学习机械工程概论对大学学习机械工程专业之意义

就像每个人有各自独特的世界观指导自己的日常生活行为，机械工程概论就像学机械的学生在这一方面的世界观和方法论。如果说数理化是将先辈得出的正确的理性化的数字化的世界观授予我们，那么机械工程概论就是将一个专业方面的总的知识体系授予我们，至于如何将这些理论现实化则又要用到我们所学的数理化内容。简单来说，前者为工具而后者是作为最高指导思想而存在。也就是说，要想在机械工程专业上获得相应创新成果、突破的话，少不了对总体系的了解。

在《机械工程概论》一书的语言当中如此写道“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，涉猎范围机器广泛”——这不是靠数学公式、物理定律、化学方程能推导出来的。学习数理化，我们得到的知识运算技巧，对于怎们将这些技巧应用在真正的机械生产制造上，我们可以很基础的先提出问题再假设再论证再实践再完工。比如说：如何铸造一颗质量上成的螺丝钉。难道我们要先自己用化学知识研究出一个螺丝钉的主要成分是什么，在用数学和物理对生产条件进行计算最终得到一个理论上的生产过程（知识理论，还没实践）——这样要花去多少时间？对于一个大学生来说，有这么多时间花在这种“为了理论（数理化）应用于实际（机械制造）”做出的所谓“生产科研”上吗？显然是不可能的。那么，我们所学习的《机械工程概论》则能为我们机械学院的学生省去这大笔的“无用功”。通过对总纲领的学习，先了解在机械制造方面现有的工艺水平以及生产条件和成果，在已有的基础上再将自己所学的理论工具应用于对现有机械制造的改进或者创新上。所以说，机械工程概论是将现有的生产体系介绍给学生，省去学生从零点起步（或者说工作时从最底层做起）的麻烦，是为了更好的帮助学生将年轻时期的黄金时间集中在不断地改进和创新上。

纵观书本，机械工程概论涵盖了从最初机械诞生以及发展历史、现今机械制造业工艺水平、对学生要求掌握的技术等等多方面内容。于是乎，机械工程概论还指导学生要学什么，什么是学生学了对机械制造有帮助的。同样对一刻螺丝钉，物理书上不会告诉你热力学定律什么时候要考虑在什么地方用，但是工程概论会告诉你。再比如说气焊（见书P141），相同的会应用到化学相关知识，在气体保护焊一小节当中“二氧化碳气体保护焊是利用co2作为保护气体的气体保护焊”——这个，至少目前我还没从材料化学课本上翻到过。也就是说，在我看来机械工程概论是类似于工作步骤指导的说明书，告诉我们机械生产中什么步骤要用什么工艺之类的问题。作为指引，机械工程概论才存在，作为课程加入到学生的教程当中。

我们看回教科书目录：一共十章，机械工程历史相关一章，机械分类两章，机械设计加工两章，机械材料三章，机械生产的经营管理（也就是材料、设计等成本、经销市场等）一章，教育现状以及中国机械学科分类一章。根据其中不同章节的分发，我们就能清楚的得出在机械工程的学习中，至少目前在中国，对材料相关的课程内容所占的比例是最大的。再结合实际的，我国在机械部件制造和生产上，部件的设计绝对不会比国外的东西缺乏吸引力，但是同样的设计却会有不一样的质量，为什么？因为材料。就好比近年来承压设备产品大型化、高参数化和高可靠性要求的趋势日益明显，千吨级的加氢反应器、二千吨级的煤液化反应器、上万立方米的天然气球罐、1000MW级超超临界发电锅炉，大直径的长输管线等已经在我国大量应用，承压设备在电力、石油化工、核工业、煤化工等领域中的应用条件也日趋苛刻。因此，耐高温、耐高压和耐强腐蚀的承压设备用材料的研制与开发近年来一直是承

压设备行业和金属材料制造业所面临的重大课题。对此，各国均投入了大量的人力物力进行相关的研究。目前，承压设备用材料的主要研究成果和技术进步表现在以下几个方面：1)材料的高纯净度2)新材料的不断出现、复合材料的使用3)材料的介质适用性4)材料的特殊技术要求5)更高强度材料的应用。据不完全统计，国内现有锅炉压力容器制造持证企业5000余家，其中压力容器企业3500余家，是名符其实的承压设备制造大国，承压设备产品年出口数十亿美元。我国也拥有全球最大的承压设备市场，有700余家境外锅炉压力容器企业持有中国特种设备进口许可证，进口产品以高附加值的承压设备为主，进口量相当可观。承压设备的主体是金属材料，承压设备竞争的核心是金属材料市场的竞争。欧盟、美国和日本等都拥有完善而又十分严格的压力设备用材料的市场准入制度，以保护其各自的金属材料工业。对于没有列入美国ASME规范的材料，要想出口美国用于建造压力容器，需经过ASIM 和ASME的严格评审，其申请需由用户和材料生产企业共同提出，程序繁杂，周期很长(中国目前只有16MnR获得批准)；欧盟颁布的压力设备指令(97/23/EC)规定，对于没有列入欧洲协调标准的压力设备用材料，由材料或设备制造商提出申请后，由指定机构负责检测和审查，在征得压力设备常设委员会的同意后，才能颁发压力设备欧洲材料批准书；欧盟、美国和日本在限制材料进口方面的普遍做法是：严格的审查程序和在相关标准中规定很高的技术指标。通过对国外技术测定的严格可见，任何机械产品，材料的质量是重中之重。这点我们能不可能光从学习工程材料这一学科上得出，但是机械概论一书很好的做到了这一点。也就是说，工程概论学科在课程安排上很好的为学生指名当今机械制造方面的重点。

承接上面，我们从《机械工程概论》一书中材料篇章介入。本章的内容先对工程材料的分类做了介绍，而后细分，开始对各种材料的应用领域作指导。比如第五章第一节中（P98-99）就列出了材料应用方面的详细列表——种类：普通地和晶结构钢牌号：9Mn2、10MnSiCu、16Mn、15MnTi 性能以及选用范围：强度较高，塑性良好，具有焊接性和耐蚀性，用于建造桥梁、车辆、船舶、锅炉、高压容器、电视塔等。同样的，把《工程材料》一书打开，它也同样做了材料的初步分类。但是，最明显的一点就是它仅仅列出了分类以及各种提取、冶炼、合成的技巧和原理，但是并没有真正详细说明哪种材料再现代机械制造当中是应用于哪个部分的。也就是说，光对比这两本书来说，我可以这么判定：专业书只告诉怎么做和为什么，而机械工程概论负责告诉你做什么。不过，由于机械设计、制图在机械工程专业上占有的比例仍然重大（姑且是比较我校对于机械工程学院中不同专业的划分以及高考录取分数线的不同来判断，工业设计班数量以及录取分数显然高于同样的农机班），而且比较其教科书而言也是同年所发课本当中最后的一本。不过很幸运的是，其中的内容也确确实实囊括的很丰富。技术有、国标有、强大的例图实例也有——但是反观“概论”，明显的从章节数上看来就少。就此看来，大学在课本的安排上很好的体现了互补这一概念。

综上，机械工程概论综合了学生在大学所需要学习的关于机械工程各方面的知识。并且，对于学生如何将所学的不同专业课知识投入应用做出了教育和指导。并且，或许是为了减轻不必要的课程负担，再结合了实际的大学课程内容，通过不同知识范畴的章节安排省去了已有的详细教育部分（机械设计），同时在缺少重点与先进机械制造业趋势相结合的科目上，融入了详细的讲解（如工程材料）。总的说来，机械工程概论就好比是学习机械工程的说明说一样。最终，要想在机械工程专业上获得相应创新成果、突破的话，少不了对总体系的了解。