论机械工程科学前沿和优先领域的初步构想

高延来

【摘  要】在科学技术飞速进步的带领下，各种新兴技术也在不断发展，像纳米技术、机械工程技术等等，伴随着这些技术的进步与发展，机械工程体系内容也因此变得更加饱满与充实。现代机械工程科学是融合了自动化技术、信息技术以及计算机技术等相关技术融为一体的学科，其另一方面就是可以使机械工程中的关键科学问题得到创造性的解决，并在后期得到良好发展。对此本文针对当前机械工程科学的进展进行分析，并提出现代机械工程学的前沿发展与优先领域的初步构想。

【关键词】机械工程科学前沿;优先领域;社会经济发展;初步构想

伴随着微型机械技术、纳米技术以及机械工程技术的快速发展，机械工程科学体系内容也在逐渐扩大与完善。同时，在我国工业发展与社会市场经济的不断完善，机械工程技术在工业应用开发与基础研究之间的相互依存关系越来越明显。现如今正逐渐朝着新世纪的方向前进。未来机械工程科学发展的主要方向就是交叉与综合化。此外，机械工程是以相关自然科学与技术科学为理论基础，根据实际生产中的技术经验，全面致力于处理开发、设计以及运用维修各种机械设备中的理论问题和设计应用问题。在21世纪背景下，机械工程和科学所涉及的内容正逐渐扩大，计算机、管理以及各种技术都被整合在一起。

一、当前机械工程科学的实际进展

（一）学术研究进展

在经过漫长发展时间之后，机械工程科学取得了明显的发展。其中，在学生研究层面，机床颤振非线性理论、超塑挤压变形规律以及圆弧齿轮强度分析理论等方面，不仅获取了国家所颁发的自热科学奖，并且已经处于国际先进队列当中[1]。此外，空间并联机构理论、弹性流体润滑理论以及计量型原子力显微镜等方面都处于國际先进发展水平。

（二）技术创新进展

在各个学科交叉，尤其是信息科学、生命科学以及机械工程科学相互交叉结合的背景下，传统机械工程科学体系开始变得变得覆盖范围更广，各种新型科学技术都获得了国际发明奖项，例如：MIG焊接电弧控制法、高温密栅云纹法以及处于高温状态下的力学性能测量装置。另外，智能结构与智能机械系统、微型机电系统以及放生机械制造系统等方面都形成了全新的科学研究趋势。

（三）工程医用方面进展

在机械工程科学发展过程中，在工程医用方面的进步十分明显，成就十分显著，很多技术成果都获得了国际前沿科技进步奖项，而这些技术也正逐渐被应用于现实生活当中，有效提高了国家经济发展水平，进而提升了人民群众的生活质量[2]。具体技术应用有以下几点：飞机安全可靠性研究、精加工刀具后角研究、锻压设备数控技术以及HOLPS系统等等。

二、现代工程科学前沿的初步探讨

（一）机械工程科学的主要特征

通常情况下，机械工程学具有一些几点特征：首先，经过机械工程科学所研究出的产品都具备着明确的应用保障，不只是用来观赏。其次，机械工程科学囊括了在实际工程中所遇到的所有关键技术问题。最后，机械工程科学的研究成果可以促进我国科学研究的进步，并形成良好的市场竞争力。在我国加入世界贸易组织之后，国内机械设备、汽车仪表设备等制造企业都面临着严峻的挑战，这时就需要我国相关企业积极参与到研发过程中，必须要对产品质量、创新以及成本售后等工作环境能力足够重视。

（二）机械工程科学的重要前沿发展

当各个学科交叉融合完毕之后，就会有全新的科学聚集产生，随着社会经济的快速发展，科学技术将会面临着更高的生成更新要求，一般情况下，聚集和期望被称之为前沿科学[3]。可以将其理解为使没有得到处理和已经得到处理科学问题的分界线。科学具有较强的动态特性，并且领域与时域的划分十分清晰，在科学技术高速发展的时代下，学科前沿也正在发生着相应的变化。

与普通基础科学前沿发展相比，机械工程科学前沿发展具有一个十分重要的优势，那就是在工程实际生产期间，各种关键性技术问题都包含其中。此外，还有一个最明显的特点就是，机械工程科学未来的应用前景十分明确，而且研究成果在市场环境中具有较强的竞争能力。现如今，我国各种制造业都面临着严峻的挑战，因此必须要对产品售后和创新性等方面加强重视。除此之外，机械工程科学前沿发展和分析，需要始终坚持有所为与有所不为的原则。从目前实际情况来看，我国在纳米摩擦科学、虚拟设备科学以及机械仿生科学等方面都取得了一定的发展成果。而且像步行机器人这一发展领域，在经济条件的约束下，可以将其暂时放缓。

（三）机械工程科学优先资助领域设想

优先资助领域选遴选出的学科前沿，也是未来科学技术发展的重点方向，对我国社会经济和科学技术发展产生了十分重要的影响，并且我国在现阶段已经积累了一定的研究成果与优势，经过不断努力之后就可以拥有国家先进领域的技术水平[4]。除此之外，在超高速切削以及难加工等加工技术理论知识方面，国外在持续研究过程中取得了长足的发展。这些领域具体包括：机械系统、机械产品设计理论与方法以及跨世纪制造系统与制造单元。只有对这些设想的优先资助领域给予足够重视，才可以从根本上获得学术创新和技术应用成果。

（四）“十五”优先领域的初步构想

在我国规定的众多关键项目中，大多数都基本代表了机械工程科学的资助方向，具有较强的前瞻性、基础性以及应用型等特点。对此“十五”优先领域需要选择具有明显优势与特色的学科前沿，选择全新的内容和关键科学问题作为支持。另外，机械科学还经济展开了仿生机械与制造、并联轴机床以及摩擦学领域的相关研讨会议，并且研讨会议上提出的重要课题与研究方向都对“十五”优先领域的遴选工作起到了至关重要的促进作用。

结束语：

综上所述，在未来机械工程科学发展道路中，仪器设备、高效柔性以及智能自动化制造技术将会变得越来越成熟，并且也会受到人们高度重视，逐渐被市场环境所接受。并且机械工程科学的兴起与发展将会不断改变人们的生活方式，提高人民群众生活质量，具有较大的发展前景。

参考文献：

[1]胡朝斌，梁昌平，易风，王林.多学科交叉复合的新兴工科专业建设与人才培养的探索与实践——以机械电子工程为例[J].高教学刊，2021，7（21）：23-26.

[2]冉琰，张定飞，李聪波，汤宝平，肖贵坚.面向智能制造的机械工程人才培养模式探究[J].高等建筑教育，2021，30（03）：37-44.

[3]殷增斌，袁军堂.机械工程导论课程建设的探索与实践[J].高教学刊，2021，7（13）：92-95.

[4]马先成，何玉琴，张立强，吴庆定.机械工程学科研究生思政教育初探[J].科教导刊，2021（13）：108-110.