機械工程學科發展趨勢精選(九篇)

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第1篇：機械工程學科發展趨勢范文

【關鍵詞】 工程機械 制造業 工業生產 研究進展 未來發展

1 機械工程的含義

所謂的機械工程學科，主要是來研究各種機械系統以及依靠這些機械系統所生產出來的產品的主要性能、產品的設計方法以及產品制造的主要理論和方法和生產技術的一門科學，機械工程學科主要包含了機械學和制造科學這樣兩大大方面的領域。其中，機械學主要是研究具體的機械結構以及各種機器的系統性能方面的問題，同時還包括機械結構的設計理論和設計方法。主要包含的是機械產品的制造過程以及各個機械系統當中所涉及到的一些機構學、傳動學、動力學、強度學、摩擦學、設計學、仿生機械學、微納機械學以及界面機械學等方面的知識；而另一方面，制造科學則主要指的是研究機械產品在制造的過程當中所設計到的系統方面的科學，主要涵蓋了產品的設計、成形制造、加工制造和制造系統的運作管理等方面的科學。

2 機械工程學科的研究現狀及進展

2.1 今年來在摩擦學領域所取得的一些研究成果

我們知道，在目前的很多的機械工程的生產當中，尤其以納米摩擦學的技術應用比較廣泛，我國在這方面的技術發展的也比較成熟，具有領先水平，這也在很大程度上標志著我國的機械工程在摩擦學方面的研究已經取得了很多舉世矚目的成就。

在近些年的研究當中，很多人都在計算機硬盤的基片表面超精化學機械拋光技術的研究當中，提出了一些比較先進的技術，其中就包括超精表面的納米粒子新技術，這種技術很好的為化學和機械作用的均衡規律研究奠定了研究的基礎。到目前為止，摩擦學的研究已儼然成為了我國在機械工程領域研究當中一個最具有影響力的學科，而且這個學科也必將是未來不短的一段時期內我國的科研工作者所主要的研究對象和目標。

2.2 在機器人機構學研究方面所取得的進展

進入新世紀以來，機器人已經成為了一個大家討論很多的話題，各種機器人在各種各樣的展覽當中也已經屢見不鮮，而對于機器人的研究也是機械生產制造領域的一個比較核心的課題。在目前已有的工作當中，我們必須對現在生產出來的機器人的優劣程度有一個明確的認識，從中找到新的突破口，來預測未來的機器人應該向什么樣的方向來發展，只有這樣才可以更加有針對性的來對機器人的研究進行更好的開展。

在近些年來的機械工程領域機器人研究當中，并聯機器人機構學已經逐漸成為了人們研究的重點，也是自本世紀以來最具有代表性的一個學科了，同時也是我國的相關學者和研究人員所不斷的深入研究的一個重點，這也是我國的學者能在國際上具備一定影響力的一個研究領域。

2.3 近年來在機械動力學方面所取得的進展

機械動力學的研究主要從這樣幾個方面來進行的：（1）非線性動力學；（2）復雜機電系統的故障預示；（3）智能維護。我國的很多有關的專家和學者尤其是在高維的非線性系統的研究當中都有著很多的研究成果，其中最主要的成果就是他們提出了約束分叉的理論，同時還提出了時變產生系統的安全域侵蝕理論以及非線性轉子系統的穩定性量化分析方法，提出了轉子系統非線性故障診斷的系列方法和技術，解決了國內十幾個發電機組的振動疑難問題。

3 機械工程科學未來的發展趨勢

無論是在國際上，還是在我國，不斷努力的研究人員和學者們已經在機械工程科學方面取得了很多成就，這些成就得到了舉世的矚目，并且有了極大的創新性，但是所有的從業人員都必須要更加的清醒地認識到，我國在機械工程科學方面的研究總體上還是處于一個比較落后的狀態，尤其是相對那些西方比較發達的國家。這主要體現在：我國在研究機械工程的主要理論、方法和技術方面，尤其是對中國的制造業的自主創新和發展的貢獻還不是特別顯著；另外，中國的學者在國際上所提出的機械領域方面的新概念和新理論還不是很多；我國雖然研究者和從業人員很多，但是很少能有比較重要的國際影響的機械工程方面的理論、方法和技術；而且在國際機械工程研究領域，學術界有較大影響力的中國學者還很少，缺少了必要的帶動力量。因此，在總體上其實我國的機械工程學術研究在國際上還是處于一個研究滯后的地位，尤其是相對于我國發達的制造業來說，制造的商品很多，但是缺少具有國際先進水平的產品。那么，未來的機械工程學科的發展基本上是要受到這樣兩個方面的制約和推動：（1）在制造業方面要具有更大的創新能力，（2）學科要進行不斷的演變和進步。

3.1 機構學的發展將會是機械工程學科的一大亮點

關于機構學方面的研究首先應該注重它的基礎理論方面的研究，只有這樣才能夠保證我國能夠國際的機構學界保持一個比較優勢的地位，最起碼不會落后太多；其次還要注重機構學和制造控制學的學科交叉方面的研究，尤其是在設計理論和關鍵技術這兩個方面，必須要同時取得較大的突破，只有這樣才能夠開發出性能更加優良的一些新的機構和新的裝備。尤其是在航空航天器、機器人機構、方面的研究和應用，機構學都大有它的用武之地。

3.2 摩擦學的研究也會越來越得到重視

該學科的研究自從上個世紀的九十年代依賴就有了比較長足的發展和進步，這其中主要是納米學、生物學、計算機科學與具體的工程問題方面的交叉和融合，由此就發展起了諸如納米摩擦學、生物摩擦學、表面減阻及亞納米拋光技術等各種比較先進的科學方法和技術。而摩擦學今后的發展也必然是進一步的向學科面更寬的一些學科進行交叉研究――比如說界面機械和制造科學、納米制造摩擦學和納米生物摩擦學方向的發展。

4 結語

總之，雖然我國的機械工程科學在近些年來確實也取得了一些值得欣喜的的發展和進步，但是畢竟還與國際上的先進水平有著比較大的差距。所以我們所有的從業者必須要保持一個非常清醒的頭腦，立足于現在，并高瞻遠矚，制定一個長遠的學科發展規劃，并且采取一個正確的學科發展戰略和策略，帶動整個學科的發展。

參考文獻：

第2篇：機械工程學科發展趨勢范文

關鍵詞：機械電子工程；深度；廣度；復合；多元

一、機械電子工程專業簡況和發展態勢

機械電子工程專業在20世紀80年代較多地被稱為機電一體化，被視為是機械工程和自動化專業的交叉學科，是工程科學中的一個跨學科專業。

機械電子工程專業和我們的日常生活中密切相關，例如安全氣囊、防滑剎車系統、復印機、行駛模擬裝置和自動售票機等一系列產品都是運用了機械電子技術的結果。電子工業、微電子技術和計算機科學的迅猛發展擴大了機械電子工程專業的涉足范圍，其不局限于機械制造的某個固定方向，涉及該領域所有分支學科。20世紀90年代初期，機械電子工程作為一個獨立專業呈現。曾經，機械電子只是機械工程的一個專業方向和重點課程，甚至被劃分在精密儀器技術專業中。今天，已經有很多大學將其列為獨立的專業學科。進入21世紀以來，我國工業發展飛速發展，特別是近些年來我國成為“世界工廠”，制造業迅猛崛起，機電方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、傳感與測控、數字化技術、CIPE、CAD/CAM/CAPP一體化等機械工程學科的前沿課日益引起國內產業界和學界重視，目前，我國相關科技成果產業化水平較高，總體研究水平的國際位次有所上升。

機械電子工程專業開設的主要課程有電工與電子技術、機械制圖、工程力學、機械設計基礎、機械制造基礎、液壓與氣動技術、機械制造技術基礎、電氣控制與PLC、單片機原理與接口技術、數控原理與維修、機電一體化系統設計、先進制造技術導論、微機原理與接口技術、C語言程序設計等計算機應用與程序設計技術、機械設計基礎、機械制造工程學、機械CAD/CAM一體化技術、數控技術、精度與測量、液壓傳動、機電一體化技術、機電控制技術、塑性成形與模具技術、專用機械原理與設計等。實踐教學環節有金工實習、電工實習、課程設計、制造工藝實習、機械制造工程學綜合實驗、精度與公差實驗、工程材料及熱處理實驗、數控原理實驗、數控線切割實驗、機械創新設計實驗、機械零件測繪、機械產品三維造型與快速原型制造實驗、機器人控制實驗、科技活動、畢業實習與畢業設計等。大體上，機械電子工程專業可細分為機械電子系統（傳動和模擬技術，機器和設備，機械人技術及其運動系統，傳感和執行元件技術，測量技術和圖像處理等），微型，超微型機械（微系統技術，微型和精密儀器的功能組，微系統的測量技術等）和生物機械（機器人技術，生物系統，仿生執行技術，控制和設計，控制系統等）。需要注意的是，不同大學的專業設置存在差異，取決于專業的具體方向和培養重點的不同。例如，上海交大的機械電子工程偏向汽車方向、計算機控制和自動化制造和車輛電子系統的控制研究等，比較民用化。浙江大學傳統的機械制造很強，在大型機械的設計和控制，尤其是國防，航空領域的項目很多，畢業生很多在研究所工作。華中科技大學的機械電子工程的主要發展方向是機器人和柔性制造等自動化控制的應用，如大型焊接機器人，流水線等等，大多數服務于汽車制造產業和造船工業等，畢業生去向以大型的機械制造企業為主，研究所要少一些。

二、機械電子工程專業的專業特色和培養目標定位

機械電子工程專業專業特色。強調機械動手能力與機電控制能力相結合，側重于機電控制和數控維修。注意以數控所需各種能力為主線，突出機電控制的專業核心地位，培養會設計、能編程、具有較強的數控機床操作、調試、維修、維護等實際操作技能的技術工程師和職教師資。簡言之，機械電子工程專業培養具有機械電子工程專業基礎知識與專業技能，能在生產一線從事機械電子工程專業產品的設計制造、控制開發、應用研究和生產管理等工作的應用型高級專門人才；或培養能在中、高等職業教育領域從事機電一體化專業的理論教學、專業實踐指導和學生管理工作的復合型職教師資。能適應機械電子工程專業面臨的行業技術創新、科學研究和高等職業教育等方面呈現出的多元復合發展趨勢。

三、機械電子工程專業強化本專業大學生素養的應對之策

1.要引導大學生及時了解和把握行業動態。要積極培養其掌握文獻檢索，資料查詢的基本方法，在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力，具有較強的工作適應能力；了解本專業學科前沿和發展趨勢；2.要對大學生進行專業教育和通識教育，使其成為專業素養精深、綜合素質高的復合型人才。一方面，促使其具有本專業領域所必要的專業知識，較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識。具有本專業必需的制圖、設計、計算、測試和基本工藝操作等計算機應用能力，對機電一體化產品有一定開發能力；對數控加工技術有較強的編程和操作能力；對大型數控加工設備具有較強的維護能力；了解學科前沿發展趨勢；另一方面，除了具有扎實的自然科學基礎外，還需促使其具有較好的人文社會科學基礎和外語綜合運用能力；具有較強的調查研究與決策、組織與管理、口頭與文字表達能力，具有獨立獲得知識、信息處理和創新的基本能力。具有較強的自學能力和創新意識。

【參考文獻】

[1]邱自學，姚興田，王君澤.機械電子工程專業人才培養模式及其課程群建設[J]. 機電工程，2005（12）

第3篇：機械工程學科發展趨勢范文

關鍵詞：運行參數；中國制造；測試技術；機械制造

1 運行參數測量的內涵及研究范圍

1.1 內涵

機械的制造與運行參數測量涉及面廣，無論是在機械加工、裝配過程中還是加工產品的檢驗都離不開測量。本文中所指的機械制造參數主要是加工過程中或加工完成后產品的各種靜態參數，而機械運行參數主要是加工過程中或系統運行中的動態參數，但多數情況下，動、靜態參數是同時存在的。為丁使測量問題更加明確，本文將重點討論獲取被測參量的新型傳感器與儀器、保證傳感器與儀器量值準確統一的計量新方法，以及新型測試與傳感器技術在機械制造參量和機械運行參量測量中的應用。具體包括以下四方面：新型傳感器原理與儀器；計量與測試新原理、新方法；系統運行參數檢測與表征；制造參數高精度測量與誤差理論。第一、第二方面是測量技術基礎，目標是提升傳感器及儀器裝備自身水平；第三、第四方面是新測量技術在國家重大工程中的應用，目標是針對具體問題研究新的測量方法與系統，并從中提取一些典型和共性的測量問題進行深入研究，以牽引更多學科的發展。

1.2 研究范圍

（1）新型傳感器原理與儀器

該方向的研究目標是研究用于機械制造和運行參數檢測的傳感器原理與儀器，提升我國機械制造水平和系統運行檢測水平。

（2）計量與測試原理和新方法

該方向的任務是探討計量與測試領域存在的共性問題，研究給予新物理效應的測量原理、方法及其應用。為了突出共性的計量測試問題及測量方法本身的新穎性，研究內容按測量尺度分為這么幾類：微尺度范圍的計量測試原理與方法；跨尺度范圍的計量測試原理與方法；超大尺度范圍的計量測試原理與方法。

（3）系統運行參數檢測與表征

系y運行參數包括機械加工制造過程和機械裝備運行過程中的參數。前者的有效檢測是控制制造過程，確保制造精度和質量的關鍵；后者的有效檢測則為監控重大機械設備系統狀態，為其安全高效運行提供關鍵數據。在運行參數測量中，新型傳感器和新測量技術的應用十分重要。這部分的研究包括了測量系統的誤差分析，特別需要注意的是多因素的相互作用問題。

（4）制造參數高精度測量與誤差理論

這部分將共性測量方法有機結合，針對具體問題研究合理的測量系統與誤差理論，為重大工程中裝配測試和運行檢測提供測量技術基礎。主要研究內容按測量尺度分為這樣幾類：微尺度范圍內的高精度測量；跨尺度范圍內的高精度測量；超大尺度范圍內的高精度測量；誤差理論與精度技術。

2 研究現狀與發展趨勢的分析

2.1 系統運行參數檢測與表征的發展現狀

系統運行參數檢測包括加工運行系統檢測，如對機床的加工過程進行檢測，當然也包括裝備運行系統檢測，如對高速火車的檢測。本文僅以加工系統為例，討論系統運行參數檢測與表征問題。運行參數包括加工設備自身的運行參數和加工設備與被加工零件相互作用時的參數。

對不同的加工設備，其運行參數檢測方法是不同的。目前，激光干涉測量儀是機床平動軸幾何誤差檢測眾多手段之中同時具有檢測精度高、檢測功能完善以及檢測技術成熟等優點的手段之一，可以測量偏移直線度以及偏擺、俯仰等誤差項，且可進行長度溯源。

2.2 復雜機電系統的技術發展趨勢

在超精度加工的監測方面，迄今為止尚未有一種規范性、系統性、通用性和完整性的機床精度建模理論和嚴格統一數學公差表述方法和模型。隨著機械零件的加工精度要求越來越高、復雜程度越來越大，對加工過程中的監測和反饋補償也提出了越來越高的精度要求。未來5～10年。隨著加工用微型傳感器質量的不斷提高，對測量過程中多參數的同步檢測將逐漸成為可能。同時，動態誤差理論和加工過程中的反饋補償技術，也有助于提高復雜形面的加工精度。刀具、工件的在線監測都將逐步實現，減少刀具磨損的各種技術將在較大程度上擴大加工范圍和提高加工精度。

3 結語

本學科的主要目標在于近期為國家重大工程項目提供必要的測量技術基礎：爭取利用10～20年的時間實現面向重要工程應用的國產儀器性能指標達到以及趕超國外儀器。在家來的科學研究中，我們應圍繞國家重大工程項目的一些典型測量問題，研究針對性的測量方法，通過多方位測量和誤差理論，進行誤差分離和補償，提高測量精度。在誤差理論的方面，需重點關注動態測量系統的基礎理論及其應用技術研究，以滿足現代化高精度生產的需求。尤其是在測量系統的模型建立、傳遞函數的參數選擇、系統的穩定性檢驗和測量實踐等方面開展深入細致的研究工作，著力探索出一些新的誤差理論與精度技術，實現動態測量系統的科學分析與優化設計。

參考文獻

[1]國家自然科學基金委員會工程與材料科學部?學科發展戰略研究報告（2011～2020）：機械工程學科?北京：科學出版社，2010

第4篇：機械工程學科發展趨勢范文

關鍵詞：車輛工程專業 人才培養目標 教學方法改革

中圖分類號：G647

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）07-178-02

隨著科學技術的迅猛發展，和人類生存環境的惡化，汽車技術與汽車行業的發展也在面臨越來越多的問題和更多的挑戰。但是，汽車產業的發展是不可抑制的，汽車產業提供的就業崗位很多，包括汽車制造業、汽車零部件生產業、汽車配件企業、汽車銷售、汽車維修、汽車保險與理賠、二手汽車交易、汽車的報廢處理業等等，這就意味著汽車行業對于相關領域的人才需求的規模化增長趨勢。對于車輛工程專業技術人員的要求也處于與時俱進的發展變化中。在高等教育的背景下，汽車專業人才培養規模和人才層次的提高發展很快，但由于越來越多的汽車高新技術的涌現，對于專業人才的要求也越來越嚴苛，要求畢業生對工作崗位的適應期縮短，行業急需具有一定實踐能力和一定創新思維的應用型復合人才。這一切表明，對于汽車行業的人才培養模式的轉變，也顯得尤為緊迫和勢在必行。

一、車輛工程專業的專業特點

車輛工程專業在所有的工科專業中，特點鮮明，綜合性最強。對于整車的設計制造而言，涉及到了從零件設計、材料選擇、總成設計與裝配、電控系統設計等等；對于汽車的動力系統部分的設計又要根據環境要求和排放標準而進行燃料的選用與結構改進，改進車輛的原材料，實現輕量化設計。而目前的電子計算機輔助設計與制造業的發展使得汽車設計的平臺更加廣闊，汽車電控系統的發展要求電子技術的專業基礎的支撐。因此，現代社會背景下對于車輛專業的知識要求其實是涉及到了包括機械設計、機械制造、材料科學、電子科學、計算機開發設計軟件和仿真軟件等知識的各個環節。因此，車輛工程專業是一個多學科交叉，綜合性強的工科專業。知識面寬，要求掌握的內容多，這就對于學生的學習能力包括教師的教學能力，以及學校的教學資源配置、教學管理體系的建立、課程的合理設置等環節提出了更高的要求，具有就業從業能力的人才培養模式的改革，更是重中之重。

二、車輛工程專業人才培養目標的提出

確定合理的人才培養目標，是車輛工程專業教學環節得以實施和合格人才培養的保障。人才培養模式是學校辦學理念的體現，是實現人才培養目標和培養規格達到質量標準的具體規劃，是安排教學內容組織教學活動的基本依據，是地方本科高校發展之路{1}。

車輛工程專業作為工科專業之一，其根本的人才培養目標為培養專業型應用人才。專業型應用人才是指能夠將專業知識和技能，直接運用于所從事專業的一種專門的人才類型。能掌握某專業的基礎知識和基本技能，勝任一線生產的技術或專業人才，是高等學校教育適應某方面社會實際需要培養的技能型人才。

高等教育所培養的人才，不應該是僅僅掌握書本知識和課堂知識的書呆子型學生，而是應該培養出具有自我學習能力，創新性思維，并擁有正確的人生觀和價值觀的21世紀人才。這就要求高等學校合理地確定不同專業方向的培養目標，與時俱進地更新教學資源，提高教師的教學能力與素質，配套試驗設施和更新實踐環節的設置，以取得更好的教學效果并達到預定的人才培養目標。

根據車輛工程專業培養“具備較系統的車輛工程專業基礎知識，掌握了汽車及零部件產品的設計開發方法、對汽車的生產制造環節有一定的實際了解、并對汽車的維修與故障檢測有相應的實際操作，具有汽車銷售汽車的技術服務與管理等方面的能力的專業技術人員”的要求，魏建偉等人提出了車輛工程專業本科生培養“133”模式體系{2}。以汽車及零部件設計制造檢測核心能力與綜合素質的培養為一條主線，并以工程基礎能力層次、汽車及零部件設計制造檢測核心能力層次、綜合素質拓展能力層次等為三個層次，在這三個層次的基礎上建立三個能力模塊。這一培養模式的提出對于車輛工程的人才培養目標無疑是一個有益的嘗試。但是概括而言，要以“專業基礎扎實，兼備實踐能力與從業能力，具有創新性思維的工程應用型復合型人才”作為新時代車輛工程專業人才的培養目標。

三、車輛工程專業的教學改革方案

目前的汽車技術發展涉及到了車用燃料的替代、電動汽車的發展、汽車乘坐舒適性的設計、汽車的安全技術進步、汽車的輕量化設計以及低碳減排技術等各種技術，因此，車輛工程專業的學生急需在原有的專業課學習的基礎上，熟練地掌握汽車CAD設計和三維實體建模設計能力，并借助有限元軟件掌握汽車優化設計和汽車零部件設計合理性的軟件評價能力。汽車電子技術的發展又要求學生具有電器電子知識，對于汽車用輕質材料和復合材料的應用，以及汽車報廢后的材料可回收利用等等相關知識也要掌握。這就使車輛工程專業建立在機械工程大類的基礎之上，而又涵蓋了更多更廣的專業知識領域。

具體的教學改革方（下轉第182頁）（上接第178頁）案涉及了以下幾個方面的內容：

1.目前，工科專業的大平臺招生要求學生用一年半的時間對專業基礎課程進行學習，對于機械工程基礎知識進行了掌握，對于專業課階段的專業知識的學有裨益。而對于車輛工程專業的課程設置方面，一定要摒棄原有的以傳統課程為主導的模式，在汽車構造、汽車設計、汽車理論、汽車維修、汽車電子技術、汽車制造工藝學的設置基礎上，把車用單片機技術，先進車用電子技術的課程作為必選課，把汽車計算機輔助設計、汽車優化設計、汽車有限元技術這些現代工業設計必備的知識合理地設置在專業必修課程中。

2.在理論知識得以夯實的基礎上，強調課堂教學的現代化手段改革，利用教學視頻、教學軟件在課程講述中把直觀教學的方法更好地帶到有效的課堂教學中。

3.培養學生的自我學習能力，利用課時設置中的實踐機動課時，開展汽車知識的新發展動態的學習，學生利用網絡和實踐組織材料，課堂中進行講解，分享學習成果。

4.根據汽車知識的多方向性，組織學生分方向建立學習小組，設置汽車設計方向、汽車電子技術方向、汽車性能評價方向等，并配備專業課教師對具體方向進行指導。各個方向的學習側重點有所不同，如汽車設計方向是以繪圖設計、軟件學習為主。電子技術方向是單片機控制技術為基礎，進行車輛的性能控制與車輛的配套產品開發，汽車性能評價方向是以汽車技術發展趨勢的研究，市場調研、市場營銷為主要學習目標。學生的團隊之間可以交叉和相互借鑒，實現知識交流的良性發展。培養學生學習興趣，鍛煉學生的能力。

5.實踐環節的合理設置，包括課程設計，畢業設計與企業實習，更能對專業知識的應用能力進行合理的檢測，對于課題的完成使得知識的系統化程度提高，培養了學生的系統思維能力、復合思維能力。并在教研室老師的指導下，開展車輛知識競賽、車輛結構設計競賽、汽車產品設計競賽等第二課堂活動對學生的階段學習成果進行驗收。通過畢業設計環節的積累，可以開發汽車虛擬拆裝平臺等軟件，把汽車構造和原理更直觀地進行展示。

總之，在確定的人才培養目標指引下，更好地發揮學生的能動性，合理設置專業課程，提高教師水平，提供學生更大的學習平臺，為學生的能力培養提供更多的實現渠道，為車輛工程專業的人才培養目標的實現提供了最切實有效的保障。

四、結論

在當前的汽車工業發展形勢和車輛行業就業形勢下，確定了車輛工程專業人才的培養目標是：“專業基礎扎實，兼備實踐能力與從業能力，具有創新性思維的工程應用型復合型人才。”在這一培養目標的基礎上提出了車輛工程專業的教學改革方案，從課程設置、課堂教學改革，學生能動性的挖掘，學生不同學習目標的學習小組的建立，豐富多彩的第二課堂的開展，學生實習實踐環節的重要性等方面闡述進行改革的必要性，以推動高水平車輛專業畢業生更快更好地融入行業建設中。

[基金項目：黑龍江省高等學校教改工程項目“基于與就業接軌的工科專業畢業設計環節的改革研究”（JG2013010521），佳木斯大學科技創新團隊建設項目（Cxtd-2013-01），佳木斯大學教學研究專項項目（JYLA2012-018）和佳木斯大學教學研究重點項目（JYLA2013-02）。]

注釋：

{1}周文富，周斐芳.地方本科高校應用型創新性人才培養新模式探索[J].中國電力教育，2012（5）：13-15

{2}魏建偉，胡如夫，崔仲華.車輛工程專業“133"培養模式研究[J].寧波工程學院學報，2014（26）：88-91

（作者單位：佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007）

第5篇：機械工程學科發展趨勢范文

關鍵字：機電一體化；核心技術；工程機械；研究探析

中圖分類號： TQ171.5 文獻標識碼： A 文章編號：

正文：現代科學技術的不斷發展，數控技術在當今社會中作為一項高新技術，在工程機械當中加以有效的運用，為工程機械技術帶來了全新的變革，使得其各項性能都有了質的提升，而且在機械工程當中存在的功能和構成也有著極大的影響，導致其全面發生了巨大的變化，本文基于此在下出全面論述。

一、機械制造業發展現狀

近年來，我國制造業在社會當中取得的長足發展，生產能力與過去相比較在一定程度上也得到了大幅度的提高，然而在規模上也隨之不斷的進一步擴大。但是，我國機械制造技術與西方發達國家相比較，技術水平在整體方面還是顯得較低，落后與西方發達國家。在中低檔產品當中普遍是機械制造產品，針對自主知識產權的品牌擁有量相當少，由此在技術方面相對而言還是比較依賴國外技術。雖然，在我國有海爾以及TCL等品牌，全都已經有力的實現了國產化，可是在他們所生產的產品當中，在核心技術方面依舊需要依靠從國外進口。機械制造面對這樣的社會現狀，想要更加有效的將機械制造業的發展進一步的加以全面提高，那么針對我國機械制造技術的水平進一步提升，才是最為根本的解決途徑。

目前，現代機械制造業早已從傳統的制造業發展成為自動化、機械化的現代制造業，依靠機械進行高精度、高危險度、高速度的復雜加工，通過操作主控制器來實現加工過程的自動化。機械自動化不僅能夠保證加工精度的要求，還可以避免人工操作的危險，提高加工效率，使機械制造業得以大批量、高質量的規模化生產，彌補了傳統制造業的缺陷，尤其是生產多品種、高質量、小批量、低成本產品時，必須依靠機械制造自動化來滿足市場的需求。

數控技術涉及到計算機、自動化控制、測量、現代機械制造、微電子、信息處理等許多學科，是一門綜合性的技術，能夠滿足現代機械制造對加工精度、速度、安全性、可操作性等方面的要求，是實現機械制造自動化以及數字化、信息化、網絡化、柔性化、集成化的重要基礎，對機械制造業的發展具有舉足輕重的作用，因而在機械制造中有著廣泛的應用領域和前景。

二、數控技術的應用

首先，在工業生產中的應用。在工業生產線上數控技術得到了廣泛的應用，尤其是在高危復雜的勞動環境當中的運用。數控技術不僅有效的將工業勞動條件進行了改善，為廣大生產人員提供了全面有力的安全保障，而且在工業生產線上也全面實現了機械化，將工作人員的勞動強度進一步的給予了降低，有力的將日常工作當中的工作量進一步減少，全面提升和加強了工作效率以及有力的減少了制造成本，并且對于社會企業生產加工的質量也在一定程度上得到了保障。在我們日常實際生活當中，數控技術有效的通過計算機系統，針對生產加工有效的進行控制，由此，系統在運行過程當中能夠有效的受到保障，使得運行系統正常工作。

其次，在煤礦機械中的應用。在礦產采煤行業的實際工作當中，針對所使用的采煤機的具體要求比較高，在當今社會當中采煤機的品種也有著多種多樣，通常采煤機都是進行小批量的生產，在機殼和毛坯反面的制作普遍都是使用焊件。在實踐工作當中，如果所使用的依舊是過去傳統觀的機械制造技術，那么對于單件下料問題則無法進行有效的解決，然而有效的使用數控技術則就能夠利用龍骨板程序下料，這樣就有力的將套料選用方案進一步的給予全面優化處理。在采礦機械當中有效的利用數控技術，其所起到的有力應用不僅能夠進一步的將采煤機所發揮出來的效率，進一步的加以全面加強和提升，而且在生產過程當中還能夠有效的做到精確控制，由此對于機械加工所體現出來的效果就有著全面的保證，這樣在實際工作當中，對于采煤企業所制定的任務完成效果，就能夠更好更快的加以完成，而且對實踐中可能出現的人工操作失誤方面的危險，也有著更好的避免且提高了安全系數，能夠在很大程度上將煤礦生產的經濟效益進行提高。

然后，在機床設備中的應用。機床設備在現代社會的機械制造當中占據了重要的地位，在機電一體化產品當中，應用數控技術的機床設備是其最為關鍵的組成部分。在機床設備中有效的利用數控技術，可以有效的利用計算機控制裝置，使得機床設備在實踐使用過程當中具有更好的控制能力，這樣就能夠保證數控機床快速以及精準的控制刀具和工件之間的相互位置等工序方面的操作內容。由此，將機床設備生產效率在很大程度上進行提升，與此同時對于加工精度也有著全面的保障和提高，這樣就能夠全面滿足機床在加工的過程當中，進一步的日益精細化和復雜化的要求。

最后，在宇航工業中的應用。在宇航工業當中，有很多的零部件在前期制造過程都需要進行特殊加工，面對鋼度方面比較差的材質只有進行小切削力的高速加工，只有這樣才能夠有力的滿足宇航工業對于機械加工的全面要求。然而，如果我們使用過去傳統的制造技術，那么對于宇航工業在加工過程當中的精度以及柔性方面的要求，就很難得到有力的滿足，然而在整個過程當中運用數控技術則就可以將鋁和鋁合金等材料順利的進行切割，這樣過在很大程度上節省了資源以及能源。

三、結束語

總而言之，機電一體化在機械工程當中的實際運用，在后期的發展中將會越來越廣泛，且不發展空間也有著廣闊的前景，應當得到人們更多的重視，在實踐當中所起到的實際作用以及地位也江湖愈來愈重要，工程機械的機電一體化和智能化將是今后的發展方向。

【參考文獻】：

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[3] 岳著玲,紀海燕. 機電一體化技術的潛在發展趨勢[J]. 中小企業管理與科技(上旬刊). 2009(04)

第6篇：機械工程學科發展趨勢范文

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1 體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4 產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5 融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6 產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2 發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1] 劉志，朱文堅. 光機電一體化技術，現代制造工程，2001（12）

[2] 梁進秋. 微光機電系統國內外研究進展. 光機電信息，2000（8）

[3] 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息，2003（12）

第7篇：機械工程學科發展趨勢范文

現階段，我國大學本科教育中的學生管理模式主要是輔導員制。1953年清華大學率先建立輔導員制的學生管理模式，后來國家在1956年出臺了《關于政治輔導員工作條例》，該條例對輔導員的社會地位、工作等問題都做了明文規定，該條例標志著我國高校輔導員制度的初步形成，隨后的幾十年內輔導員隊伍不斷在全國高校范圍內發展、壯大。沿革至今，輔導員制仍是大部分院校的學生管理主力軍，但該制度存在許多問題。

與輔導員制相比，導師制顯得更為科學。所謂導師制，是指由專業教師對學生進行單獨、個性化指導，同時實施以學生為主體，以學生的生存智慧和學業智慧的成長為目的，最終發揮教師的導引、協調作用的一種高等教育教學管理模式[1]。導師制普遍被認為是由溫切斯特主教威廉?威克姆提出、起源于14世紀英國的一種學生管理模式，該制度產生的條件之一是學分制的改革。17世紀英國牛津和劍橋大學首先實行該制度。20世紀90年代，本科生導師制度被引進中國，北京大學、浙江大學等多所名校率先推行本科生導師制度，該制度很大程度上滿足了學生的個性化培養。隨后，國內很多高校開始紛紛試行，并取得了不錯的成績和效果[2]。

機械工程學科本科生在完成大學通識教育后，學生進入專業學習階段時，其課程具有理論性強、實踐性高等特點，需要在培養過程中將課堂授課和實踐教學及第二課堂有機結合。傳統的輔導員制度雖然久經考驗，有大量的學生教育經驗，但對學生培養側重于思想政治教育，在專業技能鍛煉方面略有不足；而導師制度的出現正好彌補了這一空缺，即對每個學生進行有針對性的細化培養，并把學生的思想教育與專業教育相結合，實乃當前教育背景下的精英化培養模式。

一、機械工程學科本科生的適應性問題

大學生在進入大學后遇到的第一個問題就是適應。每個學生都會面臨生活環境改變、人際關系改變、學習模式改變等挑戰，順利完成這些挑戰，不僅可為整個大學的學業成就、職業規劃提供良好開端，而且能為個體人格健康成長擁有和諧人際關系提供重要保障[3]。

1.人際交往危機。在初入大學時，學生正處于心身迅猛發展的階段，其面臨的第一個問題就是如何應對從高中生活向大學生活的轉變。當代大學生的環境適應性由于生活環境不同、獨生子女等問題，相比上一代人在性格和習性上存在諸多差異。對于機械學科學生來說，理性思維高于感性思維的是他們的特性，這樣也促使他們比文科的新生們更快地接受新環境。但適應很難，對于從原來固定時間的課堂學習轉變為自主學習，從原有的固定座位和同學轉變為教室、座位、同桌不斷更換，從原有單調的學生生活轉變為豐富的大學生活，面對這些轉變，在應對這個“校園小社會”時，部分同學無法轉變新的社交方式，從而產生茫然和偏激心理。新的環境下他們的朋友圈逐漸縮小，而之前的交友方法又顯得不合時宜，較差的交際能力，讓他們感慨“舉目四望，茫然無親”，卻又無力著手、做出改變，只好自憐自嘆，自怨自艾，這就出現了人際交往危機。

2.學習危機。高中階段，大多數學生的學習目標就是考入大學。進入大學后，缺少了原有的明確的學習目標，大部分人由初期的歡快喜悅變成后期的茫然無措。此時如果學生對專業學習沒有相關的興趣、缺乏學習動力卻又不得不為之時，則易產生學習怠倦等問題，即對學習感到厭倦、疲乏[4]。雪上加霜的是，機械學科的難點又在于機器結構異常復雜，學生多但實驗樣機少，用常規的教學方法很難使學生透徹理解，學生習慣了傳統的學習方式，面對這樣一門實踐性強，內容涉及機械、液壓和電子等學科，各章節之間聯系很少的專業課，他們在短時間內還難以適應。又因為部分學生對機械學科的認知度幾乎還是零，或者說是停留在高招填報志愿階段，他們仍是僅從專業名稱上來直觀判斷這個專業的未來就業方向，所以對于更進一步的科研工作完全沒有具體的渠道進行了解。對未來的迷茫，造成了學生目標的缺失，進而導致學生們荒度時光、得過且過，這便造成了學業上的危機。

二、導師制度

導師制度的設立，將會是針對機械教學模式創新向前跨越的一大步。學校通過建章立制、規范管理來選拔優秀的機械學專業老師擔任本科生的導師，同時具體規定導師的工作職責、工作任務和詳細要求，使導師開展工作有章有循，有依有據。

在導師制度的推行中，應處理好“導師”與“輔導員”的關系。首先要明確兩者之間應是并存關系并非替代關系，兩者相輔相成而且分工明確。輔導員以年級為單位，進行集體指導，包括做好學生的思想政治教育和進行日常管理工作，為大學生開展理想信念教育，引導大學生樹立正確的人生觀、世界觀、價值觀，提高大學生的誠信意識和社會責任感、提升學生的綜合素質等；導師則是以班級為單位進行管理，包括積極開展優良學風班的建設，引導學生在職業生涯規劃、專業學習、科技創新能力方面做出成績等。雙方通過密切合作，真正體現出該制度的優越性。

1.建立章程，規范管理。建立專門的導師工作條例。制定專門的導師條例，規范導師的遴選、任命、獎懲、工作職責等。在院系建立導師工作辦公室，具體負責遴選、任命和聯系導師、協調導師工作、反饋導師意見建議、接收學生投訴和反饋等情況，使導師工作順利有效開展。

交流探討，互利共勉。在院系層面建立良好的溝通交流機制，定期開展導師工作總結和工作經驗交流活動，探討更適宜本班的教學辦法。每個學期，導師辦公室通過組織相關活動，如新老導師經驗交流會、工作總結會、師生互動座談等來促進導師與導師、導師與學生之間的交流，進一步提高工作質量。

量化考核，獎懲有據。每學期末學院組織導師工作辦公室的相關工作人員和專家對所有導師進行量化考核，即考核導師投入到所帶班級的成效，建立導師激勵和考評制度，例如評選“年度導師”等，將導師的工作量納入人事績效考核中，并將導師的工作業績作為人事晉升中的加分條件，使導師有充分的積極性投入到學生培養當中來。

2.機械工程學科導師的具體任務。首先明確導師的培養目標是培養出能力和素質雙優的技術人才。能力主要包括機械專業知識的學習能力、與人交流溝通能力和創新創造能力，而相關素質是指心理素質、專業素質和身體素質。

導師在學生入學初期，應向學生介紹機械專業的特點、未來發展趨勢以及社會需求，勾起學生對機械專業的學習興趣，培養學生養成良好的學習習慣和科學的學習方法，從而使學生明確學習目的、端正學習態度。在完成對于大學的良好適應后，導師應著力于提升學生專業素養，培養學生的創新素質和動手能力，提升核心競爭力。具體來看，導師可以組織校內課堂機械物理實驗或校外工廠觀摩、校企合作實踐來加深學生對課堂理論知識的消化理解，從而引導學生對機械專業知識的進一步學習、完善知識儲備，激發學生的學習主動性和熱情；導師也要廣泛調研，與同學談心交流收集意見，如導師可以時常進入學生宿舍與學生交流，或者進行規律的學生單獨談話，如此，導師全面掌握了學生的性格、特長、潛質和知趣，才能從專業角度幫助分析學生自身的競爭優勢，繼而因人而異地指導學生做好制定職業目標、選擇職業發展道路等工作，使學生合理配置周邊的各種資源，真正讓學生明白知識是成為實現個人和社會價值的重要內驅動力[5]；導師還要開展豐富的課外活動，積極參加大學生課外素質拓展活動，讓同學們在課余時間相互交流、相互接觸。

第8篇：機械工程學科發展趨勢范文

【關鍵詞】卓越人才 實驗班 教學改革 實踐

【中圖分類號】G424.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）7-0064-03

一、“卓越計劃”與卓越人才培養

高等工程教育是高等教育的重要部分，為國家培養各類工程技術人才。隨著社會的不斷發展，經濟結構的轉變，走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家等一系列戰略部署對高等工程教育改革發展提出了迫切的要求。2010年6月，教育部在天津召開了“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）啟動會。“卓越計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》的重大計劃，旨在培養和造就創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型的工程技術人才，通過工程教育改革和創新提高工程人才培養質量，促進我國從工程教育大國走向工程教育強國。

“卓越計劃”啟動后，全國高校紛紛響應，目前已有三百多所高校分批次加入到“卓越計劃”中。許多高校根據自身定位與特色，以實施“卓越計劃”為契機，開展形式多樣的卓越人才培養工作。清華大學確立了建設“研究型、管理型、創新型、國際型”卓越工程人才的培養體系。同濟大學開展了“卓越生源行動計劃”、“卓越課程行動計劃”和“卓越實踐行動計劃”等卓越系列計劃。天津科技大學是教育部第二批“卓越計劃”高校，包裝工程、食品科學與工程、生物工程三個專業為卓越計劃實施專業。2010年，學校提出實施“行業卓越人才培養計劃”，遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，將卓越工程師培養納入卓越人才培養體系之中。“行業卓越人才培養計劃”分為三個層次，第一層次便是組建“行業卓越人才實驗班”。

二、卓越人才實驗班

在教育部“卓越計劃”和天津科技大學“行業卓越人才培養計劃”背景下，我校于2011年9月實施了《天津科技大學行業卓越人才實驗班計劃》，組建了“機械電子工程實驗班”、“材料科學與化學工程實驗班”、“食品與生物工程實驗班”、“工商管理實驗班”四個卓越人才實驗班。

學校成立“卓越人才培養管理中心”專門負責實驗班學生的統籌管理工作，各相關學院成立卓越人才培養工作領導小組，實行校院兩級管理。實驗班實行導師制，各相關學院制定導師制方案，導師主要負責學生專業選擇、學習進程規劃，并對學生研究內容和方法等進行指導。

實驗班采取2+2的培養模式，學生在一、二年級不分專業，按照大類培養，進入三年級由學生自主確定專業。學生選撥由最初的新生報道后申請報名、經初試和面試合格后錄取拓展為在部分省份采用高考直招方式按大類錄取一定比例選拔與新生入校后選拔相結合的方式。為激勵學生，保障人才培養質量，實驗班實行滾動機制，根據平均學分績點對學生進行預警、分流與增補。

為加強建設卓越人才實驗班，學校給予了政策上的多方面支持。學校集中優秀師資，進行了多方面的教學改革，實行資源優化配置，為卓越人才實驗班提供優越條件，通過因材施教地制定培養方案、組建優秀的基礎教學團隊和專業導師團隊、建設專業核心課與雙語課等方式提高人才培養質量。

三、卓越人才實驗班的教學改革實踐

（一）因材施教制定培養方案

培養方案是培養學生的一套計劃，學生依據培養方案中所要求的內容逐步完成學業從而達到培養目標。培養方案是否科學合理直接影響人才培養質量。依據“寬口徑、厚基礎、強實踐”的要求，確定“卓越”的培養目標和要求，建構合理課程體系，因材施教地制定培養方案是卓越人才培養的前提，也是卓越人才實驗班追求卓越的基礎。下面就以天津科技大學2013級機械電子工程卓越人才實驗班培養方案為例進行分析。

機械電子工程卓越人才實驗班依托機械工程學院和電子信息與自動化學院按照大類招生，學生在大一、大二年級主要學習校通識課程和學科基礎課程，大三開始學生自主選擇學習方向，分為“機械電子工程”方向和“自動化”方向，分別在機械工程學院和電子信息與自動化學院學習專業領域課程。機械電子工程卓越人才實驗班的培養方案由機械工程學院和電子信息與自動化學院聯合制定，培養方案不是機械電子工程專業與自動化專業培養方案的簡單疊加，而是根據對卓越人才的要求，因材施教地制定培養目標、培養要求和課程體系。

1.培養目標

實驗班以培養卓越人才為目標，其培養方案對學生需要掌握的知識技能以及需要具備的能力都做出了詳細的說明。通過表一的對比可以發現，非實驗班學生的培養目標是培養高素質的應用型人才，而實驗班無論是在知識學習的范圍上還是在能力培養的廣度和深度上，其目標都區別于非實驗班的學生，更強調扎實的基礎，創新能力、工程實踐能力的培養以及人文素養的提升。

2.培養要求

為了實現培養目標，實驗班的培養方案對學生提出了明確具體的要求。要求學生在畢業時能獲得9個方面的知識能力：①具有較扎實的數學、自然科學基礎和機械工程、電氣工程等科學知識的應用能力，以及獨立試驗并進行數據分析的能力。②系統地掌握專業領域的理論知識，具有設計機電系統、部件的能力。③具有對機械及電氣工程問題進行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力。④具有新工藝、新設備、新技術研發的初步能力。⑤具有較強的動手能力、創新能力和獨立工作的能力。⑥較好地掌握生產過程控制、自動化儀表、信息處理及計算機控制技術等方面的專業知識，了解運動控制等方面的專業知識及學科前沿和發展趨勢。⑦獲得較好的系統分析、系統設計及系統開發方面的工程實踐訓練。⑧具備一定的科研和組織管理能力，具有較強的工作適應能力。⑨知識面寬廣，具有終身教育的意識和繼續學習的能力。

3.課程體系

根據卓越人才的培養目標和要求，實驗班的課程體系強調厚基礎、強實踐。 ①基礎課程圍繞機械電子工程和自動化兩個方向開設，無論必修課還是選修課都旨在夯實學生基礎，為專業課程的學習做好鋪墊。部分課程是專門為實驗班學生開設的，其他專業不開設，例如大一第一學期開設的《機械導論》是實驗班兩個方向學生的必修課，這在2013級機械電子工程專業的培養方案中是沒有的。②實驗班培養方案中選修課數量較多，是為了給學生多一些選擇，讓他們能根據自己的實際需要選擇課程，為他們提供了更加優良的條件。《工程倫理學》是實驗班培養方案中的一門選修課，在夯實學生基礎知識的同時，還注重對學生健康人格的塑造。③理論環節與實踐環節緊密結合，每學期都有實踐環節，各種實習、實驗、課程設計、畢業設計與理論課相得益彰，大大加強了學生的創新能力和工程實踐能力。

（二）組建優秀的教學團隊

1.基礎教學團隊

優秀的師資是培養卓越人才的重要條件。為了實現資源的優化配置，學校為卓越人才實驗班優先選派有豐富教學經驗的教學名師授課，并組建了《高等數學》 和《大學英語》兩門課的教學團隊，以團隊建設促進教學質量的提高。教學團隊進行教學改革，教學方法研究，提高學生學習興趣和學習水平。

兩個教學團隊為實驗班專門開設了《數學分析》、《數學建模與實驗》和《英語口語》等通識選修課，并引導實驗班學生優先選擇專設的這些課程。在日常授課時，教學團隊的老師們不僅注重知識的傳授，還十分注重能力的培養，實驗班學生在優秀教學團隊的帶領下，還積極參加全國或天津市的數學、英語競賽并取得了較好的成績。

2.專業導師團隊

為了加強實驗班學生專業實踐能力和創新能力的培養，學校在基礎教學團隊的基礎上要求各相關學院組建導師團隊。導師團隊由1名負責人和6-8名成員組成，幫助學生進行學業規劃、指導學生參與科研實踐，引導學生開展創新性活動，開拓學生視野。其主要職責有：指導專業核心課任課教師進行教學內容的改革與優化；指導學生進行學業規劃和職業規劃；幫助學生提早進入實驗室參與科研實踐，指導學生撰寫科技論文、申報各類創新性的科研項目，鼓勵學生參與各類學科競賽，培養學生創新能力；對有研究潛質并準備攻讀研究生的學生進行指導，幫助學生提早開展科學研究活動。

（三）專業核心課與雙語課建設

為推動實驗班課程教學改革，學校在《天津科技大學關于加強行業卓越人才實驗班工作的若干措施》中提出了建設專業核心課與雙語課。各相關學院已經開始有計劃、有重點、逐步地展開對專業核心課和雙語課的建設。

目前已有理論力學、機械設計、機電一體化系統設計、自動機械設計、機械制造技術基礎（一）、自動控制原理、電路（一）、高分子化學、高分子物理、化工熱力學、化學反應工程、生物反應工程、食品工藝學、食品技術原理、管理學等幾十門核心課程，其中自動控制原理、化學反應工程、食品工藝學等多門課程既是專業核心課程又是雙語課程。

核心課是整個課程體系中的精髓與重點，核心課程建設的重要性不言而喻。各相關學院發動優秀教師對核心課程進行教學內容、教學方法上的改革，選用權威教材，采用多種教學方式，改進教學效果、提高教學質量。

在雙語課建設方面，鼓勵教師選用國外高質量原版教材開展教學。這對實驗班學生外語水平提出了較高的要求，也在潛移默化地推動實驗班學生努力學習外語。利于讓學生養成翻閱外文文獻資料的習慣，及時掌握學術前沿動態，也為以后深入地學習打下良好的基礎。

結語

卓越人才實驗班的教學改革涉及方方面面，本文僅結合天津科技大學的實際情況對目前主要實施的改革實踐進行了梳理，如何進一步加強卓越人才實驗班學生的工程實踐能力與創新能力、提升學生的科研能力等諸多方面還有待研究。總之，根據學校的定位與專業的特色，不斷推進教學改革探索，逐步地完善政策制度，將有利于卓越人才實驗班的建設，提升工程人才的培養質量。

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第9篇：機械工程學科發展趨勢范文

關鍵詞:現代設計方法;機械創新設計;研究

中圖分類號:TH12 文獻標志碼:A 文章編號:1671－1602(2016)10－0044－02

1現代設計的定義和方法

現代設計是把傳統的設計理論和設計方法作為基礎，把計算機的應用作為標志，是具有信息化時代特征的新型設計技術。目前，現代設計已經逐漸發展到產品規劃、產品制造、產品營銷、產品運行、產品回收等各個層面，除開傳統設計的理論和方法外，與設計相關連的技術和學科，特別是自動化的技術、制造工藝、材料知識、自然科學的知識、系統的管理技術等在現代設計中也是十分必要的內容。現代設計的方法是對把產品作為目標的知識的總稱，其涵蓋的內容和方法非常廣泛，主要包括可靠性的設計、優化的設計、有限元的設計、計算機的輔助設計、價值工程等。

2機械設計

機械設計是屬于綜合性較強的工程技術，其在社會生活和生產中有著無可替代的重要作用。例如:人類生活所需的各種用品和工具，工業生產中所需的各種儀器和設備等都和機械設計緊密相連。在機械設計中，主要把機械設計的過程分為以下四個階段:①產品規劃的階段;②方案設計的階段;③技術設計的階段;④制造和試驗的階段。

3機械創新設計的思路

機械的創新設計是設計者在對創造力充分發揮的前提下，使用現有的科學技術進行創造性的構思，從而設計出實用性、創造性、新穎性的產品。在機械創新設計中要著重解決的問題是對機械產品的創造模式、機理、方法、過程等進行探討，通過對機械產品的程式化、算法化、符號化、定量化來強化機械設計的質量、效率、可靠性。雖然機械創新設計要基于機械設計的傳統方法，但是機械創新設計更追求創造性，因為要加強機械產品的競爭力就必須強調設計的創新性。在機械創新設計中，雖然設計的投入只有產品總投入的5%，但是設計的決策在產品投入中占70%。由于在設計階段就要對產品的結構、性能、成本、質量、維護等因素進行確定，且創新設計不僅是關于產品使用周期的設計，還是關于用戶和市場的設計，因此只有通過機械設計的創新才能使機械產品具有更加良好的競爭力。機械的創新設計不僅繁雜、耗時、費腦力，還緊張、繁重、費體力，要有效地提升創新設計的效率，就要使用科學的設計工具和設計方法，而設計的自動化便是創新設計的理想目標。在機械的創新設計中，其科學性一方面可以讓設計者從系統的層面認識設計，從而有效地避免不良設計;另一方面可以實現設計工具的尋求愿望，因此機械創新設計不僅是設計工作的實際需求，更是機械設計中CAD技術的未來發展趨勢。

4現代設計創新的研究

機械創新設計是在設計者對創造力充分發揮的前提下，使用現有的科學技術創造性的構思，從而設計出實用性、創造性、新穎性的產品。機械的優化設計、計算機的輔助設計、有限元設計、系統設計、創新設計等形成了現代設計的系統方法庫，且現代設計對利于設計思想和設計方法的學科不斷吸收。專家系統、思維科學、人腦研究、人工智能等的發展使創新設計在機械設計中越來越重要，因為不僅專家系統、思維科學、人腦研究、人工智能等已經給創新設計奠定了理論基礎，而且創新設計的發展還能促進創造思維的機理解釋和科學技術的發展。在機械的創新設計中，創新設計的內容主要包括兩個方面:①完善機械產品的經濟性、技術性、適用性、可靠性;②設計和創造滿足生活和生產需求的新產品。在機械的創新設計中，其關鍵的核心主要是對機械產品的創造模式、機理、方法進行探索，并對機械產品的創新設計進行定量化和程式化。

5現代設計未來的發展趨勢

現代設計是把分析軟件和工程設計作為基礎，把計算機作為工具，通過現代的設計理念進行設計的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是現代設計中使用較多的分析軟件。現代設計的方法中，在使用分析軟件和計算機的同時，要遵循常規設計的內容，且在現代設計的方法強調中，不能忽視了常規設計的重要作用。現代設計的方法較多，且涉及學科較廣，虛擬的設計、優化的設計、計算機輔助的設計、可靠性的設計、并行的設計、有限元的設計等都是現代設計中經常使用的設計方法。由于現代設計方法的通用性較強，比如:在優化的設計方法中，其理論基礎不僅可以在機構的和零件的優化設計中使用，還能在建筑工程和電子工程等領域中使用，因此現代設計的發展較為快速。現代設計發展迅速的表現如下:1、機構的計算機輔助設計和計算機輔助設的并行發展。2、機械的優化化設計和優化設計。3、機械的可靠性設計和可靠性設計。4、設計過程更為數字化，既要對工程中確定性變量的數學建模和描述進行完善，還要對非確定性變量的數學建模和描述進行研究。5、設計過程更為智能化和自動化，不僅要對各種方法庫、數據庫、知識庫進行研究、健全、發展，還要對商品軟件的研發自學習、自適應、自編程，例如:對信息、數據、知識獲取和處理技術的研究。6、對多目標和不可微模型進行優化、對工程的不確定模型和動態的多變量進行優化等優化程序和優化方法的研究，并且優化程序和優化方法的研究已經發展到了對廣義工程系統領域的優化。7、對網絡的協同設計和并行設計的技術研究、方法研究、軟件研究。8、對仿真虛擬的試驗研究、對虛擬設計的研究、對快速形成仿真虛擬的研究，這種研究是把計算機的仿真作為研究基礎，集智能技術、人機工程、成形技術、多媒體技術、光電傳感的技術、并行工程、材料、計算機的圖形學等為一體的綜合性研究。9、對CAD技術應用、推廣、發展的研究，在CAD技術的研究中其關鍵內容是對功能性較強的商品軟件進行研發。10、對微型機電系統的應用技術、設計方法、設計理論進行研究，例如:智能計算、納米技術、微型機械的系統和微型機器人的系統的設計與計算。11、對關于生態設計的理論研究和方法研究，例如:對綠色的產品進行設計、對生產過程的清潔化進行設計、對產品的可回收進行設計等。12、對基礎的設計理論和共性的設計技術進行研究。

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