機械工程科學前沿和優先領域的初步構想

張明棟+楊軻楠+楊亞旭

摘要：我國是世界上的制造大國，制造業的發展關系到中國的發展，當前，中國正處在制造業產業升級的關鍵階段，對機械工程科學的技術性和創新性要求也更加嚴格，機械工程是一項實踐性很強的綜合類學科，它在我國經濟社會發展中起著非常重要的作用。機械工程學科主要是對于機械產品和機械系統的制造和設計的方法、技術以及理論的學科，涉及制造科學和機械學兩方面[1]。本文主要論述了我國機械工程科學的發展現狀，研究了機械工程科學的基本特征、前沿動態以及機械工程學優先領域的初步構想，期望為機械工程科學的未來發展提供借鑒。

關鍵詞：機械工程；初步構想；優先領域；前沿動態

隨著科技的發展和社會的進步，再加上國家對機械工程科學的重視，近年來，我國的機械工程學科研究取得了可喜的成就，為社會發展提供了許多新技術、新思想，為一些問題難題的有效解決提供了新方法，提高了我國的經濟效益和社會效益，同時也提高了我國的國際地位和國際影響力[2]。但與許多發達國家相比，我國的機械工程科學發展水平還相對較低，國家要加快機械工程科學研究的步伐，爭取早日趕上世界先進國家的研究水平。

一、我國機械工程科學發展現狀

近年來，我國機械工程科學取得了較快的發展，在學術研究、科技創新和工程醫用等方面成果顯著。

首先，從學術研究的角度看，我國的機械工程科學自新中國成立之后發展到現在，理論研究與世界先進水平相比，差距不大，主要研究方向涉及電接觸可靠性、空間并聯機構、機床震顫非線性、彈性流體潤滑等方面。

其次，從科技創新的角度看，隨著機械工程與電子信息科學、管理科學等學科的交叉融合發展，機械工程科學也不斷創新，在國際上產生了相當的影響力，受到許多國家的認可，例如微機化現場動平衡儀、超精密加工表面微觀形貌在位檢測儀、高溫密柵云紋法、磁盤精密沙袋研拋機理等[3]。

再次，從工程醫用的角度看，機械工程科學在鍛壓設備數控技術、光纖干涉絕對測量、飛機安全可靠性研究等方向成就突出。這些技術的研究發明，不僅讓我國許多科學家獲得諾貝爾獎，增加了我國的國際聲譽，而且對發展生產力、促進國民經濟的快速發展以及提升人民的生活水平起著非常重要的作用。

此外，機械工程科學在其他領域也取得了可喜的成就，其發展前景廣闊。

二、現代工程科學前沿的初步探討

（一）機械工程科學的特征

機械工程科學與一般的基礎科學相比，有其自身的獨特性。第一，機械工程科學的實踐性很強，通過研究做出的成品都會投入到實際應用中去，應用價值很高；第二，它囊括了應用中的技術問題，對于一些尚未解決的工程技術問題，通過機械工程科學的研究找到解決的方法，這樣不僅能造福人類社會，還能促進經濟的發展，此外，通過對理論方法的深入研究，能夠進一步豐富學科內涵；第三，機械工程科學的技術成果具有市場競爭力，機械工程科學從來不是無目的的研究，它的研究帶有一定的針對性和適用性，所以研究方向很明確，這樣就引領科技不斷向前發展。

（二）機械工程科學的重要前沿

當前科學界的發展呈現一派繁榮的景象，許多像生命科學、信息科學、制造學這樣的主流學科通過互相交融發展成新的交叉學科，有制造信息學、仿生制造和仿生機械學等門類，面對紛繁復雜的學科種類，要擦亮雙眼，明確什么可以做，什么不可以做，將研究的重點放在交叉學科領域，確保資源的合理有效利用。

（三）機械工程科學某些領域的前沿動態

從近年來機械工程學科的發展狀況看，機械工程學科中還存在許多問題。主要問題是很多人還在進行重復研究，交叉學科的出現增加了人們對研究方向和研究內容的盲目性，致使研究成效不佳，研究資源未被有效利用，這在并聯軸機床研究、虛擬制造、動力學等領域有所體現。

當前中國的機械工程學科研究水平與世界其他國家相比，還存在很大差距，所以，在眾多的研究領域面前，中國更要分清主次，將重點放在關鍵領域的研究上，抓住機遇，優先發展關鍵領域，爭取早日趕上世界先進發展水平，這樣不僅能夠減少人力、物力、財力的損失，還能提高研究成效，促進我國科學技術的發展[3]。國家在確定優先領域的資助方向時，既要要從宏觀角度出發，充分把控各方面要素，也要充分考慮研究領域的應用性、先導性、交叉性。

三、機械工程科學優先領域的構想

（一）機械工程科學優先資助領域的設想

未來科學的發展方向與優先資助領域的學科前沿密不可分，未來科學的發展方向往往通過優先資助領域的學科前沿來體現，優先資助領域還會對我國經濟社會、科學技術的發展產生重要影響，經過多年科研工作的實踐，我國已經有一定的經驗優勢，科學研究成果顯著，在國際上也有一定的影響力。但是我國在許多領域還存在不足，例如納米技術和亞微米技術的應用還處在初級階段；除此之外，在超高速切削、磨削以及難加工材料（如工程陶瓷）的加工技術和理論方面，我國也落后與國際研究的先進水準，而這些領域包括：（1）跨世紀制造系統與制造單元；（2）機械系統、產品性能及其設計理論與方法。只有對這些設想的優先資助領域足夠的重視，才能真正意義上取得學術上的創新和應用技術的成果。

（二）優先領域的初步構想

機械學科“九五”期間資助實施了2個重大項目、20個重點項目。這些項目大致可分為前沿性與工程應用性基礎研究兩大類。這20個重點項目基本上代表了機械工程科學的資助方向，體現了機械學科的前瞻性、先導性、交叉性、基礎性和應用性。優先領域應當選擇有優勢和特色的學科前沿；選擇國民經濟和機械工程中的重要關鍵科學問題，現代的項目研究已經看出發展苗頭或者已經聚集了力量和基礎的前沿新領域，也可作為優先領域立項[4]。

四、結語

綜上所述，機械工程學科的設置主要是解決在機械加工制造中出現的問題，所以它的構建有很強的實踐性，隨著計算機技術的不斷發展，機械工程在學科研究的內容、方向以及知識結構方面取得了較大的成就，目前我國的機械工程學科正在轉變為一個動態的發展概念，機械工程學將有更好的發展前景。

參考文獻：

[1]楊帥，焦禹萃.機械工程學科的研究現狀及進展[J].科技資訊，2014，（28）.

[2]雷源忠.我國機械工程研究進展與展望[J].機械工程學報，2009，45（5）.

[3]賀正邦.機械工程科學前沿和優先領域的初步構想[J].工業技術，2014，（14）.

[4]吳永久.機械工程科學前沿和優先領域的初步構想[J].山東工業技術，2013，（8）.endprint