工业设计工程教学大纲.doc
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1、目 录工业设计工程专业英语课程教学大纲1计算机技术及应用课程教学大纲3工业设计思想基础课程教学大纲8现代机械设计课程教学大纲10工业社会学课程教学大纲20设计心理学课程教学大纲26现代美学课程教学大纲29人机界面设计研究课程教学大纲32工业工程课程教学大纲35CAD基础理论及应用课程教学大纲43专业英语课程教学大纲课程名称 (中文):专业英语 学分数: 2学分课程名称 (英文):Professional English formechanical engineering课内学时数:32(最低要求) 上机(实验)时数:0小时课外学时数:4 (最低要求) 教学方式:课堂授课 + (上机、实验)教学
2、要求:1 了解先进的工程材料2 了解机械加工方法与设备3 了解公差与夹具4 了解非传统加工方法5 了解计算机技术和数控技术6 了解计算机辅助设计与制造的知识7 了解虚拟制造与网络化制造和快速成形技术8 了解快速成形制造技术9 了解纳米与微机械制造技术10 了解智能制造技术课程内容简介 ( 500字以内):本教材共分两大部分,每部分有16个单元。第一部分为机械制造基础,内容包括工程材料及其处理、机械加工方法、公差与夹具、非传统加工方法等;第二部分为先进制造技术,内容涉及制造领域的先进科学技术,如计算机技术、数控技术、工业机器人、计算机辅助设计与制造、柔性制造、计算机集成制造、虚拟制造与网络化制造
3、快速成形、纳米与微机械制造、半导体制造、机械测量与反求工程,以及计算机质量控制等方面的内容。并介绍了一些常用的机械工程技术应用文体范例,有产品说明书、广告、报价单、售货合同及科技论文写作指南等。课程大纲(具体到章、节、小节):Part FUNDAMENTAL OF MANUFACTURING ENGINEERING第一章 制造工程基础Unit 1 Advanced Engineering Materials(第一单元 先进工程材料)Unit 6 Injection Molding(第六单元 注塑成型)Unit 7 Metal Cutting(第七单元 金属切削)Unit 8 Grinding
4、第八单元 磨削加工)Unit 11 Lathe and Turning(第十一单元 车床和车削)Unit 12 Drilling and Milling(第十二单元 钻削和铣削)Unit 13 Jigs and Fixtures(第十三单元 钻模和夹具)Unit 14 Limits and Tolerances(第十四单元 极限和公差)Unit 15 Unconventional Machining Processes (第十五单元 非传统加工方法)Part ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGIES第二章 先进制造技术Unit 1 Computer Techno
5、logies(第一单元 计算机技术)Unit 2 Numerical Control of Production (Equipment第二单元 数控加工设备)Unit 7 CAD/CAM/CAPP(第七单元 计算机辅助设计/制造/工艺规划)Unit 10 Virtual Manufacturing and Networked Manufacturing(第十单元 虚拟和网络制造)Unit 11 Rapid Prototyping and Manufacturing Technologies(第十一单元 快速成形制造技术)Unit 12 Nanomaterial and Micro-Machin
6、e(第十二单元 纳米材料和微加工)Unit 13 Intelligent Manufacturing(第十三单元 智能制造)参考教材名称: 叶邦彦,陈统坚编:机械工程英语北京:机械工业出版社,2006年主要参考书:1) 唐一平主编:先进制造技术北京:机械工业出版社,2004;2) 卢秉恒主编:机械制造技术基础北京:机械工业出版社,2005。.预修课程(最低要求):工程材料基础,机械设计基础,装备与制造技术基础适用专业:机械工程计算机技术及应用课程教学大纲课程名称 (中文):计算机技术及应用 学分数: 2学分课程名称 (英文):computer technology and applicatio
7、n课内学时数:60(最低要求) 上机(实验)时数:12小时课外学时数:20 (最低要求) 教学方式:课堂授课 +上机、实验 教学要求:本课程适用于机械工程类、仪器类、测控类工程硕士研究生学习计算机技术之需要,要求学生了解计算机原理、输入输出系统、掌握计算机通信、计算机数据采集、测控技术等知识,为解决工程实际问题、进行硕士论文研究打好基础。课程内容简介 ( 500字以内):第1章介绍微型计算机硬件与系统,学习微机的处理器及其发展技术、总线技术、存储技术、BIOS、中断技术、各类流行的操作系统、输入输出设备等。第2章介绍计算机测控系统,学习单片机、DSP、ARM等处理器为核心的嵌入式系统、工业控制
8、计算机、可编程逻辑控制器PLC、数控机床等。第3章介绍计算机通信技术,学习近程通信常用的USB和RS232通信协议、中远程通信常用的RS422、RS485通信协议以及485组网技术、RS232与RS485电平转换技术、TTL与RS232电平转换技术、并行通信技术、网络通信的基础知识等。第4章介绍计算机数据采集技术,学习信号放大电路、滤波电路、滤波技术、模数转换器与转换技术、数模转换器与转换技术。第5章介绍计算机测控应用技术,学习PID控制技术、PWM控制技术、变频调速技术、虚拟仪器设计、分布式控制系统设计、设备状态监测与诊断系统设计等。第6章介绍单片微机原理与应用技术,主要是目前还在大量使用并
9、高速发展的单片机原理与应用技术。课程大纲(具体到章、节、小节):第1章 微型计算机硬件与系统1.1微型计算机的处理器1.2微型计算机总线1.3存储器 存储器类型与存储体系结构随机主存储器(RAM) 辅助存储器1.4微机基本输入输出系统(BIOS)1.5 中断系统1.6 操作系统(OS) Windows 95 Windows CE Windows NT(工作站) Windows 98 Windows MEWindows 2000Windows XPWINDOWS 2003LINUXC/OS-II1.7常用输入输出设备1.7.1 输入输出设备键盘 显示器打印机第2章 计算机测控系统2.1 单机嵌入
10、式系统 基于单片机的嵌入式系统 基于DSP的嵌入式系统基于ARM的嵌入式系统2.2工业控制计算机 工控机概述 Compact PCI总线工控机STD总线工控机2.2.4 PC104总线工业控制计算机2.3可编程控制器(PLC)2.3.1 PLC的应用特点2.3.2 PLC的基本结构2.3.3 PLC的工作原理2.3.4 PLC编程技术2.4数控机床第3章 计算机通信技术3.1 USB接口 USB概述3.1.2USB系统 USB总线拓朴 USB通信端点与管道USB总线协议3.1.6 USB接口器件介绍 USB接口在数据采集系统中的应用3.2 RS-232C接口 RS-232C传递信息的格式标准
11、RS-232C标准的信号线定义 信号线的连接和使用 RS-232C电气特性 机械特性3.3 RS-423A/422A/485接口 RS-423A 接口3.3.2 RS-422A接口 RS-485接口3.3.4 RS-232C与RS-422A的转换 RS-423A/422A/485接口性能比较3.4 CAN总线接口 CAN总线特点标准CAN总线和扩展CAN总线的关系总线仲裁出错处理内置两路CAN控制器的微处理器DS80C5903.5 并行接口3.5.1 并行接口原理3.5.2 PC兼容并行打印机接口 IEEE488总线3.6 计算机网络与TCP/IP协议 Internet TCP/IP协议 In
12、ternet的传输原理与服务功能 Internet在中国第4章 计算机数据采集技术4.1集成运算放大器与信号调理运算放大器主要参数虚地概念 集成运放的典型应用线路4.2 采样保持电路4.3采样过程与采样定理4.4 采样偏差的校正技术4.5 信号隔离与选通技术4.6 数据采集中的抗干扰技术干扰因素与抗干扰基本方法 若干特殊滤波技术4.6.3 AD转换过程中的抗干扰技术4.7 D/A转换技术与应用电路R-2RT形电阻网络型DAC的工作原理 权电阻型DAC的工作原理 DAC的性能指标4.7.4DAC0832及其与计算机的接口4.7.5 8位以上DAC及其与微机的连接4.8 A/D转换技术与应用电路逐
13、位逼近式ADC的结构及工作原理 双积分式ADC的结构及工作原理 -模数转换器结构及工作原理4.8.4 AD574系列A/D转换器及其与计算机接口技术4.8.5 12位A/D转换器MAX186/MAX188第5章 控制系统应用技术5.1 控制系统概述5.2 PID控制技术 常规PID控制 自适应PID控制 智能PID控制5.3 步进电机的PWM控制技术5.3.1 PWM控制的基本原理5.3.2步进电机概述步进电机细分驱动原理恒力矩均匀细分驱动技术全数字PWM逆变驱动技术5.4 变频调速技术异步电动机概述异步电动机调速 异步电动机变频调速变压变频协调控制 我国变频调速技术的发展概况5.5 虚拟仪器
14、设计5.5.1 虚拟仪器基本概念5.5.2LabVIEW虚拟仪器开发系统5.5.3 虚拟仪器设计举例5.6 分布式计算机控制系统设计5.6.1 概述5.6.2基于串行总线配料控制系统5.6.3基于Profibus现场总线玻璃生产线原料配料控制系统5.7 设备状态监测与诊断系统设计 设备状态监测的意义设备状态监测与诊断的分析方法 设备状态监测与诊断系统的网络化设计第6章 单片微型计算机6.1 8位单片机系列产品6.2 8051单片机6.2.1 8051的基本结构与功能6.2.2 8051封装与引脚功能 时钟电路 复位和复位电路 存储器结构 指令部件 特殊功能寄存器区 布尔处理器6.2.9 805
15、1单片机程序执行方式6.2.10 8051单片机低功耗操作方式6.2.11 8051单片机编程和校验方式6.2.12 8051的机器周期与指令周期6.2.13 8051访问片外存储器的时序6.2.14 8051的系统扩展6.2.15 8051的中断系统6.2.16 8051的定时器/计数器6.2.17 8051的串行接口6.3 单片机在冲床自动控制中的应用6.4 多功能单片机C8051F6.4.1 C8051F特性简介 指令集 中断系统 电源管理方式参考教材名称:毕宏彦主编:计算机测控技术西安:西安交通大学出版。主要参考书:1)刘乐善等微型计算机接口技术及应用,武汉:华中科技大学出版社,200
16、1. 2)薛钧义等微机控制系统及应用,西安:西安交通大学出版社,2004.预修课程(最低要求):IBMPC微型计算机原理,模拟电路,数字电路。适用专业:机械工程;仪器科学;自动控制工程;工业设计思想基础课程教学大纲课程名称 (中文):工业设计思想基础 学分数: 2 学分课程名称 (英文):Approaches to Industrial Design课内学时数:32 上机(实验)时数:0小时课外学时数:16 教学方式:课堂授课 + 实践环节 教学要求:1建立职业价值观:设计必须创新,模仿就是剽窃。建立职业道德、社会责任感。2该课程的目的是汲取历史上有意义的设计思想,同时反省工业革命以来的教训,
17、例如以机器为本,破坏了自然环境,制造了一个不可持续发展的体系等。3教师必须能够正确评价工业设计的历史线条和各种设计观点,重点是现代美(又叫功能主义、机器美)、结构主义、有机主义、机器中心论、以人为本、以自然为本的设计思想。必须注意区分传统的工艺美术和轻工业。本课程内容会涉及到艺术史、工艺美术、建筑、广告、服装、陶瓷、玻璃、摄影等,但是这些方面不是工业设计重点,也不是工业设计的主流,工业设计的主流对象是工业产品。工业设计的主导思想是建立和谐的物人关系。4教师的作用主要是通过他的思维方式和行为方式传授的,而不是教师自己认为的那些书本内容,所以教师必须以自己的思维方式和行为方式给学生做出设计职业行为
18、的示范,工业设计师应当是有爱国价值观,有社会职业道德的理想者,应当成分发挥创新能力,坚决杜绝剽窃模仿。5授课的中心指导思想是激发设计思想,教师必须从课堂学生实际情况出发,能够即使抓住核心问题,迅速组织出一套有效内容和方法。教学中抓住创新主题。创新行为方式的可教学环节主要包括:大量实践,不断尝试,发现需要,发现和解决设计问题,探索发现式思维。防止纸上谈兵、闭门造车和个体思维行为方式。教课中要传授完整知识,即事实性知识和过程性知识,积极开展师生讨论,明确要学习什么、怎么学。6要正确评价艺术、心理学、社会学、人机学、技术与设计的关系。课程内容简介:本课程是使学生学习和掌握工业设计概念、工业设计的目的
19、设计包含的范围、主要设计思想及发展过程,其中设计思想是重点。主要内容是: 1介绍工业设计职业思维和行为方式;2概括介绍工业设计的发展过程和各种设计思想;3激发学生对工业设计的兴趣,发现自己的发展方向;4了解工业设计师的行为方式,包括怎样进行调查发现设计信息、发现设计课题、认识设计过程、认识主流设计观点,建立职业道德。课程大纲:第1章 技术美和后现代设计思想(12学时)1.1功能主义设计简史:包括艺术和手工业运动,工作联盟,包豪斯,乌尔姆造型学院; 1.2功能主义设计:几何造型,技术美。1.3结构主义1.4有机主义(organism)1.5西方国家工业设计简介主要包括意大利,美国,日本,斯堪底
20、纳维亚等;1.6中国人的审美观;1.7专题。第2章 三种设计价值观念(4学时)2.1机器中心论2.2以人为本2.3以自然为本:生态设计,可持续发展设计第3章 设计实践设计调查与改进设计(16学时)要求每个学生设计调查问卷,发现两个设计问题并提出改进方案。参考教材名称:李乐山著:工业设计思想基础2001年:建筑工业出版社。主要参考书:李乐山著:工业社会学 高等教育出版社,2004年;预修课程(最低要求):研究生通识课适用专业:工业设计、艺术设计、工业工程等设计类专业。现代机械设计课程教学大纲课程名称(中文) 现代机械设计 学分数:2 学分(英文)Design of Modern Machines
21、 课内学时数 40上机(实验)学时数:20课外学时数 20授课方式:课堂授课+(上机、实验) 课程主要内容:1.绪论机械设计及理论学科1.1 现代制造业的特点 网络经济时代与传统经济时代的制造业 现代制造业的T、Q、C、S 、E 现代制造业发展的重要特征1.2 机械设计及其在产品开发过程中的地位 产品设计 产品设计过程 产品设计在产品开发过程中的地位 现代产品设计的特点1.3 机械设计的学科体系与相关学科 学科体系 相关学科1.4 机械设计及理论学科发展方向 领域机械设计理论和方法 机械基础设计理论和方法 现代设计理论和方法 数字化设计理论与技术 信息集成与设计过程管理 设计过程的支撑技术2.
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