机械工程学科前沿论文(起机方向)

第一篇：机械工程学科前沿论文(起机方向)

机械工程学科前沿

内容名称： 起重机方向 院 系： 机械学院 班 级： 研1402班 姓 名： 李启宇 学 号： S20140162 授课教师： 徐格宁 时 间： 2015.7.6

太原科技大学

一、起重机概述

起重机含塔式移动式)是建筑行业的主要设备。起重机的发展在我国已经有近五十年的历史,五十多年来.基本的机械结构(工作装置、回转装置,行走机构等).就其形式和外观形状没发生显著变化,这是由于起重机的基本工作原理和性能没有本质的改变估计在以后,这三个主要方面也不会有本质的变化。1.1起重机起源

起重机源于西欧后经原苏联,传入我国;从整个发展过程看国内的塔式起重机.履带起重机.虽然品种很多,但是大部分都是仿制国外样机,测绘而成,因此.在设计过程中存在“复制有余创新不足”的现象。这与当前形势是不适应的,与国家科技工作的指导方针是相违背的,为此,必须加强自主创新设计出具有自己知识产权的起重机,将是摆在目前设计工作者、教育工作者的首要任务。1.2与国外的差距

我国起重机与国外相比.存在四大差距:(1)规模差距起重机属于小批量产品,不易实现规模化生产.而规模小就难以实现规模效益使研发、销售、服务等整个价值链规模偏小。(2)吨位差距德国利渤尔公司生产的履带起重机,吊重能力为350一1200t,吊重高度可达226m最大工作半径为164m。世界上的塔式起重机最大吊矩达,500tm。

(3)性能差距国产品牌的可靠性,结构性能,整机性能还有待进一步完善提高。(4)销售差距国外销售额太小,应多向国外销售特别是向发展、发达国家销售,占领国际市场。1.3起重机的发展方向

起重机涉及到相关的配套件有发动机、电动机、材料、控制元件、液压元件;在设计技术上,涉及到控制技术、液压技术;在设计理论上涉及到设计原理、固体力学、结构力学、优化理论、统计动力学等。起重机总体性能先进与否,不但是一个国家工业水平的体现.也是一个国家科学技术水平发展过程的体现。起重机的发展应朝着大型化和高精尖方向发展。其发展方向基本分为大型化、信息化、智能化、数字化、网络化。

二、太原科技大学校史

太原科技大学创办于1952年的山西省机械制造工业学校。1953年学校划归国家机械工业部，并更名为太原机械制造学校。1960年：学校升格太原重型机械学院。1965年：大连理工大学（起重运输专业）、沈阳工业大学（起重运输专业）并入太原重型机械学院。2004年：太原重型机械学院更名为太原科技大学。2004年：山西综合职业技术学院化工分院，并入太原科技大学。

科大机械学院现有机械设计制造及其自动化（包括起重运输机械、工程机械、冶金机械、矿山机械、机械制造工艺与设备、流体传动与控制六个专业方向）、机械电子工程、车辆工程和工业设计4个本科专业。其中，机械设计制造及其自动化专业为“国家管理的专业点”、“全国高等学校特色专业建设点”、山西省首批“本科品牌专业”，该专业于2011年通过国际工程教育专业认证，是当时普通本科院校中第一个通过认证的机械类专业。该专业在为我国重大技术装备制造业，特别是为起重运输和工程机械行业培养了大批高级工程技术人才，形成了鲜明的专业特色。拥有机械工程一级学科博士学位授予权（2013年参加教育部第三轮学科评估，在102家参评单位中，综合评价位列第43位），机械工程一级学科硕士学位授予权，农业机械化工程二级学科硕士学位授予权。

学院现有机械实验教学示范中心（国家级实验教学示范中心），机械设计基础实验教学中心（山西省本科高校基础课示范实验室）、山西省虚拟仿真实验教学示范中心“起重运输与工程矿山机械虚拟仿真实验教学示范中心”。机械工程实验中心；拥有太原科技大学-太原重型机械集团-国家级大学生校外实践基地。另有多台特色实验设备和系统，为人才培养、科学研究提供了良好的条件。

太原科技大学材料科学与工程学院设有材料成型及控制工程、焊接技术与工程、冶金工程、材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料物理等9个本科专业（方向），现有国家特色专业1个，山西省特色专业2个。学院研究生培养设有“材料科学与工程”一级博士点学科（包括材料学、材料加工工程、材料物理与化学等二级学科）和“钢铁冶金”二级硕士点学科，还具有“材料工程”领域的工程硕士授予权。其中“材料加工工程”为原机械部重点学科、山西省重点学科。

学院拥有“冶金设备设计理论与技术重点实验室”省部共建国家重点实验室培育基地、“重型机械教育部工程研究中心、4个省级工程中心和5个研究所等科研与研究生培养机构。其中博士生导师11人，硕士生导师67人，在校博士研究生35人，硕士研究生247人。学院是中国机械工业教育协会材料加工工程教学指导委员会副主任、中国塑性工程学会常务理事、大锻件学术委员会主任、山西省锻压学会理事长、山西省铸造学会和焊接学会副理事长等挂靠单位。

近年来，学院以“建设高水平教学研究型学院”为发展目标，在学科建设、科学研究及人才培养等重点工作中取得了标志性成效。学院近5年承担国家“973”、国家科技重大专项、国家自然科学基金重点项目等国家级项目及山西省重大科技专项等省部科研课题200余项，获得国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖1项，在大型轧钢成套装备、材料加工设备与集成制造技术、大型锻造理论与新技术、轻质高强金属结构材料和功能材料等方面形成了鲜明的特色和优势。

二、全生命周期的起重机的绿色化展望 1.教授内容

徐教授主要从“基于起重机全生命周期绿色化思路”方面进行了深入的分析与讲解。随着我国不可再生能源的不断消耗；资源危机意识的不断加深，产品的绿色化设计及生产理念应运而生。对于机械行业而言，提倡产品的全生命周期绿色生产显得尤为重要。徐教授指出，起重机械的绿色化必须从设计阶段抓起，通过设计创新支撑。徐教授还对我国和日本的垃圾分类处理方法进行分析对比，说明我国在能源的利用率方面还有很大的上升空间。同时，通过对传统的起重机械与绿色化产品的对比，指出绿色设计生产对节约能源有着重大贡献。

近10年来，我国起重机械制造行业发展迅速，年均增长约20%。但是过分追求速度和规模也造成了行业产能过剩、结构不合理、产品同质化等暗伤，这种情况在过去两年表现得非常明显，给行业造成了 很大的压力。

徐老师介绍，起重机械是现代化生产不可缺少的组成部分，为促进社会进步，助力经济发展，减轻劳动强度，提高劳动生产率，起到 了重大作用。在从原材料到产品的生产过程中，起重机械的物料搬运量通常是产品重量的几十到数百倍。据工业部门统计，机械加工业每生产1吨产品，需要在加工过程中搬运50吨物料，在铸造过程中搬运 80 吨物料。起重运输费用在传统行业中也占有较高的比例，如机械制造业的起重运输费用占全部生产费用的 15%-30%，冶金行业占 35%-45%，交通运输行业占总运输费的 30%-60%。因此，起重机械自身技术的发展及能效的提升不仅关系到起重机械的转型升级，也影响到其他领域的生产效率提升。

目前，中国起重机械行业的发展模式仍比较粗放，技术创新能力薄弱，产品设计仍然缺乏绿色、轻量化的意识，总体上仍然大而不强。徐老师指出，借助高端制造发展的东风，通过产业升级和技术进步，催生起重机械向高端化发展，对起重机械行业而言，既是机遇，更是 挑战。

起重机械作为解放人类自身的一种物料搬运装备，随着人类的需求和时代的发展，有一个从低端到中端再到高端的技术发展过程。在 设计之初，人们对起重机械的思考只有一个，那便是如何搬运物料。随着科学与技术的发展，人们对起重机械有了更多的要求，徐老师认为绿色、轻量化便是起重机械未来高端化发展的一个重点。在徐老师眼中，起重机械的绿色、轻量化体现在其机械制造的全生命周期内。从设计之初，就应该有绿色、轻量化的意识，并将此贯 彻到整个起重机械的使用过程中。徐老师举例说：“以厂房内的桥式起重机为例，由于技术的进步，目前吊运车的体积已经大大缩小。吊 车体积缩小，吊梁高度可随之降低，厂房高度也可以降低，进而厂房建设的成本也可减少。不仅实现了起重机械的绿色、轻量化，而且可 以节约建筑材料。”他认为，对起重机械的绿色、轻量化评价不仅包括其由于某一项技术的创新而带来的机械自身的节能降耗，还要包括其对整体项目的节能降耗的贡献。“一些人对起重机械的质量判断存在误区，认为用材多、体积大的起重机械质量相对较好。但实际不然。” 徐老师解释道，“我们自主设计的桅杆式起重机，真正体现了绿色、轻量化的理念，我们在原有桅杆式起重机的基础上，增加了 1 个装置，其倾覆力矩增加了不到40%，但承重量增加了 100%。也就是说，现在只需要不到 1 个半的起重机原材料，就可以制造出1个相当于2个起重机承重量的起重机。”

2.全寿命起重机

2.1起重机能耗的分析

任何设备在整个生命周期中所有能耗由设计、制造、使用、维护环节中需要的能耗组成。在上述生命周期各个阶段中，使用阶段的能耗是最大的。起重机的能耗状况也这样，在起重机使用阶段能耗最多。根据相关文献，起重机使用阶段主要的能耗因素有起重机自身的因素和起重机的使用情况。2.2起重机自身的能耗因素

起重机处于工作阶段时总是伴随着能量的输入、损耗、回收和输出。输入的能量一般由电网提供电能，输出的能量机构载重的消耗的位移能，能量的损耗包括起重机自身的一些部件。起重机自身的能耗因素主要包括起升机构的能耗、小车运行机构的能耗和大车运行机构的能耗。小车的起升机构是用来升降重物的，是起重机的重要组成部分之一。通用起重机都是采用电动的起升机构，小车的起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒、定滑轮和钢丝绳等零部件。在起重机处于工作状态时，所需要的动力由电机提供，经过小车起升机构中的机械传动装置，将电机提供的动力最终传递给卷筒组，通过卷筒组上的钢丝绳和滑轮组对重物进行升降，达到起升机构升降的目的。在此工作过程中通过开发先进的监测设备，测量各个零部件的功率损耗。起重机的小车运行机构能够使重物横向运动，主要包括的零部件有传动轴、大齿轮、小齿轮、减速器、电动机、制动器、轴承、主动车轮联轴器、半齿联轴器、补偿轴。在桥式起重机处于工作状态时，所由电动机提供需要的动力，经过机械传动装置，将动力传递到减速器的高速轴端，并经立式三级减速器把电动机的高转速降低到所需的转速后再由低速轴端输出，又通过补偿轴、半齿联轴器、半联轴器与小车主动车轮轴连接，从而带动小车主动车轮的旋转，达到小车横向运送重物的目的。在此工作过程中通过开发先进的监测设备，测量各个零部件的功率损耗。起重机大车运行机构是使起重机沿着轨道做水平方向的运动，包括的零部件主要有从动车轮、主动车轮、联轴器、传动轴、减速器、全齿联轴器、电动机、制动器、开式齿轮、轴承、联轴器、补偿轴。大车行驶的动力由电动机发出，经过机构的机械系统，最终把动力传递到起重机的大车主动车轮组，带动其旋转，完成纵向运行吊物的目的。在此工作过程中通过开发先进的监测设备，测量各个零部件的功率损耗。

3.展望

从起重机能耗出发，分析了起重机在不同工况下的能耗状况，并在分析的基础上建立了基于全生命周期的起重机节能评价指标体系。后期需要开展的工作如下: 1)通过监测设备，测定所列指标的能耗；2)利用粗集理论计算起重机指标的权重； 3)基于模糊优选模型进行起重机节能评价；4)开发基于 WEB的起重机节能评价系统。

第二篇：学科前沿讲座论文

研究生课程论文

课程名称：学科前沿讲座

姓名：臧宁宁 学号：1049731602549 学院：汽车工程学院

专业：车辆工程专硕

班级：163班

2016年 12 月 28 日

车网互联（V2G）技术浅析

臧宁宁

（武汉理工大学汽车工程学院；车辆工程163班；1049731602549）

摘要：针对城市高峰电力负荷大、持续时间短的特点，采用车网互联（V2G）模式，通过电动汽车集群晚间低谷充电，白天停驶时反馈给电网以支持高峰电力负荷，有利于城市电网削峰填谷，并提高能源利用效率。文章首先介绍了V2G研究的意义及其经济性，而后介绍了V2G的试现方法，V2G研究的关键问题：智能管理策略、双向充电器，最后对我国V2G技术的进一步发展提出了相关建议。

关键词：V2G：实现方法；智能管理策略；双向充电器

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

电动汽车以电为动力，作为智能电网的重要组成部分，其动力电池可以理解为电网中一个移动的分布式储能单元，具有清洁、高效、环保等特点。由此形成了“车—电”互联(Vehicle to Grid，简称V2G)的概念，即车辆与电网在受控状态下，实现能量、信息双向互动，将动力电池看成不仅是车辆的动力源，也是重要的移动储能介质。当车载动力电池需要充电，则电能从电网流向汽车。当汽车暂停使用时，也可以把车载电池中的电能反送给电网系统。电动汽车V2G充放电模式的应用，是电动汽车能源供给体系中的重要形式之一，也是智能电网建设的重要内容。采用 V2G 模式可对电网起到削峰填谷的作用，从而减少电力建设投资，提高能源利用效率。

图1.1 电网供应图

1.V2G研究的意义

现在的电网实际上效率并不是非常高，因为一是成本较高，再就是容易造成浪费。图1.1和1.2是电网的供应和需求图，将两图进行对比，可以看出：在用电高峰期，电网的供应难以满足需求，一般采用增建调峰电厂或调峰机组解决；而在用电低谷时，大量的电力被浪费。

图1.2电网需求图

V2G的核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲，如图2所示。当电网负荷过高时，由电动汽车储能源向电网馈电；而当电网负荷低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费。通过这种方式，电动汽车用户可以在电价低时，从电网买电，电网电价高时向电网售电，从而获得一定的收益。

图2 V2G示意图

现在，插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（EV）正慢慢进入市场。当这些汽车的数量足够大时，其电池的总容量是相当巨大的，因而可以将其作为电网以及可再生能源系统的缓冲。但是，电动汽车并不能随意地、毫无管理地接入到电网中，这是因为如果电网正处于峰值负荷需求，大量汽车的充电要求必然会对电网产生极其严重的影响；对于汽车而言，除了为电网提供辅助服务外，还必须能够满足日常的行驶需求。因此在向电网馈电的过程中，还必须兼顾汽车自身的能量存储状态，以避免影响汽车的正常使用。综合上述两个方面，非常有必要对电动汽车 V2G 进行研究，协调汽车与电网间的充电和放电，使得既不会影响电网的运行，也不会限制汽车的正常使用。

2.V2G的经济性

《车网互联（V2G）支持高峰电力的技术经济分析》一文中，以带有 30 k W·h 动力电池的电动车集群集中放电来支持上海地区 12 h 的800 MW 高峰电力为例，通过V2G 模式中成本和收益的经济核算，发现电动车主和电网企业都能从 V2G 模式中受益。

文章还对V2G技术的环保价值进行了评估。通过 V2G 模式，一方面可以提高火电机组的发电效率和输配电设备的利用效率，减少发电和输电设备的投资；另一方面还可以提高可再生能源的使用比例。就纯电动车使用而言，其过程是零排放，既无 CO2排放，也无污染物排放。目前我国 70%-80%的电力来自煤电，电动车使用电力驱动间接上还是产生 CO2和污染物排放，如果把煤电的生产环节考虑在内，其 CO2排放量仍然保持在 120 g/km 左右。通过 V2G 模式可以提高能源利用效率，增加可再生能源电力的比例，从而减少二氧化碳和污染物的排放。因此与风能、太阳能一样，V2G 模式是一种节能、环保、可持续发展的模式。

3.V2G的实现方法

根据应用对象的不同，可以将 V2G实现方法分成四类。

3.1集中式的 V2G 实现方法

所谓集中式的V2G是指将某一区域内的电动汽车聚集在一起，按照电网的需求对此区域内电动汽车的能量进行统一的调度，并由特定的管理策略来控制每台汽车的充放电过程。由于此种方式采用统一的调度和集中的管理，可以实现整体上的最优，例如通过先进的算法可以计算每台汽车的最优充电策略，保证成本最低及电力最优利用。3.2自治式的 V2G 实现方法

自治式 V2G 的电动车经常散落在各处，无法进行集中的管理，因而一般采用车载式的智能充电器，它们可以根据电网发布的有、无功需求和价格信息，或者根据电网输出接口的电气特征（如电压波动等），结合汽车自身的状态（如电池 SOC）自动地实现 V2G 运行。由于不受统一的管理，每台电动车的充放电具有很大的随机性，是否能保证整体上的最优还需进一步研究，此外，车载充电器还会增加电动汽车的成本。3.3基于微网的 V2G 实现方法

基于微网的 V2G 实现方法，实际上是将电动汽车的储能设备集成到微网中，它与前边两种实现方法的区别在于，这种 V2G 方法作用的直接对象不是大电网，而是微网。微网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微网内部电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必需的控制；微网相对于外部大电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。

3.4基于更换电池组的 V2G 实现方法

基于更换电池组的 V2G 实现方法，其源于更换电池组的电动汽车供电模式。它需要建立专门的电池更换站，在更换站中存有大量的储能电池，因而也可以考虑将这些电池连到电网上，利用电池组实现 V2G。这种方法的原理类似于集中式 V2G，但是管理策略上会有所不同，因为电池最终是要用来更换的，所以必须确保一定比例的电池电量是满的。它的实现迫切需要统一电池及充电接口等部件的标准。

4.V2G研究的关键问题

4.1智能管理策略

4.1.1 从电网角度分析

电网各个发电单元的作用不相同：容量较大的发电单元价格便宜，但是响应速度慢，适用于提供基本负荷；容量较小的单元价格昂贵，但响应速度快，一般用于峰值负荷。管理策略的制定就是利用 V2G 尽可能减少电网对昂贵发电单元的依赖，并减少无功补偿装置的使用。这就需要电网根据自身的负荷状况、可再生能源的发电状况以及 V2G 单元可用容量等信息，事先计算出对各 V2G 单元的有功和无功需求，并给出合理的电价。

对此问题的处理可以分为两种方式，第一种是由电网直接对接入的每台电动车连同其他发电单元进行统一调度，采用智能的算法来控制每台汽车的V2G 运行。第二种方式是在电网与电动汽车群之间建立一个中间系统。该中间系统将一定区域内接入电网的电动汽车组织起来，成为一个整体，服从电网的统一调度。这样电网可以不必深究每台电动车的状态，只需根据自己的算法向各个中间系统发出调度信号（包括功率的大小、有功还是无功以及充电还是放电等），而对电动汽车群的直接管理，则由中间系统来完成。4.1.2 从用户角度分析

电动汽车 V2G 的智能充放电管理策略描述的是这样一个过程：中间系统根据电动汽车的充电需求对能量进行合理的供应，同时根据电网需求将电动汽车能量反馈给电网。对于每一台与电网相连的电动汽车而言，一方面要通过 V2G 来提供辅助服务，另一方面还要从电网获取能量为电池充电。但是，不论是提供辅助服务（放电）还是从电网获取能量（充电），其过程并不是随意地，毫无限度的，它需要实时考虑电动汽车当前及未来的状况，如电池 SOC、未来行驶计划、当前的位置、当前电力价格以及连网时间等信息。这样做是为了在保证正常行驶的前提下使用户获得最优。

对于电动汽车智能充放电管理策略的研究，主要涉及如何对各电动车进行协调充电；制定管理策略寻找最大化车主利益的最优方案，例如在电价便宜时为电动车充电，电价昂贵时向电网提供服务。大多数管理策略只适用于 V2G 运行的某一方面，有的适用于频率调节，有的适用于调峰，并没有提出一个统一的策略。4.2 V2G 双向充电器

要使电动汽车实现 V2G，需要在电网和汽车

间配备双向的智能充电器。此双向充电器必须具有为电动汽车电池充电的功能，同时产生最小的电流谐波，也应具有根据调节向电网回馈能量的能力。

一般来讲，双向充电器由滤波器、双向 DC-DC变换器以及双向 AC-DC 变换器组成。当充电器工作于电池充电模式时，交流电首先通过滤波器滤除不期望的频率分量，然后通过双向 C-DC 变换器将交流整流成直流。由于双向 AC-DC 变换器的输出电压可能与直流储能单元的电压不匹配，还需要一个双向 DC-DC 变换器来保证合适的充电电压。当变换器工作于电池放电模式时，其过程则恰好相反。

5.结论

随着电网负荷的快速发展,电网峰谷差逐年增大,电网调峰压力越来越大。如今大力开发和利用新能源的发展战略进一步加大了各电网的调峰和调频的难度。V2G技术给未来电网的调峰和调频问题开辟了新思路。

目前，我国正大力发展电动汽车产业，考虑到 现阶段我国智能电网的发展水平，V2G 的发展可适当参考以下两条建议：

（1）在建设电动汽车基础设施过程时，尽量考虑V2G因素，建设方便于V2G技术的设施。

（2）建立 V2G 试点工程，进行适当宣传，使广大电动汽车用户了解V2G技术的益处。参考文献

[1] 钱科军，周承科，袁越.纯电动汽车与电网相互关系的研究现状[J].电网与清洁能源，2010, 26(11): 1-7.[2] 杨健，王媚，张屹，等.电动汽车动力电池参与电网 调 峰 的 应 用 [J].华 东 电 力，2010，38(11): 1685-1687.[3] 廖强强，周国定，葛红花，等.车网互联（V2G）支持高峰电力的技术经济分析[J].中国电力，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：土木工程学科前沿论文

对于土木工程学科大家了解多少呢？知道怎么样书写土木工程的论文吗？以下是小编精心准备的土木工程学科前沿论文，大家可以参考以下内容哦！

[摘 要]当代社会科技飞速发展，需要更多的创新实践才能跟上国际竞争的步伐。新的国际形势对土木工程学科本科生培养提出了新的要求：学好基础知识，培养科创意识，培养科创能力，兴趣驱动，自主实践。

[关键词]土木工程；本科生；科创能力

一、学好基础知识

土木工程学科属于一个传统的技术行业，对学生工程素质和基础知识的要求很高。对于本科低年级学生，学好基础知识特别重要。首先是数学，比如高等数学、线性代数、概率论与数理统计等科目，都是未来学习、研究、工作的基石，是解决问题的基本工具。其次是力学，理论力学、材料力学、结构力学这三门课程一般院校都开设。力学是以数学为工具、解决工程问题的理论基础。特别是材料力学和结构力学与土木工程学科的其他专业课、专业基础课联系紧密，也是土木工程学科未来发展的理论基石之一。数学和力学在该学科中扮演了非常重要的角色，决定了对专业中遇到的复杂问题的理解深度和寻求解决办法的途径。还有其他基础课程也是非常重要，比如画法几何、计算机基础理论、建筑材料等。其他一些专业基础课：混凝土基本理论、钢结构等都是本行业最重要的基本理论。[1] [2] [3]只有扎实学好基础理论知识，稳扎稳打，并不断拓宽视野，才可能为未来创新意识形成打下根基。

二、培养科创意识

现代社会发展到今天，各个方面的技术都已经有了很高的水平，日常生活也都变得很便捷，但是仍然存在许多未知领域，因而科技创新仍然非常重要，特别是有助于解决生活实际问题的创新、探索人类未知领域的创新。可以说，当今时代是一个迫切需要创新的时代。土木工程学科大学本科生在学校里学习的知识，基本都是成熟的理论，那么在日常教学工作中注重科创意识的培养就显得很重要。

首先，教学过程中引导学生思考。在教学课程时，注意已经掌握的知识和正在学习的知识的融会贯通，引导学生运用学习过的知识来解决遇到的难题，特别是思考是否可以采用别的课程、跨学科的知识理论来解决新问题。比如大学物理学习时，与中学不同的是，速度都是与时间相关的变量，是随着时间时刻变化的，那么中学时采用的办法速度等于距离除以时间就无法适用了，怎么解决这个难题呢？在此时引导学生考虑采用数学方法来思考问题，可以考虑用积分知识来解决：将距离看成是时间的函数，那么问题就迎刃而解。在这个教与学的过程中，不断提出新问题，督促并训练学生思考问题寻求解决办法，逐步培养学生的科创意识。

其次，在教学过程中注重培养学生发散思维，打破成规寻求解决难题的办法。现代社会的高度发展非常需要跨学科的知识来解决问题，而我们的本科生教育往往都是在“专业”领域内学习，所以有必要采取一些方法来训练学生“用工科的头脑思考问题，用文科的方法解决问题”，对现存理论和做法更多采用“Critical Thinking”的批判思维模式。比如在混凝土基本理论课程的学习中，混凝土的徐变是随着时间延长而不断变化的，而且是前期徐变快，以后很慢，这就联想到了自然界中生物的生长曲线，两者有许多相似之处。[4] [5] [6]采用了这样有意识的培养发散思维的方法，也许以后学生在研究混凝土的理论时，还会有更多的联想和更大胆的假设，这就为未来科创意识的形成奠定先期基础。

三、培养科创能力

工程实践是高校教育的重要环节，对于培养大学生的科创能力有着非常重要的意义。传统的土木工程学科人才培养模式都是专业课带动实践的形式，而这种模式并不利于科创能力的培养。采用需求驱动工程实践的反向知识传播模式更有利于学生探索和创新。这种教学方法就是教师提出问题，也就是实际工程需求，然后指导学生运用各种专业知识寻求解决办法，通过实践验证办法的可行性，从而获得答案。在这个过程中，学生是积极主动的学习态度，并动手实践，运用多元化的知识来解决老师提出的问题。比如在土木工程本科教学的专业实践课中，教师提出工程实际需求是：轻质高强滤水型混凝土的研制。教师指导学生从材料方面、力学性能方面、施工便利性等方面考虑，学生对材料进行选择、对配合比进行设计和亲自制备试块并测试性能，整个过程中学生查资料、动手操作，充分发挥了学生的积极主动性，培养了学生解决实际工程问题的能力和创新能力，学生也从中获得解决问题后的心理成就感。

科技创新的过程，必然要经历多次反复实践，在这个过程中，要经得起失败的考验。实际上科创过程同时也是承受风险的过程，如果每一个项目都成功了，那么必然是选择了回避风险、创新价值不高的项目。在土木工程学科本科生的教学过程中，要注重培养学生正确看待挫折与失败，在教学过程中有目的的设计一些实践环节锻炼学生心理承受能力。如在研制新型滤水型混凝土的工程中，让学生自己设计配合比和选择材料，做出试块来试验，经过反复多次的比对，最后才达到理想的目标，其中经历了多次失败。在不成功的试块试验过程中，学生总结了经验教训，积累了经验，心理承受能力得到了锻炼，这些都是学生未来发展的宝贵财富。

当今时代是科技时代，同时也是互联网时代，年轻的大学生们都喜欢上网冲浪，大量的日常信息和知识都来自于互联网。源于这样的背景，大学教育也无法回避互联网，只能利用网络创造更好更优的环境，使其为教育服务。土木工程学科是一门古老的学科，在如今的互联网时代，教师们也要运用互联网思维模式，引导学生从网络中学习、从海量的互联网信息中获取需要的知识，培养学生利用互联网的开放模式、互动模式进行思考，更快获得科创能力所需的各类知识。比如在土木工程学科教学过程中，教师提出了工程实践需求：轻质高强滤水型混凝土的研制。学生在材料选择、试件测试等环节都遇到了难以逾越的难题，此时教师指导学生运用互联网，学习MOOC（慕课）课程，并通过社交媒体同远在大洋彼岸的研究同行进行交流，一步步寻找解决的办法。学生在这个过程中不断学习，将大量的课余时间投入与项目相关的知识学习中，不断积累丰富，逐渐有了比较清晰的创新想法。其实，互联网对于年轻的大学生来说，是一把双刃剑：可以方便获得所需知识，同时也是需在海量信息筛选过程中耗费时间。教师在这个环节起到较重要的作用，利用自身科研经历，可以帮助学生较快从网络中选择正好需要学习的材料，从而少浪费时间。互联网的利用，在培养学生科创能力方面可以较常规课堂教学培养模式更快捷的获得知识，并开阔了学生视野，更容易形成创新的想法。

四、兴趣驱动，自主实践

土木工程学科本科生接受了科创意识的培养，具备了一定的科创能力，一部分学生对创新创业、科学研究或创造发明有着浓厚的兴趣。此时可借助学校开展的各种大学生创新活动体系平台，由相关领域的指导教师进行引导，自主选题、自主设计、自主组织实践，开展一系列的项目实施过程，促进大学生创新思维和创业实践能力的提升。在这个自主实践过程中，指导教师的作用是组织有序开展活动，创造活动所需的条件，在关键问题上加以把关指导，帮助学生实现他们的创新想法；学生处于主导地位，他们有自己的“New idea”，并亲自动手实践，一步步解决难题后接近了自己的理想。在学生的兴趣驱动下进行的科创活动，学生自己内心是兴奋的，一旦成功不但可以创造价值，还可以收获社会认可度。

五、结语

当今社会科技突飞猛进，想要在激烈的国际竞争中站稳脚跟，靠的是知识经济，靠的是不断的创新。只有培养当代大学生的科创能力，一代人接一代人的不懈努力，中华民族才可能屹立于世界民族之列。

[ 注 释 ]

[1] 刘汉龙，李英民，阴可，等.重庆大学土木工程学科特色及人才培养实践[J].高等建筑教育，2015（4）：9-12.[2] 张丽娟.美国STEM学科高等教育女生人数不足的相关研究[J].大学教育，2015（6）：164-165.[3] 王宇辉.土木工程专业土力学课程的教学探索[J].山西建筑，2015（28）：246-248.[4] 王英，刘建新，赵人达.大跨桥梁预应力损失综合值法计算模型研究[J].世界桥梁，2011（5）：48-51.[5] 王英，彭丽，李文婷，尹铸华.钢拱桥自振模态多因素敏感性分析[J].上海师范大学学报（自然科学版），2014（1）：105-110.[6] 王英，孙利民.大跨连续刚构桥材料参数模态敏感性分析[J].广西大学学报（自然科学版），2015（1）：142-148.

第四篇：机械工程材料论文

机械工程材料发展现状叹息

摘要：机械工程材料没具有广泛的用途，在国民经济中占有极其重要的地位。本文对此类材料的现阶段的发展现状进行探析。

关键词：工程材料金属高分子复合材料陶瓷材料发展现状探析

前言：材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑,当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础,人类先后经历了:石器时代——铁器时代——钢铁时代（高分子时代 半导体时代 先进陶瓷时代 复合材料时代）,这说明以学一种类材料为主导的时代已经一不复返了。材料的发展已进入丰富多采的时代，而以保护资源、环境和生态为目的的材料设计思想已形成新的潮流，即“生态环境材料”。

一、金属材料依然在材料家族中占有统治地位

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：

1．1 分类：

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

1．2性能

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。

材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

1.3 生产工艺：

金属材料生产，一般是先提取和冶炼金属。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼；有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理（将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间，以提高其强度和硬度）等。1.4 主要优势：

①、金属材料的力学性能全面，可靠性高，使用安全； ②、具有良好的温度使用范围；良好的工艺性能； ③、储量丰富，适合大规模应用

金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依然不错，这种

状况将持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。下面详细介绍下钢铁、镁及镁合金、铝及铝合金、稀有金属等金属材料在现阶段的发展状况

1.5 钢铁材料

自工业革命以来，钢铁一直是人类使用的最重要的材料，是国家工业化的基础，钢铁的生产能力是一个国家综合实力的重要标志。目前世界钢铁产量仍然在逐年增长。

中国钢铁工业协会秘书长戚向东说：在2005年钢铁行业还是要把严格控制固定资产的投资作为一项首要的任务，同时进一步提高钢铁行业运行的质量和效益。

钢铁工业发展的趋势

产品结构在变化：板材、管材、带材等高附加值产品的比重大幅增长

产业集中度进一步提高：产钢500万吨以上的企业由13家增加到15家，占全国钢产量的45%

主要应用领域：作为工业中最重要的材料，在未来很长的一段时期内，钢铁材料的主导地位仍将难以动摇。

电力系统：工业锅炉、热交换管道、大型转子和叶轮等 汽车工业：主要结构件、车床与机械工业

铁路与桥梁、船舶与海上钻井平台、兵器工业：坦克、大炮、枪械 石油开采机械及输油管道、化工压力容器、建筑钢筋和构架、1．6 镁及镁合金

镁由于其优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。

1、汽车、摩托车用镁合金

汽车、摩托车等交通类产品用镁合金，镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。行家预测，在未来的7-8年中，欧洲汽车用镁将占总消耗量的14%，预计今后将以15%的速度递增，2005年将达到20万吨。

2、电子及家电用镁合金

汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。

1．7 铝及铝合金

铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高，目前交通运输业已成为铝合金材料的第一大用户。在世界范围内，交通运输业已成了铝材的第一大用户，2001年交通运输业消耗铝占全世界原铝产量的27.6%，有些国家达30%以上。随着交通运输业现代化进程的加快，铝及铝合金材料在航空航天和汽车三大领域的应用日益增加。

第五篇：机械工程结业论文

机械工程概论结业论文

我对学习机械类专业的认识和打算

机械工程学院工业0901***学号：0911031**

关键词：机械工业设计 结业论文 MIT

论文摘要：

经过一个学期的学习我明确了机械工程是关于研究、设计、制造和运用各类机器和机械设备的工程科学，涉及的范围非常广泛。近年来，随着其他科学的发展，尤其是微电子技术、信息科学、材料学迅猛发展，机械工程学科与高科技融为一体。在加深对机械类专业认识的同时也增加了我对学习本专业的兴趣和积极性。下面我将从机械工程总体概述、对自己所学专业的看法和打算以及美国机械工程名校麻省理工学院的介绍三个方面来阐述我对学习机械类专业的认识和打算。

正文：

业素质方面要做到一个有激情有思想、严谨而务实、沟通又懂得协作等各方面能力过硬的机械工程师。

第二部分我对自己所学机械类专业-工业设计的看法和打算

21世纪高素质的学生要具备三个基本特性：判断力、知识和智慧。具备和发展良好的批判能力和理性推理能力，不但可以深入了解各种科学方法，而且能获得、评价和使用信息，从而提出和解决生活中存在的各种各样的复杂问题。发展良好的判断力，可以形成适应巨大变革的灵活性和自信心，批判性地思考道德和伦理问题，有效地与他人交流，更好地与他人共事。在某一领域不但要有广博的基础知识，而且还必须具有一定的理论深度和实践经验，才能把这种知识同社会的重大问题相互联系起来，对科技与社会间的互动有充分认识。————这一段话是对所有在读大学生的要求，它的每一个字每一句话更是对学习工业设计专业的学生们的提醒与鞭策，不知不觉一年的时光已接近尾声，回想这一年我们学到什么感触破颇深，看到这句话时更是感到自己的不足与以后需奋斗的目标。在这里我将就自己在一学年里对本专业的认识和看法进行阐述和分析。

设计是研究形态或样式变化和规律的一门学科，研究非物质包括功能和形态的生成及其感受。从某方面说，人人都是设计师，人们都在自觉或不自觉地运用设计，在创造或改进周边的一切事与物，并作出判断和决定。设计是能解决人与自然，人与社会，人与自身之间的种种矛盾，达到更高的探索、追求和创造。我想作为一个设计师时刻谨记“从人的需要出发，又回归于人”的设计哲理，不断提升自己的专业素质与个人能力。

现代工业设计研究领域广泛涉及到人们生活的各个方面，以工业设计的对象来划分，传统上，通常分为视觉传达设计、产品设计、环境设计、而现代工业设计的特征主要表现在时代性、创新性、市场经济性、科学与艺术结合性和人-机-环境系统性。同时现代工业设计的各种定义很多，但需要指出的是产品设计是工业设计的核心。现代社会要求我们在设计的过程中不仅要满足人们的需求也要我们必须 提高对全球物质和环境的保护意识（整体道德规范），给整个人类社会、个人和集体都带来利益和自由，在世界进入全球化时也应支持文化的地域性和多样性（文化道德规范）等等。

21世纪是高科技、高经济水平和高生活质量的现代化社会，因此对我们这些未来年轻的工业设计师来说是一个更加严峻地挑战。现在的工业设计不再仅仅是视觉上给人以享受，而是要从视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多方位给人以全新感受，产品、服务、图形、室内设计和建筑设计等都可在其中发生。；工业设计师也不再与工程师和商务管理者分别独立工作，而是三者协调成为一个团体联合对产品进行设计，这些也促使了现代工业设计更进一步的发展。

在本学期里我们渐渐接触了自己的专业课程，学到了许多新的知识，从工业设计的概念到设计方法和工业设计历史进程，还包括了现代令人耳目一新的设计理念。从各个方面使我们对自己所学专业有了一个全新的认识。在此我想谈谈个人对我们这个机械类专业的认识和看法。首先，我明确了设计理论前提，如设计必须符合人的生理和心理的需求，并使人能够接受。同时认识到设计是一种创造性行为，需要我们根据对现实的观察、对未来的想象，独特地去创造性的构思与设想。设计来源于市场的需求，并是市场的产物。工业设计正在快速变成关键的财富。它是一个商业策略和行为，是获取产品和服务增值的方式，是建立和扩展品牌的有力武器，是赢得全球市场的重要商务工具。总而言之，设计是对现实的观察及实化，也是对虚拟世界的构思与创作，它是质询和刺激其他学科的永久源泉，因此，作为机械工程的一个专业类别它对机械工业有这不可估量的促进作用。我想训练有素的设计师必须能够使用图纸、模型和软件等表现形式，甚至是口头描述准备好的清晰而简洁的建议，因此我们要成为一名合格的设计师就必须从现在开始学好每一门课程，同时提高我们自身各方面的能力。

作为一名学习工业设计的学子，未来的任务很重，但我有信心使中国从制造大国成为一个设计大国。我会为自己选择的专业做好一切，尽自己的全力去学好它，这将是我在未来四年里为之

奋斗的动力和目标！

第三部分美国名校麻省理工学院的介绍

麻省理工学院的基本情况及其成就

美国麻省理工学院英文名为Massachusetts Institute of Technology。座落于马萨诸塞州—波士顿，是美国及世界理工大学之首冠，有“世界理工大学之最”的美名。麻省理工1865年创建于波士顿，1961年迁到现在所在的坎布里奇。麻省理工学院占地168英亩，校园位于查尔斯河，靠剑桥市一侧，延续约一英里，中央校区由一组互相连通的大楼组成，设计者为建筑家维尔斯、波斯维斯（Wells Boswerth）。互相连通的设计是为了人们方便往来于各个院系之间。2007年万维网的世界大学排名里作为科技宠儿摇篮的麻省理工以压倒性的胜利排名世界第一。泰晤士报教育增刊的世界大学排名，麻省理工学院总平均排名世界第二，仅次于哈佛大学，在科学技术方面排名世界第一，工程科学方面排名世界第二，自然科学方面世界排名第五，社会科学方面排名世界第七。麻省理工学院设立了五个学院，并拥有八个顶尖的研究所，120多年来，该校一直是工程教育界的巨擘，美国星战计划的高级雷达电子装置，就是由该学院研究的。至2007年，先后有78位诺贝尔奖得主曾在麻省理工学院学习或工作过。近一个世纪来的发展，麻省理工学院已经发展成全世界极为重要的高科技知识殿堂及研发基地。麻省之名也蜚声海外，成为世界各地莘莘学子心向神往、趋之若鹜的科学圣殿。

麻省理工学院的办学理念和课程概述

MIT开设的课程适用于培养机械师、土木工程师、建筑师、矿冶工程师和实用化学师，学院起初以理工科为主，虽然后来增设人文、社会科学等系科，但它仍保持了其纯技术的特色，主要培养工程师和技术人员，其办学方向是把理论科学和应用科学的教育与研究结合起来，注重培养学生的创新、独立研究及工程能力，设有一系列的实践创新能力培养项目。MIT作为一所新型大学于1865年建立时就既重视基础理论知识又强调实际的操作能力。首任院长罗杰斯认为，学生应当从实在的数据中了解具体的结论。“通过实验进行教学”是罗杰斯的教育信条。他强调积极主动的学习，让学生寻找新的信息，因而把个人的经验转化成知识。另一方面麻省理工学院虽然是一所著名的理工学院，但它并不忽视人文学科的教育，科技与社会科学之间的相互影响早已为MIT所承认。学院越来越重视文科教育，目的显而易见，教育应使个体能力有效地参与集体文化和熟练的技术结合在一起。

在MIT，通识教育与专业教育相结合，为本科生提供了一种平衡的教育。MIT认为仅发展熟练的技术是不够的，高等教育应使个体有能力和有效地参与集体文化因而一种整合的教育计划仍是MIT本科教育的原则。在MIT，“越少是越多”指导着本科生课程的设置，给予学生基础知识以帮助他们进行终身的自我教育。更好地学习和掌握有限的基本概念与专业主题比掌握一堆事实更有助于培养未来的专家。尽管内、外部的压力要求MIT拓宽课程，但MIT仍强调基本原理，不增加课程量。与此同时，MIT对整体课程也不断地进行评定和修改。

MIT鼓励学生以企业家式的精神进行有创造性的努力以产生新的制度和解决方法。学生为了求知而进行研究同应用知识使之服务于社会的观念相配合导致了从实验室产生的大部分成果都能应用于现实世界。高等教育的目的是培养高素质的学生，造就一批有批判性的、对做任何事都追求优秀的知识分子，这也是 MIT的使命和所追求的目标。正规学习与非正规教育的结合有力地促进了MIT对这一使命的完成，为MIT赢得了声誉。

MIT依据其在自然科学、工程学、建筑学、人文科学和社会科学以及管理学等方面的实力，致力于对学生进行科学和技术知识的教育，通过优秀的教育、研究和公共服务来为社会做贡献，这一使命是通过创建者的远见卓识和后继者们“识时务者为俊杰”的办学理念以及理工与人文融通，博学与专精兼取，教学与实验并重的办学方针来实现的。其校训为:Mens et Manus(Mind and Hand)既学会动脑，又学会动手。学院认为在工业社会，学生从趋向于有用目标的动力中获益，即所谓的实用知识的教育价值观。学院还聘请了一些有创新意识的教授，他们带来了新的教学方

法和模式。正是因为学院的办学宗旨和这些革新者不断给麻省理工注入新的活力，这里才成为新思想、新方法和新活力的源泉。社会所需要的知识越来越多，MIT的教育重点也时刻在变，但“有用”始终是MIT的核心。也正是这一价值观使MIT把重心放在有利于促进科技发展的领域，为社会的利益而发现和应用知识是MIT的中心使命。学院还于2002年实行了开放式课程网页，当时公布了500门课程（到2006年底，已开放2000门课程），以期建立全球统一的知识库，让全球各地的使用者，可以透过网络了解各项专业知识内容，以获得宝贵资讯，此项举措获得全世界各地学者高度赞扬。

麻省理工的课程安排融入了其办学理念和教学方针，注重学生理论学习与实践的相互作用，将人文思想与科技进步结合一处，寻求创新，不断催生着一批又一批综合素质过硬、专业技术够强的时代精英。

附：MIT制定的未来的发展战略：吸引最优秀的学生和教师，给他们提供有刺激性的和有效的生活与学习环境；致力于研究基础科学，但应在把研究、学习和行动整合成一体的新模式中处于领先地位；致力于学术、探究和批判精神，并擅长把工业、政府和学术界联合起来，共同探索、解决世界面临的主要问题；继续保证艺术、人文学科和社会科学方面的强大计划；致力于扩大技术上和管理上的能力，但要考虑到道德和伦理问题；把服务于国家作为首要的和最重要的原则，但要认识到这需要全球性的参与、合作与竞争；开拓新的财政来源，增加公民、联邦政府和商业界对科学、技术、研究和高等教育的理解与支持，吸引私人投资的增加。

美国大学生是怎样学习的美国的大学可说是美国生活最充满活力的部分。师生们经常聚在一起研讨社会问题、学术理论、个人学习等等。大学里更加自由和提倡学习的自主性与实践性。图书馆几乎是不关闭的，阅览室分为多种，每个人都可以根据个人学习状态、自己爱好或者方便的不同时间段进入自己学习状态，以期达到最好的学习效果。在美国大学里都有学生自己组成的学术活动空间，在这里一切由学生自己支配，完全可以自由的发表自己的看法和见解，在各种活动实践中达到运用知识的目的。

美国大学生每学年需要阅读很多书，老师通常不讲解书的内容，而是在课堂上提问和让学生提问并讲解，而相关提问和讲解与更多的书籍相关联，如果不自觉阅读，几乎不可能进入知识系统。所以大量阅读是美国大学生学习中不可或缺的一部分。此外，还有到各地和各国体验生活的实践旅程，到异地观察生活，感受文化，学会与差异相处，生活的一切都得自己动脑动手。由此看来美国大学生的学习生活不仅是读书，往往涉及到如何学会社会人生，体验生活复杂和学会把生活搞好。生活和学习一体的实践，令学生们对于经济和知识和社会体制，都有深入地体验和思考，并且因而可以和学习互动，这也是为什么在美国的大学课堂上，老师会更多倾听学生提问和自己解答，因为学生和老师一样，都是知识的生产者和反思者，而不是被动接受者。

作为大学生活不可或缺的一部分课外活动也在美国大学生的学习生活中扮演了一个重要角色，在美国课外活动主要是指社团活动、文娱活动、宗教活动、社交活动等等，这些活动往往都是锻炼个人能力的好去处。美国大学生的学习生活是多姿多彩的，但同时又是忙碌的，通常他们要不停的应对教授布置的作业和课程设计。美国大学生对于论文选题的选择，不仅与个人兴趣相关，更与国际形势需要相关，一些学生们甚至把中国问题研究当成自己的论文方向。

不管怎么说，目前我们的教学模式还与美国存在差异，我们能做的就是取长补短，在了解美国大学生的学习生活后更多的去关注对我们有益的方面并吸纳为已用，这才是明智者该做的！

参考文献和注释：主要参考文献为宗培言、从东华《机械工程概论》，黄毓瑜《工业设计概论》