体育设计工程 MEng

University of Strathclyde - 斯特拉斯克莱德大学

本模块旨在提供工程产品设计的基础学习经验，通过体验综合设计过程，包括研究、规范、概念设计、设计评估、完善和展示。该模块涵盖了工程产品设计的基础课程，旨在让学生了解现代设计是工程、商业和其他专业的整合者。该课程将通过参与团队和个人的项目，对设计过程中的每个阶段进行实践。将要讨论的主题包括2&3的徒手草图，演示图形和比例绘图。比例绘图将涉及正交投影、布局绘图、等距绘图、制造部件和装配绘图。该班的大部分工作将通过工作室研讨会、课程作业和项目进行。学生还将被要求参与模型制作和口头报告。

本模块旨在向学生介绍技术语言，并激发学生对支撑技术的基本思想、规律和电气及机械科学的认识。该模块包括静力学和动力学，包括牛顿第二定律、角速度和加速度、惯性矩、旋转动能、动力传输；力分析--自由体图、弯曲；能量--能量守恒；动能和势能。热能、磁场、电容、电感、直流和交流模拟电路、电源、无源和有源电气元件、模拟设备（放大）、消费类电子产品的开发-实际电路的建立和测试、数字逻辑、热流体-热传递、静水压力、阿基米德原理、浮力和气体定律。.

本模块旨在为学生提供一个制造业的概述，并了解（1）生产中采用的工艺和材料的范围，以及（2）运营管理理论和实践，强调经理和工程师在组织中的关键作用。该模块涵盖。管理理论的发展，包括科学管理和社会技术理论；工程管理人员的作用；商业管理的战略方面，包括宏观和微观环境的分析；组织设计；流程思维，包括供应链和质量管理；制造概述，包括制成品的类别，制造资源（M-M-M）和同步工程的概念；制造材料和工艺介绍，包括工艺分类，重点是金属的铸造和体积变形以及聚合物加工的概述.

本模块旨在为学生提供主要身体系统的解剖结构的基本知识，以及对其生理功能的理解。这些知识对于理解和发展课程中以后所教授的具体课题是非常重要的。该模块包括细胞、组织、器官和系统的介绍；解剖学；骨骼（轴和阑尾）和关节；上肢和下肢的肌肉；神经解剖学和中枢及周围神经系统的组成部分；肺和呼吸系统的其他组成部分。心脏和心血管系统的其他组成部分；生理学；细胞和细胞类型；骨细胞和骨骼系统；神经细胞和神经系统；肌肉细胞，肌肉系统，以及肌肉收缩和用力的基本原理；心血管系统；呼吸系统。.

本模块旨在发展与学生工作、专业精神和信息通信技术有关的广泛的知识和技能，以及产品开发资源、过程和程序的技术工作知识。该模块包括学位、学习、写作和交流的介绍；设计、制造和生产过程，包括实际的工程车间技能：车、铣、钻、制造、测量、塑料工艺和简单的电子制造；数字产品开发，包括专业的数字产品开发系统、DDMS和CAD，参数化3D建模和2D绘图的技能，通过快速原型（RP）和通过计算机数控（CNC）制造原型和部件.

该课程旨在与BE201人体运动生物力学-理论共同授课。该课的目的是培养对人体运动的运动学和动力学分析的知识、理解和实践经验。该模块包括走路的运动学和动力学；步态周期；角度运动学；地面反作用力（动力学）；实验室+教程--走路时的髋关节和膝关节角度（未评估）；跑步的运动学和动力学；步态周期和运动学/动力学随速度的变化；实验室+教程--地面反作用力随速度的变化。跳跃的运动学和动力学；弹丸运动的回顾；跳跃运动学和动力学；从（a）飞行时间，（b）运动学（c）运动学确定跳跃高度；实验室+教程-跳跃高度的确定；实验设计；实验变量；实验分析。.

本模块旨在将粒子和刚体力学理论应用于人体的运动。该模块包括。牛顿运动定律；静态平衡；力；力矩；自由体图、质心、摩擦力；微分/积分；位移、速度、加速度；抛射运动；恒定加速度运动；刚体运动（二维）；惯性矩、体节参数、逆动力学；动量、冲力、功、功率。

本模块的目的是使学生既能理解流体力学和材料选择的基本原理，又能将这些知识应用于设计和评估运动员及其设备的性能。该模块将结合田径（投掷）、球类运动（高尔夫、网球、斯诺克）、水上运动、冬季运动和残奥会运动的例子来讲授以下内容。该模块包括基本流体力学理论；浮力；质量、动量和能量守恒规则；浸没体上的流体流动，包括边界效应、阻力、升力和湍流；关于模型和实验的问题；模拟和缩放理论；流体力学原理在评估运动员和运动设备性能方面的一般使用；运动力学和运动材料选择的方法和考虑，包括。杨氏模量、力与挠度的关系（线性和非线性）、粘弹性行为、蠕变和聚合物加固、甜蜜点和打击中心、恢复系数、闭孔泡沫的机械行为、振动和基本的质量-弹簧-减震器模型、材料和单体结构；疲劳；提供保护的材料设计和选择；材料在球和弹道中的使用.

本模块的目的是提供第一年设计课全面设计1的延续，集中于适合设计过程不同阶段的技术，包括以用户为中心的研究、概念、体现和详细设计。该模块包括需求识别，包括产品的审美、情感和文化问题；以用户为中心的设计技术；捕捉需求；概念设计方法，包括帮助概念生成的PDS；新的创造性概念生成方法，即类比、属性列表、功能和形态分析；概念评估方法的实际应用；体现设计方法，包括从选定的概念到发展的概念的方法；应用初始尺寸、组件、制造技术和材料选择、权衡的方法；详细设计方法，包括力分析的应用、强度、应力和变形的设计、材料和组件选择。CAD细节设计和装配.

本模块的目的是增加生产技术知识的深度。它向学生介绍了金属和聚合物生产的初级工艺，金属切割理论，二级制造工艺，工程计量学，以及电子元件和产品的制造。该模块涵盖。金属铸造工艺：砂铸、熔模铸造、压铸；金属体积变形工艺：轧制、锻造、挤压；金属板加工：切割、弯曲、拉深、超塑成型、液压成型；聚合物加工：聚合物基础、挤压、热成型、吹塑、注射成型、旋转成型、压缩和传递成型；加工工艺（排屑）。金属切削理论：基本的金属切削原理，切削工具的几何形状，切屑的形成，切削中的温度，切削工具材料，切削液，可加工性；热处理：适用于钢材热处理的理论和工艺；表面处理：油漆，电镀，阳极氧化等。接合工艺。焊接工艺：气焊、电弧焊、电阻焊、焊接、缺陷；工程计量学：定义、标准、制造中的作用、测量类别、线性和角度测量、比较测量、极限测量、与公差的联系、质量控制和工艺能力；电子制造？元件制造、IC生产、PCB组装包括焊接.

本模块的目的是培养学生为机械设计和视觉化的目的创造适当的功能原型的能力。培养学生对不同的原型制作方法及其应用领域的认识。

本模块旨在发展与四个本科学位课程相关的设计和制造项目技能，并提供应用工程、制造和设计原则的实践。该模块将包括一个个人项目，旨在发展和整合学生在特定学习课程中获得的知识和技能。这些活动将包括相关工程原则的应用、软件工具的利用、项目规划、管理和报告。

在现代设计实践和新产品开发过程中，将探讨设计方法的选择和使用，以支持设计过程的管理和具体的设计活动。重点将放在最近开发的产品独立设计方法和它们在公司环境中的应用。该模块包括产品开发过程和方法论。关键方法，创新和进化的开发过程，并行工程；设计方法。为X设计，为多个X设计，为制造和装配设计，质量功能部署，为可持续性设计，故障模式和效果分析，价值分析，包容性设计；协调和信息管理。信息管理系统，PDM，EDM，CSCW，协调和整合框架。

本模块旨在为学生提供对基本编程概念的理解、编程核心语言的知识和当代产品和生产设备开发的编程技能。该模块将在设计机电一体化系统的背景下教授以下主题。编程语言和产品应用；软件开发方法，如敏捷开发；编程开发环境；流程图和程序架构；开发代码；调试；完善代码；共享代码.

本模块旨在发展与四个本科学位课程中每一个课程相关的设计和制造项目的技能，并提供工程、制造和设计原则应用的实践.

本模块旨在提供工程设计原则的知识和理解。将上述原则应用于机械部件和装配的详细和概念设计。该模块包括一维（梁）、二维（框架）、三维（空间框架）结构系统的分析；屈曲和不稳定性的实际应用（欧拉和约翰逊屈曲）；动力学。基于计算机的机制分析中的速度、加速度和惯性分析；基本的有限元分析；焊接设计；扣件紧固设计；疲劳。应力集中因素，缺口敏感性，古德曼图安全系数；轴承类型和术语。静态/动态载荷系数，L10寿命；齿轮类型和术语。直齿轮、伞齿轮、节距、模数；紧固和制造。斑点、铆钉、卡扣、对接和锉刀焊接的基本应力.

有氧运动的生理学知识是应用体育科学家工作的基础。这些知识，加上测试技术的实践经验，可以应用于普通人群的定期活动的健康结果，也可以应用于运动人群的性能训练。本模块的目的是涵盖这一主题的基本概念，并应用于健康和表现。本模块将研究有氧运动的急性生理效应和对定期有氧运动（即训练）的适应。将涵盖最大摄氧量和乳酸阈值的理论，以及这两个参数的测量技术。该模块将包括发生适应所需的训练原则、有氧训练策略和过度训练的潜在健康后果的概述。常见健康问题的病理生理学将被研究，同时还将研究定期有氧运动对其的影响。

本模块旨在使学生了解机电一体化系统设计和应用的基本概念和方法，包括制造业中的应用。该模块将在设计机电一体化系统的背景下教授以下主题。机电和自动化介绍，包括机电设计原理、能源和信息系统、邦德图理论、方框图、使用邦德图的功能设计、电力和流体动力系统的优点和缺点、电动机的类型及其控制技术、液压和气动系统的简单执行器、机器人和其他自动化设备的规格；实验设计和数据采集，包括机器人的编程方法、编程结构和调试、微处理器和MPLAB；控制及其应用。开环和闭环控制，二阶系统，机器人设计和控制中的问题，运动控制的类型；传感设备及其应用；制造业的自动化.

本模块的目的是巩固和发展承担一个主要个人项目的经验，并通过利用在课程中获得的设计、制造和管理知识，将其应用于现实生活中，发展对专业实践的良好理解。该模块涵盖了管理一个产品开发或生产管理项目的所有方面。该项目由学生在导师的指导下管理和进行，从项目提案到工作原型/验证生产工程的实施。呈现给学生的定期讲座和研讨会将涵盖项目内容和实施的所有方面；并有研讨会来支持关键的项目阶段和活动。学生通常每两周与他们的导师见面一次；在项目的关键点上每周。

人类运动的高级课题旨在扩大先前人类运动分析的范围，包括运动的三维分析和生物力学信号处理。这样一来，学生将能够自信地阅读生物力学文献，并通过期刊俱乐部的辅导进一步灌输。该模块涵盖。人体的三维分析；体节参数；坐标系旋转；膝关节角运动的三维分析；三维反动力学；数据平滑技术，如FIR和IIR滤波器；使用 "期刊 "俱乐部对生物力学的期刊论文进行批判性分析.

本模块旨在让学生将设计、制造和运营管理知识和技能整合并应用于基于工业的产品和流程开发项目，并发展项目管理技能。该模块包括一个基于团队的工业项目，由工业客户制定项目概要。该团队将管理项目的所有方面，直至完成解决方案。根据项目的性质，这可以是一个产品、系统或流程。团队通过项目定期与学术人员和工业客户会面。

本模块旨在为学生提供对身体不同组织的损伤机制的理解，评估防护设备的能力，并能够评估当前的康复实践。该模块包括组织结构和力学；骨、韧带、肌腱、肌肉；肌肉骨骼组织的损伤；骨、韧带、肌腱、肌肉；上肢的损伤；下肢的损伤；踝关节和脚的损伤；头部和躯干的损伤；保护性设备；头盔、绑带、护胫等。

该模块的目的是巩固和发展承担一个主要的个人项目的经验，并通过利用在课程中获得的设计、制造和管理知识，将其应用于现实生活中，发展对专业实践的良好评价。学生将被要求展示他们在四年级的课程和项目中在特定领域的先进知识和技能。更加详细、集中和深入的研究、分析、想法的产生和评估将是必要的。

本模块旨在让学生将设计、制造和运营管理知识和技能整合并应用于基于工业的产品和流程开发项目，并发展项目管理技能。该模块包括一个基于团队的工业项目，由工业客户制定项目概要。该团队将管理项目的所有方面，直至完成解决方案。根据项目的性质，这可以是一个产品、系统或流程。团队通过项目定期与学术人员和工业客户会面。

本模块的目的是发展研究技能和获得相关研究领域的深入知识。学生将对一个相关和商定的主题进行研究，研究结果将记录在研究论文中。