机械工程导论

2016年，中国成为国际工程教育《华盛顿协议》的正式会员，这是我国工程教育专业质量实现国际实质等效，并进入全球“方阵”的重要标志。由此，中国作为工程教育大国已站在了新的历史起点上。为适应世界范围内新一轮科技革命和产业变革的需要，2017年*启动了“新工科”建设，加快发展新兴工科专业，改造升级传统工科专业，主动布局未来战略必争领域人才的培养等目标任务。这是使中国工程教育从全球工程教育改革发展的参与者向贡献者、引领者转变的重要举措。

 2018年5月28日，*总书记在中科院第十九次院士大会开幕会上发表重要讲话时指出： 进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期……科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运，从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。2019年7月24日，中央全面深化改革委员会第九次会议明确指出了科技伦理是科技活动必须遵守的价值准则。*总书记主持会议并发表重要讲话，为规范前沿科技发展指明了方向。
 现代工程所具有的科学与实践结合、综合与创新并举、经济效益和社会效益兼顾等特征，给我国走新型工业化道路和培养创新型工程技术人才提出了更高的要求。然而，对于刚刚进入大学校门的机械工程类专业学生来讲，“什么是机械工程”“为什么要选择机械工程”“机械工程师之路应该怎么走”等问题常使他们感到困惑。不少学生对学习机械工程提不起兴趣，学习基础课时不知道为何要学，选择专业时不知道什么专业更适合自己。因此，如何激发广大学生对机械工程专业的兴趣，并热爱所学专业，变“要我学”为“我要学”，变茫然地“被动学”为有目的地“主动学”，是国内外高等院校普遍关心的问题。同时，如何培养将客观规律（科学原理）转化为设计、规划及决策的工程型人才已成为高等学校的当务之急。
 本教材承担着让学生了解机械工程师应具备的工程素养、知识结构和历史担当以及培养学生对机械专业的兴趣和认同感的重任，传递“将公众的安全、健康和福祉置于首位”的责任意识。因此，作者团队总结多年教学经验，并调研学生培养的需求，在广泛征求专家意见的基础上，编写了这本《机械工程导论》。在保证教材体系完备、内容成系统的前提下，力求精练、深入浅出。让读者享有夜行得灯之惊喜、获吹糠见米之感悟是本书的基本追求。
 本书的编写得到了多位同行专家学者的鼓励、帮助和支持，近千名在校大学生试用了本书的初稿并提出了宝贵意见。在编写过程中，本书作者阅读参考了大量资料和文献。由于篇幅所限，不能一一署名标注，在此一并表示感谢。
 限于作者的水平，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请广大读者不吝指正。

 2021年9月

本教材紧密结合“工程教育专业认证”标准要求，以培养机械类专业学生的使命感、责任感及伦理意识为基本目标，系统地阐述了工程、技术、伦理等相关概念与知识。本教材主要内容包括科学技术与工程概论、机械工程师及其使命、现代机械设计理论与方法、现代制造模式与技术、现代测试技术与应用、科技创新与工程伦理等。全书充分吸收国内外科技成果，将基本概念、基础理论、工程实例、教学经验、科研成果融于一体，努力实现实用性、系统性和先进性，以行业技术发展需求为背景，力求使科技理论与工程实践相结合、思政教育与专业教育相贯通。

 本书内容新颖、体系完整，可作为普通高等院校机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、工业设计及相关专业公共基础课程的教科书，也可供从事机电领域的工程技术人员参考。

唐文献，博士，江苏科技大学教授，主要从事机械工程类专业的教学与科研工作。现任《内燃机学报》及《江苏科技大学学报（自然科学版）》编委，江苏省机械工程学会理事，《船舶工程》杂志审稿专家，是江苏省有突出贡献中青年专家、“六大人才高峰”高层次培养人选，出版著作3部。

第1章 科学技术与工程概论
1.1 大工程观教育
1.2 科学、技术与工程
1.2.1 科学、技术与工程的定义
1.2.2 科学、技术与工程的作用
1.2.3 科学、技术与工程的区别
1.3 工程学与机械工程
1.3.1 工程学
1.3.2 机械工程
1.3.3 工程与社会
1.4 国内外工程教育
1.4.1 国外工程教育模式
1.4.2 中国工程教育现状
1.5 机械工程人才的培养目标与要求
1.5.1 人才培养目标
1.5.2 专业知识能力要求
第2章 机械工程师及其使命
2.1 机械工程师
2.1.1 机械工程师及重要性
2.1.2 机械工程师的岗位职责与道德规范
2.1.3 机械工程师的职业道路
2.2 机械工程师的资格认证
2.2.1 国际注册机械工程师
2.2.2 中国机械工程师
2.3 机械工程师社团组织
2.3.1 机械工程师学会
2.3.2 中国机械工程学会
2.4 新时代机械工程师面临的挑战及其使命
2.4.1 工程领域面临的十四项挑战
2.4.2 机械工程师的使命
第3章 现代机械设计理论与方法
3.1 认识机械及其作用
3.1.1 风力机械
3.1.2 水力机械
3.1.3 热力发动机
3.2 现代产品或系统的设计过程
3.2.1 设计概述
3.2.2 设计过程
3.2.3 设计保护
3.3 现代设计理论与方法
3.3.1 现代设计基础理论
3.3.2 现代设计方法
3.4 现代设计工具
3.4.1 CAD技术与应用
3.4.2 CAE技术与应用
3.4.3 CAM技术与应用
3.5 设计标准与规范
3.5.1 通用标准
3.5.2 机械标准
3.5.3 船海规范
第4章 现代制造模式与技术
4.1 制造及其工艺装备
4.1.1 制造概念
4.1.2 制造装备
4.2 现代制造模式与系统
4.2.1 计算机集成制造系统
4.2.2 敏捷制造
4.2.3 可重构制造系统
4.3 先进制造技术与方法
4.3.1 先进制造技术及其特点
4.3.2 数控技术与装备
4.3.3 机器人技术与应用
4.3.4 特种加工技术与装备
第5章 现代测试技术与应用
5.1 测试技术的地位和作用
5.2 测试系统的组成及特点
5.3 测试技术应用
5.3.1 常用传感器
5.3.2 测试技术应用实例
第6章 科技创新与工程伦理
6.1 机械工程领域十大成就
6.2 机械工程新兴领域与热点问题
6.2.1 机械工程新兴领域
6.2.2 机械工程新兴领域的热点问题
6.3 守好科技创新的伦理之门
6.3.1 专家论“工程”与“创新”
6.3.2 科技创新与工程伦理
6.3.3 守好行业新技术研发的伦理之门
6.3.4 应对新经济挑战的工程人才培养新举措
附录 船舶与海工行业特点与技术发展趋势
参考文献