教学大纲与课程简介.doc

1、2019-2020 学年秋冬学期新开设学院课程介绍为丰富工程师学院研究生课程体系，拓宽本院学生知识面，2019-2020学年秋冬学期新开设四门学院课程，详细介绍如下。一、 数值计算方法中文名称 数值计算方法 英文名称 Numerical Computation Methods课程学分 2.0 课程课时 32预修课程 高等代数或线性代数、数学分析或微积分授课教师：鲁汪涛 浙江大学数学科学学院 研究员2007 年中国科学技术大学学士，2012 年中国科学技术大学博士，并于同年获得香港城市大学联合培养博士学位，导师陆雅言教授，陈发来教授。2017 年入选第十三批国家“千人计划” 青年项目，并于同年

2、8 月回浙大工作至今。课程简介：随着计算机技术的日益发展，计算作为一种科学研究的手段变得日益重要。 课程数值计算方法内容包括误差、函数的各类插值逼近、线性方程组求解的直接法和迭代法、矩阵和特征值计算、各类数值积分、非线性方程求根和常微分方程数值求解等内容。其不仅介绍数学的理论和算法，而且可以用科学计算的手段解决工程等应用学科上的问题，如函数逼近在机器学习中的应用，矩阵特征值在网络搜索、数据挖掘中的应用等等。通过本课程的学习，使学生掌握数值方法的一般理论和应用，培养学生用计算机来解决实际问题。This course is a degree program for undergraduate st

3、udents of Zhejiang University by science college. It includes : error, interpolation, direct and iterative method for solving linear system, computing of eigenvalues, numerical quadrature, numerical methods for solving nonlinear equations and numerical methods for solving ordinary differential equat

4、ions.The course is aimed the student to know not only the theory of numerical analysis, but also to solve the problem in computer. One software for computing is required.教学安排：周次 教学内容1 （1）课程简介；（2）误差和有效数字；（3）数学计算软件介绍，MATLAB2 （1）多项式插值；（2）等距插值和插分3 （1）艾米特插值；（2）非多项式插值4 （1）分段插值；（2）样条插值5 （1）线性方程组求解；（2）直接法、矩

5、阵 LU 分解6 （1）线性方程组求解的迭代法，Jacobi 迭代法， Gauss-Seidel 迭代法；（2）SOR 方法7 （1）数值积分的牛顿-柯特斯公式 ；（2）稳定性分析8 （1）数值积分中提高精度的方法；（2）复化数值积分公式。9 （1）高斯型公式；（2）多重积分10 （1）非线性方程求根的方法，二分法；（2）一般迭代法；（3）误差估计，收敛性分析11 （1）非线性方程求根的其它方法；（2）多项式求根12 （1）矩阵特征值计算介绍；（2）幂法和反幂法13 （1）对称矩阵的特征值计算；（2）正交变换14 （1）常微分方程数值解；（2）Euler 方法；（3）Runge-Kutta 方

6、法15 （1）多步法；（2）两点边值问题；（3）打靶法等16 （1）上机作业讨论；（2）复习二、 工程中的有限元方法中文名称 工程中的有限元方法 英文名称 Finite Element Methods in Engineering课程学分 2.0 课程课时 32预修课程 计算机编程语言（CC+MatlabPython 等均可） ，偏微分方程，数值计算授课教师：赖俊 浙江大学数学科学学院 研究员2004/09-2008/07： 南京大学，数学系，信息与计算科学专业，学士2008/08-2013/07： 密西根州立大学，数学系，应用数学专业，博士2013/08-2014/07： 纽约大学，柯朗数学

7、研究所，博士后2014/08-2016/07： 纽约大学，柯郎数学研究所，讲师2016/08-至今： 浙江大学，数学科学学院，研究员2016年入选国家第十二批“青年千人”计划课程简介：有限元方法是一种求解偏微分方程的数值方法，也是目前工程技术领域使用最广泛的数值方法之一。该方法起源于 20世纪 50年代末期，由工程师计算结构力学中的受力分析时引入。随着数学理论和计算机技术的不断发展，该方法不仅适用于结构力学，也同样适用于求解电磁场方程，流体力学方程，热传导方程等许多重要而广泛的数学物理方程，因此在机械制造，能源工程，汽车交通，芯片设计，国防军工，生物医学等应用领域中发挥着重大的作用。在很多工程

8、技术领域，熟练使用有限元方法进行数值模拟已经是高级工程师的必备技能之一。在计算机和智能制造飞速发展的今天，有限元方法的重要性日益凸显，它的好处在于可以在不进行物理实验的前提下，对所设计的产品进行数值模拟，包括受力分析，光场分布，压电分析等等，并生成可视化的结果，从而极大地减少了工业设计的成本，有助于发现设计中一些潜在缺陷和问题。同时，对于一些无法实际测量，或者需要付出极大代价获得的实验数据，有限元方法的数值模拟提供了一个低成本，快速获取数据的方式。随着计算机的发展，有限元方法的数值精度也越来越高，在各个方向的专业软件也越来越多，包括处理多物理问题的 COMSOL，飞机设计使用的软件 CATIA

9、，以及集合结构，流体，声场，电磁场于一体的大型通用软件 ANSYS等等。这些软件的广泛使用不仅体现了有限元方法的通用性和有效性，也体现了数值模拟在现代智能制造中所起的作用越来越大。有限元方法获得广泛应用的主要原因是该方法简洁明了，数学理论比较完善，可以处理实际应用中各种复杂的几何形状和模型方程。其主要的思想是利用变分原理，构造相应的数值解离散空间，并计算满足方程变分形式的数值解。有限元方法的课程学时数为 32学时。主要的学习内容是变分原理，椭圆方程边值问题，有限元离散，数值积分，误差估计，多重网格法等，以及如何利用有限元方法求解一些具体的工程实际问题。通过该课程的学习，使学生掌握有限元方法的基

10、本数学理论和编程实现能力，从而能够利用有限元求解包括椭圆方程，热传导方程和波动方程在内的许多数学物理方程。同时，在学习本课程之后，学生将具备在较短时间内掌握和使用与自己领域相关的基于有限元方法的数值模拟软件的能力。教学安排：周次 教学内容1 有限元方法简介，一维椭圆问题有限元方法，二维椭圆方程的边值问题利用三角形单元的有限元实现，刚性矩阵的概念。2 椭圆问题有限元方法的理论分析框架，变分原理3 常用的有限元空间简介，有限元离散，三角形上的一次元和高次元，双线性矩形单元和双二次矩形单元。4 有限元误差分析初步，几何解释，椭圆问题的自适应有限元方法。5 数值积分，一次精度求积公式及高次精度求积公式

11、，误差分析。6 常用的迭代算法，预条件算子，多重网格法主要思想。7 有限元在求解热传导方程中的应用。8 有限元在求解波动方程中的应用。三、 深度科技国际创业前沿课程简介中文名称 深度科技国际创业前沿 英文名称 Deep Tech Ventures课程学分 1.0 课程课时 16预修课程 Business Model and Financial projection授课教师：Bruno Martinaud巴黎综合理工学院 创业与创新系教授、技术创业硕士项目主任开设慕课课程：“创新创业指南” 在 IT和多媒体市场拥有 15年的创业经验，专业领域涉及创新、战略、营销&业务拓展、渠道管理等。指导初创公

12、司业务增长从 0美元到 1亿美元。著作：“Startup: Prcis lusage de ceux qui veulent changer le monde. et parfois russissent”第二版 （皮尔森，2017）Martinaud教授将为工程师学院硕士研究生开设课国际技术创业课程及相关讲座，教学计划可延伸至 3-4个月的学生创业项目指导（最多至 1年） ，其中包括 2周-2 个月的海外调研，为学生创业项目提供孵化落地、欧洲市场研究、当地关系联系等。中文简介：具有高影响力的深度科技风险投资的成功是不可预测的。没有专家或经验丰富的专业人士能够预测未来谷歌的出现。当然，对即将成

13、为企业家的学生来说，这就从课堂学习、可运用的知识技能、宝贵的课堂时间等方面所能带来的价值提出了疑问。本课程正是围绕这样一个理念而设计的：如果成功是不可预测的，那么就有一些方法、框架和手段可以帮助和指导创业者进行这一令人兴奋的探索，尽管这是一项艰巨的探索。在这短短的 6 个阶段的学习旅程中，我们将引导参与者建立深度科技创业的关键步骤。通过设计一个多学科的学习过程，在不同领域涉及到过程每一步，例如理解技术转让，感知创业机会，探索传统市场，研究未开发市场，每一个解阶段都将致力于学习一个关键步骤，并将从一个实际案例的探讨、对所提出的具体挑战以及如何解决这些挑战的理解入手，形成一种简练、综合、实用的方法

14、。教学安排：周次 教学内容1 Introduction to Deep Tech Venture A few weird observation that work 2 Understanding the DNA of a Startup opportunity 3 Why market characterization is the most important and most slippery issue 4 A methodology for exploration usage territory and mapping the addressable market5 Understa

15、nding the link between execution and strategy 6 Business Plan & Pitch Final presentation四、 质量工程与技术开发中文名称 质量工程与技术开发 英文名称 Quality Engineering and Technology Development课程学分 2.0 课程课时 32预修课程 1. 工程专业大学学历 2. 英语：中等听力水平课程简介：学生将学习科学和系统的过程来开发硬件和软件产品的创新技术，包括研究、工程和工业方法。学生还将学习尖端的质量工程方法和工具及技术开发，以研发面向市场的创新产品。讲师林博士

16、的新书将作为教科书。Students will learn scientific and systematic processes to develop innovative technologies in hardware and software products: research, engineering, and industrialization. For example, smart manufacturing, intelligent robots, autonomous vehicles, UMGV (unmanned ground vehicles), smart sens

17、ors like LIDAR, big data processingStudents will also learn advanced quality engineering methods and tools in junction with technology development to realize innovative products for the market. Authors newest book will be used as a textbook.授课教师：林钟城博士，加拿大籍，是全球著名的质量专家。他在汽车行业拥有 30 多年的经验，曾任现代、三星、本田、雷诺、

18、吉利- 沃尔沃等跨国公司质量部要职。他还是国家特聘千人专家。他的新书工程质量管理将于 2019 年 8 月在美国出版。Dr. Lim is a worldwide renowned quality expert from Canada. He has more than 30 years of experiences in global companies, from Hyundai, Samsung, Honda, Renault, to Geely-Volvo. He was also honored as the State Thousand Expert of PRC. His new

19、 book, Quality Management in Engineering, is going to be published in the U.S.A. in August 2019.课程教材（研究生自行购买）：书名：Quality Management in Engineering: A Scientific and Systematic Approach教学安排：周次 教学内容1 质量工程的范围和流程 Definition of Quality Management and Quality Engineering The role of Quality Engineering in

20、 Technology Development - Quality Engineering Methods and Tools27-QC 工具 1. Flow Chart 2. Check Sheet 3. Pareto Chart 4. Histogram 5. Scatter Diagram 6. Cause and Effect Diagram 7. Control Chart 创新技术开发方法 Innovative Technology Development Methods Mind Mapping Process Technology Development Plan and Ap

21、praisal Methods Engineering Methods and Quality Confirmation3感知质量工程 Percevied Quality Engineering Scientific Approaches to Perceived Quality Product Case Studies of (Visual, Audible, Smell, Touch Feeling)QFD (质量功能部署） Engineering Parameter Setting Methods Benchmarking Methods and Analysis Reflection

22、into Technology Development 4FMEA（失效模式和影响分析） Selection Process of FMEA Topic Boundary Diagram, P-Diagram Group Brainstorming / Development of FMEA Assignment of FMEA: Group Project Reflection of FMEA into Robust Design and Process 行业范例实地考察学习：麦格纳（杭州） Benchmarking of the Best Practices in Industry (Fi

23、eld Trip): Magna in 杭州 5FTA（故障树分析法） FTA Methodology Introduction of Real FTA Cases Assignment of FTA: Group Project Reflection of FTA into Robust Design and ProcessDOE（实验设计） 1-Faat Design Full Factorial Design Fractional Factorial Design Taguchi Method Case Study 6APQP（高级产品质量计划） APQP Requirements AP

24、QP Development Process APQP Outputs Reflection into Product Development PPAP（生产件批准程序） PPAP Requirements PPAP Development Process PPAP Outputs Reflection into Product Development7软件质量工程 Software Quality Engineering Embedded System and Software Development Technical Specifications for Customer Require

25、ments Software Quality Assurance Software Quality Confirmation Software Quality Engineering 先进的质量保证方法 Engineering Risk Analysis Methods and Tools Design of Quality Confirmation Algorithm Design of Intelligent Quality Confirmation Methods Development of Future Technology in Industry 4.08 行业范例实地考察学习：众泰汽车（杭州） Benchmarking of the Best Practices in Industry (Field Trip): Zotye in 杭州 期末考试 Final Examiantion