1.簡介

機械工程是一門涉及利用物理定律為機械系統(tǒng)作分析、設(shè)計、制造及維修的工程學科。機械工程是以有關(guān)的自然科學和技術(shù)科學為理論基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實踐中的技術(shù)經(jīng)驗，研究和解決在開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、運用和維修各種機械中的全部理論和實際問題的應(yīng)用學科。機械工程是工學研究生教育一級學科，工程研究生教育一個領(lǐng)域。

2.發(fā)展進程

17世紀以后，資本主義商品經(jīng)濟在英、法等國迅速發(fā)展，許多人致力于改進各產(chǎn)業(yè)所需要的工作機械和研制新的動力機械——蒸汽機。制作機械的主要材料逐漸從木材改為金屬。機械制造工業(yè)開始形成，并逐漸成為重要產(chǎn)業(yè)。機械工程從分散性的、主要依賴匠師個人才智和手藝的技藝發(fā)展成為有理論指導的、系統(tǒng)的和獨立的工程技術(shù)。機械工程是促成18～19世紀的工業(yè)革命和資本主義機械大生產(chǎn)的主要技術(shù)因素。

3.發(fā)展前景

機械工程一向以增加生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性，即以提高人類的利益為目標來研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來的時代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉?，治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟的目標任務(wù)。

4.生存環(huán)境

(1)人工智能

機械工程是傳統(tǒng)的工程技術(shù)。機械可以完成人用雙手和雙目以及雙足雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。人類已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。

人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。人工智能與機械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系。其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去，各種機械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制。人工智能消除了這個限制。機械工程可以充分利用這個新出現(xiàn)的巨大可能性。計算機科學與機械工程之間的互相促進，平行前進，將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。

(2)專業(yè)綜合化

19世紀時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科，被稱為民用工程，19世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入20世紀，隨著機械工 程技術(shù)的發(fā)展和 知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學科。這種分解的趨勢在20世紀中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達到了最高峰。由于機械工程的知識總量已擴大到遠 非一個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視 野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進步，對外界條件變化（新技術(shù)、新材料和新產(chǎn)品的出現(xiàn)、新的環(huán)境保護法規(guī)、原材料和能源供應(yīng)及價格的變動，以及個人的工作調(diào)動、職務(wù)提升等）的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè) 的專家們掌握的 知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不 利于繼續(xù)自學提高。因此自20世紀中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細的專業(yè)。

綜合－專業(yè)分化－再綜合的反復循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過程。但是，綜合的恢復，不能是現(xiàn)有專業(yè)的簡單合并，而是在更高一級上的綜合，其目的是為了能更好地發(fā)揮專業(yè)知識作用。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認識、理解其他學科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。正確地而不是教條主義地處理知識的綜合與專業(yè)的關(guān)系，是新的技術(shù)革命時代中培養(yǎng)機械工程人才的主要課題。綜合與專業(yè)是多層次的。在機械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識中，包括社會科學、自然科學和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。

(3)機電一體化

機電一體化技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品的統(tǒng)稱，是在機電產(chǎn)品中引入微電子元器件和技術(shù)之后形成的。機電一體化技術(shù)又稱機械微電子技術(shù)，是機械工程、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等多種技術(shù)融合成的一種系統(tǒng)技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品是運用機電一體化技術(shù)設(shè)計、生產(chǎn)的一種帶有軟、硬件系統(tǒng)的多功能的單機或成套裝置，通常由機械本體、微電子裝置、傳感器和執(zhí)行機構(gòu)等組成。機電一體化技術(shù)涉及的學科有機械工程（如機構(gòu)學、機械加工和精密技術(shù)等）、電工與電子技術(shù)（如電磁學、計算機技術(shù)和電子電路等）、共性技術(shù)（如系統(tǒng)技術(shù)、控制技術(shù)和傳感器技術(shù)等）。機電一體化產(chǎn)品主要有商品生產(chǎn)用（如機器人、自動生產(chǎn)線和工廠等）、商品流通用（如數(shù)控包裝機械及系統(tǒng)、微機控制交通運輸機具和數(shù)控工程機械設(shè)備等）、商品貯存銷售用（如自動倉庫、自動稱量和銷售及現(xiàn)金處理系統(tǒng)等）、社會服務(wù)性（如自動化辦公機械和醫(yī)療及環(huán)保等自動化設(shè)施等）和家庭、科研、農(nóng)林牧漁、航空航天及國防等用的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能和構(gòu)成、生產(chǎn)方式和管理體系等發(fā)生巨大變化。