机械工程的概念范文

前言：我们精心挑选了数篇优质机械工程的概念文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

【关键词】机械制造业，工艺对称性，概念体系，探究

1引言

当今，工艺对称性对我国机械制造业的发展有着极其重要的作用，有利于提高我国的机械制造业水平。“对称性”在数学、物理学等方面都有应用，对称性在数学学科方面表现在原点对称等方面，在物理学方面泛指规范对称性，和整体对称性，同时在机械工艺方面也有着对称性，在机械工艺方面对称性表现在各切面的中心点对称，对称的切割会使得机械品更加闪耀。对称性是人们自然生活中存在的一种现象，在机械制造业方面对称性也发挥了重要的作用。工艺对称性在机械制造的过程起到了越来越大的作用，也得到了广泛的应用，工艺对称性的功能对称性、原理对称性以及结构对称性是整个工艺对称性概念体系的主体。工艺对称性对我国机械制造也作出了很多贡献，比如说：降低机械制造的成本问题、提高机械制造工作的效率等，为了更好的提高对称性在机械制造业方面的作用，我们应该深入探究机械制造工业对称性的概念体系。

2机械制造工艺对称性的概念体系

2.1机械制造工艺对称性的概念定义

首先，机械制造是指通过各种各样的动力机械设备等生产的工业部门，机械制造事业为提高我国的整个国民经济起到基础性作用，机械制造业的发展水平是我国国民经济的重要标志。在机械制造事业中，机械制造的工艺方法、机械制造的工艺过程、机械制造的工艺设备等都属于机械制造工艺对称性。

在机械制造的过程中，首先应该考虑机械品的产品质量、成本等多个方面，再考虑机械产品的生产类型和机械工厂的条件设备等来制定合理的机械制造工艺方法。在当今社会中，越来越多先进技术出现在人们视野中，机械制造事业要想得到更好的发展，就应该研究出更多的机械制造工艺方法、机械制造工艺过程以及机械制造工艺设备。

2.2机械制造工艺对称性的概念体系分类

2.2.1工艺方法对称性。在机械产品的制造过程中，如果不同的工艺方法可以制造出来相同特征的机械产品，那么就说这些工艺方法在机械制造特征方面有一定的可替换性，这就是工艺方法对称性，这种对称性被称作为工艺方法交换对称性。比如说渗碳处理、淬火处理、冷滚压抛光等很多工艺方法，这些机械制造工艺方法都有着替换对称性。在机械制造方面对机械制造工艺方法的分类主要包括：铸造、压力加工、热处理等等，这些工艺方法的对称性在机械制造业中起到至关重要的作用。

除此以外，一种机械产品的制造特征既可以由一种机械制造工艺方法制成，也可以通过多种机械制造方法完成，这些多种机械制造工艺方法之间也存在着对称性，这种对称性被称为工艺方法分解、组合对称性。比如说在一些机械零件的成型制作过程中，既可以通过金属型铸造，又可以通过砂型铸造的机械制造工艺方法，这两种机械制造工艺方法就存在着工艺方法对称性。

2.2.2工艺过程对称性。在某一机械产品的制造过程中，不同的机械制造工艺过程假如可以得到一样的机械制造特征，那么这些机械制造工艺过程就有工艺过程对称性。在机械产品的实际生产过程中，几种不同的机械制造工艺过程可以完成一样机械特征的产品，由于工艺过程中所需时间、成本、机械产品的质量等存在着一定的差异，因此，要根据实际生产的需求来决定具体选择哪一种工艺过程。

不同工艺方法的选择就形成了不同的工艺过程，那么工艺方法中的分解、组合对称性具体应用在机械制造中，也就形成了工艺过程的一种对称性。工艺过程的分解、组合对称性表现在：由于工艺过程的多道程序之间，可以适当的增加或减少，一般说来，数量少的机械产品常使用机床等，工作的顺序也相对简单，易安排，生产数量大的机械产品则需要专用的机床来完成。此外，机械制造工艺过程在时空上也有着重复性，这些工艺过程在时间、空间以及时空组合方面都存在着对称性，随着时空的流逝，这些对称性也会不断流逝。总之，机械制造工艺过程的对称性就表现在机械产品的加工以及装配的过程中，泛指制造出同一机械特征的工艺过程在空间上的重复。

2.2.3工艺设备对称性。工艺设备其实泛指机械制造过程中用到的任何一种工具，在机械制造过程中，假如不同的工艺设备可以制造出同样特征的机械产品，这些工艺设备也存在着对称性，这种对称性被称为交换对称性。比如说插齿机、滚齿机等工艺设备的目的都是完成齿轮的加工工作，这两种工艺设备就存在着一定的交换对称性，但是这两种工艺设备的工作效率、机械制造成本有着差异性，在实际操作中，应该考虑各方面来选择合适的工艺设备。

和工艺方法、工艺过程一样，工艺设备也存在着组合、分解对称性，某一机械产品的特征可以由一种工艺设备完成，也可能由多种工艺设备组合完成，这些多种工艺设备就有着组合对称性，工艺设备组合包括刚性组合、柔性组合两种形式。

机械制造工艺对称性被应用到机械制造业的多个方面，主要是利用机械制造工艺的对称性对机械产品制造工艺过程实现自动化、智能化以提高机械产品的制造工作效率；利用工艺对称性开发智能性的工作环境，构建自动化信息系统来实现机械产品制造过程的敏捷性等多个方面。

3总结

机械制造工艺对称性应用在机械制造业的多个领域，对机械制造事业起到重要的影响作用，本篇文章对机械制造工艺对称性的概念体系做了简单的探究，分析了工艺对称性的分类以及各种对称性的意义。总的来说，机械制造对称性的概念体系的出现更加利于人们了解多种工艺对称性，也丰富了工艺对称性的内容，为机械制造工艺对称性对以后在机械领域的应用起到了重要的影响。

参考文献：

[1]冯培恩，刘伟平，马友才.机械制造工艺对称性的概念体系及其应用思路.《工程设计学报》.2010年3期

[2]王纪新.浅谈机械制造工艺对称性的概念及应用.《中华民居》.2013年12期

第2篇

关键词 CDIO 机械设计类课程 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.10.017

Abstract In order to meet the needs of the professional accreditation of engineering education， based on the concept of CDIO Engineering Education， to carry out series of machine design course teaching reform and practice， put forward the corresponding reform ideas and the specific measures from the aspects of curriculum system， teaching content， teaching methods and practice teaching， for cultivating the high engineering philosophy of high quality， strong ability of innovative engineering and technical personnel to lay the foundation.

Keywords CDIO； mechanical design series course； teaching reform

0 引言

CDIO（构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate））是由美国麻省理工学院联合瑞典几所高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系，其核心理念就是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，培养学生的理论知识、个人素质、协作能力、工程-社会大系统适应及调控能力，①其理念正好与工程教育认证的标准是契合的。因此，为切实支撑专业认证，培养具有工程理念的高素质、创新型工程人才奠定基础，倡导CDIO工程理念，重构机械设计系列课程体系和课程内容，开展教育教学改革具有非常重要的理论和实用意义。

1 优化课程体系和教学内容

机械设计系列课程具有较强的理论性，同时又要与实践紧密结合，基于CDIO 理念的机械设计系列课程教学改革首先需要重构课程体系和优化教学内容。课程体系要凸显整机设计，强化工程理念，将各门课程有机地结合起来，进而构建一种集专业理论知识、工程能力和综合素质培养于一体、体现理论教学和实践教学无缝对接的课程体系。②以 CDIO从最初的产品构思到最后机器成品运行的工程教育理念为“主线”，建立基于整机设计的机械设计系列课程体系如图1所示。

1.1 以各门课程为子系统，进行课程内容的优化重构

以往课程内容的理论学时偏多，实践学时匮乏，重理论轻实践的现状难以培养学生解决问题所需要的综合能力，容易造成“学而无用”。为充分体现学科和技术的内在联系，使得理论与实践有机结合，课程内容的整合要突出设计性和工程实用性，强调基础知识学习服务于工程实践。

以机械设计课程为例，原有的一些教学内容过分强调理论公式的推导和论证，在有限的教学学时内，使得培养工程应用和实践能力的教学内容不断弱化，因此，在新的课程内容优化重构中，需要弱化一般性公式的详细推导，重在设计思路和设计方法的介绍，如“齿轮传动”一章内容优化为：简化设计计算公式的推导，重在设计准则、设计思路以及对设计过程中各环节的把握，并将齿轮传动的强度计算、查表、数据处理和结构设计等融入例题中详细讲解。在讲述齿轮传动的受力分析时，将直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆等各类传动的受力分析整合在一起进行讲述，这样便于学生类比掌握受力分析的要点和方法。

1.2 以工程应用为主线，实现课程体系教学内容的纵横整合

知识是由浅入深的，学习也是循序渐进的，因此，每门课程内容的设置要考虑与前续课程知识点的联系。“纵向整合”就是将机械设计系列课程体系中各门课程建立前后内在联系，要讲新带旧，要引旧联新，使学生“温故而知新”。“横向整合”就是各门课程要彼此联系，有机整合。例如：机械设计课程中关于零部件的教学内容要与机械原理课程的机械传动系统方案设计相联系；机械设计的零件结构设计要与机械制造基础课程中有关精度和工艺的知识点相联系；机械产品设计制作要与机械设计和机械制造基础课程的相关内容相联系。总之，通过各门课程教学内容的纵横整合，要贯穿整机设计的理念，使学生对专业理论有系统而完整的把握。

2 精心“设计”教学环节，改进教学方法

CDIO开放式的教学模式首先需要教师转变原先在教学中纯粹的以教为主的角色，更重要的是需要教师更新教学理念和教学思想，因此教学方式和教学方法的改革是课题研究的重点和难点。

（1）根据工程教育专业认证的需求，围绕学生工程能力和素质的培养，重新进行教学环节的设计，课程组教师要深入研究当前国内外工程教育的发展形势，在教学方法与手段上不断改革和创新，在传授给学生专业理论知识的同时，引领学生理论联系实际，形成一种学与做有机融合的学习方式，从而加深学生对专业理论知识的理解。

（2）探索“CDIO 做中学”的教学模式，课堂教学多引入工程设计案例，课程的推进采用设计任务驱动模式，例如在课程开始之初，就布置有关机械产品综合设计的课题给学生，根据课程教学进度，安排学生以小组学习和讨论交流的方式进行课题分阶段设计，通过这种方案分析、小组学习和项目实训的方式，贯彻CDIO在做中学的理念，培养学生主动学习和团队合作能力，提高工程意识和设计技能，这样既能够有效调动学生的学习积极性，激发学生的工程设计兴趣，培养学生具备较强的工程实践能力，而且能够培养学生良好的团队协作能力和精神。

（3）搭建开放式课堂，在时间、空间和教学内容上加以扩展和延伸。对于实践性和工程性强的教学内容，可以走出教室，把课堂搬到实验室、工程训练中心和工厂，从而创造一个开放的课堂空间和开放的教学环境，使得学生更易于吸收和消化课堂的知识内容。为了训练学生的工程设计和实际应用能力，除了充分把握好第一课堂教学，还要搭建更广阔和丰富的第二课堂，教师要指导学生参加大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛和参与教师的科研项目等，培养学生的实战经验，在第二课堂，使创新能力培养与第一课堂的教学融于一体，从而探索出一条集理论研究与工程能力培养相互促进的途径。

3 重点改革实践教学，凸显整机设计理念

课程设计是培养学生工程能力的重要环节，而以往课程体系中各门课程的课程设计内容基本上是各自独立的，缺少相互关联。例如“机械原理课程设计”中，主要是从运动的角度，训练机械系统的原理方案设计能力，没有考虑具体的材料和结构，更没有考虑制造工艺和经济性等要求；到了“机械设计课程设计”，主要训练学生对机械系统中各零部件的设计和计算能力，设计对象基本是齿轮减速器，运动方案一般是固定的，容易让学生墨守成规，限制了创造性思维的发展；轮到机械制造技术基础课程设计，内容又是与前序设计对象无关联的工艺设计；最后在机械产品设计制作阶段，对象又变化了，于是就照猫画虎，用现成的图纸和工艺进行加工，这种各自为阵的课程设计安排显然违背了整机设计的思想，学生的能力培养只能趋于碎片化，而真正需要的整机综合设计和应用能力不能得以锻炼和培养。因此，为了切实提高学生的工程意识和设计技能，改革选择课程设计实践环节为突破口，通过课程设计内容的重新整合和优化，使得各个课程设计内容前后关联和有机结合。③为了凸显整机设计理念，训练学生的综合设计技能，将图1所示课程体系中的四大课程设计实践环节联合起来进行，依次按方案设计、技术设计、工艺设计和产品实物制造编排课程设计的内容，做到课程设计的完整性、系统性和综合性，从而训练学生从机械产品方案设计、技术设计、性能仿真、工艺设计到加工制造和组装调试的整机设计能力。

在课程设计过程中，成立独立稳定的设计团队，期间配备专门的指导教师，每个团队的设计对象固定，始终贯穿于各个课程设计，具体以典型机械产品的设计和制造为载体，例如无碳小车或是机械创新设计大赛设计对象等，要求分阶段完成对象的各项设计任务，即依次设计、制作、安装、调试一台机械产品，让学生从一开始就注重整机设计，增强综合分析问题的能力。④机械原理与创新综合课程设计为机械设计课程设计提供系统方案、运动和动力参数计算和分析，在接下来的机械设计课程设计中，通过设计计算和选型，将前序设计得到的方案具体实物化，绘制出相应的装配图和零件图，同时又为机械制造技术基础提供了图纸和精度设计技术文件，而机械制造技术基础课程设计的内容又为最终的机械产品设计制作提供了工艺指导，从而大大提高课程设计实践环节的连贯性和实用性。为了保障以上改革的顺利实施，根据我校的实际情况，依托学校的大学生素质教育中心的加工设备制造出实物，使得学院的理论教学与大学生素质教育中心的实训实现无缝结合，也使得教学资源得以充分利用。

4 结束语

为了改善以往机械设计系列课程教学中理论和实践相脱节的问题，顺应工程教育认证的要求，引入“CDIO 做中学”的工程教育理念，对机械设计系列课程进行教学改革和实践，将工程教育与创新能力的培养渗透到课程的各个教学环节之中，实现理论知识学习与实践能力培养的相互渗透，极大地丰富学生的学习成果，必将为培养具有工程理念的高素质、强能力的工程技术人才奠定坚实的基础。

注释

① 钟宇光，史东岩，展勇.基于CDIO 模式的机械系统设计课程教学改革研究[J].大学教育，2016（1）：144-145.

② 刘桂珍，于影，殷宝麟等.CDIO 模式下机械设计系列课程改革与实践的研究[J].经济师，2015（6）：235-236.

第3篇

关键词：OBE；工程教育；《机械原理》课程设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0057-02

为了推进工程教育改革，促进中国工程教育的国际互认，培养与国际接轨的中国工程师，由专门的职业或行业协会（联合会）、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证，工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求，是一种合格性评价[1，2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念：产出导向（Outcome based education，简称OBE）、学生为中心、持续改进，这些理念代表了工程教育改革的方向，是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织，就必须基于OBE理念，深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。

《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节，是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划，《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括：1）掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题（毕业要求1）；2）具有分析和解释数据，得到合理、有效结论的能力（毕业要求2）；3）具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力（毕业要求3）。

本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求，结合近年实践经验，阐述我校《机械原理》课程设计改革模式，并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。

一、机械传动系统设计能力

《机械原理》内容包括两部分，其一是对现有机构的学习，包括构型分析、运动学和动力学的学习；其二是针对具体任务，利用所学机构学知识，设计传动方案。前者称为分析，后者称为型综合，《机械原理》学习的最终目的，就是要达到型综合的高度，《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。

遗憾的是，传统的《机械原理》课程设计，体现不出OBE所要求的设计系统的能力，复杂机械系统更无从谈起，因此，改革势在必行。

基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，调动学生设计的积极性而不限制其思维，并且课程设计只提出最终要求而不限制方法，为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务，题目不宜太深太复杂，其原则为：题目具有综合性，以运动方案设计为主；题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容；题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的；题目的设计结果应包括两到三种基本机构，也允许选用其他常用机构或组合机构；题目要有一定的灵活性和创新性，有利于发挥学生的创造力。

在设计题目确定后，需对已选题目提出三种运动方案，并经反复论证，确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主观性、创造力，使学生受到一次真实的设计训练，进而提升其机械传动系统设计能力。

此外，改革后的课程设计，学生们可以自由组合，每个小组自由选择设计题目，小组成员分工协作，共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果，共同讨论、研究，各自发挥自己的长处，不仅培养了创新意识和创新能力，也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。

二、工程基础理论知识应用能力

传统的《机械原理》课程设计中，方案确定之后，其相关运动参数也随之给定，每个学生需要做的就是绘制机构运动简图，利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析，并绘制机构运动线图和作误差分析，最后编写课程设计说明书。从本质上来说，这样的设计仅能算一次作业，效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务，但却调动不了学生的设计兴趣，对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解，谈不上对学生的毕业能力的培养。

基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，只提出最终要求而不限制方法，学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短，教师在《机械原理》课程教学中，需提前做出安排，如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。

任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务，基于所学的机构学知识，甚至查阅相关文献去设计解决方案，当多个设计方案确定后，需要比较各方案的优缺点，必然会深入了解每个所设计的传动方案，最终方案确定后，需对其进行结构、运动学和动力学分析，因有了方案设计的深刻理解，设计的目的已非常清楚，在相应分析时，对方法的选择和掌握自然水到渠成，加深了对所学理论知识的认识，明确了理论知识的实际应用，从而不至感觉学无所用。

三、分析和解释数据能力

在我国的工程教育认证中，第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定，分析方法固定，无需学生深入了解，只需按部就班完成画图和分析即可，可见，传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。

改革后的课程设计，从设计任务到设计方案的确定，均需要学生根据具体情况进行分析，然后根据所学知识，自己设计传动方案，并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后，详细设计传动系统时，需要根据实际任务确定各参数，最后对机构进行分析，并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性，要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验，通过搭接实物并测量参数，再与理论分析数据进行对比，找出误差存在原因，从而得出相应结论。

四、考核方式的改进

评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节，如何合理地对各项能力进行客观评价，对课程的改革及持续改进有非常重要的作用，与课程设计所培养能力相对应，《机械原理》课程设计成绩分为四部分：选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。

选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式，结合参考文献查阅或调研情况，对自己团队的设计任务进行说明，根据所定任务设计两到三种机械传动方案，每个方案中必须包含两至三种典型传动机构，并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。

平时成绩占总成绩的10%，主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定，这是设计正常进行的基本保证，也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。

设计成绩占总成绩的40%，主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力，根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。

答辩成绩占总成绩的20%，各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报，主要介绍组员分工及完成情况，组员自评分，搭接视频等，并回答提问，据此评判答辩成绩。

通过此类考核方式，对毕业生的能力9（个人与团队）和10（沟通，包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令）也起到初步培养的效果。

此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如：教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择，要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识，能够正确引导学生，使他们经过认真思考和分析比较后，可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要，从而有效引导学生积极思考，培养他们的创新能力。

五、结束语

经过近两年的实践，发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计，为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台，并确实取得了较好的效果。然而，OBE工程教学模式是一个系统的工程，无论是在设计内容，还是在设计方法和评估方式上，还有很多需要完善之处，需要进一步的改革和探索，持续改进，以更好地培养学生相应的毕业能力，实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。

参考文献：

[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京：教育科学出版社，2015.

[2]余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进―美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.

[3]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.

第4篇

【关键词】 机械工程 研发应用 发展策略

随着时代的发展与能源的耗费，21世纪人类社会面临资源枯竭、气候变暖、环境恶化、人口增加四个问题，面临着严峻挑战。我国要向“制造强国”的战略转变，要实现此战略转移，关键在于制造技术的不断发展，为了采取应对未来机械工程的发展，需要正确认识、预测工程面临这些挑战，并且加强制造科技创新能力，提升我国机械工程的不断发展[1]。

1 机械工程学科的定义与进展综述

1.1 机械工程学科定义

机械工程学科包括机械学和制造科学两大领域，主要是研究机械系统的性能、设计及制造的理论和技术的科学。其中机械学是研究机械结构和系统性能的学科，包括制造过程中的机构学、设计学、动力学、传动学、摩擦学、仿生机械学以及微纳机械学等；制造科学是研究制造过程及其系统的科学，制造科学包括产品设计、成形制造、加工制造、测量及仪器、表面功能结构制造、微纳制造以及制造系统运作管理等科学。

1.2 我国机械工程研究进展综述

机械工程研究推动世界制造技术发展的主要动力，我国的机械工程技术虽然起步较晚，但是在航空、家电、微电子、石化、工程机械等行业，机械工程自主创新以及取得了长足的发展，为我国机械工程发展提供了大批新理论、新技术和新方法，为促进我国经济发展提供了技术支持，下面将介绍我国机械工程重点领域的发展情况[2，3]。

1.2.1 机械动力学与传动学科发展

非线性动力学、复杂机电系统智能维护是当前机械动力学的前沿领域。闻邦椿率先提出振动利用工程的概念，采用动态设计方法，创建了振动利用工程学科。近年来，机械传动和控制的研究主要是高效、低能耗以及微型化。在相关的研究中，超声电机是较为典型的传动机械，它突破了传统电磁效应电机原理，具有结构简单、噪声低等优点。王家序等针对船舶推进系统的污染问题，提出了新型复合材料水动密封轴承，节省了大量贵金属、减少了对河海水的污染，得到了广泛应用。

1.2.2 仿生机械和生物制造领域发展

机械工程学科与纳米科学、生物科学的交叉近年来的研究热点，其中仿生机械学已经成为一门新学科。任露泉通过研究动物表面脱附减阻，采用仿真模拟和理论分析，开辟了我国机械仿生学领域，近年来根据该理论研制的机械已经应用于农业机械和国防工程。

1.2.3 机械测量学科领域发展

近年来机械工程研究中，机械测量产生原创性成果最多的领域，关于极端环境条件、智能数字化以及尺寸的测量是测量领域的主要发展方向。叶声华等利用多种靶标特殊几何结构，制备了能够用于空间大尺寸测量的装置，测量结果稳定性好，现已用机和汽车工业。张书练等正交偏振激光器为核心，研发了精密测量仪器。秦树人等提出了“智能虚拟控件”概念，并在此基础上研制获得可直接用于组建仪器产品的虚拟产品，该技术已经广泛用于教学测量分析中。

1.2.4 加工制造与设计学科领域

加工制造学科的发展重点在于高效、高精度以及柔性数字智能自动化制造技术的研究。康仁科等针对天线罩电性能的特殊要求，构建相关的理论模型，实现了测量加工一体化的精密修磨技术。谭建荣提出并实现了产品配置等4项设计技术，从而实现了机电产品的功能定制设计。黄庆学等自主设计制造中厚板剪切装备，打破了国外产品的垄断局面。韩旭提出高精度数字化模型的建模方法，提出了应用于汽车零部件的结构优化设计技术。

1.2.5 微纳制造与纳米加工领域

目前微型机械系统发展的主要趋势是工程性能优化、智能系统集成、批量低成本；而纳米加工主要研究是材料加工方法、尺度效应、纳米结构及系统的制造。在微纳系统设计制造方面，苑伟政等提出了MEMS集成设计工具，支持惯性、压力、光学、射频等器件的建模、仿真与分析，能够为机械、电子等不同工程背景设计人员提供多层次、多入口的任意流程设计。

纳米加工领域主要研究是纳米纳米梁、桥、探针、纳机电谐振器结构。董申等采用原子力显微镜机械耕犁加工方法，加工出多种复杂纳结构。周明等在飞秒激光生物分子纳米加工。中科院物理所成功研制出具有对称式机械结构的双探针扫描隧道显微镜探头，提高了STM系统的信噪比，并应用于实际。

2 机械工程科学发展总趋势

我国的在机械工程科学虽然已经取得较大的进展，但是总体上还处于落后状态。未来机械工程学科将主要受到制造业的创新发展和学科的演变进步的推动与制约，因此我国机械工程新技术的发展，需要适应全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化的总趋势发展，为制造业提供先进的制造技术。由于我国资源和环境将在未来面临空前的严峻挑战，因此机械工程新技术的发展需要重视环境的保护、材料和能源的节省以及新能源制造领域的研究[4]。

3 机械学发展展望

（1）机械工程学科中机构学是代表性学科之一，因为机构学研究注重机构学基础理论以及注重与制造的学科交叉，从而使机械工程理论与关键技术能够同时取得突破，制备开发出性能优良的设备，在机器人机构、工程机械、以及仿生机构等工程机构学大有用武之地。

（2）我国的机械设计理论与技术落后，导致中高端技术装备中自主产权的产品少，因此应该重点推动复杂系统总体设计、复杂机电系统的概念设计、设计支撑系统、基于网络的系统性能仿真虚拟设计等领域的理论、方法和技术的发展，提升机械设计的发展。

4 结语

目前我国的机械工程科学还处于相对落后的阶段，具有较大的发展空间，为了促进我国机械工程新技术的发展，需要制定学科的长远发展规划，加强原创性理论研究以及新技术方法的支持力度，力争在2020年前后，使我国的机械与制造学科总体上进入国际先进行列，促使我国制造业产生更多的高技术产品和世界名牌企业。

参考文献：

[1]中国科学技术协会.2008―2009机械工程（机械制造）学科发展报告[M].北京：中国科技出版社，2009.

第5篇

关键词：机械工程材料 高分子材料 教学改革

Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course

Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang

Dalian university of technology， Dalian， 116024， China

Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.

Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform

机械工程材料课程是面向非材料专业学生开设的介绍材料科学与工程基础内容的课程，涉及专业包括机械、化工、船舶、汽车、航空航天等。目前大多数机械工程材料课程的讲授以金属材料为主线，内容涵盖金属材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系等[1，2]。教学目的是让非材料专业学生了解常用金属材料的性能、应用范围和加工工艺，初步掌握金属材料的选用原则与方法，同时能够对实际工程中与材料相关的基本问题进行正确分析和处理。

1 高分子材料教学改革原则

20世纪中期以来，大批新型高分子材料的合成拓展了人类使用材料的范围。与金属材料相比，高分子材料具有密度小、比强度高、原料丰富、成型简单、成本低、耐腐蚀等优点。近年来一些性能优异的高分子材料在诸多领域呈现取代传统钢、铁等金属材料的趋势，成为机械工程材料中不可忽视的一部分[3]。因此，在机械工程材料课程的教学过程中，须摒弃完全以金属材料为主体的授课方法，适当增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年对机械工程材料32学时课程的教学计划进行了调整，将高分子材料部分由之前的2学时增加到4学时，并确定了以下改革原则：

1.1 授课内容强调基础性

高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料，主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内，不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识，对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡胶及工程纤维）的基本力学性能[4-6]。

1.2 授课目标偏向工程性

高分子材料不仅可作为结构材料使用，也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生，特别是机械类专业的学生，更关心材料的力学性能和应用范围。因此，在课程内容的安排上，应以与机械工程有关的机械性能为主，给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。

1.3 授课过程重视学生的先修知识

大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线，在学习高分子材料之前，学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异，例如：高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主，而金属材料则以晶体结构为主；许多高分子材料，特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突，因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料，有利于帮助学生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知识。

1.4 教学方式应具有高效性

高分子材料课程涉及的概念繁多，容易混淆，对于机械类学生而言比较抽象，难以理解。在短短的4学时内，要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念，必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式，充分调动学生的积极性、主动性，引导学生思考，方能达到理想的教学效果。

1.5 提供扩展知识的参考书

由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾，在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍，以供学生参考[7，8]。

2 高分子材料教学改革

根据以上原则，我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整，具体如下：

（1）授课内容及学时安排：高分子材料的基本概念（高分子、单体、链节，0.5学时），高分子材料的分类方法（按用途分类，按热行为分类，按反应类型分类，按主链结构分类，0.5学时），高分子材料基本结构（简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念，0.5学时）及物理状态（玻璃态、高弹态和粘流态，0.5学时），典型工程塑料的力学性能和应用（1学时），典型合成橡胶的力学性能和应用（1学时）。

（2）重点讲授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡胶及工程纤维）的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。

（3）授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。

（4）采用启发式教学模式，通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考；在多媒体课件中，采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。

3 结束语

通过机械工程材料课程中高分子材料的教学方案改革，学生对这种新型工程材料有了基本且更为全面的了解，他们深刻认识到，高分子材料是机械工程材料领域中不可忽视的分支。

参考文献

[1] 文九巴.机械工程材料[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2] 于永泗，齐民.机械工程材料[M].大连：大连理工大学出版社，2012.

[3] 张留成.高分子材料基础[M].北京：化学工业出版社，2011.

[4] 高建纲，宋庆平，丁玉洁，吴之传.工科非本专业《高分子化学》课程的教学探讨[J].高分子通报，2009（5）：63-66.

[5] 韩顺玉，柳海兰.非高分子专业《高分子化学》课程教学实践与探讨[J].中国科教创新导刊，2010（35）：93.

[6] 詹茂盛，何利军.“高分子材料课程信息化师生互动教学方法”研究与实践[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.

第6篇

[关键词] 机械工程控制基础；控制论；思维方式；教学方法

[中图分类号] G642.421 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2013）01-0055-03

0 引言

“机械工程控制基础”是20世纪80年代初兴起的一套控制理论，是经典控制理论在机械工程领域中的应用，现在已经发展成为机械工程专业的一门专业基础必修课。在这门课程的教学之初，注重的是理论教学，强调课程体系的系统性和逻辑性，教学形式是以课堂授课为主，教学内容以介绍基本概念和基本原理为主，这使学生初步领悟到控制论的深奥，也领会到控制论的缜密性、逻辑性和系统性[1，2]。但是，由于学生的数理基础和机械工程专业背景有限，普遍感觉课程内容抽象，而且理论性太强，在有限的时间内让学生接受这些理论和方法，往往感觉力不从心[3-5]。在教学过程中不断探索、不断积累经验，逐渐体会到在“机械工程控制基础”这门课程的教学过程中，首先要培养学生的逻辑思维方式，通过生活实例和典型工程案例巧妙地将课程的基本理论与工程实践有机地结合起来，将抽象的内容具体化，将无形的理论有形化，将缜密的证明过程简单化，激发学生的学习兴趣，培养学生运用控制论的思维方式解决机械工程领域的实践问题，使该课程逐渐成为广受学生欢迎的实用性较强的一门专业基础课程。

1 “机械工程控制基础”课程特点

随着控制技术在机械行业中的广泛应用，掌握“机械工程控制基础”的基本概念、基本原理和基本方法已成为机械工程专业学生进行机电液产品设计、制造、生产管理必备的基本知识和基本技能。该课程的主要内容包括：系统的数学建模、时域性能分析、频域性能分析、稳定性分析、性能校正及其控制系统设计。“机械工程控制基础”课程具有理论性强、系统性强、逻辑性强的特点，导致学生普遍感觉这门课程学习难、作业难、实践难。要学好这门课程，对学生提出三个基本要求：较好的数理功底、一定的工程背景、较强的逻辑分析能力。尤其是机械工程专业的学生，前期学习了机械制图、机械原理、机械设计等课程，初步培养了学生的形象思维方式，现在如何从让机器动起来的形象思维方式成功转型到只用数学公式表达机器运动的抽象思维方式，然后再将抽象的内容具体化、实践化、工程化，教学过程中应在以下6个方面下功夫[6]。

2 “机械工程控制基础”教学方法探索

2.1 给学生一个控制论的大概念，引导学生以最 快速度掌握控制论的学习方法和思维方式

在第一堂课上，首先向学生介绍控制论的产生、发展以及在机械工程中的应用，让学生对这门课程有一个整体概念，看到的是控制论这片森林，“机械工程控制基础”课程就是这片森林中的一片小树林。强调控制论是一种方法论，是研究广义系统在一定外界条件下的动态历程，是适用于发展变化的任何事物，包括自然、社会、经济、工程领域发展变化着的事物。然后，再介绍控制论在其他领域中的应用。以我国的人口发展为例，介绍计划生育政策在人口发展过程中的作用。在无计划的情况下，人口是爆炸式增长；在有计划的情况下，人口是以最低的增长速度发展，计划生育政策就是控制策略，充当了一个控制器的作用，控制着整个人口发展的这样一个动态历程。再以我国的经济发展为例，分析我国在改革开放前后经济发生的翻天覆地的变化，也是由于国家方针政策的作用。人口发展和经济发展都可以用数学公式来描述，这就是人口发展和经济发展的数学模型，然后用控制论来分析系统的发展和变化规律，最后制定国家的方针政策来调整人口和经济发展的变化趋势，进行人为的控制，从而达到了预期的目标。在人口发展和经济发展过程中，包含着系统的数学建模、性能分析、性能校正，这就是一个完整的控制过程。用这两个实例使学生初步了解控制论这个大概念，引导学生登高望远，以最快的速度掌握控制论的学习方法和思维方式，激起了学生的学习兴趣，提高了学生对这门课程的重视程度，同时使学生体会到控制论在事物发展过程中的神奇作用和力量。

2.2 介绍“系统”这个概念，让学生明确这门课 程的研究对象

“机械工程控制基础”是由系统数学建模、时域性能分析、频域性能分析、性能校正等主要章节组成，每一章节都包括多个知识点，这些知识点构成了一套完整的理论体系。学生如果只是掌握了这些孤立的知识点，很难将这些知识有机结合起来，形成控制论的整体概念，所以首先应该向学生介绍“系统”这个概念。从上面人口发展实例中让学生得知人口组成就是一个系统，再如，在日常生活中经常使用的抽水马桶就是一个控制系统，是由水箱、杠杆、浮子、进水管和出水管组成，通过浮力与弹力平衡原理控制水箱内的水面高度。通过实例让学生认识控制系统的组成、工作原理，分析控制系统的动态特性，绘制控制系统结构方框图等，培养学生的抽象概括能力和逻辑思维能力。最后引入系统的概念，系统是一个由相互联系、相互作用的若干部分构成的，并且是有一定的目的或运动规律的整体。这就是这门课程的研究对象，在以后各章节学习系统数学建模、性能分析、性能校正等知识点，最后利用这些知识点对系统进行综合设计和性能评价，引导学生以“系统”的观点认识、分析、解决机械工程领域的问题。

2.3 基于所学理论培养学生的逻辑分析能力

“机械工程控制基础”是应用数学手段，基于物理学、电工电子学、力学、机械原理等知识建立系统数学模型，将机电液系统抽象为数学模型的形式，进行性能分析和设计计算。因此，要求本专业的学生具有良好的数学、物理、力学、电学、机械学的基础，有一定的机械工程方面的专业知识，而且具备多学科的知识积累。要想学好这门课程，学生首先要有一定的数学基础，掌握复数、复变函数、拉氏正逆变换、傅氏正逆变换的基本概念和基本运算定理。如果学生之前没有学习工程数学，这里需要有针对性地补充与本课程直接相关的知识，尽量做到教会学生怎样应用定义、定理，而不是定理的证明过程。有些涉及到物理学、电工电子学、力学知识，学生们虽然学过相关课程，但是时间一长就印象不深刻，因此，在每次课程结束之前把下次课程会用到的有关知识点给学生一一列出，让学生课后提前复习已学过的基础知识，在下次课堂上只需对要用到的基础知识作些简单的提示或回顾，在旧知识与新知识之间架起一座桥梁，新旧知识有效衔接，达到事半功倍的效果。例如在系统建模这章中，用到“牛顿第三运动定理”、“基尔霍夫定律”等知识，在系统时域性能分析这章中用到一阶微分方程和二阶微分方程的求解知识。这时老师要及时提醒学生，或者点到为止地重复这部分内容，这样学生在建立数学模型时就会很清楚地知道这些数学模型是建立在哪些理论基础之上，并且知道如何应用原来学过的定理或定律去分析问题、解决问题，构建一个完备的知识框架，也能够从中体会到原来各门学科之间是相互联系、相互衔接的，只有融会才能贯通，学生自然逻辑清晰，分析能力自然提高。

2.4 将抽象的内容具体化、实践化、工程化

控制理论中大部分定义、理论和方法都是比较抽象的，在教学过程中如果仅限于理论的介绍和论述，学生不仅会感觉空洞乏味，而且有无本之木、无源之水的感觉。如果教师能够结合一些具体而又形象的例子会产生事半功倍的效果。例如在系统的稳定性这一章中，系统的稳定性是这样描述的：“系统稳定性是指系统在初始状态，或者是输入引起的初始状态的影响下，由它所引起的系统的时间响应随时间推移，逐渐衰减并趋向于零”；系统不稳定性的定义是“系统在初始状态的影响下，由它所引起的系统的时间响应随时间推移而发散”，教师要花很多时间解释概念的内涵和外延，可是学生还没有直观形象的感觉。每当讲到系统稳定性和不稳定性定义的时候，笔者就列举两个实例，一个是倒立摆试验台，一个是起重机的起升机构的末端部分——钢丝绳、吊钩和货物组成的正摆机构。倒立摆源于火箭发射瞬间的状态，是一种不稳定的系统通过稳定控制手段，使其稳定倒立的一个典型教学实例；而起重机货物摆动是在受到外界干扰作用下在铅垂方向附近摆动，最终在空气阻力作用下恢复到铅垂方向，这个铅垂向下的方向就是它的平衡位置；而倒立摆的平衡位置是铅垂向上的位置，在外界干扰作用下离开平衡位置，如果无外力作用再也无法恢复到它的平衡位置。通过这两个工程实例形象直观地介绍了系统稳定性与不稳定性这两个抽象的概念，不需要太多的解释。

2.5 从生活实例中发现问题、分析问题，培养学 生的洞察力

减少抽象模型例题，增加生活实例和机械工程典型案例，同时把机械领域的前沿课题以及研究结果作为实例引入到教材之中。例如在讲解时域性能分析这章中的二阶振荡环节的时域响应这部分内容时，涉及到振动频率、系统激励、系统响应、响应幅值的概念，将货郎担振动现象作为典型实例。货郎行走就是系统激励，货郎担的上下振动就是系统响应，振动的大小就是振动幅值。不同材质、不同尺寸、不同截面形状的货郎担振动的频率不同，如果货郎行走的频率与货郎担的频率一致，这样就发生共振，货物按照货郎行走的频率，在随着货郎向前运动的同时，做上下振动，这样货郎挑着货物就省力，这也是人们不把货郎担做得太硬，而是有一定弹性的原因。例如在二阶欠阻尼系统中介绍无阻尼固有频率、有阻尼固有频率和阻尼系数等概念时，列举行驶在马路上的汽车发生上下颠簸的现象。汽车底盘下都有减振弹簧和阻尼器，目的是为了降低由于路面起伏引起的车体上下振动问题。汽车的质量是 ，减振弹簧刚度为 ，阻尼器阻尼系数是，则系统固有频率，阻尼比，有阻尼固有频率 。如果弹簧太硬、阻尼系数太小起不到减振的作用；如果弹簧太软、阻尼系数太小消振太慢，路面没有起伏的情况下，车体还在振动。因此，如何设计、计算汽车的减振弹簧和阻尼器参数，使汽车有合理的振动频率和阻尼比，得到缓冲减振的效果，同时，还要避免汽车振动频率与路面起伏频率相一致的情况。介绍从具体生活实例或工程实例到各个环节模型，最后到数学模型的过程，培养了学生从具体实例到数学模型的建模能力。

2.6 培养学生用控制论的思维方式解决机械工程 实践问题

要实现机器运动可以通过机构驱动的方式，也可以通过控制手段，还可以通过机构与控制系统相结合的方式。不同的机器具有不同的固有特性，只有在掌握了其动力学特性的基础上，才能确定驱动方案，其中必有一种方案是最佳的。学生在机械原理课程中学习了各种机构，掌握了机构的运动规律。而本课程教会学生除了应用机构驱动机器，还可以应用控制手段实现机器更加复杂的运动，让学生了解如何将经典控制论应用于机械工程实践中，根据“时域性能分析和频域性能分析”的知识分析系统的动态性能，根据“系统性能校正”的知识设计控制系统，改变系统的运动特性，达到期望的运动目的。

3 结束语

以上是笔者多年从事“机械工程控制基础”课程教学过程中遇到的问题，以及应对问题的解决方法。在这门课程的教与学实践中还有很长的路要走，仍需要不断实践、不断探索。

参考文献

[1]杨叔子，杨克冲，等.机械工程控制基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.

[2]孔祥东，群.机械工程控制基础[M]北京：机械工业出版社，2008.

[3]周先辉.面向工程能力培养的《机械工程控制基础》课程教学方法探索[J].高教论坛，2010，（1）：81-83.

[4]雷文平，郝旺身，等.关于“机械工程控制基础”课程的教学探索[J].中国电力教育，2010，（32）：68-69.

第7篇

关键词:机电一体化;机械工程;发展

机械工程不仅仅是工业领域有关，其与医学的发展也存在着密切的联系，医院中的各类医学设备都属机械工程的范畴，所以在机械工程中应用机电一体化具有一定程度上的必要性。具体的说，传统机械工程受到应用条件的限制，无论是在工作质量方面还是在工作效率方面都无法满足现实需求，不利于医学等行业的发展，而机电一体化作为机械工程当中的主要控制系统，其存在着多种先进的技术，能提升机械工程的工作效率，保证机械工程的工作质量，同时还可以节省成本，避免资源的浪费。据此，本文对机电一体化系统在机械工程中的实际应用问题进行分析，希望能够为机电一体化在现实中的发展打下坚实的基础。

1机电一体化的概念

想要对整体问题进行分析，就必须要在一定程度上对机电一体化的概念进行明确。所谓机电一体化主要就是科学技术与机械工程结合的机械知识体系，作为一门具备创新意义的新兴学科，机电一体化不仅仅包括着电子信息技术，还具备数据应用功能，能够为机械工程未来的发展打下坚实的基础。在国家经济持续发展的背景下，机电一体化也成为了提升机械工程工作效率的重要手段，由此可见，机电一体化的实践价值较为明显，通过机械系统与微电子系统的相互融合，能实现对机械进行控制的目的，以软件控制机械，这一技术也适合在医学等领域中进行应用。以上所述，基本就是机电一体化的概念。

2机电一体化系统在机械工程中的实际应用研究

2．1机电一体化系统中控制技术在机械工程中的实际应用

在机电一体化系统中存在控制技术，在没有对控制技术进行应用时，需要依靠相关的工作人员对工程的控制点进行判断，不仅效率较低，同时也无法达到应用的精度，为了对这个问题进行解决，进一步的完善机电一体化系统，相关人士根据具体的工程特点对控制技术进行了完善，使其具备了自动化的特征，较好的解放了人力，提升了效率，无论是在效率控制的相关问题上还是在速度控制的问题上，技术的具体应用精度都得到了提高。控制技术具备自动化特征，与机电一体化技术的关系十分密切，想要提升机电一体化技术的效果就必须要对控制技术进行应用，而从目前的实践应用情况来看，虽然控制技术已经得到了完善，但仍然还存在着一些问题需要解决，所以相关人士应持续优化控制技术，充分发挥机电一体化系统的价值，诠释机电一体化系统的作用，保证整体系统都具备自动化的特征，更好的提升控制机械的效率［1］。例如目前一些三甲医院已经开始通过自动化机械为患者送药，说明机电一体化系统中的控制技术水平正在不断的提升。

2．2机电一体化系统中信息处理技术在机械工程中的实际应用

在机电一体化系统中存在信息处理技术，这也是机电一体化系统中最具应用难度的技术类别之一，目前在对信息处理技术进行应用的过程中还存在着一些问题，需要专业人士对其进行不断的研究，提升机电一体化系统的应用效率。除此之外，在机电一体化系统当中最关键的技术基本就是信息处理，该技术还存在着很大的发展潜力，不仅仅会影响到机电一体化系统对数据进行分析的效果，还决定着机电一体化系统对信息进行处理的效率，尤其是在机械工作当中，信息处理技术决定着机电一体化系统的具体表现。所以，相关人士应在对机电一体化系统进行应用的过程中充分重视信息处理技术，减少一切的干扰因素，避免外界因素对其稳定性进行影响，另外还应该注意信息处理过程中的一些细节，针对其应用特点对使用标准进行确定，及时处理相关故障。

2．3机电一体化系统中检测传感技术在机械工程中的实际应用

在机电一体化系统中存在检测传感技术，检测传感技术的重要性相比较于信息处理技术虽然较为逊色，但仍然需要在机械工程当中进行合理应用，检测传感技术的灵敏度较高，精度较强，想要对其进行应用具有一定难度，由于机电一体化系统中存在着很多的传感器，所以检测传感技术能够通过传感器实现人类感受器官的相关功能，通过对该技术进行应用，不仅仅可在各个方面发挥作用，同时也具备着全面的功能，可解决机电一体化系统应用过程中存在的问题，进一步发挥机电一体化系统的作用，丰富机电一体化系统的功能［2］。机电一体化系统中的传感技术对质量的要求较高，所以相关人员也需要对机电一体化系统进行完善，确保其应用效果在现实情况中能够持续提升。

3机电一体化系统在机械工程中的未来应用方向

在机械工程中，机电一体化系统的未来应用方向如下:想要持续提升机械工程的稳定性并促进其发展，就必须要合理的应用机电一体化系统，而在对其进行应用的过程中，需要不断完善机电一体化系统的功能，提升机电一体化系统的运行效率，简化机电一体化系统的基本流程，为机械工程的发展打下坚实的基础。除此之外，相关人士需要注意一点，虽然在机械工程中机电一体化系统存在着发展潜力，但是想要确保发展过程中不出现较为严重的问题，减少相关的损失，就必须要根据机电一体化系统的实际情况不断加强设计水平，使其具备智能化的特点。在未来的发展中，机电一体化系统必须要具备智能化的特点，只有如此才能够通过机电一体化系统对机械工程未来的发展方向进行引导。在我国科技水平已然较强的情况下，很多具备智能化特征的机器都已经融入到了各行各业当中，所以机电一体化系统需要在此背景下持续进行发展，相关人士也该将多种不同的智能技术融入到机电一体化系统当中。除此之外，在人们的环保意识水平已经得到提升的背景下，在经济发展的同时很多人都开始注意环保问题，这也要求机械工程在对机电一体化系统进行应用的过程中必须要融入环保理念理念，减少对资源、能源的消耗，避免对人们的生活环境产生影响。由于传统工业的发展会影响人们赖以生存的环境，所以在机电一体化系统的未来发展中，融入绿色环保理念十分必要，这也有利于对工作效率机芯提升并落实我国的生态环境保护政策［3］。具体的说，在机械工程中对机电一体化系统进行应用，需要整理相关的废料，并争取对废料进行利用、回收，不仅仅可以提升经济收入，避免资源的浪费，还可以减少对环境的影响，丰富机电一体化系统的功能。

第8篇

关键词：机械工程设计 CAD技术 应用

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-01

近些年来，随着社会时代的不断变化发展，信息化、智能化的高新科学技术也使得机械设计这一老牌技术领域得到了新的提高和发展。其中，CAD技术就在较为典型的一种新型的计算机设计应用技术。该文就CAD技术以及机械工程设计的相关情况进行简单的概述，并就CAD技术在当前机械工程设计当中的应用情况进行分析和讨论，从而更好的推动我国机械制造行业的建设和发展。

1 CAD技术的概述

1.1 CAD技术的概念

CAD技术即为计算机辅助设计技术，它是将设计资料传输到计算机当中去，并通过相应的计算机技术使计算机能够自动的进行程序的编制，从而对设计方案进行优化，并绘制出零件或产品的结构图。CAD技术具有机械产品及工程的几何建模、分析计算、绘制图形、仿真试验、生成设计文件以及数据库管理等特点。随着计算机相关技术的飞速发展，CAD技术在机械制造领域中的应用范围也越来越广，并在机械产品的设计比例中占据了重要的位置。

1.2 CAD软件的功能

目前，企业常用的CAD软件的模块功能主要包括以下几个方的内容，即：（1）CAPP功能。即计算机辅助的工业设计。它主要是对材料定额、工艺的设计任务及内容等进行管理，从而提高机械设计的标准化，确保机械设计的高效率、高质量。（2）二维绘图功能。它是当前CAD技术在机械设计应用当中的主要功能，它利用计算机进行智能绘图，转变了原有手工绘图的方式，能够有效的减轻设计人员的工作任务量。（3）PDM功能。即对产品数据的管理功能。它能够实现机械设计的标准化、规范化，从而确保工艺卡、图纸、技术资料以及加工代码等的可靠性和安全性。

2 机械工程设计的概述

2.1 机械工程设计的概念

所谓机械工程设计，即设计人员根据相关产品的使用要求，分析、构思和结算产品的组成结构、工作原理、能量传递方式、运动方式以及各个分部件的尺寸、规格、质量、维护方法等，并将它们转化为具体设计的

过程。

2.2 机械工程设计的特点

目前，机械工程的设计特点主要体现在以下几个方面，即：（1）精确性。准确性是当前机械产品随着综合性和复杂度的提高而出现的必然结果，也是当前先进的计算设备和技术方法的发展趋势。（2）经济性。随着用户选择以及市场竞争对机械产品在经济方面的性能要求的提高，在设计时，也会随着提高它的经济性能。（3）智能化。这一性能的设计主要体现在大型的结构较为复杂的机械产品的设计当中，从而实现机械产品的智能性、创造性的思维活动。（4）集成化。这一特点主要体现在硬件软件一体化、机电一体化以及人机一体化方面，它能够综合各个方面的数据进行分析、指导和评价相应的机械设计。（5）并行性。能够实现DFA、DFM等的设计理念，减少库存以及废品所产生的消耗，从而保证机械产品的经济性。（6）动态性。动态性特征除了体现在设计对象的分析上，还体现在组织设计的协调和合作方面，从而确保机械设计的无缝连接。

3 CAD技术在机械工程设计中的应用

在机械工程的实际设计过程中，CAD技术在其中的应用范围主要包括CAE软件、CAD/CAM软件以及生成零件装配设计图等。CAD技术在设计的过程中，能够有效的对机械工程设计的方法和手段进行优化和更新，转变过去传统的设计模式，通过积极的引进和系统当前国内外先进的设计现代化理念，不断的提高和推动我国机械制造行业的壮大和发展。目前，CAD技术在机械工程设计过程中的应用情况主要体现在以下的几个方面，具体内容如下。

3.1 CAE机械软件

CAE在机械工程设计当中的软件系统的实际功能主要包括：结构优化设计、工程数值分析、运动学/动力学仿真、强度寿命预估与设计评价等等。在设计的过程中，CAE系统软件要在等CAD 技术解决完机械产品的造型问题之后，方可进行产品刚度、强度、材料、寿命、合理性、运动特性以及结构等方面的动态特性问题和其他问题的设计。

3.2 生成机械产品的装配及零件设计图

目前，在CAD技术进行机械工程的设计过程中，主要包括三种常见的三维建模类型，即：实体模型、表面模型以及线框模型。在实体建模方法中，有许多基本的设计体系。例如AUTOCAD的实体造型系统中，主要包括六种基本的建模体系（即球体、立方体、圆锥体、圆柱体、楔形体和环状体）。在进行简单的机械零件设计时，就可以通过利用这些基本结构进行设计分析，从而有局部的多个基本体构成对零件整体三维实体的造型设计。同时，当机械工程的零部件在完成实体的构造设计之后，要通过相关机械设备对运动过程当中的相关数据资料进行分析，从而保证零件运动到制定的某一个位置时，系统能够按照各零部件提供的实际位置坐标进行精确的“装配”，从而实现CAD软件在机械工程设计过程中的三维编辑

功能。

3.3 集成制造CAD/CAM模具

随着CAD技术的不断应用和更新，机械制造业的生产设备也从过去的普通机床逐步的向着数控机床进行转变，通过运用CAD设计技术，能够将模具制造向着数字化、集成化的方向发展。CAD/CAM技术的功能主要包括：图形编辑、三维绘图、仿真模拟、曲面造型、有限元分析、数控加工以及动态显示等等。

4 结语

二21世纪时信息化的时代，在未来的社会发展中，信息化、自动化、智能化必将成为社会各行各业发展的主要趋势。因此，在机械工程设计当中应用CAD技术是非常必要的，也是顺应当前整个社会大环境发展的要求。相关机械企业要大力引进和推广CAD技术，积极地扩大它在机械设计领域内的应用范围，不断地在实践过程中总结经验教训，加大对新技术的将研究、开发和应用，从而促进机械制造行业的现代化、智能化

发展。

参考文献

[1] 张夕琴.CAD/CAE技术在机械设计中的应用[J].装备制造技术，2012（4）.

[2] 段清.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].山西科技，2010（23）.

[3] 孙正兴.基于特征的机械设计CAD系统研究[J].机械设计，2010（8）.

第9篇

【关键词】自动化技术；机械工程；应用

引言：

近年来，人们的生活及生产水平不断提升，促进了机械加工领域的发展，并且随着信息化技术的进步，机械工程从传统制造技术转向柔性自动化、集成自动化和智能自动化的机械自动化技术，并且广泛的应用于机械工程领域。在现代的机械工程中，自动化技术已经渗透到机械工程的各个环节中，不仅保证了产品的高质量，实现了人力资源的合理配置，提高了产品的生产效率，同时增加了机械工程企业的经济效益，促进机械领域的决速发展。

1、自动化技术在机械工程中的应用现状及问题

1.1自动化技术在机械工程中的应用现状

当前，在机械工程领域中，发达国家已经普遍实现了智能化、自动化的集成机械技术，而与发达国家相比，我国的机械自动化仍然处于单子自动化、刚性自动化的性能较单一的低水平阶段。同时，发达国家的机械自动化生产管理过程，已经完全实现了计算机管理，而我国还是旧时传统的管理模式，没有实现人员管理和生产模式的创新。并且，我国的机械设计创新研究水平也不够，不能能够采用复合加工手段进行机械制造。以上这些都造成了我国机械工程发展的缓慢。

1.2机械工程中自动化技术应用面临的问题

我国机械工程中自动化技术面临的主要问题就是自动化水平发展缓慢，而造成这一问题的根本原因则是机械技术人才的缺失。我国现代的机械工程领域中，自动化应用范围不够宽广，而大多数的技术人员只学习了自动化技术的理论知识，没有经过实践环节的锻炼，在一定程度上阻碍了机械工程中自动化技术的应用。因此，我国要重视自动化技术人才的个面培养，并不断加深实践经验，从而提高机械自动化技术水平，实现机械工程的研究创新，推动我国现代机械工程的发展和进步。

2、自动化技术在机械工程中的应用

2.1柔性自动化技术的应用

现代机械工程中，要依照科学技术的快速发展，以市场需求为基础，根据客户的具体需要，对产品的性能进行相应的设计及调整，是灵活自动化技术在机械工程中应用的体现。灵活的柔性自动化技术，就是为了满足市场和客户的共同需要，伴随着计算机技术的发展而形成的一种新兴技术，不仅具有自动完成各种技术性操作的功能，还可以实现一定加工目标下的智能操作，能够适应不同的外界因素。由于柔性自动化技术对市场需要进行了分析调查，对机械工程企业的内部组织有效的调节，有效的节省了人力，提高了加工产品的生产效率。柔性自动化技术广泛的应用于现代机械工程中，成为不可或缺的技术类型，促进了企业机械工程紫动化的发展进程。

柔性自动化技术在机械工程中的应用，主要是在机械生产技术基础上，将数控技术作为核心，结合先进的计算机设备和信息科技，把高端的计算机设备、信息科技手段以及机械生产技术三者有机的结合来发展机械工业制造，从而加大对生产的灵活性，能够生产出高质量的产品，努力实现机械加工工程领域的工业化发展目标，促进机械工程的不断发展和进步。柔性自动化技术在一定程度上降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益，对机械加工制造行业的发展具有深远的意义。

2.2集成自动化技术的应用

对于集成自动化技术而言，将信息技术通过改进，实现机械制造过程的整体优化的目标，确保加工制造的各个过程都更加具体化。集成自动化技术利用系统工程概念，能够将各种加工技术及生产信息高效集成，不仅仅是技术功能方面的集成，同时也是技术经营方面的集成，从而扩大机械工程的生产规模，最终实现强化机械制造中的集成能力的目的，使得机械工程企业与日益激烈的市场竞争发展相适应。

2.3智能自动化技术的应用

现在的机械工程不再是简单的产品设计和制造的商品概念体系，同时还涵括了产品的集成活动和系统，是一个功能体系和信息处理体系有机结合成为统一体的过程，涉及到机械加工技术、自动化技术、系统工程和人工智能等方面的相互渗透，形成了机械工程领域的智能自动化技术，是智能化与集成化的结合。这种技术能够实现对事物的模拟，从而对信息进行采集和分析，是一种类似于人脑工作的自动化技术，将人工智能技术应用于制造系统的整个过程，优化了自动化生产的过程，可以对生产的各个环节进行实时监控，能够监视自身的运动状态，具有更强的适应能力，减少了人力资源的投入，提高了生产效率，能够有效避免机械工程中突发事件的发生，具有应付外界突发事件的能力，能够及时做出快速的响应，调整自身参数适应外部环境，使机械加工处于最佳的工作状态，有利于机械加工的安全性。

3、自动化技术在机械工程中的应用发展趋势

3.1高度集成化

在机械工程自动化发展的过程中，高度集成化是最重要的发展方向。机械制造企业结合计算机应用，通过有效的整合手段，将机械生产系统作为整体进行运作，这种高度集成化的制造系统，具有更加优异的性能，提高系统的可靠性。

3.2智能化

随着计算机技术的快速发展，智能化在机械工程中的覆盖范围越来越广，智能自动化技术也越来越强。在现代机械领域中，机械设备实现了人机一体的结合，通过智能化的系统进行机械产品的控制加工，是人机相互协调的结果，能够提高机械加工的自动化技术水平，使自动化系统具有良好的实用性。

3.3虚拟化

自动化技术的虚拟化发展是指将更多的现代化高端计算机信息技术与机械控制理论结合，实现机械加工制造的完全模拟，能够及时发现生产中的隐患，并有针对性的进行解决，能够进一步提高生产的效率和品质，加强生产的可靠性和可行性。虚拟化的机械工程技术保证了产品质量，缩短了产品的开发周期，还促进了企业市场竞争力的提升。

3.4绿色化

在居民生活水平提高的同时，生态环境保护理念越来越受到人们的广泛关注。传统的机械工程的生产过程中，企业为了加快生产速度，会给环境带来严重的污染。自动化技术在机械工程中的应用需要尽可能的减少资源浪费，采用绿色设备和绿色材料，向绿色化方向发展，促进产品的回收利用。

4、结论：

综上所述，自动化技术广泛的应用于现代机械工程领域，能够优化企业的技术体系，提升产品的质量，降低企业的成本。我国的机械工程中，要积极培养优秀技术人才，提高自动化技术水平，并且向着高度集成化、智能化、虚拟化、绿色化的方向发展，促进我国机械制造工业的整体水平的提高。

参考文献：

[1]陈祖龙，自动化技术在机械工程中的应用分析[J]，中国科技信息，2012

第10篇

Abstract： With the deepening of enterprise modernization reform process， the management of the enterprise is becoming more and more extensive. Taking the supply chain management of mechanical engineering project as an example， the paper describes the concept， the content and the characteristics of supply chain management， and analyzes its necessary and problems； in the end， it puts forward the countermeasures.

关键词： 工程项目供应链管理；问题；对策

Key words： supply chain management of project；problem；countermeasures

中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0023-02

0 引言

随着世界经济一体化脚步的加快，我国企业面临的竞争压力也越来越大。如何增强机械工程企业的竞争力，提高市场占有率，成为了当今机械工程企业的主要研究方向[1]。机械工程企业的主要涉及领域就是机械工程项目建造领域，机械工程项目建设有自身的特点，其时间跨度大，涉及的单位、人员较多，物流、人流、资金流较大。面对这种情况机械工程企业加强对工程项目的供应链管理势在必行。可以发现工程项目供应链管理可以有效降低企业成本，提高企业经济效益，并且极大的减少相关项目建设过程中的不确定因素，保证工程项目质量安全。

1 机械工程项目供应链管理概念和特点分析

供应链管理理念是上个世纪末提出的，在之后得到了广泛的关注和认同，时至今日，已成为企业管理工作中的重要环节。通常人们将供应链管理界定为对整个供应链系统进行协调、计划、操作、控制以及优化的各种活动[2]。其目标是实现顾客满意，是以恰当的产品，在恰当的时间，通过恰当的运输方法和时间，花费恰当的成本送到恰当的顾客手中。供应链管理是对物流一体化的系统管理，所谓的物流一体化是指不同企业或者不同部门之间通过相互的物流合作，达到最大化的物流效率和最小化的物流成本效果。

供应链管理以信息管理为核心内容，随着电子商务管理的深入，企业能否快速而准确的获得信息，并及时做出反应，这决定了企业的核心竞争能力。供应链管理具有以下优势：企业通过建设完善的信息交流网络，开发和借鉴相关的信息技术，及时而有效的获得供应链参与各方的客户信息，并且及时的对信息做出反应，满足客户需求，从而有效的缩短订货和交货时间，提高整体服务水平。

1.1 机械工程项目特点分析

机械工程项目建设具有自身的特性，其都需经过设计、采购、建造等相关程序，并且机械项目工程建设需在一定时间内完成，其成本是在成本预算约束下进行分配。机械工程项目建设往往需要各个子项目和多个生产部门合作完成，彼此相互合作，相互监督。通常情况下，机械工程项目生产模式是设计—制造，即由项目客户委托生产方进行设计，生产方在根据设计要求进行实际建造。相关工程材料采购需由生产方自行与供应方签订合同，其中材料的系统联系较为松散，这必然影响资源的分配效率，影响机械工程建设效率。

1.2 工程项目供应链管理分析

通过以上的机械工程项目特点分析，可以发现机械工程项目供应链管理需从客户需求出发，以生产方为核心，对信息流、资金流、物流进行系统控制。生产方从开始的设计到施工，在到竣工验收以及该过程中与材料供应商、机械设备供应商、客户、零部件供应商等组成一个系统的网链型结构。

机械工程项目供应链主要有两种形式：一、基本供应，这指的是材料供应商和零部件商根据自身负责的工程范围进行相关材料的供应、运输以及存储。这部分供应链主要参与方为零部件厂或者零部件供应商，其涉及单位较单一，较易管理。二、支持供应链，这部分供应链指的是机械设备供应商、材料供应商、零部件供应商、劳动力供应商等参与方为满足工程项目不同需求而进行相关参与操作。该部分供应链设计的单位广泛，人员较多。不确定因素也相对较多，是以较难控制。

2 机械工程项目供应链管理中存在问题分析

2.1 材料供应商供货延迟

在机械工程项目供应链中，材料供应商、零部件供应商表现如何，直接关系到整个供应链的效率。机械工程项目需求的材料种类繁多，包括零件、钢材、相关的部件等。这些材料是整个机械工程项目制造质量的根本保障，可以发现材料供应商、零部件供应商在供应链中的地位极其显著。由于机械故障、供应商和采购方纠纷、上游供货延迟等情况，材料供应商的供货并不能按时供应，这进而影响整个供应链的有效延续。

2.2 工程施工与物流配送衔接偏差

由于机械项目工程时间跨度较大、需求材料较多，材料的分属地域范围也不同，其运输、配送过程易受到自然灾害和相关的机械、人为因素影响，机械工程建造与物流配送会存在一定的衔接偏差。物流配送是供应链管理主要瓶颈之一，其易受时间和空间的影响。通常供应链管理中，物流配送延迟是主要的问题，并且供应链作为一种链式模式，一旦某个节点出现问题，将逐步延伸到下一个环节中，并且在这个过程中，误差会逐级扩大。物流配送的影响因素较多，如交通事故、道路维修、交通堵塞、自然灾害等等都会影响正常的物流效益，这些影响将供应时间延迟，并且累积到下一个环节中，最后作用在机械工程项目的进度和工程竣工时间上，影响客户对机械工程项目的满意度。

2.3 上下游信息不对称

机械工程项目建设的时间跨度较大，并且需求材料地域跨度也较大，供应链上下游存在一定的信息偏差。信息无法及时有效的反应市场需求。并且某一节点的信息出现偏差，将会逐步的放大，到了最后供应方的市场信息与实际市场需求信息存在的偏差累积极大。与此同时。供应链下游客户喜好的易变性也会影响供应链的不正常波动，需求的不确定性会导致上游供应商的市场预测偏差，增加了供应链管理的不确定性。

3 对策分析

3.1 良好机械工程项目供应链管理战略的建立

机械工程项目供应链管理战略的主要内容有：①有效的人力资源管理；②横向一体化的战略经营理念，积极提高企业的核心竞争力；③与材料供应商和零部件供应商构建长期稳定的战略合作伙伴关系[3]；④信息的共享互通，供应链管理强调的是在供应链上的各个节点相互之间的信息互通。工程项目供应链上的各个节点之间的信息互通，可以有效保证工程各参与方及时有效的调整经营和生产，保证机械工程项目建设进度和建设质量。信息的共享互通需积极利用计算机网络技术，保证信息传递的及时性和准确性；⑤构建良好的供应链管理机制和绩效衡量体系，机械工程项目供应链的链式结构决定了其必然存在不确定性，并且某个节点的偏差会逐级放大。是以，要工程项目参与方积极构建良好的供应链管理机制，同时对各方的管理效果进行评价。

3.2 合理的确定库存量

3.2.1 机械项目工程施工企业需保证一定制造材料库存量，以应对供应链突况。机械工程项目供应链的不确定性传播方式较为复杂，极其难以精确的预测和计算。在这个前提下，机械工程项目建设企业需加强分析以往的建设经验，合理的进行材料库存量的控制。合理的库存量设置是保证机械制造企业的应对供应链风险，保证正常施工进度的重要方法。

3.2.2 供应商的库存量控制需根据制造企业的工程项目规模以及以往的材料需求情况，并及时有效的分析供应链上游供应商的延迟数据，再进行库存量的确定。

3.2.3 采购方和供应方需加强相互之间的信息渠道建设，保证供应方可以及时有效的共享采购方需求信息，提高供应商的应变能力，降低因信息失真而导致的供应链不确定性因素。采购部门是联系供应商和建设单位的纽带，在实际的采购中，需选用专业人员进行采购，并且采用集中式采购和分散采购相结合的方式，减少供应链的不确定性。与此同时，还需建立稳定的采购关系，以免出现多头采购情况，增加供应链的不确定性。

3.3 机械工程采购供应信息系统的构建

机械工程项目供应链参与方需积极构建采购供应信息系统，通过引入计算机网络技术，构建一个完善的信息平台。信息平台服务于供应链的上下游，包括原材料供应商、物流公司、制造单位、客户以及相关的业务合作伙伴等。信息平台的建立可以有效保证信息的传递和共享，保证供应链的上下游都可以及时而有效的明确市场变法情况，进而针对性的采取措施。该信息平台的购进可以有效避免因供应链信息失真而导致的供应链波动，有效保证了供应链上下游的正常衔接，最终保证工程项目的顺利进行。

4 结语

供应链管理是现代化企业管理的重要内容，也是我国项目制造企业的重要管理内容。加强对机械工程项目供应链管理工作需要整个供应链参与方共同完成，从材料供应方到物流企业、再到制造企业及客户。所有的供应链参与方需积极进行信息的共享，明确市场需求，保证供应链的正常运作，最后保证工程项目的顺利进行。

参考文献：

[1]徐大海，王元明，赵道致.项目供应链风险传递对策之模块化[J].工业技术经济，2009（04）.

第11篇

关键词：机械工程 专业英语 词汇

在英语学习中，词汇是语言的基础，是一个占据主体地位而又庞大繁杂的体系。机械工程专业包括很多技术分支，从宏观上可分为传统制造技术、现代制造技术以及特种加工技术。微观上，传统制造技术可分为工程材料、热处理、铸造、锻造、焊接、机械加工方法、制造设备、刀夹量具、公差与配合、液压等，其中标准件及常用件又可细分为螺栓、螺母、螺钉、销、键、齿轮、轴承、弹簧等；现代制造技术可分为计算机辅助设计与制造、数控技术、柔性制造技术、计算机辅助质量控制、计算机集成制造、工业机器人、虚拟制造与网络化制造、快速成形与反求工程等。这样两大让人费神的专业结合在一起，虽说给专业英语学习者制造了巨大的困难，但机械工程专业词汇是在机械工程专业范围内的英语词汇，总体来说依然具有英语词汇的特点。如果学习者能掌握一些专业词汇方面的规律和记忆方法，就能有效地扩展专业词汇量，翻译能力自然会提高不少。

一、普通词汇的专业化

机械工程大量使用专业词汇，但其中有相当数量的专业词汇借助于英语的普通词汇，它们是英语中的常用词，但到了机械工程专业中却成了专业技术用语，具有严格的科学含义。例如file在英语中是一个常用词，意即“档案”，但被机械工程专业借用后，含义经过专业化，则变为“锉刀”。借用英语普通词汇以表达机械工程专业技术概念，在语义学上属于以联想建立词义，即以引申或扩展（包括借助于各种修辞格）基本词义来给新的概念命名，符合英语一词多义和词性转化的历史传统。这一点不同于汉语。现代汉语给某一专业概念命名的基本趋势是尽量避免使用普通词汇，力求用新词表达新义，因为汉语中有“顾名思义”的历史传统，用词讲究专词专用，在词义上要绝对避免产生歧义。

英语中这种普通词汇的专业化不仅表现在机械工程专业中，同一个英语普通词汇有时不是仅被一个专业所采用，而是被许多专业采用来表达各自专业中的专业意义。例如transmission一词在物理学中的词义是“透射”，在医学中的词义是“遗传”，在机械工程中的词义是“传动”“变速”。更有甚者，在同一个专业中同一个普通词汇有许多不同的词义。单以机械工程专业词汇为例，power有“电源”“力”“电力”“能力”“功率”“乘方”“价”“倍”等意思，cut有“截”“裁”“剪”“切”“镗”“钻”“刨”“断面”“剖面”“截面”等意思。

普通词汇专业化后的专业含义一般比较稳定，但还是有一些普通词汇在专业英语中的词义可能非常灵活，变义很多，必须根据上下文细心判断。例如development一词在具体的上下文中就不一定是“发展”，而可能是“研究”“研制”“开发”“研制获得的成果”“研究取得的进展”等等。动词develop还可能有“恶化”“扩大”“变化”等含义。这种在专业资料和文献中使用很多、词义又丰富多变的词，在翻译中要加倍注意，必须紧紧抓住上下文，不要望文生义、主观臆断，以防出错。

二、构词法生词

在机械工程专业英语词汇中，还有很大比例的词汇是通过构词法生成的。由构词法生成的专业词汇主要有以下四种。

1.派生词

派生词即通过派生法构成的词，利用词缀（前缀或后缀）作为词素构成新词。在基本词前面加前缀，或在基本词后面加后缀，构成一个与原单词意义相近或截然相反的新词的方法叫做派生法。前缀（prefix）一般改变单词的意义，不改变词性。前缀是有特定意义的，分为不表示否定意义和表示否定意义两种，记住常用的前缀对于学习者猜测词义和记忆生词有很大的帮助。以下是机械工程专业英语中不表示否定意义的前缀及由其构成的词汇示例：auto-（自动）+ motive（发动的）= automotive（自动的），bi-（双，两）+ lateral（横向的）= bilateral（双向的），inter-（相互）+ lock（锁）= interlock（互锁），micro-（微，显微）+ fracture（裂缝）= microfracture（微裂缝）。以下是机械工程专业英语中表示否定意义的前缀及由其构成的词汇示例：anti-（反，防，抗）+ corrosion（腐蚀）= anticorrosion（防蚀，防锈），counter-（反对，相反）+ balance（平衡）= counterbalance（反平衡），de-（去除，减）+ burr（毛刺）= deburr（去毛刺）。

后缀（suffix）通常会改变单词的词性，构成意义相近的其他词性。以下是机械工程专业英语中改变单词词性的后缀及由其构成的词汇示例：equip（装备）动词+-ment（状态）构成名词= equipment（装备）名词，ductile（易延展的）形容词+-ity（…性）构成名词= ductility（延展性）名词，clear（清晰的）形容词+-ness（…度，…性）构成名词= clearness（清晰度）名词。

利用词缀构词的优点是显而易见的，词缀具有极大的灵活性，同时又具有极强、极广泛的搭配表意能力。这是因为：一方面词缀的基本含义都比较稳定、明确；另一方面词缀的附着力很强，附着在基本词之前或之后，新的概念可以立即形成。此外，英语中的词缀本来就十分丰富，随着科技和英语本身的发展，又不断产生新的构词成分，并被广泛应用于专业词汇的构词。

例如：bio-（生命、生物）、thermo-（热）、electro-（电）、aero-（空气）、carbo-（碳）、-ite（矿物）、-mania（热、狂）等。这些构词成分并不是传统的英语词缀，它们都是一些科技词汇的词头或词尾，但它们的附着构词能力是很强的，因此熟悉这些科技词汇的构词成分，对解析、判断、翻译机械工程专业英语词汇是很有帮助的。遇到较长的专业词汇时，可以根据构词规律，利用解析法，即先分析出词素及其意义后，将词素意义进行合成，从而得出词汇的完整词义。

2.复合词

由两个或更多的词合成一个词的现象，叫复合词。复合词在书写时的特征是：有的连写，如breakdown（故障）、worktable（工作台）、headstock（床头箱）；有的用连字符，如low-alloy（低合金的）、stress-strain（应力应变）、open-loop（开环）；但也有分开写的，如electric drill（电钻）、clearance fit（间隙配合）、interference fit（干涉配合）。鉴别复合词的时候，至少可以断定连写的和用连字符的肯定是复合词，要注意的是分开写的复合词与词组或短语的区别。可以这样说，只要两个组成部分都保留着它们原来的全部意义和原来词组的结合关系，那就不是真正的复合词。大部分机械工程专业的复合词词义是将组成此词的各个单词的词义叠加，因此理解了各个单词的意思，基本上就可以掌握它们所组成的复合词的含义。

3.转化词

转化词即通过转化法构成的词。转化法是把一个词从原来的词性转化为另一种词性，从而使该词具有新的意义和作用。

在翻译中最常见的是英语名词转译成汉语形容词，用作所修饰名词的前置定语。例如：When the tanker reaches the refinery，its load of crude is pumped into the refinery storage tanks.（油轮到达炼油厂时，其负载注入炼油厂储油罐的原油。）refinery、storage均为名词，现转译为汉语形容词，作“tanks”的前置定语，则“the refinery storage tanks”译为“炼油厂储油罐”，句中“crude”原意为形容词“未加工的”，现转换为汉语名词“原油”。

此外，英语名词还可以转换成汉语动词，例如：The application of mathematical analysis to the solutions of complex technical problems is almost impossible.（用数学分析来解决复杂的技术问题几乎是不可能的。）英语形容词、动词、副词和介词有时可转换成汉语名词，英语形容词和介词有时还可转换成汉语动词。

4.缩略词

由1个长单词或2个以上的单词缩为1个短单词，有时缩略到只剩几个字母，叫缩略词，又叫缩写词。缩略方法如下。

（1）截头，如bicycle变成cycle（自行车）。

（2）去尾，如kilogram变成kilo（千克）、Laboratory变成Lab（实验室）、Cavity变成CAV（模穴）。

（3）既截头又去尾，如refrigerator变成fridge（电冰箱）。

（4）还有极为少数的各取两词的一部分刷新成的混合词，混成后新词兼具两个旧词之形义。如由smoke（烟）和fog（雾）构成的smog（烟雾），由mechanics（机械学）和electronics（电子学）构成的mechatronics（机械电子学），由automatic（自动的）和equipment（设备）构成的auteq（自动设备）。混合词是复合词的一种变体，在机械工程专业词汇中很普遍，原因可能是熟悉本专业知识或技术的人认为混合词比较简略，不难借助联想理解词义。

（5）再有就是为了术语规范化经常使用的首字母缩略词，即列出每一词的首字母，有的直接列出首字母使其成为一个词。如ADP（automatic data processing）自动数据处理、IC（integrated circuit）集成电路、DC（direct current）直流电、AC（alternating current）交流电、CAD （computer-aided design） 计算机辅助设计、CAM （computer-aided manufacturing） 计算机辅助制造、 PDS （product design specification） 产品设计规格。有的在每个首字母后面加上点，如E.L.（elastic limit）弹性极限；且有的大写，如以上各例；有的小写，典型的例子是laser（light amplification by stimulated emission of radiation）激光。

缩略词的出现虽然方便了交流，但同时也增加了阅读和理解的困难，学习者对此应加以注意和积累，遇到没有把握的缩略词，只能结合文章意义多查词典。

三、新生专业词

机械工程行业发展迅速，新发现的物质、新的现象、新的概念、新的思想、新的方法和技能大量涌现，且呈加速的趋势，原有的科技词汇很难将他们表达清楚，于是需要创造新词汇表达。在阅读、翻译一些最新专业文献或介绍最新发明事物的科技文章过程中，反映各种新事物的新词层出不穷，有些词甚至还未出现在词典中。这类词的理解首先需要追本溯源，找出词素，从词形上加以判断，再参照上下文来推断具体的含义，除了新造词以外，它们的新义一般就是各个词素的结合。例如：tribology（摩擦学）、nano（纳米）、nanoprocessor（毫微秒处理机。）

还有许多新生专业词汇是借助人名、地名、商品、机构等命名的专有名词，在翻译中一般采用音译加注释，例如大型计算机的IBM System就是取自垄断性商业机构International Business Machines Corporation（美国国际商业机器公司）。利用这类专有名词并不是机械工程专业的新发明，很早以前就有ohm（欧姆）、amp（安培）等等常用专业专有名词。遇到这种新词，除了借助词典，还要多关注专业领域的动态。

四、多词同义

英语中为了避免重复，常常用不同的词汇指代同一种事物，翻译成一个汉语词汇，这种现象就是所谓的多词同义。例如pipe和tube都有“管子”的意思，machine、machinery和mecha都有“机械”的意思。

第12篇

关键词：农业机械工程；绿色技术；生态；应用；推广

1应用与推广绿色技术的必要性

随着绿色环保理念的普及，在农业机械工程中应用绿色技术不仅有着很大的潜在价值，而且可以在提高生产效率的同时提高人们的生态意识，通过加大对绿色技术的创新研究，让更多企业使用绿色技术。环境问题不仅影响到个体企业的生存与发展，而且这是关系到全人类生存的问题。

2运用与推广绿色技术的策略

2.1绿色制造工艺在农业机械工程中的运用

绿色制造工艺是实现农业机械工程绿色化的重要手段和内容。绿色制造工艺技术具体包含农业机械工程制造过程中的材料处理技术和控制技术等。以制造某一种农业机械为例，运用绿色镀锌工艺就能很容易达到技术标准，并且效果良好。在具体操作过程中，无需将镀件重新回火软化，在常温下就能完成，优化了工艺流程，节约了人力、时间及资源，并且还具备实用性较强的特征。在农业机械制造过程中，使用水机剂能够极大地提升切割金属的效率，有效降低成本。在焊接过程中，可使用二氧化碳保护技术，因其自身热影响区域狭窄及熔池小，所以对工件产生的不良影响极小，提高了焊接质量。

2.2互联网协同技术在农业机械工程中的运用

在过去，农业机械工程设计的流程为：概念设计—绘制设计草图—依据设计图纸制造样机—样机试验—寻找不足—优化和完善设计—样机的生产、试验及优化—生产样机。这种设计流程的弊端是，会消耗大量的材料和资源，并且农业机械的研发周期较长。如果能在农业机械的设计研发过程中引入互联网协同技术，则能有效解决上述问题。合理运用CAD、CAM、CAE等计算机技术，对农业机械设计进行仿真分析，通过计算机技术实现虚拟设计，避免资源浪费，切实缩短研发周期[1]。

2.3绿色技术在农业机械工程中推广的策略

首先，应充分扩大大型农业机械企业的影响力，在设计、研发、生产过程中，运用绿色技术，做好宣传和推广工作。运用绿色技术能够节约大量资源和材料，这对提升企业经济效益和生产效率、减少生态污染等具有重大意义。这就要求企业自身应在研发和生产过程中引入、运用和创新相关技术，只有不断创新，才能切实提高企业创新能力和市场竞争力，确保企业在激烈的市场竞争中稳步发展。其次，充分发挥高校及科研机构的作用，在农业机械工程中推广和普及绿色技术。高校以及社会科研机构中有很多高精尖人才，想要不断推动绿色技术与农业机械工程的发展，就必须依赖科研机构及高校的科研力量，制定相应的机制，出台扶持政策，鼓励大学生和科研机构积极参与到该领域中。注重高精尖人才的培养和发展，向社会输送大量的高素质农机科研人才。同时，应注重与国内外企业和高校之间的互动合作，在内外交流中不断学习，把绿色技术与农业机械工程的有机融合作为一项长期的发展项目，不断探索研究，为我国农业向绿色、现代化发展贡献力量[2]。

第13篇

【关键字】机械工程；自动化；关联

一、机械工程与自动化技术概述

1、机械工程与自动化技术的相关概念

机械工程是结合了机械学、动力学、工业控制学等多个学科为一体的综合性工程学科，它以控制技术、计算机技术、通信技术、微处理技术等新型学科技术为理论基础，并结合了实际生产中的相关技术经验与技术理论，以用于研究与解决各种机械设备在开发、设计、制造、安装、使用等多个方面的实际问题。目前，机械工程主要可划分为机械科研、机械设计、机械制造、机械使用等若干个互相衔接且互相配合的分支系统。

而自动化技术则是实现机械产品在制造、安装、使用等多个方面自动化的方法与技术，它以工业生产中各类参数的控制为主要目的，以实现在不需要人工直接干预的情况下，按照预定目标进行机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能。

2、自动化技术在机械工程中的应用特点

目前，自动化技术在机械工程领域中有着广泛的普及与应用，其主要应用特点有：

（1）便捷性

在机械工程领域中，对于生产实践中经常遇到的较为复杂的流程优化或系统优化问题，利用传统的计算方法进行解决时，往往面临着处理时间长、计算复杂度高等问题。而通过自动化技术的应用，能借助多种自动化控制系统以及自动化理论，不仅能对相关问题进行优化求解，从而保证了问题解决的方便与便捷，而且能实现机械产品生产流程的自动化，信息处理的自动化，从而极大的提高了生产效率与生产质量。

（2）可靠性与安全性

利用自动化技术的相关程序化语言和逻辑体系，使机械设备在故障诊断、自动化控制以及机械设计等多个方面，都能实现信息的自动化和智能化的采集、分析和处理，从而保证了决策结果的正确与可靠。而且通过其自动监控与自动保护等功能，还能有效避免生产过程中出现的误操作、误指挥等问题，从而避免了安全事故的发生，提高了机械设备在生产和使用过程中的安全性。

（3）经济性

通过自动化技术的有效应用，一方面极大改善了机械工业生产中的劳动条件，通过优化人员配置，实现了人员作业调度的经济性；另一方面，自动化技术还能实现机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能，从而保证了各种机械设备在运行管理上的经济性，实现了降低设备运行损耗、节省能源的目的。

二、机械工程与自动化技术的关联应用

1、机械自动化系统的构成与功能

机械工程与自动化技术最典型的关联应用，即实际生产中所较常采用的机械自动化系统（如下图1所示），它主要由信息控制器、执行器、传感器、信号处理器、D/A单元、A/D单元等部分所组成。

图1 机械自动化系统示意图

如图1所示，机械自动化系统通过人机接口实现指令信息的输入，然后通过信息控制单元和信息处理单元，以实现机械设备生产过程中的状态监控与动作调整，从而使机械设备能始终保持在理想的工作状态。而D/A单元、A/D单元则是作为信息的传输和转换单元，通过将生产中机械设备的电压、电流、压力、速度等模拟量转换为数字量，从而实现对机械设备各种工作参数的有效控制。

2、自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用

自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用，是综合利用神经网络技术（BP网络、概率网络、径向基网络等）、模糊理论、改进三比值技术、信息融合技术（D-S证据）等多种自动化技术于一体，不仅能改进传统设备监控与故障诊断方法中的缺陷与效率低的问题，而且对于提高和改进监控效率以及故障诊断的准确率都能起到很好的效果。

以机械设备的故障诊断为例，利用自动化技术不仅能获得更多源信息的支持，以提高故障诊断的准确性，而且能同时满足离线诊断与在线诊断的要求，从而保证了故障诊断信息的多层次性与灵敏性。在具体故障诊断过程中，首先通过自动化技术以系统得出和获取机械设备的试验数据、常规检查数据、运行检修数据等，以此作为故障分析的数据源，并通过多项试验项目以判断机械设备是否正常运行；其次，再利用神经网络技术诊断系统模块的故障性质，利用改进三比值技术诊断系统故障的类型，利用模糊理论和信息融合技术进行故障的分析与判断等等；最后，再利用专业的自动化软件，并结合机械设备的系统运行情况与检修情况，以综合得出故障的具体发生部位与性质，并提出相应的故障解决方案。

3、自动化技术在机械设备生产控制中的关联应用

（1）开关量的自动化控制。基于自动化技术的关联应用，能够对各机械设备的开关量进行逻辑化控制，以保证在开关控制上的组合逻辑、延时逻辑以及时序逻辑等问题得到有效解决，从而保证了机械设备在多种运行工作条件的自动化控制需要。

（2）模拟量的自动化控制。由于各种机械设备在运行过程中，其温度、电压、电流、功率等运行参数均为模拟量，其参数值是连续而变化的，难以有效控制与采集。而利用自动化技术，能将模拟量有效转换为数字量，并加以有效的控制，以保证各机械设备运行的连续性与安全性。

三、自动化技术在我国机械工程中的未来发展前景

1、智能化

智能化即是指通过自动化技术中的神经网络技术、模糊理论、专家系统、信息融合技术等来模拟人的大脑，以进行机械生产的自动分析、识别、测量以及控制等活动。

通过智能化的发展，机械自动化系统不仅能具备决策的优化功能，能最大限度的自行解决系统在生产运行过程中所遇到的各种难题，而且还能实现信息间的高度共享与合理配置，在优化工作参数选择、优化质量控制方案、优化加工路线等多个方面都能起到重要的作用。

2、绿色化

机械工业虽然是我国重要的支柱型产业，但同样面临着极大的资源消耗，以及日趋严重的资源浪费和环境污染问题。随着近年来我国对环境控制要求的日益提高，绿色化也将成为自动化技术在机械工程领域中的主要应用与发展方向。

绿色化的核心理念，是将机械设备从产品开发、设计、制造、安装、使用、维护、回收等各个环节纳为一个整体，在设备的整个循环周期内，尽量达到对周围环境影响最小，而资源利用率最高的目的，从而使得企业的经济效益、环境效益与社会效益之间得到优化与协调。

总结：

进入21世纪以来，随着计算机技术、信息技术、微处理技术的发展，以及各类机械自动化系统及自动化理论的研究与进步，自动化技术在机械领域中有着广泛的关联与应用，并逐渐朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展。

参考文献：

第14篇

关键词：机械工程;绿色设计;发展;环保

前言：随着经济的迅速增长给全球造成了资源短缺和环境污染的严重危机，威胁到人类未来的发展，迫使人们对发展观进行反思。随着时代车轮的前进，机械设计向着“轻、小、智、全及绿”即轻型、小巧灵便、智能化、绿色环保的方向发展。绿色设计与绿色制造是90年代初期提出的一种新的概念与制造模式，现已受到机械制造领域的日益关注和重视，并得到了较好的应用和推广，是现代产品设计与制造的发展趋势。绿色设计是在产品的整个生命周期内（设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理），着重考虑产品的环境属性（自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等），并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等因此，机械产品要“绿色”发展，有必要将绿色设计在机械工程中应用前景进行分析。

一、何谓绿色设计

（一）设计目标。设计目标中除考虑功能、性能、质量、成本等方面外，还必须考虑产品在整个生命周期过程中与环境和人的和谐性，

（二）设计技术。除常规设计方法外，还必须人可拆卸设计、可回收设计、模块化设计等新的设计思想和方法。

（三）设计评价。全面考虑从原材料提炼、材料加工、部件制造、产品装配、产品包装、产品运输、产品使用、产品废弃后的回收、重用和处理等整个生命周期中对环境造成的总负荷为最小。

图1 机械工程类产品绿色设计流程框图

（四）设计流程 。见上图：图1 机械工程类产品绿色设计流程框图，为闭环设计。绿色设计中产品废弃后并不是作为垃圾排人环境，而是考虑通过重用、修理、再加工、回收等手段重新应用于新产品的制造过程，从而使理想的绿色产品可以接近实现对环境的零排放。

（五）设计目的。绿色设计的核心是3R，减量化（Reduce）、回收（Recycle）、重复使用（Reuse）。以满足需求和适应工作环境。

二、目前现状

（一）新兴技术，技术完善性不高。绿色设计作为一种新的设计方法，出现的时间并不长，还远没有达到完善的程度，很多具体的方法还有待研究。

（二）“绿色设计”是设计的绿色而不是生产过程中的偷工减料。绿色设计和节约制造成本有着本质区别，并不是不按生产要求任意减少生产当中存在污染环境的环节就是所谓的“绿色设计”，而是从机械工程分析的源头上采用绿色设计的方法。

（三）绿色设计能否确落实处。能否确实的实现绿色设计的机械工程，还是“空头支票”用来抬高产品价格的砝码呢？笔者认为应予之相关部门采取措施在绿色设计投入生产环节中进行相应的监督、对于成品鉴定。

（四）“绿色”概念只是一个口号，还未普及，有待推广。绿色概念还未确实的普遍整个机械领域的，绿色设计理念如何推而广之？还有待于做深部探讨。

三、绿色设计方法

（一）生命周期设计。见下图：图2机械工程类产品绿色设计生命周期设计框图，即综合考虑调研、研制、设计、制造、销售、使用、回收、处理等生命周期中各环节对环境及人的影响的设计方法。

图2 机械工程类产品绿色设计生命周期设计框图

（二）并行工程设计。利用并行工程技术，综合考虑产品绿色设计中的各因素，并在设计过程中随时在各环节间进行信息交流和反馈，实现多因素、多目标、闭环设计过程的全局最优化。

（三）模块化设计。可实现功能和结构的集成，进而实现绿色产品的快速开发及易拆卸、易回收的要求。

四、绿色设计应用的优势

（一）新兴技术，潜力大。绿色设计作为技术应用于机械工程中的时间不长，其发展潜力之大业内人士尽人皆知。

（二）绿色设计可提高机械工程应用于实际企业竞争力。绿色设计的本质特征之一是在不影响产品的功能、寿命、质量等传统指标的前提下，通过技术和管理 两个途径，提高资源、能源利用率的一种先进设计方法。从经济学角度分析，绿色技术是降低产品成本，使技术或资源、能源相对增值的技术，即在同量资源、能源的前提下，绿色设计技术是力图比传统设计方法获得更多更好产品、使生产过程由粗放型转向节约型的先进设计技术。

（三）绿色设计可有效减少企业发展中的环境风险。随着社会对环保要求的不断提高，很多大中型机械制造企业如果不考虑采用绿色设计，则随时有着因环境问题被关、停、并、转的危机，使企业的发展存在严重的隐患。反之，如果企业采用以绿色设计为基础的机械工程而实现绿色环保生产流程即可为企业创造一个持续、稳定、高效发展的空间。

结论：随着该设计理念应用于机械工程当中将带来的优势表明，绿色设计可提高机电产品及企业竞争力，绿色设计的本质特征之一是在不影响产品的功能、寿命、质量等传统指标的前提下，通过技术和管理两个途径，提高资源、能源利用率的一种先进设计方法，必将迎来广阔的发展空间。

参考文献：

第15篇

关键词:机械工程测试技术;教学改革;认知规律

《机械工程测试技术》是机械类专业的技术基础课，课程集成了工程数学、大学物理，金属与半导体材料、电工电子、信号分析、计算机技术等多门学科理论与技术，具有涉及学科面广、知识容量大、理论分析较多、实践操作性强、学时较少等特点［1］。对于机械专业学生，由于普遍而言本专业学生在电路、电子学以及信号分析与处理等电气信息知识方面相对较弱，所以首次接触本门课程时，在遇到信号的时域频域变换和调制解调、系统动态特性分析等抽象概念时，学生普遍反映该课程理解难度大，思维方式较难适应。若不能快速适应课程的学习，部分学生将出现厌学甚至放弃本门课程的倾向［2］。然而，随着目前机械装备信息化程度的提升，测试技术在机械制造领域的应用愈加广泛，有人断言，衡量一台机械设备机电一体化程度的高低关键就是看这台机械设备上安装的测试装置的数量。因此，《机械工程测试技术》在机械类专业课程中的地位不是在降低，而是越来越重要。作为本门课程的授课教师，在教学实践中，一直在尝试改革创新教学内容与方法，希望能用更通俗易懂的语言、更贴近生产实际的案例来让学生彻底掌握测试技术，使他们能适应机械行业对一名机械工程师在测试技术方面的要求。本文首先分析以往“机械工程测试技术”教学过程中发现存在的问题，然后对近几年的教学改革进行总结。

一、传统教学模式存在的问题

(一)先修课程温习环节薄弱

《机械工程测试技术》是为机械类专业本科生开设的一门偏信息化的专业技术基础课，在学习这门课之前默认学生已牢固掌握电工电子以及信号方面的知识。但从教学实践来看，情况往往不容乐观，部分学生在这些先修课程的掌握方面并不到位或有所遗忘，这就加大了《机械工程测试技术》授课教师的课程开展难度。如果学生不能积极调用先修课程的知识并与测试技术相结合，则随着课程的开展，学生将会逐渐跟不上课程的进度，丧失学习兴趣［3］。

(二)教学内容安排不符合机械专业学生的认知规律

目前大部分机械工程测试技术的教材内容编排是按照以下路线进行:首先介绍测试技术的概要，并举出几例测试技术的工程实际应用，激发学生的学习兴趣。然后，介绍信号及其时域频域描述，接下来就是测试装置的基本特性。随后介绍常用的传感器，再则是讲解信号调理与信号处理。对于基础较好的学生，这种编排并无不妥，但对于应用型本科学生而言，这种编排虚实相间，软硬交融，学生并不习惯这种遍排，容易找不到学习重点［4］。为了调动学生对学习测试技术的热情，使学生既能掌握测试技术中有关传感器器件的使用方法，理解传感器信号变换的物理原理，又能掌握信号处理方面的知识，并能将测试技术理论应用于机械工程实际案例，培养学生的创新能力，需要针对应用型本科学生的学习特点，对课程进行教学改革。

二、针对问题采取的教学改革措施

(一)针对特定教学内容安排相应温习课程

根据教学实践，学生在学习测试技术的过程中，难以做到灵活运用的先修课程内容主要是三部分:1)用于信号分析的微积分知识;2)用于传感器器件的电路分析与模拟电路知识;3)用于应变、扭矩测量中的材料力学知识。为了能让学生能顺利学习后续相应章节内容，在章节开始前安排适当的时长复习这些先修内容，使学生有的放矢，在一种准备充分的心理状态下学习新知识［5］。

(二)按照符合学生认知规律的章节顺序进行教学

基于学生的认知规律，按照“先硬后软”，“先实后虚”的顺序安排教学。在《机械工程测试技术》的第一章，通过讲解几个测试方面的工程案例，帮助学生建立起学习测试技术的兴趣后，不按照教材编排授课，跳过信号及其时域频域分析一章，讲解测试装置基本特性一章节，重点帮助学生建立传感器标定这一概念，随即进行第三章，即“常用传感器与敏感元件”的教学。作为应用型本科，学生学习测试技术的重点在于理解常用传感器的“非电———电”的物理变换原理，以及掌握传感器的使用方法，至此，学生已经对测试技术的物理实现有了比较清晰的认识，再通过电桥、滤波器和放大器的学习，学生就完整掌握了一整套测试装置的工作流程。在学习完以上章节后，再讲授信号及其描述、调制解调以及信号处理，学生就能参照前面学习的测试装置工作的物理过程，对照学习，不会感到无所适从。

三、结语

通过《机械工程测试技术》的教学与改革实践，我们发现要适应应用型本科的专业教学，其核心还是在于要努力将教学内容贴近学生的认知规律，以实际应用为导向开展教学，并且将教学内容生动化、立体化、直观化，这也为我们的教学提出了另一种思考方向。对于一门理论与实践并重的课程，我们如何抓住重点，如何使课程内容在不失完备性的前提下又能充分调动学生的学习热情，这需要我们反复思考、认真总结，相信随着课程教学与改革经验的丰富，在不久的将来一定能收获更为满意的教学效果。

参考文献:

［1］吴世雄，王成勇．“机械工程测试技术”教学改革的探索［J］．广东工业大学学报(社会科学版)，2007(7):108-109．

［2］梁健．“机械工程测试技术”课程教学难点突破［J］．广东工业大学学报(社会科学版)，2009(9):146-148．

［3］张志刚，石晓辉，富丽娟．“机械工程测试技术”课程理论教学的改革与创新［J］．创新教育，2011(23):147-148．

［4］龙慧，胡松喜．“机械工程测试技术基础”本科课程教学方法探讨［J］．装备制造技术，2016(5):255-257．