机械制造工程原理范文

导语：如何才能写好一篇机械制造工程原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】机械制造业；工程技术人员；能力的培养与提高

机械制造业是为整个国民经济各部门提供科技和制造装备的工业部门，是我国工业体系的重要组成部分，是制造业的重要基础和整个国民经济各部门的后备部门。而机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的标志，也是各国间综合国力较量的重点。提高机械制造水平、从事的工程技术人员能力的水准也开始不断进入日程。因此，机械制造工程技术人员能力的培养与提高显得极其重要。下面，我在分析目前机械制造业的现在出发，工程技术人员能力的培养与提高问题。

1.机械制造业发展现状

近几年来，随着国外先进技术的不断引进和国内科学技术的改造升级，我国机械制造业有了很大的提高和进步，现制造业已居世界先列。但是较发达国家相比依然存在着很大差距，表现在这几个方面：①工艺装备陈旧落后，成套组装能力不强，很多从事机械制造业的企业依然采用落后的技术装备和制造工艺；②粗放型管理，协调能力不高，市场开拓能力较弱；③自动化生产和优化水平不高，资源利用率较低；④创新意识不够，产品大多没有创新感，开发利用周期过长；⑤虽然目前可以生产出较好的产品，但是核心与关键零件主要依靠国外，整体水品还是比较低的，这样在组成构件方面就处于劣势；⑥工程技术人员并没有较高的知识和科技水平，有的大多知识体系陈旧，难以跟上技术和工艺的更新换代。因此，尽量我国成为了制造大国，但是走进国际市场内，发现机械制造业占有世界总份额并不高，技术人员能力显然与世界先进技术不能同步。

2.机械制造工程技术人员能力

机械制造业工程技术人员能力是指人员所具备的工程技术知识、态度与技能水平，在从事机械制造活动中进行同类的迁移整合，最终形成的能够独立完成制造和工程技术处理的能力。一般来说，可以将这些工程技术制造人员能力分为基础能力、行业能力和组织管理能力。

2.1基础能力

又称职业前教育，也就是工程技术人员所具有的知识水平和解决机械制造技术工程问题的水平，这是对机械制造工程技术人员的基本要求。工程技术人员要掌握一定的机械制造理论和知识，掌握多学科的知识，能够解决机械制造工程技术中会出现的问题，对机械制造工程领域的产品进行创新性研发。从这里可以看出，对机械制造的实践训练和知识的掌握是可以从事机械制造工程的基本保障。

2.2行业能力

也就是从事机械制造工程技术和完成任务的能力。工程技术人员要了解行业发展的状况，了解行业的生产、开发、设计及其有关规则，意识到机械制造业在社会发展中的重要地位，在具备基本的职业道德和行为道德的同时，掌握知识产权保护和相关规则，使得工程技术人员在规章制度与职业道德两层次中，为技术经济的发展和行业的发展作出贡献。

2.3组织管理的能力

任何事情都不是孤立、片面的，都是联系的。而机械制造工程行业，也不可以单凭个人的能力完成复杂的生产与设计，更需要集体和团队的合作。工程技术人员拥有一定的管理能力，在面对应急事务时及时团队集体沟通，把困难最小化，在比较和谐的状态氛围下，保证机械工程的顺利实现。

3.机械制造工程技术人员能力的培养与选择

3.1机械制造工程技术人员能力培养出现的问题

3.1.1传统的教学理念和落后的教学内容

科学技术更新迅速的今天，机械制造行业也出现了多学科混合的形式。在这样的大环境下，对教学理念和教学内容有了更高的要求，对工程人员能力的培养有重大意义。然而。在大多数工程技术人员培养的过程中，传统的教学形式大大地制约了员工主体性的因素，总体上，这些机械制造工程技术人员的培养是在传统模式下接受的教育，大多数缺少主动发现问题的能力和探索新知的能力，创新意识淡薄，科学技术水平不高，接受的教学内容陈旧，是人员能力的培养中出现的基础问题。

3.1.2缺乏与企业间的联系

机械制造工程技术人员能力的培养就是为了更好的向行业和社会输送技术人才，如果人员没有与企业构建好这层关系，学校对制造行业人才的输送也会缺少对应性。所以，缺乏工程技术人员能力的培养与企业的联系是制造行业更新缓慢滞后的重要因素。

3.2机械制造工程技术人员能力的培养与选择

3.2.1明确培养目标

机械制造工程技术人员能力培养的目的是培养应用型人才，培养时以工程型和实用型为主的人才，能力的培养注重创新意识的建立，这样才能被企业所选择、利用。

3.2.2转变培养观念

机械制造领域在社会越来越被重视，与其他社会学科和领域的联系也更为密切，那么在培养机械工程技术人员能力时，对技术人员个人素质的要求和对行业的贡献与发展都应当具有现实性，而不再是固守旧的观念和理念。打破传统学科和专业的束缚的同时，拓展对机械制造行业人员能力培养的视野，实现教学对实际操作的功效，利用学科间的交叉渗透实现工程技术人员能力的提升，综合素质水平的提高。

4.总结

我国目前正处于综合国力提升，科学和经济水平提升的关键时期，制造行业是我国的薄弱链条。然而，机械制造是这个时代工业创新和科学技术进步的标志，也是国家制造业水平的重要体现，更是我国工业的支柱和基础。我们必须将机械制造放在重要的位置，将机械制造工程技术人员能力的培养与选择放到重要的位置，这样才能争取更广阔的国际市场，缩小国家之间的差距，这样才能在国际竞争中走得更远，变得更强。

【参考文献】

[1]王世敬.现代机械制造技术及发展趋势[J].石油机械，2002，（11）.

[2]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002，（3）.

[3]朱建华.现代机械制造人才培养及工作的看法[J].梅山科技，2007，（8）.

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机械制造技术基础是机械工程本科专业基础课。该课程的教材所包含的教学内容繁杂，是机械制造工艺、金属材料与热处理、金属切削原理及刀具、CAD/CAM技术、机械制造装备设计等多学科的交叉融合，具有理论与实践、专业与综合相结合的特点[1]，既要求学生掌握机械制造的基础理论，又要求学生熟悉加工工艺和过程，理解企业的管理和组织方式，因而对缺乏宏观和微观协同思维的学生而言，要深入理解和掌握有一定的困难。《机械制造技术基础》教学改革的基本思想是引入国内外新成果，注重新一代信息技术对传统教学方式的改造，以机械制造技术的绿色化、智能化、网络化和服务化为引导，从系统工程论的视角讲授机械制造技术的基础、关键技术和发展趋势等内容，并重点讲授服务于本地机械制造行业的关键技术。随着信息技术和通信技术的日益发展，一种以移动互联网为载体，以教学视频为主要表达形式，5-12分钟或更短时长为单元的微型课程异军突起，为学习者提供碎片化、移动化的网络学习新体验，其出现为机械制造技术基础的教学改革带来了新的机遇。

1微课教学的形式与本质特征

从形式上看，微课教学模式以兴趣激发和智慧启迪为教学目的，将课程按照知识点或教学重、难点分成不同的教学模块，每个教学模块是一段5-12分钟的视频[2]，适合通过移动终端进行在线学习和翻转课堂，以其短小精悍和传播效率高等优势受到大众欢迎。从本质上讲，微课解决了“互联网+”背景下传统批量化教学模式与个性化学习需求之间的矛盾，具有自治、自组织和自适应性的特点，其表现在：①允许学生建设自己的专属在线学习资源库，给予学生以自主学习的空间，打破了传统上由教师“大包大干”的课堂灌输。②微课突破了课堂教学的时空限制，使学习可以在任何时间、任何地点进行，同时满足了具有不同禀赋的学习者的学习需求。③在传统的教学模式中，虽然认识和确立了学生的主体地位，但却往往会湮没学生的主观能动性[3]，而通过微课这一泛在学习方式，充分发挥了学习者的主体作用，使终身学习这一目标成为可能。

2基于微课的机械制造技术基础教学改革

2.1机械制造技术基础微课教学模式的多维特征

从系统工程论的思维考虑，基于微课的机械制造技术基础翻转课堂，其本质是在“互联网+”思维启发下，针对机械制造技术基础教学过程中某个知识点或教学环节，以Internet（包括移动互联网）为工具，以教学视频为载体，将教师、学生、教学资源、教学内容等四个关键要素及其关系进行优化重组，形成模块化、可视化、泛在化、柔性化等特点的机械制造技术基础创新教学模式，该模式蕴含了时间-空间-结构相融合的多维特征。

（1）时间维度：机械制造技术基础微课体系需要随着新资源、新技术和新目标的引入而不断的演进，在演进中得以完善和进化，就如有生命力的有机体一样与时俱进，不断创新和发展。

（2）空间维度：指机械制造技术基础微课体系是互联网技术与传统教育手段深度融合的产物，因此其拓展需要以网络空间为载体。如将各个教学资源网站进行互联互通，甚至建立教育资源公共服务平台，提供免费下载和资源共享。

（3）结构维度：指在机械制造技术基础微课教学过程中，以启发式的项目学习法为引导，通过需求和问题导向，激发学生的协同创新思维，以增强其发现问题、思考问题和解决问题的能力，培养其独立思考能力和团队协作精神。

2.2机械制造技术基础微课教学体系的顶层设计

机械制造技术基础微课教学模式通过制作精良、观赏性强的系列微资源来激发学生兴趣，但其自身存在一个先天性不足：就是教学内容的科学系统化与微课的碎片化之间的矛盾。因此，机械制造技术基础微课的设计和实施要有系统的顶层设计思维，从系统科学角度设计具有逻辑性和整体性的微课体系，成为机械制造技术基础微课教学改革成败的关键。机械制造技术基础微课设计的基本思路是，以项目学习法提出机械制造技术基础微课的教学目标，以此设计机械制造技术基础微课群，将各个微课以项目导向或需求导向进行衔接，从而实现知识点的穿针引线，提升学习的系统性，实现碎而不乱。具体步骤如下：①将各个相关知识点进行优化重组，实现课程知识点设置的主题化、模块化；②将各个知识点，依据教学目标或项目学习法，进行知识点逻辑衔接，形成5-12分钟的微课；③对传统教学模式和工具进行信息化改造，实现机械制造技术基础微课广泛深度的传播，提高教学效果和质量；④引入“互联网+”思维，通过“互联网+机械制造技术基础微课”，建立该课程的微课空间和微课群，培养学生的众创意识,实现课程的教学目标。

2.3机械制造技术基础微课教学实践

由于微课的教学内容是包含单一知识点的视频，仅靠此视频难以满足机械制造技术基础的教学需求，必须通过整合多个微视屏及相关辅助教学资源共同构成一个完整的教学环境，以便完成机械制造技术基础的教学任务。如“机械加工工艺”主要内容之一就是以典型零件的加工工艺过程为主线，带动金属切削原理、刀具、机床、工艺及夹具等内容的视频串讲，在此过程中,适时切入机械加工工艺原理的动画，为学生诠释其基本原理。

3机械制造技术基础微课云服务平台

为使机械制造技术基础微课教学体系良性化发展，赋予其更多大众化和服务化属性是必然的选择。为实现该目的，本文基于云计算技术，将所有机械制造技术基础优质“微课”资源进行了整合，构建了一个机械制造技术基础微课云服务平台，学习者通过统一的接口接入“云”中，既节约了成本，也满足了学生自主学习、业余学习和互动学习需求。机械制造技术基础微课云服务平台架构分为五层：用户层、业务层、组件层、工具层和基础层：①基础层：提供基础设施即服务IaaS。包括应用服务器及相关存储和网络设备，提供计算、存储、带宽等按需的硬件服务。②平台层：提供平台即服务PaaS，支持微课注册、、搜索匹配和学习平均及综合管理等平台工具。③服务层：提供软件即服务SaaS，如系统接口和运行环境，存储并管理各种服务构件。④业务层：根据各种不同的学习需求，调用服务构件组合成不同的服务。主要包括互动教学、创新实践、校企协作、在线作业、考试管理等服务；⑤用户层：给学习者提供各种移动终端接入《机械制造技术基础》微课云服务平台的接口进行访问。

4结语

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关键词：机械电子工程；深度；广度；复合；多元

一、机械电子工程专业简况和发展态势

机械电子工程专业在20世纪80年代较多地被称为机电一体化，被视为是机械工程和自动化专业的交叉学科，是工程科学中的一个跨学科专业。

机械电子工程专业和我们的日常生活中密切相关，例如安全气囊、防滑刹车系统、复印机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列产品都是运用了机械电子技术的结果。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工程专业的涉足范围，其不局限于机械制造的某个固定方向，涉及该领域所有分支学科。20世纪90年代初期，机械电子工程作为一个独立专业呈现。曾经，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，甚至被划分在精密仪器技术专业中。今天，已经有很多大学将其列为独立的专业学科。进入21世纪以来，我国工业发展飞速发展，特别是近些年来我国成为“世界工厂”，制造业迅猛崛起，机电方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、传感与测控、数字化技术、CIPE、CAD/CAM/CAPP一体化等机械工程学科的前沿课日益引起国内产业界和学界重视，目前，我国相关科技成果产业化水平较高，总体研究水平的国际位次有所上升。

机械电子工程专业开设的主要课程有电工与电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、电气控制与PLC、单片机原理与接口技术、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、微机原理与接口技术、C语言程序设计等计算机应用与程序设计技术、机械设计基础、机械制造工程学、机械CAD/CAM一体化技术、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。实践教学环节有金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。大体上，机械电子工程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）。需要注意的是，不同大学的专业设置存在差异，取决于专业的具体方向和培养重点的不同。例如，上海交大的机械电子工程偏向汽车方向、计算机控制和自动化制造和车辆电子系统的控制研究等，比较民用化。浙江大学传统的机械制造很强，在大型机械的设计和控制，尤其是国防，航空领域的项目很多，毕业生很多在研究所工作。华中科技大学的机械电子工程的主要发展方向是机器人和柔性制造等自动化控制的应用，如大型焊接机器人，流水线等等，大多数服务于汽车制造产业和造船工业等，毕业生去向以大型的机械制造企业为主，研究所要少一些。

二、机械电子工程专业的专业特色和培养目标定位

机械电子工程专业专业特色。强调机械动手能力与机电控制能力相结合，侧重于机电控制和数控维修。注意以数控所需各种能力为主线，突出机电控制的专业核心地位，培养会设计、能编程、具有较强的数控机床操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。简言之，机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才；或培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。能适应机械电子工程专业面临的行业技术创新、科学研究和高等职业教育等方面呈现出的多元复合发展趋势。

三、机械电子工程专业强化本专业大学生素养的应对之策

1.要引导大学生及时了解和把握行业动态。要积极培养其掌握文献检索，资料查询的基本方法，在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力；了解本专业学科前沿和发展趋势；2.要对大学生进行专业教育和通识教育，使其成为专业素养精深、综合素质高的复合型人才。一方面，促使其具有本专业领域所必要的专业知识，较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识。具有本专业必需的制图、设计、计算、测试和基本工艺操作等计算机应用能力，对机电一体化产品有一定开发能力；对数控加工技术有较强的编程和操作能力；对大型数控加工设备具有较强的维护能力；了解学科前沿发展趋势；另一方面，除了具有扎实的自然科学基础外，还需促使其具有较好的人文社会科学基础和外语综合运用能力；具有较强的调查研究与决策、组织与管理、口头与文字表达能力，具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力。具有较强的自学能力和创新意识。

【参考文献】

[1]邱自学，姚兴田，王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J]. 机电工程，2005（12）

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关键词：机械制造基础；教学内容；教学方法；工程意识

作者简介：侯英岢（1979-），男，山东聊城人，浙江农林大学工程学院，讲师；赵大旭（1974-），男，河南南阳人，浙江农林大学工程学院，讲师。（浙江 临安 311300）

基金项目：本文系2012年浙江农林大学教改基金项目（项目编号：ZC1211）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0068-02

“机械制造基础”是高等院校机械类专业学生的一门专业基础课，主要介绍机械制造常用的加工方法及其机床、零件制造工艺及其夹具等基础知识。通过学习该课程，学生应掌握机械制造技术方面的基础知识，具备分析和解决实际工程问题的能力。该课程有助于提高机械类学生的全面专业素质，对于培养具有扎实基础知识、过硬技术水平的高素质机械工程技术人员具有重要意义。

但是，随着科学技术的发展，机械制造领域的生产设备越来越先进，操控越来越智能化。为培养符合时代要求的机械制造工程技术人员，“机械制造基础”课程的教学必须转变思想观念，改革教学内容，寻求新的教学模式、方法和手段。

一、“机械制造基础”课程特点和教学存在的问题

“机械制造基础”课程具有与其他课程不同的特点。

首先，“机械制造基础”课程涉及知识面广、综合性强。该课程由“金属切削原理”、“金属切削机床”以及“机械制造工艺学”等课程精炼整合而成，知识点多，内容庞杂，课程学习对学生的要求很高，教学存在较大难度。

其次，“机械制造基础”课程内容都是机械制造中应用的成熟技术知识，实践性很强。由于缺乏相关实践经验，学生学习抽象的概念和理论存在较大难度，这往往导致课程教学枯燥乏味，学生学习兴趣不高。

另外，随着机械工业现代化的发展，传统的机械制造技术和设备在工程应用中越来越少，先进的科学技术和装备应用越来越多，使传统“机械制造基础”教学内容与现实应用脱钩越来越严重，这进一步增加了该课程的教学难度。[1]如何增强教学效果，培养学生的工程意识，解决课程中传统机械制造技术、先进制造技术的比重和关系是该课程面临的新挑战。

二、“机械制造基础”教学内容改革探讨

传统的“机械制造基础”课程内容仅限于金属切削原理、各类切削机床及夹具、机械加工工艺学等知识，但随着科学技术的发展，新材料、新的加工工艺及成形方法、新的加工机床等不断涌现并广泛应用于机械制造领域，“机械制造基础”课程中涉及的机械制造技术已发展成为集材料科学、机械科学和计算机科学为一体的综合技术。现行的“机械制造基础”课程内容陈旧、落后，与当今机械制造工程实际严重不符，必须进一步深化课程教学内容改革。

1.理论教学内容

目前的“机械制造基础”课程内容体系是在传统的机械加工工艺方法基础上建立起来的，加工制造技术主要包括金属材料的加工成形方法（车、磨、钻、铣、刨等方法）和特种制造方法。随着工业领域内新技术、新材料和新工艺的不断涌现，“机械制造基础”课程的内容体系也大大丰富。加工材料从金属到各种非金属和复合材料，加工方法从传统的冷热加工到应用声、光、电的特种加工，设备控制从普通的机电控制到数字程序的控制，加工系统从单机版数控加工到计算机集成制造系统，“机械制造基础”课程教学内容的选择范围不断扩展。[2]为紧跟机械工业的发展趋势以及培养高素质的机械工程技术人员，“机械制造基础”课程内容体系需进一步改革。教材仍以“零件工艺分析—材料选择—毛坯成形方法—零件加工方法—生产管理”为主线，但教材内容应适当加入当前先进的机械制造方面的知识，如数控机床、加工中心及三束加工技术。[3，4]虽然机械类学生在学习完“机械制造基础”课程后还会学习“先进制造技术”课程（选修或考查课的形式），但在“机械制造基础”课程中加入部分先进制造技术方面的内容，会使课程更贴近工程实际。另外，为培养学生的工程意识，对教材中过于单纯的理论阐述应予以适当的删减，如金属切削方面的部分理论；对工艺技术基础方面的理论内容应予以加强，使学生能更好地掌握机械制造技术方案的分析与选择，提高解决工程问题的能力。

2.实践教学内容

工程实践训练是“机械制造基础”课程非常重要的教学环节，其主要目标是培养学生工程实践能力和创新素质。按照学生能力形成的不同阶段和认识发展的规律，结合科技进步和社会发展现状，工程实践应建立以实验类、实习类、设计类和创新类为基本框架的教学体系。实验类实践教学的内容要实现课程之间、学科之间的广泛交叉与相互渗透，培养学生的整体化工程能力。实习类实践教学是通过校内工程实践基地和校外实习基地给学生进行全面的工程实践能力和工程素质的培养。设计类实践教学主要包括课程设计、课外兴趣设计和毕业设计等内容，课程设计主要强化学生对理论教学内容的掌握程度，在毕业设计方面应加强学生工程设计方面的基本技能和方法的训练，培养学生的实际工程能力。创新类的实践教学过程应以学生为主体，对学生进行解决工程问题及创新能力的培养，实现学生知识运用能力、动手能力等多方面能力综合发展。以上四类实践教学内容相互融合与交叉，构建了培养学生知识、素质、能力为一体的实践教学内容新体系。[5]

三、“机械制造基础”教学方法改革探讨

从“机械制造基础”课程的教学内容和特点来看，若其教学方法采用传统的“灌输、填鸭”教学模式，将难以激发学生的学习兴趣，难以实现其培养目标。该课程的教学难点在于课程内容包括较多的抽象理论、概念，而学生恰恰缺乏这方面的感性认识，因此教师必须探索一些先进的教学手段、方法，使抽象的概念、理论和加工工艺变得生动、形象。除常见的如“以学生为主体”、“应用多媒体技术”等教学方法和手段外，笔者通过教学实践，认为以下几点教学方法对于“机械制造基础”课程的教学十分重要。

1.注重绪论，激发学生的学习兴趣

浓厚的学习兴趣可激起强大的学习动力，教师应把培养学生兴趣放在教学的首要位置，“机械制造基础”课程的教学更应如此。绪论是学生了解课程内容，培养学习兴趣的关键。在绪论教学中，首先可以结合日常生活中学生常见的产品，如电脑机箱外壳、食堂餐盘等，和学生感兴趣的一些产品，如汽车上的一些零件等，向学生提出一些诸如这些产品的材料、加工成形方法等一系列问题。通过列举这些日常生活中的工程实例来说明该课程的教学内容，让学生明白制造科学来源于生产实践，又服务于生产实践的道理，使课程内容具体化、形象化，从而激发学生的学习兴趣。在此基础上，还可以通过分析该课程对培养机械类学生专业能力、增强就业竞争优势等来促进学生对课程的学习兴趣，增强学生学习的主动性和积极性，使学生懂得学好、掌握该门课程知识的重要性。[6]

2.注重综合应用的教学

工程技术领域的理论知识最终是要应用的，“机械制造基础”课程是由多门课程整合而成，教学过程中应着重培养学生的综合应用能力。教学中将“机械制造基础”的内容综合化，使学生掌握多门学科的综合知识，安排一些基础理论应用的教学内容，提高学生运用基础知识的能力。探索“机械制造基础”与其他相关课程的关系，使学生专注于综合知识的学习及基础知识的综合应用。[7]

3.设置问题，课内外分组讨论

在上课过程中，教师可以由学生熟悉的事物中提出一些问题，让学生利用所学的机械制造及相关方面的知识去思考，然后组织学生讨论并提出解决方案，最后由教师对各种解决方案进行分析点评，引出正确结果。这种互动、讨论式教学方法活跃了课堂气氛，使学生积极参与到课程的教学活动中来，激发了学生的学习兴趣和积极性，而且学生对课程的重点和难点进一步加深了理解。另外，可以改变传统的课外作业形式，首先为学生设置一些工程实际问题，然后组织学生进行课外分组，让学生利用所学的知识、技能、设想共同讨论问题，交流心得，最后以组为单位提交问题解决方案。

四、“工程意识”培养方法探讨

为培养学生的工程意识，在“机械制造基础”课程教学过程中，除强化实验、实习等实践环节外，还应注意以下方面：

1.理论联系实践

“机械制造基础”课程中包含较多的偏重于应用的知识，如果生硬地把这些知识灌输给学生，学生将很难理解和接受。对于这部分内容，教师应从工程应用的角度去教授给学生。如对于圆柱销的定位问题，课本上明确提出“长圆柱销能限制工件的两个移动自由度和一个转动自由度、而短圆柱销只能限制工件的两个移动自由度”。但是单从几何和力学角度分析，两种圆柱销的定位效果是一样的。如果生硬地把课本上的知识灌输给学生，他们都很难接受。这时就应该根据工程实际，赋予定位销和工件一定的强度、硬度等力学性能，如果用短圆柱销限制工件的转动自由度，由于其所受的切削力、夹紧力等，势必会造成定位元件和工件的破坏，而且定位精度也难以保证。[8]通过这样的讲解，学生不仅可以深刻理解圆柱销定位的理论知识，而且培养了从工程角度思考问题。

2.理论知识联系生活经验

将晦涩难懂的专业知识与大家熟知的日常生活实例作类比，不仅使知识更易被接受，而且能激发学生的学习兴趣和积极性。如讲解不同平面加工方法得到的加工纹理形状时，把刨削加工的平面纹理比作犁地犁过的痕迹，而把端铣方式加工的平面纹理形象地比作拿大扫帚扫地的痕迹。又如粉末冶金的压制和烧结类似于砖瓦加工时做砖坯和烧制的过程。

五、结束语

工程意识是工程师最重要、最基本的素质之一，也是当今高等教育的薄弱环节。“机械制造基础”作为培养高素质工程技术人员的主干课程，其教学内容、教学方法改革势在必行。根据现代机械制造领域的发展需要，改革教学内容；根据学生认知特点和认知发展阶段，改革教学方法；根据机械类、近机类学生的培养目标，从工程意识培养的角度进行“机械制造基础”课程的教学，才能提高学生的全面素质，培养符合机械制造发展趋势的高素质工程技术人员。

参考文献：

[1]苏宇.“机械制造技术基础”课程教学方法探讨与实践[J].中国电力教育，2010，（27）.

[2]张燕梁.金属工艺学课程教学改革探讨[J].长春工程学院学报，2012，（13）.

[3]于加洋.谈《机械制造基础》课的教学内容和方法改革[J].中国成人教育，1999，（5）.

[4]关铁鹰，孙继武.《机械制造技术基础》课程教学改革的探讨[J].长春工程学院学报，2010，（11）.

[5]张爱梅.新时期机械制造类专业实践教学改革的探讨[J].教育与职业，2008，（26）.

[6]刘长红，郭晓琴，王金凤.“机械制造工程”课程的教学改革与实践研究[J].中国电力教育，2011，（5）.

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关键词：机械制造；资源库；建设方案

作者简介：张翼飞（1982-），男，河北石家庄人，中国人民军械工程学院，讲师；许宝才（1972-），男，河北石家庄人，中国人民军械工程学院，讲师。（河北?石家庄?050003）

基金项目：本文系2010年军械工程学院基础部教学研究与改革基金项目（项目编号：JXJJ1009）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0063-02

“机械制造基础”作为机械类、近机类专业技术基础课，在培养学员工程素质和综合能力上发挥极其重要的作用。该课程在教学上有自身鲜明的特点：首先，机械产品加工制造涉及的资源信息十分庞杂，内容和形式多种多样，主要包括冷热加工几十种加工方法的原理、工艺及设备，对教员的理论知识储备量、综合素质等要求较高；其次，该课程与工程实际联系紧密，实践性强，内容更新快，随着各种先进制造技术不断应用于工业生产，传统的教学内容和方式与不断涌现的新材料、新技术、新工艺的矛盾十分突出，给广大教学工作者带来不小的挑战。因此，为了提高教员备课效率，改善教学质量，根据“机械制造基础”课教学的需要，将各种教学资源（CAI课件、教案、图片、动画、音频、视频等素材）进行有效地更新和整合，对组建该系列课程教学资源库进行了有效地尝试，并详细探讨了该资源库建设的特点、内容和实施方案，取得了良好的教学效果。

一、共享资源库建设特点

1.分散建设，资源共享

机械制造基础资源库内容丰富，信息量大，单靠某个人收集、制作材料、编制课件，力量十分有限，必须由机械专业教学组牵头，通过多渠道、多方式分散建设，并在统一的界面环境下实现共享。在分散建设过程中，数字资源本身存储在分散于校园网内的个人电脑中，而不是仅存储在某台服务器上，通过加盟制、奖励制、交换制等方式鼓励、引导教员甚至学员将自己的教学经验、教学成果、学习成果等充实到资源库中，并且保证这些教学资源内容能快速检索、归档、上传、下载，在统一的界面环境下对这些分布式存储的教学资源进行集中管理，实现在网络环境下的资源共享。

2.信息先进，实用性强

信息源是资源库的核心，信息源采集的先进性和实用性某种意义上决定了资源库的质量。其先进性体现在各种文献资料要能及时反映最新的教学和科研成果，各种动画、视频等多媒体素材要能真实地反映工艺的原理和过程，为确保资源库的质量，必须不断地修改、更新和充实资源库的信息内容，使资源库经常有新资料、新信息，从而保持其信息的先进性和旺盛的生命力。同时，该资源库主要是满足特定教员的教学需求，因此其实用性、易用性同样重要，这就要求对资源信息进行有序、有效的配置和规范，宜将现有各载体上的相关数据、引进的数据、网络上搜索下载的数据等按统一格式进行预处理和标引，最大程度满足用户获取所需信息的便利性。

3.服务教员，促进教学

机械制造基础教学资源库的建设有效地推动了教学方法和教学手段的改革，使教学方法更加新颖、教学手段更加先进、教学内容更加丰富。对一些抽象的、学生难以理解的、传统教学手段很难表达的教学内容或无法观察到的现象，可通过图、文、声、像的综合功能生动、直观地显示出来，从而调动学生学习的积极性、主动性和创造性，加深学生对所学知识的理解。同时，该资源库的应用也会极大地提高教员的参与意识和教学兴趣，通过该共享平台教员可以集中备课、议课，教员之间可以更有效地交流，形成一种研究型教学模式，全方位促进教学。

二、共享资源库建设内容

根据资源库的建设思想，收集、制作、整理及编排与机械制造基础课程内容相关的辅助教学媒体资源，建设中的机械制造基础课程辅助教学资源库是以机械制造工程领域内反映制造基础内容的，以文字、图形、声像媒体等形式进行总体规划建设，体现若干个工程（或工艺）过程及其基本原理。同时，对上述这些数字资源进行计算机网络化处理，以现代教育理念为指导思想，结合机械制造基础课程的要求和特点，构建了机械制造类课程数字化教学资源体系的系统模型，如图1所示。

该模型针对机械制造基础课程的理论授课、实践教学、综合考核三个环节，整合和完善各类教学资源，形成了理论教学资源库、实践教学资源库以及知识与技能强化训练资源库三大模块。其中，理论教学资源库是整个教学资源库的基础模块，按照学科及课程设置进行分类，主要包括多媒体课件库、标准教案库及学科知识库（学科论文、文献资料、教学录像等）；实践教学资源库构成了该体系的应用模块，针对金工系列课程实验多、实践环节丰富等特点，构建了网络虚拟实验库、工程实践多媒体素材库以及实践案例库；知识技能强化训练库构成了对教学结果的评价模块，它由课程习题库、课程试题库（需要权限）以及综合测评系统组成。通过以上三大模块内容构建一个全方位、开放性的数字化教学资源支撑下的全新的教学体系和模式，为实施素质教育和创新教育提供了一个有效的平台。

三、共享资源库建设方案

1.数字化资源的设计与制作

机械制造课程共享资源库建设的基础是数字化资源的建设，从内容形式看主要包括文字、文档、图片、表格、动画、音频、视频等。应用Dreamweaver、Auto CAD、UG、Pro/E、3ds max、Flash、Premiere、Photoshop、Fireworks、Mp3matePro、Deform3d、Microsoft Office等多媒体制作及模拟仿真软件可以有效地制作、展示反映机械制造基础技术和工艺的视频资源、典型零件加工工艺过程资源、动画资源、计算机模拟仿真资源、文档文献等。例如，传统的齿轮范成实验是利用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具之间的相对运动过程，并用铅笔将刀具相对轮坯的各个位置记录在图纸上，由于不能够演示切削运动，学生只能看到一个平面的齿廓外形，对齿轮的范成法加工原理还是不易理解。利用3ds max软件制作三维齿轮加工模拟动画，学生可以通过视频直接观看到车间的齿轮加工实际过程，直观形象，教学效果良好。因此，对广大机械制造类课程教员而言，除了掌握专业基础知识外，熟练掌握该类软件的运用十分必要，这也是设计与制作优良的机械制造数字化资源的基础。

教员通过软件自己设计与制作数字化资源的同时，还可通过互联网大量搜集和精心选取，诸如国家精品课程网、数字化图书馆、国内外高校主站、专业加工制造论坛等等。这些网站能搜集到大量具有价值的数字化资源，诸如具有前沿性、热点性、广泛影响性的文章和经典著名的教材、著作，反映各种加工方法的历史、现状及发展趋势的资料，体现有关工艺的原理、过程、生产设备的图片、视频素材，以及各种优秀的教学录像等等。

2.网站建设

机械制造基础共享资源库系统采用浏览器/服务器（Browser/Server）架构模式，客户端运行环境为Windows/2000／XP+IE6.0以上版本，服务器端采用Windows 2000 Server+IIS5.0+ASP框架，后台数据库采用SQL2000Server、Access 2000。网站内容包括前述的理论教学资源库、实践教学资源库、知识与技能强化训练资源库三个模块，在建设过程中注重用户的交互作用，使教员和学员既是网站内容的消费者，又是网站内容的制造者，所有功能都能通过浏览器完成。

四、结束语

建设“机械制造基础”课共享资源库，是为了整合优秀的教学资源，从而实现教育资源的广泛共享，凸显专业的示范与辐射效应。在该资源库建设过程中，文中初步探讨了其建设特点、建设内容和实施方案，为下一步实质性建设该资源库打下了一定的基础，同时笔者也充分认识到，教学资源库建设是一项长期的任务，是一个复杂的系统工程，需要充分发挥广大专业教员的积极性，共同参与到教学资源库的建设中。

参考文献：

[1]吴滨,江树勇,佟永祥,等.构建基于大工程观的机械制造基础课程资源库[J].中国现代教育装备,2009,(14):55-57.

[2]黄玲,李清,王晓美.试论专题特色库建设的基本原则[J].高等工程教育研究,2006,(S1):116-118.

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根据调研分析，本专业学生毕业后的就业方向大致为：生产现场的工艺工程师；机电控制设备的维护人员；数控机床编程与维修人员、加工中心等高智能设备的操作人员；机械CAD/CAM技术的应用人员；模具设计与制造人员；产品的销售和技术服务人员，等等。

在调研的基础上，经过认真的分析研究，我们对机械类专业的培养目标、人才规格,毕业生的知识结构与能力结构进行了定位，形成了该专业的整体教学方案。

1.专业整体框架

为实现学校教育资源的优化组合和充分利用，使学生毕业时有较广的择业途径，就业后适应性强、有发展后劲，该专业的整体教学方案拟分为前后两段：前段采用“大类化、宽口径”的培养模式，通过主干课程与相关课程涵盖“必需，够用”的知识点，使学生获得该教育层次要求的文化知识和专业基础理论；通过相应的实践教学环节，使学生掌握必需的关键技能。后段，则根据社会对专门人才的需求趋势，将同一专业分解为若干专门化方向，供学生毕业前一年按照就业市场的预测信息和个人意愿，选择其中的一个，接受针对性教学和实训，完成上岗前的知识与能力准备。

2.专业课程体系

高职机械类专业教改必须重新审视课程的设置。课程开发应从职业分析入手，响应岗位对知识、能力结构的最新要求；瞄准本专业培养目标，有利于课程自身的发展完善；强调以应用为主线，以能力为中心，打破传统课程原有学科体系，将相关知识进行重新组合，实行整体优化，重新构筑本专业的课程体系。为此，在开发课程体系时，首先根据培养目标，分析职业岗位需要哪些综合能力；其次，分析这些综合能力是由哪些单项能力构成，而这些单项能力又由哪些能力要素所构成，这些能力要素就是应知应会点或知识点；最后，以所确定的能力要素为基础，分别调整组合相关课程，进而构成该专业的课程体系。在新设置的课程中强调针对性和实用性；新的课程体系亦不再采用普通高校基础课、专业基础课和专业课这种三段式结构，而代之以模块式结构。

根据上述专业整体框架和教学方案设计思路，本专业课程体系由模块构成，分为公共课模块和专门课模块两大部分。模块是构筑课程体系的结构单元，包含本专业不同阶段的若干课程，涵盖培养对象知识结构中所有“必需，够用”的知识点和能力结构中相应的能力要素。公共课模块的教学达到文化基础知识平台的要求；专门课模块则分为四大支柱模块：基础模块、机械模块、控制模块和专门化模块。前三个专门课模块属于整体教学方案的前段，包含六门主干课程：《机械制图》、《机械设计基础》、《电工与电子技术》、《机械制造技术》、《机械设备控制技术》和《机械CAD/CAM》。

主干课程是确定专门化方向之前，涵盖该阶段必需知识点的大类专业必修课程。考虑到知识结构的完整性，专门课模块中除主干课程外，按照“必需，够用”的原则，还应开设一定数量的主要课程和辅助课程；也应根据能力结构的要求，开设相应的实践教学课程。

基础模块涵盖有关机械识图及绘图、电工电子技术、工程力学、机械原理与机械零件等基础理论的知识点和能力要素。主干课程为《机械制图》、《机械设计基础》、《电工电子技术》，其中《机械制图》应包括计算机绘图的内容；《机械设计基础》含工程力学、机械原理与机械零件等方面的内容。另外，可开设《金属工艺学》（或《材料成型技术基础》）等课程；安排相应的实训教学环节和内容。

机械模块涵盖机械制造技术方面的知识点和能力要素。主干课程为《机械制造技术》和《机械CAD/CAM》，其中《机械制造技术》应包括机械制造工艺、机床夹具设计、金属切削原理及刀具、金属切削机床等方面的内容。另外，可开设《互换性与测量技术》、《数控机床结构及应用》等课程；安排相应的实习、实训教学环节和内容。

控制模块涵盖机械设备机、电、液、气等控制技术方面的知识点和能力要素。主干课程为《机械设备控制技术》，包含液（气）压传动、机床电气控制、可编程控制器等内容。另外，可开设《机械工程控制基础》、《工业用微机》等课程；安排相应的实训教学环节。

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【关键词】机械制造；技术特点；发展方向

目前我国正处于经济发展的关键时期，当今世界的主题是和平与发展，要实现发展，就要跟上国际潮流，引进先进技术，并不断创新，提高自己的综合实力，综合实力中，经济实力是一个很大的方面，随着国家工业化的实现，机械的广泛使用，机械制造技术越来越成为衡量一个国家科技发展水平的标志，我国目前正处在快速发展的阶段，如何保持这种快速发展的劲头，是社会广泛思索的问题，作为国民经济一个重要方面的机械制造技术如何发展、如何提高，也成为热议话题，机械制造技术的提高，可以为其它技术的提高做好保障，为其它工业的发展奠定基础，对我国机械制造技术现状进行分析和讨论有着重大的意义。

一、我国机械制造技术发展的现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。

20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后，随着市场全球化的进一步发展，市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初，随着CIMS技术的大力推广应用，包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS的若干研究项目，诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前，我国已加入WTO，机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此，我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展，面向五化发展，即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

1、机械制造技术是一个系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2、机械制造技术是一个综合性技术。机械制造技术是一个广义的概念，它涉及到产品开发和涉及、生产准备、加工制造和售后服务等一系列环节，不只是加工制造，为此，要从整体着眼，将各个环节相联系、相结合，提高综合经济效益和社会效益。

3、机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的三个要素是时间、成本和质量，如何以更少的时间和投资生产更多高质量的产品，是现代企业都应该考虑的问题，当然也包括机械制造业，在激烈的国际竞争中，不论其它国家设置多少的贸易壁垒，实现这三个要素的统一，用于是立于不败之地的法宝，在严峻的竞争形势下，更要清醒头脑，完美地实现从只注重提高生产率到实现时间、成本和质量三个要素的完美转变。

4、机械制造技术是一个世界性技术。在竞争越来越激烈的国际市场，面临着国外更加先进的技术，我国要靠制造技术进入国际市场并占有一定的市场份额，就要以国际水平为目标，引进先进技术，大胆进行创新，实现机械制造技术的国际化标准。

三、我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代，随着扫描显微镜的发明和使用，人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度，纳米技术是指实现纳米级精度，是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构，物质特性及相互作用与运动，并运用这种技术为人类服务的高新技术，纳米技术对制造业产生了很大的影响，其应用范围将非常广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。 快速成形技术快速原型零件制造技术（RPM），其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造（LOM），熔化沉积制造（FDM）等等。这些工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此被称为绿色制造工艺。

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(1)为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代机械技术中产品开发和制造的关键问题。机械制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了机械制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科——计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

(2)在现代机械制造过程中，信息不仅已成为主宰机械制造行业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高机械制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于机械制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海景数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

(3)各种人工智能工具和计算智能方法在机械制造中的广泛应用促进了机械制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在机械制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。机械制造智能还表现在；智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是机械制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。

2现代机械工程的前沿科学

2.1机械制造信息科学

机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此机械制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是机械制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对机械制造技术开始探索产品设计和机械制造过程中的信息本质，另一方面对机械制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化机械制造环境。随着对机械制造过程和机械制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。

2.2微机械及其制造技术研究

微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。

2.3材料制备、零件制造一体化和加工新技术基础

材料是人类进步的里程碑，是机械制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化机械制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。

2.4机械仿生制造

21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。

地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为僻决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，“仿生制造”则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。

仿生制造所涉及的科学问题是生物的“自组织”机制及其在制造系统中的应用问题。所谓“自组织”是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的“自组织”机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。

仿生制造属于制造科学和生命科学的“远缘杂交”，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。

3现代机械制造技术的发展趋势

随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。当前现代制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：

(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代机械制造生产模式会获得不断发展。

(2)设计技术与手段更现代化。

(3)成型及制造技术精密化、机械制造过程实现低能耗。

(4)新型特种加工方法的形成。

(5)开发新一代超精密、超高速机械制造装备。

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【关键词】机械制造；技术特点；发展方向

我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

1.我国机械制造技术发展的现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。

20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后，随着市场全球化的进一步发展，市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初，随着CIMS技术的大力推广应用，包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS的若干研究项目，诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前，我国已加入WTO，机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此，我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线—刚性自动化发展。而是要全面拓展，面向五化发展，即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

2.机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

2.1机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.2机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此，它并不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展，20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。

2.4机械制造技术是一个世界性技术

20世纪80年代以来，随着全球市场的形成，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本，使得市场竞争变得越来越激烈，为适应这种激烈的市场竞争，一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时，机械制造技术是面向21世纪的技术，应与现代高新技术相结合，应是有明确范畴的新的技术领域。

3.我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代，随着扫描显微镜的发明和使用，人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度，纳米技术是指实现纳米级精度，是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构，物质特性及相互作用与运动，并运用这种技术为人类服务的高新技术，纳米技术对制造业产生了很大的影响，其应用范围将非常广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级，在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程（STE）可使加工精度达到0.0003～0.0001μm，现在精密工程 正向其终极目标—原子级精度的加工逼近，也就是说，可以做到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

（1）精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

（2）无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。

（3）快速成形技术快速原型零件制造技术（RPM），其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造（LOM），熔化沉积制造（FDM）等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外，还必须依靠信息技术，通过计算机的模拟、仿真，才能实现。

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机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些

主要课程：工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。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：现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。

专业选修课：机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。

机械设计制造及自动化专业就业前景如何

机械设计制造及其自动化专业的学生们将来可以从事科技研发、运行管理、应用研究、销售等机械制造领域的一些职位。该专业的学生们需要具备机械制造方面的一些基础知识，学会运用专业知识解决实际工作中的一些相关问题。毕业生们可以参加到机械制造以及设计、机械、电气、气压、液压等控制设备的维修维护的一些工作中去，为我们国家的机械工程作出自己的贡献。