机械工程学科发展

机械工程学科发展（共8篇）

机械工程学科发展 篇1

机械工程学科现状及发展趋势

机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造科学两大领域。

机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。

制造科学是研究制造过程及其系统的科学。它涵盖产品设计、成形制造(铸造成形、塑性成形、连接成形、模具制造、表面工程等)、加工制造(超精密加工、高效加工、非传统加工、复杂曲面加工、测量及仪器、装备设计及制造、表面功能结构制造、微纳制造、仿生和生物制造)和制造系统运作管理等科学。

机械工程研究是先进制造技术的不竭源泉。推动我国制造业自主发展的主要驱动力是先进制造技术，而有的领域已经在国际学术界占有了一席之地。在摩擦学领域：温诗铸、雒建斌等发现在动力润滑和边界润滑之间存在一个过渡区，提出了薄膜润滑的概念、发明了纳米薄膜测量技术、建立了薄膜润滑的物理和理论模型。薄膜润滑研究架起了动力润滑和边界润滑之间的桥梁，被国际上著名专家GRANICK等评价为“是对润滑研究的一个重要贡献”；机器人机构学领域：黄真、高峰等以螺旋理论、李群、集合论等为数学工具，提出少自由度并联机构综合的普适性方法和通用自由度计算公式，主螺旋解析识别模型，一阶和二阶运动影响系数模型，以及性能与构件尺度空间模型。利用上述理论综合出数十种新机构，开发出多维力传感器、微操作机器人、地震模拟器，并为锻造操作机、伺服压力机、电铲等装备的自主设计提供了重要的理论依据；机械传动学科领域：陈学东在高速超精密运动控制研究中，率先发现并阐明了气浮轴承气旋现象产生的机理，提出了气浮气膜的支撑刚度和阻尼的计算和控制方法，提出的驱动系统分析控制软件已经用于我国大规模集成电路光刻机驱动系统的研制中。在机械工程科学方面，虽然已经取得了瞩目的创新及进展，但必须清醒地认识到，我国机械工程科学总体上还处于落后状态。

我国工程机械行业基本上是立足于国内本土市场的行业，它在国际市场上的销售额至今也只有15%左右，这和其产品的产量与销量已是世界第一的地位形成极大的反差和讽刺，其原因是：我国工程机械产品的技术创新和盈利模式与国外优质产品仍有较大差距，我国产品的全球配套能力低、它在全球市场上的布局仍无优势，前几年我国工程机械产品高速增长只是数量上的增长，并无质量上的明显攀升，这种质量中下等的大批产品是不受国际市场欢迎的，更难在竞争激烈的国际市场上占有一席之地。虽然我国工程机械产品规模已经很大，但在国际市场上依然缺乏话语权和竞争力，因为我国工程机械产品的中低端产品多，较适合国内外的中低端市场；从产品规模上来讲，我国工程机械产品有一定的宽度，但从国际市场竞争力来讲，则需要产品的高度，即产品的优质，响亮的品牌、过硬的创新技术。概括地说，我国工程机械产品是有宽度而无高度的产品。工程机械行业是一个多品种的行业，很多企业都处于不同的生存发展阶段，而都要面对不同市场的需求和各种不同层次的用户群体，更要认真考虑它们的购买能力来开发适销对路产品，才有生存发展的机会。而在工程机械产品背后，还隐藏着许多我们不能忽视的细节和我们尚未发现的隐患，以及绝处逢生的商机，所以在当前工程机械市场低迷时，我们应该静下心来，做一番研究，冷静地思考，找出市场复苏的方法。如何提升我国工程机械产品和市场的竞争力，特别是国际市场的竞争力，拥有优质的产品是企业成功的基础和关键。我国工程机械产品要走向国际市场，一定先要做到产品技术全球化，配套技术、配套硬件和维修技术的全球化、管理全球化、质量全球化、资本全球化、市场全球化、人才全球化，只有以上几项都实现了或部分实现了，我国工程机械行业才有实力和信心走出行业发展的低迷期。同时要走向国际市场一定要改变出口模式、转向海外建厂、建基地、建代销网络、海外收购、海外投资和海外建立产品研发中心等，这样我们行业出口渠道多了、营销的方式方法和手段灵活多变了，我们行业走向国际市场就会柳暗花明、前程似锦了。

机械工程行业是国民经济的支柱产业，它与其他产业相互支撑而推动生态建设和经济增长，总趋势就是：基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制造极端化。德国学术界和产业界为此提出了“工业4.0”的概念，“工业4.0”即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段，将制造业向智能化转型。主要包括两大主题和三个设想，两大主题是：“智慧工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。三个设想是：“产品”，集成有动态数字存储器、感知和通信能力，承载在其整个供应链和生命周期中所需的各种必需信息；“设施”，由整个生产价值链所集成，可实现自组织；“管理”，能够根据当前的状况灵活决定生产过程。

全球制造业格局面临重大调整。我国制造业转型升级、创新发展迎来重大机遇，必须放眼全球，加紧战略部署，着眼建设制造强国，固本培元，化挑战为机遇，抢占制造业新一轮竞争制高点。未来我国将要重点发展的制造科技主要有以下5个领域：

(1)摩擦学研究自20世纪90年代起有了长足发展，其基本经验是与纳米、生物、计算机以及与工程问题的交叉结合，发展了纳米摩擦学、生物摩擦学、表面减阻及亚纳米抛光技术等。今后的发展是进一步向学科面更宽的交叉方向——界面机械与制造科学、纳米制造摩擦学和纳米生物摩擦学方向发展。此外，中国摩擦学领域的青年学者应当进一步加强在国际学术界的影响，争取在国际学术界占有更重要的位置。

(2)机械动力学研究中，非线性动力学、复杂机电系统动力学分析和故障监测等领域已经有了很大的进展，但复杂系统及多场耦合的非线性动力学分析建模和故障预示监控依然是个国际性难题，大型复杂机电系统动力学设计仿真、微纳系统动力学分析及设计是我国学术界面临的重要前沿课题。

(3)空天及深海装备制造科技。未来飞机将进一步向大型、快速、轻型、舒适性、安全性方向发展；用于国防的各种飞行器，将向超快、精确、轻微及智能监控方向发展。高速、精确、智能化微型飞行器技术；微小制导技术；超低温、超真空、无重力极端条件下的装备设计与制造科学技术、智能作业机器人、超大型射电望远镜、适于高压腐蚀环境作业的深海装备的设计与制造技术等将得到大的发展。

(4)信息制造科技。未来20年内，量子、纳米或商业基因计算机将问世；网络光通讯技术，卫星通讯技术，都是网络的虚拟制造技术，非硅、量子、纳米、基因计算机芯片及其后封装科学技术将有大的发展；产品信息化和数字化：将传感技术、计算机技术、软件技术 “嵌入”产品，网络化这些产品的数字化和智 能化制造中都出现了虚拟化、网络化与智能化。

(5)新能源装备制造技术。由于一次能源将逐步枯竭，核能、深海能源、再生能源及清洁能源的研发和使用将大大促进该领域制造技术的发展。核能工艺及装备、深海能源探测及采掘工艺及装备、新能源和再生能源的装备制造、基于新能源的经济型汽车发动机及车辆设计与制造技术研究将得到更大重视和关注。

我国机械工程技术的近一步发展任重道远，需要每个人的努力，作为一名学生能做到的是刻苦学习专业知识，培养自主创新意识，为社会主义初级阶段做出自己的贡献。

机械工程学科发展 篇2

医疗仪器设备(尤其是大型医疗设备)是衡量一个医院硬件建设的重要标志,也是医院医疗活动的重要组成部分,直接影响到医院的经济效益和社会效益。随着科学技术的飞速发展,医疗仪器设备也正朝着现代化和数字化方向发展,其中不乏一些价格昂贵、结构复杂的大型设备,如:多排螺旋CT、大型数字减影机DSA、CR、DR、彩超、血透机、多参数监护中心CCU、心电工作站及Hotel、大型检验仪器等。如何管理、维护好这些设备,使它们能够发挥最大效益是医院管理者面临的一个非常重要的课题,不能重医轻工、等闲视之。

2 医学工程科(部)的职能和任务

医学工程科(部)的任务管理和维护好医疗仪器设备,并使之能够为医院的医疗活动提供重要保障,间接或直接为医院创造经济效益和社会效益。

2.1 设备采购

在医疗设备展销会和互联网上搜集和建立所需设备的资料信息库,尽可能地做出各厂商同种类设备的性能指标、特点、先进程度、价格及售后服务等方面的论证,为下一步招标工作做好准备。对于大型设备,会同工程技术人员和使用人员进行必要的详细考察。最后召开由院领导及相关部门人员参加的招标会,完成设备的招标采购。

2.2 医用耗材采购与供应

医用耗材是医院日常医疗活动所消耗的材料,虽然价格不高,但其消耗量非常大。在耗材的采购工作中,一定要严把质量关和价格关,选择一些有资质、信誉度好的大厂产品进行招标采购。对其保管与储存要选择通风条件良好且非常干燥的库房,分类存放。建立各类物资库存登记表,严格掌握物资的失效时间,按时发放。

2.3 设备维修与维护

设备维修与维护是一项技术性很强的工作,需要工程技术人员掌握多门专业知识,如:计算机(硬件、软件)知识,电子技术(模拟电路、数字电路、高频电路)、机械、光学及物理化学等知识,其要求比医疗卫生人员的知识面更宽。对于维修工作,可按设备特点分为大型设备和一般设备,配备若干名高职称工程技术人员维修大型设备,若干名普工维修一般设备。可再按设备类型细分为:放射、检验、超声、心电、制冷、机械等组,各组之间分工合作,还要建立大型设备维修和保养记录资料。

2.4 设备安装与验收

在设备的安装和验收工作中要做到四坚持:坚持国家标准,坚持安全标准,坚持设备性能指标,坚持合同条款,并建立安装验收报告。

2.5 技术革新、开发与技术改造[1]

要鼓励工程技术人员搞科研、开发、技术革新和旧设备的技术改造,制定相应的管理办法和鼓励政策,调动其创新积极性。

2.6 器械计量

对于需要计量的器械、仪器(如血压计、测重器具、ECG装置、X线装置等)要定期进行测量和校准,指派专人担任计量员,配备计量仪器,建立计量登记表。

2.7 报废设备的评价、鉴定与处理[2]

医工科抽调专业技术人员配合医院相关部门成立大型设备报废管理委员会,依照大型设备报废程序进行设备评价、鉴定与处理,不能一概卖给废品收购站。

3 医学工程学科建设中存在的问题

3.1 领导不重视

俗话说得好;“只有不合格的将军,没有不合格的士兵”,“兵熊熊一个,将熊熊一窝”。领导不重视,什么事都办不好。据调查,许多医院管理者存在医学工程部门不直接为医院创造效益,维修设备还要花钱的思想,将其视为一个不值得重视的辅助性部门。甚至一些医院认为该科室可有可无,有一两个懂点电的人员或电工即可。有些医院将该部门与电工、水暖、房屋修缮等统统隶属于总务科管理。有些医院则将该科室与药剂科混在一起。

3.2 医学工程技术人才匮乏[3],编制不合理

由于我国高校医学工程专业设置比较晚,现阶段医院中从事医学工程的技术人员大部分都是相近专业转换而来。加上单位对医学工程技术人员的培训、培养不够重视。医学工程技术人员的职称晋升、福利待遇、收入和临床医生相差甚大,使其工作积极性大大降低。因而造成工程技术人才严重流失和匮乏,更谈不上合理编制。

3.3 主管领导存在行业不正之风

当仪器设备(尤其是大型设备)出现故障时,有些医院的主管领导以各种理由为借口,委托社会维修人员维修或买保修,借此捞取好处。

4 医学工程学科建设

4.1 领导重视

医学工程学科的发展、建设与医院领导的重视程度密切相关,院领导要充分认识医学工程部门在医院中的重要性。只有这样,医学工程学科才能得到良好的发展与建设。

4.2 建立独立的医学工程学科

医学工程科的作用非常重要,其任务也很繁重,属于系统学科,需要建立一个独立部门。国家在三甲及以上级别医院的评价验收标准中要求:医院必须有医学工程科建制,不能简单地与其他科室合并或委托非专业科室代管。科负责人要选择精通专业知识、具有相当管理水平、有一定领导艺术德才兼备的人担任,不能随便选择非专业人员作为负责人。

4.3 医学工程科人员编制与专业技术结构探讨

由于医学工程学科的任务和性质,在大中型医院,需要本专业副高及以上任职资格的科主任1名。有条件的可配备具有相同或低一级职称副主任1名;电子及硬件副高或工程师1名;机电一体化副高或工程师1名;软件副高或工程师1名;机械工程师1名;制冷工程师1名;普通技师或技工3～4名;采购、会计、库管各1名。整个科室需要13～15人,这是基本人员编制。

4.4 工具与检测仪器配备[1]

对于医学工程科来说,基本的工具与检测仪器是必需的。除了钳子、螺丝刀和万用表等通用工具外,还需要台钻、沙轮机、焊接设备(电焊、气焊、氩弧焊)、真空泵。有条件的医院还需配备精密车床、计量器具。检测仪器需要数字示波器1台;网上查询器件、资料、软件编程和库房管理需要计算机2台;还需要配置仿真机、编程器和电路板测试分析仪等。

5 制度建设

5.1 制度类型

医学工程科由于任务繁多,制度分类也显得十分复杂,总体可分为两大类。对整个科室而言,首先要建立科室工作任务及奖惩制度、大型设备维修细则及管理制度、技术资料及档案管理制度、工具及测试仪器管理制度、计量工作细则、设备、耗材招标采购细则、库房管理制度、设备报废程序及办法、报废及废旧设备处理办法、职工培训计划与实施细则。对每个岗位而言,需建立科主任、电子软硬件工程师、机械制冷工程师、技师技工、会计、库管人员职责范围及工作细则。

5.2 关于管理制度中几个值得重视的问题

5.2.1 技术资料、档案管理

对于技术资料、档案管理应配备专门的资料、档案文件柜,存放仪器设备的招标采购相关资料,维修技术资料,大型设备的维修记录等。由科主任或指派具有相当专业知识的人员负责。建立技术资料登记台,建立资料增添和丢失记录,建立资料借还制度。

5.2.2 技术业务培训和再提高

随着科技的发展,技术人员的知识也需要进一步更新和扩充。应把技术人员的进修与培训作为一项重要任务,积极与设备厂商协调,建立培训关系和计划[4]。在科室内部,每周开展1～2次技术讲座或设备疑难故障检修讨论会,并邀请一些有知名度的工程技术人员讲课。

5.2.3 故障判断的准确性和维修步骤的规范化

在设备维修方面,由于设备的复杂程度和多样性,维修步骤虽然不能千篇一律,但在专业方面,一些基本步骤还需要规范化。强调通过各种检测仪器和手段,要努力做到准确判断,精细维修,不能马马虎虎,以免造成设备故障扩大和不安全因素,造成人为的经济损失和不良影响。

5.2.4 奖罚制度

奖罚制度在科室管理方面是非常重要的。对在技术发明、改进、改造方面,大型设备维修中故障分析透彻、判断准确、修复及时、科研与论文发表等方面有贡献的人员,要报请医院给予适当的物质和精神奖励。相反,对于工作不认真仔细、误判误修,给医院和科室造成损失和不良影响,不能积极修复设备、拖拖拉拉的人员,也要报请院方给予一定的批评教育和处罚。

5.2.5 工作积极性问题

提高职工积极性是搞好工作的关键,分配制度是调动职工积极性的重要因素,各个医院都在探讨这个问题。个人认为:要建立合理的奖金分配制度,体现多劳多得的原则。可采用硬性指标与奖金挂钩。修复设备的准确性、快捷性、经济性、服务态度及设备的完好率等因素都集中体现在临床科室对维修技术人员的满意度[5]。用它作为一个硬指标,占70分,每月由临床科室考评1次;工作态度与纪律性占30分,每月由科主任考评1次;科研与技术能力(科研项目,技术改造,技术革新,发表论文)占40分,每半年由全科集体考评一次。这样,总分为140分,奖金调节系数为0～1.4。每人奖金的计算公式为;奖金数=(全科奖金总数/全科总分数)×每人分数。在科室内部,每人的奖金得到了调节,有效提高了工作积极性。

6 结束语

在实践中,我们通过有效的管理制度和措施使医学工程科各方面的建设有了长足发展,管理实现了制度化、科学化。临床科室满意度提高,科室内部和谐,所有人员的工作积极性很高,各项任务完成出色,为医院的发展作出了贡献,得到了医院的表彰和奖励。

摘要：提出了医院医学工程学科建设与发展的雏形,叙述了医学工程科的职能、任务,并对其建设和发展中存在的若干问题进行了分析,探讨性的提出了一些建设性意见和看法。详细说明了医工科的人员编制、仪器工具配置等情况。重点论述了科学化管理和制度建设中的技术资料档案管理、技术业务培训和再提高、奖罚制度、工作积极性等问题,使医工科的管理水平有了进一步提高。

关键词：医院,医学工程,医疗,设备,管理制度

参考文献

[1]栾振涛.加强科室整体建设确保医工学科健康发展[J].医疗卫生装备,2007,28(12):1-2.

[2]郑小溪,李怡勇.医院医疗设备购置和设备管理的现状及对策[J].医疗卫生装备,2008,29(1):67-68.

[3]胡磊星.医疗仪器管理与维修理念的创新[J].医疗卫生装备,2007,28(7):44-45.

[4]赵杰宇.关于加强医院医学工程学科建设的思考[J].医疗卫生装备,2006,27(9):76-78.

我国工程管理学科现状及发展 篇3

【关键词】工程管理；学科教育；发展现状；问题建议

现阶段，我国工程管理水平相对较为低下，拥有很大的改进空间。故本文旨在探究其发展方向和趋势的基础上，对其教育现状和建设中问题进行深入的分析，以探讨其有效发展措施，从而为我国培养更多高质量工程管理人才，并促进学科教学水平不断提高。

一、工程管理学科的教育现状分析

当前，通过对我国工程专业的教学年限、内容等环节的分析，可将工程管理学科划分为两大类，一是属于经济类或管理类教学范畴；二是纳入建筑类与土木工程类教学范畴。此外，也有极少数院校将其单纯当作院系开展教学。而就办学层次来说，工程管理涉及在职培训、专本及研究生等各方面教学。不过，虽然各院校办学体系存在差异，但其均以培养社会需要的专业工程管理人才为最终办学目的。同时从课程体系分析，大部分高校皆开设了经济、管理、法律与技术这四个课程，且在工程管理专业则设置了工程项目、国际工程、物业及透析管理与房地产开发经营五门课程。

二、工程管理学科建设中暴露的问题

目前，工程管理学科建设过程中存在许多问题，对我国培养工程管理专业人才影响严重，而其最主要的问题即课程体系缺乏特色，结构生硬松散，实践教学环境不合理，无法达到预期效果。首先，就课程体系设置来说过于一成不变，无论是学生采访或网络上的资料，土木工程专业较之工程管理专业的毕业生更具优势，这无疑背离其专业的核心特色，致使其处于尴尬局面。其次，就结构生硬松散来说，当前工程管理专业更侧重学生能力培养，却忽略其四门课程间的必然联系，这完全背离其专业需要综合建立跨学科课程体系的初衷，不利于工程管理專业建设和专业性人才培养。最后，也是最关键的是没能意识到实践教学的重要性，再加上缺少资金技术的支撑，无法提供给学生更好实践的环境和地点。即便部分高校具备实践教学的条件，然而因时间安排不合理同样缺乏对学生专业培养的帮助。

三、工程管理学科的发展措施

（一）优化课程配置，突出办学特色

由于工程管理专业缺乏办学特色，致使其专业毕业生就业竞争优势全无，也导致工程管理专业地位尴尬。因此，要有效改变这一状况，就必须优化专业课程设置，科学定位其特色。而工程管理专业课程体系主要构成包括四门课程：经济、法律、技术与管理。鉴于此高校建设学科之前应综合考虑院校办学宗旨、市场需求及学科优势等因素，通过合理调整课程比例与课时来定位其课程体系特色。例如，建筑类工科院校对工程管理专业的定位，是集中于管理学与土木工程学两者之间；财经类院校则以投资造价管理和房地产经营管理为主要方向。但无论那种院校其最终都是在全面掌握市场需求的基础上，对整个学科建设具体配置进行明确的。

（二）重新确立四门课程间的关系

当前，我国大部分高校对工程管理专业中最主要的四门课程研究整理相对浅层，造成该专业教学中生硬地组合经济、管理、法律及技术这四门课程的内容。由于缺乏对其内在关联性的深入探究，导致学生学习起来不明所以，这严重制约了对专业人才素质的培养。从学科定位来分析工程管理属于跨学科专业范畴，其课程特征以交叉性为主，因此这就必须对课程进行重新的梳理，当然梳理期间还要注重课程间的横向联系，从整体角度出发进一步合理配置四门课程，使之形成合理有效且互补的课程模式，方可实现教学资源利用率提高的目的。但鉴于实践教学中工程管理专业建设时间相对较短，故其大部分专业理论需要通过两个及上的学院教师共同完成，这也就会造成因教师间沟通乏力所致的自成系统问题，所以学科建设过程中必须加强专业师资队伍重组，为教学活动开展提供充分有利的保障，以便学生进行更好的学习。

（三）优化教学实践环节

上述分析中提高我国高校对工程管理学科实践教学环节重视程度不足，而产生这一现象的原因具体来说有两方面，其一是缺乏必要的实践时间，以及缺少资金技术的有利支撑；其二是实践教学时间安排有失合理性。基于这种情况来说，应从这两方面着手：首先，对实践教学进一步加大投资力度，通过各渠道筹措资金，并积极与各事业单位签订合作协议，以供学生进行实践学习。同时也要注意引进先进技术，确保教学中不会因资金技术的匮乏而忽略实践环节，甚至因此而无期限停滞，以此保证学生充分认识和了解专业知识，提高其在社会发展中的地位。其次，合理利用理论课程以外的时间，展开针对性的实践教学活动，加深学生对本专业知识的理解，提高学生观察、分析和理解的能力。

结束语

工程管理作为近几年兴起的一门新兴学科，其体系在可持续发展中明显不够完善，特别是学科建设中存在许多亟待解决的问题，为此，只有解决工程管理人才培养的弊端，比如对其主要课程之间的关系进行全新的认识，加强课程配置和教学实践环节优化等，才能从真正促进学科健康发展。

参考文献

[1]桑艳.浅析我国管理科学与工程发展现状及发展趋势[J].财经界，2015，（23）：349-350.

[2]郑子辉.我国工程管理学科现状及发展[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（15）：5939-5940.

[3]贺志豪.我国工程管理学科现状及发展[J].工业B，2015，（27）：12-12.

作者简介

机械工程学科简介 篇4

机械工程学科简介

一般认为，人类文明有四大支柱科学：材料科学、能源科学、信息科学和制造科学。没有制造就没有人类，恩格斯在《自然辩证法》中讲到：“直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具开始的。”的确，人是从制造第一把石刀开始的。毛泽东在《贺新郎·咏史》一词中，一开始讲说：“人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。”

制造业是现代文明的支柱之一，它既占有基础地位，又处于前沿关键地位，既古老，又年青；它是工业的主体，是国民经济持续发展的基础；它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等进步的依托，是社会现代化的动力源。制造是人类创造财富最基本、最重要的手段。机械工程学科是为机器制造业服务的学科。

机械工程的内涵

机械工程学科包括机械设计及理论、机械制造及自动化、机械电子工程和车辆工程四个二级学科。机械设计及理论是对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基础技术学科。它的主要任务是把各种知识、信息注入设计中，加工成机械制造系统能接受的信息并输入机械信息系统。机械制造及自动化是指接受设计输出的指令和信息，并加工出合乎设计要求的产品的过程。因此，机械制造及自动化是研究机械制造系统、机械制造过程手段的科学。

机械电子工程是20世纪70年代由日本提出来的用于描述机械工程和电子工程有机结合的一个术语。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机技术为一体的工程技术学科。该学科涉及的技术是现代机械工业最主要的基础技术和核心技术之一，是衡量一个国家机械装备发展水平的重要标志。图1-1所示为机械工程学科的技术构成。

设计与制造是两个不可分的统一体，忽视了这一点就有可能出现以下问题：若轻制造，用先进的设计技术，就可能制造出“质量不高的先进产品”；反之，若轻设计，用先进制造技术，又可能制造出“落后的高质量产品”。只有用先进的设计技术设计出适应社会需求的产品，以先进的制造技术制造，才能形成对市场的快速响应。

机械设计及理论学科的研究对象包括机械工程中图形的表示原理和方法；机械运动中运动和力的变换与传递规律；机械零件与构件中的应力、应变和机械的失效；机械中的摩擦行为；设计过程中的思维活动规律及设计方法；机械系统与人、环境的相互影响等内容。

机械制造及自动化学科包括机械制造冷加工学和机械制造热加工学两大部分。机械制造发展至今，正由一门技艺成长为一门科学。机械加工的根本目的是以一定的生产率和成本在零件上形成满足一定要求的表面。为此，正在逐步形成研究各种成形方法及其运动学原理的表面几何学；研究材料分离原理和加工表面质量的材料加工物理学；研究加工设备的机械学原理和能量转换方式的机械设备制造学；研究机械制造过程的管理和调度的机械制造系统工程学等。

机械电子工程的本质：机械与电子技术的规划应用和有效的结合，以构成一个最优的产品或系统。机械电子方法在工程设计应用中的基础是信息处理和控制。有些人可能对：“机械电子学”产生反感，机械工程学科简介 认为它“仅仅是控制工程的改头换面”，持这种观点的人没有认识到采用和结合电子技术与计算机技术对机械系统设计方法产生的直接影响。事实上，用机械电子工程的设计方法设计出来的机械系统比全部采用机械装置的方法更简单，所包含的元件和运动部件更少。例如，以机械电子方法设计的一台缝纫机，利用一块单片集成电路控制针脚花样，可以代替老式缝纫机约350个部件。因为将复杂的功能(如机械系统的精确定位)转化为由电子来实现，会带来了很多方便。多年来，机械工程、电气工程和电子工程早已相互结合。机械设备与电气设备是相互依存的关系。

车辆工程一般分为汽车理论与设计、汽车造型与车身设计、汽车发动机3个研究方向，它们分别是车辆工程与机械工程、工业艺术设计、动力工程之间的交叉学科方向，同时还与材料工程、电子工程、控制工程等学科互相交叉。车辆工程学科主要研究汽车、机车车辆、城市轨道交通车、拖拉机、工程车辆以及包括军用车辆、特种车辆等等在内的一切陆上移动机械的理论、技术和设计问题。车辆工程从初期涉及到力学、机械设计理论、动力机械工程理论、牵引动力传动理论，到今天已拓展至与计算机控制技术、电子技术、测试计量技术、交通运输、控制技术、艺术设计等相互融合，可谓“内外兼修”。

机械工程的本科专业

如前所述，机械工程学科下设四个二级学科(博士、硕士专业)：机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程和车辆工程。机械类专业在1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中有机械设计制造及其自动化、材料成形及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程四个专业。

由于部分高校有自主设置专业的权利，所以在有些高校招生目录上依然可以看到诸如车辆工程、机械电子工程或机械工程及自动化等本科专业。

下面就这四个专业的设置和要求作一介绍，重点是机械设计制造及自动化专业。

1.机械设计制造及自动化专业

1.1专业方向和特点

机械设计制造及自动化专业包括了很广泛的内容，按照1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》，机械设计制造及其自动化专业涵盖过去的机械制造工艺与设备、机械设计及制造、汽车与拖拉机、机车车辆工程、流体传动及控制、真空技术及设备、机械电子工程、设备工程与管理、林业与木工机械等专业。

机械设计制造及其自动化是一个跨机械、材料、控制、电子、计算机信息、管理、经济学等多学科的综合性应用专业，涉及现代机械制造中的一些很热门、尖端的课题，如计算机辅助机械制造、微机械加工等。该专业加入了“自动化”元素，以“机为本、电为辅”，实现“机电一体化”。

机械设计制造及自动化的发展方向是进一步的机、光、电结合以及机械和控制等几方面的一体化，发明、研制、设计和制造具有“智能化”的功能性强的机器，在各领域中都是迫切需要的。当代各个技术领域发展都非常迅速，因此专业建设应能及时地适应并体现这方面发展的需求。

该专业的业务培养目标是：培养富有责任心、具有主动性和创造力、知识面宽、适应沟通能力强，以及在机械工程及自动化领域和相关、交叉领域内，从事科学研究、工程设计、制造开发、运行管理及经营等方面工作的复合型高级工程技术人才。

机械工程学科简介 按照国务院学位委员会和教育部1998年联合颁布的《普通高等学校本科专业录》中规定的对机械设计制造及其自动化专业的业务培养要求，该方向毕业生应具有以几方面的知识与能力：

(1)较系统地掌握专业领域宽广的基础理论知识并具有专业领域内某个研究方向所必需的专业知识，了解学科前沿及发展趋势，具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础；

(2)具有专业必需的制图、设计、计算、检测与控制、自动化、文献检索等基本技能及

较强的计算机和外语应用能力；

(3)具有机电产品和系统的研制、开发、制造、设备控制、生产组织管理及经营的基本能力；(4)具有较强的自学能力、创新能力和较高的综合素质，具有一定的科研工作能力。

虽然现代机械为多学科知识综合应用的产物，但专业的培养目标还是以机械类中设计制造及其自动化方面的基础知识为其主要内容。毕业生应能具有在工业生产第一线如设计部门、生产部门(车间、生产装配现场等)独撑一面的实际工作能力，不但要掌握专业知识，如机械设计与制造以及自动化方面的知识，而且还要求具备诸如科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面知识。如果知识面过窄，只掌握业内技术知识，则在面临科技新产品开发、应用研究等方面问题时，便会不知所措，错过产品开发的好时机，给企业造成损失。市场经济需要懂得运行管理和经营销售方面技能的产品设计者，市场需求决定了产品的未来命运，从而也决定了企业的命运。

1.2专业地位和应用

在一些以理工科为主的大学中，机械类专业的课程基本上各系中都有设置，机械类的最终产品，现在大都是机电一体化、机光电一体化的产品，找不到一种脱离机械而能独立存在的工业和产品。比如医学，似乎和机械没有多大的关系，但医疗中的一些诊断设备，如CT机、核磁共振仪等都是现代高级机电产品，现代医学对机械的要求愈来愈高，并越来越依靠机械。在我国传统的中医中药行业中，中药成品化，即将中药做成如同西药制剂(如针剂)一样，便于医疗操作，便于对药物的吸收，以提高药效，为此，也必须加强在中医中药制作中的机械化和自动化。再比如电子工业中，有的线路板上有成百上千个焊点，现代的生产工艺，只要把线路板在熔化了的焊锡槽里一浸，就可以完成，从根本上摒弃了原始手工焊接的生产方式，使质量更有保证，工时大为缩短，从而降低成本。

在这样的生产过程中，线路板输送、浸锡等各步骤离开机械化设备是不可设想的。如果还是手工焊接，不仅费时费力，而且质量还不能得到保证、成本不能降低，同时产量也会受到限制，家用电器也就无法普及了。

汽车、拖拉机等车辆工程方面均以机械类课程为主课。而其他如仪器仪表类、化工类、电子类、光学类等专业则属于近机类或非机类，在这些专业，一些机械专业的技术基础课程也作为重要的专业基础课加以设置。

机械工业是一切工业的基础，这本身就确定了它重要的地位。机械类专业的某些课程是理工科高等院校各类专业的共同基础课，如机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等，只有在掌握这些课程知识的基础上，才能继续后续课程的学习。随着现代科技的发展，有些产品被淘汰，被其他更新、更先进的科技产品所取代，比如晶体管淘汰了电子管。但至今，机械设计制造及其自动化专业不能被其他专业所代替，它一直是综合科技中最基础因而也是很重要的专业，具有重要的地位。

机械设计制造及其自动化专业的设置，避免了原先纯机械的局限性，拓宽了毕业生的就业领域，改

机械工程学科简介 变了以前机械专业的毕业生主要在机械设计、机械制造领域就业的局面，使更多的学生毕业后能够进入到计算机、电子、通信、金融甚至房地产等领域，从事技术管理工作。像中国机械进出口总公司、中国电信集团公司、中国北方工业、北京机电研究院等单位都有大量的该专业毕业生。近几年来，供需见面、双向选择，使得学生毕业后的就业门路更加宽阔，外企、合资、国营、民营甚至私营企业里，都有该专业生工作的身影。毕业后自己创业的，也大有人在。

1.3前沿领域和新技术

20世纪是人类文明、科技发展最光辉的百年。这个人类历史长河中短短的一瞬间，人们首先用汽车解脱了双脚的步行之苦。尽管18世纪就发明了火车，但受到铁轨的限制，而未能广泛使用。虽然在1885年就发明了汽车，但直到1908年福特汽车开始大量生产后，才使得汽车成为普通的产品。自1927年林德伯格成功地飞越大西洋之后，便开始了动力飞行。34年后，第一个宇航员加加林又进入了太空，实现了太空飞行的梦想，到20世纪末，人类已能冲出太阳系，开始在太空建造居住地——宇宙空间站。人类将往返于地球与空间站之间对苍茫太空进行探索和开发。在这百年之内设计制造出了各种加工机床、机器人、电子芯片、计算机、电视机和各种方便快捷的通信设备，这一切使人类的生活方式和生产方式发生了极大的变化。

在21世纪，人类的生活将会更加辉煌、更加绚丽。汽车将既能在地上跑又能在空中飞还能在水里游，飞机将以几倍的音速飞行，而宇宙飞行也将向普通人开放。人类可以自由地在陆地上、海洋里甚至太空中居住，地面运输主力将是极高速的磁悬浮列车。微型机器人可以通过注射器进入到人的血管中为人治病，使人的寿命大大提高。可视电话使人们可以看到万里之外的亲朋好友，并且能如同面对面的相视交谈。人们的住宅将成为高度自动化的、可遥控的、宽敞的艺术建筑。新技术的应用将使太阳和海水成为主要的取之不尽、用之不完的能源。人们将设计制造出现在无法想象的未来产品，使人类的生活质量空前提高。

在我国，虽然机械工业仍然比较落后，但也在不断地发展，机械工业已有了很大的飞跃，已经成为世界制造工大国。

在机械学术研究方面，我国在很多领域中已赶上国际水平，并挤身于世界领先行列。比如，机床颤振非线性理论、电接触可靠性理论、超塑挤压定形规律、圆弧齿轮强度分析理论、农机仿生减阻脱附机理、弹性流体润滑理论、空间并联机构理论和计量型原子力显微镜等方面的研究已达到国际先进水平。

在新发明、新创造方面，有渐开线环形齿球形齿轮机构、高温下材料力学性能测量装置、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、等角速万向联轴器、稀土化合物摩擦学特性和测试装置等。

在有些领域中，理论已转化为生产力，产生了很大的经济效益，如系列飞机安全可靠性研究、大型汽轮机组轴承系统的摩擦学设计、机器人离线编程系统HOLPS及其应用等。

科技发展至今，时代对机器的要求、对机械的要求，早已不像从前那么简单了。不同学科的交叉融合将不可避免地产生新的学科聚集。经济的发展、社会的进步与人类新的需求又对当前的学科产生了新的要求和期望，这种学科的聚集与对学科的期望，形成了科学的前沿。这种前沿也可以理解为已经解决了的课题和尚未解决的课题之间的界域。当然这个前沿是随时间和发展程度而向前推移的，这种动态前沿的前进将给人类带来更多的辉煌和希望。因为昨天的末解课题，明天会解决，而已解决的问题与更待解决的问题之间又将形成新的前沿。

机械工程学科简介 多种学科的综合应用或称它们的集成，特别是包括了信息科学、材料科学、控制科学、生命科学、纳米科学、管理科学等科学与制造科学的交叉融合，组成了21世纪机械科学的主流和前沿，在这些现代科学的交叉融合，学科的集成过程中更会将前沿向前推进，更快地改变世界。具体而言，21世纪机械工程科学的重要前沿涵盖了各种制造方法学、制造系统与制造信息学、纳米机械与纳米制造学、仿生机械与仿生制造学、制造管理科中可重构制造系统之间的交叉融合与集成。

目前，我国的经济与制造技术在许多方面与国际水平相比还有着较大差距。如大型复杂机械系统的性能优化设计、机电产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、特殊工况下的摩擦学、制造过程三维数值模拟和物理模拟、超精密和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域，虽然做了很多研究，但许多与之相关的科学技术问题尚未解决。典型的诸如并联轴机床的精度、刚度等问题仍为国际性的难题。有关制造模式的研究目前尚处于摸索阶段，虚拟制造技术还仅限于仿真模拟。

设计制造的知识、信息和数据的获取、传递和处理所涉及的应用研究、生物制造、微型机械等领域与国际水平的差距还较大，任重而道远，迫切需要有识之士投身于机械学科的发展洪流之中，这里还有许多有待开发的领域，在这些具有前瞻性、交叉性、先导性、基础性和应用性的前沿课题研究中将会大有所为。

1.4主要专业知识学习和实践

机械设计制造及自动化包括了机械设计、机械制造和自动化三个方面内容。

大学中的课程大致可分为理论基础课、专业基础课和专业课三大类。机械类的理论基础课大致包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学、计算机基础、中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等，这些课程为以后所学的各门课程打下理论基础。机械类的专业基础课大致包括机械制图、互换件与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造基础、金属材料与热处理、电工和电子技术、模拟电子技术、微机原理及应用、控制工程基础、现代设计方法等，这些课程是从理论基础课向专业课过渡的中间课程，只有学完相应的专业基础课，才能进行专业课的学习。机械类的专业课大致包括金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学、液压与气压传动、数控技术、计算机辅助机械设计、机械制造装备设计、机电一体化系统设计、CAD／CAM原理等。对于汽车与拖拉机、车辆工程、流体传动等专业方向，其专业基础课还有流体力学、工程热力学、传热学、燃料与燃烧、自动控制理论基础、现代测试技术基础、机电控制工程等，专业课还有内燃机学、车辆概论(包括车辆结构与车辆设计、汽车学)等。

在四年的本科学习期间，除以上介绍的理论基础课、专业基础课和专业课外，学生可根据自己的喜好选择学校设置的各类选修课，以扩展自己的知识面，开阔视野。通常开设的选修课有第二外语、现代机械工程、机械优化设计、内燃机设计、汽车车身结构与设计、有限元基础、机械振动学、企业管理概念、创新设计、技术经济学、工业产品造型、车辆传动、汽车造型、工业机器人，以及各类设计软件如CAD、模具设计等。以上课程，各学校、各专业视不同的具体情况和不同的要求可有不同的设置，有些学校还有其他最新课程设置，如虚拟制造等。

除以上课程设置外，机械类专业还有专业实践环节，包括实习(践)和课程设计，主要有人文社会实践、制图测绘、金工实习、电子实习、认知实习、生产实习、毕业实习、机械原理和机械设计课程设计、机械工程学科简介

机械制造工艺学课程设计、CAD综合应用课程、文献检索、毕业设计等。2.材料成形及控制工程专业

材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业，主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。它以机械学和电子学为主干学科，主要学习机械设计与制造的基础理论，掌握金属、非金属材料成型的基础理论及各类成型模具的材料选择与设计方法。目前，许多院校把它分出详细的专业方向，如根据材料本身的性质，分为金属板料成型工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计、纸浆模塑成型工艺与模具设计3个方向；依据材料成型的过程分工，分为材料成型与晶体生长、焊接成型及控制、模具与计算机辅助设计3个方向。

2.1专业方向和特点

材料成形及控制工程专业的培养目标是：培养具备机械热加工基础知识与应用能力、能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

该专业着重培养学生获得以下几方面的知识和能力：

(1)具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

(2)较系统地掌握专业领域宽广的技术理论基础知识；

(3)具有专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语能力；

(4)具有专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，并了解科学前沿及发展趋势；

(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；

(6)具有较强的自学能力和创新意识。

该专业的培养方向除了以铸造工艺技术及生产的机械化和自动化、塑性加工工艺技术及生产的机械化和自动化、焊接加工工艺技术及生产的机械化和自动化的主要目标外，还应大力研究对材料的热处理和化学处理等方面的理论和技术。

该专业研究通过对材料加热做各种不同的工艺处理，以获得所需要的不同使用性能、形状和精度。工艺过程中的温度环境与切削加工的常温环境有很大区别，材料可随温度的升高而产生结构上的变化，在某一特定温度下，施以热加工工艺，可以获得冷加工(如切削加工)工艺中不能获得的某些特殊性能，比如可以将毛坯变软，经冷加工后再变硬，可改变材料的强度、刚度等方面的性能。

2.2专业地位和应用

材料成形技术是机械制造业的重要组成部分，是任何机械的基础。它不仅是机械零件毛坯成形的基本途径，也可作为某些零件的最终成形的制造工序。材料成形工艺不仅可使原材料加工成符合一定形状要求的零件，还由于在材料成形过程中材料的内部组织、结构都将发生变化，从而影响到材料的使用性能。因此材料成形工艺担负着“成形”与“改性”的双重任务。材料的性能是保证机械零件使用安全、可靠、持久的关键，而热加工对成形件的性能影响非常大，因而对成形件的质量控制具有重要意义。没有成形设备的机械化、自动化、智能化做保障，保证成形件的质量是难以达到的，因此成形机械与设备

机械工程学科简介 的设计制造技术也就成了成形工艺稳定性的基本保证。材料成形与控制工程在保证机械产品及产品质量上占有非常重要地位。

该专业在机械工业生产的以下几个方面发挥重要作用：

(1)根据国内外市场需求，设计相应的成形机械与设备或机电一体化产品，进而研制更新型的成形机械与设备；

(2)结合成形机械与设备的改造与设计，促进热加工新工艺的研究和开发；

(3)研制开发应用于成形机械与设备系统中的自动化技术；

(4)对热成形机械与设备的性能进行测试和分析，对热成形机械与设备加工质量及性能进行检测与试验；

(5)对材料成形机械与设备制造业进行技术经济分析和生产管理的研究；

(6)开发推广计算机在材料成形及控制工程领域中的应用。

材料成形及控制工程专业的学生，毕业后既可以在高校、研究院所等科研单位从事材料科学尤其是新型材料的研究与探索，也可以在公司、企业从事设备的开发和研制，还可以在机械设备进出口公司从事业务工作，以及在企事业单位从事专业管理工作。专业及知识面的拓宽，将促进更多的毕业生更快地融入社会的各个行业之中，发挥各自的聪明和才干。

2.3主要专业知识学习和实践

该专业的理论基础课主要包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学等，此外还包括一些必修课，如中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等。必修的专业基础课主要包括机械制图、互换性与技术测量、理论力学、材料力学、机械设计基础、材料热力学、电工和电子技术、微机原理及应用、物理化学、材料科学基础、材料相变原理等。专业课主要包括热处理工艺学、陶瓷材料学、材料加热设备、材料热成形工艺、材料表面技术、材料热成形设备等。专业选修课主要有材料X射线测试与分析、材料电子显微分析、功能材料、材料物理性能、计算机在材料科学中的应用、复合材料、超微材料、精细陶瓷、锻压工艺及设备、材料CAD、粉末冶金等。专业实践环节主要有人文社会实践、金工实习、电子实习、生产实习、实践训练、机械设计课程设计、材料工程工艺设计课程设计、材料综合实践、文献检索、毕业设计等。

3.工业设计专业

工业设计专业属机械类中的第三个专业(可授工学或文学学士学位)。工业设计专业与前述的机械设计制造及其自动化专业的区别是，前者更倾向于工业产品的外形设计、广告设计、展示设计、企业形象设计和公共环境系统设计等，而后者则是以产品的使用性能、强度、刚度、结构、原理等方面为侧重点。当然，以工业产品的外形设计等方面为主要学习内容的工业设计专业，对学生的美术修养与绘画能力要求更高。

3.1专业方向和特点

工业设计专业以产品造型设计为主，同时涉及视觉传达和公共环境设计等，强调的是设计开发能力、设计实践能力、CAD应用和设计管理能力的培养。

工业设计成为独立专业的历史虽然并不算长，但它在工业领域中的作用越来越大。由最初着重于工

机械工程学科简介 业产品造型设计，发展成为包括广告设计、展示设计、企业形象设计和公共环境设计等多方面形象设计的不可缺少的专业。理工与美术的结合适应了社会发展，更适应了产品的社会竞争。随着科学技术的迅猛发展，特别是高科技专业的迅猛发展，如计算机业和通信业等，经济贸易国际化的形成而带采的激烈竞争、工业发展和资源滥采而带来的世界范围内的环境污染，为工业设计专业提出了多方面的更高的要求。在今后的发展中，除保持原来的内容以外，将在多层次、各种技术的集成和绿色环保等多方面的综合要求下，担负起更艰巨的重任。

该专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

(1)具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

(2)较系统地掌握专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工业设计工程基础、设计表现基础、设计基础、设计理论、人机工程、设计材料及加工、计算机辅助设计、市场经济及企业管理等基础知识；

(3)具有新产品研究与开发的初步能力，有较强的表现技能、动手能力和美学鉴赏能力及较强的计算机和外语能力；

(4)具有专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；

(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；

(6)具有较强的自学能力和创新意识。

3.2专业地位和应用

工业设计专业的主要内容是工业产品设计，包括设计理念、设计方法、造型材料和工艺、机械与结构、计算机辅助设计，同时也兼含现代广告设计、展示设计、企业形象设计和环境系统设计等内容。

该专业学生主要学习工业设计的基本理论与知识，具有应用造型设计原理和规则处理各种产品的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与人文、产品与环境、产品与市场关系的基本能力，并将这些关系统一表现在产品的造型中。

工业设计专业的毕业生就业门路宽、适应能力强，在电视台、广告公司、演出公司、展览中心等单位，他们工作得心应手、尽显才华，在像联想、长虹、康佳、诺基亚这样专业技术性很强的公司，他们也都有一席之地，并胜任工作。

3.3主要专业知识学习和实践

该专业的理论基础课主要包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论及数理统计、大学物理、大学化学、设计概述、设计简史等，此外还包括一些必修课，如中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等。专业基础课主要包括工业设计概论、机械与结构设计、人机工程在设计上的应用、计算机基础、工程制图基础、电路和电子技术、绘画透视、基础素描、色彩写生、立体构成、速写、设计素描、三维形态设计与模型制作、色彩构成、市场调查等，其他还有设计方法论、图案、计算机辅助图形设计、文字与标志设计、设计程序、产品设计及模型表现等。专业课主要包括电子产品设计、虚拟产品设计、产品包装设计等。专业选修课主要包括产品摄影、色彩设计、室内设计、专业外语、设计分析、市场调查、效果图、设计管理、艺术欣赏、设计心理、灯具设计、应用印刷、广告设计、展示设计等。专业实践环节有人文社会实践、金工实习、生产实习、色彩写生、毕业设计等。

机械工程学科简介 4.过程装备与控制工程专业

过程装备与控制工程专业属机械类的第四个专业，其主要由化工设备与机械专业经过拓宽专业领域范围和扩展专业内容演化发展而来。该专业既是适应国民经济发展、顺应高等教育改革变化而构建的面向21世纪需要的新专业，又是为我国经济建设的发展，尤其是为我国化学工业的发展立下汗马功劳的原化工设备与机械专业的演变发展的结果。

4.1专业方向和特点

过程装备与控制工程专业既有化工机械专业较为长久的历史，又有经过拓展充实的新的专业面貌。该专业将面向化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门，培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识，能够从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。相比过去的化工设备与机械专业方向，新名称下 的专业拓宽了面向行业范围，由化工设备与机械领域拓展为九个行业，由过去的设计、制造、研究、运行、管理老五大任务，变为工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、工程科学研究新五大任务。

过程装备与控制工程专业中的“过程”(工业)是指处理流动型材料(如气体、液体、粉粒体等)，以改变物料状态或物理与化学性质为主要目的的工业。过程装备与控制工程专业中的“装备”一词，其内涵大于装置和设备两词。根据有关资料对其内涵的解释，共同完成一个任务的一组设备为装置，生产用装置与其他辅助装置的总和称为装备。该专业不仅要掌握单独设备的设计应用，还要研究与解决设备与设备之间在生产中的联系，以及生产设备与非生产装置之间的联系。过程装备与控制工程专业中的“控制工程”，要求的程度主要有三：其一是掌握控制工程学科的基本理论、基本知识；其二是掌握控制技术；其三是了解理论前沿。从这三项要求可知，该专业对控制工程的要求为对常见的过程设备，如流体输送设备、传热设备、传质设备及反应设备等，可进行操作控制，能够选择控制元件，进行控制系统的设计。

过程装备与控制工程专业具有区别于其他产业机械的显著特点。首先，过程装备(例如化工装备)的设计、研究、开发、制造和运行，都与装备内部的物理的或化学的过程密不可分，与其外部所提供的环境条件密不可分。其次，由于装备运行工艺过程复杂多样，有大到千万吨级的巨型炼油装置系统、百万吨级的大型烯烃成套系统，小到数吨级高纯度精细化工产品装置系统及涉及人造血浆制备系统等，这就要求从事过程装备的设计、研究、开发的技术人员必须同时具备“过程”与“装备”两个方面的知识基础。

随着现代科学技术的进步与发展，大型化、精细化、自动化的过程装备中，流程参数(如温度、压力、流量等)与过程的进行必须精确地自动控制，这样才能达到装备高效、安全、可靠地运行。过程装备与控制工程专业将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科(例

如化工、机械、控制)紧密地结合在一起，充分体现出21世纪技术发展的方向，也展现出过 程装备与控制工程专业“过程(化工)、机械、控制”三位一体的专业特点。

4.2专业地位和应用

化工机械专业改造为过程装备与控制工程专业之后，专业面拓宽，覆盖了原有化工设备与机械专业，以及真空技术与设备、制冷与低温技术、液体机械与流体工程、天燃气储运工程、制糖工程、油脂工程、机械工程学科简介 纸浆造纸工程、制药工程等专业的部分范围。这些专业可以算作“过程”工业的一部分，化学工业在这些工业中占有较大的比重。不论哪个工业部门，生产装备都是其行业的支柱，由此可见，该专业仍然会在其对应的行业范围内占有重要地位。

过程装备及控制工程专业的设置是经过多方调研和反复论证之后才确定的。在修订新的专业目录工作之初，原想将化工机械专业划归机械设计制造及其自动化专业。一些院士、专家和各高校教授与负责人从专业特点和重要性出发，提议教育部将其改为现在的专业名称。教育部接受了各方的建议，在机械类专业中保留了此专业。这个小小的故事也说明了该专业在国民经济中的地位，说明了化工机械专业经过改造后与国家工业体制、国民经济发展的需要、我国高等教育体制改革是相适应的。

该专业的应用范围是广泛的。首先，化工设备与机械专业的毕业生已经走出单纯的化工机械或化工行业，每年仅有10％的毕业生留在化工机械制造行业工作，85％以上的毕业生进入化工、轻工、以及其他各行业工作。教学内容变更后，其知识能力结构从“化工＋机械”扩展为过程工业、机械、控制和管理四个方面，更加符合整个过程工业的需要。

4.3主要专业知识学习和实践

过程装备与控制工程专业的特点是“过程”、“机械”、“控制”三结合。理论基础课和前几个专业大致相同，主要的专业基础课和专业课有物理化学、化工计算、化工原理、工程热力学、流体力学、粉体力学、计算机控制技术、计算机应用技术、化工装置设计、控制与管理技术等。各学校在拟定教学计划时，略有差异。各门课程在四年的学习中形成几条知识线：由政治理论系列课程组成思想教育一条线；由大学英语、科技外语、专业外语、文献检索等课程组成外语学习和应用一条线；由机械制图、计算机制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料和机械制造基础等课程组成机械设计一条线；由化学、物理化学、化工原理等课程组成化工基础一条线；由大学物理、电工学基础、电子学基础以及过程控制基础等课程组成电控基础一条线。按照教学改革中的要求，专业课一般开设化工机械、过程控制基础、化工单元操作与设备等，此外还有有限元、断裂力学等选修课。

该专业的主要专业基础课和专业课有：

(1)化工技术基础课群，包括物理化学、工程热力学、化工原理，主要学习化学工程原理、化学热力学的溶液、相平衡理论以及节能技术的原理，其中化工原理是最为重要的化工基础课程，它主要讲授传质单元操作、流体流动时的理论计算和各种传热过程的基本理论。

(2)电学及控制基础课群，包括电路与电子技术、控制系统设计、仪表与测试技术等，主要学习电工与电子学方面的基础知识，学习怎样测量过程装备中的温度、压力、液位等技术参数以及常用的控制系统的结构、原理特点和适用场合，学习典型单元设备(流体输送设备、传热传质设备以及化学反应器等)的控制方案等。

专业课包括过程装备设计和过程机械等课程，各学校采用名称差别较大，也有一些学校在课程名称上仍用化工容器设计、化工设备设计、化工机器等名称。在学习化工用设备及机器的基础上，扩大到其他过程行业。专业课主要学习如何设计这些专业的生产设备和机器，学习如何将这些装置组成一个成套设备。

专业课除了必修课外，开设的选修课较多，例如压力容器安全技术、化工流体密封、化工机械制造、成套设备可靠性、投资决策和成本管理、制冷技术等，各院校根据自己的科研方向和成果以及学科特点

机械工程学科简介

开设选修课或讲座，主要为开阔学生眼界，使他们了解最新技术发展状况。

实践环节也是过程装备与控制工程专业学生获得工业生产基础知识、锻炼动手能力、掌握基本科研方法的重要环节，其中包括单独设立的实验课，如物理实验、电工电子实验等，也有了解各种机械加工手段的金工实习。实践环节中还有认知实习、生产实习以及与毕业设计相结合的实习。

一些了解机械工程学科发展、现状与发展趋势的文献：

[1]王建明．科学与技术[M]．沈阳：东北大学出版社，2000．

[2]胡显章，曾国屏．科学技术概论[M]．北京：高等教育出版社，1996． [3]吴明表．工程技术方法[M]．北京：机械工业出版社，1989． [4]宋健．现代科学技术基础知识[M]．北京：科学出版社，1994． [5]周光召．现代科学技术基础[M]．北京：群众出版社，2001． [6]王中发，殷耀华．机械[M]．北京：新时代出版社，2002。

[7]《机械工程导论》教学组．机械工程导论(内部资料)．杭州：浙江工业大学，2006． [8]JonathanWickert．IntroductiontoMechanicalEngineering(机械工程导论)[M]．

影印版．西安：西安交通大学出版社，2003．

[9]陈永久．机械基础[M]．长沙：国防科技大学出版社，2006． [10]黄宝强．走进科学和技术[M]．上海：复旦大学出版社，2004．

[11]中国工程院《新世纪如何提高和发展我国制造业》课题组．新世纪的中国制造业[N]．

经济日报，2002—7—4．

[12]雷源忠，滩建斌，丁汉，等．先进电子制造中的重要科学问题[J]．

中国科学基金，2002，16(4)：204—209．

[13]宋健．制造业与现代化[J]．机械工程学报，2002，38(12)：1—9． [14]杨叔子，熊有伦．重视制造科学的研究[J]．科学时报，1999—7—14．

[15]杨叔子，吴波．先进制建技术及其发展趋势[J]．机械工程学报，2003，39(10)：73— 78． [16]杨叔子，吴波，李斌．再论先进制造技术及其发展趋势[J]，机械工程学报，2006，42(1)：1—5． [17]杨叔子．知识经济。高新科技·历史责任[J]，中国机械工程，1999，10(3)：241—246． [18]路甬祥．坚持科学发展，推进制造业的历史性跨越[J]．机械工程学报，2007，43(11)：1—6． [19]杨叔子，史铁林．以人为本——树立制造业发展的新观念[J]，机械工程学报，2008，44(7)：1—5．

材料加工工程二级学科 篇5

一． 专业概述: 材料加工工程二级学科是在原西安冶金建筑学院50年代开办金属材料和压力加工专业基础上积淀发展而成，主要从事金属材料加工相关的科学研究和技术开发。该学科1993年获准硕士点并开始招收硕士研究生，2006年获准博士点，2010年与材料学专业联合申报并获准材料科学与工程一级学科博士点，是陕西省重点学科。该专业现有硕士生导师32名，其中校外兼职导师11名。二．培养目标: 为了适应国家经济建设和社会发展人才需要，培养德、智、体全面发展的高层次专门人才，通过系统的基础理论和专业知识学习，使学生掌握材料加工及相关学科基础理论和专门知识，熟悉本学科国内外发展的最新动态；培养具有开拓创新、科研开发的研究与应用复合型人才。三．研究方向: 01轧制新技术新工艺 02材料表面工程

03.金属材料凝固组织控制理论及新技术 04复合材料制备 05金属超细晶材料制备 06材料加工过程计算机模拟 07金属材料加工过程检测与质量控制 08稀有金属材料加工 四．就业情况: 材料加工工程专业毕业生一般在国有大型钢铁、有色、汽车、发动机企业，以及冶金、材料等领域的高等院校、设计院、研究院等科研机构，从事科研、技术开发、教学、企业管理和对外贸易、技术服务等工作。

钢结构材料与工程（二级学科）

一． 专业概述: 钢结构材料与工程二级学科是材料科学与工程学科与土木工程学科（结构工程二级学科之钢结构方向）的交叉学科。涵盖了材料科学与工程学科的材料学、材料加工工程、材料物理化学和土木工程学科之结构工程学科部分内容。属多学科交叉研究领域，也是目前国内发展较快的领域，具有广阔的发展前景。该学科2012年获准设立，属于学校自主设置招生专业。二．培养目标: 热爱祖国，遵纪守法，品德良好，勇于创新，具有追求真理和献身科学事业的敬业精神，掌握钢结构材料与工程学科的基础理论、实验技能和系统的专门知识。熟悉钢结构材料与工程领域的科技发展动态，使学生成为具有从事钢结构材料与工程新产品开发科学研究、教学工作或独立担负专门技术工作与管理能力的综合性高级专门人才。

三．研究方向: 01钢结构材料先进连接技术 02钢结构材料的疲劳与断裂 03型材轧制过程模拟仿真

04先进钢结构工程材料制备工艺与高性能化 05钢结构材料腐蚀行为研究 四．就业情况: 钢结构材料与工程专业毕业生一般在建筑、土木、金属材料等领域的企业、高等院校、设计院、研究院等科研机构，从事教学、科研、技术开发等工作。

金属材料冶金制备科学与工程（二级学科）

一． 专业概述: 金属材料冶金制备科学与工程二级学科是结合我校材料学科和冶金学科良好科研及学科基础优势自主设置的专业，2012年获准招生。该专业在关注金属材料物理化学特性的前提下，强调对金属材料的制备工艺研究，即采用物理冶金或化学冶金的各种手段制备金属材料的科学和工程问题研究。

该学科同时设有二级学科博士点，招生生源涉及冶金和材料相关专业与学科。二．培养目标: 具有科学的世界观，热爱祖国，勇于创新，具有追求真理和献身科学事业的敬业精神，掌握金属材料及冶金工程学科的基础理论、基本实验技能和系统的专门知识，熟悉冶金和金属材料领域的科技发展动态，具有从事金属材料基础研究、新产品开发、工艺制定等技术工作与管理的能力。三．研究方向: 01金属材料的化学成分、组织与性能控制 02高品质金属材料制备工艺及技术 03金属材料制备过程控制及模拟

04金属材料制备过程的环保与资源综合利用 四．就业情况: 金属材料冶金制备科学与工程专业毕业生主要在冶金、材料等领域的高等院校、设计院、研究院、大中型国有企业等机构，从事科研、教学、技术开发等工作。

化学工艺（二级学科）

一． 专业概述: 化学工艺学科是在我校传统专业有色金属冶金的基础上发展设立的，2003年获准硕士点。该学科在十多年的发展中已经由最初的冶金行业科学研究逐步向功能材料、煤化工、纳米材料、资源综合利用以及电化学理论与技术等多个学科领域发展。该学科承担了多项国家科技支撑计划项目和国家自然科学基金项目，为学科发展和人才培养提供了良好的基础与平台。二．培养目标: 热爱祖国，诚实敬业，勇于创新，掌握本学科坚实的基础理论、基本实验技能和系统的专门知识，了解本学科国内外发展的最新动态；具有较强的开拓创新、科研开发和工程实践能力，成为品学兼优的化学工艺领域的研究与应用复合型人才。三．研究方向: 01 功能材料/催化剂开发与应用及废水资源化 02 电化学理论与技术及腐蚀科学与表面工程 03 煤洁净转化过程优化及资源综合利用技术 04纳米材料化学制备理论与技术 四．就业情况: 化学工艺专业的毕业研究生一般在煤化工、石油化工、材料、冶金等工业部门及环保、质检等部门从事科学研究、技术开发、工艺设计和管理等工作，或在科研单位、高等院校从事教学与研究工作。

冶金物理化学（二级学科）

一． 专业概述: 冶金物理化学科是我校建校初期的有色冶金和钢铁冶金及相关专业发展而来，1986年获冶金物理化学硕士学位授予权。该专业是由冶金工程一级学科下设的二级学科（冶金工程学科为陕西省重点学科），侧重于以物理化学手段研究和解决冶金问题。随着学科的不断发展，冶金物理化学学科研究领域涵盖了冶金热力学与热化学、冶金动力学与过程强化、冶金熔体、冶金电化学基础理论及电化学工程、有色金属二次资源化学、材料物理化学与新能源材料等。二．培养目标: 热爱祖国，勇于创新，具有科学的世界观和追求真理、献身科学事业的敬业精神，掌握冶金物理化学学科的基础理论、基本实验技能和系统的专门知识。熟悉冶金物理化学领域的科技发展动态，具有独立从事冶金物理化学基础研究、新产品开发技术工作、专业基础教学与相关管理工作的能力。三．研究方向: 01冶金资源综合回收与利用

02 采选—冶金—材料一体化新工艺、新流程 03冶金环境化学与绿色冶金 04 冶金物理化学基础理论研究 05 特种材料制备物理化学 四．就业情况: 冶金物理化学专业的毕业生在主要从事冶金、化工、材料、物理化学等工业、环保、质检等部门从事技术开发、管理等工作，或在科研单位、高等院校从事科学教学工作。

钢铁冶金（二级学科）

一． 专业概述: 钢铁冶金是冶金工程一级学科（陕西省重点学科）下设的二级学科，是我校在1958年设立的钢铁冶金本科专业基础上发展起来的，在过去的五十多的发展历程中，为我国钢铁企业培养了一大批科研技术人才，该专业于1993年获准硕士点并开始招收硕士研究生，是我校 的传统特色学科。主要进行钢铁冶金新工艺、新装备以及冶金资源综合利用等方面的研究。二．培养目标: 具有科学的世界观，热爱祖国，遵纪守法，品德良好，勇于创新，具有追求真理和献身科学事业的敬业精神，掌握钢铁冶金学科的基础理论、基本实验技能和系统的专门知识。熟悉钢铁冶金领域的科技发展动态。具有独立从事钢铁冶金新工艺研究、新产品开发等技术工作与相关管理工作的能力。三．研究方向: 01 钢铁冶金新工艺、新装备开发 02 冶金资源综合利用及环境保护 03 钢铁冶金过程模拟及工艺优化 04 钢铁冶金辅助材料应用与开发 05 高附加值钢铁产品开发 四．就业情况: 钢铁冶金专业的毕业生主要去往国有大型钢铁企业、设计与科研院所、环保、质检等部门从事科学研究、技术开发、工艺设计和管理等工作，或在高等院校从事科研与教学工作。

有色冶金（二级学科）

一． 专业概述: 有色冶金是冶金工程一级学科（陕西省重点学科）下设的二级学科，是我校传统特色学科之一，2006年获硕士学位授予点并开始招收硕士研究生。该学科主要从事有色金属的提取冶金，研究从矿石、二次资源等原料中提取、合成具有一定使用性能和经济价值的有色金属产品，其研究领域包括火法冶金、湿法冶金、电冶金、材料化学冶金、冶金分离过程，是一个研究方向较广的传统专业。二．培养目标: 具有科学的世界观，热爱祖国，品德良好，勇于创新，诚实敬业，掌握本学科坚实的基础理论、基本实验技能和系统的专门知识，了解本学科国内外发展的最新动态；具有独立从事有色冶金理论研究、新工艺和新产品开发、节能减排、环境污染控制等技术工作与相关管理工作的能力。三．研究方向: 01 有色金属冶金新工艺与新技术 02 有色金属资源高效利用与绿色冶金 03 有色金属新材料制备与增值冶金 04 有色冶金反应工程 05 有色冶金工艺模拟与优化 四．就业情况: 有色冶金专业的毕业生一般在全国各大有色企业、工业部门及环保、质检等部门从事科学研究、技术开发、工艺设计和管理等工作，或在科研单位、高等院校从事科研教学工作。

冶金热能工程（二级学科）

一． 专业概述: 冶金热能工程专业是我校在冶金工程一级学科（陕西省重点学科）下自主设置的二级学科，2012年批准设立。冶金热能工程学科是冶金工程一级学科和能源与动力工程一级学科的交叉学科，主要任务是全面系统地研究冶金工业的能源利用问题，利用相关理论和技术，结合冶金工艺过程，从能源利用和热工的角度去研究改善冶金工业的经济技术指标（如产品的质量、产量、品种、污染物的排放、企业的利润）等，从而为冶金工业的节能、降耗和减排提供有力支持，是一个前景广阔的学科。二．培养目标: 热爱祖国，遵纪守法，品德良好，勇于创新，具有追求真理和献身科学事业的敬业精神，掌握冶金热能工程学科的基础理论、实验技能和系统的专门知识。熟悉冶金热能工程领域的科技发展动态，使学生成为具有从事冶金热能工程领域科学研究、教学工作与管理的综合性高级专门人才。三．研究方向: 01 冶金窑炉热工理论与技术 02 冶金过程系统节能技术及环保 03 冶金传输过程模拟与优化 04 冶金热工设备及过程控制 05 冶金窑炉热能利用与评价 四．就业情况: 冶金热能工程专业毕业生一般在全国冶金及热能相关企业、科研部门从事科学研究、技术开发、工艺设计和技术管理等工作，或在高等院校从事科研教学工作。

冶金工程（专业学位）

一． 专业概述: 依托冶金工程一级学科（陕西省重点学科）硕士点，我校从2011年获准招收冶金工程领域全日制专业学位研究生，主要学习黑色和有色金属冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识。与学术型硕士培养的主要不同点事侧重工程应用，培养过程通过在相关企业不少于半年的实践，并完成与企业实际相结合课题的研究论文从而达到该专业的培养要求。二．培养目标: 本专业培养具有较扎实的冶金工程专业基础理论和专业知识，具有良好的工程素养，能够在钢铁冶金及有色金属冶金领域从事产品开发及工艺设计、生产组织与管理、技术开发、科学研究等方面工作的高级工程技术人才。三．研究方向: 01 钢铁冶金新工艺新技术 02 有色金属冶金新工艺新技术 03 特种金属材料制备

04冶金过程节能降耗与资源综合利用 四．就业情况: 冶金工程全日制专业学位的毕业研究生主要在国有大型钢铁企业、有色企业、科研院所等冶金相关部门从事科学研究、技术开发、工艺设计和管理等工作。

材料工程（专业学位）

一． 专业概述: 依托材料加工学科博士点和硕士点，我校从2011年获准招收材料工程领域全日制专业学位研究生，主要学习轧制新技术新工艺、金属材料凝固组织控制理论及新技术、复合材料及金属超细晶材料制备、材料加工过程计算机模拟、稀有金属材料加工等方面的知识，通过在相关企业不少于半年的实践，并完成与企业实际相结合的论文从而达到该专业的培养要求。二．培养目标: 全日制材料工程专业学位硕士是与工程领域任职资格相联系的专业性学位，侧重于工程应用。通过系统专业知识学习，使学生具有所从事工程领域的坚实的基础理论和宽广的专业知识，掌握解决工程问题的研究方法和现代技术手段；培养学生的创新意识和独立解决工程技术问题的能力以及从事工程管理工作的能力。为企业和政府机关，特别是为国有大中型企业培养应用型、复合型高层次工程技术和管理人才。三．研究方向: 01轧制新技术新工艺 02材料表面工程

材料科学与工程学科 篇6

本学科为湖北省优势学科、“楚天学者”特聘教授首批设岗学科，其中材料学是国家重点（培育）学科。学科设有材料科学与工程博士后科研流动站，建有湖北省属高校中唯一的“省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室”和“高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心”。经过五十多年的建设，学科为我国冶金工业及相关领域输送了人才近万人，培养了一批如中国工程院院士毛新平、湖北省省委常委、常务副省长黄楚平、恒大地产集团董事局主席许家印等杰出校友，已成为我国从事材料科学与工程专门技术人才培养及科学研究的重要基地。

学科现有专任教师115人，其中教授（含教授级高工）45人，获得博士学位107人，具有海外留学或合作研究经历60人。有国家“千人计划”专家2人，俄罗斯工程院外籍院士1人，全国优秀教师1人，全国师德标兵1人，教育部新世纪人才3人，湖北省“百人计划”特聘教授2人，“楚天学者计划”特聘教授9人、享受国务院政府特殊津贴5人，湖北省有突出贡献的中青年专家5人，获宝钢优秀教师奖4人，有30余人在国内外各类学术团体兼职。李楠教授2010年获中国科协授予“全国优秀科技工作者”称号，2013年被国际联合耐火材料学会选为“杰出终身会员”（国内现仅1名）。

学科进入ESI全球学科排名前1%，在耐火材料、钢铁材料、金属材料加工与成型以及煤化工四个科研方向上优势明显，特色突出。在耐火材料领域整体学术水平在国内同类学科方向中处于领先水平，在国际上具有较大影响。近5年在耐火材料低碳化、轻量化、数值模拟应用等方面，承担国家级项目54项，在耐火材料领域发表论文数量排名世界第一，被引频次全球第16位。近年以武汉科技大学为第一单位获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项，省级一等奖7项，发明专利授权170项。本学科是中国硅酸盐学会副理事长单位、中国金属学会耐火材料分会副理事长单位、中国耐火材料行业协会常务理事单位、“国际耐火材料研究与教育联盟”的国内高校唯一单位。钢铁材料方向主要开展了钢铁材料中多相组织调控、强韧化机制以及表面工程研究，建立超超临界用耐热钢、海洋用钢等新钢种设计理论及评估体系，与宝武集团合作自主开发了耐候钢、大线能量焊接用钢等，获国家技术发明二等奖、湖北省科技进步一等奖各1项。金属材料加工与控制方向主要围绕轧制过程的数值模拟及控制系统开发、组织性能控制开展研究，解决了厚差及轧制平面形状控制、组织性能预报等关键技术难题，与宝武集团合作获国家科技进步二等奖1项，省科技进步一等奖2项。煤化工方向主要开展洁净煤技术与节能减排研究，获国家科技进步奖二等奖1项；省部级科学技术一等奖3项、二等奖1项。在保持特色研究方向优势的基础上，向金属纳米催化剂、超级电容器、新型炭材料和能源材料等领域进行了拓展，在Nature Materials等期刊发表了高水平研究论文，引起国际同行关注。

冶金工程学科

冶金工程学科是湖北省现代冶金与先进材料优势特色学科群牵头学科、湖北省“楚天学者”特聘教授首批设岗学科、湖北省重点支持的优势学科和一级重点学科。学科依托的冶金工程专业是国家级特色专业建设点、是湖北省普通高校冶金类拔尖创新人才培育试验计划专业。

学科建有省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室、高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心、钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室、钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室、湖北省冶金二次资源工程技术研究中心、高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心等科研平台。学科依托国家及省部级科研平台，按照“发展特色、突出优势、多方向并进”的思路，瞄准冶金科技发展前沿，立足湖北和中南地区，辐射全国冶金行业，坚持人才培养、科学研究和社会服务的协调发展。通过近六十年的建设，冶金工程学科成为中南地区冶金类高层次人才培养与科学研究的主要基地。在第四轮全国高校学科水平评估中，冶金工程学科排名并列第五，相对排名25%（参评高校20所）。

冶金学科现有57名在职教师，其中，教授19人，副教授14人，具有博士学位45人。博士生导师10人，硕士生导师44人。有“百千万人才工程”国家级人选1人，教育部新世纪人才1人，湖北省“百人计划”特聘教授2人，“楚天学者计划”特聘教授3人、享受国务院政府特殊津贴1人。有20余人在国内外各类学术团体兼职。

学科“十一五”和“十二五”期间承担了国家科技支撑计划项目、863计划项目等多项国家级重大项目，积极加强与国内外同行的学术和技术交流，与宝武集团、韶钢、莱钢、广西铁合金等企业建立联合研究所，通过产学研项目合作，冶金工程学科为企业高附加值产品的开发、工艺技术水平的提升和节能减排做出了重要贡献；针对国家和湖北省经济建设需求，学科在绿色化、智能化冶金制造流程及品种技术集成等方向开展创新性工作，取得了一批重要成果，推动了冶金行业和区域经济的发展。与宝武钢铁集团合作，研发高品质特殊钢绿色制造关键技术，提升了我国CSP短流程生产线核心竞争力，成果获国家科技进步二等奖1项、省部级奖2项。基于冶金学理论，将多智能体理论与大数据诊断平台相结合，推动了冶金智能制造技术的发展，成果获省部级奖2项。研发了钢渣改质、余热回收、钢渣熟化的水泥绿色制成技术，为钢铁业绿色发展提供有力支撑，成果获省部级奖2项。发展了纯净钢冶炼理论，研究了耐火材料损毁与纯净钢冶炼之间的场协同关系，研发了海洋工程用系列厚钢板、过共析帘线钢、功能不锈钢等高附加值的高性能钢铁材料制造技术，助力企业转型升级，成果获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步奖3项。

机械工程学科发展 篇7

关键词：电气工程技术,电气学科,发展史

一电气工程技术的发展史

1.电磁学理论的源头

人类对电最早的认识来自于大自然中的雷电, 最早观察到的磁现象是天然磁石吸铁。但人们研究电磁现象是从十六世纪的英国开始的, 德国科学家盖利克在十七世纪中叶发明了能够通过摩擦来进行发电的仪器, 英国科学家十八世纪初期通过实验发现金属矿业作为电荷传导的介质等, 这些都是人类对电进行的初期实验, 在以后的时间里人们又发现了许多电的规律, 发明了许多推动社会发展的电器。

2.电气工程技术早期的发展历程

历史上一共有三次工业革命大力推动了人类社会的发展。十八世纪中叶到十九世纪中叶出现了第一次工业革命, 这次以英国为主的工业革命标志是瓦特发明的蒸汽机, 让人类社会的生产方式进入了机械化;十九世纪末到二十世纪中期发生的第二次工业革命以美国和德国为中心, 又让人类进入了电气化生产的社会, 并且诞生了“三大文明”和“三大技术”, 他们分别是汽车、飞机、无线电通信、电力、钢铁以及化工产业;二十世纪中期到二十一世纪初又发生了以社会生产、生活信息化为特点的新技术革命。其中第二次工业革命是由于电气工程技术的应用开始的。

3.电工理论的创立

(1) 电路理论的创立。

伏特在1778年提出了电容的概念并且写出了计算导体上储存电荷的公式Q=CU;欧姆在1826年发现了欧姆定律;法拉第在1831年发现了电磁感应定律;亨利在1832年写出了计算磁通量的公式。后来德国物理学家基尔霍夫又在1845年发现了电路中电压和电流的关系进而提出了电流定律和电压定律, 它们和欧姆定律是分析电路系统的前提。

(2) 电网络理论的创立。

通信技术的发展促进了电网络理论的进步。福斯特在1924年提出了关于电感和电容的电抗定理并以此为基础创立了电网络理论。美国科学家伯德在1945年提出了分析控制系统频域和线性电路的方法。分析复杂的反馈系统一直是困扰科学家的难题, 梅森在1953年提出了通过信号流图来解决这个难题的方式并取得了成功。

4.新技术革命推动了电气工程技术的发展

二十世纪中期到二十一世纪初发生的新技术革命, 即第三次工业革命。在此期间创立了三大理论:信息论、系统论以及控制论, 以三大理论为基础科学家发现了崭新的科学方法去研究现代科学技术和现代通信技术。

二电气学科的形成与发展

在我国高等教育学科的分类之中, 电气信息学科类属于工学门类, 有五个一级学科属于它:电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程以及计算机科学与技术。这五个学科的学科基础无太多区别, 都可以归类于对电磁现象和电磁现象应用的基础学科与技术工程的综合, 电能有以下几点显著优点:不仅是是方便传送的工业动力, 同时也是十分可靠的信息载体。

一个世纪以来, 电气工程学科已成为涵盖了不同门类交叉学科、应用领域广阔的完善的综合性学科, 并且具有弱电、软硬件、机电之间相互结合创新的学科特性。在国外, 发达地区的电气工程学科发展具有以下特点:

(1) 大量信息技术知识不同程度地融入到了学科。处于全球信息化的大趋势之下, 信息技术的进步速度达到了惊人的指数级别, 极大地推动了电气工程学科的发展, 并且电气工程领域的技术也得到了创新提供的工具与技术支持, 电气学科的发展因为它而拥有了决定性因素。

(2) 不同学科之间不断地交叉与融合, 使得研究领域得到极大的扩展, 在跨学科领域之中大量的研究得到开展。

(3) 与企业之间存在紧密的联系, 科技成果的转换简单明了, 产业技术更新方便进行。

三电气技术的发展趋势

电力工业、电气装备制造业还有大部分需要使用到电力的行业都与电气工程学科牢牢联系, 这些行业推动了电气技术的发展和应用。

1.可再生能源技术

二十世纪九十年代, 在全球的一次能源之中, 可再生能源仅仅占到18%, 专家估计到了二十一世纪中叶, 可再生能源的比例要上升到22%, 本世纪是光伏、风电、生物质发电技术的黄金发展期。本文重点介绍人类的新能源——氢能。在科学家的眼中, 氢能一直作为人类未来的能源的备选之一, 和其他能源相比, 氢能具有诸多难以想象的长处:

(1) 清洁;氢能发生化学反应, 生成水和氮化氢, 环境不会受到影响。

(2) 极其庞大的储量;人类可将海水之中的氢能用来发电以满足数亿年的需求。

(3) 高热值;热值及单位重量的发热量, 汽油的热值是氢的三分之一, 煤炭的热值是氢的四分之一。当下, 世界上许多国家正在话费大量人力物力资源来研究氢能这种能源, 不过目前对氢能的研究尚且处在实验室之内, 工业应用还仅仅存在理论之中。

2.输电信技术

在电气工程中, 超导技术的广泛应用必将是今后的大流。

(1) 利用超导储存能源。

电能被转换为电磁能, 超导线圈将它储存。除电池储能系统之外, 超导储能系统是新发展起来的新型储能系统, 对提高电网的安全性也有帮助。

(2) 超导故障限流器。

超导体超导与正常状态之间存在的转变特性, 可以用来限制引起电力系统发生故障的短路电流, 电网安全得到有效保护。

(3) 超导大容量电缆。

输电过程中的电能消耗得到有效降低, 能源效率得到有效提高。其中运用到的灵活交流输电技术, 电力系统的电压、参数、功率、相位角等参数可以通过大功率电子器来实时进行调控, 提高电力系统的安全性, 降低输电过程中的消耗。

3.磁悬浮列车

磁悬浮技术使得列车可以离开地面、不需要燃料并且进行“飞行”, 在这方面, 德国、日本的技术领先于其他国家, 他们的磁悬浮列车的最高时速突破了550千米每小时。对磁悬浮、低温超导、计算机控制与信息技术等高新技术的应用催生了磁悬浮列车这一产品。

参考文献

[1]刘建伟, 尹虎臣, 韩民晓, 等.[J].大功率变流技术;2011年04期

[2]严陆光, 肖立业, 林良真, 等.[J].电工电能新技术;2012年01期

机械工程学科发展 篇8

1 提高生物学科阅读素养，促进学生自主学习

绝大多数教师都非常重视学生的自主学习过程。然而，在实际教学工作中，往往由于学生缺乏良好的生物学科阅读素养而难以落实或深入到一定的学科知识本质。而目前在生物教学中往往出现这样的情况，学生在课堂上很少自己去认真仔细地阅读生物知识，即使阅读也只是浮光掠影式进行的阅读；或是阅读生物学科教材和阅读小说、故事一样跳读和浏览性阅读；或是直奔主题式的阅读。相当一部分学生在阅读时喜欢带着问题直接找答案。教师在教学中往往也不重视阅读，没有提高学生生物学科阅读素养的意识，只注重课堂深入浅出的讲解，认为与其在阅读上浪费时间，不如将教材内容“掰开了，揉碎了”讲给学生听，这势必影响到学生自主对教材的思考和理解。这一现象不解决，那么提高学生自主学习能力，变被动学习为主动学习，培养学生可持续发展学习则成为一句空话。

为此，教师必须有计划有步骤地培养学生生物学科阅读素养，指导学生在生物文本的阅读过程中，如何发现问题，深入思考、认真分析，解决问题。培养学生自主学习生物知识前提就是学会阅读生物文本资料，提高生物学科阅读素养。如伴性遗传，学生要完成这部分内容的自主学习，必须要有对这部分内容深入思考的阅读，理解知识的本质，并能应用于实际，解决具体问题。否则只是表面内容的识记不是真正的生物知识的自主学习，也达不到生物学科发展对学生的应有要求。这就要求教师通过各种教学设计提高学生带有生物学科特点和学科思维的阅读素养。

2 提高生物学科阅读素养，锻炼学生学科思维

近几年的江苏高考和各地模拟试卷的质量分析表明，构成一些学生感到解题困难的主要因素之一是他们的学科阅读素养的不足，往往导致题干信息不能有效提取，图文信息不能很好地把握和转化，知识不能有效地整合和迁移。按照认知学习的说法，阅读是一种知识的重建过程。生物学科里的符号、公式、方程式、流程图、示意图、表格等内涵丰富，具有一定的抽象性，同样需要相应的学科思维的阅读才能理解、转化新知。因此，带有生物学科特点的阅读是生物学习活动形式之一，是生物学科思维构建的基础。

对于生物学科而言，有效的阅读是建立生物学科知识模型和解决生物学科问题的语言基础。提高生物学科阅读素养有助于学生生物文本阅读技巧与能力的发展，有助于学生生物学科思维的形成与转换，有助于培养学生提取、整理、整合信息的能力，分析、解决问题的能力，从而提高学生的学科思维能力。

例如很多课本生物学知识的内在逻辑关系就能很好得体现生物学科思维，如光合作用探究历程。阅读这些资料的本身就能使学生对如何进行生物科学研究和生物学科思维的过程有了一定的思考。这样的内容的深入研究有利于学生提高生物学科阅读素养，掌握生物学科方法，锻炼学生生物学科思维。

3 提高生物学科阅读素养，提高生物课堂效率。

教师在课堂上必须十分重视提高学生生物学科阅读素养，运用多种形式对学生进行阅读技能训练。

对于学生来讲，学习压力使得不能有很多的时间进行学科阅读训练，同时学生的思维惰性也影响学生的学科阅读活动。此时，教师需要在学生阅读前，提出一些指向明确的问题，让学生带着问题去阅读、去思考。学生通过阅读有关资料、去找寻问题的答案，在任务的驱动下，使阅读更有效。

如在教学中教师随教学进程可提出问题让学生阅读一个或几个重点的相关段落。为了使学生对所阅读的重点段落做到字斟句酌，要常变换形式提出问题让学生阅读思考。如阅读减数分裂概念时，可提出这样一些问题：① 什么样的生物进行减数分裂？② 什么时候发生减数分裂？③ 减数分裂的结果和有丝分裂有什么不同？④ 染色体减半发生在在第几次分裂？⑤ 除数量变化外染色体种类的变化有什么规律？这些问题会使学生产生强烈的好奇心，学习兴趣极浓。教师指导学生阅读教材，使他们带着问题听课，这样就能很容易地突破难点，掌握重点。同时注意前后知识的联系，使学生在旧知识基础上掌握新的知识，既提高了课堂效率，也可促进学生生物学科阅读素养的提高。

4 提高生物学科阅读素养，实现生物知识的高效建构

具备一定生物学科特点和学科思维的阅读可以控制和调节学生主体的注意力和信息加工过程，从而提高生物知识的建构效率。

比如在学生生物知识建构中，往往有许多相关或相近的知识点，学生在理解这些内容时较易混淆。教师指导学生在阅读容易混淆的概念时，要运用对比法加以区分，通过提高学生生物知识对比阅读素养，找出异同点，从而掌握概念的实质。如线粒体和叶绿体、原核细胞和真核细胞，有氧呼吸和无氧呼吸，减数分裂和有丝分裂等。通过对比阅读，使学生辨析异同，可培养学生分析比较能力、综合思维能力、归纳概括能力、求异思维能力，有助于学生高效建构知识。

再如生物学科许多知识点都有相关的表格、插图、图解。不少同学在生物阅读相关资料时，往往对课本中的文字叙述十分重视，能仔细阅读，但对资料中的表格、插图就不太重视，眼光一扫而过。而实际上，这些插图、图解提供了大量的数据、材料，而这些往往是说明生物学概念、原理的重要依据。所以教师要图文结合，图文并重，运用图文对应阅读，能很好地帮助学生实现生物知识的高效建构，培养学生的理解能力，同时也能培养学生收集信息、图文转换能力和处理信息的能力，提高学生生物学科阅读素养。