机械工程前沿讲座
机械工程前沿
近年来，机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果，为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验，对世界产生了重要的影响。今天，我们针对当前机械工程前沿技术以及机械工程领域的发展现状，综述了其重要进展和成果，并对我国机械工程的发展趋势进行了展望。
机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科，它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。
机械工程学科包含以下几个方面：机械制造及其自动化机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械；研制和提供用以生产各种产品的机械；研制和提供从事各种服务的机械；研制和提供家庭和个人生活中应用的机械；研制和提供各种机械武器。
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，高技术领域如光电子、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、新方法和新技术，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、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。
机械工程学科的定义及范围
机械工程科学是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造科学两大领域。
机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。
制造科学涵盖产品设计、成形制造(铸造成形、塑性成形、连接成形、模具制造、表面工程等)、加工制造(超精密加工、高效加工、非传统加工、复杂曲面加工、测量及仪器、装备设计及制造、表面功能结构制造、微纳制造、仿生和生物制造)和制造系统运作管理等科学。
莫兹利；英国人，发明家，现代车床的发明人，被称为英国机床工业之父。
1771年8月22日生于肯特郡伍利奇，1831年2月14日卒于伦敦。莫兹利于1797年制成第一台螺纹切削车床，它带有丝杆和光杆，采用滑动刀架——莫氏刀架和导轨，可车削不同螺距的螺纹。
亨利·福特被称为“为世界装上轮子的人”。
·亨利福特于1903年创立了福特汽车公司。1908年生产出世界上第一辆T型车。1913年,该公司又开发出了世界上第一条流水线,缔造了一个至今仍未被打破的世界纪录。
·福特汽车标志及他的第一辆汽车
它旗下拥有的汽车品牌有阿斯顿.马丁(Aston Martin)、福特(Ford)、捷豹(Jaguar)、路虎(Land Rover)、林肯(Lincoln)、马自达(Mazda)、水星(Mercury)。此外，还拥有世界最大的汽车信贷企业-福特信贷(Ford Credit)、全球最大的汽车租赁公司-赫兹(Hertz)以及汽车服务品牌(Quality Care）。
流水线之前,汽车工业完全是手工作坊型的 .
·每装配一辆汽车要728个人工小时,当时汽车的年产量大约12辆.这一速度远不能满足巨大的消费市场的需求.所以使得汽车成为富人的象征.
·福特的梦想是让汽车成为大众化的交通工具.所以,提高生产速度和生产效率是关键.只有降低成本,才能降低价格,使普通百姓也能买的起汽车.
·少品种大批量以批量降低成本
成本降低进步扩大批量
流水线的形成
· 1913年,福特应用创新理念和反向思维逻辑提出在汽车组装中，汽车底盘在传送带上以一定速度从一端向另一端前行．前行中，逐步装上发动机，操控系统，车厢，方向盘，仪表，
车灯，车窗玻璃、车轮，一辆完整的车组装成了．第一条流水线使每辆T型汽车的组装时间由原来的12小时28分钟缩短至10秒钟，生产效率提高了4488倍！
流水线是怎样提高速度的
·流水线是把一个重复的过程分为若干个子过程，每个子过程可以和其他子过程并行运作．福特的流水线不仅把汽车放在流水线上组装，也花费大量精力研究提高劳动生产率．福特把装配汽车的零件装在敞口箱里，放在输送带上，送到技工面前，工人只需站在输送带两边，节省了来往取零件的时间．而且装配底盘时，让工人拖着底盘通过预先排列好的一堆零件，负责装配的工人只需安装，这样装配速度自然加快了。他在一年之中生产几十万辆汽车，这个新的系统既有效又经济.结果他把汽车的价格削减了一半，降至每辆260美元，1913年,美国人均收入为5301美元,1914年,一个工人工作不到四个月就可以买一辆T型车。
流水线的意义
·它使产品的生产工序被分割成一个个的环节，工人间的分工更为细致，产品的质量和产量大幅度提高,极大促进了生产工艺过程和产品的标准化。制成品被大量生产出来，尤其是多样的日用品在流水线上变成了标准化商品。汽车生产流水线以标准化、大批量生产来降低生产成
本，提高生产效率的方式适应了美国当时的国情，汽车工业迅速成为美国的一大支柱产业。
泰勒是美国古典管理学家，科学管理的创始人，被管理界誉为科学管理之父。他从一名学徒工开始，先后被提拔为车间管理员，技师，小组长，工长，设计室主任和总工程师。泰勒认为科学管理的根本目的是谋求最高劳动生产率，最高的工作效率是雇主和雇员达到共同富裕的基础，要达到最高的工作效率的重要手段是用科学化的、标准化的管理方法代替经验管理。泰勒认为最佳的管理方法是任务管理法，泰勒在他的主要著作《科学管理原理》中所阐述了科学管理理论，使人们认识到了管理是一门建立在明确的法规、条文和原则之上的科学。泰勒的科学管理主要有两大贡献：一是管理要走向科学；二是劳资双方的精神革命。泰勒科学管理的内容可分为三个方面：作业管理、组织管理和管理哲学。
3.机械工程前沿技术
机械工程前沿的主要技术和内容有以下几个方面：1）成组技术；2）精益生产（Lean Production）；3）敏捷制造（agile manufacturing）；4）并行工程（concurrent engineering）；5）CAD/CAPP/CAM；6）虚拟制造；7）CIMS等。
成组技术是按一定的相似性准则分类编组，并以这些组为基础，组织成产各个环节，实现多品种小批量生产的产品设计、制造和管理的合理化。从而克服传统小批量生产方式的缺点，使小批量生产能获得接近大批量生产的技术经济效果。它的
根本目的是提高工作效率, 减少重复劳动, 从而提高经济效率。
精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果。
敏捷制造是指制造业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源（包括技术、管理和人），以有效、协调的方式响应用户的需求，实现制造的敏捷性。其核心是企业在不断变化、不可预测的经营环境中的快速重构能力，具体表现为多个企业的核心制造能力构成的动态联盟/虚拟企业。
并行工程是指对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程) 进行并行、集成设计的一种系统化工作模式，并行工程要求在开发设计产品的同时，同步地设计产品生命周期的有关过程，力求产品开发人员在设计阶段就考虑到整个生命周期的所有因素，包括设计、制造、装配、检验、维护、可靠性和成本等。
CAD/CAM/CAPP技术是最近几十年来迅速发展起来并得到广泛应用的多学科综合性的新技术，已成为产品开发的有力工具, 新产品的开发周期由过去几年开发一个到现在一年开发几十种, 给企业带来了巨大的经济和社会效益。它们的应用适应了当前产品需提高设计质量，快速更新换代的需求。
虚拟制造实现了从产品的设计、加工、制造到检验全过程的动态模拟，并对企业的运作进行了合理的决策与最优控制．虚拟制造以产品的“软”模型取代了实物样机，通过对模型的模拟测试进行产品评估，能够以较低的生产成本获得较高的设计质量，缩短了产品的发布周期，提高了企业生产效率。
总的来说，信息技术的飞速发展、竞争激烈的买方市场的形成, 全球大市场和贸易体系的建立、知识经济的兴起以及社会对可持续发展和环境保护问题的日益关注, 使得制造业的生产方式面临着巨大的变革。而机械工程前沿技术正是面向这一趋势发展起来的先进的生产模式，运用这些技术能够使生产过程更加柔性化，降低生产成本，最重要的是可以提高产品质量，满足用户需求，从而提高市场竞争力。机械工程学科在各领域的发展
4.机械工程学科在各领域的发展
4.1机构学与机器人领域
由于并联机构有许多的优势，其刚度大、机构稳定，承载能力大，微动精度高，
运动负荷小，反解非常容易。并联机器人机构学是近20年来国际机构学的研究热点和学科前沿，也是我国学者在国际上具有重要学术影响的研究领域之一。图1为新型五自由度并联机构示意图。
图1 新型五自由度并联机构示意图
基于并联机器人的多坐标数控机床研究已成为机器人研究领域以及机床制造领域的研究热点。
目前，国内外所推出的各种并联机床大多数都是单纯利用并联机构(尤其是其中的Stewart平台机构)来构造机床(也有一些在并联机构的动平台上再串接一、两个转动关节以增加工具的姿态空间)。根据其相应的并联机构所具有的自由度主要有6自由度(6条腿)以及3自由度(3条腿)两类；按照各分支链的驱动方式可分为两种形式：一种形式为各分支链（定长杆）的一端通过滑块（或丝杠螺母副）沿固定平台导轨移动（简称“腿滑动”）来改变动平台的位置及姿态；另一种形式为通过各分支链杆长的伸缩（简称“腿伸缩”）来改变动平台的位置及姿态。
4.1.2发展与展望
并联机器人虽然经过了几十年的研究，在理论上比较成熟，但是很大程度上是在大学的实验室，真正投入到生产实践中的并联机器人甚少。近年来，先进制造技术的发展对并联机器人的研究和发展起着积极的促进作用。随着先进制造技术的发展，工业机器人已从当初的柔性上下料装置，正在成为高度柔性、高效率和可重组的装配、制造和加工系统中的生产设备。要从组成敏捷生产系统的观点出发，来研
究并联机器人的进一步发展。面向先进制造环境的机器人柔性装配系统和机器人加工系统中，不仅有多机器人的集成，还有机器人与生产线、周边设备、生产管理以及人的集成。要想使并联机器人充分发挥其优势性，适应于市场的需求,就需要对并联机器人进行模块化设计。并联机器人的模块化设计正是符合敏捷制造提出的策略，敏捷制造的基本思想是企业能迅速将其组织和装备重组，快速响应市场变化，生产出满足用户需求的个性化产品。并联机器人的模块化设计为并联机器人迅速走向市场奠定了良好的基础。
4.2传动机械学领域
高速、高效、低能耗、低污染、高智能、微型化是近年来机械传动和控制研究前沿的基本特征。
4.2.1超声电机
超声电机是基于压电效应和超声振动的一种新型微电机，它突破了传统电磁效应电机原理，具有力矩重量比大、结构简单、响应快、噪声低等优点。其研究涉及振动学、摩擦学、材料学、电子学、控制和超精密加工等多个学科领域。
（一）超声电机与电磁电机的不同之处
超声电机从驱动可控制装置产生的30~40KHz两个同频的超声电压作用于两相上，使陶瓷环和附在它上面的弹性圆环产生两个同频弯曲共振模态（驻波）。对着两个同频超声电压在空间上的相位和在时间上的相位进行调节，就可以再这两个驻波迭加成单一的旋转模态—行波，通过定子和转子间的摩擦作用即可趋势转子转动。它没有磁极绕组和磁路，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动，将定子的微观变形通过共振放大和摩擦耦合转换成转子(旋转型电机)或动子(直线型电机)的宏观运动。它与传统的电磁电机相比，具有惯性小、响应快、控制性好、不受磁场影响且其本身也不产生磁场、运动准确等特点。特别是它具有重量轻、结构简单、噪声小、低速大扭矩以及可直接驱动负载等特性。它不需要齿轮变速机构来降低转速，避免了使用齿轮变速机构而产生的振动、冲击与噪声等问题。可以说，超声电机技术是处于当今世界上的高新技术之一。
（二）超声电机的应用
超声电机研究中心是中国乃至世界最具实力的研究机构之一，在理论和技术上的突出进展和成就，多次受邀在国际重要的学术会议上做大会特邀报告，在国际上
产生了重要影响。超声电机虽然在我国虽然还没进入商业化，但其将来会在各个领域应用广泛，如航空航天、国防、医疗、精密微动机构、工业控制、对磁干扰敏感的设备、机器人工业、高档汽车等不连续工作领域。
4.3机械动力学领域
非线性动力学、复杂机电系统的故障预示分析和智能维护是机械动力学的前沿研究领域。
机械动力学士一门基于Newton力学，研究机械系统宏观动态行为的学科。该科学的研究对象包括几乎所有具有机械功能的系统，其研究范围涵盖了这类系统的建模与仿真、动力学分析与设计、动力学控制、运动状态监测和故障诊断等。该学科的主要任务是采用尽可能低的代价使产品在设计、研制、运行各阶段具有最佳的动力学品质。新型飞行器、告诉车辆、机器人、大型动力机械的发展不断向机械工程师提出新的动力学与控制问题，极大地促进了复杂机械系统和多系统的动力学建模与仿真、非线性动力学分析与计算、动力学分析与设计、振动控制、状态监测和故障诊断等方面的发展。
近年来，随着信息科学和非线性科学的发展，机械动力学的研究内涵更加深入，其特征是：在系统的建模夹断计入各种重要而又复杂的非线性因素、柔性因素、边际与结合部效应，应用非线性动力学分析与仿真技术研究系统的发范围动力学特性，基于对系统动力学的深刻理解和采用最新的优化方法实现系统的动力学设计，对系统实施各种主动控制乃至智能控制来获得所需的运动，在研究机电一体化的受控系统时考虑动力学和控制的相互耦合问题，采用各种最新的信息提取和分析方法诊断系统的故障等。
4.4机械摩擦学与表面技术
纳米摩擦学、生物摩擦学、极端环境下的摩擦学和界面摩擦学是近年来摩擦学的主要发展趋势和前沿。
目前在研究中，发现在动力润滑和边界润滑之间存在一个过渡区，进而提出了薄膜润滑的概念，发明了纳米薄膜测量技术，建立了薄膜润滑的物理和理论模型。薄膜润滑研究架起了动力润滑和边界润滑之间的桥梁，被国际上著名专家Granick、Hartl、Spikes等评价为“是对润滑研究的一个重要贡献”。摩擦学国家重点实验室近来又在纳米尺度界面微观黏着摩擦与生物运动的关系中，建立了壁虎爬行中快速黏
附和脱附理论模型；将分子膜气体润滑理论与表面力作用相耦合，计算了磁头运动方程中范德华力对磁头飞行特性的影响，使磁头滑块的承载能力和俯仰转矩明显减小，改善了磁头飞行运动的稳定性；在界面减阻研究中，提出了微旋涡、微凸体、微空泡减阻新理论及新技术，大幅度降低了表面摩擦阻力，该技术已经成功用于国家重要工程中。
针对工程中出现的大量微动失效问题，发现了切向微动混合区域、建立了新的运行工况和材料的微动图理论；提出了复合微动损伤机制，创造性地发展和完善了微动摩擦学理论；在生物摩擦学，特别在自然牙的摩擦学研究中，揭示了自然牙的微观组织结构及其摩擦磨损机制；结合高速铁路中的轮轨关系问题，系统开展了轮轨摩擦学研究，首次在试验中发现了轮轨波磨现象，从理论和试验上深入分析了轮轨波磨的形成机制，取得了重要突破。中国科学院兰州化学物理研究所刘维民等将自主发明的纳米固体润滑技术用于我国航空航天工程，发挥了重要作用。由于上述一系列突出的学术进展和成就，摩擦学成为我国机械工程学科在国际学术界最具影响的学科之一。
4.5机械设计学领域
支持复杂机电系统与大型重要装备自主研发与创新的现代设计理论、方法与技术，是近年来设计学的研究热点和学科前沿。
针对在以批量生产的成本、效率来生产多样性、个性化的定制产品中如何实现干变万化的定制设计这个技术难题，提出并实现了产品配置、产品变型、产品进化和产品递归这4项大批量定制关键设计技术，从而实现了将复杂机电产品模糊定制需求转变为产品信息模型的功能定制设计；提出并实现了相似定制、派生定制、替换定制与关联定制4种广义定制的模块化技术，从而将现有变参数的变型设计拓展到变结构、变部件、变参数的变型定制设计；将4种广义定制应用于装备产品的功能、结构、形状、性能4个方面，形成了独特的、有规律可循的(4×4)16种定制设计工具，从而实现了不同产品、不同类型、不同工况千变万化的复杂定制设计。提出了工程过渡状态、模糊状态、随机状态建模与数字样机集成的仿真设计技术，独创性地提出了分数维、整数维、高维相结合的混合维设计建模方法，有效提高了基于数字样机设计的可信度和可用度。
计算机辅助学与图形技术是现代的重要研究内容，目前提出了以全系统、全性能和全寿命周期优化为目标的广义优化设计理论，研究了方案智能生成和柔性优化方法、基于多Agent的分布式协同优化技术、基于区间分析的系列化设计方法等，
建立了原理解特征模型和智能概念设计目录，提出了基于基因工程的概念设计策略。研究了采掘机器人和多功能组合式工程机器人实验装置在国际上首先实现了作业过程的局部自主控制，还在国内外首先研制成功集工况监测与故障查找、节能控制、远程无线遥控和局部自主智能操纵于一体的液压挖掘机器人。
4.6机械仿生学领域
机械工程学科与纳米科学、信息科学和生物科学的交叉是20年来学科发展的最大特点。其中伤生机械科学已经发展成为一门相对独立的交叉学科体系。
生物体作为有机整体，其自身具有高度自适应协调控制能力，土壤动物优异的脱附减阻功能就是上述各种因素高度调控的结果，不同的生物在不同的生存环境中，不仅其脱附减阻方式的调控程度会不同，而且侧重点也会不同，这些都是仿生研究的天然蓝本，对于脱附减阻仿生而言，人们既可以独立对其某一方面或某一个因素进行单元仿生，也可以同时模拟生物脱附的多个方面或多个因素进行多元耦合(协同)仿生，进行单元仿生时，特别要注重模拟那些对生物脱附减阻起主要作用的因素。
目前通过1000多个不同形状和尺寸的仿生非光滑推土板实验、仿真模拟和理论分析，掌握了非光滑表面脱附减阻的规律和技术，开辟了我国机械仿生学领域。近年来该研究团队又在仿生柔性动态减阻、仿生电渗脱附等方面取得了重要进展，在国际仿生学界产生了重要影响。他们发明了一系列地面机械脱附减阻仿生技术，并成功地应用于农业机械和国防工程。将脱附减阻仿生技术应用于犁壁、圆盘犁犁体以及深松机具工作部件等农业机械触土部件，减阻效果明显。
4.7数字制造领域
数字制造是机械制造学科与信息学科交叉的产物，是机械制造现代化最重要的体现。现在数字制造已成为信息化制造的代名词，已经广泛深入到机械系统和制造过程中。
中国第一台全数控锥齿轮磨齿机，2007年湖南中大创远数控装备有限公司依靠自主创新，整合全球资源，制造了中国第一台全数控铣齿机、中国第一台全数控锥齿轮磨齿机、中国第一条锥齿轮数字制造化生产线等众多“第一”，在数控锥齿轮装备领域步入世界领先水平。
2008年10月9日我国第一台低频大扭矩无级变速数控车床近日在山东莱芜研制成功。这种车床弥补了传统车床主轴结构复杂、换挡停车、费工耗时的缺点，真
正实现了车床主轴的全自动控制，填补了一项国内外空白。车床产业是装备制造业的基础，但目前，中国车床大部分依赖进口。我国第一台主轴全自动控制数控车床的研制成功，将提升我国装备制造业的自主创新能力。
目前针对发动机类零件设计、制造、测量中存在的普遍难点问题，以复杂曲面零件快速开发中的共性理论和关键技术为突破口，提出了基于可视锥的几何推理新方法、复杂曲面轮廓误差的统一判别理论，基于线几何理论的直纹面类型判别与参数重构、复合形夹持理论及定性定量分析等数字制造基础理论；开发出了具有自主知识产权的复杂产品数字建模和可制造性分析软件系统；建立了集成快速测量、数字建模及面向制造设计于一体的系统平台，应用于缸盖类、进排气管道类、叶片类等复杂曲面零件快速产品开发，在汽车、国防等行业得到成功推广，取得了重大的社会效益和经济效益。
由于数控机床不断采纳科学技术发展中的各种新技术，使得其功能日趋完善，数控技术在机械加工中的地位也显得越来越重要，数控机床的广泛应用是现代制造业发展的必然趋势。为了满足市场和科学技术发展的需要，为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求，数控未来仍然继续向开放式、基于PC的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向发展。
4.8机械测量学科领域
大尺寸和微纳尺寸测量、极端环境条件下的测量、纳米计量、无线网络测量和智能数字化测量是近年来测量领域的主要发展方向。机械测量是近年来机械工程研究中原创性技术成果产生最多的领域。
微/纳米测量：研究微纳结构的力学性能测量与纳米振动测量技术。它采用纳米压入法和微梁弯曲法两种测量方法，利用连续相位和散斑平均法相结合的纳米动态测量技术，应用于MEMS动态测量，分辨率可达到0.1nm，精度达到1nm。能够解决微结构性能评价关键问题的一项微纳结构的力学性能测量技术。
微/纳米技术作为当前发展最迅速，研究广泛、投入最多的科学技术之一，被认为是当前科技发展的重要前沿。在该科技中，微/ 纳米的超精密测量技术是代表性的研究领域，也是微/ 纳米科技得以发展的前提和基础。在微/ 纳测量领域，基础问题包括纳米计量、纳米测量系统理论与设计、微观形貌测量等方面，主要研究问题和方向为：基于扫描电子显微镜的精密纳米计量、微纳坐标测量机（分子测量机）、基于干涉的非接触微观形貌测量、基于原子晶格作刻度的X 射线干涉测量及其与光学干涉仪的组合原理、纳米测量系统设计理论和微纳尺寸测量条件的研究等。涉及
的重要工程测量问题有：面向MEMS 和MOEMS的微尺度测量、面向22nm～45nm 极大规模集成电路制造的测量等。
仪器校准和量值传递是保证精度的最重要基础。目前在先进制造测量领域已经发明空间尺寸测量的现场校准方法和装置，解决了现代制造中急需解决的现场校准及其装置问题。该成果的主要创新点在于：利用多种靶标特殊几何结构和自身基准尺寸以及在测量空间内不同位置的量值传递关系作为约束条件，建立了全新的现场校准方法和装置，能够在大范围空间进行现场校准；提出了小分束角渥拉斯顿棱镜和直角棱镜作为反射镜的共光路自适应系统，测量结果稳定性好；提出了互易回归非线性现场校准方法，对测量结果进行回归，发现各自测量的非线性误差，实现高分辨率测微仪现场校准。在上述基础上，提出了基于机器人的柔性视觉现场误差测量技术，已经用于飞机和汽车车身的高精度制造误差测量。
5.机械工程学科优先领域
5.1纳米加工、纳米测量及纳米机械学
纳米技术是21 世纪的重要前沿领域，纳米加工和测量技术关系到国家的声誉和安全，同时也是微型机电系统和超精密仪器制造技术的要求。目前应着重解决纳米测量溯源、传递、定位、对准的技术和理论问题，以及纳米尺度加工的新工艺和新方法。面对国际市场的激烈竞争，应该注重发展新原理、新方法和新技术，夺取技术上的制高点。也要为我国在生命科学，通讯和物理、化学等领域的重大突破提供技术支持。
5.2微型机电系统的设计与制造理论和技术
微机电系统是机械技术和电子技术在微/ 纳米尺度上相融合的产物，它的发展极其迅速，并有可能在下个世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。它涉及到诸如静力、惯性力和表面引力等静力学效应，流体力学、摩擦力等动力学效应，微结构学和运动学、微传热学、近波长光学传输理论和低维材料学等多学科交叉的前沿科学问题。在微机电系统中微结构的制造技术基础方面要深入开展高深宽比刻蚀技术、深干法刻蚀技术和特种加工技术等创新性加工原理方面的研究；微机
械和微电子设计与制造的兼容性研究是实现集成的重要研究内容，应引起足够的重视。
5.3仿生机械与生物制造
生命科学必将对21 世纪的技术进步与社会发展产生重大影响。机械科学与生命科学的融合交叉将产生崭新的工艺与产品，形成一个富有发展潜力的新产业。制造仿生与生物制造是一个极富创新性和挑战性的前沿领域。这方面的研究内容包括：生物活体组织的工程化制造；仿生设计技术与仿生制造系统；仿生微型机械及其生物制造工艺；生物遗传制造（基于遗传基因的生长成形技术）。
5.4智能机械结构及系统
智能结构系统是在结构中集成传感器、控制器及执行器，赋予结构健康自诊断，环境自适应及损伤自愈合等某些智能功能与生命特征，以达到增强结构安全、减轻重量、降低能耗和提高性能等目的一种仿生结构系统，主要内容有：智能机械结构系统基础理论及关键技术的研究；典型智能机械结构系统的研究。该领域的研究内容还包括：智能机器人和智能制造系统等。
5.5数字化制造（含虚拟制造、网络制造、模拟仿真和虚拟测试等）
21 世纪将是数字化制造的时代，通过对设计与制造过程的数字化理论与技术的研究，实现在高度交互、高度仿真的虚拟现实环境下的新一代虚拟设计、虚拟制造和网络制造，这将会使制造技术和制造产业发生革命性的变化。测试技术和测试仪器的虚拟化、控件化及其科学问题的解决将是测试技术及测试仪器领域的一大突破。针对材料科学的新发展和制造技术发展的新需求，研究按零件最佳使用功能要求来研究理想材料零件的数字化设计制造的融合理论与方法和材料与零件的数字化成形制造的新方法。这是一个多学科交叉的前沿科学问题，将会使人们长期以来设想按力学、电磁学性能高效设计和制造零件的愿望成为现实。
5.6可重构制造系统
为适应快速变化的市场需求和信息技术的迅速发展，制造系统及其企业应当是灵活多变可重组的。可重组制造系统的体系结构及优化设计理论、柔性制造单元及可重组制造系统的随机动态规划、可重组制造系统的工艺及装备研究等，都是在新世纪初要解决的关键科学技术问题。
5.7高效、精密及低成本加工机理、工艺及装备
产品的快速响应制造、绿色制造和超精密工程在21 世纪对加工工艺和装备提出了新的要求，需要在加工机理、加工工艺、加工质量保证、新的加工方法、新型加工及控制设备、新型工具材料及结构等方面进行深入研究，形成可靠、优质、高效、精密、特种、创新的加工工艺及装备技术，对发展我国制造技术，提高产品制造质量，推动国民经济发展具有重要意义。并联机床的关键技术基础、超高速切削和磨削的机理、新型刀具及磨具材料和结构的基本理论、超精密加工、基于环境意识的加工制造技术等都是新世纪初要研究的重要课题。
5.8高效、精确、低成本成形及装备的理论和技术
精确成形技术和计算机的模拟仿真是现代成形技术两个最突出的发展方向。在复杂大型模具的仿真模拟及其设计制造、大型铸锻件的质量保证技术、复杂零件（如发动机）的制造技术、激光加工技术基础、快速原型数字制造技术、焊接智能自动化、成形制造过程的清洁生产研究等方面开展以知识为基础的（KBE），以高质量、短周期、低成本为总目标的铸造、塑性加工和连接工艺技术和装备基础性研究，就成为此领域的重要方向。
5.9产品的绿色设计和制造
研究内容包括：建立绿色产品、绿色制造系统的模型，把涉及环境、生态等经验性描述和相关学术思想等内容用数学方法融入到设计制造理论体系中；绿色产品的评价指标体系和方法；机械设备和国防装备再制造中的关键技术，如再制造装备系统失效行为的物理模型、再制造毛坯纳米复合及原位自愈合生长成型技术、再制
造部件和产品综合性能在线检测和计算机模拟等。随着机械装备机电一体化程度的不断提高，电磁污染问题也是亟待研究的问题。
5.10产品创新设计和全性能、全生命周期优化设计
加强产品创新设计研究，既是机械学科发展的需要，也是提高我国综合竞争力的需要。产品开发理论和方法学、产品开发中的知识处理和信息技术、网络环境下的异地设计技术和虚拟设计等是该领域内急需研究的几个方向。
5.11摩擦学前沿
摩擦学贯穿于产品的设计、制造、使用及维修等整个过程，是机械工程学科的基础和前沿领域之一。目前，微摩擦学及微动摩擦学、特殊工况下的摩擦学问题、纳米及分子尺度上的摩擦学研究、新材料及先进表面处理的减摩抗磨研究、生物摩擦学、摩擦学性能的主动与智能控制、摩擦学设计及绿色问题等是摩擦学研究的热点。在研究界面摩擦行为、损伤、失效机理的基础上，要与工程实际相结合，解决工业中的关键摩擦学问题。
5.12机械系统动力学建模与控制
21 世纪初，机械动力学将受到高速载运工具、智能机械和微机电系统的发展需求牵引和信息科学与技术的推动，沿着动力学建模、仿真、分析与控制一体化的主线发展。在其发展中，特别应受到关注的研究内容有：对包括机、液、电、磁多场耦合，带有智能控制的复杂系统的动力学描述，嵌入人工智能的系统映射动力学分析及控制，以及新型主动、半主动、被动动力学控制技术的实现，特别是应用于具体对象，使其在动力学性能方面有较大幅度的提高。
5.13新型传动系统理论与技术
随着社会对环保、安全和可持续发展的关注，新型传动系统也应向着环境友好的生态化目标发展。“十五”期间，应以无级连续变速传动、纯水及内燃机泵等新型传动系统为研究对象，对新型传动系统的设计理论和方法、新材料与新工艺的实用
性、材料与介质的相容性、新介质的质量控制及状态监测等一系列关键技术进行深入的研究，为在“十五”期间研制出具有自主知识产权的高可靠性、廉价、环境友好的新一代传动系统打下坚实的理论基础。
6.我国机械工程科学发展总趋势
在机械工程科学方面，我们虽然已经取得了瞩目的创新及进展，但必须清醒地认识到，我国机械工程科学总体上还处于落后状态。主要体现在：我国机械工程的理论、方法和技术对中国制造业的自主创新和发展的贡献不显著；我国学者提出的机械领域的新概念、新理论不多；有重要国际影响的机械工程理论、方法和技术不多；国际机械领域学术界有较大影响的中国学者很少。总体上我国机械工程学术领域在国际上的地位滞后于中国制造业在国际制造界的地位。未来机械工程学科的发展将主要受到两方面的制约和推动，一个是制造业的创新发展，另一个是学科的演变进步。鉴于未来制造业发展的总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化(以下简称“五化”)。机械工程科学的基本任务，就是为制造业的“五化”提供所需求的机械系统新理论、新方法和先进制造技术。
由于我国未来将大力推进拥有自主知识产权的先进仪器及装备技术，因此，基于自主创新的高技术仪器及装备的设计制造的基础研究将得到更充分地重视和更快地发展；此外，由于21 世纪我国资源和环境面临空前的严峻挑战，要求机械与制造科学比以往任何时候更重视环境的保护、产品的安全性和绿色度、材料和能源的节省、机电装备的再制造以及新能源制造领域的研究。
我国制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、智能集成化、高效精确化及极端制造化技术。采用德尔菲调查方法及研究分析，未来我国将要重点发展的制造科技主要有以下8个领域：
(1) 空天及深海装备制造科技；
(2) 先进电子及通信制造科技；
(3) 微纳米制造科技；
(4) 新能源装备制造技术；
(5) 绿色制造科技；
(6) 仿生制造科技；
(7) 光子制造科技；
(8) 数字装备制造科技；
我国机械工程科学虽然已经取得了长足的进展，但与国际先进水平仍然存在很大差距。我们必须保持清醒的头脑，高瞻远瞩，尽快制定学科的长远发展规划，采取正确的学科发展战略和策略。加强对基础研究中原创性理论方法的支持力度，加强对原创性技术发明的支持力度。在继续保持和发扬摩擦学、机器人机构学等在国际学术界占有一席之地的同时，力争在2020 年前后机械与制造学科总体上进入国际先进行列。在机械工程领域学术界，涌现多个在国际上有重大影响的科技成果和著名科学家；在机械与制造相关的国际学术界占有更多席位；有一批国际一流并在国际上有重要影响的国家实验室和工程研究中心；有一大批自主创新的重大科技成果转化为生产力，促使我国制造业产生更多的高技术产品和世界名牌企业。
专业前沿讲座心得体会
专业前沿讲座心得体会 题目：专业前沿讲座心得体会 姓名：刘晓亚 班级：模具09-2班 学号：0901********
专业前沿讲座心得体会 以前去上学院的选修课总是抱着些应付的心态，然而这次的不同，我很喜欢听我们的这些优秀教授们讲授专业前沿上的东西，他们，金教授，郭教授，赵教授，官教授，高教授，周教授...在每次短短的两小节课中我都被他们研究的这些东西深深吸引着。虽然好多东西以我现在的水平还不能弄懂，但却让我看到我们专业的前景——只要努力学好知识，总有用武之地的。 由于时间限制和我们有限的知识水平，老师们都从大处着眼，为我们大概介绍了他们的研究方向和内容，同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义，以及和我们模具锻压专业的联系。总体来说，也许理论上逻辑上的很专业的知识，我们没有学到多少，但老师们利用不到两个小时的时间，就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来，使我们这些只知在学校死啃书本的同学也有机会现实了一回，真正了解到与百姓的生活有直接联系的科学研究。 各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮，也为我们介绍他们在工作学习中切身的体会及经验，提前向我们预警就业道路及工作生涯可能遇到的问题。 还记得当时有个老师在讲课前放了一段用纯英文介绍的视频，我记得当时老师说那个视频是他在欧美开一个会议时的开场视频，我很有感触，不仅是对专业上的，还有对英语上的，那个视频里的英语我大部分听不懂，原来自己的英语水平这么的有限，中国在走向世界，专业上已有相当的技术，语言上岂能落下？ 赵长财老师，系燕山大学机械工程学院教授、博士生导师，现任燕山大学产业集团副董事长、中国机械工程学会高级会员...职务。同时兼任沈阳重型机器集团公司、天津天锻压力机有限公司...多家企业特聘技术顾问。曾获得了秦皇岛市“三育人”先进个人、秦皇岛市“人民满意公仆”...荣誉称号。拥有这么多成就的他给我们讲授课程，坐在下面听课的我感到很自豪，很自豪。在这次课上他简单介绍了金属管材成形新工艺及理论，管、板类零件内高压成形新工艺及其理论研究，液压机现代设计理论研究中一些前沿上的东西，由于世界能源的紧张和环保问题的日趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战:一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,降低能耗。这两方面要求促使人们不得不改进传统工艺,创造出适应新经济时代要求的新工艺。在汽车工业中管材液压成形作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用,主要用于生产汽车动力系统、排气系统、汽车底盘以及一些结构件。汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件。传统成形工艺除铸造成形外,主要采用冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管坯进行数控弯曲、扩管、缩管加工而后组焊成形。这样制造的零件模具费用高、生产周期长、成本高,不适应当前汽车行业在减轻自重、降低成本、提高市场竞争力等方面的要求。而采用内高压技术制造排气管件可以较精确地控制零件的尺寸精度,便于在后续工序中与其他零件进行装配,且能够进一步减轻系统重量,减少焊缝数量,内表面光滑,排气阻力小,使成形后的产品质量和寿命得到进一步提高。听不太懂，但乐于听他为我们讲解那些专业在实际中的应用，喜于他与他的团队那些成就（他领导了燕山大学GM科研团队）。 郭宝峰老师2007年起任燕山大学科技处处长；2010年1月起担任燕山大学科学技术研究院院长。在讲授过程中提到了团队的力量，他始终认为，不论是完成的科研成果还是在研的科研项目，不论是获得的奖励还是发表的论文，都是团队奋斗的结晶，而他个人只不过在其中做了应做的那一部分本职工作而已。他还鼓励我们工科学生要有意识地提高自己的人文素养。“人是应当全面发展的”，他说。很喜欢他的课，不仅因为他在材料加工工程和精密成形技术领域有这么多成就，还因为他的那些人生的态度。
学科前沿讲座报告
学科前沿讲座报告
学术前沿讲座 ----先进制造技术 一、 21世纪的先进制造技术概述 产品结构的特点：知识-->技术-->产品的时间越来越来短、结构越来越复杂。 产品的批量特点：小批量，越来越小。产品价格的特点：取决于独占知识的含量。产品的市场特点：顾客对产品功能、性能、质量、服务的要求不断提高 , 参与全球竞争越来越激烈。 1、先进制造制造技术(AMT)的定义 先进制造技术,AMT,(Adanced Manufacturing Technology) 是在传统制造技术的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。 当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。 2、先进制造技术的学科内容 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。可基本归纳为以下四个方面： 1>、先进的工程设计技术 2>、先进制造工艺技术 3>、制造自动化技术 4>、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 二、先进制造工艺技术 1、超精密加工技术和纳米加工技术 基本概念 （1）精密制造技术：精密制造技术是指零件毛坯成形后余量小或无余量、零件毛坯加工后精度达亚微米级的生产技术总称。它是近净成形与近无缺陷成形技术、超精密加工技术与超高速加工技术的综合集成。 （2）近净成形与近无缺陷成形技术改造了传统的毛坯成形技术，使机械产品毛坯成形实现由粗放到精化的转变，使外部质量作到无余量或接近无余量，内部质量作到无缺陷或接近无缺陷，实现优质、高效、轻量化、低成本的成形。该项技术涉及到铸造成形、塑性成形、精确连接、热处理改性、表面改性、高精度模具等专业领域。
讲座资料及心得体会
讲座资料及心得体会
讲座资料及心得体会 【篇一：学科讲座心得体会】 篇一：学科前沿讲座心得体会 学科前沿讲座心得体会 朱真才，肖兴明，刘同冈和李威四位教授讲了机械工程学科的现状及前沿发展，学科研究方向，重大项目研究方向，中国矿业大学机电学院的学科科研现状。通过听他们的讲座，我对我们机械工程专业的研究方向及未来发展方向有了个系统和比较深入的了解，再也不是过去模糊的概念了。 就内涵来讲，机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造学两大领域。机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。 就研究现状来讲，近些年来机械工程基础研究领域取得了一系列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新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。例如，清华温诗铸教授等提出了薄膜润滑概念，发明了纳米薄膜测量技术；燕山大学黄真教授提出少了自由度并联机构综合的普适性方法和通用自由度计算公式；重大彭东林教授发明了时栅位移传感器及其测试系统，是精密测量领域少见的原创成果；武汉理工华林教授提出了环件轧制咬入孔型、塑性锻透和刚性稳定力学模型。虽然我国科技工作者已经取得了大量成果，但机械工程学科在国际上总体还处于落后地位。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制
学科前沿讲座
机械工程专业 学科前沿讲座作业封面 题目：关于煤矿机电一体化和液压支架的认识姓名：裴文晓 班级：机械13-7 学号：03131110 中国矿业大学 机电工程学院 2015 年 12月
一．煤矿机电一体化技术应用现状及发展趋势 在2014年夏天我有幸来到了鲁能菏泽煤电有限公司彭庄煤矿，并有幸进入了井下实际工作面，进行了一次特殊而又充满意义的体验。在井下我看到了许多以前只在课本上见过的机电设备与井下构造。初步了解了一点大型综采设备和开采及其以及监控防护设备。通过随行叔叔们的讲解使我对这个地下宫殿有了更深一层的认识。 然而前几周肖兴明肖教授讲解的关于煤矿机电设备尤其是大型综采设备以及监控检测仪器的内容让我又获得了很多专业知识。 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术，是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从
地层深处采掘、运送到地面，因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标，而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。 1 机电一体化的基本概念 机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展 起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。 2.我国煤矿机电一体化技术的应用现状 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起，我国的机电一体化技术开始萌芽。到上世纪80年代后期，我国综合机械化采煤取得了空前的发展，大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程，采煤机已由液压牵引向电牵引发展。到了上个世纪90年代中期，在原有的研究成果上，又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究，并研发了大功率电牵引采煤机。而进入21世纪后，我国煤矿机
机械工程前沿讲座报告范文
我国机械工程的发展现状及趋势分析 ----《机械工程前沿讲座》课程论文 学院： 年级： 姓名： 学号：
摘要：近几年，世界工程机械的格局变数迭起，中国工程机械市场的高速发展，市场集中度不断提高，更成为世界瞩目的焦点。本论文通过对中国工程机械发展历程和现状的研究，详尽分析了工程机械从引进国外技术研发开始，逐步发展壮大。中国工程机械对世界工程机械的格局影响逐渐扩大，将眼光投向国外发达国家，找出我国和上述国家及地区的行业差距，从而提出我国将来应作出的对策。关键词：工程机械，现状，发展，市场，预测，对策 Abstract：In recent years, the situation of the engineering machinery was changing rapidly. Chinese engineering machinery market has become the focus in a world for its rapid development and the increase of market concentration. Through the study of engineering machinery development in Chinese history and current, this paper analysis the engineering machinery in detail from import foreign technology to gradually grow and develop. In order Chinese engineering machinery influence in the world situation has gradually enlarge, China will eyes on foreign developed countries to identify the industry gap between China and these countries and regions, and thus to propose a solution should be made of the future. KEY WORD:engineering machinery; actuality; develop; prediction
(完整)学科前沿讲座总结,推荐文档
学科前沿系列讲座 小结 专业：飞行器适航技术班级：01071401 学号：2014300465 姓名：陈昌浩 日期：12月20日
光阴似箭，日月如梭，转眼之间我已经成为了一名大三的学生。在大一大二充分学习了基础学科知识以后，终于在大三能接触到专业相关的课程。 在前两年的基础知识学习过程中，我对航空专业的发展方面和前景以及研究方向各方面其实并不十分了解，但是学科前沿讲座给了我机会让我了解到更多本学科的一些先进技术，让我对航空系统中电子系统的领域有了更多更全面的认识，同时也给了我很大的启发，让我燃起了斗志，为航空事业的前沿科学研究贡献自己的力量， 在短短的四周课时时间里，学校为我们先后安排了四位赫赫有名的教授，有姜洪开教授，宋东教授，张安教授和马存宝教授。由于时间限制和我们有限的知识水平，老师们都从大处着眼，为我们大概介绍了他们的研究方向和内容，同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义，以及和我们飞行器适航专业的联系。在每次短短的两小节课中我都被他们研究的这些东西深深吸引着。也许理论上逻辑上的很专业的知识，我们没有学到多少，但老师们利用不到两个小时的时间，就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来，使我们真正了解到与工程实际应用有直接联系的科学研究。虽然好多东西以我现在的水平还不能弄懂，但却让我看到我们航空专业的前景——只要努力学好知识，总有用武之地的。通过这些课程，我收获颇多。 上课期间，老师们为我们讲述了火控系统、航空电子系统、飞机通信导航与雷达系统、飞机结构健康监测与深度学习这四方面的内容，在让我们大开眼界的同时，也让我们对这些研究产生了浓厚的兴趣。 第一堂课张安老师为我们讲了火控系统，张安老师是航空学院综合技术与控制工程系的教授，张老师对火控系统的了解相当深入，从火控系统的发展历史给我们讲起，武器火控系统是控制武器自动或半自动地实施瞄准与发射的装备的总称。武器火力控制系统的简称。现代火炮、坦克炮、战术火箭和导弹、机载武器(航炮、炸弹和导弹)、舰载武器(舰炮、鱼雷、导弹和深水炸弹)等大多配有火控系统。非制导武器配备火控系统，可提高瞄准与发射的快速性与准确性，增强对恶劣战场环境的适应性，以充分地发挥武器的毁伤能力。制导武器配备火控系统，由于发射前进行了较为准确的瞄准，可改善其制导系统的工作条件，提高导弹对机动目标的反应能力，减少制导系统的失误率。 张老师告诉我们，战斗机的火控系统主要指的是：机载雷达、探测器、显示器和火控计算机等。为完成作战任务，火控系统必须能对机上所携带的各种机载武器或其他外挂物进行管理和控制，以实现对敌空中、地面、水上和水下各种运动的或静止的、可视的或不可视的目标，进行搜索、识别、跟踪、瞄准与实施各种攻击方式的武器发射、制导、战果记录等整
学科前沿讲座课程报告撰写要求
中国矿业大学建筑工程学院土木工程专业学科前沿讲座课程报告 第 1 页 05-1班 姓 摘 要：☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆ ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 关键词：☆☆☆☆；☆☆☆；☆☆；☆☆☆ ☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）。 1 ☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）。☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ 2 2.1 ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 f f f C ?στtan ?+= （1） 式中 τf ——冻土的剪切强度，MPa ； C f ——冻土的粘聚力，MPa ； φf ——冻土的内摩擦角，°。 ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆页眉和页码，五号宋体。
软件工程专业学科前沿讲座报告
软件工程专业学科前沿讲座报告 院 (系)：计算机科学与工程 专业：软件工程 班级：17060212 学生：张嘉琪 学号：17060212119
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。通过医学、神经科学、机器人学及统计学等的进步，有些预测则认为人类的无数职业也逐渐被人工智能取代。 人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。人工智能是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是二十一世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。通常，“机器学习”的数学基础是“统计学”、“信息论”和“控制论”。还包括其他非数学学科。这类“机器学习”对“经验”的依赖性很强。计算机需要不断从解决一类问题的经验中获取知识，学习策略，在遇到类似的问题时，运用经验知识解决问题并积累新的经验，就像普通人一样。我们可以将这样的学习方式称之为“连续型学习”。但人类除了会从经验中学习之外，还会创造，即“跳跃型学习”。这在某些情形下被称为“灵感”或“顿悟”。一直以来，计算机最难学会的就是“顿悟”。或者再严格一些来说，计算机在学习和“实践”方面难以学会“不依赖于量变的质变”，很难从一种“质”直接到另一种“质”，或者从一个“概念”直接到另一个“概念”。正因为如此，这里的“实践”并非同人类一样的实践。人类的实践过程同时包括经验和创造。这是智能化研究者梦寐以求的东西。 前景:目前随着人工智能AI的迅猛发展，今后几年触摸一体机一定会和人工智能
交通前沿讲座心得体会 专业前沿讲座心得体会 精品
交通前沿讲座心得体会专业前沿讲座心得体会由于时间限制和我们有限的知识水平,老师们都从大处着眼,为我们大概介绍了他们的研究方向和内容,同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义,以及和我们模具锻压专业的联系.总体来说,也许理论上逻辑上的很专业的知识,我们没有学到多少,但老师们利用不到两个小时的时间,就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来,使我们这些只知在学校死啃书本的同学也有机会现实了一回,真正了解到与百姓的生活有直接联系的科学研究. 各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户,使我们眼前一亮,也为我们介绍他们在工作学习中切身的体会及经验,提前向我们预警就业道路及工作生涯可能遇到的问题.还记得当时有个老师在讲课前放了一段用纯英文介绍的视频,我记得当时老师说那个视频是他在欧美开一个会议时的开场视频,我很有感触,不仅是对专业上的,还有对英语上的,那个视频里的英语我大部分听不懂,原来自己的英语水平这么的有限,中国在走向世界,专业上已有相当的技术,语言上岂能落下？赵长财老师,系燕山大学机械工程学院教授、博士生导师,现任燕山大学产业集团副董事长、中国机械工程学会高级会员...职务. 同时兼任沈阳重型机器集团公司、天津天锻压力机有限公司...多家企业特聘技术顾问.曾获得了秦皇岛市三育人先进个人、秦皇岛市人民满意公仆...荣誉称号. 拥有这么多成就的他给我们讲授课程,坐在下面听课的我感到很自豪,很自豪.在这次课上他简单介绍了金属管材成形新工艺及理论,管、板类零件内高压成形新工艺及其理论研究,液压机现代设计理论研究中一些前沿上的东西,由于世界能源的紧张和环保问题的日趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战:一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,降低能耗. 这两方面要求促使人们不得不改进传统工艺,创造出适应新经济时代要求的新工艺.在汽车工业中管材液压成形作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用,主要用于生产汽车动力系统、排气系统、汽车底盘以及一些结构件. 汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件.传统成形工艺除铸造成形外,主要采用冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管坯进行数控弯
机械工程技术发展前沿报告
学校代码： 学号： 机械工程技术 发展前沿报告 报告作者： 学科：机械工程 报告提交日期: 2015年1月20日
目录 1并联机构机器人 (1) 2 汽车缓速器 (3) 3 机械工程中的工程力学 (5) 4 工程中的动力学及控制问题 (7) 结束语 (9)
1并联机构机器人 并联机构（Parallel Mechanism，简称PM），可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机器人和传统工业用串联机器人在哲学上呈对立统一的关系，和串联机器人相比较，并联机器人具有以下特点： （1）无累积误差，精度较高； （2）驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好； （3）结构紧凑，刚度高，承载能力大； （4）完全对称的并联机构具有较好的各向同性； （5）工作空间较小； 根据这些特点，并联机器人在需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用。军事领域中的潜艇、坦克驾驶运动模拟器，下一代战斗机的矢量喷管、潜艇及空间飞行器的对接装置、姿态控制器等；生物医学工程中的细胞操作机器人、可实现细胞的注射和分割；微外科手术机器人；大型射电天文望远镜的姿态调整装置；混联装备等，如SMT公司的Tricept混联机械手模块是基于并联机构单元的模块化设计的成功典范。 1931年，Gwinnett在其专利中提出了一种基于球面并联机构的娱乐装置（图1）；1940年，Pollard在其专利中提出了一种空间工业并联机构，用于汽车的喷漆（图2）；之后，Gough在1962年发明了一种基于并联机构的六自由度轮胎检测装置（图3）；三年后，Stewart首次对Gough发明的这种机构进行了机构学意义上的研究，并将其推广应用为飞行模拟器的运动产生装置，这种机构也是目前应用最广的并联机构，被称为Gough-Stewart机构或Stewart机构（图4）。
法学学术前沿讲座心得法律讲座心得
法学学术前沿讲座心得法律讲座心得 #法学学术前沿讲座心得1# 今天第三节课，学校组织我们去东2楼电教室去看讲座。讲座的内容为法律安全，从交通讲起讲双实线起到什么作用，怎么通过马路才会确保安全，通过马路必须走斑马线，再看交通信号灯，在绿灯情况下安全通过。又讲了校服为什么是黄色和红色，因为黄色和红色更醒目。这两种颜色更容易引起司机的注意，司机看到这两种颜色会减慢车速注意避让。还有一个是过马路时不要猛跑，一定注意是否有车辆通行，突如其来的物体会让司机反应不过来，容易发生危险，所以不要忽视交通安全。张警长不仅给我们讲了交通规则还举了很多例子。例如：一名校车司机从来不喝酒，又一次因为一个多年没有见面的战友来访。所以他们喝了很多酒。第二天，坐在前排的一名同学闻到了他身上的酒味，就发短信给妈妈说，看校车的这个司机叔叔好像喝酒了。他的妈妈因为想到孩子们的安全就报警了，这名司机正好属于酒驾被交警吊销了驾驶证扣12分的处罚还要交罚款。所以司机不要酒后驾车。通过张警长的讲解，我知道了交通法律安全等知识，我一定要做一个知法、懂法、守法的好少年。 #法学学术前沿讲座心得2# 法制，这是一个并不陌生的字眼，它是社会进步的标志。几千年来，人类不断追求的也就是这两个字。法制必须先从自身做起，从身边做起。法制教育不仅要宣传遵纪守法的重要意义，更重要的是认识到：法律不仅是对自制行为的约束，更是捍卫尊严、权利的有力武器。{法律安全讲座心得}. 不少同学会认为，安全只是指身体的安全甚至是肢体的健壮和不受杀害。认为只要自己的肢体健全、行动自如那就叫安全。诚然，这确实叫安全，但这决不是安全的全部。我认为，即便是一个具有健全的体格的人，如果他的思想道德水平低下、明辨是非能力不强，糊里糊涂攀兄弟、结姐妹，既有拉帮结派之嫌，又有醉翁喝酒之意;如果他不明不白逞义气、惹事端，不但喜好随波逐流，而且希望出点乱子;这表现出来的就是思想上的安全问题。有了这样不安全的思想，要平平安安地一辈子做好人，那是很难的。即便是一个具有健全体格的人，如果他沉溺于不良书刊和网络游戏的精神鸦片，天天吸、处处吸，甚至课堂上忍不住要走神思之想之;深夜里忍不住要越墙泡吧熬个通宵;如果他过早地迷失于少男少女的缠绵悱恻，无端寻愁觅恨、疯疯傻傻、痴痴狂狂，甚至争风吃醋结恩怨，冲冠一怒为红颜。这表现出来的就是行为上的安全问题。有了这样不安全的行为，要踏踏实实地读好书，一帆风顺地读到头，那也是很难的。
控制学科前沿讲座学习小结
控制学科前沿讲座学习小结 学院：物联网工程学院 专业班级：自动化0901班 姓名：田望同 学号：0704090112 日期：2012年4月2日
本学期，学院开设控制学科前沿讲座，其目的在于让我对自动化这个专业的一些问题有了更深的认识，让我对专业的学习有了明确的方向和目标。以下本人选取两个方面进行学习小结。其中第一个题目是老师给定的题目之一，第二个题目是本人自选。本人选取以下两个题目是从自身出发的，首先本人的专业是自动化，所以选取了老师所给出的第二个题目：自动化和信息化的关系及其对推动工业化的作用；其次本人隶属于物联网工程学院，而本人自身也对物联网很感兴趣，所以本人又自拟一个题目：物联网技术以及物联网的发展现状和趋势。 选题： 1、自动化和信息化的关系及其对推动工业化的作用 自动化的英文定义如下： Automation(ancient Greek: = self dictated) or industrial automation is the use of computers to control industrial machinery and processes, replacing human operators. It is a step beyond mechanization, where human operators are provided with machinery to help them with manual work. The most visible part of automation can be said to be industrial robotics. Some advantages are repeatability, tighter quality control, waste reduction, integration with business systems, increased productivity and reduction of labour. Some disadvantages are high initial costs and increased dependence on maintenance. 自动化的概念是一个动态发展过程。过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。
机械前沿讲座总结
机械工程前沿讲座课程总结 一、飞秒激光与纳米技术 众所周知，组成物质的分子和原子，每时每刻都在快速地运动，这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火。 通过对飞秒的研究，除了揭示自然科学的奥妙之外，还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件，有着十分广阔的应用前景。根据飞秒激光超短和超强的特点，大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。 飞秒脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源，形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域，并开创了一些全新的研究领域，如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合，使人们可以研究半导体的纳米结构（量子线、量子点和纳米晶体）中的载流子动力学。在生物学方面，人们正在利用飞秒激光技术所提供的差异吸收光谱、泵浦/探测技术，研究光合作用反应中心的传能、转能与电荷分离过程。超短脉冲激光还被应用于信息的传输、处理与存贮方面。 由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。飞秒激光甚至可用于基因疗法，德国科学家用它在老鼠的细胞内进行试验，现已取得显著的成果。美国加州一家公司研制的飞秒激光视力矫正系统，现已完成了2万次手术，为患者带来了福音。有的科学家发现，利用超短脉冲激光能去掉牙的一小块，而不影响周围的物质。一种无痛、且可保护周围健康珐琅质的超短激光牙科术，正在人们的期望中出现。 高功率飞秒激光还可以将大气击穿，从而制造放电通道，实现人工引雷。避免飞机、火箭、发电厂因天然雷击而造成的灾难性破坏。飞秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改变其重要的生物化学特性。在汽车制造和重型设备加工中，利用飞秒激光可以更好地加工发动机喷油嘴。 所以我们相信，随着超短脉冲激光技术的进一步发展以及具有高可靠性的商用飞秒激光器的进一步完善，飞秒激光一定会在更多领域获得更为广泛的应用。 所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。 纳米科技是学习纳米尺度下的现象以及物质的掌控，尤其是现存科技在纳米时的延伸。纳米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点和高分子集合，并且被表面效应所掌控，如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等，而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉。举个例子，当表面积对体积的比例剧烈地增大时，开起了如催化学等以表面为主的科学新的可能性。 纳米技术已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及
学科前沿讲座学习心得
学科前沿讲座学习心得 在开头必须注明：班级、学号、专业等个人信息。 总结开头需对照凭证自查写明参加各类前沿讲座的次数，如：参加学术讲座8次，包括：名师讲坛2 次，学术沙龙2次；学期教育讲座8 次，包括院士校园行1 次、安全教育 1 次，心理教育 1 次，职业生涯规划沙龙 1 次。 大学里开设的课程总是异彩纷呈，可以无限地满足我们学生求知欲和好奇心，似乎无论我们对哪一方面感兴趣，总可以在琳琅满目的课程条目中找到自己的归宿。然而，本学期我院开设的学科前沿讲座，却在众多的课程中独领风骚，展现出了其独特的魅力，其专业性、尖端性，在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮。 学科前沿是指某一学科中最能代表该学科发展趋势制约该学科当前发展的关键性科学问题、难题及相应的学说。在短短一年的时间里，我们有幸参加学习了各种学术讲座和教育讲座。这无疑全是精华中的萃取，而对于我们学生而言，则更是一场知识盛宴，带给我们完全优于课本，来自时代尖端的知识风暴。下面我将就自己这一学年的所学，谈谈自己我简单的想法。 在这十六次精彩纷呈的讲座中，给我留下最深刻的印象就是校医院开设的急救知识安全培训讲座。 主讲老师理论联系实践，深入浅出地向同学们讲解了灾难的分类、急救的基本程序、创伤救护的基本技术以及心肺复苏的实施方法。讲座现场，老师与学生们形成良好互动，由学生扮演受伤者，现场演示了不同伤情下创伤救护的止血包扎方式，并利用模拟人手把手地教同学们如何进行心肺复苏操作 , 对胸外按压的部位、频率、深度和气道开放消除异物的方法以及人工呼吸的要点进行了详细讲解。同学们听得非常投入，反响热烈并积极参与，几名同学代表在老师的指导下先后进行了现场练习。 此次讲座内容丰富精彩，达到了预期效果。通过学习和演练，同学们对急救知识有了更加全面的了解，同时也掌握了一些基本急救技能，增强了同学们的自我保护意识。极大的提升了自己的急救能力。 既然上学了，免不了面对就业问题，在 3月 27号，潘显钟老师给我们带来了一场就业指导讲座。潘显钟老师主要从学校理念的各项数据入手，包括研究生毕业初期的待遇情况，近几年毕业生的留京比例，以及继续深造与直接就业的差异等等，深入浅出的为我们剖析当前的就业形势。 一个人如果想实现他的目标，需要付出很多的努力，他在开始之前需要有很多的
前沿讲座总结报告
前沿讲座总结 时光荏苒，不知不觉，我的研究生的生涯已经度过了一半的时间。虽然仅仅是一年的时间，但已经足以使我对其有一个整体的把握，并使自己逐渐融入其中，享受其中。同时，时间的流逝，更让我对接下来的日子感到珍惜。以下就结合研一这段时间曾参加的前沿讲座和学术沙龙活动，并谈谈自己的些许感悟以及总结。 前沿讲座作为了解学科的学术研究领域、方法和方向的一种重要形式，在学习中起着极为重要的作用。因此，我积极参加了学院和学校组织的前沿讲座。研一期间，我参加了心理健康、原是校园行、数据库培训、名师讲坛以及学术沙龙等诸多讲座。这些由诸多国内外学科最前沿的学者专家所做的精彩的讲座，为我们提供了了解国内外最新、最先进学术知识和科研进展以及学科研究方向的机会。同时，这些讲座使我的专业素养和个人心理素质都得到了很大提升，并对我的学术认识、观点以及今后的研究生学习提供了巨大的帮助。 2015年11月9日，是我第一次参加院士校园行系列的讲座。由David院士不远万里，从大洋对岸来到我们交大，给我们带来一场精彩的讲座。 2011年全国博士生学术论坛由北京交通大学承办，其中我参加了由机电学院承办的载运工具运用工程分论坛，听取了李强教授、任尊松教授做的专家点评。通过此次高水平的论坛学习了在载运工具结构设计与动力学分析、结构疲劳及可靠性、故障诊断技术及试验技术、安全与检测控制技术、先进动力技术、节能技术及环境保护等多方面知识。 还参加了几期学术沙龙，几位本学院的博士深入浅出的讲解让我收获很大，他们结合自己的课题，讲的生动详细。主要参加了这些方面的讲座，听取了丁万和聂蒙博士分别就机器人的创新和钢轨打磨的研究做的报告，对并联机器人的基本概念，研究现状以及国际研究前沿有了大概的了解，并第一次接触了钢轨打磨的知识，深刻体会到当前我国钢轨打磨方面研究的落后，拓宽了我们的视野。听取了金涛涛博士关于混合动力传动系统国内外研究现状及研究方向，着重学习了一种双模式混合动力传动系统，同时了解了美国的学习、科研生活，开阔了我们的视野。听取了姚燕安老师关于机构与机器人学方面的研究，在并联机器人的滚动步态设计、可变形车轮缩放比计算、两足步行机构设计及魔方内部结构设计等方面的内容。在上述讲座中，都与主讲博士进行了较好的互动，及时把自己的疑惑与博士进行了交流。 在论文写作方面听取了曹文平博士就“如何在一流IEEE杂志上发表高质量学术论文”的报告。曹博士结合自己多年来在电工机械、电力传动领域的研究成果和在一流IEEE杂志上发表高质量论文的经历，以自己发表的一篇研究论文为例，从论文的整体结构、标题引文、正文写作、结果分析、标点符号等方面，深刻剖析了每个环节的写作要点和注意事项。通过这个讲座我对英语科技论文写作的语言使用以及投稿过程中遇到的一些问题都有了了解。Vittal Prabhu博士介绍了制造业中的分布式控制应用现状，对分布式在企业中的应用有了很好的了解。 此外机电学院研究生辅导员潘显钟与我们分享近年来机电学院研究生就业去向，帮助我
电子信息学科前沿讲座
《电子信息学科前沿讲座》 总结报告 所谓信息化与工业化融合，即信息化与工业化融合发展包括技术融合、产品融合、业务融合、产业衍生四个层次。技术融合促使跨学科先进技术的结合，实现技术创新；产品融合体现其自身的价值魅力；业务融合加快电子商务、网上购物等稳健发展；产品衍生带动整个行业齐头并进。现代工业飞速发展的同时，需要达到节约能源、环保、减少二氧化碳及其他污染空气的排量。信息化与工业化融合具体包括：一．技术融合 所谓技术融合是指工业技术与信息技术的融合，产生新的技术，推动技术创新。 例如，机械技术和电子技术融合产生的机械电子技术，工业和计算机控制技术融合产生的工业控制技术，生物技术和电子技术融合而产生的生物电子技术。 生物电子技术是目前以及未来一门备受关注的新兴专业。例如，随着生物和电子工程开始在纳米技术领域进行融合，本质上互不兼容的两种系统实现发展就成为乐一个现实问题，因为传统的电子系统以至许多纳米技术系统都是由上而下设计的，而生物系统则不同，它独特使用进化的方法。生物纳米技术包括信息电子技术和生物技术，其中必然会有一个跨学科跨领域的“学习实践”过程，需要一种全新的思
维方式。在现实工程领域中，我们人类按照自己的想法设计产品，而生物进化系统则不同，例如人类的神经网络变化的复杂程度，不是简单就可以理解的，就比如我们不能通过研究神经元来理解心理学一样。要实现对进化系统的模拟可能和系统进化本身一样复杂。 透视全球著名电子技术类期刊《EE Times》评选出的2010年十大新兴技术，它主要集中在硬件方面，其中包括两项生物电子技术相关的新兴技术： 一是电子装置的生物回馈（biofeedback）与思想控制。该技术是利用安装在头顶或耳机上的传感器，脑波可以被用于控制电脑系统。这类技术目前主要应用于医疗(让重度残障人士能进行沟通或控制外部环境)及军事领域，也越来越多地用在消费电子产品与电脑游戏的控制界面。目前，思维控制的人机界面已经存在，这方面的技术也在积极推广。 二是生物电子与人脑研究。目前科学家已将硬件植入动物体内，比如植入皮肤下面的动物身份标签，或是供人类患者使用的心脏起搏器，当前降低医疗养护方面的成本正变得急迫起来。由于整个行业在微机电系统(MEMS)、有机电子组件制造等技术方面的进步，组织与电子电路的整合范围得以改善。生物技术和电子技术的结合已经相对成熟，可以进行开发利用。有关个别细胞的电行为信息及其对药物的反应，是心脏与神经方面疾病研究领域的重要焦点，比如阿尔
机械工程前沿讲座
机械工程前沿 近年来，机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果，为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验，对世界产生了重要的影响。 ， 对 ?前机械工程前沿技术以及机械工程领域的发展现状，综述了其重要进展和成果，并对 国机械工程的发展趋势进行了展望。 机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科，它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。 机械工程学科包含以下几个方面：机械制造及其自动化机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械；研制和提供用以生产各种产品的机械；研制和提供从事各种服务的机械；研制和提供家庭和个人生活中应用的机械；研制和提供各种机械武器。 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，高技术领域如光电子、微纳系统、航空航 、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、新方法和新技术，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、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。