绿色产品设计的概念、理论和方法3.进行绿色产品设计的基本技能训练，掌握绿色设计的关键技术1.绿色技术概论2.绿色产品及其评价3.绿色设计4.拆卸色合计5.回收设计6.绿色包装设计7.绿色制造38现代模具设计方法1.掌握模具及模拟现代设计方法的基本理论及方法2.培养利用大型软件进行二次开发的能力=1\*CHINESENUM3一.模具设计及建模

1．模具设计概论2．建立优化模型的方法3．优化方法与模型的一致性=2\*CHINESENUM3二.模具设计的模拟及成型过程的模拟

1．基本概念2．常用的模拟方法及理论=3\*CHINESENUM3三.大型模具软件结构及二次开发１．Pro/Engineering或UG软件结构（模具功能模块）２．模具系统数据库结构39产品寿命周期理论产品全生命周期管理是将企业的扩展、经营和管理与产品的全生命周期紧密联系在一起的一种企业信息化管理理念.分析制造企业产品全生命周期管理的现状,给出产品全生命周期管理内容和作用,并阐述制造企业产品全生命周期管理的内涵,即以产品为中心,以提升创新能力为目标,以信息技术和应用软件为手段和以企业的知识型资产为重要资源.1.PLM之路

2.构建PLM

3.PLM的特征

4.驱动PLM的环境

5.PLM的组成要素

6.协同产品开发——开启数字化生命周期

7.数字化制造——在工厂中的PLM

8.离开工厂的PLM

9.PLM实施战略

10.PLM可实施性评估

11.现实世界和PLM的可能空间40产品全生命周期管理使学生了解并掌握为实现可持续发展型社会目标的复杂产品系统的全生命周期管理的基础方法。希望培养出能够进行技术革新和新产业模式创造的系统设计师，具有优秀的产品系统想象力的企业决策者，具有广阔视野的研究与开发队伍的领导者1.生命周期管理的背景2.全生命周期设计的概念及分类3.全生命周期设计与评估4.全生命周期运用与管理5.环境调和型产品的设计6.产品生命周期中的环境政策7.产品维护技术8.产品的再循环技术9.面向升级和再利用的模块化设计10.服务工学与全生命周期设计41工程经济理论与应用1.掌握工程经济学的基本原理，包括现金流量、资金的时间价值、成本、收入、利润等基础知识2.了解并掌握工程项目的可行性研究方法，包括项目的工程项目的评价方法、市场预测方法、财务评价、国民经济评价、风险分析等内容3.了解公益项目评价和价值工程的概念、原理和分析、应用的方法4.了解并掌握工程项目后评价的内容和研究方法5.通过本门课程的学习能够系统地完成一般工程项目可行性研究工作中的经济评价部分的内容，掌握经济评价的工作目的、方法和具体操作过程1.工程经济学基本原理2.现金流量与资金时间价值3.投资、成本与利润4.工程项目经济评价方法5.市场调查与市场预测6.风险与不确定性分析7.项目资金筹措与运用8.项目财务评价9.项目国民经济评价10.公益性项目评价11.价值工程12.项目后评价42高速铁路概论通过本课程的学习，使学生能够比较全面系统掌握高速铁路基本知识，基本概念和基本原理。1．高速铁路发展动态2．高速铁路技术特征3．高速铁路技术经济优势4．中国修建高速铁路的必要性43铁道车辆结构分析原理1.了解学科发展前沿，掌握铁道车辆承载结构分析的一般方法2.培养学生系统地掌握弹性力学基础知识和有限元法的基本原理，了解商业有限元软件的基本应用3.学习铁道车辆关键承载结构的设计原理、应力计算方法和强度设计准则4.学习铁道车辆关键承载结构车轮、车轴、弹簧悬挂系统、构架和车体的强度分析方法5.培养利用商业有限元软件进行结构分析，为铁道车辆结构分析打下基础1.铁道车辆结构分析方法和现状2.杆系结构的有限元法结构离散化、单元和节点、坐标系、杆单元和梁单元的刚度矩阵、有限元方程的建立与求解、边界条件的引入和等效节点载荷3.弹性力学基础平面和空间问题的平衡微分方程、几何方程和物理方程、主应力及其方向和能量原理4.平面和空间问题的有限元法网格划分原则、位移函数与位移函数的选取原则、形函数及其性质、等参元与等参变换、高斯数值积分和应力处理方法5.结构强度评定准则UIC、EN和TB/T强度规范、静强度与疲劳强度评定方法和修正Goodman曲线的绘制方法与应用范围6.铁道车辆关键承载结构设计与强度分析7.有限元分析商业软件ANSYS应用44高速动车组电气设备通过课程的学习，使学生全面掌握高速动车组辅助供电、主要电气设备的基本知识，基本概念和基本原理，初步掌握国内外高速动车组电气设备的发展概况1.动车组辅助供电系统设计原理2.动车组辅助供电系统设计方法3.动车组电气设备运行模式设计4.动车组电气设备运行管理45轻型轨道车辆结构强度及可靠性分析了解轻型化轨道车辆的结构特点，设计要求，材料选用和常见失效方式。较系统的掌握薄壁轻型结构车辆的动、静态数值分析方法，深入了解车辆疲劳破坏的机理和薄壁结构可靠性分析及可靠性设计的基本方法。初步了解国内外车辆结构强度及可靠性分析的发展概况。1.现代轻型化轨道车辆的结构、材料特点2.薄壁梁板结构车辆的失效分析3.结构动、静态强度分析方法4.结构动、静态强度试验测试方法5.轻型化车体可靠性分析方法6.提高轻型化车辆结构强度及可靠性的措施7.轻型化轨道车辆的结构材料选用8.国内外研究现状及展望46列车自动控制系统模块分析（外文）了解地铁车辆自动控制系统ATC的三个模块的基本原理与系统构成，掌握运行防护、自动运行、自动监控的工作模式和模式曲线。1.地铁列车自动控制系统概述2.地铁列车自动控制系统的组成3.地铁列车信号与闭塞方式4.地铁列车超速防护系统分析5.地铁列车自动运行系统分析6.地铁列车自动行车监控系统分析47列车信息网络技术掌握列车信息网络的特点、结构、要求及可靠性要求；掌握网络标准及其通信协议；掌握列车信息网络拓扑结构、通信介质及布线要求；了解列车信息网络中的设备要求及其设计技术。1.列车信息网络的功能要求、运行环境及可靠性要求2.列车信息网络的拓扑、通信介质选择与布线特点3.TCN标准及其应用技术4.LONWORKS标准在列车信息网络中的应用5.列车信息网络中的设备及其设计技术48动车组牵引传动与控制1.动车组以其合理的动力配置、灵活的编组形式、快捷舒适安全的运营方式，已成为现代铁路客运交通的主要形式和发展方向，将在我国铁路提速乃至高速铁路客运中发挥主要作用。本课程是动车组专业方向的一门主要专业课。通过本课程的教学，使学生获得动车组电传动及控制的基本理论知识，掌握牵引传动系统的运用及维护的基本技术和方法2.学习掌握异步牵引电动机的基本原理，理解异步电动机的工作特性及变频调速的控制方法3.学习掌握牵引变流器的基本原理，理解脉冲整流电路、中间直流电路、SPWM逆变器的原理及技术4.学习理解变频调速控制系统的基本原理，了解转差频率控制方法和矢量控制方法5.熟悉我国通过引进技术、吸收、再创新而生产的CHR1型、CHR2型、CHR5型、CHR3型高速动车组牵引传动系统的原理及相关技术，了解各型动车组的特点，为从事动车组技术工作奠定基础1.高速牵引动力概述高速列车对牵引功率的需求，牵引动力及其配置，传动方式与传动装置，高速受电与牵引供电系统。2.牵引电机直流牵引电机的工作原理；交流电机的特点及优点，异步牵引电动机的基本原理，异步电机调速的基本方法，异步电机的等值电路及转矩表达式，异步电机变频调速的控制方式及其特性。3.牵引变流器交-直-交变流器与交-交变流器，相控整流电路，有源逆变电路，整流电路的功率因数及其改善的方法，脉冲整流电路，逆变器的基本原理，正弦脉宽调制（SPWM）逆变技术，二点式和三点式逆变器电路，交-直-交牵引变流器电路。4.变频调速控制系统动车组牵引运行方式，转差频率控制系统，矢量控制系统。5.CRH1型动车组牵引传动系统概述，牵引／制动特性，牵引变流器，牵引电机，牵引变压器，高压电器，牵引传动电路。6.CRH2型动车组牵引传动系统概述，牵引／制动特性，牵引变流器，牵引电机，牵引变压器，高压电器，牵引传动电路。7.CRH5型动车组牵引传动系统概述，牵引／制动特性，牵引变流器，牵引电机，牵引变压器，高压电器，牵引传动电路。8.CRH3型动车组牵引传动系统概述，牵引／制动特性，牵引变流器，牵引电机，牵引变压器，高压电器，牵引传动电路。9.动车组辅助供电系统动车组辅助供电系统的基本组成及作用,CRH1型动车组辅助供电系统,CRH2型动车组辅助供电系统,CRH5型动车组辅助供电系统。10.动车组控制系统动车组运行控制系统的基本组成及其功用，动车组牵引与制动控制，CRH1型动车组控制系统简介，，CRH2型动车组牵引控制简介，CRH5型动车组牵引控制简介。49动车组结构可靠性与动力学介绍高速动车组的结构可靠性设计理论，使学生了解动车组结构可靠性的基本原理介绍高速动车组动力学基础理论，使学生了解车辆系统动力学的基本原理介绍结构有限元分析方法，了解进行强度结构分析的有限元方法的基本原理介绍高速动车组结构强度评定标准和动力学评定标准按照动车组的结构形式，介绍动车组的结构特点和结构可靠性分析的基本概念和基本方法介绍结构强度分析的有限元分析方法的基本情况和动车组结构强度评定标准根据高速动车组的性能要求，介绍车辆系统动力学的基本概念和评定指标介绍多体系统动力学分析的基本概念和基本方法，以及动力学性能的相关试验标准结合我国高速动车组的具体情况，探讨其结构可靠性设计原理和满足动力学性能要求的技术手段50纳米科学技术前沿通过系统学习纳米科学技术有关的基础知识，使学生了解纳米科技的发展动态，初步掌握纳米科学技术研究的一般方法。1.纳米结构单元2.纳米尺度的检测和表征3.原子操纵与纳米加工4.纳米电子学与电子技术5.纳米材料6.米表面工程7.微机电系统（MEMS）和纳米摩擦学8.纳米生物学、纳米医学和纳米农业9.纳米科技与化学工业和环保10.21世纪的新产业革命——纳米经济51表面科学与工程系统学习表面科学中表面物理、表面化学和表面失效理论，以及表面层的界面结合机理、表面工程中表面加工、检测技术和各类表面工程技术的应用，使学生掌握表面科学与工程领域的基本理论和技术，掌握表面工程设计的方法和思路，了解表面科学与工程的最新发展现状。1.绪论

2.表面科学基础理论3.表面失效的理论4.表面层的界面结合机理5.表面冶金及粘涂技术

6.表面薄膜技术7.表面加工技术8.表面涂层的质量检测和分析技术52纳米制造技术通过系统学习纳米制造科学技术有关的基础知识，使学生了解纳米科技的发展动态，初步掌握纳米制造技术。1.纳米结构单元2.纳米尺度的检测和表征3.原子操纵与纳米加工4.纳米电子学与电子技术5.纳米材料6.纳米表面工程7.微机电系统（MEMS）和8.纳米摩擦学9.纳米制造技术53微动摩擦学（外文）学习并掌握微动摩擦学的基础理论和知识，掌握该学科的研究方法，了解微动摩擦学的最新发展现状。1.绪论2.微动测试系统3.微动图理论4.微动损伤机理6.微动运行和损伤机理7.微动运行和损伤机理8.磨损的防护理论9.微动实例分析及表面工程防护54电液比例控制技术（外文）掌握电液比例控制技术的设计方法及应用一.比例控制技术概论1．比例技术与数字技术、伺服技术、开关技术的定义与区别2．国内外比例技术发展的趋势3．比例技术的应用领域二.比例控制技术所用基础基础元件1．比例阀2．比例阀控液压泵三.比例控制放大器1．电子线路基础2．PID控制算法3．放大器特性及抗干扰技术四.比例控制技术典型应用实例分析1．同步控制技术2．压延控制技术3．加载控制技术55机电液一体化1.学生综合运用机电液控制技术课程的理论知识和生产实际知识分析、解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识。2.计基本技能的训练，使学生掌握液压与气压传动、电气控制和PLC系统设计的一般方法和步骤，为以后的毕业设计与实习乃至实际工程设计奠定必要的基础。1．液压或气动系统的工作原理图设计并实现实际控制2．电气控制原理图设计并实现实际控制3．PLC控制原理设计并实现模拟控制和实际控制4．综合控制的设计与实现56物流理论与装备1.统掌握国际物流学原理与复合系统建模技术2.应用物流系统计算机辅助设计手段3.物流学知识，通过进一步实践，使之成为物流专家1.学基本原理

2.物流学3.系统复合模型的原理及应用4.系统计算机辅助设计

5.物流装备实例57物流系统建模与仿真本章主要介绍物流系统的模型分类、建模方法和常用物流系统模型、系统仿真的有关概念等内容，通过实际物流系统的模型建立和仿真，介绍了有关模型建立和仿真的实际应用。1.物流系统模型概念2.物流系统的建模方法3.常见物流系统模型与物流系统仿真4.物流系统仿真实例58安全工程培养学生的安全工程基本知识，提高学生的安全意识。以便使学生在今后工作中的科学研究、工程设计、设备加工安装、工程建设、生产管理、以及日常生活和进一步学习中，能够运用系统安全、人机工程学等原理和安全技术、方法、安全管理等知识。培养综合性、高责质人才，以适应新世纪对工程、技术和管理人才的要求。一.工业安全系统工程基础知识1.主要生产行业的基本概念和基本原理2.典型生产过程的基本概念和基本原理3.典型生产机械的基本概念和基本原理4.基本生产管理的“人、机、环、管”等环节的基本概念和基本原理二.工业安全系统工程基本技术及管理体系1.主要生产行业的基本技术、基本方法、基本对策措施、劳动保护及管理体系2.典型生产过程的基本技术、基本方法、基本对策措施、劳动保护及管理体系3.典型生产机械的基本技术、基本方法、基本对策措施、劳动保护及管理体系4.基本生产管理的“人、机、环、管”等诸方面的基本技术、基本方法、基本对策措施、劳动保护及管理体系三.工业安全系统工程具体措施1.重大危险源分析2.防火防爆3.电气安全4.机械设备安全5.职业危害与防治6.安全设计7.安全评价8.安全管理59质量管理与可靠性工程学生在学完有关基础课和专业基础课的基础上，掌握质量控制与可靠性的基本理论、方法与技能，并培养学生使其具有分析和解决企业生产活动中进行质量管理与控制的工作能力和创新能力1.质量的概念2.质量管理理论与实践的发展回顾3.质量管理的基本概念4.顾客满意管理5.质量成本管理6.质量管理的基本原则与体系要求7.质量体系审核与质量认证8.常用的几种质量管理简易工具9.统计过程控制与诊断10.抽样检验11.正交试验设计12.质量功能展开13.可靠性工程与管理（6学时）14.六西格玛管理初步15.质量管理信息化60项目管理与运作通过本课程的学习，要求学生掌握项目管理的理论与方法，熟悉主要的项目管理的过程，掌握项目管理的基础知识及