机械工程师专业知识

机械工程师专业知识（精选8篇）

1.机械工程师专业知识 篇一

机械工程师须具备的知识

Ⅰ.基本要求

1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。

2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。

3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。

4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。

5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。

6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。

7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。

8．了解机械制造自动化的有关知识。

Ⅱ.考试内容

一、工程制图与公差配合

1．工程制图的一般规定

（1）图框

（2）图线

（3）比例

（4）标题栏

（5）视图表示方法

（6）图面的布置

（7）剖面符号与画法

2．零、部件（系统）图样的规定画法

（1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法 齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法 花键的画法及其尺寸标注 弹簧的画法）

（2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号 管路、接口和接头简化画法及符号 常用液压元件简化画法及符号）

3．原理图

（1）机械系统原理图的画法

（2）液压系统原理图的画法

（3）气动系统原理图的画法

4．示意图

5．尺寸、公差、配合与形位公差标注

（1）尺寸标注

（2）公差与配合标注（基本概念 公差与配合的标注方法）

（3）形位公差标注

6．表面质量描述和标注

（1）表面粗糙度的评定参数

（2）表面质量的标注符号及代号

（3）表面质量标注的说明

7．尺寸链

二、工程材料

1．金属材料

（1）材料特性（力学性能 物理性能 化学性能 工艺性能）

（2）晶体结构（晶体的特性 金属的晶体结构 金属的结晶 金属在固态下的转变 合金的结构）

（3）铁碳合金相图（典型的铁碳合金的结晶过程分析 碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响 铁碳合金相图的应用）

（4）试验方法（拉力试验 冲击试验 硬度试验 化学分析 金相分析 无损探伤）

（5）材料选择（使用性能 工艺性能 经济性）

2．其他工程材料

（1）工程塑料（常用热塑性工程塑料 常用热固性工程塑料 常用塑料成型方法 工程塑料的应用）

（2）特种陶瓷（氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金属陶瓷）

（3）光纤（种类 应用）

（4）纳米材料（种类 应用）

3．热处理

（1）热处理工艺（钢的热处理 铸铁热处理 有色金属热处理）

（2）热处理设备（燃料炉 电阻炉 真空炉 感应加热电源）

（3）热处理应用（轴类 弹簧类 齿轮类 滚动轴承类 模具类 工具类 铸铁、铸钢件 有色金属件）

三、产品设计

1．新产品设计开发程序

（1）可行性分析（市场调研 产品定位 可行性分析报告）

（2）概念设计（设计要求 功能分析 方案设计 设计任务书）

（3）技术设计（工作内容与要求 机械结构设计 设计计算说明书）

（4）设计评价与决策（评价目标、准则、评价方法）

2．机械设计基本技术要素

（1）强度、刚度

（2）结构工艺性设计（可加工性设计 可装配性设计 可包装运输的设计原则要点）

（3）可靠性（可靠性的评价指标 可靠性设计）

（4）摩擦/磨损/润滑（摩擦定律 磨损定律 影响摩擦磨损的因素 减少摩擦与磨损的方法）

（5）机械振动与噪声（基本概念 振动、噪声产生的根源与危害 防止和降低振动、噪声的策略措施）

（6）安全性（安全设计的原则 防护设计）

（7）标准化、通用化

3．机械零、部件设计

（1）机械传动及其零、部件（齿轮的功能特点及设计计算 轴的功能特点及设计 丝杠的功能特点及设计 带传动的功能特点及设计计算 减速器的功能特点及设计选用 调速器的功能特点及设计）

（2）联接、紧固件（螺栓联接的功能特点与设计 键的功能特点与设计计算 销的功能特点与设计 联轴器的功能特点与设计计算 过盈联接的功能特点与设计）

（3）操作调节与控制件（弹簧的功能特点与设计 离合器的功能特点与设计 制动器的功能特点）

（4）箱体/机架件（箱体、机架的设计准则 箱体、机架设计的一般要求 箱体、机架的设计步骤）

4．气动、液压的传动控制系统

（1）常用气动、液压元件（控制阀 泵和马达）

（2）气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计 液压系统基本管路设计）

（3）常见故障诊断与维护

（4）密封设计

5．电气传动基础

（1）电动机（直流电动机 异步电动机 同步电动机）

（2）电气调速（直流电动机的调速 异步电动机的调速）

（3）电气制动（直流电动机制动 异步电动机制动）

（4）电动机的选用

6．设计方法与应用

（1）计算机辅助设计（概念 应用）

（2）实用设计方法（工业造型设计 优化设计 人机工程 反求技术 模块化设计 有限元分析 快速原型制造）

（3）现代设计方法（并行设计 智能设计 生命周期设计 绿色设计 创新设计）

四、制造工艺

1．工艺过程设计

（1）工艺过程基本概念（生产过程 工艺过程 机械加工工艺过程 机械加工工艺规程）

（2）工艺规程设计的依据、程序和主要问题（工艺规程设计的依据 工艺规程设计的程序 工艺规程设计中的主要问题）

（3）产品结构工艺性审查（产品结构工艺性审查对象 产品结构工艺性审查目的 产品结构

工艺性审查时应考虑的主要因素 产品结构工艺性审查内容）

（4）定位基准选择（基准的概念 精基准的选择 粗基准的选择）

（5）工艺路线设计（表面加工方法的选择 加工阶段的划分 加工顺序的安排 工序的合理组合）

（6）加工余量确定（加工余量概念 影响加工余量的因素 确定加工余量的方法）

（7）工艺尺寸计算（工艺尺寸链的基本概念 基本的工艺尺寸链求解 综合的工艺尺寸链的图表计算法）

（8）工艺方案的技术经济分析（工艺方案的评价原则 工艺方案的分析与比较）

（9）典型零件工艺设计示例（箱体件的加工工艺 主轴加工工艺 圆柱齿轮加工工艺）

2．工艺装备的设计与制造

（1）工艺装备及其类型（工艺装备 工艺装备的类型）

（2）工艺装备选择的依据（工艺方案 工艺规程 工序要求与设备 本企业的现有工艺装备条件 各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书等）

（3）工艺装备的选择与设计的原则

（4）工艺装备选择的程序

（5）工艺装备设计程序

（6）工艺装备设计（或选择）的技术经济评价指标

（7）工艺装备的验证（工艺装备验证的目的 验证的范围 验证的主要内容 验证的方法）

3．车间平面设计

（1）车间生产设备布置原则

（2）产品种类与生产分析（按产品（或流水线、生产线）的设备布置方案 按工种（或专业化）的设备布置方案 成组（或单元）设备布置方案）

（3）车间设备的布置方式（机群式布置 流水线布置）

4．切（磨）削加工

（1）切（磨）削加工基本知识（基本概念 金属切削率 切削力 切削热与切削温度刀具磨损与刀具耐用度 切削加工方法与特点 经济加工精度）

（2）车削（常用车削方式 典型车削加工表面类型 车床类型与适用范围 典型的车削加工（非数控车削方法）新的车削技术）

（3）铣削（常用铣削方式 典型铣削加工表面类型 铣床类型与适用范围 典型零件表面的铣削 超精铣削）

（4）磨削（常用磨削方式 典型磨削加工表面类型 主要磨床类型与适用范围 典型零件表面磨削）

（5）影响切（磨）削加工质量的因素和改进措施（工艺系统方面的因素 工艺过程的因素 环境因素 提高切削加工质量的原则措施）

（6）切削用量的选择

（7）切削用的工夹具（机床夹具 切削刀具）

5．特种加工

（1）特种加工方法与特点

（2）电火花加工（电火花成形加工 电火花成形加工工艺过程 电火花成形加工机床 影响

电火花成形加工工艺质量的因素及提高措施）

（3）电火花线切割加工（电火花线切割加工特点 电火花线切割加工工艺过程 电火花线切割加工设备 线切割加工的主要工艺质量指标 影响工艺经济性的因素与分析）

（4）激光加工（激光加工原理、特点和分类 激光加工设备 激光打孔 激光切割）

（5）超声加工（超声加工的原理与特点 超声加工设备 超声加工工艺参数及其影响因素 超声加工的应用）

6．铸造

（1）铸造及其特点（铸造工艺基础 铸造工艺设计 铸造工艺文件）

（2）砂型铸造（造型材料 铸铁件铸造 铸钢件铸造 铜、铝合金铸件铸造）

（3）金属型铸造（铜合金铸件 铝合金铸件）

（4）压铸（压铸件的结构 压铸合金 压铸机）

（5）熔模铸造（熔模铸件的结构 熔模铸造的工艺参数 模型壳的特点及应用）

（6）铸造工艺装备（模样 模板 芯盒 砂箱）

7．压力加工

（1）压力加工及其分类（压力加工的涵义和特点 压力加工的分类与应用）

（2）锻造（自由锻 模锻）

（3）冲压（冲压加工的特点 冲压工艺分类 冲压工艺的应用要求）

（4）影响锻压加工质量的因素及其提高的措施

（5）压力加工用的工艺装备（冲压模设计 热锻模设计 胎模结构设计 快速经济制模技术）

8．焊接

（1）焊接方法和特点（熔焊工艺基础 弧焊电源及其特性 焊接工艺）

（2）电弧焊（手弧焊及其设备 埋弧焊）

（3）氩弧焊

（4）气焊（气焊与气割设备选用 气焊工艺参数的选择 气焊工艺参数的选择）

（5）焊接工艺装备（焊接用夹具 焊接辅助加工装置 焊接操作机）

9．表面处理

（1）表面处理的特点和分类（表面处理特点 表面工程技术分类）

（2）涂装技术（涂装材料 涂装工艺与装备 涂膜干燥 典型产品涂装 涂膜质量的评价）

（3）热喷涂技术（常用热喷涂工艺分类和热喷涂技术特点 热喷涂工艺流程 热喷涂工艺方法 热喷涂材料 热喷涂技术的应用 热喷涂涂层质量评定）

（4）电镀（电镀的实施方式 电镀的工艺过程 影响镀层质量的因素 电镀种类及应用 电镀层质量评价）

10．装配

（1）基本知识（组装、部装、总装 装配单元、基准零件与基准组件、基准部件 装配精度 影响装配质量的主要因素）

（2）装配尺寸链及装配方法（装配尺寸链 装配方法）

（3）装配方法类型及其选择（完全互换装配法 部分互换装配法（亦称大数互换装配法）选择装配法 修配装配法 调整装配法）

（4）典型部件装配（滚动轴承部件装配 圆柱齿轮传动部件装配）

五、管理/经济

1．安全/环保

（1）设备维护保障（保养）与安全操作（设备的维护保障（保养）加工和起重机械的安全 机器人、数控机床和自动生产线的安全技术）

（2）常见劳动安全与卫生防范（防火、防爆 防触电和静电 防噪声）

（3）环境保护（工业废气、废水、固体废弃物及其处理技术 环保法律、法规及标准 清洁生产 ISO 14000环境管理系列标准介绍）

2．与职业相关的道德、法律知识

（1）公民基本道德规范

（2）公民道德建设的主要内容

（3）机械工程师职业道德规范

（4）财务及税务制度（会计基本制度 财务三表 税种、税率）

（5）知识产权法（基本知识 专利法 商标法 著作权法 反不正当竞争法）

（6）现代企业制度相关法律（公司法 合同法 招投标法 生产许可制度）

（7）WTO规则和政府产业政策（历史和我国的承诺 WTO基本原则 WTO的四大宗旨 反补贴与反倾销 加入WTO对我国社会的影响）

3．工程经济

（1）经济学基本概念（需求 供给 供给和需求平衡 市场 市场经济 指令经济和混合经济）

（2）成本分析（成本的分类 量—本—利之间的关系 量—本—利分析）

（3）价值工程（价值工程的基本概念 实施价值工程的基本程序 产品功能分析 产品功能评价 提出改进设想 分析与评价方案 试验，检查，评价效果）

4．管理

（1）管理的基本职能（管理的重要性和工作性质 管理的基本职能）

（2）现代企业制度（企业所有制 两权分离 企业财产组织形式 公司治理结构）

（3）生产率分析与提高（生产率 方法研究 时间研究 熟练曲线）

（4）物流基础（物流及其系统的基本概念 制造企业的物流系统 常用物料搬运设备的特点及选用 供应链和供应链管理）

（5）现场管理（5S活动 定置管理）

5．管理创新

（1）制造模式的变化和先进制造模式（制造模式从大量生产开始 成组技术、数控技术和单元制造——多品种成批生产的解决方案 当代的先进制造模式）

（2）MRP/MRPⅡ/ERP（MRP MRPⅡ ERP）

（3）精益生产（准时制（JIT）生产 看板管理）

（4）项目管理（项目及项目管理概念 项目管理三要素和目标 项目管理的过程和内容）

（5）灵捷制造（灵捷制造战略产生背景 灵捷制造战略的基本概念 企业灵捷化案例）

六、质量管理/质量控制

1．质量管理/质量保证

（1）质量/产品质量（质量定义 产品质量和质量特性 产品质量的形成与质量职能及职责）

（2）质量管理和全面质量管理（质量管理的含义 质量管理的发展 全面质量管理的特点 全

面质量管理的基础工作）

（3）ISO 9000族标准与质量体系（ISO 9000族标准的产生与发展 ISO 9000族标准的构成与内容 质量保证和质量体系建立）

（4）质量认证（质量认证的类型 产品质量认证 质量体系认证）

2．过程质量控制

（1）质量控制概念

（2）过程质量控制的基本工具（统计分析表 排列图 因果图）

（3）统计过程控制工具（直方图 工序能力和工序能力指数Cp 控制图）

（4）相关分析（相关图（散点图）法 回归方程法 相关分析在质量控制中的用途）

3．计量与检测

（1）产品制造中的计量与检测

（2）几何量测量（测量基准 长度测量用的器具 角度测量器具 形状测量器具）

（3）机械量测量（力、重量的测量 力矩的测量 位移测量 转速测量 振动测量）

（4）其他物理量测量（温度测量 压力测量 噪声测量）

七、计算机应用

1．计算机应用的基本知识

（1）微机的构成及种类

（2）常用微机的结构性能特点（十六位微机（8086/8088CPU）的结构性能特点 八位微机（Z80CPU）的结构性能特点 单片机的结构性能特点 I/O接口及存储器的扩展 可编程逻辑控制器（PLC））

（3）微机软硬件的选用原则

2．计算机仿真

（1）仿真的基本概念

（2）计算机仿真的发展和意义

（3）计算机仿真的一般过程

（4）仿真在CAD/CAPP/CAM系统中的应用

3．计算机数字控制（CNC）

（1）CNC控制程序编制基础（CNC加工程序编制的内容及步骤 普通程序格式及典型程序代码）

（2）CNC程序编制方法（手工编程与自动编程 手工编程举例 程序语言方法自动编程流程及APT编程简例普通程序格式）

（3）直线插补与圆弧插补

4．CAD/CAPP/CAM/CAE（1）CAD/CAPP/CAM的基本概念

（2）CAD/CAPP/CAM的基本功能和工作流程

（3）计算机辅助设计（CAD）

（4）计算机辅助工艺规程设计（CAPP）

（5）计算机辅助制造（CAM）

（6）CAD/CAPP/CAM的应用状况

（7）计算机辅助工程（Computer Aided Engineering-CAE）

八、机械制造自动化

1．机械制造自动化发展及其技术内容分类

2．加工作业自动化（设备自动化）

（1）刚性自动化加工设备（普通的自动化机床 组合机床 刚性自动线）

（2）柔性自动化加工设备（数控机床 加工中心）

3．物流自动化

（1）物流概念和功能

（2）物流自动化设备分类（上、下料/装卸自动化设备 传输/搬运自动化设备 存储自动化设备）

4．信息流自动化

（1）信息涵义与信息流/信息系统

（2）信息源

（3）信息采集/输入

（4）信息处理

（5）信息传输与交换

（6）信息存储

5．管理自动化

（1）管理含义及其自动化基础

（2）MRP-Ⅱ

6．常见的机械制造柔性自动化系统

（1）DNC系统

（2）FMC（柔性加工单元）

（3）柔性自动线（FTL）

（4）FMS（柔性制造系统）

（5）计算机集成制造系统（CIMS）

2.机械工程师专业知识 篇二

1.1 设计工具广泛使用。

当前我国采用CAD/CAM技术的比例仍比较低, 必然在未来几年迅速发展, 大型企业应探索开始无图纸的设计和生产。

1.2 制造工艺不断精细。

未来我国制造工艺必将采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。

1.3 自动化技术不断推进。

我国自动人技术方面尚显迟后, 未来将向发达国家学习, 普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元 (FMC) 、柔性制造系统 (FMS) 、计算机集成制造系统 (CIMS) , 实现柔性自动化、知识智能化、集成化。

1.4 管理方法日趋科学。

未来发展中, 计算机辅助管理必将逐步应用, 准时生产 (JIT) 、敏捷制造 (AM) 、精益生产 (LP) 、并行工程 (CE) 等新的管理思想和技术将广泛应用。

2. 高职机械类专业教学改革建议

分析了未来机械制造工程发展特点后, 对高职机械类专业教学必将产生一定影响。在专业教学方面也须进行相应革新。

2.1 注重可持续发展能力培养

教学中应加强新技术、新工艺的渗透, 目前学校里讲授的技术通常滞后于生产实践, 但教师需不断探索新技术, 将内容渗透在教学当中, 并不断开发新课程, 以适应专业的不断发展。

另外, 在教学方法选择上, 也应注重培养学生吃苦耐劳、开拓创新、自主学习、团队合作等可持续发展能力, 以便其在未来专业飞速发展时, 能够不断提高专业水平, 适应技术发展的需要。

2.2 加强实践教学环节

高等教育长期的教学实践表明, 工程实践是学生了解理论知识的社会意义和人生意义的重要条件, 是创新型人才培养过程中贯穿始终的、不可缺少的重要组成部分, 是提高工科学生综合素质的最好课堂。以培养直接面向基层生产技术人员为主的地方高校, 实践教学尤为重要, 它能够促进学生理论联系实际、学以致用, 培养实际动手能力。

机械类专业的实践教学一般包括课程实验、金工实习、机械设计课程设计、生产实习、专业课程设计、CAD/CAM技能训练、毕业实习和毕业设计等。这样的设置是高等工科院校多年的积累形成的, 对学生工程实践能力的培养起到很大的作用。但是其在教学实施过程中仍然暴露出一些问题, 突出表现为:1) 有些实践环节模块相互独立、自成体系, 内容的安排上忽略各自的联系, 层次性差;2) 有些实践环节之间内容简单重复, 浪费教育资源;3) 有些内容是为了完成教学任务机械操作, 综合性、工程性的实践项目少, 限制学生工程能力和创新能力的培养;4) 近年来不断发展的先进制造技术没能够有效地填充到工程实践教学中。

为解决上述问题, 从系统的观点对机械专业工程实践教学进行协同设计, 充分考虑各环节之间的衔接、交叉与融合, 使基础工程训练、先进技术训练、创新实践训练、综合素质训练有计划、分阶段地融入各个实践环节中, 对于培养工程应用型人才的综合素质、工程实践能力以及创新能力具有重要的意义。

2.3 有效把握三个关键环节

生产实习、专业课程设计、CAD/CAM技能训练是机械制造工程相关专业建设中需要着重关注的三个环节。

当前各高职高专院校普遍注重生产实习, 部分校企合作院校可以在生产实习阶段, 使学生深入企业, 进行顶岗实习, 从而了解机械产品的生产流程, 了解企业的生产管理, 通过参与机械产品的制造过程, 加深对机械制造技术课程中的基本理论和基本知识的理解, 使课堂上一些不太明晰的知识点通过实习得以解决。

但部分院校忽略专业课程设计。专业课程设计是根据机械专业的特点, 在相关专业课程完成后安排的实践性训练。地方高校机械专业的专业课程设计一般都安排工艺与夹具设计。在安排专业课程设计时, 要注意与生产实习的协同。生产实习一般安排在机械制造技术课程之后进行, 而专业课程设计安排在生产实习之后。因为机械制造技术课程中所讲授的机械加工工艺设计中定位基准的确定、加工方法的选择、加工阶段的划分、机床和刀具的选择、工序的集中与分散的安排等基本原理、夹具的定位原理、夹紧原理等在生产实习阶段都得到应用和锻炼, 在此基础上安排专业课程设计, 进行给定零件的机械加工工艺设计和夹具设计, 可综合运用机械制造技术课程的基本理论与生产实习所获得的实践技能, 使课程设计不再是纸上谈兵, 可设计出更为合理、实用的工艺规程与工艺装备。

CAD/CAM技能训练一般安排在专业课程设计与生产实习之后进行, 为了保证实践训练的协同性, 在CAD/CAM技能训练中, 可把专业课程设计中所设计的夹具零部件, 利用数控技术的编程知识, 在计算机上进行数控仿真加工和实际训练, 然后利用Pro/E或UG三维设计软件, 把各个零件组装起来, 成为一个完整的夹具。有条件的学校, 在CAD/CAM技能训练中, 学生可把组成夹具的所有零件在数控机床上加工出来, 然后亲手组装成一台完整的装备。通过生产实习、专业课程设计及CAD/CAM技能训练的协同设计, 一个设计任务在3个模块中有效实施, 使3个实习模块有机联系起来, 增强学生机械专业知识的系统性。

参考文献

[1]熊建南.我国机械制造技术和企业管理的特点及发展趋势[J].科园月刊, 2008, (3) .

[2]周峰.我国机械制造技术的发展历程现状及趋势[J].农村牧区机械化, 2009, (5) .

[3]吉卫喜.加强工程实践教学, 培养创新型人才[J].实验技术与管理, 2008, 25 (2) :20-23

3.机械工程师专业知识 篇三

关键词：工程背景 机械设计 教学改革 创新

一、前言

机械设计课程是工科院校中一门工程实践性很强的专业基础课，其学习内容涉及材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等多门课程，它要求学生不仅要掌握扎实的基础理论知识，更重要的是理解那些从工程实践中得来的知识经验，还要具备将所学知识应用到工程实践中去的能力。是一门最实用的，最具有创造性的课程。课程担负着培养学生具有分析和处理工程问题的能力，为学生从事机械的研究开发和创新打下必要的基础。

二、现存问题

1.教材为统编内容，有利于保证课本质量，能优化整合教育资源，便于管理等。但是会导致教学模式单一，教学内容陈旧，脱离工程实践，跟不上迅速发展的科学步法。不能完全反映多元的，复杂的，独特的自然科学体系。也难以满足兴趣不同，基础知识不等，智商有异的各种各样的同学所需的合适教材。

2.教学环节和手段上，近几年虽有改进和提高，已经重视创新思维培养，增加了现代化教学手段（如普及了多媒体教学等）。但是对老的体制改革深度和广度不够，当所需学习的课程增多时，会在教学安排上，重理论，轻实践。在教学环节和手段还不能培养创新型的，适应科学技术高速发展的工程型人才。尤其是实践环节减少，能开设的实验很有限，一般都是验证性实验和演示性实验，学习效果差。学生普遍缺乏感性认识，不能提高和培养学生的动手能力

3.教学方法上需进一步改革由于教学内容较多，学时有限时，教师“满堂灌”的教学现象还存在。一方面年青教师从学校毕业，又进如学校工作，没有工程实践的经历，对教材理解不透，教法单一，枯燥，使学生丧失学习兴趣，对所学内容难以理解。另一方面必要的教学研讨会在教研室开展，老教师的“传、帮、带”活动没有进行。当然，教学法上的创新就很少了。

4.在学习成绩评定体系上，应试特征明显，不能反映培养学生的创新思维，动手能力等重要素质。如笔试占主流，口试几乎已退出了历史舞台。这种评价标准不能全面反映学生的学习态度和实际水平，有的学生平时不学习，靠考前突击，仍然可以通过考试。同时也不利于激发学生的学习积极性，也不利于知识的理解和掌握。

三、教学改革

1.教材上的改进。教材要多样性，应鼓励各地方院校，各任课老师自编有特点的适合本地学生的教材。这样教材内容丰富，新颖，更符合客观实际。教材中应大量引入工程实例，如课件精选了大量机械产品的应用实例照片和录像，内容包括最新开发的产品，经济效益最显著的工程项目以及最失败的设计例子等。这样，授课中以大工程为背景，以工程为主线，着力于学生的工程意识、工程素质和工程实践能力的培养，将工程教育、自然科学教育融合在一起。同时，注重介绍利用基础理论解决工程实际问题的思维和方法，加强学生工程素质的培养。

2.教学方法上的创新。在基层科室开展经常性，制度性的教学研讨活动。让教师养成一种习惯，在学院形成一种风气。重视老教师的“传、帮、带”巨大作用，起到事半功倍的效果。尊重有经验的老教师，给予相应的专项奖励。同时，教学不一定局限于课堂，应研究生产一线的教学模式。请有经验的工程师走进课堂，让教师从中吸取工程知识，丰富教学内容。

加强CAI课件的开发，发挥了多媒体的综合优势，重点解决传统教学中的讲授难点。将一些黑板教学不易描述讲清，学生难以理解，实验中又看不到的现象，直观而形象地展示出来。使学生感到形象生动，理解轻松，使学习由难为易。

3.多实践教学模式。除机械设计的一般演示性、验证性的实验外，研究开发实践性强的工程实验或培养和锻炼分析、处理实际工程问题能力的综合性模拟实验。重点解决对机械的感性认知问题，基础理论实际运用能力低下的问题。对生产实习，要研究实习的方式，实习的效果，评定的标准等。改变过去学生把工厂实习视为旅游的状况。

4.成绩评定体系的改进。成绩评定的准侧不仅是反映学生掌握知识的多少，还应该反映学生的创新思维，自信和积极人生态度。因而，成绩评定的内容应是多样性的，评定的方式应按不同内容要求有多重模式。除书面考核，还要有面对面的考核，有实践性的考核，有日常行为考核等。尤其是要研究创新能力的考核方式。这种考核应达到调动学生思维活动的积极性和自觉性，使学生的学习成为积极的探索过程的效果。还要考核学生在设计过程中的逻辑与非逻辑思维、定向与逆向思维、具体思维与抽象思维。目的是充分发挥人的主观能动性、内在潜力和想象力，从而不断加强学生的创新能力。另外，机械设计经常是采用将复杂问题加以简化来进行处理的方法，这样就会造成设计数据的近似性。即根据不同的教材或手册算出的结果不完全相同，有时差别会比较大。这时，评判标准应注重方法和手段，而不是看结果。相反，教师可以鼓励学生发表与书本上不同的见解，也可适当向学生介绍现行设计方法的某些不足，使学生加深对所学知识的理解，了解发展的历史背景，敢于对所接触的问题进行思考和探索。

四、机械设计课程设计改革

“机械设计课程设计”是机械设计最重要的模拟实践的教学环节，完成这门课需要有丰富的工程背景知识，需要有所学理论知识的运用能力和一定的创新思维。因此，重视课程设计，进行教学改革对培养动手能力，分析处理问题的能力强的学生有十分重要的意义。

1.保证课时，引进工程师的严格答辩考核。课程设计内容涉及了多门课程知识，且要求学生具有运用所学知识的能力。设计所出现的问题对学生而言是多种多样、随机随意、无法预先假设的，因此考验了每一位同学分析和处理问题的能力。如果能给予充足的时间去进行，很难完成高质量的课程设计，也就达不到课程设计的培养目标。同理，对于设计答辩应组织有效的答辩委员会，不能流于形式。可特聘企业中优秀的工程师加入答辩委员会，使答辩过程更接近实践。答辩考核过程对认真上进的学生而言是终生难忘的。一次卓有成效的答辩所起到的教学效果是数次课堂教学都无法得到的。因此，保证课程设计学时，严格答辩考核是实现机械设计课程培养目标的最重要因素之一。

2.改革设计方法和设计手段。为了培养创新能力，在设计过程中应引导和鼓励同学积极查阅各种参考资料，学会运用检索工具，掌握检索方法，同时，增加到生产一线的调研活动。不易采用由老师把设计资料事先准备齐全的教学方式。这种方式会给同学带来懒惰，照葫芦画瓢的思维模式。学生在图书馆查找、在网上收集有用的信息，有时还要走出校门到第一线去测绘机构与结构。为了培养学生团队协作能力，更好地适应未来的实际工作环境，在课程设计中还应采用了团队教学法，培养团结协作精神。团队有明确工作方针并形成共同的预期目标，为此团队成员应签订团队政策声明和团队预期目标协议。通过设计方法改革，学生不仅学到了课堂上学不到的知识，更掌握了一种重要的学习方法，培养了团队协作精神，独立思维，独立解决问题的能力。

实现设计手段现代化，在课程设计中引入计算机技术手段，首先选用目前企业运用较广的的计算机辅助设计软件，如AutoCAD、UG、Pro／E等，豐富了课程设计教学内容，调动了学生的学习积极性，也使所培养的学生更符合企业对设计人员的需求。

五、结束语

顺应经济、科学技术迅速发展的趋势，我们应及时转变教育观念，紧密围绕适应工程需求的机械设计人才的培养目标，进行教学改革，尝试。对学生进行设计能力、创新能力、工程意识培养是本课程的教学目标。相信只要充分考虑工程实际需求，对机械设计基础课程建设采取综合配套、全面推进的一系列改革的探索和尝试，在现代教育思想、理论的指导下，机械设计课程经过教学改革—实践—总结—再实践的研究与探索中不断完善，将会更加与时俱进，培养出满足现代社会需求的优秀的工程技术人才。

参考文献：

[1]华楚生.机械制造技术基础“新课程的继承与改革”[J].高教论坛，2004，（4）.

[2]濮良贵，等.机械设计[M].高等教育出版社，2006.

[3]杨林娟.深化《机械设计基础》课程课程改革培养学生创新能力[J].南通职业大学学报，2001，（3）.

[4]江凌云.机电一体化专业机械设计基础课程教学改革初探[J].大众科技，2006，（6）.

4.机械工程师专业知识 篇四

当初报考制造自动化与测控技术专业，其实对专业主要研究方向、教学内容、发展方向可以说都是基本无知的，只是因为对机械感兴趣，又知道机械工程专业是以材料成型为主要方向，所以报考了精仪系的专业，幸运的成为了高手云集大师辈出的清华大学精密仪器与机械学系的学生。就这样懵懵懂懂地来到清华大学，走进精密仪器与机械学系，开始人生在新一个起点上的征程。

经过入学以来半学期时间机械工程专业概论课学习，对专业有了一些初步的认识，对原来难以有机会接触、听闻的尖端技术领域有了浅层次的了解。结合课上学习以及在网络、书籍上获得的资料，在这篇文章中，粗浅地谈一谈我所了解的机械工程专业。

一、机械工程学科的定义及战略地位

1、机械工程学科的定义：机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。

2、机械工程学科的战略地位：钱先生说过：“技术科学是人类认知的一个新部门。”作为一门技术科学，机械工程学科以自然科学为基础，研究人造的机械系统与制造过程的结构组成、能量传递与转换、构件与产品的几何与物理演变、系统与过程的调控、功能形成与运行可靠性等，并以此为基础构建机械与制造工程中共性和核心技术的基本原理和方法。机械工程师连接自然科学与工程行为的桥梁。

机械工程学科的重要战略意义主要体现在如下几个方面：

（1）机械工程学科为满足国家目标的物质需求基础提供技术科学支持。例如：为可再生能源的社会应用提供产业装备解决方案；为社会创造人性化智能化和时空高效化的产品；为国家安全、国防装备性能的极端化提供制造科学支撑等

（2）机械工程学科的突破将催生中的社会经济变革。机械与制造科学创造了18、19世纪的诸多奇迹，最为突出的例如引发第一次工业革命的蒸汽机的发明、的二次工业革命中透平发电机的应用等。时至今日，社会需求的产品已远非传统制造可以获取，需要新的制造原理的出现。在科学技术高度发展的今天，人类智慧往往是在高度丰富的知识交汇和碰撞中冒出火花，重大工程技术的变革毋庸置疑是源自于基础科学和工程科学的新发现。当今制造科学与现代物理、化学的深度融合正不断创造着新的制造原理和技术。

（3）机械工程学科拓宽自然科学研究的视野和领域，并为之提供有效的研究途径。机械工程学科的发展对自然科学研究有重要的支持和促进作用，为物理、化学、生物等自然科学拓宽了研究领域和视野，乃至催生新的学科，并为自然科学试验提供精密仪器的高精度技术和设备保障。

二、机械工程学科的总体发展趋势

在产品的服役功能与工作品质不断向新的极端发展的挑战下，需要发现更深层次的制造原理和更知识化的智能制造技术。当今机械工程学科发展有如下几个趋势:

1、运用新的制造资源和基础理论发掘新的制造原理与方法，发展新概念产品。

2、从多尺度演变以及界面效应传递的角度探索零件几何结构与物理性能的高精度调控原理与方法，发展高效率、高品质的制造技术。

3、以系统的事业研究复杂制造过程和装备的集成科学，拓展装备设计理论。

4、以信息流全局监控为基本线索实现制造与服役过程的精确调控，实现智能化制造。

三、机械工程学科的研究特点及研究领域

1、与其他自然科学与其他工程科学高度交叉、融合，开辟学科新方向。机械工程学与自然学科高度交叉，探索新的制造原理和装备功能；业余多类工程学科相交叉，追求高的功能品质。

2、技术突破与科学发展高度依存、互动，实现制造尺度、精度与品质的跨越。追求自然科学规律的探索的精确过程与工艺模型，实现高精度高性能的数字化制造，是当今机械工程学科的一个鲜明的特色。

3、探索机械制造与集成科学。当今的机械工程学科正在形成“复杂机电系统设计制造的集成科学”,将“机械设计”提升到系统集成科学的层面，扩大与深化了设计的科学内容，如界面科学、非线性科学、信息传递科学等；有传统的注重“设计方法”变革为涉及“机械”载有的物理过程如何经集成而演化成机械功能。

机械工程学科主要研究领域有：机构学与机械振动学；机械驱动与传动学；复杂机电系统的集成科学；零件与结构的服役安全与实效科学；机械表面界面科学与摩擦学；生物制造与仿生制造科学；高性能成型制造科学；高能属于特种能场制造科学；高精度数字化制造科学；机械的制造与运行参数测量科学；微、纳制造科学技术等。

四、机械表面界面科学与摩擦学

1、机械表面界面科学与摩擦学的概况：机械表面界面是指在机械产品设计、制造和生物机械领域中存在的工程表面与界面，发生在机械表面和界面的物理化学变化具有特殊性和复杂性，对机械产品的功能性能都有重要影响。机械表面界面科学不仅研究表面效应和界面效应，而且研究利用机械改造对其优化调控的工程技术。摩擦学是一门与机械表面界面科学密切相关的学科，主要研究相互运动表面之间的摩擦、磨损和润滑以及相关问题与实践的科学技术。机械表面与界面科学与摩擦学的研究范围都很广泛，涉及机械零部件、系统和装备中的表面界面行为与性能设计、机械制造和微纳制造中的表面界面行为与控制、生物及仿生机械系统中表面界面特性与规律，此外，还涉及到自然界和人类日常生活中许多表面界面现象。机械表面界面科学与摩擦学的研究成果可以用于改善机械系统的工作效率、延长使用寿命、提高机械系统这装备的可靠性，为人类解决社会发展面临的资源短缺、能源枯竭、环境污染、和健康问题提供有效的解决方案。随着摩擦学研究从宏观向微观领域的不断深入，表面和界面效应越来越突出，从而催生出一个新的更宽广的研究领域—机械表面界面科学，成为新的学科生长点。当前，本来领域面临这一系列重要的科学问题需要解决，主要包括：机械中的表面界面效应及其跨尺度行为、摩擦表面能量耗散与其有效利用原理等。

2、机械表面界面科学与摩擦学在科学发展、国民社会经济发展中的重要意义：机械表面界面科学与摩擦学在解决能源、资源、环境和人类健康等问题上能够发挥重大作用。据估计，世界三分二年之一的总能源被一种或多种形式的摩擦所消耗，摩擦热也加速了全球气候变暖的速度。机械表面界面科学与摩擦学的成果发展可以有效的解决能量流失、能源浪费的问题，从而带来巨大的经济效益。除了经济效益外，机械表面与界面科学研究对于减缓资源枯竭与环境破坏也有着重要的作用，比如通过改进表面技术和改进摩擦设计可以延长机械的使用寿命，减小维修成本和降低维修次数；通过表面自主修复技术可以减小汽车尾气的排放；通过研发高效水基础润滑剂、空气润滑和固体润滑技术可以逐步取代矿物油润滑剂，减轻对石油的依赖和对环境的污染等。

3、机械表面界面科学与摩擦学在未来5-10年的研究前沿与重大科学问题：

（1）机械中表面界面效应及其跨尺度行为：对于表面界面效应的研究，国内外相关研究领域突显若干热点问题和主要挑战，其中有：①表面和界面是否存在真实结构②分子建立在表面行为中如何起作用③多场耦合下表面和界面性质如何改变④表面界面行为的跨尺度理论如何表征⑤表面和界面行为能否实现主动控制。

（2）摩擦表面能量耗散机制与有效利用原理：主要热点问题包括①摩擦的本源以及摩擦量如何定量描述？摩擦能以何种物理机制耗散？②磨屑生成的能量或力学条件是什么？如何描述磨粒和磨屑在摩擦表面的运动及表面间的相互作用？如何让定量分析磨损产生和发展的动力学过程？③润滑剂分子在纳米间隙的受限空间内和高压高剪切条件下的分子结构、相态如何变化？润滑剂分子与表面间的物理和化学作用机理是什么？边界润滑膜剪切强度与其分子结构的关系等。

五、微、纳制造科学与技术

1、微、纳制造技术概述：微、纳制造科学与技术指研究特征尺度在微米、纳米并具有特定的功能器件与系统的设计与制造的一门综合交叉学科，研究内容涉及微、纳器件与系统设计加工测试封装测试等。微、纳制造的发展不仅将人类的制造能力拓展到微、纳米领域，也将这门传统学科与基础学科的前沿研究紧密结合到一起，进而成为一门应用性基础理论学科；其次，随着制造能力的提高与研究的对象的拓展，微、纳制造学科与其他工程学科的结合也日益密切，为其他工程学科的发展提供了强有力的技术支撑，因此，也成为引领工程技术领域发展的前沿技术。

2、微、纳制造科学与技术的研究范围

（1）微制造：微制造主要指MEMS微加工和机械微加工的制造。MEMS微加工只有微电子技术发展起来的批量微加工技术，主要包括硅表面微加工技术和非硅微加工技术，包括硅干法深刻蚀技术、硅表面微加工技术、硅湿法各向异性刻蚀技术、键合技术、LIGA技术、UV-LIGA技术、及其封装技术等。MEMS加工材料以硅、金属、塑料等材料的二维或准三位加工为主。其特点是以微电子及其相关技术为核心技术，批量制造，易于电子电路集成。机械微加工是指采用机械加工、特种加工技术、成型技术等传统技术形成的微加工技术从加工对象的尺度上来讲，机械微加工属于介观制造技术，加工材料不受限制，可加工真三维曲面。其微加工工艺包括微细磨削、微细车削、微细铣削、微细钻削、微冲压和微成型等。

（2）纳制造：纳米制造是构建适用于跨尺度集成的、可提供具有特定功能产品功能和服务的纳米尺度维度的特征、结构、器件和系统的制造过程。它包括纳米压印、离子束直写刻蚀、电子束直写刻蚀自组装等制造过程。微、纳制造科学与技术的研究范围主要包括;微、纳设计与器件原理；微加工；纳米加工；微、纳复合加工；微、纳操作装配与封装；微、纳测试与表征；微、纳制造装备新原理7个主要方面。

3、微、纳制造科学与技术的重要意义

（1）对国民经济和社会发展有着重要的带动作用：微纳制造技术在汽车、石化和通信等行业得到广泛地应用，目前向环境与安全、医疗与卫生方面迅速拓展，并在新能源装备、半导体照明工程、柔性电子和光电子等信息器件方面具有重要的应用前景。

（2）对制造科学和技术的发展具有重要的推动作用：维娜制造科学技术的发展是制造从宏观进入微观，不仅拓宽了制造技术的尺度范围，丰富了制造技术，也对传统制造的基础科学问题提出了严峻的挑战。微纳制造面临制造对象的几何尺度是微纳尺度，随着尺寸的减小，纳米尺寸效应不仅影响了自身结构性质，也对器件加工过程和工作载荷作用相应规律和器件与环境的相互作用规律产生了重要影响；其次，随着器件集成度的提高和不同能量场的耦合作用，多场耦合问题、电磁兼容问题生物相容性问题都在影响着器件工作性能和工作环境。因此，微纳制造业促进了制造科学的相关领域的前沿研究，对基础科学的研究提出了许多理论挑战。如纳米效应、表面效应、尺寸效应量子隧穿效应和耦合效应，都要求将基础理论的前沿成果应用到微纳器件的设计与制造中，同时，也丰富了相关基础理论学科的研究内容和催生了一系列新学科。

4、微、纳制造科学与技术的发展主要方向

（1）微纳设计与器件原理：①微纳设计理论与方法。主要反映在：多场耦合建模与仿真、跨微纳尺度的理论和方法、微纳制造领域中非硅工艺等三个方面。②微纳器件与系统;当今微纳器件与系统已发展出基于各种原理和方法的微传感器、微执行器、光MEMS、射频MEMS、生物MEMS、微流控芯片、能源MEMS、微光电器件等。

（2）微加工：MEMS微加工技术是由微电子技术发展起来的批量微加工技术，主要包括微加工技术和LIGA技术。①硅微加工技术：硅微加工技术主要包括硅表面为加工技术和体硅微加工技术②LIGA技术：加工厚度可达2mm，深宽比可达50~100.当今研究热点在于不用同步辐射的准LIGA技术。

（3）纳米加工：纳米加工就是通过大规模平行过程和自组装模式，集成具由纳米到微米尺度的功能器件和系统，实现对功能性纳米器件的可控性生产。①纳米压印技术②纳米生长技术③特种LIGA技术④纳米自组装技术

（4）微纳复合加工：纳米技术加工与微加工的结合，包括纳米加工与微加工结合的“自上而下”的微纳复合加工以及纳米材料与微加工结合的微纳复合加工

（5）微纳操作、装配与封装:①基于单场或多场的微纳米操作方法②微纳装配与封装③跨尺度集成封装

（6）微纳测试与表征：①特征尺寸测量②表面力学测量③机构性能测量

5.机械工程专业讲座报告 篇五

班级：机械127姓名：***学号：8**8**

其实通过老师的讲解和自己上网查资料中慢慢的理解和明白了机械工程，了解了机械电子工程这些专业的独特魅力。他并不是远离我们的生活，并不是只有伟大和神秘的科学家才去研究它，对它感兴趣，在我们现实的生活中，无时无刻不在直接或者间接的和机械产生联系，像安全气囊、防滑刹车系统、复印件、行驶模拟装置自动售票机等一系列运用了机械电子技术的产品，它们都是我们生活中密不可分，不可或缺的东西。而且，在网络和各种媒体上也曾多次的报道过一些农民，甚至是一些人并没有接受过专业的机械课程学习和教育，他们靠着自己对机械的兴趣和热爱，对美好生活的向往，对人生梦想的执着与坚持，创造了一个一个的奇迹，制造出自己的机器。这些都是我们机械专业的大学生们应该认真学习的精神，学习他们对生活的心态，对梦想的执着与坚持。这些精神、心态、执着和坚持是所有机械人的宝贵财富，是我们的骄傲。

通过本学期这几节专业讲座的学习，让我真正对机械方面有了一些初步的认识，更见识到了我们学院几位机械老师们大师级的风采。机械工程及自动化则是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中积累的基础经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、应用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的一门应用学科。它下设有四个方向，分别为：机械设计理论、机械制造及自动化、机械电子工程及材料成型与控制工程。

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，航天和国防先进设备几乎完全立足于自主创新技术。在航空、车辆、家电、微电子、轻工业、石化、工程机械等制造业，自主创新的技术和自主品牌也越来越多。在国家自然科学资金等的资助下，机械工程研究近年来取得了一系列的突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批的新理论、新技术和新方法，在国外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。

机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展，机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势：一方面，高技术领域光电子、微纳系统、航空航天、生物医学、重大工程等的发展，要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新技术和新方法，因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域；另一方面，随着机械与制造科学与

信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉，除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外，还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至于消除环境污染作为超经济的目标任务。

在没有听老师给我们上机械专业讲座之前，对于机械专业发展方向基本上没有什么概念，在即将到来的分方向一事也是充满了迷茫，对未来的就业和发展也是毫无规划，但是，通过机械专业讲座的学习使我认识到了各个方向的区别以及以后就业的一些相关问题，让我对以后的学习和发展有了一些想法和方向，有了努力的目标。

机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是最有前途的一种方向。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。

机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生像安全气囊、防滑刹车系统、复印件、行驶模拟装置自动售票机等一系列运用了机械电子技术的产品。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。必须继续结合这些传统学科的方法和工具，才能继续发展机械电子的产品、系统和制造方式。只有这样，才有可能将传感器、执行元件和信息处理融和在一个机械设计中，从而使用其产生的协同工作效果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子系统的运用。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向，它同时还受到该领域所有分支学科的影响。

1993年，波鸿应用科学大学才把机械电子作为一个专业独立出来。在此之前，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，现在这种情况仍旧广泛存在，甚至被划分在精密仪器技术专业中。迄今为止，已经有几所综合性大学和约30所应用科学大学将其列为独立的专业学科。

机械电子的工程师必须对专业有全面和系统的认识，并且与机械制造、电子工程和计算机科学领域的专家合作。与这些专家不同的是，机械电子的工程师应该具有通才的素质，对项目和问题有决策和协调的能力。如前所述，本专业由三个学科的内容交叉而成，课程的设置也是如此，包括了上述三个传统专业的课程。机械电子专业可细分为机械电子系统（传动和模拟技术，机器和设备，机械人技术及其运动系统，传感和执行元件技术，测量技术和图像处理等），微型，超微型机械（微系统技术，微型和精密仪器的功能组，微系统的测量技术等）和生物机械（机器人技术，生物系统，仿生执行技术，控制和设计，控制系统等）。

机械专业的学生必须具有制图、机电信号采集转换与检测、机电系统微机与文献检索等基本技能；具有较强的调试、维修、维护等实际操作技能；具备运用现代技术手段测试机电参数、合理运用机电设备的能力；具有机电产品的开发运用能力；具有机械、电子、数码等产品结构研发设计的能力； 具有机械、电子相关生产企业及研发机构的管理能力。

毕业生可到各类电子及电器企业及其它生产部门、公司、科研与教学部门从事机电品的设计、制造、管理、教学、开发、销售及技术服务等工作。机械电子的工程师可在机械和设备制造、电子工程和电子工业等重要领域担任职务，就职于需要使用汽车和航空制造技术、机器人技术、微型和精密仪器技术、印刷和媒体技术、音频视频技术、医疗技术的企业。机械电子广泛应用于例如感应机器人，自控机床设备，医疗微型器械以及现代化轿车的传动机构。机械电子的工程师可承担创新、装配、和调试的工作，以及系统规划、方案前期工作、质量控制、客户服务、使用培训、咨询和售后服务的职责。

通过以上对于机械电子工程的分析与介绍，我们能更好的了解和认识到这个专业的发展前景和社会需求，这样对于我们以后学习该专业会有一定的指导作用。

本学科有三个主要研究方向，其主要特色：

1)微机电系统（MEMS）

MEMS是20世纪末诞生的新兴、前沿和交叉学科，它一诞生就引起各国产业部门的高度重视，被称为是当今十大科技之一。学科带头人王立鼎院士于1992年组建了中国第一个微机械工程研究室，组织完成了5项国家重点和重大MEMS项目。由他负责规划了我国S863中的MEMS主题，他是我国MEMS领域主要开拓者之一。1998年组建了东北第一个MEMS研究中心。先后开展了从微工艺、微测试、微器件到微系统领域的广泛研究并取得多项填补国内空白、国内领先乃至国际领先的研究成果。曾获得国家科技进步二等奖2项、三等奖 1项、全国科学大会奖 1项及省部委奖励10余项。目前正在承担国家973项目、国家863重大专项课题、等研究工作。MEMS已成为我校和本学科首要的发展方向，并获得了重点支持。

2)传感与测控技术

压电式传感器及其测力仪的研究与开发属我国起步最早的学科之一。在压电基础理论与应用方面取得多项具有开创性的理论研究成果，其中压电效应研究已构建成新的理论框架和体系。开发出具有自主知识产权的传感器与测力仪的系列新产品，销往国内外。先后获省部委科技进步奖13项，2000年以来获发明专利5项。在智能测控方面，创建了新的时频方法，实现了时频信号的自适应时频分解,其故障特征提取技术处于国际先进水平。开发出具有独立版权的“PDM2000

设备预知维修和故障诊断系统”，被誉为国内唯一能与进口仪器抗衡的并可替代进口的故障诊断产品。

3)数字化加工技术

本学科自50年代起从事数控技术研究，70年代后期研制成功用于航空工业的大型数控壁板铣床，为国内首创并获1980年全国科学大会奖励。先后承担国家“八五”重点科技攻关、航天部“862”等项目，研制的复杂曲面加工设备已用于生产并出口。所研发的FCS—2000大型火箭发动机喷管五坐标数控仿形机床为“澳星”发射作出突出贡献，1994年获航天工业总公司科技进步一等奖。研发的蜂窝型面数控、数字化配对加工系统和设备为“长征系列火箭”和“神舟号”飞船关键部件加工作出贡献。研发出具有国际先进水平的天线罩几何厚度及外廓形测量仪，2001年获中国高校科学技术进步一等奖。目前仍在承担航天部导弹天线罩的电性能分析、测量与制造等。

本学科在国内同类学科所具有的优势：

（1）进入21世纪以来,我国工业发展的速度飞快,特别是近几年来制造业的迅猛崛起,使得机电方面的人才缺口大幅攀升。

（2）学科研究领域优势：MEMS、传感与测控、数字化技术、CAD/CAM/CAPP一体化均属机械工程学科的前沿课题，总体研究水平居国内领先和国际先进水平。

（3）具有多学科相互支撑和多学科交叉研究的特点，科技成果产业化水平较高通过以上所有的分析结合机械专业讲座上老师的讲解，使我意识到，我们以后的学习应该更加注重动手实践能力、创新意识和创新能力的锻炼，必须避免和改掉以前我们一直忽视的手高眼低的坏习惯。我们如果不跳出课本，忽视动手实践的重要性，那我们在毕业工作的时候只能是纸上谈兵。创新意识和创新能力更是我们中国大学生普遍的弱点和软肋，我们虽然早已经意识到了这一点的危害，但是多年来的思维方式和国内大环境的熏陶已经使我们形成思维定势，所以我们明白但却一直无法改变。那么，我们如何培创新意识和创新能力呢？那我们就应该打破自己的思维定势。当然，我知道这肯定不是一天两天能完成的事情，这就要我们付出更加多的努力。

通过每一个方向的认识和体会，我意识到虽然专业的方向不一样，但各个方向之间的联系在学习过程中是越深入联系越密切的。每个方向都有其独特的地方和不可替代的重要性，我们不应该将它们放在同一个标准里进行比较。

6.机械工程师专业知识 篇六

我想从事机械结构工程师行业,应该具备哪一些知识和技术呢?是不是只要会使用PRO/E,UG,AUTOCAD 软体就可以 了?请前辈赐教!谢谢!没有最佳答案

机械工程师考试大纲

Ⅰ.基本要求 1.熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差共同的选用和示明。

2.认识常用金属材料的机能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理,认 识常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程份子化合物塑料、特种 陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。

3.掌握机械产物设计的基本知识与技术,能熟练进行零、部件的设计。认识 机械产物的设计程序和基本技术要素,能用电子计算机进行零件的辅助设计,认 识实用设计方法,了解现代设计方法。

4.掌握制订工艺过程的基本知识与技术,能熟练制订典型零件的加工工艺过 程,并能阐发解决现场出现的一般工艺问题。认识铸造、压力加工、焊接、切(磨)削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内部 实质意义、方法和特点并掌握某些重点。认识工艺方案和工艺装备的设计知识。了解出产线设计和车间平面安插原则和知识。

5.认识与职业相干的安全法规、道德规范和法律知识。认识经济和管理的 基础知识。了解管理创新的理念及应用。

6.认识质量管理和质量包管体系,掌握过程控制的基本工具与方法,了解有 关质量检测技术。7.认识计算机应用的基本知识。认识计算机数控(CNC)系统的组成、效用和 控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软体的特点及应用。

8.了解机械制造自动化的有关知识。

Ⅱ.考试内部实质意义

一、工程制图与公差共同

1.工程制图的一般规定(1)图框(2)图线(3)比例(5)视图表示方法(6)图面的安插(7)截面符号与画法

2.零、部件(系统)图样的规定画法(1)机械系统零、部件图样的规定画法(螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿 条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸示明弹簧的画法)(2)机械、液压、气动系统图的表示意思画法(机械零、部件的简化画法和 符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号)3.原理图(1)机械系统原理图的画法(2)液压系统原理图的画法(3)气动系统原理图的画法 4.表示意思图

5.尺寸、公差、共同与形位公差示明(1)尺寸示明(2)公差与共同示明(基本概念公差与共同的示明方法)(3)形位公差示明

6.表面质量描述和示明(1)表面粗拙度的评骘参量(2)表面质量的示明符号及代号(3)表面质量示明的说明

7.尺寸链

二、工程材料

1.金属材料(1)材料特征(力学机能物理机能化学机能工艺机能)(2)晶体结构(晶体的特征金属的晶体结构金属的形成晶体金属在固态下的 改变合金的结构)(3)铁碳合金相图(典型的铁碳合金的形成晶体过程阐发碳对铁碳合金平衡 组织和机能的影响铁碳合金相图的应用)(4)试验方法(拉力试验冲击试验硬度试验化学阐发金相阐发无损探伤)(5)材料选择(使用机能工艺机能经济性)2.其他工程材料

(1)工程份子化合物塑料(常用热塑性工程份子化合物塑料常用热固性工程 份子化合物塑料常用份子化合物塑料成型方法工程份子化合物塑料的应用)

(2)特种陶瓷(氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼陶瓷金属陶瓷)(3)光纤(种类应用)(4)纳米材料(种类应用)3.热处理

(1)热处理工艺(钢的热处理铸铁热处理有色金属热处理)(2)热处理设备(燃料炉电阻炉真空炉感应加热电源)(3)热处理应用(轴类弹簧类齿轮类骨碌轴承类模具类工具类铸铁、铸钢件 有色金属件)

三、产物设计

1.新产物设计开发程序

(1)可行性阐发(市场调研产物定位可行性阐发报告)(2)概念设计(设计要求功能阐发方案设计设计任务书)(3)技术设计(工作内部实质意义与要求机械结构设计设计计算说明书)(4)设计评价与决策(评价目标、准则评价方法)2.机械设计基本技术要素

(1)强度、刚度

(2)结构工艺性设计(可加工性设计可装配性设计可包装运输的设计原则要 点)(3)可靠性(可靠性的评价指标可靠性设计)(4)磨擦/磨损/润滑(磨擦定律磨损定律影响磨擦磨损的因素减少磨擦与磨 损的方法)(5)机械振荡与噪声(基本概念振荡、噪声产生的根源与危害防止和减低振 荡、噪声的策略措施)(6)安全性(安全设计的原则防护设计)(7)标准化、通用化

3.机械零、部件设计

(1)机械传动及其零、部件(齿轮的功能特点及设计计算轴的功能特点及设 计丝杠的功能特点及设计带传动的功能特点及设计计算减速器的功能特点及设 计选用调速器的功能特点及设计)(2)联接、紧固件(螺栓联接的功能特点与设计键的功能特点与设计计算销 的功能特点与设计联轴器的功能特点与设计计算过盈联接的功能特点与设计)(3)操作调治与控制件(弹簧的功能特点与设计离合器的功能特点与设计制 动器的功能特点)(4)箱体/机架件(箱体、机架的设计准则箱体、机架设计的一般要求箱体、机架的设计步调)4.气动、液压的传动控制系统

(1)常用气动、液压元件(控制阀泵和马达)(2)气、液传动原理及系统设计(气动系统基本管路设计液压系统基本管路 设计)(3)常见故障诊断与维护

(4)弥缝设计

5.电气传动基础

(1)电念头(直流电念头异步电念头同步电念头)(2)电气调速(直流电念头的调速异步电念头的调速)(3)电气制动(直流电念头制动异步电念头制动)(4)电念头的选用 6.设计方法与应用

(1)计算机辅助设计(概念应用)

(2)实用设计方法(工业造型设计优化设计人机工程反求技术模块化设计有 限元阐发迅速原型制造)(3)现代设计方法(并行设计智能设计生命周期设计绿色设计创新设计)

四、制造工艺

1.工艺过程设计

(1)工艺过程基本概念(出产过程工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺 规程)(2)工艺规程设计的依据、程序和主要问题(工艺规程设计的依据工艺规程 设计的程序工艺规程设计中的主要问题)

(3)产物结构工艺性审查(产物结构工艺性审查对象产物结构工艺性审查目 的产物结构工艺性审查时应考虑的主要因素产物结构工艺性审查内部实质意义)(4)定位基准选择(基准的概念精基准的选择粗基准的选择)

(5)工艺路线设计(表面加工方法的选择加工阶段的划分加工顺序的安排工 序的合理组合)(6)加工余量确定(加工余量概念影响加工余量的因素确定加工余量的方法)(7)工艺尺寸计算(工艺尺寸链的基本概念基本的工艺尺寸链求解综合的工 艺尺寸链的图表计算法)

(8)工艺方案的技术经济阐发(工艺方案的评价原则工艺方案的阐发与比较)(9)典型零件工艺设计举出例子(箱体件的加工工艺主轴加工工艺圆柱齿轮 加工工艺)2.工艺装备的设计与制造

(1)工艺装备及其类型(工艺装备工艺装备的类型)(2)工艺装备选择的依据(工艺方案工艺规程工序要求与设备本企业的现有 工艺装备条件各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书等)(3)工艺装备的选择与设计的原则

(4)工艺装备选择的程序

(5)工艺装备设计程序

(6)工艺装备设计(或选择)的技术经济评价指标

(7)工艺装备的验证(工艺装备验证的目的验证的范围验证的主要内部实质 意义验证的方法)3.车间平面设计

(1)车间出产设备安插原则

(2)产物种类与出产阐发(按产物(或流水线、出产线)的设备安插方案按工 种(或专业化)的设备安插方案成组(或单元)设备安插方案)

(3)车间设备的安插方式(机群式安插流水线安插)4.切(磨)削加工

(1)切(磨)削加工基本知识(基本概念金属磨削率磨削力磨削热与磨削温度 刀具磨损与刀具耐用度磨削加工方法与特点经济加工精度)

(2)车削(常用车削方式典型车削加工表面类型车床类型与适用范围典型的 车削加工(非数控车削方法)新的车削技术)(3)铣削(常用铣削方式典型铣削加工表面类型铣床类型与适用范围典型零 件表面的铣削超精铣削)

(4)磨削(常用磨削方式典型磨削加工表面类型主要磨床类型与适用范围典 型零件表面磨削)(5)影响切(磨)削加工质量的因素和改进措施(工艺系统方面的因素工艺过 程的因素环境因素提高磨削加工质量的原则措施)(6)磨削用量的选择(7)磨削用的工夹具(机床夹具磨削刀具)5.特种加工

(1)特种加工方法与特点

(2)电火花加工(电火花成形加工电火花成形加工工艺过程电火花成形加工 机床影响电火花成形加工工艺质量的因素及提高措施)

(3)电火花线切割加工(电火花线切割加工特点电火花线切割加工工艺过程 电火花线切割加工设备线切割加工的主要工艺质量指标影响工艺经济性的因素 与阐发)(4)激光加工(激光加工原理、特点和分类激光加工设备激光打孔激光切割)(5)超声加工(超声加工的原理与特点超声加工设备超声加工工艺参量及其 影响因素超声加工的应用)6.铸造

(1)铸造及其特点(铸造工艺基础铸造工艺设计铸造工艺文件)

(2)砂型铸造(造型材料铸铁件铸造铸钢件铸造铜、铝合金铸件铸造)(3)金属型铸造(铜合金铸件铝合金铸件)(4)压铸(压铸件的结构压铸合金压铸机)(5)熔模铸造(熔模铸件的结构熔模铸造的工艺参量模子壳的特点及应用)(6)铸造工艺装备(模样模板芯盒砂箱)7.压力加工

(1)压力加工及其分类(压力加工的涵义和特点压力加工的分类与应用)(2)锻造(自由锻模锻)(3)冲压(冲压加工的特点冲压工艺分类冲压工艺的应用要求)(4)影响锻压加工质量的因素及其提高的措施

(5)压力加工用的工艺装备(冲压模设计热锻模设计胎具结构设计迅速经济 制模技术)8.焊接

(1)焊接方法和特点(熔焊工艺基础弧焊电源及其特征焊接工艺)(2)电弧焊(手弧焊及其设备埋弧焊)(3)氩弧焊

(4)气焊(气焊与氧炔切割设备选用气焊工艺参量的选择气焊工艺参量的选 择)(5)焊接工艺装备(焊接用夹具焊接辅助加工装置焊接操作机)9.表面处理

(1)表面处理的特点和分类(表面处理特点表面工程技术分类)

(2)涂装技术(涂装材料涂装工艺与装备涂膜干燥典型产物涂装涂膜质量的评价)

(3)热喷涂技术(常用热喷涂工艺分类和热喷涂技术特点热喷涂工艺流程热 喷涂工艺方法热喷涂材料热喷涂技术的应用热喷涂涂层质量评骘)(4)电镀(电镀的实施方式电镀的工艺过程影响镀层质量的因素电镀种类及 应用电镀层质量评价)10.装配

(1)基本知识(组装、部装、总装装配单元、基准零件与基准组件、基准部 件装配精度影响装配质量的主要因素)(2)装配尺寸链及装方子法(装配尺寸链装方子法)

(3)装方子法类型及其选择(完全互换装配法部分互换装配法(亦称大数互换 装配法)选择装配法修配装配法调整装配法)

(4)典型部件装配(骨碌轴承部件装配圆柱齿轮传动部件装配)

五、管理/经济 1.安全/环保

(1)设备维护保障(保养)与安全操作(设备的维护保障(保养)加工和起重机 械的安全机器人、数控机床和自动出产线的安全技术)

(2)常见劳动安全与卫生防范(防火、防爆防中电和静电防噪声)

(3)环境保护(工业废气、废水、固体废弃物及其处理技术环保法律、法规 及标准清洁出产ISO14000 环境管理系列标准介绍)2.与职业相干的道德、法律知识

(1)公平易近基本道德规范

(2)公平易近道德建设的主要内部实质意义

(3)机械工程师职业道德规范

(4)财务及税务轨制(管帐基本轨制财务三表税种、税率)(5)知识产权法(基本知识专利法商标法巨著权法反不合法竞争法)(6)现代企业轨制相干法律(公司法合同法招投标法出产允许轨制)(7)WTO 法则和政府财产政策(历史和我国的承诺WTO 基本原则WTO 的四大 宗旨反补助与反倾销加入WTO 对我国社会的影响)3.工程经济

(1)经济学基本概念(需求供给供给和需求平衡市场市场经济指令经济和混 合经济)(2)成本阐发(成本的分类量-本-利之间的关系量-本-利阐发)(3)价值工程(价值工程的基本概念实施价值工程的基本程序产物功能阐发 产物功能评价提出改进设想阐发与评价方案试验,检查,评价效果)4.管理

(1)管理的基本本能机能(管理的重要性和工作性子管理的基本本能机能)(2)现代企业轨制(企业所有制两权分离企业财产组织情势公司治理结构)(3)出产率阐发与提高(出产率方法研究时间研究熟练曲线)(4)物流基础(物流及其系统的基本概念制造企业的物流系统常用物料搬运 设备的特点及选用供应链和供应链管理)(5)现场管理(5S 活动定置管理)5.管理创新

(1)制造模式的变化和先进制造模式(制造模式从大量出产开始成组技术、数控技术和单元制造--多品种成批出产的解决方案今世的先进制造模式)(2)MRP/MRPⅡ/ERP(MRPMRPⅡERP)(3)精益出产(准时制(JIT)出产看板管理)

(4)项目管理(项目及项目管理概念项目管理三要素和目标项目管理的过程 和内部实质意义)(5)灵捷制造(灵捷制造战略产生背景灵捷制造战略的基本概念企业灵捷化 案例)

六、质量管理/质量控制 1.质量管理/质量包管

(1)质量/产物质量(质量定义产物质量和质量特征产物质量的形成与质量本 能机能及职责)(2)质量管理和全面质量管理(质量管理的含义质量管理的发展全面质量管 理的特点全面质量管理的基础工作)(3)ISO9000 族标准与质量体系(ISO9000 族标准的产生与发展ISO9000 族标 准的组成与内部实质意义质量包管和质量体系建立)

(4)质量认证(质量认证的类型产物质量认证质量体系认证)2.过程质量控制(1)质量控制概念

(2)过程质量控制的基本工具(统计阐揭晓排列图因果图)(3)统计过程控制工具(直方图工序能力和工序能力指数Cp 控制图)(4)相干阐发(相干图(散点图)法回归方程法相干阐发在质量控制中的用场)3.计量与检测

(1)产物制造中的计量与检测

(2)几何量测量(测量基准长度测量用的器具角度测量器具形状测量器具)(3)机械量测量(力、重量的测量力矩的测量位移测量转速测量振荡测量)(4)其他物理量测量(温度测量压力测量噪声测量)

7、计算机应用

1.计算机应用的基本知识

(1)徽标的组成及种类

(2)常用徽标的结构机能特点(十六位徽标(8086/8088CPU)的结构机能特点 八位徽标(Z80CPU)的结构机能特点单片机的结构机能特点I/O 接口及存储器的 扩展可编程逻辑控制器(PLC))(3)徽标软硬件的选用原则

2.计算机仿真

(1)仿真的基本概念

(2)计算机仿真的发展和意义

(3)计算机仿真的一般过程(4)仿真在CAD/CAPP/CAM 系统中的应用

3.计算机数字控制(CNC)(1)CNC 控制程序编制基础(CNC 加工程序编制的内部实质意义及步调普通程 序格式及典型程序代码)(2)CNC 程序编制方法(手工编程与自动编程手工编程举例程序语言方法自 动编程流程及APT 编程简例普通程序格式)

(3)直线插补与圆弧插补 4.CAD/CAPP/CAM/CAE(1)CAD/CAPP/CAM 的基本概念

(2)CAD/CAPP/CAM 的基本功能和工作流程

(3)计算机辅助设计(CAD)(4)计算机辅助工艺规程设计(CAPP)(5)计算机辅助制造(CAM)(6)CAD/CAPP/CAM 的应用状态

(7)计算机辅助工程(ComputerAidedEngineering-CAE)

八、机械制造自动化

1.机械制造自动化发展及其技术内部实质意义分类

2.加工作业自动化(设备自动化)(1)刚性自动化加工设备(普通的自动化机床组合机床刚性自动线)(2)柔性自动化加工设备(数控机床加工中心)3.物流自动化

(1)物流概念和功能

(2)物流自动化设备分类(上、下料/装卸自动化设备传输/搬运自动化设备 存储自动化设备)4.信息流自动化

(1)信息涵义与信息流/信息系统

(2)信息源

(3)信息采集/输入

(4)信息处理

(5)信息传输与交换(6)信息存储

5.管理自动化

(1)管理含义及其自动化基础

(2)MRP-Ⅱ

6.常见的机械制造柔性自动化系统

(1)DNC 系统

(2)FMC(柔性加工单元)(3)柔性自动线(FTL)(4)FMS(柔性制造系统)(5)计算机集成制造系统(CIMS)Ⅲ.有关规定和说明

一、考试情势 机械工程师资格考试分两个单元分别进行,均为笔试。

二、第一单元考试时间为3 小时。试卷中所有考题应考者一例必答。应考者需 带着计算器、三角尺和圆规。第二单元考试时间为2 小时。试卷中包含必答题和选答题。应考者可带着 《机械工程师资格考试引导书》,需带着计算器、三角尺和圆规。第一单元试卷满分为120 分,第二单元试卷满分为80 分。两个单元满分之 和为200 分,120 分为合格分。

三、二、命题原则 1.命题以本大纲为依据。2.考试命题覆盖本大纲所规定的所有考试内部实质意义,适当突出重点内部 实质意义,加大重点内部实质意义的覆盖密度。本大纲的重点内部实质意义为设 计/制造和管理/经济(含质量管理)部分。3.加强应用能力的考核,即注重考核应考者运用所学知识阐发和解决实际问 题的能力,以应用性、实用性考题为主。4.考试题型为选择题、简略应用题和综合应用题。第一单元考试试卷中,含 80 分的选择题和40 分的简略应用题,满分为120 分;第二单元考试试卷中,含40 分的简略应用题(考生必答)和40 分的综合应用题(考生选答),满分为80 分。综 合应用题将按设计/制造和管理/经济两个侧重面命题。5.选择题主要考查“了解”、“认识”和“掌握”层次的基本知识和基本技术;应 用题主要考查应试者运用“认识”和“掌握”层次的知识,进行任务阐发、阐述、计 算、绘图以及简略设计的基本能力。6.试卷中合理安排不同难易水平的试题。每份试卷中不同难度(易、较易、较难、难)试题的分数比例一般为2∶3∶3∶2。四、三、辅导材料和参考书 《机械工程师资格考试引导书》中国机械工程学会技术资格认证中心 《机械工程师继续教育丛书》有关分册机械工程师进修学院 机械制造与自动化、工业工程、管理工程等专业大学本科有关教学用书等。Ⅳ、样题举出例子 第一单元

一、选择题 1.塑性最好,具备高抗拉强度、高延伸率且变型最小,合适用作需要注入模 子的产物的工程份子化合物塑料是 A)聚碳酸脂B)聚苯乙烯C)酚醛份子化合物塑料D)环氧树脂 2.铸模中的冒口是为了 A)帮助提升模具B)与上模箱固定 C)加强拔模斜度D)铸件冷却时补充金属

二、简略应用题 下列各步调是一般零件制定加工工艺的基本方法,它们是:工艺阐发,选择毛 坯,确定各工序的机床,确定各工序加工余量,编制工艺卡片,制定工艺顺序,技术 要求阐发,共7 项(顺序已打乱),请按合理顺序排列,并简略说明工作内部实质意 义。第二单元

一、简略应用题 1.下图为一活塞支承在螺纹端盖上,试阐发存在什么问题,如何改进(绘出改 进图)。

7.机械工程师专业知识 篇七

制造业对经济、社会和环境的可持续发展有重要的影响。制造业不仅向环境排放大量废弃物, 又是采矿、电力等高能耗工业产出产品 (电能、材料等) 的消费者。机械产品及机械制造过程是制造业的重要部分, 机械制造业的可持续发展是今后机械工业重要的战略方向, 目前可持续机械设计制造成为机械学科研究热点之一。

本文结合作者多年机械设计制造课程教学、可持续设计制造技术的科研积累及在国外参与可持续发展知识教学实践, 根据可持续技术发展对知识基本要求, 对现有机械工程专业课程融合可持续发展知识教学内容进行探讨, 提出将要开展的教学模式。

一、可持续发展知识

可持续发展 (Sustainable development, SD) 是能满足当代人的需要, 又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展, 一般归结为经济的可持续发展、社会的可持续发展和环境的可持续发展。

可持续发展是社会发展的宏观战略, 同时要求社会经济的各个微观层面的协同。具体到机械制造业, 可持续发展的要旨就是为社会提供具有竞争力的产品的同时, 对环境和社会的破坏和影响最小。对环境的影响要从产品全生命周期评估, 即要综合考虑从制造产品的材料的矿石开采开始, 到产品制造、产品使用、回收和处置等产品各个生命周期阶段对环境的影响。可持续发展不仅是发展理念的变革, 更需要一系列的使能技术, 理解、掌握和应用这些技术就要具备可持续发展的知识。目前机械制造业可持续使能技术涉及机械设计和制造的各个方面, 主要包括如下方面:

1. 产品全生命周期评价技术。全生命周期评价 (Life Cycle Assessment, LCA) 是目前研究和分析产品和过程全生命周期对资源和环境影响的主要技术。它是通过识别和量化产品全生命周期 (包括产品制造、使用和回收等各个生命周期阶段) 所用的能量、原材料以及排放来评价产品及其制造过程对环境的影响。

2.绿色设计技术。产品绿色设计是将环境考虑集成在产品和工艺设计过程中。在保证产品价格、性能和质量标准下设计与环境友好的产品和工艺。绿色设计主要涉及绿色材料设计、面向回收/拆卸的设计、节能和低碳设计、轻量化设计、基于LCA的生态设计等。

3.绿色制造工艺技术。绿色制造工艺技术是保证产品制造过程中对环境影响最小。绿色制造工艺技术主要包括两大部分:一是新型绿色成形技术, 主要有少无切削工艺、干式切削工艺等。二是改进现有制造成形技术, 减少制造过程中的能源消耗和各种排放 (废气、废水、废屑、噪声等) 。

4.产品生命周期末端处置技术。产品服役 (使用) 期结束后, 进入产品生命周期末端, 若不对产品实施处置, 将造成资源浪费并导致环境污染。目前产品生命周期末端处置主要涉及产品拆卸、回收重用 (包括直接重用、修复重用、再制造重用) 、回收材料利用和废弃处置方案。

5.绿色材料和新能源技术。绿色材料是指在原料采取, 产品制造使用和再循环利用以及废物处理等环节中与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料。绿色材料的选择和使用直接关系到资源消耗和环境影响, 绿色材料知识是重要的可持续发展知识之一。随着地球资源的减少, 新可再生能源 (太阳能、风能等) 和清洁能源 (电动能源、氢能源等) 技术快速发展, 这些新能源技术知识对制造业的可持续发展是非常重要的。

二、融合可持续发展知识的机械工程类本科教学

1.机械工程类本科教学。机械工程作为一个大类专业, 一般分为机械设计制造及其自动化、车辆工程、测控技术与仪器等多个专业。按照培养宽口径、厚基础、强能力、高素质的复合型、创新型精英人才的要求, 目前普遍的本科培养方案采用机械大类招生, 一二年级按照大类共同培养, 课程设置包括通识教育课程和学科大类基础课程;三年级起进行专业分类培养, 课程设置包括专业基础课程和专业方向模块课程。

2.融合可持续发展知识的机械工程类本科教学。高等教育是一个知识传授和综合能力培养的过程。教学过程中的每一门课程都是一个专业学习的知识点, 知识点具有相互依赖的关系, 前一知识点是后一知识点的基础和支撑, 一个知识点可能需要多个知识点的支持。

一般来说, 在现有本科培养方案中的每门课程, 对于培养学生系统掌握本学科知识是非常重要的。同时, 可持续发展是有特定的发展对象, 可持续发展知识需要与学科专业知识融合, 才能被充分理解和实际应用。为此, 我们根据可持续发展知识特征和现有课程, 提出如下融合可持续发展知识教学模式:

(1) 在现有课程中添加可持续发展知识元。所谓课程知识元是指一门课程授课的知识中, 具有不可再分割的具有完备知识表达的知识单位。一门课程传授多个不同类的知识, 例如“机械工程材料”课, 要传授金属材料知识、非金属材料知识及材料应用的知识等。同一课程内的知识单位, 定义为课程知识元。

很多可持续发展知识与学科专业知识相关联, 如果要独立为一门课程传授, 它包含的知识元较少, 没有必要独立为一门课程传授。因此, 对于这类知识, 可以聚类为单个的知识元, 并且与同一课程中知识元关联, 就能有机地融合到现有本科培养方案的课程知识中。首先提出在如下两门课程中添加可持续发展知识元:①机械工程材料课。“机械工程材料”课程是机械类各专业的一门重要的学科基础课程。其任务是通过本课程的教学, 学生具备对机械零件合理选材、提出热处理技术要求及制订冷热加工工艺路线的能力。该课程的知识元有金属材料的性能与成分、组织结构及加工工艺之间的关系;钢铁材料的热处理基本原理及工艺;机械工程常用金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料的成分、组织、性能及用途等。产品材料是影响可持续发展的重要因素, 选择的材料不仅能满足产品使用功能要求, 而且全生命周期评估是绿色 (环境友好) 的。绿色材料知识元有:工程材料可持续发展特性, 例如, 材料的可再生性、可回收性和可制造性等特性;工程材料生产的环境影响, 例如, 重金属开采、冶炼、处置对环境的影响;工程材料在不同应用场合的环境特性, 例如, 材料毒性、环境 (空气、水、土壤) 污染等;钢铁材料热处理环境特性, 能耗及环境影响等;各种新型生态工程材料。上述这些知识元可以与工程材料的物理、化学和机械性能知识元融合, 及与零件的工程材料选择知识元融合。②机械设计课。“机械设计”课程为大学本科机械类必修的技术基础课程。该课程主要知识元包括:机械设计的基本理论 (强度、摩擦学等) 、连接件、传动件、转动和支承零件等。目前的知识元主要针对具有设计能够满足产品功能零部件的能力, 需要融合如下可持续发展知识元:面向可拆卸和重用的设计, 该知识元可以与联接紧固知识元融合;零件轻量化设计, 该知识元可以与零件强度设计知识元融合;零件寿命组合设计和回收设计, 该知识元需要新独立添加;面向3D打印制造的设计, 3D打印是新型的绿色増材制造技术, 该知识元需要新独立添加;面向优化环境制造的设计, 对设计方案需要的制造方案进行环境评估, 选择实现环境最友好的设计, 该知识元需要新独立添加;基于绿色新能源的产品设计, 目前许多绿色新型能源不断涌现, 需要不同的产品设计方案, 该知识元需要新独立添加。

(2) 开设新的可持续发展知识课程。可持续发展知识涉及工程、环境和社会经济多学科, 经过多年的技术发展, 已经逐步形成一套独立的知识体系, 并且上述新添加知识元需要这些知识元的支持。对于这些知识元, 应该独立开设课程, 插入到培养课程知识流网络中。可持续发展技术中最有特色的是产品全生命周期评价技术, 即LCA技术。评估一个产品、一项工艺或一项服务是否是绿色的 (或可持续的) , 需要从其全生命周期对资源消耗和环境影响进行评估。国际标准ISO 14040-2006和ISO14044-2006将LCA的实施步骤分为目标和范围定义、清单分析、影响评价和结果解释四个部分。由此, 形成一个完整的LCA评估技术和工具。在此基础上, 建立新的可持续发展基础知识元, 形成一门新课程:可持续工程基础。“可持续工程基础”课程包括如下知识元:工业生态学基础, 简要介绍自然生态系统和工业系统、可持续发展观和资源环境等;全生命周期评估, 包括产品分析目标和边界范围定义、全生命周期清单分析、环境影响评价和解释;常用LCA软件工具及应用实例;材料流分析等。

三、结束语

8.机械工程师专业知识 篇八

摘  要：本文按照产品制造流程的逻辑关系构建了“工程材料与机械制造基础”课程的知识体系和能力要求。该体系的构建将为进一步修订课程基本要求（或制定课程标准）、编写教材、加快与工程训练课程的协同创新提供重要基础，为本课程教学提供参考。

关键词：课程知识体系和能力体系;工程材料与机械制造;机械制造实习

“工程材料与机械制造基础（金工）”课程因知识面宽、理论与实践密切结合，在相当长一段时期内，为我国工科人才的培养发挥了不可替代的作用。但是，随着科学技术的不断发展，越来越多的工程材料及其制造技术在工程领域的应用，使得原课程的知识体系与实习教学体系已经不能完全满足现有各专业人才培养和知识构成的需求，难以为后续学习奠定必要的知识基础，导致该课程在工科人才培养中的实际作用趋于弱化，基础地位下降，课堂与实践学时不断被压缩，教学效果和质量受到不同程度的冲击。因此，重新构建“工程材料与机械制造基础”课程知识体系就显得十分必要，也十分紧迫。在教育部机械基础课程教学指导委员会和工程训练教学指导委员会联合立项的教研项目支持下，课题组基于近实践类课程的教学理念，本着与国际工程教育认证标准接轨、与院系专业人才培养深度融合的目的，联合国内六所高校，在充分调研的基础上，对该课程新的知识体系进行了构建，对课程的知识点、能力点进行了汇集，并取得了预期成果。

一、“工程材料与机械制造基础”课程现状与存在的问题

“工程材料与机械制造基础”课程原名“金属工艺学”。历经教育部机械基础课程教学指导委员会金工课程指组近三十年的辛勤工作，先后修订制定了“九五”“十五”“十一五”三个版本教学基本要求。分析这些教学基本要求可知，虽然课程名称已从金属材料拓宽到工程材料，但其知识体系仍基本围绕金属材料及其制造展开，相关知识点在各教学基本要求中只是得到粗线条展示，缺少系统性与完整性的整理。

“十一五”以后，随着新材料、新技术、新工艺的不断出现，制造技术出现了前所未有的发展变化，产品制造所涉及材料已不再仅以金属材料为主，无机非金属材料、高分子材料、复合材料的快速发展，正在不断替代金属材料而获得广泛应用。制造技术也不再局限于金属材料的冷热加工，其中涉及各种工程材料制造的液态成形技术、塑性成形技术、连接成形技术、粉体成形技术、快速成型技术，以及各种特种加工技术、先进制造技术也在不断地获得广泛应用。各专业不仅对制造技术基础知识的需求在发生相应的变化，对课程的功能和教学目标也在不断地进行调整。卓越工程师培养标准、专业认证标准都不同程度地反映了这些变化。比如，本科层次卓越工程师培养标准[1]明确提到，要“了解生产工艺、设备与制造系统，了解本专业的发展现状和趋势”，在第3条中提到了要“具有良好的质量、安全、效益、环境等意识”，要“具有较好的环境适应和团队合作的能力等”。显然，这些标准条款与本课程设定的教学性质、教学任务和教学目标是吻合的。又如，目前国际工程教育有两大互认体系，一是以“华盛顿协议”为代表的工程教育互认体系，另一个是以欧洲大陆为代表的工程教育互认体系[2]。其中，欧洲大陆工程教育互认体系有12条专业认证标准，第3条就明确要求所培养的学生要“了解所在工程领域的工程实践知识以及材料、部件和软件的属性、状态、制造与使用”。该要求与本课程所涉及的教学内容和所提供的教学目标也是完全吻合的。目前，“工程意识、工程素质、实践能力、创新意识”，加强团队精神，熟悉相关领域的新材料、新工艺、新设备，具有环境保护和可持续发展等方面的意识，能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素，掌握工程实践中基本工艺操作等各种技术、技能，具有使用现代化工程工具的能力，已经成为各专业人才培养的基本要求。

虽然从整体看，人才培养环境有利于本课程的发展，但是当前课程发展也存在一些不可回避的问题。首先，现有专业人才培养目标和培养基本要求的制定更多局限于各专业人才培养自身的特点和教学需求，缺少基于工科和复合型人才培养所需的顶层设计和统一指导，对材料与制造知识对人才培养的先导性、基础性认识不足。其次，目前课程教与学中缺少对产品制造的整体认知，教学内容更多地集中于“金属材料的制造，而不是工程材料的制造”，使课程提供的知识落后于专业的发展需求。第三，过多强调知识的传授，忽视对能力的养成，对综合能力和创新能力的训练强调不够，使教学目标对能力点的达成缺乏明确要求。第四，教学内容不断增加、学时不断减少的矛盾突出，缺少对核心知识的凝练与梳理。上述问题都是课程发展过程中不可回避的问题，需要在充分调研的基础上加以解决。

二、构建课程知识体系的思路和方法

1. 思路

工程教育有自己的认知规律。首先，获取工程知识的过程始于认知实习，遵循“认知实习—理论学习—实践—再学习—再实践—探索性认知实践”这一规律性，具有多层次循序渐进的特点。其次，获取工程知识的最佳方式是理论学习与实践相结合，但实践是第一位的，实践获取知识比理论学习获取知识更快捷、更可靠。因此，将实践与理论知识密切结合，构建实践与理论一体化的新知识体系是值得深入探究和可行的。

在知识体系构建中，本研究将理论课的知识体系与机械制造实习知识体系、实验课体系进行了交叉融合，使能力的实现不仅体现在对知识的把握上，同时也更强调通过对基本工艺和基本理论的实践过程，加深对知识的应用和理解。

（1）跳出原金属工艺学课程以金属材料及其制造技术为主线的知识体系，基于不同专业人才培养对该课程知识的需求，汇集凝练不同专业人才培养所需的工程材料和机械制造技术基础知识点和能力点。同时，结合专业认证和卓越工程师培养标准，按照各知识点的逻辑关系调整面向各专业人才培养的课程知识体系（含理论教学和实习部分），并在此基础上制定相应的教学基本要求。

（2）按照完整的产品生产制造流程搭建知识体系框架。知识体系按照模块化设计，包括工程材料、材料改性、材料成形、机械制造基础、课程实验、机械制造实习等模块，尽可能地与国际工程教育认证标准接轨，以满足不同专业人才培养的需求。

（3）为避免理论与实践、知识与能力相互分离，按照近实践类课程特点，对课程知识和能力体系进行协同构建。

（4）知识点的征集要面向不同类型的学校与专业，使知识点具有选择性。知识体系要分类设计，有充分的代表性。知识点的最终达成要体现在能力点上。

2. 方法

一是结合我国专业认证和人才培养目标，紧密结合国际工程教育发展趋势，深入调研和研讨机械类、近机类各专业人才培养目标对本课程的知识需求，汇集凝练出人才培养所需的各部分教学基本要求。在教学基本要求基础上构筑课程知识体系;在课程知识体系基础上，构筑能力体系;在知识体系和能力体系基础上，汇集知识点和能力点。

二是结合非机类专业对材料与制造技术的跨学科知识需求（或复合型人才培养需求），汇集各种相应的理论与实践知识。

三是按照各种知识点、能力点的合理逻辑关系，构筑面向专业人才（或复合型人才）培养的课程知识体系（含理论与实践教学），在此基础上制定或修订原有教学基本要求。

三、课程知识体系和能力要求的构建

“工程材料与机械制造基础”课程经过近三十年的不断建设和发展，虽然已构建了较完整的理论、实践、知识、能力、素质教学体系，但随着科学技术的进步，以及专业人才培养要求的不断变化，课程知识体系、教学性质、教学任务、教学目标、能力培养仍然需要进一步调整。课程知识体系应真正从围绕金属材料及其制造向围绕工程材料及其制造过渡，调整后的“工程材料与机械制造基础”课程知识体系应基于产品整体的制造过程（而不是单个机械零件的制造过程），教学内容不仅要体现知识的传授，更要强调能力的培养;实践能力的训练应进一步向综合能力的训练与创新能力的训练转变;为了培养复合型人才，应为不同专业提供“了解所在工程领域的工程实践知识以及材料、部件和软件的属性、状态、制造与使用等基础知识”;为了培养合格的工程师，应让学生了解、实践必要的生产工艺、设备与制造系统。为缓解教学内容不断增加、学时不断减少的矛盾，应进一步加强对核心知识的凝练与梳理，使汇集的知识点具有可选择性。有鉴于此，课题组拟将课程知识体系作了以下调整。

1. 课程知识体系

课程知识体系按专业认证的知识需求和产品制造流程中的核心内容，基于以下逻辑关系加以构建：材料与制造简论—材料基础与选材—材料成形—机械制造工艺—材料改性—机械制造实习（含零件的组装调试）—产品。每一部分不仅涉及基本要求和知识点，同时还赋予了能力点的要求。

“材料与制造简论”部分主要介绍材料与制造的历史、现状与发展，介绍本课程涉及的主要内容和制造工艺过程，目的是使学生在开始课程学习以前从整体上了解材料与制造技术前沿，了解本课程在工科人才培养中的重要作用和定位，以及本课程所涉及主要教学内容，提升学生的学习兴趣。“材料基础与选材”部分主要给学生提供材料性能和材料学的基础知识，为产品选材、零件改性、材料成形和产品制造提供材料基础知识。“材料成形”部分主要为学生提供各种形状产品或毛坯的外形制造技术，使学生了解产品制造首先是对外形的制造，材料成形是产品制造过程中不可或缺的制造技术，理解各种成形工艺在产品制造中具有多样性、可替换性和选择性，材料成形的技术基础与材料和选材部分密切相关。“机械制造工艺”部分主要介绍毛坯的切削加工与精加工技术，以及特种加工与先进制造技术，该部分与材料成形和毛坯生产部分紧密衔接，是产品获得所需几何尺寸和精度的重要生产方法，机械制造工艺在产品制造中同样具有多样性、可替换性和选择性。“材料改性”部分涉及零件整体性能或表面性质的改善，与毛坯和零件在不改变形状和尺寸精度情况下改善性能的方法紧密相关，材料与选材部分是材料改性的知识基础（为教学方便，该部分也可以放在材料与材料成形部分之间实施教学）。“机械制造实习”部分涉及零件的组装调试，其前期知识基础和实习内容来自材料成形、材料改性、机械制造工艺，在机械制造实习中不仅要对前面所涉及工艺技术进行实操，而且要对分散的零件进行组装，并对组装后的产品进行调试，直至产品出厂。该过程将涉及学生的实践、创新、工程安全、工程意识、工程能力的综合性训练，也是融会整门课程的重要环节。

此外，课程中将同时涉及各种制造技术的工艺性问题、结构工艺性问题、工艺规程制定、工艺选择、经济性分析和环境保护、实际操作能力等重要的共性问题，从整体上体现和构成对能力点的把握。

2.课程能力要求

课程能力体系在课程知识体系基础上构建。其中，“材料与制造简论”部分要求学生能掌握、材料与制造有关的基本概念，了解材料与制造的现状与发展趋势，能把握产品制造整体工艺流程，能理解本课程知识体系及逻辑关系，清楚本课程在人才培养中的作用和特点。“材料基础与选材”部分要求学生能理解材料力学性能的物理意义及其用途，判断在何种条件下材料会破坏与失效，能结合材料学基础知识，分析理解工程材料的组织、结构、性能、工艺四者之间的内在关系，会运用这些关系解释材料性能和加工中的问题，能读懂材料的牌号及含义，能了解各种材料的主要用途，熟悉材料选材原则，会为产品或零件选材。“材料成形”部分要求学生能用材料成形基础知识分析不同材料或成形件的工艺性好坏;在了解各种工艺特点的基础上，能为成形件或产品选择合理的成形工艺;在熟悉各成形工艺特点的基础上，会判别工件结构设计的合理性，改进构件不合理之处;具有制定简单成形工艺规程的能力，以及利用所学知识解释成形件缺陷产生的主要原因及质量问题的能力。“机械制造工艺”部分要求学生会运用机械加工基础知识分析典型零件表面加工工艺性能好坏，制订简单件工艺方案;能制定或选择典型零件合理的机械加工工艺，读懂工艺图纸;会判别机械零件结构设计的合理性，改进构件设计的不合理之处;能初步分析判断机械产品制造工艺的经济合理性和环境污染问题。“材料改性”部分主要要求学生能理解材料改性的目的、方法、价值和意义;熟悉热处理工艺的目的和基本工艺;能读懂基本的热处理工艺，能为简单零件制定热处理工艺;了解表面工程技术用途，能区分不同表面工程技术;能结合产品性能及成本，为产品或零件提供合理的改性建议。“机械制造实习”部分要求学生较熟练操作规定的设备或基本工艺技术;能读懂工艺图纸和工艺规程;能辨别产品制造过程中的常见缺陷;在综合工艺训练基础上，具有一定的创新能力;具有安装调试产品的初步能力;具有必要的安全意识、团队精神和工程意识。

参考文献：

[1] 教育部 中国工程院关于印发《卓越工程师教育培养计划通用标准》的通知[Z]. 教高函[2013]15号，2013-11-28.

[2] 张文雪，王孙禺，李蔚. 高等工程教育专业认证标准的研究与建议[J]. 高等工程教育研究，2006（5）.

[本文是在教育部机械基础课程教学指导委员会“工程材料与机械制造基础”课指组调研报告的基础上写成的。参加课题组的专家有孙康宁、张景德、李爱菊（山东大学），傅水根（清华大学）、朱华炳（合肥工业大学）、邢忠文（哈尔滨工业大学）、张远明（东南大学）、罗阳（四川大学）]