微機(jī)電系統(tǒng)概論教學(xué)大綱目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、課程開設(shè)目的與要求2\o"CurrentDocument"二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題3三、課程內(nèi)容及學(xué)時分配3第一章微機(jī)電系統(tǒng)概述3第一節(jié)MEMS的形成4第二節(jié)MEMS的原理設(shè)計4第三節(jié)MEMS制造技術(shù)4第二章微機(jī)電系統(tǒng)的制造技術(shù)4第一節(jié)集成電路使用的材料；4第二節(jié)薄膜制造及外延生長；4第三節(jié)氧化技術(shù)；4第三章微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計方法學(xué)4第一節(jié)系統(tǒng)設(shè)計方法；4第二節(jié)接口設(shè)計；4第三節(jié)微傳感器布陣設(shè)計方法；4第四節(jié)微觀力學(xué)的應(yīng)用；4第五節(jié)MEMS的尺度效應(yīng)；4第六節(jié)MEMS的建模和仿真技術(shù)的應(yīng)用；4第四章微機(jī)電系統(tǒng)檢測技術(shù)4第一節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)檢測技術(shù)的基本方法；4第二節(jié)微幾何量測量；5第三節(jié)微機(jī)電材料特性檢測；5第五章典型微機(jī)電系統(tǒng)的組成5第一節(jié)微型傳感器；5第二節(jié)微執(zhí)行器；5第六章微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用5第一節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用；5第二節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在信息技術(shù)中的應(yīng)用；5第三節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；5第四節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。5四、授課學(xué)時分配5\o"CurrentDocument"五、實踐環(huán)節(jié)安排6\o"CurrentDocument"六、教材及參考書目7課程名稱：微機(jī)電系統(tǒng)概論課程編號：056506英文名稱：Micro-Electro-MechanicalSystems(MEMS)課程性質(zhì)：獨立設(shè)課課程屬性：專業(yè)限選課應(yīng)開學(xué)期：第8學(xué)期學(xué)時學(xué)分：課程總學(xué)時___32,其中實驗學(xué)時一一一0。課程總學(xué)分一一一2學(xué)生類別：本科生適用專業(yè)：自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計算機(jī)等專業(yè)的學(xué)生。先修課程：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)理論、機(jī)械原理與設(shè)計理論、測試技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械控制工程等課程。一、課程開設(shè)目的與要求微機(jī)電系統(tǒng)是制造工程領(lǐng)域的最重要發(fā)展方向之一，也是高新技術(shù)發(fā)展的前沿技術(shù)。是20世紀(jì)末、21世紀(jì)初興起的工程科學(xué)前沿，是當(dāng)前一個十分活躍的研究領(lǐng)域。它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造工程領(lǐng)域、信息工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域、武器裝備領(lǐng)域和日常生活中高新技術(shù)產(chǎn)品制造領(lǐng)域等，因此，對從事制造工程領(lǐng)域的工程技術(shù)人員來說，學(xué)習(xí)和掌握該知識有著重要的意義。本課程的教學(xué)目標(biāo)是，通過該課程的教學(xué)使學(xué)生了解制造工程領(lǐng)域技術(shù)的新發(fā)展，掌握一定的制造工程領(lǐng)域的最新知識，培養(yǎng)學(xué)生的微小機(jī)械的設(shè)計和制造能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維意識。通過該課程的教學(xué)使學(xué)生掌握或了解微機(jī)電系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識，為后續(xù)工作中的技術(shù)水平的提高和發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。同時，將微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域的新理論、新方法、新技術(shù)等傳授給學(xué)生。并使學(xué)生理解并掌握微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域理論體系及相關(guān)產(chǎn)品在實際中的應(yīng)用情況。二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題（一）知識、能力及技能方面的基本要求.掌握微機(jī)電系統(tǒng)的概念、技術(shù)范疇；了解微機(jī)電系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。.掌握微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計方法與理念。.掌握典型微機(jī)電系統(tǒng)的制造技術(shù)方法的原理及關(guān)鍵問題，針對具體加工對象選擇相應(yīng)的方法。.能適當(dāng)選擇微機(jī)電系統(tǒng)的測量技術(shù)方法，了解相應(yīng)的原理。.了解微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)，以及在高新技術(shù)領(lǐng)域與國防領(lǐng)域的應(yīng)用。（二）實施說明.結(jié)合MEMS技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)實際，更新教學(xué)內(nèi)容，特別要注重微機(jī)電技術(shù)發(fā)展中新技術(shù)的應(yīng)用。.開展實際工程案例教學(xué)，充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段。.課堂教學(xué)要與教師科研實際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決工程實際問題的能力。（三）對先修課的要求先修課程為:機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)理論、機(jī)械原理與設(shè)計理論、測試技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械控制工程基礎(chǔ)等。（四）對習(xí)題課、實踐環(huán)節(jié)的要求課外作業(yè)：以每個章節(jié)內(nèi)容為單元，實行具有設(shè)計性的大作業(yè)制。（五）課程考核方式.考核方式：期末考核采用大作業(yè)、期末報告或論文形式考核。.考核目標(biāo)：采用課堂的教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生實踐能力和自學(xué)能力的培養(yǎng),通過階段性考核使學(xué)生掌握各個環(huán)節(jié)與階段的知識，通過最終結(jié)業(yè)考核使學(xué)生系統(tǒng)地掌握或理解課程系統(tǒng)化知識體系。.成績構(gòu)成：出勤+平時大作業(yè)+期末考核，綜合評定。三、課程內(nèi)容及學(xué)時分配第一章微機(jī)電系統(tǒng)概述重點與難點：重點在于微機(jī)電系統(tǒng)的概念與技術(shù)范疇。難點在于微機(jī)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的異同?；疽螅?微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的基本概念及特點；.微機(jī)電系統(tǒng)的研究領(lǐng)域；.實現(xiàn)微機(jī)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。.了解影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素，微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。第一節(jié)MEMS的形成第二節(jié)MEMS的原理設(shè)計第三節(jié)MEMS制造技術(shù)復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第二章微機(jī)電系統(tǒng)的制造技術(shù)重點與難點：重點在于體工藝和面工藝的原理和特點、LIGA工藝和典型微宏加工技術(shù)的原理。難點在于依據(jù)微機(jī)電系統(tǒng)對象選擇相應(yīng)的制造方法?；疽螅?掌握微機(jī)電系統(tǒng)的常用材料；.掌握半導(dǎo)體微加工技術(shù)；.掌握硅材料微機(jī)電加工技術(shù)、LIGA工藝、微宏加工技術(shù)。第一節(jié)集成電路使用的材料；第二節(jié)薄膜制造及外延生長；第三節(jié)氧化技術(shù)；復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第三章微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計方法學(xué)重點與難點：重點在于微機(jī)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的原理與方法論上異同問題等，難點在于微機(jī)電系統(tǒng)的器件級設(shè)計，微機(jī)電系統(tǒng)的工藝設(shè)計等的基本原理與方法?；疽螅?微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計概述；.掌握微機(jī)電系統(tǒng)的系統(tǒng)級設(shè)計；.掌握微機(jī)電系統(tǒng)的器件級設(shè)計。第一節(jié)系統(tǒng)設(shè)計方法；第二節(jié)接口設(shè)計；第三節(jié)微傳感器布陣設(shè)計方法；第四節(jié)微觀力學(xué)的應(yīng)用；第五節(jié)MEMS的尺度效應(yīng)；第六節(jié)MEMS的建模和仿真技術(shù)的應(yīng)用；復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第四章微機(jī)電系統(tǒng)檢測技術(shù)重點與難點：重點在于了解典型測量方法的測量原理，典型測量儀器的工作原理等，傳感器選擇方法。難點在于掃描隧道顯微測量、微機(jī)電的圖像測量技術(shù)原理等?；疽螅?微機(jī)電系統(tǒng)檢測技術(shù)的基本方法；.掌握微幾何量測量；.掌握微機(jī)電材料特性檢測。第一節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)檢測技術(shù)的基本方法；第二節(jié)微幾何量測量；第三節(jié)微機(jī)電材料特性檢測；復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第五章典型微機(jī)電系統(tǒng)的組成重點與難點：重點在于了解典型微機(jī)電的基本原理，明確使用領(lǐng)域與場合,合理選擇加工方法和擬定工藝路線，難點在于各種典型微機(jī)電的原理和依據(jù)的理論基礎(chǔ)，特別是制造工藝和封裝技術(shù)等。基本要求：.熟悉微型傳感器；.掌握微執(zhí)行器；第一節(jié)微型傳感器；第二節(jié)微執(zhí)行器；復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第六章微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用重點與難點：重點在于了解微機(jī)電系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用，如微機(jī)電引信、微陀螺等的應(yīng)用。難點在于實例與行業(yè)的關(guān)系性問題。基本要求：.熟悉微機(jī)電系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用；.掌握微機(jī)電系統(tǒng)在信息技術(shù)中的應(yīng)用。第一節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用；第二節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在信息技術(shù)中的應(yīng)用；第三節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；第四節(jié)微機(jī)電系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。Ui本課程計劃課時32,其中理論授課32學(xué)時，實驗0學(xué)時。教學(xué)課時分配表總授課學(xué)時數(shù)章次課時分配（學(xué)時）授課實驗課外討論備注第一章微機(jī)電系統(tǒng)概述4第二章微機(jī)電系統(tǒng)的制造技術(shù)8第三章微機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計方法學(xué)6第四章微機(jī)電系統(tǒng)檢測技術(shù)6第五章典型微機(jī)電系統(tǒng)的組成4第六章微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用4合計3232五、實踐環(huán)節(jié)安排實驗是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過實驗來驗證、鞏固課堂所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)鍛