本书是按照西安交通大学研究生公共基础课程教学大纲编写的，其目的是通过本课程的学习使学生在掌握必要的理论和实验技能的基础上，通过自主设计进一步完善并扩充知识量，实现专业融合，拓宽视野，在设计过程中培养创新意识。可作为电气工程、电子信息、能源化工、机械制造、环化、生物医电等领域研究生和高年级本科生的教学用书，也可供相关工程技术人员阅读参考。