第一篇：機械工程學科前沿論文(起機方向)

機械工程學科前沿

內容名稱： 起重機方向 院 系： 機械學院 班 級： 研1402班 姓 名： 李啟宇 學 號： S20140162 授課教師： 徐格寧 時 間： 2015.7.6

太原科技大學

一、起重機概述

起重機含塔式移動式)是建筑行業的主要設備。起重機的發展在我國已經有近五十年的歷史,五十多年來.基本的機械結構(工作裝置、回轉裝置,行走機構等).就其形式和外觀形狀沒發生顯著變化,這是由于起重機的基本工作原理和性能沒有本質的改變估計在以后,這三個主要方面也不會有本質的變化。1.1起重機起源

起重機源于西歐后經原蘇聯,傳入我國;從整個發展過程看國內的塔式起重機.履帶起重機.雖然品種很多,但是大部分都是仿制國外樣機,測繪而成,因此.在設計過程中存在“復制有余創新不足”的現象。這與當前形勢是不適應的,與國家科技工作的指導方針是相違背的,為此,必須加強自主創新設計出具有自己知識產權的起重機,將是擺在目前設計工作者、教育工作者的首要任務。1.2與國外的差距

我國起重機與國外相比.存在四大差距:(1)規模差距起重機屬于小批量產品,不易實現規模化生產.而規模小就難以實現規模效益使研發、銷售、服務等整個價值鏈規模偏小。(2)噸位差距德國利渤爾公司生產的履帶起重機,吊重能力為350一1200t,吊重高度可達226m最大工作半徑為164m。世界上的塔式起重機最大吊矩達,500tm。

(3)性能差距國產品牌的可靠性,結構性能,整機性能還有待進一步完善提高。(4)銷售差距國外銷售額太小,應多向國外銷售特別是向發展、發達國家銷售,占領國際市場。1.3起重機的發展方向

起重機涉及到相關的配套件有發動機、電動機、材料、控制元件、液壓元件;在設計技術上,涉及到控制技術、液壓技術;在設計理論上涉及到設計原理、固體力學、結構力學、優化理論、統計動力學等。起重機總體性能先進與否,不但是一個國家工業水平的體現.也是一個國家科學技術水平發展過程的體現。起重機的發展應朝著大型化和高精尖方向發展。其發展方向基本分為大型化、信息化、智能化、數字化、網絡化。

二、太原科技大學校史

太原科技大學創辦于1952年的山西省機械制造工業學校。1953年學校劃歸國家機械工業部，并更名為太原機械制造學校。1960年：學校升格太原重型機械學院。1965年：大連理工大學（起重運輸專業）、沈陽工業大學（起重運輸專業）并入太原重型機械學院。2004年：太原重型機械學院更名為太原科技大學。2004年：山西綜合職業技術學院化工分院，并入太原科技大學。

科大機械學院現有機械設計制造及其自動化（包括起重運輸機械、工程機械、冶金機械、礦山機械、機械制造工藝與設備、流體傳動與控制六個專業方向）、機械電子工程、車輛工程和工業設計4個本科專業。其中，機械設計制造及其自動化專業為“國家管理的專業點”、“全國高等學校特色專業建設點”、山西省首批“本科品牌專業”，該專業于2011年通過國際工程教育專業認證，是當時普通本科院校中第一個通過認證的機械類專業。該專業在為我國重大技術裝備制造業，特別是為起重運輸和工程機械行業培養了大批高級工程技術人才，形成了鮮明的專業特色。擁有機械工程一級學科博士學位授予權（2013年參加教育部第三輪學科評估，在102家參評單位中，綜合評價位列第43位），機械工程一級學科碩士學位授予權，農業機械化工程二級學科碩士學位授予權。

學院現有機械實驗教學示范中心（國家級實驗教學示范中心），機械設計基礎實驗教學中心（山西省本科高校基礎課示范實驗室）、山西省虛擬仿真實驗教學示范中心“起重運輸與工程礦山機械虛擬仿真實驗教學示范中心”。機械工程實驗中心；擁有太原科技大學-太原重型機械集團-國家級大學生校外實踐基地。另有多臺特色實驗設備和系統，為人才培養、科學研究提供了良好的條件。

太原科技大學材料科學與工程學院設有材料成型及控制工程、焊接技術與工程、冶金工程、材料科學與工程、無機非金屬材料工程、材料物理等9個本科專業（方向），現有國家特色專業1個，山西省特色專業2個。學院研究生培養設有“材料科學與工程”一級博士點學科（包括材料學、材料加工工程、材料物理與化學等二級學科）和“鋼鐵冶金”二級碩士點學科，還具有“材料工程”領域的工程碩士授予權。其中“材料加工工程”為原機械部重點學科、山西省重點學科。

學院擁有“冶金設備設計理論與技術重點實驗室”省部共建國家重點實驗室培育基地、“重型機械教育部工程研究中心、4個省級工程中心和5個研究所等科研與研究生培養機構。其中博士生導師11人，碩士生導師67人，在校博士研究生35人，碩士研究生247人。學院是中國機械工業教育協會材料加工工程教學指導委員會副主任、中國塑性工程學會常務理事、大鍛件學術委員會主任、山西省鍛壓學會理事長、山西省鑄造學會和焊接學會副理事長等掛靠單位。

近年來，學院以“建設高水平教學研究型學院”為發展目標，在學科建設、科學研究及人才培養等重點工作中取得了標志性成效。學院近5年承擔國家“973”、國家科技重大專項、國家自然科學基金重點項目等國家級項目及山西省重大科技專項等省部科研課題200余項，獲得國家科技進步二等獎1項、國家技術發明二等獎1項，在大型軋鋼成套裝備、材料加工設備與集成制造技術、大型鍛造理論與新技術、輕質高強金屬結構材料和功能材料等方面形成了鮮明的特色和優勢。

二、全生命周期的起重機的綠色化展望 1.教授內容

徐教授主要從“基于起重機全生命周期綠色化思路”方面進行了深入的分析與講解。隨著我國不可再生能源的不斷消耗；資源危機意識的不斷加深，產品的綠色化設計及生產理念應運而生。對于機械行業而言，提倡產品的全生命周期綠色生產顯得尤為重要。徐教授指出，起重機械的綠色化必須從設計階段抓起，通過設計創新支撐。徐教授還對我國和日本的垃圾分類處理方法進行分析對比，說明我國在能源的利用率方面還有很大的上升空間。同時，通過對傳統的起重機械與綠色化產品的對比，指出綠色設計生產對節約能源有著重大貢獻。

近10年來，我國起重機械制造行業發展迅速，年均增長約20%。但是過分追求速度和規模也造成了行業產能過剩、結構不合理、產品同質化等暗傷，這種情況在過去兩年表現得非常明顯，給行業造成了 很大的壓力。

徐老師介紹，起重機械是現代化生產不可缺少的組成部分，為促進社會進步，助力經濟發展，減輕勞動強度，提高勞動生產率，起到 了重大作用。在從原材料到產品的生產過程中，起重機械的物料搬運量通常是產品重量的幾十到數百倍。據工業部門統計，機械加工業每生產1噸產品，需要在加工過程中搬運50噸物料，在鑄造過程中搬運 80 噸物料。起重運輸費用在傳統行業中也占有較高的比例，如機械制造業的起重運輸費用占全部生產費用的 15%-30%，冶金行業占 35%-45%，交通運輸行業占總運輸費的 30%-60%。因此，起重機械自身技術的發展及能效的提升不僅關系到起重機械的轉型升級，也影響到其他領域的生產效率提升。

目前，中國起重機械行業的發展模式仍比較粗放，技術創新能力薄弱，產品設計仍然缺乏綠色、輕量化的意識，總體上仍然大而不強。徐老師指出，借助高端制造發展的東風，通過產業升級和技術進步，催生起重機械向高端化發展，對起重機械行業而言，既是機遇，更是 挑戰。

起重機械作為解放人類自身的一種物料搬運裝備，隨著人類的需求和時代的發展，有一個從低端到中端再到高端的技術發展過程。在 設計之初，人們對起重機械的思考只有一個，那便是如何搬運物料。隨著科學與技術的發展，人們對起重機械有了更多的要求，徐老師認為綠色、輕量化便是起重機械未來高端化發展的一個重點。在徐老師眼中，起重機械的綠色、輕量化體現在其機械制造的全生命周期內。從設計之初，就應該有綠色、輕量化的意識，并將此貫 徹到整個起重機械的使用過程中。徐老師舉例說：“以廠房內的橋式起重機為例，由于技術的進步，目前吊運車的體積已經大大縮小。吊 車體積縮小，吊梁高度可隨之降低，廠房高度也可以降低，進而廠房建設的成本也可減少。不僅實現了起重機械的綠色、輕量化，而且可 以節約建筑材料。”他認為，對起重機械的綠色、輕量化評價不僅包括其由于某一項技術的創新而帶來的機械自身的節能降耗，還要包括其對整體項目的節能降耗的貢獻。“一些人對起重機械的質量判斷存在誤區，認為用材多、體積大的起重機械質量相對較好。但實際不然。” 徐老師解釋道，“我們自主設計的桅桿式起重機，真正體現了綠色、輕量化的理念，我們在原有桅桿式起重機的基礎上，增加了 1 個裝置，其傾覆力矩增加了不到40%，但承重量增加了 100%。也就是說，現在只需要不到 1 個半的起重機原材料，就可以制造出1個相當于2個起重機承重量的起重機。”

2.全壽命起重機

2.1起重機能耗的分析

任何設備在整個生命周期中所有能耗由設計、制造、使用、維護環節中需要的能耗組成。在上述生命周期各個階段中，使用階段的能耗是最大的。起重機的能耗狀況也這樣，在起重機使用階段能耗最多。根據相關文獻，起重機使用階段主要的能耗因素有起重機自身的因素和起重機的使用情況。2.2起重機自身的能耗因素

起重機處于工作階段時總是伴隨著能量的輸入、損耗、回收和輸出。輸入的能量一般由電網提供電能，輸出的能量機構載重的消耗的位移能，能量的損耗包括起重機自身的一些部件。起重機自身的能耗因素主要包括起升機構的能耗、小車運行機構的能耗和大車運行機構的能耗。小車的起升機構是用來升降重物的，是起重機的重要組成部分之一。通用起重機都是采用電動的起升機構，小車的起升機構包括電動機、制動器、減速器、卷筒、定滑輪和鋼絲繩等零部件。在起重機處于工作狀態時，所需要的動力由電機提供，經過小車起升機構中的機械傳動裝置，將電機提供的動力最終傳遞給卷筒組，通過卷筒組上的鋼絲繩和滑輪組對重物進行升降，達到起升機構升降的目的。在此工作過程中通過開發先進的監測設備，測量各個零部件的功率損耗。起重機的小車運行機構能夠使重物橫向運動，主要包括的零部件有傳動軸、大齒輪、小齒輪、減速器、電動機、制動器、軸承、主動車輪聯軸器、半齒聯軸器、補償軸。在橋式起重機處于工作狀態時，所由電動機提供需要的動力，經過機械傳動裝置，將動力傳遞到減速器的高速軸端，并經立式三級減速器把電動機的高轉速降低到所需的轉速后再由低速軸端輸出，又通過補償軸、半齒聯軸器、半聯軸器與小車主動車輪軸連接，從而帶動小車主動車輪的旋轉，達到小車橫向運送重物的目的。在此工作過程中通過開發先進的監測設備，測量各個零部件的功率損耗。起重機大車運行機構是使起重機沿著軌道做水平方向的運動，包括的零部件主要有從動車輪、主動車輪、聯軸器、傳動軸、減速器、全齒聯軸器、電動機、制動器、開式齒輪、軸承、聯軸器、補償軸。大車行駛的動力由電動機發出，經過機構的機械系統，最終把動力傳遞到起重機的大車主動車輪組，帶動其旋轉，完成縱向運行吊物的目的。在此工作過程中通過開發先進的監測設備，測量各個零部件的功率損耗。

3.展望

從起重機能耗出發，分析了起重機在不同工況下的能耗狀況，并在分析的基礎上建立了基于全生命周期的起重機節能評價指標體系。后期需要開展的工作如下: 1)通過監測設備，測定所列指標的能耗；2)利用粗集理論計算起重機指標的權重； 3)基于模糊優選模型進行起重機節能評價；4)開發基于 WEB的起重機節能評價系統。

第二篇：學科前沿講座論文

研究生課程論文

課程名稱：學科前沿講座

姓名：臧寧寧 學號：1049731602549 學院：汽車工程學院

專業：車輛工程專碩

班級：163班

2016年 12 月 28 日

車網互聯（V2G）技術淺析

臧寧寧

（武漢理工大學汽車工程學院；車輛工程163班；1049731602549）

摘要：針對城市高峰電力負荷大、持續時間短的特點，采用車網互聯（V2G）模式，通過電動汽車集群晚間低谷充電，白天停駛時反饋給電網以支持高峰電力負荷，有利于城市電網削峰填谷，并提高能源利用效率。文章首先介紹了V2G研究的意義及其經濟性，而后介紹了V2G的試現方法，V2G研究的關鍵問題：智能管理策略、雙向充電器，最后對我國V2G技術的進一步發展提出了相關建議。

關鍵詞：V2G：實現方法；智能管理策略；雙向充電器

Abstract：For the city peak power load, short duration characteristics, the use of car network interconnection(V2G)model, through the electric car cluster evening trough charging during the day and suspended feedback to the grid to support the peak load, is conducive to urban power grid Valley, and improve energy efficiency.In this paper, the significance of V2G research and its economy are introduced.Secondly, the key techniques of V2G are introduced, such as intelligent management strategy, bi-directional charger, and some suggestions for further development of V2G technology in China.Keywords：V2G;implementation method;intelligent management strategy;bi-directional charger

引言

電動汽車以電為動力，作為智能電網的重要組成部分，其動力電池可以理解為電網中一個移動的分布式儲能單元，具有清潔、高效、環保等特點。由此形成了“車—電”互聯(Vehicle to Grid，簡稱V2G)的概念，即車輛與電網在受控狀態下，實現能量、信息雙向互動，將動力電池看成不僅是車輛的動力源，也是重要的移動儲能介質。當車載動力電池需要充電，則電能從電網流向汽車。當汽車暫停使用時，也可以把車載電池中的電能反送給電網系統。電動汽車V2G充放電模式的應用，是電動汽車能源供給體系中的重要形式之一，也是智能電網建設的重要內容。采用 V2G 模式可對電網起到削峰填谷的作用，從而減少電力建設投資，提高能源利用效率。

圖1.1 電網供應圖

1.V2G研究的意義

現在的電網實際上效率并不是非常高，因為一是成本較高，再就是容易造成浪費。圖1.1和1.2是電網的供應和需求圖，將兩圖進行對比，可以看出：在用電高峰期，電網的供應難以滿足需求，一般采用增建調峰電廠或調峰機組解決；而在用電低谷時，大量的電力被浪費。

圖1.2電網需求圖

V2G的核心思想就是利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的緩沖，如圖2所示。當電網負荷過高時，由電動汽車儲能源向電網饋電；而當電網負荷低時，用來存儲電網過剩的發電量，避免造成浪費。通過這種方式，電動汽車用戶可以在電價低時，從電網買電，電網電價高時向電網售電，從而獲得一定的收益。

圖2 V2G示意圖

現在，插電式混合動力汽車（PHEV）和純電動汽車（EV）正慢慢進入市場。當這些汽車的數量足夠大時，其電池的總容量是相當巨大的，因而可以將其作為電網以及可再生能源系統的緩沖。但是，電動汽車并不能隨意地、毫無管理地接入到電網中，這是因為如果電網正處于峰值負荷需求，大量汽車的充電要求必然會對電網產生極其嚴重的影響；對于汽車而言，除了為電網提供輔助服務外，還必須能夠滿足日常的行駛需求。因此在向電網饋電的過程中，還必須兼顧汽車自身的能量存儲狀態，以避免影響汽車的正常使用。綜合上述兩個方面，非常有必要對電動汽車 V2G 進行研究，協調汽車與電網間的充電和放電，使得既不會影響電網的運行，也不會限制汽車的正常使用。

2.V2G的經濟性

《車網互聯（V2G）支持高峰電力的技術經濟分析》一文中，以帶有 30 k W·h 動力電池的電動車集群集中放電來支持上海地區 12 h 的800 MW 高峰電力為例，通過V2G 模式中成本和收益的經濟核算，發現電動車主和電網企業都能從 V2G 模式中受益。

文章還對V2G技術的環保價值進行了評估。通過 V2G 模式，一方面可以提高火電機組的發電效率和輸配電設備的利用效率，減少發電和輸電設備的投資；另一方面還可以提高可再生能源的使用比例。就純電動車使用而言，其過程是零排放，既無 CO2排放，也無污染物排放。目前我國 70%-80%的電力來自煤電，電動車使用電力驅動間接上還是產生 CO2和污染物排放，如果把煤電的生產環節考慮在內，其 CO2排放量仍然保持在 120 g/km 左右。通過 V2G 模式可以提高能源利用效率，增加可再生能源電力的比例，從而減少二氧化碳和污染物的排放。因此與風能、太陽能一樣，V2G 模式是一種節能、環保、可持續發展的模式。

3.V2G的實現方法

根據應用對象的不同，可以將 V2G實現方法分成四類。

3.1集中式的 V2G 實現方法

所謂集中式的V2G是指將某一區域內的電動汽車聚集在一起，按照電網的需求對此區域內電動汽車的能量進行統一的調度，并由特定的管理策略來控制每臺汽車的充放電過程。由于此種方式采用統一的調度和集中的管理，可以實現整體上的最優，例如通過先進的算法可以計算每臺汽車的最優充電策略，保證成本最低及電力最優利用。3.2自治式的 V2G 實現方法

自治式 V2G 的電動車經常散落在各處，無法進行集中的管理，因而一般采用車載式的智能充電器，它們可以根據電網發布的有、無功需求和價格信息，或者根據電網輸出接口的電氣特征（如電壓波動等），結合汽車自身的狀態（如電池 SOC）自動地實現 V2G 運行。由于不受統一的管理，每臺電動車的充放電具有很大的隨機性，是否能保證整體上的最優還需進一步研究，此外，車載充電器還會增加電動汽車的成本。3.3基于微網的 V2G 實現方法

基于微網的 V2G 實現方法，實際上是將電動汽車的儲能設備集成到微網中，它與前邊兩種實現方法的區別在于，這種 V2G 方法作用的直接對象不是大電網，而是微網。微網是一種由負荷和微型電源共同組成的系統，它可同時提供電能和熱量；微網內部電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，并提供必需的控制；微網相對于外部大電網表現為單一的受控單元，并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等的要求。

3.4基于更換電池組的 V2G 實現方法

基于更換電池組的 V2G 實現方法，其源于更換電池組的電動汽車供電模式。它需要建立專門的電池更換站，在更換站中存有大量的儲能電池，因而也可以考慮將這些電池連到電網上，利用電池組實現 V2G。這種方法的原理類似于集中式 V2G，但是管理策略上會有所不同，因為電池最終是要用來更換的，所以必須確保一定比例的電池電量是滿的。它的實現迫切需要統一電池及充電接口等部件的標準。

4.V2G研究的關鍵問題

4.1智能管理策略

4.1.1 從電網角度分析

電網各個發電單元的作用不相同：容量較大的發電單元價格便宜，但是響應速度慢，適用于提供基本負荷；容量較小的單元價格昂貴，但響應速度快，一般用于峰值負荷。管理策略的制定就是利用 V2G 盡可能減少電網對昂貴發電單元的依賴，并減少無功補償裝置的使用。這就需要電網根據自身的負荷狀況、可再生能源的發電狀況以及 V2G 單元可用容量等信息，事先計算出對各 V2G 單元的有功和無功需求，并給出合理的電價。

對此問題的處理可以分為兩種方式，第一種是由電網直接對接入的每臺電動車連同其他發電單元進行統一調度，采用智能的算法來控制每臺汽車的V2G 運行。第二種方式是在電網與電動汽車群之間建立一個中間系統。該中間系統將一定區域內接入電網的電動汽車組織起來，成為一個整體，服從電網的統一調度。這樣電網可以不必深究每臺電動車的狀態，只需根據自己的算法向各個中間系統發出調度信號（包括功率的大小、有功還是無功以及充電還是放電等），而對電動汽車群的直接管理，則由中間系統來完成。4.1.2 從用戶角度分析

電動汽車 V2G 的智能充放電管理策略描述的是這樣一個過程：中間系統根據電動汽車的充電需求對能量進行合理的供應，同時根據電網需求將電動汽車能量反饋給電網。對于每一臺與電網相連的電動汽車而言，一方面要通過 V2G 來提供輔助服務，另一方面還要從電網獲取能量為電池充電。但是，不論是提供輔助服務（放電）還是從電網獲取能量（充電），其過程并不是隨意地，毫無限度的，它需要實時考慮電動汽車當前及未來的狀況，如電池 SOC、未來行駛計劃、當前的位置、當前電力價格以及連網時間等信息。這樣做是為了在保證正常行駛的前提下使用戶獲得最優。

對于電動汽車智能充放電管理策略的研究，主要涉及如何對各電動車進行協調充電；制定管理策略尋找最大化車主利益的最優方案，例如在電價便宜時為電動車充電，電價昂貴時向電網提供服務。大多數管理策略只適用于 V2G 運行的某一方面，有的適用于頻率調節，有的適用于調峰，并沒有提出一個統一的策略。4.2 V2G 雙向充電器

要使電動汽車實現 V2G，需要在電網和汽車

間配備雙向的智能充電器。此雙向充電器必須具有為電動汽車電池充電的功能，同時產生最小的電流諧波，也應具有根據調節向電網回饋能量的能力。

一般來講，雙向充電器由濾波器、雙向 DC-DC變換器以及雙向 AC-DC 變換器組成。當充電器工作于電池充電模式時，交流電首先通過濾波器濾除不期望的頻率分量，然后通過雙向 C-DC 變換器將交流整流成直流。由于雙向 AC-DC 變換器的輸出電壓可能與直流儲能單元的電壓不匹配，還需要一個雙向 DC-DC 變換器來保證合適的充電電壓。當變換器工作于電池放電模式時，其過程則恰好相反。

5.結論

隨著電網負荷的快速發展,電網峰谷差逐年增大,電網調峰壓力越來越大。如今大力開發和利用新能源的發展戰略進一步加大了各電網的調峰和調頻的難度。V2G技術給未來電網的調峰和調頻問題開辟了新思路。

目前，我國正大力發展電動汽車產業，考慮到 現階段我國智能電網的發展水平，V2G 的發展可適當參考以下兩條建議：

（1）在建設電動汽車基礎設施過程時，盡量考慮V2G因素，建設方便于V2G技術的設施。

（2）建立 V2G 試點工程，進行適當宣傳，使廣大電動汽車用戶了解V2G技術的益處。參考文獻

[1] 錢科軍，周承科，袁越.純電動汽車與電網相互關系的研究現狀[J].電網與清潔能源，2010, 26(11): 1-7.[2] 楊健，王媚，張屹，等.電動汽車動力電池參與電網 調 峰 的 應 用 [J].華 東 電 力，2010，38(11): 1685-1687.[3] 廖強強，周國定，葛紅花，等.車網互聯（V2G）支持高峰電力的技術經濟分析[J].中國電力，2012,45（4）：93-95.[4] KEMPTON W, TOMIC J.Vehicle-to-grid power fundamentals: Calculating capacity and net revenue ［J］.Journal of Power Sources,2005,144（1）:268-279.[5] Turton H, Moura F.Vehicle-to-grid systems for sustainable development: an integrated energy analysis[J].Technological Forecasting and Social Change, 2008, 75(8): 1091-1108.

第三篇：土木工程學科前沿論文

對于土木工程學科大家了解多少呢？知道怎么樣書寫土木工程的論文嗎？以下是小編精心準備的土木工程學科前沿論文，大家可以參考以下內容哦！

[摘 要]當代社會科技飛速發展，需要更多的創新實踐才能跟上國際競爭的步伐。新的國際形勢對土木工程學科本科生培養提出了新的要求：學好基礎知識，培養科創意識，培養科創能力，興趣驅動，自主實踐。

[關鍵詞]土木工程；本科生；科創能力

一、學好基礎知識

土木工程學科屬于一個傳統的技術行業，對學生工程素質和基礎知識的要求很高。對于本科低年級學生，學好基礎知識特別重要。首先是數學，比如高等數學、線性代數、概率論與數理統計等科目，都是未來學習、研究、工作的基石，是解決問題的基本工具。其次是力學，理論力學、材料力學、結構力學這三門課程一般院校都開設。力學是以數學為工具、解決工程問題的理論基礎。特別是材料力學和結構力學與土木工程學科的其他專業課、專業基礎課聯系緊密，也是土木工程學科未來發展的理論基石之一。數學和力學在該學科中扮演了非常重要的角色，決定了對專業中遇到的復雜問題的理解深度和尋求解決辦法的途徑。還有其他基礎課程也是非常重要，比如畫法幾何、計算機基礎理論、建筑材料等。其他一些專業基礎課：混凝土基本理論、鋼結構等都是本行業最重要的基本理論。[1] [2] [3]只有扎實學好基礎理論知識，穩扎穩打，并不斷拓寬視野，才可能為未來創新意識形成打下根基。

二、培養科創意識

現代社會發展到今天，各個方面的技術都已經有了很高的水平，日常生活也都變得很便捷，但是仍然存在許多未知領域，因而科技創新仍然非常重要，特別是有助于解決生活實際問題的創新、探索人類未知領域的創新。可以說，當今時代是一個迫切需要創新的時代。土木工程學科大學本科生在學校里學習的知識，基本都是成熟的理論，那么在日常教學工作中注重科創意識的培養就顯得很重要。

首先，教學過程中引導學生思考。在教學課程時，注意已經掌握的知識和正在學習的知識的融會貫通，引導學生運用學習過的知識來解決遇到的難題，特別是思考是否可以采用別的課程、跨學科的知識理論來解決新問題。比如大學物理學習時，與中學不同的是，速度都是與時間相關的變量，是隨著時間時刻變化的，那么中學時采用的辦法速度等于距離除以時間就無法適用了，怎么解決這個難題呢？在此時引導學生考慮采用數學方法來思考問題，可以考慮用積分知識來解決：將距離看成是時間的函數，那么問題就迎刃而解。在這個教與學的過程中，不斷提出新問題，督促并訓練學生思考問題尋求解決辦法，逐步培養學生的科創意識。

其次，在教學過程中注重培養學生發散思維，打破成規尋求解決難題的辦法。現代社會的高度發展非常需要跨學科的知識來解決問題，而我們的本科生教育往往都是在“專業”領域內學習，所以有必要采取一些方法來訓練學生“用工科的頭腦思考問題，用文科的方法解決問題”，對現存理論和做法更多采用“Critical Thinking”的批判思維模式。比如在混凝土基本理論課程的學習中，混凝土的徐變是隨著時間延長而不斷變化的，而且是前期徐變快，以后很慢，這就聯想到了自然界中生物的生長曲線，兩者有許多相似之處。[4] [5] [6]采用了這樣有意識的培養發散思維的方法，也許以后學生在研究混凝土的理論時，還會有更多的聯想和更大膽的假設，這就為未來科創意識的形成奠定先期基礎。

三、培養科創能力

工程實踐是高校教育的重要環節，對于培養大學生的科創能力有著非常重要的意義。傳統的土木工程學科人才培養模式都是專業課帶動實踐的形式，而這種模式并不利于科創能力的培養。采用需求驅動工程實踐的反向知識傳播模式更有利于學生探索和創新。這種教學方法就是教師提出問題，也就是實際工程需求，然后指導學生運用各種專業知識尋求解決辦法，通過實踐驗證辦法的可行性，從而獲得答案。在這個過程中，學生是積極主動的學習態度，并動手實踐，運用多元化的知識來解決老師提出的問題。比如在土木工程本科教學的專業實踐課中，教師提出工程實際需求是：輕質高強濾水型混凝土的研制。教師指導學生從材料方面、力學性能方面、施工便利性等方面考慮，學生對材料進行選擇、對配合比進行設計和親自制備試塊并測試性能，整個過程中學生查資料、動手操作，充分發揮了學生的積極主動性，培養了學生解決實際工程問題的能力和創新能力，學生也從中獲得解決問題后的心理成就感。

科技創新的過程，必然要經歷多次反復實踐，在這個過程中，要經得起失敗的考驗。實際上科創過程同時也是承受風險的過程，如果每一個項目都成功了，那么必然是選擇了回避風險、創新價值不高的項目。在土木工程學科本科生的教學過程中，要注重培養學生正確看待挫折與失敗，在教學過程中有目的的設計一些實踐環節鍛煉學生心理承受能力。如在研制新型濾水型混凝土的工程中，讓學生自己設計配合比和選擇材料，做出試塊來試驗，經過反復多次的比對，最后才達到理想的目標，其中經歷了多次失敗。在不成功的試塊試驗過程中，學生總結了經驗教訓，積累了經驗，心理承受能力得到了鍛煉，這些都是學生未來發展的寶貴財富。

當今時代是科技時代，同時也是互聯網時代，年輕的大學生們都喜歡上網沖浪，大量的日常信息和知識都來自于互聯網。源于這樣的背景，大學教育也無法回避互聯網，只能利用網絡創造更好更優的環境，使其為教育服務。土木工程學科是一門古老的學科，在如今的互聯網時代，教師們也要運用互聯網思維模式，引導學生從網絡中學習、從海量的互聯網信息中獲取需要的知識，培養學生利用互聯網的開放模式、互動模式進行思考，更快獲得科創能力所需的各類知識。比如在土木工程學科教學過程中，教師提出了工程實踐需求：輕質高強濾水型混凝土的研制。學生在材料選擇、試件測試等環節都遇到了難以逾越的難題，此時教師指導學生運用互聯網，學習MOOC（慕課）課程，并通過社交媒體同遠在大洋彼岸的研究同行進行交流，一步步尋找解決的辦法。學生在這個過程中不斷學習，將大量的課余時間投入與項目相關的知識學習中，不斷積累豐富，逐漸有了比較清晰的創新想法。其實，互聯網對于年輕的大學生來說，是一把雙刃劍：可以方便獲得所需知識，同時也是需在海量信息篩選過程中耗費時間。教師在這個環節起到較重要的作用，利用自身科研經歷，可以幫助學生較快從網絡中選擇正好需要學習的材料，從而少浪費時間。互聯網的利用，在培養學生科創能力方面可以較常規課堂教學培養模式更快捷的獲得知識，并開闊了學生視野，更容易形成創新的想法。

四、興趣驅動，自主實踐

土木工程學科本科生接受了科創意識的培養，具備了一定的科創能力，一部分學生對創新創業、科學研究或創造發明有著濃厚的興趣。此時可借助學校開展的各種大學生創新活動體系平臺，由相關領域的指導教師進行引導，自主選題、自主設計、自主組織實踐，開展一系列的項目實施過程，促進大學生創新思維和創業實踐能力的提升。在這個自主實踐過程中，指導教師的作用是組織有序開展活動，創造活動所需的條件，在關鍵問題上加以把關指導，幫助學生實現他們的創新想法；學生處于主導地位，他們有自己的“New idea”，并親自動手實踐，一步步解決難題后接近了自己的理想。在學生的興趣驅動下進行的科創活動，學生自己內心是興奮的，一旦成功不但可以創造價值，還可以收獲社會認可度。

五、結語

當今社會科技突飛猛進，想要在激烈的國際競爭中站穩腳跟，靠的是知識經濟，靠的是不斷的創新。只有培養當代大學生的科創能力，一代人接一代人的不懈努力，中華民族才可能屹立于世界民族之列。

[ 注 釋 ]

[1] 劉漢龍，李英民，陰可，等.重慶大學土木工程學科特色及人才培養實踐[J].高等建筑教育，2015（4）：9-12.[2] 張麗娟.美國STEM學科高等教育女生人數不足的相關研究[J].大學教育，2015（6）：164-165.[3] 王宇輝.土木工程專業土力學課程的教學探索[J].山西建筑，2015（28）：246-248.[4] 王英，劉建新，趙人達.大跨橋梁預應力損失綜合值法計算模型研究[J].世界橋梁，2011（5）：48-51.[5] 王英，彭麗，李文婷，尹鑄華.鋼拱橋自振模態多因素敏感性分析[J].上海師范大學學報（自然科學版），2014（1）：105-110.[6] 王英，孫利民.大跨連續剛構橋材料參數模態敏感性分析[J].廣西大學學報（自然科學版），2015（1）：142-148.

第四篇：機械工程材料論文

機械工程材料發展現狀嘆息

摘要：機械工程材料沒具有廣泛的用途，在國民經濟中占有極其重要的地位。本文對此類材料的現階段的發展現狀進行探析。

關鍵詞：工程材料金屬高分子復合材料陶瓷材料發展現狀探析

前言：材料是人類賴以生存和發展的物質基礎,是人類文明的重要里程碑,當今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發展的物質基礎,人類先后經歷了:石器時代——鐵器時代——鋼鐵時代（高分子時代 半導體時代 先進陶瓷時代 復合材料時代）,這說明以學一種類材料為主導的時代已經一不復返了。材料的發展已進入豐富多采的時代，而以保護資源、環境和生態為目的的材料設計思想已形成新的潮流，即“生態環境材料”。

一、金屬材料依然在材料家族中占有統治地位

金屬材料是指由金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬間化合物和特種金屬材料等。

人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。現代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。我們對金屬材料的認識應從以下幾方面開始：

1．1 分類：

金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。

①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90％以上的工業純鐵，含碳 2％～4％的鑄鐵，含碳小于 2％的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。

②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數小。

③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料，以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金，以及金屬基復合材料等。

1．2性能

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學性能也叫機械性能。

材料的工藝性能指材料適應冷、熱加工方法的能力。

1.3 生產工藝：

金屬材料生產，一般是先提取和冶煉金屬。有些金屬需進一步精煉并調整到合適的成分，然后加工成各種規格和性能的產品。提煉金屬，鋼鐵通常采用火法冶金工藝，即采用轉爐、平爐、電弧爐、感應爐、沖天爐(煉鐵)等進行冶煉和熔煉；有色金屬兼用火法冶金和濕法冶金工藝 ；高純金屬以及要求特殊性能的金屬還采用區域熔煉、真空熔煉和粉末冶金工藝。金屬材料通過冶煉并調整成分后，經過鑄造成型，或經鑄造、粉末冶金成型工藝制成錠、坯，再經塑性加工制成各種形態和規格的產品。對有些金屬制品，要求其有特定的內部組織和力學性能，還常采用熱處理工藝。常用的熱處理工藝有淬火、正火、退火、時效處理（將淬火后的金屬制件置于室溫或較高溫度下保溫適當時間，以提高其強度和硬度）等。1.4 主要優勢：

①、金屬材料的力學性能全面，可靠性高，使用安全； ②、具有良好的溫度使用范圍；良好的工藝性能； ③、儲量豐富，適合大規模應用

金屬材料，尤其是新型金屬材料在目前的情況下，應用較為廣泛，前景依然不錯，這種

狀況將持續很長時間，非金屬材料的研究進展將決定這種狀態的時間長短。下面詳細介紹下鋼鐵、鎂及鎂合金、鋁及鋁合金、稀有金屬等金屬材料在現階段的發展狀況

1.5 鋼鐵材料

自工業革命以來，鋼鐵一直是人類使用的最重要的材料，是國家工業化的基礎，鋼鐵的生產能力是一個國家綜合實力的重要標志。目前世界鋼鐵產量仍然在逐年增長。

中國鋼鐵工業協會秘書長戚向東說：在2005年鋼鐵行業還是要把嚴格控制固定資產的投資作為一項首要的任務，同時進一步提高鋼鐵行業運行的質量和效益。

鋼鐵工業發展的趨勢

產品結構在變化：板材、管材、帶材等高附加值產品的比重大幅增長

產業集中度進一步提高：產鋼500萬噸以上的企業由13家增加到15家，占全國鋼產量的45%

主要應用領域：作為工業中最重要的材料，在未來很長的一段時期內，鋼鐵材料的主導地位仍將難以動搖。

電力系統：工業鍋爐、熱交換管道、大型轉子和葉輪等 汽車工業：主要結構件、車床與機械工業

鐵路與橋梁、船舶與海上鉆井平臺、兵器工業：坦克、大炮、槍械 石油開采機械及輸油管道、化工壓力容器、建筑鋼筋和構架、1．6 鎂及鎂合金

鎂由于其優良的物理性能和機械加工性能，豐富的蘊藏量，已經被業內公認為最有前途的輕量化材料及21世紀的綠色金屬材料，未來幾十年內鎂將成為需求增長最快的有色金屬。

1、汽車、摩托車用鎂合金

汽車、摩托車等交通類產品用鎂合金，鎂作為實際應用中最輕的金屬結構材料，在汽車的減重和性能改善中的重要作用受到人們的重視。世界各大汽車公司已經將鎂合金制造零件作為重要發展方向。行家預測，在未來的7-8年中，歐洲汽車用鎂將占總消耗量的14%，預計今后將以15%的速度遞增，2005年將達到20萬噸。

2、電子及家電用鎂合金

汽車行業對鎂合金的大量需求，推動了鎂合金生產技術的多項突破，鎂合金的使用成本也大幅度下降，從而促進了鎂合金在計算機、通訊、儀器儀表、家電、醫療、輕工等行業的應用發展。其中，鎂合金應用發展最快的是電子信息和儀器儀表行業。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上電磁屏蔽、散熱和環保方面的考慮，鎂合金成了廠家的最佳選擇。另外，鎂合金外殼可使產品更豪華、美觀。在電子信息和儀器儀表行業的鎂合金制品的單位重量和尺寸不如汽車零部件，但它的數量大、覆蓋面廣，其用量也是巨大的。所以，近幾年電子信息行業鎂合金的消耗量急劇增加，成為拉動全球鎂消耗量增加的另一重要因素。

1．7 鋁及鋁合金

鋁合金具有密度小、導熱性好、易于成形、價格低廉等優點，已廣泛應用于航空航天、交通運輸、輕工建材等部門，是輕合金中應用最廣、用量最多的合金。隨著電力工業的發展和冶煉技術的突破，其性價比大為提高，目前交通運輸業已成為鋁合金材料的第一大用戶。在世界范圍內，交通運輸業已成了鋁材的第一大用戶，2001年交通運輸業消耗鋁占全世界原鋁產量的27.6%，有些國家達30%以上。隨著交通運輸業現代化進程的加快，鋁及鋁合金材料在航空航天和汽車三大領域的應用日益增加。

第五篇：機械工程結業論文

機械工程概論結業論文

我對學習機械類專業的認識和打算

機械工程學院工業0901***學號：0911031**

關鍵詞：機械工業設計 結業論文 MIT

論文摘要：

經過一個學期的學習我明確了機械工程是關于研究、設計、制造和運用各類機器和機械設備的工程科學，涉及的范圍非常廣泛。近年來，隨著其他科學的發展，尤其是微電子技術、信息科學、材料學迅猛發展，機械工程學科與高科技融為一體。在加深對機械類專業認識的同時也增加了我對學習本專業的興趣和積極性。下面我將從機械工程總體概述、對自己所學專業的看法和打算以及美國機械工程名校麻省理工學院的介紹三個方面來闡述我對學習機械類專業的認識和打算。

正文：

業素質方面要做到一個有激情有思想、嚴謹而務實、溝通又懂得協作等各方面能力過硬的機械工程師。

第二部分我對自己所學機械類專業-工業設計的看法和打算

21世紀高素質的學生要具備三個基本特性：判斷力、知識和智慧。具備和發展良好的批判能力和理性推理能力，不但可以深入了解各種科學方法，而且能獲得、評價和使用信息，從而提出和解決生活中存在的各種各樣的復雜問題。發展良好的判斷力，可以形成適應巨大變革的靈活性和自信心，批判性地思考道德和倫理問題，有效地與他人交流，更好地與他人共事。在某一領域不但要有廣博的基礎知識，而且還必須具有一定的理論深度和實踐經驗，才能把這種知識同社會的重大問題相互聯系起來，對科技與社會間的互動有充分認識。————這一段話是對所有在讀大學生的要求，它的每一個字每一句話更是對學習工業設計專業的學生們的提醒與鞭策，不知不覺一年的時光已接近尾聲，回想這一年我們學到什么感觸破頗深，看到這句話時更是感到自己的不足與以后需奮斗的目標。在這里我將就自己在一學年里對本專業的認識和看法進行闡述和分析。

設計是研究形態或樣式變化和規律的一門學科，研究非物質包括功能和形態的生成及其感受。從某方面說，人人都是設計師，人們都在自覺或不自覺地運用設計，在創造或改進周邊的一切事與物，并作出判斷和決定。設計是能解決人與自然，人與社會，人與自身之間的種種矛盾，達到更高的探索、追求和創造。我想作為一個設計師時刻謹記“從人的需要出發，又回歸于人”的設計哲理，不斷提升自己的專業素質與個人能力。

現代工業設計研究領域廣泛涉及到人們生活的各個方面，以工業設計的對象來劃分，傳統上，通常分為視覺傳達設計、產品設計、環境設計、而現代工業設計的特征主要表現在時代性、創新性、市場經濟性、科學與藝術結合性和人-機-環境系統性。同時現代工業設計的各種定義很多，但需要指出的是產品設計是工業設計的核心。現代社會要求我們在設計的過程中不僅要滿足人們的需求也要我們必須 提高對全球物質和環境的保護意識（整體道德規范），給整個人類社會、個人和集體都帶來利益和自由，在世界進入全球化時也應支持文化的地域性和多樣性（文化道德規范）等等。

21世紀是高科技、高經濟水平和高生活質量的現代化社會，因此對我們這些未來年輕的工業設計師來說是一個更加嚴峻地挑戰。現在的工業設計不再僅僅是視覺上給人以享受，而是要從視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等多方位給人以全新感受，產品、服務、圖形、室內設計和建筑設計等都可在其中發生。；工業設計師也不再與工程師和商務管理者分別獨立工作，而是三者協調成為一個團體聯合對產品進行設計，這些也促使了現代工業設計更進一步的發展。

在本學期里我們漸漸接觸了自己的專業課程，學到了許多新的知識，從工業設計的概念到設計方法和工業設計歷史進程，還包括了現代令人耳目一新的設計理念。從各個方面使我們對自己所學專業有了一個全新的認識。在此我想談談個人對我們這個機械類專業的認識和看法。首先，我明確了設計理論前提，如設計必須符合人的生理和心理的需求，并使人能夠接受。同時認識到設計是一種創造性行為，需要我們根據對現實的觀察、對未來的想象，獨特地去創造性的構思與設想。設計來源于市場的需求，并是市場的產物。工業設計正在快速變成關鍵的財富。它是一個商業策略和行為，是獲取產品和服務增值的方式，是建立和擴展品牌的有力武器，是贏得全球市場的重要商務工具。總而言之，設計是對現實的觀察及實化，也是對虛擬世界的構思與創作，它是質詢和刺激其他學科的永久源泉，因此，作為機械工程的一個專業類別它對機械工業有這不可估量的促進作用。我想訓練有素的設計師必須能夠使用圖紙、模型和軟件等表現形式，甚至是口頭描述準備好的清晰而簡潔的建議，因此我們要成為一名合格的設計師就必須從現在開始學好每一門課程，同時提高我們自身各方面的能力。

作為一名學習工業設計的學子，未來的任務很重，但我有信心使中國從制造大國成為一個設計大國。我會為自己選擇的專業做好一切，盡自己的全力去學好它，這將是我在未來四年里為之

奮斗的動力和目標！

第三部分美國名校麻省理工學院的介紹

麻省理工學院的基本情況及其成就

美國麻省理工學院英文名為Massachusetts Institute of Technology。座落于馬薩諸塞州—波士頓，是美國及世界理工大學之首冠，有“世界理工大學之最”的美名。麻省理工1865年創建于波士頓，1961年遷到現在所在的坎布里奇。麻省理工學院占地168英畝，校園位于查爾斯河，靠劍橋市一側，延續約一英里，中央校區由一組互相連通的大樓組成，設計者為建筑家維爾斯、波斯維斯（Wells Boswerth）。互相連通的設計是為了人們方便往來于各個院系之間。2007年萬維網的世界大學排名里作為科技寵兒搖籃的麻省理工以壓倒性的勝利排名世界第一。泰晤士報教育增刊的世界大學排名，麻省理工學院總平均排名世界第二，僅次于哈佛大學，在科學技術方面排名世界第一，工程科學方面排名世界第二，自然科學方面世界排名第五，社會科學方面排名世界第七。麻省理工學院設立了五個學院，并擁有八個頂尖的研究所，120多年來，該校一直是工程教育界的巨擘，美國星戰計劃的高級雷達電子裝置，就是由該學院研究的。至2007年，先后有78位諾貝爾獎得主曾在麻省理工學院學習或工作過。近一個世紀來的發展，麻省理工學院已經發展成全世界極為重要的高科技知識殿堂及研發基地。麻省之名也蜚聲海外，成為世界各地莘莘學子心向神往、趨之若鶩的科學圣殿。

麻省理工學院的辦學理念和課程概述

MIT開設的課程適用于培養機械師、土木工程師、建筑師、礦冶工程師和實用化學師，學院起初以理工科為主，雖然后來增設人文、社會科學等系科，但它仍保持了其純技術的特色，主要培養工程師和技術人員，其辦學方向是把理論科學和應用科學的教育與研究結合起來，注重培養學生的創新、獨立研究及工程能力，設有一系列的實踐創新能力培養項目。MIT作為一所新型大學于1865年建立時就既重視基礎理論知識又強調實際的操作能力。首任院長羅杰斯認為，學生應當從實在的數據中了解具體的結論。“通過實驗進行教學”是羅杰斯的教育信條。他強調積極主動的學習，讓學生尋找新的信息，因而把個人的經驗轉化成知識。另一方面麻省理工學院雖然是一所著名的理工學院，但它并不忽視人文學科的教育，科技與社會科學之間的相互影響早已為MIT所承認。學院越來越重視文科教育，目的顯而易見，教育應使個體能力有效地參與集體文化和熟練的技術結合在一起。

在MIT，通識教育與專業教育相結合，為本科生提供了一種平衡的教育。MIT認為僅發展熟練的技術是不夠的，高等教育應使個體有能力和有效地參與集體文化因而一種整合的教育計劃仍是MIT本科教育的原則。在MIT，“越少是越多”指導著本科生課程的設置，給予學生基礎知識以幫助他們進行終身的自我教育。更好地學習和掌握有限的基本概念與專業主題比掌握一堆事實更有助于培養未來的專家。盡管內、外部的壓力要求MIT拓寬課程，但MIT仍強調基本原理，不增加課程量。與此同時，MIT對整體課程也不斷地進行評定和修改。

MIT鼓勵學生以企業家式的精神進行有創造性的努力以產生新的制度和解決方法。學生為了求知而進行研究同應用知識使之服務于社會的觀念相配合導致了從實驗室產生的大部分成果都能應用于現實世界。高等教育的目的是培養高素質的學生，造就一批有批判性的、對做任何事都追求優秀的知識分子，這也是 MIT的使命和所追求的目標。正規學習與非正規教育的結合有力地促進了MIT對這一使命的完成，為MIT贏得了聲譽。

MIT依據其在自然科學、工程學、建筑學、人文科學和社會科學以及管理學等方面的實力，致力于對學生進行科學和技術知識的教育，通過優秀的教育、研究和公共服務來為社會做貢獻，這一使命是通過創建者的遠見卓識和后繼者們“識時務者為俊杰”的辦學理念以及理工與人文融通，博學與專精兼取，教學與實驗并重的辦學方針來實現的。其校訓為:Mens et Manus(Mind and Hand)既學會動腦，又學會動手。學院認為在工業社會，學生從趨向于有用目標的動力中獲益，即所謂的實用知識的教育價值觀。學院還聘請了一些有創新意識的教授，他們帶來了新的教學方

法和模式。正是因為學院的辦學宗旨和這些革新者不斷給麻省理工注入新的活力，這里才成為新思想、新方法和新活力的源泉。社會所需要的知識越來越多，MIT的教育重點也時刻在變，但“有用”始終是MIT的核心。也正是這一價值觀使MIT把重心放在有利于促進科技發展的領域，為社會的利益而發現和應用知識是MIT的中心使命。學院還于2002年實行了開放式課程網頁，當時公布了500門課程（到2006年底，已開放2000門課程），以期建立全球統一的知識庫，讓全球各地的使用者，可以透過網絡了解各項專業知識內容，以獲得寶貴資訊，此項舉措獲得全世界各地學者高度贊揚。

麻省理工的課程安排融入了其辦學理念和教學方針，注重學生理論學習與實踐的相互作用，將人文思想與科技進步結合一處，尋求創新，不斷催生著一批又一批綜合素質過硬、專業技術夠強的時代精英。

附：MIT制定的未來的發展戰略：吸引最優秀的學生和教師，給他們提供有刺激性的和有效的生活與學習環境；致力于研究基礎科學，但應在把研究、學習和行動整合成一體的新模式中處于領先地位；致力于學術、探究和批判精神，并擅長把工業、政府和學術界聯合起來，共同探索、解決世界面臨的主要問題；繼續保證藝術、人文學科和社會科學方面的強大計劃；致力于擴大技術上和管理上的能力，但要考慮到道德和倫理問題；把服務于國家作為首要的和最重要的原則，但要認識到這需要全球性的參與、合作與競爭；開拓新的財政來源，增加公民、聯邦政府和商業界對科學、技術、研究和高等教育的理解與支持，吸引私人投資的增加。

美國大學生是怎樣學習的美國的大學可說是美國生活最充滿活力的部分。師生們經常聚在一起研討社會問題、學術理論、個人學習等等。大學里更加自由和提倡學習的自主性與實踐性。圖書館幾乎是不關閉的，閱覽室分為多種，每個人都可以根據個人學習狀態、自己愛好或者方便的不同時間段進入自己學習狀態，以期達到最好的學習效果。在美國大學里都有學生自己組成的學術活動空間，在這里一切由學生自己支配，完全可以自由的發表自己的看法和見解，在各種活動實踐中達到運用知識的目的。

美國大學生每學年需要閱讀很多書，老師通常不講解書的內容，而是在課堂上提問和讓學生提問并講解，而相關提問和講解與更多的書籍相關聯，如果不自覺閱讀，幾乎不可能進入知識系統。所以大量閱讀是美國大學生學習中不可或缺的一部分。此外，還有到各地和各國體驗生活的實踐旅程，到異地觀察生活，感受文化，學會與差異相處，生活的一切都得自己動腦動手。由此看來美國大學生的學習生活不僅是讀書，往往涉及到如何學會社會人生，體驗生活復雜和學會把生活搞好。生活和學習一體的實踐，令學生們對于經濟和知識和社會體制，都有深入地體驗和思考，并且因而可以和學習互動，這也是為什么在美國的大學課堂上，老師會更多傾聽學生提問和自己解答，因為學生和老師一樣，都是知識的生產者和反思者，而不是被動接受者。

作為大學生活不可或缺的一部分課外活動也在美國大學生的學習生活中扮演了一個重要角色，在美國課外活動主要是指社團活動、文娛活動、宗教活動、社交活動等等，這些活動往往都是鍛煉個人能力的好去處。美國大學生的學習生活是多姿多彩的，但同時又是忙碌的，通常他們要不停的應對教授布置的作業和課程設計。美國大學生對于論文選題的選擇，不僅與個人興趣相關，更與國際形勢需要相關，一些學生們甚至把中國問題研究當成自己的論文方向。

不管怎么說，目前我們的教學模式還與美國存在差異，我們能做的就是取長補短，在了解美國大學生的學習生活后更多的去關注對我們有益的方面并吸納為已用，這才是明智者該做的！

參考文獻和注釋：主要參考文獻為宗培言、從東華《機械工程概論》，黃毓瑜《工業設計概論》