机械工程科学前沿和优先领域的初步构想

张明栋+杨轲楠+杨亚旭

摘要：我国是世界上的制造大国，制造业的发展关系到中国的发展，当前，中国正处在制造业产业升级的关键阶段，对机械工程科学的技术性和创新性要求也更加严格，机械工程是一项实践性很强的综合类学科，它在我国经济社会发展中起着非常重要的作用。机械工程学科主要是对于机械产品和机械系统的制造和设计的方法、技术以及理论的学科，涉及制造科学和机械学两方面[1]。本文主要论述了我国机械工程科学的发展现状，研究了机械工程科学的基本特征、前沿动态以及机械工程学优先领域的初步构想，期望为机械工程科学的未来发展提供借鉴。

关键词：机械工程；初步构想；优先领域；前沿动态

随着科技的发展和社会的进步，再加上国家对机械工程科学的重视，近年来，我国的机械工程学科研究取得了可喜的成就，为社会发展提供了许多新技术、新思想，为一些问题难题的有效解决提供了新方法，提高了我国的经济效益和社会效益，同时也提高了我国的国际地位和国际影响力[2]。但与许多发达国家相比，我国的机械工程科学发展水平还相对较低，国家要加快机械工程科学研究的步伐，争取早日赶上世界先进国家的研究水平。

一、我国机械工程科学发展现状

近年来，我国机械工程科学取得了较快的发展，在学术研究、科技创新和工程医用等方面成果显著。

首先，从学术研究的角度看，我国的机械工程科学自新中国成立之后发展到现在，理论研究与世界先进水平相比，差距不大，主要研究方向涉及电接触可靠性、空间并联机构、机床震颤非线性、弹性流体润滑等方面。

其次，从科技创新的角度看，随着机械工程与电子信息科学、管理科学等学科的交叉融合发展，机械工程科学也不断创新，在国际上产生了相当的影响力，受到许多国家的认可，例如微机化现场动平衡仪、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、高温密栅云纹法、磁盘精密沙袋研抛机理等[3]。

再次，从工程医用的角度看，机械工程科学在锻压设备数控技术、光纤干涉绝对测量、飞机安全可靠性研究等方向成就突出。这些技术的研究发明，不仅让我国许多科学家获得诺贝尔奖，增加了我国的国际声誉，而且对发展生产力、促进国民经济的快速发展以及提升人民的生活水平起着非常重要的作用。

此外，机械工程科学在其他领域也取得了可喜的成就，其发展前景广阔。

二、现代工程科学前沿的初步探讨

（一）机械工程科学的特征

机械工程科学与一般的基础科学相比，有其自身的独特性。第一，机械工程科学的实践性很强，通过研究做出的成品都会投入到实际应用中去，应用价值很高；第二，它囊括了应用中的技术问题，对于一些尚未解决的工程技术问题，通过机械工程科学的研究找到解决的方法，这样不仅能造福人类社会，还能促进经济的发展，此外，通过对理论方法的深入研究，能够进一步丰富学科内涵；第三，机械工程科学的技术成果具有市场竞争力，机械工程科学从来不是无目的的研究，它的研究带有一定的针对性和适用性，所以研究方向很明确，这样就引领科技不断向前发展。

（二）机械工程科学的重要前沿

当前科学界的发展呈现一派繁荣的景象，许多像生命科学、信息科学、制造学这样的主流学科通过互相交融发展成新的交叉学科，有制造信息学、仿生制造和仿生机械学等门类，面对纷繁复杂的学科种类，要擦亮双眼，明确什么可以做，什么不可以做，将研究的重点放在交叉学科领域，确保资源的合理有效利用。

（三）机械工程科学某些领域的前沿动态

从近年来机械工程学科的发展状况看，机械工程学科中还存在许多问题。主要问题是很多人还在进行重复研究，交叉学科的出现增加了人们对研究方向和研究内容的盲目性，致使研究成效不佳，研究资源未被有效利用，这在并联轴机床研究、虚拟制造、动力学等领域有所体现。

当前中国的机械工程学科研究水平与世界其他国家相比，还存在很大差距，所以，在众多的研究领域面前，中国更要分清主次，将重点放在关键领域的研究上，抓住机遇，优先发展关键领域，争取早日赶上世界先进发展水平，这样不仅能够减少人力、物力、财力的损失，还能提高研究成效，促进我国科学技术的发展[3]。国家在确定优先领域的资助方向时，既要要从宏观角度出发，充分把控各方面要素，也要充分考虑研究领域的应用性、先导性、交叉性。

三、机械工程科学优先领域的构想

（一）机械工程科学优先资助领域的设想

未来科学的发展方向与优先资助领域的学科前沿密不可分，未来科学的发展方向往往通过优先资助领域的学科前沿来体现，优先资助领域还会对我国经济社会、科学技术的发展产生重要影响，经过多年科研工作的实践，我国已经有一定的经验优势，科学研究成果显著，在国际上也有一定的影响力。但是我国在许多领域还存在不足，例如纳米技术和亚微米技术的应用还处在初级阶段；除此之外，在超高速切削、磨削以及难加工材料（如工程陶瓷）的加工技术和理论方面，我国也落后与国际研究的先进水准，而这些领域包括：（1）跨世纪制造系统与制造单元；（2）机械系统、产品性能及其设计理论与方法。只有对这些设想的优先资助领域足够的重视，才能真正意义上取得学术上的创新和应用技术的成果。

（二）优先领域的初步构想

机械学科“九五”期间资助实施了2个重大项目、20个重点项目。这些项目大致可分为前沿性与工程应用性基础研究两大类。这20个重点项目基本上代表了机械工程科学的资助方向，体现了机械学科的前瞻性、先导性、交叉性、基础性和应用性。优先领域应当选择有优势和特色的学科前沿；选择国民经济和机械工程中的重要关键科学问题，现代的项目研究已经看出发展苗头或者已经聚集了力量和基础的前沿新领域，也可作为优先领域立项[4]。

四、結语

综上所述，机械工程学科的设置主要是解决在机械加工制造中出现的问题，所以它的构建有很强的实践性，随着计算机技术的不断发展，机械工程在学科研究的内容、方向以及知识结构方面取得了较大的成就，目前我国的机械工程学科正在转变为一个动态的发展概念，机械工程学将有更好的发展前景。

参考文献：

[1]杨帅，焦禹萃.机械工程学科的研究现状及进展[J].科技资讯，2014，（28）.

[2]雷源忠.我国机械工程研究进展与展望[J].机械工程学报，2009，45（5）.

[3]贺正邦.机械工程科学前沿和优先领域的初步构想[J].工业技术，2014，（14）.

[4]吴永久.机械工程科学前沿和优先领域的初步构想[J].山东工业技术，2013，（8）.endprint