机械科技论文篇(1)

建国后，选煤机械工业自起步以来，发展还是十分迅速，短短几十年间，取得较为明显的成就，主要表现在：在跳汰机方面，能够制造比较大型、自动化的设备。自20世纪60年代中期我国成功研制10m2筛下空气跳汰机以来，目前我国生产的筛侧跳汰机主要由LTG型、LTW型、BM型和CTW型。最大跳汰面积40m2和35m2,效率一般在88%～90%。在重介质选煤机械方面，20世纪末在我国发展很快，目前我国重介质选煤厂中使用的重介质选煤机械，大部分都是国产设备，特别是我国自行设计制造的JL型立轮分选机，成为目前较为常用的重介选煤设备，有效地提高了选煤工作的效率；在浮选机械方面，我国自20世纪70年代开始就已具有独立研发能力，目前已生产了许多煤厂都应用较广泛的XJM型机械搅拌式浮选机，而且许多国产浮选机设有自动控制装置；在筛分机设备方面，筛子是选煤厂使用最多的设备之一，我国已先后成功地研制生产出圆振动筛、直线振动筛、共振筛等许多设备产品，并逐步使这些筛分设备来走向大型化。如由平顶山选煤设计院完成的筛宽2.4m以上的直线振动筛，虽然制造工艺与国外设备还有较大差距，但产品已充分结构上也吸收了国外产品的优点，参数开始逐渐与国际接轨。

二、选煤机械目前发展中存在的问题

我国选煤设备工业虽然发展较快，但由于起步较晚，与国际先进水平比较还存在着较大的差距，存在一些问题需要我们进一步完善，主要现在：

（一）质量方面不尽如人意

质量是效率的保证，特别是对于选煤工作来说，由于其工艺流程较为复杂，往往配置多系统或备用系统、备用设备，而国内有些选煤设备还存在制造时质量的不过关，这样会直接造成选煤生产过程中事故效率，不仅影响工作效率，而且造成巨大的经济利益损失，所以设备的质量可靠性绝不容忽视。

（二）选煤功能不强，与国际水平差距大

特别是缺乏大型功能强大而全面的选煤设备，如据统计数据显示，国内动筛跳汰机设备的处理能力，单槽16m3浮选机处理能力，强力破碎机破碎强度，卧式振动卸料离心机筛篮直径与处理能力都大大低于国际先进水平，有待尽快提高。

（三）选煤机械普通的科技含量不高

前面介绍多年来，虽然我国的选媒工业取得了较为明显的成就，也有不少自主研发的产品设备，但多半还是以仿造国外设备为多，具有自主知识产权的工艺和设备较少，特别是科技创新、科技含量方面均不理想。所以，未来在选煤机械行业发展方面，着重开发研制大型、高效选煤设备，消化、吸收国外先进设备的优势，开发自身所需的模块组合式选煤厂成套装备，研究开发用于选煤工艺过程参数自动检测自动控制的相关仪器和设备，成为摆在我们面前主要的任务。

三、选煤机械未来发展建议与对策

针对目前存在的问题，为了使国内选煤行业经重住未来更加激烈残酷的挑战,选煤机械未来的发展可从考虑以下几方面着手：

（一）研发大型的功能强大、科技含量高的选煤设备

就具体的设备而言，对于浮选机,我们应努力提高其处理能力并实现主要参数的自控；对于跳汰机，我们要努力扩大其跳汰面积，并加强其自控和提高分选效率的研究；对于重介旋流器来说，我们要继续努力研制设备的大直径，并提高其分选精度、效率和耐磨性，还有提高大型振动设备的可靠性;研制选煤过程机电一体化自动设备控制技术等等，都是应当关注努力的方向。

机械科技论文篇(2)

施肥机的开题报告 机械自动化在机械制造中的运用

1.机械自动化简介

机械自动化,即不借助任何人力的操作或者干扰,完全依照机械自身来对工作进行一系列步骤的完成.机械的自动化在企业的加工生产中有着极为重要的意义,机械的自动化可加快生产原料加工处理的速度,真正实现节约人力,提高生产效率的目的.与传统的机械制造方式相比,机械自动化具有提升产品质量、加快产品更新、降低成产成本的优势,对于有效缩短机械产品的制造周期,并提升机械制造水平起到了较大的推动作用.就当前的机械自动化技术应用来看,虽然尚未实现其在机械制造过程中的全面推进,但其对机械制造水平提升的显著效果已经越发凸显,因此,在未来的发展过程中,机械自动化必将在更大范围内进行改革和应用,以更好的满足机械制造需求,并实现我国工业化水平的不断提升.

2.机械自动化在机械制造中的应用研究

机械自动化起初是被应用在冷加工的批量生产与制作中,直到20世纪中后期,才逐渐建立起可变性自动化系统,为机械自动化在市场中的应用打下了基础,也提高了机械制造业在市场中的适应能力和灵敏度.企业必须清楚他们自身生产发展的条件和需求,以此为参考,在此基础上应用机械自动化技术,我国的机械制造行业正在逐步迈向集成化、智能化、虚拟化与柔性化,计算机集成制造也与之联系起来,计算机在机械制造中的集成技术已成为机械领域未来发展的重要趋势之一.机械自动化在机械制造中的相关应用为：

2.1.集成化在机械制造中的应用

对于机械自动化的实现,主要通过计算机来完成,因此,在机械自动化的实施过程中,需要实现集成化以满足机械制造需求.计算机集成化主要表现为计算机辅助设计、计算机测试、数控加工、柔性制造工艺等,通过将这些内容实现集中化,可以有效提升机械制造水平,而在此过程中,还可以通过过程重组、系统精简的方法实现机械自动化发展.此外,还可以加强计算机网络及工程数据库的建立,以将机械制造过程中的主要内容与生产经营活动相结合,实现机械制造过程的不断优化,从而进一步提升机械生产效率,并不断促使企业创新机械制造技术,加强新产品研发,以不断提升机械产品质量,实现其市场竞争力的不断提升.

2.2.智能化在机械制造中的应用

机械智能化应用是人工与智能技术相融合、贯通、作用而成的,是模拟技术专家的智力,来替代专家在原本的机械制造中需要完成的工作.智能化在机械制造中的应用主要体现在,其是将机械制造技术、人工智能技术、自动化技术相互融合在一起而成的一种人工智能化系统.将智能化运用在机械制造中,可实现系统的自主思考、自主判断、自主决定等一系列智能化的行为.在未来的发展过程中,智能化发展已经成为机械制造的一种趋势,这样不仅能够提升机械制造效率,提升市场竞争力,同时还能够加强新技术的研发及新设备的应用,从而实现工业化水平的整体提升.

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2.3.柔性自动化在机械制造中的应用

机械制造中应用柔性自动化系统是十分重要的,机械在拥有智能化的条件下,还应具有一定的应变能力.只有机械制造企业具有优良的应变能力,才能适应社会各种需求,并且能够根据当前的科技发展和市场变化及时对生产的机械结构和功能进行控制和调整.柔性自动化在机械制造中的应用可使其生产的商品更有效的适应市场的变化,在市场分析的前提下,对内部组织来进行优化的改良.

2.4.数控技术在机械制造中的应用

数控技术是实现机械制造自动化的根基,数控技术在机械制造中的应用是通过使用计算机程序设置来实现的,即用计算机来编写生产制造中的各种程序.运用计算机编写机械生产中的各种程序可使机械制造业的生产力在很大程度上得到提高.

2.5.虚拟化在机械制造中的应用

虚拟化制造技术是一种综合性系统技术,虚拟化是由多媒体技术、机械制造工艺、人工智能、信息技术等多种学科相互构成的.现代机械制造技术加入了CAD、CAPP等机械制造工艺和计算机作图技术,其可以对机械设计图迅速的进行修改,摒弃了重新在做一次新图的麻烦.在机械制造过程中应用虚拟化制造技术来对机械制造活动进行模拟分析,可有效发现生产过程中的各种问题,并予以解决,这种技术能够有效地提高机械制造成功率、降低研发成本、提高企业的生产竞争力.

3.结束语：

机械自动化技术的成功应用是企业科技水平提高的重要表现,其不仅仅带动了企业的市场竞争力的提高,也为企业的产品制造打下了坚硬的基础.机械自动化技术的应用,可大大提高机械生产的工作效率,是产品质量和劳动效率的良好把控手段,其不仅仅减少了机械生产的劳动力支出,也极大的缩短了生产时间、减少了生产成本.因此,在未来的发展过程中,应当加强机械自动化技术研究,并将新技术持续应用到机械制造过程中,从而实现机械化水平的不断提升,并更好的满足我国工业化发展需求.

参考文献：

[1]陈玉杰.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创新与应用.2013(20)

[2]王绍平.机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创业家.2013(08)

机械科技论文篇(3)

关键词:机械制造技术基础;科学研究;学术探讨;教学模式

机械制造技术基础是机械类专业的一门重要的专业课，课程的主要内容包含了切削加工的基本要素、切削过程的基本规律、机械加工工艺规程的制定、典型零件的机械加工、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺规程的制定、机械制造技术的发展［1］。该课程内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强［2－3］。目前的机械制造技术基础课程的教学模式仍然以传统的课堂讲授的灌输式教学方式为主，虽然能够快速地传授给学生大量的理论知识，巩固学生的基本知识，但是学生不能意识到所学知识的实用性，降低了学生的学习积极性，更不能够培养学生的创新能力和独立解决问题的能力［4］。以科学研究为基础的学术探讨教学模式的实施不仅能够激发学生的学习积极性，更能够培养学生的创新能力和独立思考能力，为社会培养创新性人才。本文对机械制造技术基础课程的学术探讨教学模式进行了探索。

1机械制造技术基础的教学现状

1．1教学特征与效果

随着时代的发展，对于学生的培养不但要提高其利用理论知识解决实际问题的能力，更加应该注重培养学生的创新能力、独立思考的能力和一定的科研精神，为学生进一步的学习打下基础。目前机械制造技术基础的教学目标是要求学生掌握机械制造方面的基本理论、基本知识和基本技能，为从事机械制造的现场技术工作及科学研究工作打下坚实基础。机械制造技术基础内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强，教材中的很多知识需要在实践中不断学习和贯通。长期以来，“填鸭式”课堂讲授的方法虽然使学生具有较为扎实的基础知识，但是学生产生了较强的依赖心理，缺乏独立思考能力和创新能力，阻碍了学生的进一步学习深造［5］。机械制造技术基础课程内容理论性较强、实践性强、综合性强。比如刀具角度的功用，这部分需要学生掌握刀具角度的概念和对切削加工的影响规律，能够真正运用到实际生产实践中，并能够利用辩证法去分析实际加工过程中的切削性能随着刀具角度的变化规律。然而，由于学生缺乏实际的切削加工经验，并不能够真切地感受和理解刀具角度的功用，学生从心理上不能接受和理解这部分内容，导致学生只是机械化地记忆所学内容，缺乏对所学知识必要的思考和综合分析。虽然很多高校教师提出产学研协同模式、授课+实践模式、先实践后理论模式等来提高学生的实践经验，但是对于大多数的地方高校来说，受到课时、经费和硬件设施等方面的限制，实施起来有一定的困难，而且培养出来的学生不能够接触到现在的前沿科技和科学研究工作，缺乏一定的独立思考能力和创新精神，不利于学生的进一步深造［6］。

1．2学生的学习现状

机械制造技术基础课程以闭卷考试的考核形式为主，平时成绩和实验成绩占30%，卷面成绩占70%。随着时代的发展，学生的自主能力得到发展，其学习兴趣来源于以实践为基础的应用型知识的获得，机械制造技术基础课程较强的实践性和课堂灌输式教学模式的局限性使得学生不能够真正认识到该课程相关知识的实用性，学生的学习动力主要来源于学分的获得，大部分学生以考试前的突击学习、机械记忆等方式来应付考试，使得机械制造技术基础的整体教学效果欠佳，学生的学习效果差，不能够达到教学大纲的要求。金工实习作为机械制造技术基础课程的前置课程，能够提高学生的实际生产实践知识，但是地方高校出于学生的安全、课时量和硬件设施等角度的考虑，学生动手操作的机会较少。机械制造技术的发展历史源远流长，机械制造技术基础课程所讲述知识点较为传统，但是机械制造业作为制造业的最主要的组成部分，机械制造基础技术、超精密及细微加工技术、自动化制造技术、绿色制造技术等前言科技和科学研究工作的发展均属于机械制造技术的内容。然而机械制造技术基础课程相关的前沿技术较为隐蔽，对于缺乏专业数据库查阅和文献检索能力的本科生来说，利用网络技术和学校购买的专业数据库学习机械制造技术基础的前言知识具有一定的困难，特别是对于自主学习能力差的学生来说，面对诱惑较大的大学环境，学生的自控能力和管理时间的能力欠缺。综合机械制造技术基础课程特点和学生的学习现状，探讨适合于地方高校的机械制造技术基础课程的教学模式具有一定的必要性。

2学术探讨教学模式的理论背景

大学是进行学问研究的机构，科学研究作为大学教师必须要进行的主要任务之一，导致大学中教师与学生的关系和中小学教师与学生的关系有较大差异，大学的教师并不仅是因学生的存在而存在的，教师和学生还是因对学问的研究工作而存在的［7］。大学中的科学研究工作又导致大学区别于一般职业培训学校，大学中的科学研究以基础理论性研究为基础，以创新性知识的生产、传播和应用为中心，以产出高水平的科研成果和培养高层次的精英人才为目标，在社会发展、经济发展、科学进步等方面发挥着重要的作用［8］。人才培养、科学研究和服务社会成为当代高等学校的三大职能，高校教师的主要工作除了教书育人之外，科学研究成为高校教师重要的工作。以传统课堂讲授的灌输式教学方式主要发挥了教师的主导作用和对课堂教学的组织、管理，但是忽视了对学生的主动性和创造性的开发。机械制造技术基础教材的内容较多、逻辑性差，只是编写了机械领域最基本的内容，很少涉及机械领域前沿的研究进展，内容更为古板。例如切削过程中切削力随着切削参数的变化规律，教材上仅指出其变化规律的单调递增或递减性，但是在新型材料加工过程中切削力随着切削参数的变化规律较为复杂，需要教师根据新型材料的切削加工的实际情况给学生分析其变化规律及机理。因此科学研究不仅能够推动学科理论研究的深入进行，取得原创性的研究成果，服务于社会，也能够使教学更有广度，提高教学质量，激发学生的学习兴趣，增强学生的创新能力和独立解决问题的能力［9］。为了适应现代社会对机械专业技术人才创新能力的新要求，培养学生既有解决生产实际问题的能力，又有创新能力和一定的理论深度素养，科研型大学成为各个高等学校发展的主要方向，也是一流高水平高校的重要标志［10］。

3学术探讨教学模式探索

3．1学术探讨教学内容准备

基于学术探讨教学模式的课堂教学除了讲授知识，最重要的是根据最新科研成果讲述所学知识的重要性和实用性，激发学生的学习积极性，培养和提高学生的独立思考能力和创新能力，为实际生产实践和科学研究作准备。在新的教学模式下，教材中很难理解、重点的内容，在基本知识讲解的基础上，可以通过学术探讨的方式，增加学生的学习兴趣，引导学生课后阅读相关学术论文，让学生理解所学知识的实用性和科学性;对于教材中较简单的阐述较全面的知识点，可以安排学生自学。教学手段改革的关键要求教师必须对刀具、零件加工和装备等内容十分熟悉，机械制造技术基础是从事材料精密加工研究的教师必须精通的一门课程［11］。切削加工的基本要素、切削过程的基本规律和机械加工表面质量是从事材料切削加工机理研究的教师必须进行的研究内容，机械加工工艺规程的制定和典型零件的机械加工是从事绿色制造领域的研究者必须熟知的知识点，这几部分与高效精密加工研究密切相关的知识点恰好正是机械制造技术基础课程的难点与重点内容。对于缺乏实践经验的本科生来说，理解和掌握这些内容十分困难，为了应付考试学生只能死记硬背所学知识点，降低了学生的学习积极性，更不用说提高其独立思考能力和创新精神。对于从事机械加工研究的高校教师来说，在教学准备阶段，应大量阅读与课程内容相关的科学论文，特别是较为前沿的文献资料，结合自己的科研成果，以相关科研结论来讲述相关知识点的重要性及实用性，以问题的形式启发学生独立思考相关科学实验及数值模拟结论的合理性及可行性，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的独立思考能力和创新能力，并使其具有一定的科研素养。

3．2学术探讨课程教学方法和手段

现代教育提倡多样式的教学方法，如讨论式、启发式、问题引导式、案例式等来激发学生的学习积极性［12］。机械制造技术基础课堂教学在每次讲授知识点时，先引用相关的科研论文或者自己的科研成果来诠释知识点的实用性和重要性，提高学生的学习积极性，然后进行教材基本知识点的讲述，最后为了能够提高学生的独立思考能力、创新能力和综合分析问题的能力，可以相关的科研论文或科研成果为基础提出问题，引导学生以教材的基本知识点为基础探讨相关的科研成果，从而提高学生的科研素养。合理布置课后作业对巩固课堂理论知识和激发学生的学习兴趣具有一定的帮助作用。学术探讨教学模式的课后作业要追求一定的丰富性、多样性，改变传统的练习题模式，避免学生的抄袭现象，提高学生的科学素养。教师可以寻找与课堂内容相关的科研论文或者让学生自己检索相关的科研论文，对科研论文进行阅读，结合教材基本知识写出大概100～200字的思考体会。

3．3学术探讨课程设计和毕业设计

课程设计是机械制造技术基础教学中重要的实践环节，可以加深学生对所学知识的理解能力。目前机械制造技术基础课程设计的选题常为机械典型零件的加工工艺规程设计。在明确设计任务的前提下，可以要求学生选用多种工艺方案和工艺路线，引导学生利用绿色制造等前言科技来分析多种工艺方案和工艺路线的利弊，让学生更为直观地体会合理选择零件工艺方案和工艺路线的重要性以及了解绿色制造技术前沿科技的概念及实用性［13］。毕业设计是普通高等院校各专业教学计划中的重要组成部分，是对学生本科阶段所学专业知识的综合、深化和升华，着重锻炼学生利用各种资源来检索所需知识并解决实际问题的综合能力［14－15］。目前大多数地方高校的毕业设计选题多为机械典型零件的加工工艺及夹具设计、数控机床部件的设计、机械加工模具的设计等，其中机械典型零件的加工工艺及夹具设计与机械制造技术基础课程设计、机械设计制造及自动化综合课程设计的内容有较多重复的地方。为了能够进一步提高本科生的创新精神、独立思考能力和科研能力，地方高校应该打破机械设计制造及自动化专业毕业设计题目的限制，高校教师依据自己的研究方向给学生拟定毕业设计题目，让学生进行新材料或传统金属材料的切削加工试验研究、基于绿色制造合理工艺路线的选择和有限元仿真切削加工性能研究，使得学生能够对机械制造技术基础中相关理论知识有更深层次的认识，也提高了他们的科学研究能力、从事工程试验和对试验数据分析处理解释的能力。

4结语

机械科技论文篇(4)

关键词 ：机械技术 安全 趋向

一、引言

伴随着生产力水平的提升和科技的进步，“安全”成为了人类在生产和生活过程中的所追求的主旨之一。[1]20世纪60年代，机械安全首次以一门学科的形式亮相，并逐渐被广大科技工作者所接受和重视。纵观近80年的发展，机械安全技术这门学科可谓是获得了长足的发展与进步，取得了丰硕的成果，避免或减少了机械事故的发生。然而，随着科技的工程难度的逐渐加深，机械安全也展露了一些不足和缺陷，需要我们去及时发现和解决。接下来将谈一谈，当今社会机械安全技术发展水平所处的阶段。

二、机械安全技术水平所处阶段

技术的进步依赖于工业的需要，工业需要的满足也需要技术的提升。可以说机械安全技术这门学科的形成，大大提高了工业生产力；反过来，生产力提高也带动机械安全技术学科日趋完善自身，并不断进步。二者是互相作用，相辅相成的。具体如下：

1、故障检测

随着第三次科技革命的到来，计算机技术广发应用于各个领域。其中，在机械安全技术领域最为抢眼的就是在线检测系统。[2]这种系统能够全天不间断工作，及时对生产运行情况做出判断，对可能出现故障的环节做出检测和定位。其这条性能大大减少了因故障发现不及时所造成的损失。

关于检测方法，目前市场上有很多相应的软件。具体应用到机械故障检测的方法有故障人工智能专家系统、灰色分析、倒频谱分析以及人工神经网络系统等等。机械安全技术很多也已趋近成熟，例如声热象诊断技术、涡流诊断技术等等。[3]

2、设计方法

关于机械安全设计，目前世界上已有实用的设计方法。上世纪九十年代，很多国家把该设计放在国家先进制造技术体系之中，并给予很大的支持。他们从各类工程学角度，从工程设计、安全的预防和保护以及利用信息资源等方面思考和考量机械的安全性。世界上研究最为完善的国家是美国，它第一个推出系统理论――风险评价模式和设计程序。该程序旨在在设计过程中就将未来出现的问题尽可能地避免掉，从而做到未雨绸缪，防患于未然。该系统理论的具体步骤分三个环节：危险识别、风险评价和安全设计。危险识别又进一步将危险区分为机械类和非机械类。[4]风险评价即安全评价， 它建立在危险识别分析的基础上， 根据现有的工艺水平对机械在每一种危险状态下可能产生的伤害的概率与严重程度进行全面评估和评定。作为机械安全设计的最后一个环节， 安全设计必须一方面将风险评估的结果作为设计依据， 另一方面则必须从具体结构、安全防护措施与安全使用信息三方面来进行。

3、安全标准

没有规矩，不成方圆。任何机制的良好运行离不开相关标准法规的约束。目前在机械安全方面影响最大的行政法规是欧洲共同体所制 定与的机械安全指令98/37/EC。该指令从1998 年8月起实施。 机械安全指令98/37/EC最早的版本是1989年的89/392/EEC，中间还有两个版本：91/368/EEC与93/44/EEC 。按照机械安全指令98/37/ EC 的规定，除了医疗器械、低压电器设备及建筑用升降机设备外，所有机器和安全性零件都在其适用范围。

三、未来展望

刚才本文提到，机械安全技术从问世至今，经过近60年的迅猛发展，取得了一系列实用的成果。但从总体来看，仍然有较大的提升空间。为此，笔者经过阅读相关文献，对其未来进行一下较为合理的展望，具体有5大方面。

1、故障检测系统需要日趋完善

随着机械化进程的加快，人工程度进一步降低。各个行业、各个岗位的工作都可以通过机械来迅速精准的完成。这也为机械的设计提出了新的挑战。随之而来的就是机械复杂度的提高，造成的故障越来越不容易事先检测出来，即使检测出来也很难第一做出修复指示，很可能严重减缓工程进度。为此，完善故障检测系统，能够以第一时间对故障进行识别并给出指导意见，将会成为接下来一段时间内的机械安全技术发展指引方向。

2、拓展和丰富检测方式

没有金刚钻，别揽瓷器活。故障出现的形式多种多样，不能保证一种检测方式能完成相关监测任务。因此必须开动脑筋、拓展思路，使自己的检测系统成为“全能手”。现如今，已经有大量机械方面的科研工作者在推进相关新的理论，以期来逐步解决这个问题。

3、机械自身的安全测试

防患于未然就是要将危险扼杀于摇篮之中。与其研究重点放在去发现和解决问题，不如将问题事先就解决掉。因此，在设计和制造机械过程中，要在每个环节设置安全测试，目的就是要将将来出现故障的概率降到接近于零甚至等于零。

4、机械安全设计

理论必须通过实践才能真正起作用。目前很多有关安全的设计理论空有文本内容，却没有实际应用意义。这也是造成机械设计建造完成后，有时出现问题的一条很重要的原因。因此，关于将机械安全技术理论转换为实践的目标需要进一步去研究和实现。

5、创建机械安全保障体系

正如经济全球化、经济一体化一样，科学技术以互相渗透来你和。单一理论作用的发挥越来越需要其他相关理论。因此，要想让机械安全技术水平提高，相关技术的有机结合正在以新的有利形式引起科技工作者的注意。[5]在这种情况下，人们提出了创建机械安全保障体系的思路。这一思路主张集故障预防、故障检测和做出修复指示于一体，不过具体研究还在商讨过程中。

参考文献：

[1]罗一新.六滚柱式定向离合器故障诊的小波包变换诊断方法研究[J].中国公路学报，2003，（1）：21.

[2]陈安华，钟掘.机械故障诊断技术进展[J].湘潭矿业学院学报，1996 ，11（1）：21.

[3]罗一新.机床故障诊断技术评述[J] .组合机床与自动化加工技术， 2001，（12）：42～44.

[4]李峰，山巍，安康安详.对欧盟机械安全指令98/37/EC的剖析[J] .检验检疫科学，2002，（5）：25～28.

[5]王明明.机械安全技术[M].安徽：化工工业出版社，2004.

机械科技论文篇(5)

关键词：机械设计；课程教学；挑战；对策讨论

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）15-0109-03

一、引言

“作为生产力的一个要素，工程技术把科学原理转变为改造世界的动力，是科学发现和产业发展联系的桥梁；是产业革命、经济发展与社会进步的强大杠杆。”人类社会已经经历了三次工业革命。18世纪的机械工业革命产生了纺织工业、机械制造业、铁路运输业和煤炭工业等；第二次工业革命中崛起了电力工业、化工工业、冶金工业和汽车工业等；第三次工业革命催生了电子工业、计算机工业、空间工业、合成材料工业和原子能工业等。机械设计作为机械工程的技术基础在不断地更新与发展，机械设计课程的内容与教学方式也随着新科技的发展而不断进化，机械设计教学的基本要求就是使得学生获取机械产品设计的知识、拓展设计能力、提高素质和开启智慧。

人们设计、制造、检测和销售产品是为了获取利润，在向用户提供使用价值的同时获得自己劳动应该得到的利润。劳动创造价值，机械产品的设计最终目的就是提供使用价值，同时获得劳动报酬。因此，价值—功能—原理—结构的产品设计思路认为，在设计产品的初期，设计者思考的不仅仅是产品应具有的功能，也必然考虑产品的市场销售能得到多少利润。

在创新氛围日益浓厚的21世纪，创新教育与创新实践是各国教育界特别重视的问题。面对生命科学与技术为核心的21世纪，机械设计课程面临新的挑战。在新的世纪，机械设计教学不应“渴而穿井，斗而铸锥”，而是应该未雨绸缪、积极面对新的挑战。本文从当前科技的发展出发，讨论机械设计课程面临的挑战。

二、机械设计的基础

17世纪和18世纪初叶是钟表时代，18世纪末叶和19世纪是蒸汽机时代。机构学的发展，出现了曲柄滑块原理的内燃机、汽轮机和水轮机等，实现了将柴油和汽油的化学能转化为机械能；原煤的化学能经热能转化为机械能；水的动能和势能转化为电能或机械能。这些技术发展进程中，诞生了机械设计课程。

机械设计包括机械原理、机械零件和机械系统设计三部分内容。机械原理讨论机构的设计、运动分析和动力学分析。机械零件部分讨论机械零件的强度、刚度、振动稳定性和耐磨性等设计方法，并且介绍机械的结构设计。机械系统设计部分讨论机械系统的动平衡、速度波动调节以及系统方案优化设计等。机械产品的创新设计以上述三部分内容为基础，对产品设计进行改进或革新。

1.机械原理。机构的设计与分析是机械原理的核心内容。常用的机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆结构、摩擦轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。机构的演变或创新方法有：机构的组合、机构的演绎、机构的逆向设计以及新原理的应用等。机构组合是常用的设计方法，通过不同类型机构组合或者同类型机构的组合，得到实现运动轨迹的新组合机构。机构的演绎是通过改变机构的运动副、构件几何设计、机构的变结构等方法，获得新的机构设计。机构的逆向设计，常用主动构件和输出构件互换、增加或减少自由度数即原动件数，来获得新的机构设计方案。机构的运动分析和动力学分析，常用计算机辅助设计的方法来分析，以获得运动轨迹、加速度和跃度的变化曲线。机构的创新设计是机械产品创新的基本内容，也是对产品在较大程度上的革新。

2.机械零件。机械零件分为通用零件和专用零件。机械零件部分介绍的是各类通用零部件，包括连接零件、传动零件、轴系零部件以及弹簧、机架和导轨等。连接零件有螺纹连接、销、键和花键、过盈连接、胶接、焊接和铆接等。传动部分有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等。轴系部分有轴承和轴的设计，其中轴承有滑动轴承、滚动轴承、空气轴承、电磁轴承和静电轴承等。机械零件的设计是针对零件的失效形式来进行的。首先由实践确定机械零件的失效形式，然后选择零件的材料和表面处理技术，以抵抗其失效形式，再依据相应的设计理论提出设计准则和设计公式，最后是设计零件的所有结构尺寸。另一方面，机械零件是物化的产品，其结构设计和制造工艺性设计也是关键方面。机械零件的创新设计方法有变结构的设计、组合设计以及采用新原理的设计等。

3.机械系统设计。机械产品越来越复杂，组成机械产品的零件个数越来越多。机械系统的传统设计内容有动平衡、速度波动调节和分系统之间的匹配等。机械子系统的设计，包括动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和辅助系统的设计。在计算技术发展后，针对系统层面出现了系统优化设计、系统可靠性设计和系统摩擦学设计，并且在产品设计中得到应用和推广。随着生态设计、全寿命周期设计、维修设计和自动化设计的发展，基于系统分析和计算仿真的设计软件包日益增多。经典的设计内容都可以由软件包来完成，然而对于新材料的机械零部件设计及其系统设计，仍需要理论和实验的应用基础研究，以获得设计准则和相应的设计方法。

三、机械设计面临的挑战

我国的机械工程高等教育是从20世纪初开始的，落后于欧洲的第一次产业革命200余年。因此，我国的机械工程科学与技术距世界先进水平有差距是有其历史原因的。在改革开放后，国家的载人航天、高速铁路和青藏铁路等重大工程的建设推动了机械、电气、信息和材料等学科技术的进步，同时也促进了不同学科的技术整合，以新的系统产品提供给消费者。然而，我国的工程教育历史较短，仍有待借鉴国外先进的工程教育经验和教育方法。目前，机械设计教学与产品设计面临的挑战有创新能力的培养、系统性的思维观、新的科学原理带来的挑战等。

1.新材料带来的挑战。人类的发展史从某种意义上说也是人类利用和制造材料的历史。随着人们对石头、铜及其合金、铁及其合金、半导体材料的制造和使用，人类社会经历了石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代。在上个世纪末，智能材料的发展非常迅速，例如压电材料、磁致伸缩材料、光敏材料等，机敏材料正得到更多的应用。在量子力学基础上出现的新智能材料，将为机械产品设计提供更广阔的空间。作为机械产品设计工程师，要时刻关注智能材料的进展及其制备技术。纳米材料作为一种介观尺度的材料，已在纳米添加剂方面得到工程应用。另一方面，材料的成本与市场供应也是产品设计阶段需要考虑的内容。新材料的发展与研制，为机械产品设计提供了更多的设计选择，也同时使得以前不可实现的产品功能得以实现。生物材料及其仿生技术是新材料的发展方向之一，设计师应关注这一方面的新进展、新技术和制造过程，在较短时间内将其应用于产品设计，为人们的安全、舒适的生活和健康提供新的产品。

2.信息科技带来的挑战。从信息论和控制论的诞生开始，人们就进入了信息社会。计算技术的软件、硬件和系统技术，作为20世纪的标志性进展，以此为阶梯，人们开始了信息社会的生产与生活。信息技术使得地球变成了地球村，各地信息及时传递与互享共用，改变着人们的生活方式、生产方式和思维习惯等。毫无疑问，我们已经生活在信息社会里，信息技术对机械系统中的控制单元设计进行了彻底的变革。产品的设计涉及功能、结构、外部界面、用户界面和成本五个方面。产品的创新设计方法很多，例如前苏联学者G.S.Altshuller提出了创新问题解决方法。无人车间、无人制造工厂不再是人们的向往，而是已经成为现实。信息技术已经提供了虚拟战场、3D虚拟电影、虚拟产品模型、虚拟产品装配等一系列产品和相关的技术。机械制造的核心，机床已经是计算机控制的可编程设备，机械制造过程也已经是柔性的可变制造系统的生产线。可以预见，信息技术不仅会为人们的生活提供手机和无线网络等，也将提供虚拟的生活体验，例如虚拟的蹦极、虚拟侏罗纪公园等。信息科技对机械设计和机械制造的变革不会比电气化革命带来的少，而且更加深刻、更加深远。机械设计工程师要学习新的信息科学与信息技术，用其革新机械产品的设计、机械制造过程和管理过程。

3.智能科学带来的挑战。21世纪是生命科学与技术的时代，生命的基本特征就是智能与生长。智能科学的发展与信息科学密切相关，也可以说是以信息科技为基础的。简单智能产品，例如冰箱、空调等，已成为商用产品，而且新的更高智能程度产品也在日新月异的发展之中。基于信息技术的智能交通系统、公园导游系统、空中管制系统等产品已具雏形，随着信息处理的高度智能化发展，这些信息管理系统也需不断地升级。1956年到1961年可以说是AI研究的形成时期，卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM公司开始了AI的早期研究。1961年到20世纪80年代是AI成长期，80年代是其快速发展期，80年代后人工智能技术步入实用化成熟期。取得了国际象棋、口语识别、机器视角和专家系统等研究成果。

4.生态环境带来的挑战。随着生产的规模扩大，对自然资源的消耗日益严重，伴随出现的环境污染也日益突出。在今天的生产发展阶段，保护自然生态环境的压力更加突出。为了保护人类的生活环境，必须从产品设计、产品制造到产品回收循环利用的全周期，考虑产品的环境绿色性。产品供应链的全球化、网络化与节能设计，是新世纪机械产品设计需要考虑的新问题。机械产品的设计阶段就很大程度上决定了产品的环境友好性。从材料选择来说，应采用材料种类更少的设计方案；从计算参数设计来看，应提高功能参数与质量之比，更大程度地发挥材料的性能；从结构设计来说，应尽可能地循环利用报废机器的零件，或者通过最低成本的再制造，然后循环利用零部件；在功能设计来说，应尽可能发挥产品的设计构思，提供更多、更便捷、更低成本的功能实现方案。如此等等，在整个产品设计阶段贯彻生态设计的理念，为保护自然环境和最大效能利用资源做出努力。

四、小结

机械产品创新设计必需解决新发展的挑战，新材料、信息技术、智能科学与生态环境等带来的将是长期面临的新问题。机械设计的发展是个动态的吐故纳新过程，只要我们睁开眼睛、敞开胸怀，以前期的机械机构设计、结构设计、强度和刚度设计、可靠性设计、优化设计和摩擦学设计等知识为基础，必将在新的世纪中创造出更多更好的新产品。

参考文献：

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[7]阮晓钢.神经计算科学[M].北京：国防工业出版社，2006.

机械科技论文篇(6)

关键词：机械设计制造及自动化专业；人才培养方案；总体目标

作者简介：周知进（1969-），男，湖南新化人，湖南科技大学机电工程学院，教授；胡燕平（1957-），男，湖南邵东人，湖南科技大学机电工程学院，教授。（湖南 湘潭 411201）

基金项目：本文系湖南科技大学教育教研重点项目（项目编号：G30934）、湖南省普通高等学校教学改革研究项目（项目编号：G21024）的研究成果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0055-03

一、专业发展与定位

湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业创建于1981年，原专业名称为矿业机械工程。自2008年初该专业被确定为国家第一类特色立项建设专业以来，按照国家《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》的要求，根据湖南省及周边地区经济建设发展的需要，对机械设计制造及其自动化专业进行了认真规划和建设。在专业定位、人才培养、培养方案制定、课程体系、教学内容和实践环节上进行了一系列的改革和建设；引进了矿山机械工程背景的专业技术人才，建立了一支年龄职称结构合理、敬业精神强、教学和科研水平高的师资队伍；充实和改善了办学条件，取得了较好的成效；培养的学生理论基础扎实、知识面宽、动手能力强、综合素质高，受到了用人单位的好评，许多毕业生成了大型工程机械企业、事业单位的管理和技术骨干；几年来毕业生就业率均在98%以上，考研录取率为12%；学生在省、市和学校“挑战杯”课外科技作品和全国大学生机械设计创新大赛中获得奖励20余项（其中获得全国大学生机械设计创新大赛二等奖1项，省级一等奖4项，三等奖16项）、专利1项。

目前，机械设计制造及其自动化专业有专任教师27人，其中教授9人，副教授13人，讲师2人，博士8人，硕士13人。在建设期间，学校为该专业实验室新增1500多万元的实验设备，购置了“钎具冲击振动测试系统”、“矿井提升系统”、“超高速铣削实验系统”和“三坐标测量机”等实验设备；2008年学院又首批获得了“地方特色学科专项建设资金”300万元，购置了“液压支护模拟实验系统”、“薄材叠层激光快速成型机”、“8站MPS机电控制试验台”等实验设备。2007年获湖南省教学成果一等奖1项，2009年获湖南省教学成果二等奖1项。2009年机械工程一级学科作为湖南科技大学博士点立项建设学科，又投入了1500万元试验设备，增加了实验室面积1000余平方米。2009年获得矿业特色领域国家自然科学基金2项，2010年获得国家自然科学基金4项，2011年获得国家自然科学基金7项，2012年获得国家自然科学基金10项。近三年累计科研经费3000万元；科研成果不断增加，2009～2012年获湖南省科技进步二等奖2项和三等奖4项；2009～2011年公开发表科研论文200多篇。湖南科技大学机电工程学院非常重视学科建设，努力为机械设计制造及其自动化专业的特色建设和发展营造一个良好的氛围，该专业依托的二级学科“机械设计及理论”被确定为湖南省“十二五”重点学科；“机械设备健康维护实验室”被确定为省重点实验室；“先进矿山装备”为教育部工程研究中心。机械设计制造及其自动化专业的定位是按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”要求，面向机械制造业、矿业，培养适应现代制造技术发展需要，德、智、体全面发展，知识、能力、素质有机统一的应用型人才。

创办之初，机械设计制造及其自动化专业主要是面向煤炭行业服务的，所以面向矿业培养人才仍是该专业的特色，这个特色一直保留，且经过了2006年教育部本科教学评估后，根据专家意见，结合自身传统优势学科情况，矿业机械行业特色得到了进一步加强。自1998年9月起，在全国高校管理体制改革的大趋势下，湖南科技大学实行“中央与地方共建，以地方管理为主”的新管理体制，明确了成为湖南省工科人才培养基地，由原来的面向行业服务转向为区域经济服务，而工程机械作为湖南省装备制造业的支柱产业，为适应湖南省装备制造业发展的要求，经过调研与研讨，及时拓宽了专业方向，由以前的纯煤矿机械向工程机械、矿山机械、现代制造技术、模具设计与制造方向拓展，加大了工程机械额、矿山机械相关领域课堂教学的信息量，在加强学生能力培养方面，不断对实验室进行特色建设，每年都有可以满足工程机械、矿山机械等工程要求的新实验设备到位，机械设计制造及其自动化专业特色实验室建设已步入了一个新的台阶。这些都为“面向矿业特色的机械制造业，培养高素质的应用型人才”的专业建设提供了良好的物质基础。

二、专业特色建设思路

1.专业课程设置特色

根据机械设计制造及其自动化专业工程机械专业方向与矿山机械专业方向人才培养目标，工程机械与矿业机械技术岗位需求与任务，合理的设置课程，及时补充新技术、新设备及生产案例，坚持以“突出技能、服务岗位”为原则，以典型工程机械与煤矿机械整机为载体，以基于设备的设计、制造、销售、操作、运行与维护维修工作过程的教学设计为原则，由通用机械到专用机械设计与制造学习任务，采用理论实践相结合的教学形式，将课堂设在实训室和生产厂矿岗位，合理地设计教学环节，为工程机械与煤矿机械技术岗位培养复合型高级工程应用人才。

首先，在设置工程机械专业方向课程设置时，充分发挥专业教学指导委员会的作用，组织了工程机械企业一线优秀工程技术人员、有关专家、学院教研人员和专任教师等，对工程机械控制技术专业岗位进行系统、科学的工作分析，并在此基础上确定该专业的课程设置。其次，确定课程内容。将各门课程应掌握的基本知识和基本技能进行同类合并与归纳，形成基本课程单元。再次，根据各单元间的内在联系进行补充与完善，使单元内容既保持相互之间的连续性与系统性，又保持各单元的独立性，设计出教学模块。最后，将各教学模块合并构成新的课程。由于新的课程内容是经职业分析直接得到的，因而具有实用性强、目标明确和针对性强等特点。如开设的新课程有：“工程机械发动机原理”、“工程机械构造”、“工程机械电器设备原理”、“工程机械计算机应用技术”、“建筑机械”、“公路施工机械”、“工程机械故障诊断与维修技术”、“检测技术”、“工程与建筑机械营销”等课程。

在设置矿山机械专业方向课程设置时，在充分考虑就业领域特点和广泛调研的基础上，开设有以下课程：“采煤概论”、“采掘运机械”、“液压支架与泵站”、“矿山固定机械”、“煤矿机械与修理”、“矿井提升机”、“电力拖动与控制”等课程。

2.实践教学改革

实践教学环节是培养学生动手能力和工程实践能力的重要手段，也是培养学生行业背景和创新能力的重要途径。

形成了理论课程基础实验，特色设备认知实验、针对行业背景的课程设计——创新实验，综合课程设计、科技活动——毕业设计（论文）三个层次递进的实践教学体系。根据教学改革和专业特色教学的要求，构建了基础、专业、科研三级实验平台，加大投入，完善了五大实验中心功能，形成了教学与科研相结合的分模块成梯次相互衔接的实验系统。该实验系统能开设90多个实验项目，实验开出率达到100%。独立设置了4门实验课程，增加了2周综合性实验环节，单独排课，单独考核。改进和新增实验项目95项，开出的设计型、创新性、综合性实验达到实验项目总数的82%，90%的毕业设计（论文）面向工程机械、矿山机械等工程实际选题。采取了理论与实验、教学与科研、课堂与课外、校内与校外互动的方式，改革教学方法，全面培养学生的能力，提高学生的综合素质。

3.科研促进教学显著

机械设计制造及其自动化专业经过多年的建设，目前已拥有一支具有丰富的教学经验、科研能力强的师资队伍。该专业教师均具有硕士以上学历，80%以上的教师拥有纵向与横向科研项目，特别是国家特色专业立项建设以来，与三一集团、江麓机械、湘电集团科研合作更加紧密，且合作的这些项目均紧紧围绕特色专业建设这个中心。如与三一重工股份有限公司合作的关于“退役产品回收处理与再利用技术应用示范（2012BAF02B00）”国家科技支撑计划项目、与三一重工股份有限公混泥土泵车项目、与湘潭平安电器公司合作的“矿井风机绿色制造设计”项目、与湘电集团合作的150吨装载机项目等等，都大大促进了教学水平的提高。

（1）结合科研课题进行毕业设计，提高毕业设计质量。毕业设计（论文）是培养学生综合运用所学知识、综合分析问题、解决问题和创新能力的重要环节。随着机械设计制造及其自动化专业任课教师所承担科研项目的不断增加，该专业已具备了容纳较多学生参与实际科研工作的良好条件。近几年，结合指导教师的科研课题进行毕业设计（论文）工作的学生逐年增多。自2001年起，机械设计制造及其自动化专业学生的毕业设计（论文）选题中，该部分选题均在30%以上。

（2）结合科研课题开展课外科技活动，增强学生的创新意识与实际创造能力。开展课外科技活动是培养学生的创新意识与提高学生创新能力的有效途径。近几年，以迎接湖南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛为契机，加大了抓学生课外科技活动工作的力度，并聘请机械设计制造及其自动化专业任课教师担任指导教师，收到了良好的效果。

（3）将科研成果引入课堂教学，提高课堂教学质量。任课教师结合所在课题组的科研工作，在课堂教学中介绍机械设计制造及其自动化专业的发展方向与最新成果，丰富、充实了教学内容。如唐果宁、庞佑霞、陈平、刘厚才等教师在讲授“摩擦学”课程时，结合课题组长期从事矿业机械的摩擦磨损及其抗磨技术研究所取得的成果，以采煤机截齿、煤矿排水系统的摩擦、磨损及其抗磨技术研究成果作为相关内容的例子进行教学。教师们将研究成果汇集成专著，编入教材，如唐果宁、陈安华等教授分别将摩擦磨损与抗磨技术、振动冲击与诊断等课题组的有关研究成果编著成《水力磨蚀与耐磨胶粘涂层》、《故障诊断的动力学理论与应用》等著作；庞佑霞教授将课题组在冲蚀磨损研究方面所取得的部分成果编入煤炭系统“十五”规划教材《工程摩擦学基础》中，丰富了“摩擦学”课程的教学内容。近五年来，机械设计制造及其自动化专业任课教师共出版专著6部（本），出版教材8本。

（4）结合科研进行实验室建设与实验教学改革，提高实验教学质量。随着教师承担科研课题的增加，对实验室设备提出了新的要求，同时也给实验室建设及实验教学改革带来了新的机遇。机械传动实验室以机械设计制造及其自动化专业任课教师承担国家自然科学基金项目“新型磁力金属传动的理论与实验研究”项目组研制磁力金属带传动实验装置为契机，研制成了多功能机械传动实验台，在该实验台上可以完成机械传动效率、机构创新综合试验等多个实验教学项目；信号分析与处理实验室结合振动冲击与诊断课题组承担省自然科学基金项目“机械传动与非线性动力学研究”、“旋转机械突发性故障的非线性动力学机理研究”的实验需求，研制了转子实验测试分析系统，该系统在信号检测与分析综合实验中发挥了显著作用；流体传动与控制实验室结合湖南科技大学机电工程学院承担的“零偏差π桥溢流阀的产业化研究 ”、“多作用壳转型低速大扭距端面配流液压马达的关键技术及CAD研究”、“大排量壳式端面配流液压马达研究”等课题需要，研制了流体传动与控制实验台，在该实验台上可完成液压元件、液压系统性能检测与分析综合实验等多个实验教学项目。

通过实践教学的改革，显著提高了学生的创新能力。在教师创造的良好学术研究氛围下，学生积极参加课外科技、文化及社会实践活动，并取得了一系列的可喜的成绩。学院积极支持学生的科技活动，近年来举办的两次“科技文化活动月”营造了浓厚的科技创新氛围，每年一届的“创维杯”科技作品大赛上不少新人脱颖而出。近两年来，湖南科技大学机电工程学院学生在各项比赛中屡有收获，2002年7月，李江成同学的“发电式减振器”获湘潭市科技创新大赛二等奖，陈迎春、张栋、宾光富三人合作的简易单手操作全自动开收伞荣获湘潭市科技创新大赛三等奖，2002年12月，李江成同学的作品“废水冲压洗池节水系统”和陶徐、张海雄两同学合作的作品“复杂载荷变刚度超静定梁通用求解方法”荣获湖南省第五届“挑战杯”三等奖，2004年12月黄家厚等同学的作品“多芯重锁防盗锁头”获湖南省第六届“挑战杯”特等奖，获得实用发明专利1项。

4.培育专业特色，建设一支高素质的学科带头人队伍

没有高素质的学科带头人，难以打造一流的学科，更不能培育出专业特色，更难以培育出高素质的人才。在矿山装备现代设计方法学科方向，在学科带头人的领导下，本方向形成了以矿山机械为工程背景，在冲击机械创新设计、非线性动态反演设计、可靠性与稳健设计等方面进行了较系统的研究，形成了矿山装备现代设计方法这一稳定的研究方向。本方向的特色研究工作主要有如下三个方面：

（1）冲击机械创新设计。针对矿山开采广泛应用的冲击机械，从冲击机具与岩石相互作用机理出发，深入研究高效破岩方法与机具响应，创新冲击加载工作机构设计，发展了消减P-C振荡冲击加载装置；采用独立的液阻并联半开式水路和转阀结构设计，实现同一压力水源完成冲击破岩、推进和排渣的多个功能，研制了环境友好型全水压支腿式冲击凿岩机。

（2）非线性动态反演设计。针对矿山、工程机械力流密度高、动载荷大等特点，突破传统设计方法的局限，发展了直接根据动力学特性设计机械结构的动态反演设计。深入研究了冲击部件几何结构、复杂工况、反演过程等诱发的非线性问题，以机械效率和寿命为目标，成功地进行了矿山机械设备中冲击活塞、提升机绳系等部件结构参数动力学反演设计。

（3）可靠性与稳健设计。针对矿山机械复杂多变的工作环境，发展产品全寿命周期随机性分析与设计。提出了性能稳健偏差、基于证据理论和最小误差点的可靠度建模方法，评估设计目标和设计约束的不确定性，发展了区间型参数和混合型参数稳健设计优化方法；通过系统可靠性模型重构与仿真分析，建立基于数值仿真的考虑系统可靠度、维护成本等指标的优化设计模型，发展面向维护的可靠性设计优化方法。

三、总结

经过近四年来的专业特色建设，湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业特色专业建设遵循高等工程教育教学的规律，强化其传统领域优势，突出工程机械与矿业机械特色，紧密结合湖南省先进装备制造业作为支柱产业与周边区域经济的发展，在发挥专业传统优势的同时修正培养目标，优化课程设置体系，加强特色实验室和实习基地建设，强化大学生科技创新与科研项目结合。具体而言，就是办学思路清晰，专业定位准确，人才引进与学科、学术人才培养专业特色鲜明，在抓专业特色内涵建设的同时拓展外延，密切与相关企业的联系。湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业逐渐形成并强化了特色，在培养方案、课程体系、师资队伍、教学改革、人才培养等方面取得了明显成效，有效提升了机械设计制造及其自动化专业学生的教育教学质量。

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机械科技论文篇(7)

能源动力产业既是国民经济的基础产业，又在各行各业中有普遍的应用，也是国家科技发展方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立，社会需求和经济分配状态的变化，科技发展的趋势等，都对本专业的生源、就业等形成了挑战。本期我们着重向大家介绍能源与动力工程专业，以及与其相关的一些信息，以供考生参考。

李学文，太原市48中高中语文高级教师，太原市优秀教师，太原市优秀班主任，太原市十佳百优教师，太原市语文学科带头人，太原市名师培养对象。

专业介绍・能源与动力工程

【历史沿革】能源与动力工程，2012年前称为热能与动力工程。该专业涉及传统能源的利用、新能源的开发和如何更高效地利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源，也包括核能、风能、生物能等新能源，以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。

【专业缘起】热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响，专业分割很细，比如热能与动力工程专业中就包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业。但随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的出现，浙江大学率先将热能与动力工程专业改成能源与环境系统工程专业，得到广大青年学子和社会各界的认同。不久后，清华大学也将热能与动力工程专业改成能源动力系统及自动化专业。

【培养目标】（1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向（含能源环境工程、新能源开发和研究方向）；（2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程，船舶动力方向；（3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向；（4）以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程方向。

【培养要求】本专业学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等学科的理论基础，热能动力工程专业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。

【毕业生应获得以下的知识和能力】（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）较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识；（3）获得本专业领域的工程实践训练，具有较强的计算机和外语应用能力；（4）具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；（5）具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

【主干学科】动力工程与工程热物理、机械工程、流体力学。

【主要课程】工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术、燃烧学等。

【主要实践性教学环节】包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。

【主要专业实验】传热学实验、工程热力学实验、动力工程测试技术实验、流体力学实验等。

西安交通大学能源与动力工程学院的前身为创建于1921年的机械工程科动力组，1952年全国大规模院系调整时，脱离机械工程系变为动力机械系，1956年随学校主体迁往西安，是当时交通大学整体西迁的科系之一。

学院师资力量雄厚，荟萃了国内外能源与动力工程、工程热物理、核能科学与工程等学科领域享有盛誉的教授、专家和学者。现有教职工258名，其中教师172人，实验技术人员62人，行政管理人员24人。其中中国科学院院士2名、中国工程院院士1名、国家级教学名师2名、国家级有突出贡献专家8名，教授75名、副教授59名。教师队伍中博士学位获得者占73.3 %。

学院拥有动力工程及工程热物理、核科学与技术等2个一级学科博士点和博士后流动站。拥有包括工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷及低温工程、化工过程机械、核科学与工程、核技术与应用、化学工程等在内的9个二级学科博士点以及2003年增设的能源环境工程、后续能源与能源新技术、航空动力与空间环境工程3个博士备案点，其中动力工程及工程热物理一级学科，热能工程、流体机械及工程、动力机械及工程、制冷及低温工程、工程热物理、核能科学与工程6个全国重点学科，热能工程、流体机械及工程2个二级学科是我国最早批准的首批全国重点学科。下设热能工程系、制冷及低温工程系、流体机械及工程系、动力机械及工程系、化工过程机械系、核科学与技术系、化学工程系、环境工程系等8个系和热与流体中心、教学实验中心。完成了大量国家和省部级科研项目以及与企业的合作项目，作为首席科学家和主持单位主持国家973重大项目2项，并与多个国家与地区的研究机构和企业建立了合作关系，承担了与美、英、日、韩、希腊、香港等国家和地区的多项合作项目。

在有史以来的多次国家级评估中，该院热能工程、流体机械及工程2个二级学科的评分均始终名列全国第一，动力工程及工程热物理一级学科博士点的评分也始终在全国名列前茅。

有问必答・关于报考

问题1：能源与动力工程专业的学生应有怎样的知识和能力？

（1）具有较扎实的自然科学基础，熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、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）掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平（含四级）。

（3）系统地掌握本专业必需的技术基础理论，主要包括力学理论（理论力学、材料力学、流体力学），热学理论（热力学、传热学等），机械设计基本理论，电工与电子基本理论，自动控制理论，能源动力工程基础理论等。

（4）熟悉本专业领域内1～2个专业方向或有关方面的专业知识，了解其学科前沿和发展趋势。

（5）具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。

（6）具有一定的计算机知识和较强的计算机应用能力，较熟练使用计算机工具，解决工程中的有关问题。

（7）具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。

问题2：能源与动力工程专业的学生就业方向？

根据专业方向不同，毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程、动力工程、制冷工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学。或发电厂、内燃机厂、汽车制造厂、物流调控、锅炉厂、大型机械厂、造船厂、空调厂、制冷设备厂、暖通工程等领域工作。也可从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。还可在本专业或其他相关专业继续深造，攻读硕士、博士学位。

问题3：能源与动力工程专业人才培养目标和培养规格，专业方向的不同有差异么？

根据专业人才培养目标和培养规格，因专业方向的不同而有所差别。

（1）热能动力及控制工程方向（含能源环境工程方向）

主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

（2）热力发动机及汽车工程方向

掌握内燃机（或透平机）原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。

（3）制冷低温工程与流体机械方向

掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

（4）水利水电动力工程方向

掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

问题4：能源与动力工程专业的学生需要系统掌握哪些知识？

掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。

掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识（对水利水电动力工程方向，工程热力学、传热学知识要求可适当降低）。

问题5：能源与动力工程中的能源动力系统及自动化专业主要研究什么？

研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程；研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题；还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染，因此能源的生产必须高效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖，而且是一个复杂系统工程，集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面，是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。

【意林散文】

羞 涩

文/刘心武

在我的艺术世界里，羞涩几乎无处不在。

我羞涩地画水彩和油画，不仅是因为我没受过扎实的基本功训练，也不仅是因为我害怕别人对我的画作鄙薄，而主要是因为我对色彩、明暗、笔触、韵味等充满了虔诚。对于我来说，那相当于宗教信徒走进了教堂。

我更常常羞涩地面对着大自然。

更具体地说，是常常羞涩地面对着大自然中最琐屑的细部。