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《微机械电子系统》课程教学设计

（一）基本描述

课程名称：微机械电子系统

英文译名：MicroElectromMechanicalSystem

总学时：16讲课学时：16实验学时：0上机学时：0

适用专业：机电工程学院机械设计制造及其动化专业、其它相关专业

开课教研室：机电工程学院机械制造及自动化系

课程要求：选修

开课时间：第七学期

先修课程：大学数学、大学物理、大学化学、机械制造技术基础、电

工电子学

教材与主要参考书：

刘广玉，樊尚春，周浩敏.《微机械电子系其应用》.北京航空航天大

学出版社2003年2月

徐泰然（著），王小浩等（译），周兆英等（较）.《MEMS和微系统

-设计与制造》.机械工业出版社2004年1月

李德胜，王东红，孙金玮，金鹏.《MEMS技术及其应用》.哈尔滨

工业大学出版社2002年3月

（二）课程的性质、研究对象及任务

《微机械电子系统》是一门关于微机械电子系统的概述课程。本

课程的主要内容包括：MEMS的组成与应用、MEMS功能材料、微

机械制造技术、微机械执行器及微机械传感器等五部分。通过对本课

程的学习，学生将了解MEMS的基本概念、基本原理、主要加工工

艺及基本的系统设计理念，拓展对机电系统设计制造的认识，并为将

来从事MEMS的相关领域的研究打下基础。

（三）教材的选择与分析

针对机械制造及其自动化专业对本科生培养计划的要求，本课程

将以现有教材为主，结合当今MEMS领域的必威体育精装版技术资料，力争使

学生在了解MEMS设计和制造方面的基本知识的同时，能了解

MEMS技术的最前沿的发展状况及发展趋势。现在关于微机械电子

系统的书籍主要有刘广玉等编写的《微机械电子系统及其应用》（北

京航空航天大学出版社），（机械工业出版社），（哈尔滨工业大学出版

社）等。这三本书分别面向不同的对象，在涵盖了本课程所要求的主

要研究内容的基础上，又各有不同的侧重点。其中，

1)刘广玉等编写的《微机械电子系统及其应用》一书，介绍了当

今微机电系统的核心内容及其发展，重点放在微机电系统和器

件的工作原理、结构形式、设计参数、制造技术、输入到输出

的微弱信号检测、使用特性及应用场合等方面。这本教材是面

向检测与控制等电类专业的，教材用了相当篇幅来讲述各种接

口和信号处理电路，不适合作为面向机械制造及其自动化专业

本科生课程的主要教材。

2)徐泰然著的《MEMS与微系统–设计及制造》一书，在介绍

了MEMS的基本概念、组成及工作原理、功能材料、制造方

法等内容的基础上，更加侧重于MEMS相关的科学理论的介

绍，如物质的分子理论、量子物理、电化学、工程力学、流

体力学、尺寸效应等。同时，本书提供了大量的MEMS元器

件的设计实例。这是一本理论性和实践性均非常强的优秀的

MEMS领域的教材，可以作为本课程首选的参考书籍，但是

由于其大部分内容超出了本选修课的教学要求，故不选其作为

主要教材。

3)李德胜等编著的《MEMS技术及应用》一书，在概述微机电

技术(MEMS)的发展背景、现状及应用前景的基础上，介绍了

MEMS基本理论，对MEMS相关工艺做了详尽的讲述,作为

MEMS应用,分别介绍了数种典型的物理量传感器和化学量传

感器的工作原理及制造工艺，对各类微操作器(执行器)、微机

械零件及微机电系统也做了比较详细的论述。本教材很好地兼

顾了所涵盖内容的深度和广度，适合机械制造及其自动化专业

的本科生教学要求。

因此，选用李德胜等编著的《MEMS技术及应用》作为本课程的

主要教材。

（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配

第一章微机械电子系统的基本概念及应用（讲课2学时）

了解MEMS的