大学机械工程教学课件

机械工程塑造未来的力量导言机械工程的重要性机械工程定义计综应机械工程是设、制造和操作机械和设备的工程学科它合用物理设计数础识问题为学、学、材料科学等基知，解决实际工程作最古老、最对现贡应创详细规广泛的工程学科之一，机械工程代社会的发展献巨大用工程原理造新机械和系统，从概念到范制造将计转为产过选择产设化实际品的程，包括材料和生工艺控制预确保机械系统按期运行，包括自动化和精确控制维护与研究机械工程的重要性无处不在交通运输能源制造医疗产线汽车、高速列车、飞机、船舶的设发电厂设备、风力发电机、太阳能自动化生、精密机床、工业机计转换问题产产质与制造，提高运输效率和安全性装置，解决能源与利用器人，提高生效率和品量机械工程历史与发展机械工程的起源工业革命纪开标为现诞这时18世中期始的工业革命志着机械工程作代学科的正式生一期，蒸汽应产产渐劳机的发明与用极大地推动了生力发展，机械化生逐取代手工动为•詹姆斯•瓦特改良的蒸汽机（1769年）成工业革命的核心动力产数•纺织机械的发明使纺织业生效率提高十倍矿领术创•机床、冶金、业等域的技新•交通运输工具（蒸汽火车、轮船）的发展世纪创新与进步2011900-1920内莱现燃机的普及与汽车工业兴起；特兄弟成功实动力飞行21920-1940线产术福特流水生模式革新制造业；航空技快速发展31940-1960战军术进喷术二推动事技步；气发动机、核能技突破41960-1980进术创计辅计开应太空探索促材料与控制技新；算机助设始用51980-2000世纪挑战与机遇21数字化革命数孪术虚现现计应计字生技、拟实和增强实在机械设中的用；算机仿真计极大提高设效率和精度智能化转型应人工智能与机械工程深度融合；自主机器人、智能制造系统的广泛用可持续发展术环节计为环新能源技、保材料、能设成主流；循经济理念融入机械设计跨学科融合大学机械工程课程概览核心课程基础知识材料力学静机械设计•力学•动力学•机械原理计础•强度分析•机械设基计•变形算•机构学热力学•公差与配合热•力学定律传热•学热换•交器控制工程内•燃机原理流体力学•自动控制原理•PID控制静•流体力学•系统建模•流体动力学稳•定性分析层论•边界理•水力机械专业课程深入研究专业方向选择机器人学专开职规选择结计传大学机械工程业通常在第三学年始分方向，学生可根据兴趣和业划专进习机器人构设、运动学与动力学分析、感器与控制系统、智能算应不同的业方向行深入学法用选修课程汽车工程专课还选课计除必修业外，学生可修跨学科程，如电子学、算机科学、材料科学宽识养等，拓知面并培复合型能力盘计术汽车构造、发动机原理、底系统、车身设、新能源汽车技前沿技术课程航空工程结计进飞行原理、航空材料、飞机构设、推系统、飞行控制能源工程转换术应能源、发电技、可再生能源用、能源系统分析与优化实践环节动手能力基础实验验热验验验证论识验材料力学实、工实、流体力学实等，理知，掌握实方法课程设计计计计养计创维机械零件设、机械系统设、控制系统设等，培设能力和新思综合项目竞赛项创践杂问题养队协参与学科、研究目或新实，解决复工程，培团作能力企业实习关进习积验在机械工程相企业行实，了解行业实际需求，累工程经机械工程教学方法理论教学讲授与讨论传统讲授师讲识教系统解基本概念、原理和方法，建立知框架案例教学过论应通工程案例分析，帮助学生理解理在实际中的用研讨式教学组围绕专问题进讨论养维织学生业行，培批判性思翻转课堂课习课时问题讨论学生前自主学，堂间用于解决和深度实验教学动手实践演示实验师关键验过观现杂验教演示实程，学生察象，理解原理适用于复或危险的实验证实验验导书验证论识验学生按照实指操作，理知，熟悉基本实方法和技能综合实验综识较杂验养综应学生合运用多学科知，完成复的实任务，培合用能力设计性实验计验选择开问题养创学生自主设实方案，设备和方法，解决放性，培新能力项目教学综合应用项目式学习的特点问题为导•以真实工程向调队协•强学生自主探究和团作过阶•注重程管理和段性成果养综职养•培合能力和业素项目类型课项围绕单课内计项•程目一程容设的小型目竞赛赛赛竞赛•学科如机器人大、方程式车、智能车等创项报创产开•新目学生自主申的新性研究或品发产项问题•学合作目与企业合作解决实际工程项专养综过计目教学是机械工程业培学生合能力的重要手段，通设、制造和测试产将论识转为应真实的机械品，学生能够理知化实际用能力案例分析理论联系实际成功案例失败案例创新案例前沿案例项败讨颠创术绍续分析高铁、大型飞机等成功工程研究工程失案例（如桥梁坍塌、探覆性新和技突破的案介可持发展、智能制造等前沿计术创训创维养领目的设理念、技新和管理经设备故障），分析原因和教，培例，分析新思和方法，培学域的最新案例，拓展学生视野，验专习养责识创识趋势，激发学生的业自豪感和学学生的工程任感和风险意生的新意和能力把握行业发展动力机械工程教学资源实验室先进设备基础实验室验热验验验础测试材料力学实室、工实室、流体力学实室、电工电子实室，配备基设备和验实装置专业实验室验测验计验验专机械制造实室、精密量实室、机械设实室、控制工程实室，配备业仪器和设备创新实验室验验验进术开3D打印实室、机器人实室、智能制造实室，配备先技设备和发平台仿真中心计专软虚计配备高性能算机和业件（CAD/CAE/CAM），支持拟设、分析和仿真图书馆文献资料专业图书专领础论专识经典教材和著，涵盖机械工程各个分支域的基理和业知学术期刊内术报国外重要机械工程学期刊，如《机械工程学》、《Journal ofMechanicalDesign》等学位论文关专硕论术机械工程相业的士和博士学位文，展示学前沿和研究方法技术标准标标标导计过国家准、行业准和国际准，指工程设和制造程专利文献领专术创应机械工程域的利文献，展示技新和用案例线上资源数字化学习在线课程线课MOOC平台（如学堂在、Coursera）上的机械工程程，提供系统化识习的知学视频教程专软验频观业件操作、实演示、机械原理动画等教学视，直展示抽象概念虚拟仿真结过虚软习验机械构、制造程、工程系统的拟仿真件，提供沉浸式学体学习平台课资评师学校自建的教学管理系统，整合程源、作业价、生互动等功能机械工程的未来发展趋势智能化人工智能与机械工程的融合智能制造现产过数工业

4.0和智能工厂的兴起，实生程的高度自动化、字化和智能化先进机器人协疗专应作机器人、服务机器人、医机器人等业机器人的广泛用自主系统驾驶无人汽车、无人机、水下机器人等自主移动系统的发展智能决策习习计应机器学和深度学在机械设、优化和控制中的用可持续发展绿色能源与环保技术循环经济可持续设计产计资品设注重可回收性和可重复使用性，减少废产计虑产获源消耗和物生全生命周期设方法，考品从原材料取、过环制造、使用到回收的全程境影响可再生能源质术风能、太阳能、生物能等可再生能源技开应的发和用绿色材料能效提升轻生物基材料、可降解材料、量化材料的研发和应术用提高能源利用效率的技和方法，减少能源消耗和碳排放数字化虚拟仿真与数字孪生虚拟设计计辅计维数计现计基于算机助设CAD的三建模和参化设，实快速设迭代和优化仿真分析计术预测产有限元分析FEA、算流体动力学CFD等仿真技，品性能，数转计过传字化型使机械工程设和制造程发生根本性变革，从统的制造减少物理原型测试环转为验证质虚拟现实--修改循变模拟-优化-模式，大幅提高了效率和量术产计维训应VR/AR技在品设、装配模拟、护培中的用，提供沉浸式体验数字孪生虚镜时监预测状态物理实体的拟像，实控、和优化实际系统的性能和机械工程师的职业发展职业方向多样化的选择研究与开发术产开从事新技、新品、新工艺的研究和发工作师•研发工程术员•技研究创计师•新设设计与分析负责产组计机械品、系统或件的设和性能分析计师•机械设工程师•CAE分析工程计师•工艺设工程制造与生产产产线规质从事品制造、生划和量控制工作师•制造工程产•生主管质师•量工程技术管理负责术队项术技团管理、目管理和技决策术•技经理项•目经理监•工程总技能要求持续学习与发展专业知识论础专标术规专软扎实的机械工程理基和业技能；熟悉行业准和技范；掌握业件工具实践能力问题计产测试验证动手操作和解决能力；工程设和分析能力；品和能力创新思维创问题识续习应术批判性思考和造性解决；跨学科知整合；持学和适新技沟通协作书队领导有效的口头和面表达能力；团合作和能力；跨文化沟通和国际视野结语成为未来的机械工程师为专们满战时来师将作机械工程业的学生，你站在一个充机遇和挑的代未的机械工程仅专识还创维识不需要扎实的业知和技能，需要具备新思、跨学科视野和全球化意希过课习们对认识习热创望通本程的学，你能够建立起机械工程的全面，激发学的情和新的灵感展望机械工程，改变世界！创新是动力责任与使命终创战传师负术进机械工程的发展始伴随着新，勇于挑机械工程肩着推动技步、改善人类生师应环资统、突破边界是每一位机械工程有的精神活、保护境源的重要使命全球化视野师术竞在全球化背景下，机械工程需要具备国际视野和跨文化合作能力，参与全球技争与合作为工程之事，必本于道，而道必本于德——李冰。