机械工程技术史范文10篇

机械工程技术史范文篇1

一、机械的概念规定与机械技术史的范畴

1、机械的现代定义

研究机械工程技术史，首先需要明确机械的观念规定。在我国现代的机械学著作中，“机械”一词是机构（mechanism）和机器（machine）的总称。尽管各种机械的构造、性能和用途各异，但从它们的组成和运动形式来看，却有两个共同特征：

1）它们是一种人为的实物构件的组合。

2）它们各部分之间具有确定的相对运动。

凡同时具备上述两个特征的构件组合体便称为机构或机械。机器除了具备上述两个特征外，还必须具备第三个特征：能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能。所以机器是能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看，机构和机器并无区别，因此泛称它们为机械。

机构和机器的定义来源于西方机械工程科学，它们都是现代机械原理中的最基本的概念，但在现代西方机械学著作中，并没有一个作为机构（mechanism）和机器（machine）的总称的专门名词或术语。在日本的机械工学中，机械概念是如下定义的：①

凡符合下述三项条件的，则定义为机械。

①它是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。

②这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。

③把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。

这里，“机械”一词定义的是machine概念，这一定义与我国机械原理著作对机器的定义相同。mechanism一词，在日本机械工学中译为“機構”，或音译为メカニズム。

考虑到机构和机器均属现代机械学的基本范畴，我们采用能够同时涵盖机构和机器的机械概念，也是有其合理性的。

设计机械的目的是完成预定的机械运动及完成特定的动作，一般来说，一种复杂机械都由三大部分组成。一是原动部分，它是机械动力的来源。二是工作部分，它处于传动路线的终点，完成机械的预定动作。三是传动部分，它是把原动机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。近代机械中又有第四个部分，即自动控制部分。

2、机械的古代涵义及其演变

（1）中国古代文献中“机械”一词的涵义

“机械”一词由“机”与“械”两个汉字组成，探讨该词的涵义，首先须了解这两个字在古汉语中的意思。

“机”在古汉语中原指某种或某一类特定的装置，后来又泛指一般的机械。

古代常以“机”指弩上发箭的装置，即弩机。《尚书·太甲》有“若虞机张,往省括于度，则释”。但此篇可能作于西汉。《庄子·齐物论》：“其发若机括。”《释文》称：“机，弩牙；括，箭括。”按此言张弩发箭，以括入机，机动则发。东汉时成书的《说文解字》对“机”的解释是“机，主发者也”，说的也是弩机。由弩机延伸，触发式捕兽器也称为“机”。《庄子·山林》道：“丰狐，文豹……不免于网罗机辟之患。”即指夹子一类的装置。后来的“机防阱”和“机关”也是这个意思。

古代又以“机抒”指织布机。《淮南子·氾论》载“伯余之初作衣也，……手经指挂，其成犹网罗。后世为之机抒胜复以便其用。”《史记·郦生传》有“农夫释耒，二女下机”。南北朝《木兰词》有“不闻机抒声，唯闻女叹息”。《说文解字》：“抒，机之持纬者也。”宋《集韵》也说：“机以转轴，抒以持纬。”抒就是梭子，而机为转轴部件。“机抒”二字各表织机一个特征部件，因而后有只用一个“机”字代表织机的说法。①

由以上所述可知，“机”之本义当指机械装置中构成转动副的转动构件。

《尚书》：“在璇玑玉衡以齐七政。”伏胜《尚书大传》云：“旋机者，何也？传曰：旋者还也，机者几也，微也。其变几微，而所动者大，谓之旋机。”这里“机”为轴动之物。《管子·形势解》也载：“奚仲之为车器也，方圆曲直皆中规矩钩绳。故机旋机得，用之牢利，成器坚固。”这是讲车的部件生产的质量检验工序，“机旋机得”是指达到转动配合的精度标准要求。②

“机”还引申为许多机械发明的泛称，《战国策·宋卫》说：“公输般为楚设机，将以攻宋。”注称：“机，械，云梯之属。”《荀子·议兵》有“固塞不树，机变不张。”注称“机变，谓器械变动攻敌也。”《后汉书·张衡列传》说；“衡善机巧。”《南齐书·祖冲之传》：“初，宋武平关中，得姚兴指南车，有外形而无机巧，每行，使人于内转之。”“机”字实际可以泛指各种灵巧和关键的机械装置。

“机”的涵义由此延伸，出现了更具抽象的词义。《韩非子·十过》：“此存亡之机也。”《逸周书·大武》：“此七者，伐之机也。”“机”在这里指事物之枢要、关键。《庄子·至乐》载：“万物皆出于机，皆入于机。”疏曰：“机者，发动，所谓造化也。”这是指事物变化之所由。“机”还指事物变化之迹象、征兆等等。这样，衍生出大量相关词汇，如机巧、机先、机兆、机密、机会、机缘、机要、机谋、机关和机衡等。

“械”在古代是指器械、器物等实物。《庄子·天地》载“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多。”“械”在这里为一般器械或器具。《墨子·公输》：“公输般为楚造云梯之械。”这是指兵器。《汉书·司马迁传》载：“淮阴（韩信），王也，受械于陈。”“械”在此指刑具。

与“机”原指局部的关键机件有所不同，“械”在中国古代原本便指某一整体器械或器具，。这两字连在一起，组成“机械”一词，便成为为一般性的机械概念了。

在先秦时期的文献中，已经讨论了抽象的机械概念。《庄子·外篇·天地第十二》有一段关于机械技术思想意义的讨论：

（子贡）见一丈人方将为圃畦，凿隧而入井，抱瓮而出灌，然用力甚多而见功寡。子贡曰：“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多，夫子不欲乎？”为圃者仰而视之曰：“奈何？”曰：“凿木为机，后重前轻，挈水若抽，数如汤，其名曰槔。”为圃者忿然作色而笑曰：“吾闻之吾师，有机械者必有机事，有机事者必有机心。机心存于胸中，则纯白不备。纯白不备，则神生不定。神生不定者，道之所不载也。吾非不知，羞而不为也。”子贡瞒然，俯而不对。

这段文字是中国技术思想史的重要史料，后面将进行专题讨论。这里我们感兴趣的是，子贡与老人的对话给出了机械的概念界定：机械是能用力甚寡而见功多的器械。

关于机械的概念，在《韩非子》卷十五《难》二中有类似的论述：“审于地形、舟车、机械之利，用力少，致功大，则入多。”这里还有了初步的经济观点。①

由此可知，中国古代早在战国时期就已形成了与现代机械学中“机械”一词涵义比较相近的机械概念和术语了。

（2）西方古今的机械概念

英文的“machine”一词，其涵义要比现代机械学界定的“机器”（machine）概念要广。在一般使用上，它与汉语的“机械”一词类同。美国罗伯特·欧布林（RobertObrien）所著《机器》一书中指出：英文的“machine”（机械）一词来源于希腊文mechine及拉丁文mecina，两者原意都指的是“巧妙的设计”。Machine作为一般性的机械概念的出现，主要是为了区别与手工工具。在西方，一般性的机械概念的提出，可追溯到古罗马时期。

西方最先提出机械定义的是古罗马的建筑师维特鲁威（Vitruvii）。他在其著作《建筑十书》（约成书于公元前32－33年）给出了这样的定义：“机械是把木材结合起来的装置，主要对于搬运重物发挥效力。”他对机械和工具作了区别：“机械（machane）和工具（organon）之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的，如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的，如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。”②

亚历山大利亚城的希罗（HeroofAlexandria，公元1世纪）最早讨论了机械的基本要素，他认为机械的要素有五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。希罗的论文只是关系到提升和推动重物，虽不够全面，但却反映了古典机械的特征。③

1724年，德国莱比锡的机械士廖波尔特（Leopold）给出的定义是：“机械或工具是一种人造的设备，用它来产生有利的运动；同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方，它能做到节省。”④

马克思在《资本论》中对充分发展了的机械给出了界定：“一切已经发展的机器，都三个本质上不同的部分——发动机、传动机构和工具机械工作机——构成，发动机是整个机构的动力。”⑤马克思在《1861—1863年经济学手稿》讨论了机器与工具的区别，他指出：“以上所述已经对机器和工具有什么区别的问题作出了回答。工具本身一旦由机械来推动，一旦由工人的工具（它的生产率取决于工人的技巧并需要他付出作为劳动过程的媒介的劳动）变成机械的工具，——机器就代替了工具。在这种情况下，机械应该达到这样的发展程度：它既能从人或牲畜，简言之，从任意动作的那些原动力获得动力，也能从机械推动的原动机获得动力。”⑥

马克思主要从经济学和生产工具发展的宽广视角考察机器和机械的深刻涵义，力图说明当时的社会生产从工厂手工业向大机器工业的转变。他认为机器是代替人手操纵工具的机械系统，它从一开始就应是“工作部分同传导运动的机械和推动机械的原动机的组合”。马克思还谈到了当时一些学者中关于机械和机器的概念：“就象在英国的在政治经济学家一样,在英国的力学家中，可以遇到这样一些人，他们认为,机器与工具没有本质的区别；工具是简单的机器，而机器是复杂的工具，或者说，两者只有简单机器与复杂机器之分。从这种意义上说，甚至最简单的机械，如杠杆、斜面、滑轮、螺旋、楔、轮子等，也被叫作机器”①

19世纪中、后期，西方机械工程学家开始从机械的力学原理出发讨论机械或者说机器的概念，从而给出比较专业和科学的定义。下面给出的是早期机构学的两部奠基性著作中的定义。

英国机械学家威利斯（R.Willis,1800－1875）在其《机构学原理》（ThePrincipleofMechanism,1841年）所给的定义是:“任何机械（machine）都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成，使其一个构件运动，其余构件将发生一定的运动，这些构件与最初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”②

德国机械学家勒洛（F.Reuleaux,1829－1905）在其《理论运动学》（TheoretischeKinematik,GrundzügeeinerTheoriedesMaschienenwesens,1875年）中的定义是:“机械（machine）是多个具有抵抗力之物体的组合体，其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功，同时伴随着一定的确定运动。”③

威利斯给出的machine定义实际是现代机械原理中的机构。勒洛则最早给出了现代机械学中的机器（即machine）定义。从勒洛开始，机构概念与机器也被区分开来。20世纪的机械原理著作进一步明确了机构和机器的概念。

勒洛的《理论运动学》建立了机械运动学的基础，书中的许多概念、观点和研究方法被沿用至今。20世纪初，出现了把机构学和机械动力学合在一起的机械原理著作。当时西方的机械原理教科书中有如下的定义：

（1）“机械者，固定部分与运动部分之组合体，介乎能力与工作之间，所以使能力变为有用之工作者也。”（1912年，Keown）④

（2）“机械者，两个以上物体之组合体，其相对运动皆继续受一定之限制，使一种能力由之变化或传达，以作一种特别之工作者也。”（1915年，Mcksy）⑤

1930年，我国机械学家刘仙洲在编写中国最早的机械原理教科书时，参考西方这类教科书给出了一个定义：“机械者，两个以上之物体之组合体。动其一部则其余各部各发生一定之相对运动或限制运动，吾人得利用之使一种天然能力或机械能力发生一定之效果或工作者也。”⑥

1955年，乌克兰奥德萨工业大学多布罗沃利斯基（В.А.Добрвольский）在一篇论文中给出了一个定义：“机械是为人所使用的劳动工具，在这个劳动工具中，形状和尺寸适合的部分是由能经受很高压力（阻力）的材料所制成；在引入能量不断作用下，能完成适合的实际上有利的运动和动作；这些运动和动作是人们为完成技术的工艺目的所必要的。”⑦

这里定义的“机械”，更确切地说是机器，即现代机械原理中的machine概念。

综上所述，西方有关机械的一般性概念随着机械的发展逐渐发生了变化，随着机械工程科学的建立和发展而深化。从区分机械与手工工具开始，到区别复杂机械与简单机械和工具，进而形成了机械工程学中最基本的机器和机构概念。

3、机械工程技术史的范畴

机械工程学是以机构和机器为基本对象的科学，各类和各种不同机械均属机械工程技术的范畴。机械的种类繁多，可根据部分机械在某些方面的类同特性或特征化分类别。如希罗将简单机械分为五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。按马克思对机器系统的分类，机械可分为发动机、传动机构和工作机。刘仙洲在《中国机械工程发明史（第一编）》中将机械分为七类，即：简单机械、发动机或原动机、工作机、传动机、仪表、仅用发动机原理的机械、发电机与电动机。

按机械的使用功能则可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；接服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机械等；按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。

从动态观点看，机械工程又是一个技术过程。它包含了人类的主要技术活动：（1）发明与革新；（2）设计与测试；（3）制造（加工与制作）（4）使用与维修。因此各种机械的发明、设计、加工与制造以及使用与维修均属机械工程技术的范畴。发明和设计包含了更多的智力因素和思想与知识内涵。制造和使用则包含了更多的体力因素和经验与实践的内容。机械加工与制作的对象以及加工制作过程无疑属于机械工程技术的基本内容，因此，某些通过机械加工获得的技术产品，尽管不能看作是机构和机器，也常常被认为属于机械工程的范畴。

机械工程技术史是研究机械工程技术发生、发展过程及其规律的一门学科。机械工程技术史的对象和范畴与机械工程技术的对象与范畴既有在内在的联系，由有着一定的差别。从认识上看，机械工程技术是第一个层次，机械工程技术史是第二个层次，后者是以前者为基础的。机械工程技术史是研究过去的机械技术的学问，与前者不同的特点是研究者和研究对象在时间坐标上处于不同的位置，因此它重视从时间关系研究机械技术的特点和演变过程。可以说，机械工程技术史的对象是历史上的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种主要因素。不仅历代的机械发明、机械制造技术以及机械成果的推广与应用属于机械工程技术史的范畴，而且影响机械工程发展的社会的经济、政治和文化等因素也属于它考察的对象和范畴。

二、中国机械工程技术史的研究对象、任务和价值

1、中国机械史的研究对象与任务

中国机械工程技术史主要研究机械工程技术在中国的发展过程与模式，它的对象是中国历代的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种因素。机械技术的发展在许多方面有其一般性的规律,适用于不同的文化和国家,当然也适用于中国。但是每个国家特别是不同文化传统的国家有着不同的特殊环境和背景，各国机械的发展是不平衡的。有的国家和地区在机械技术的某些方面发展水平较高，另一些国家和地区则在机械的另一些方面发展水平较高；有的机械成果在某些国家传播和发展较快，而在另一些国家推广应用十分缓慢。由于不同文化和社会因素的制约，各国机械工程技术的发展模式也并不是千篇一律的。因此不同国家机械工程技术的发展往往呈现出不同的特点。尤其是中国古代机械的发展，技术传统与西方有很大不同，有其独特的轨迹。既有许多优点也有不少缺点，既有很多成功的经验也有不少失败的教训，值得认真加以总结。中国机械史的主要任务就是要整理和发掘中国历代在机械工程方面的重要成果及其特点，揭示机械工程技术在中国发展的规律性和特殊性。

研究中国机械史应从考察中国历代的机械成果入手，首先需要掌握大量的历史资料。中国历史上有哪些重要机械科技成果？它们的水平和价值如何？中国传统机械及其技术、工艺方法和西方有何不同？机械工程技术对中国社会生产有何作用和影响？这些都是需要机械史研究解决的基本性问题。只有对有关史料进行全面的清理和深入的分析，才能获得这些问题的答案。对于中国古代机械史来说，历代有关机械工程的成果主要反映在三类史料之中，即文字资料、图像与图形资料和实物资料。中国机械工程的文献史料，是有关古代机械的概念名称、形制、材料、动力、结构原理、工艺方法、应用与推广情况以及相关的社会历史文化背景等方面的文字记载和描述。它包括各类典籍中的有关史料和出土文物上相关的铭刻资料等。除了少数一些技术著作中有关机械的专论性记述外，有关机械工程的文献资料十分零散，大都分散在大量的各类古籍之中。图像与图形资料主要是古代美术作品和工程技术著作及其它典籍中的机械图像与图形，这些资料不仅存在于帛、纸为载体的古代绘画作品和各类写本和印刷本书籍中，而且大量存在于古代岩画、铜器刻画、砖石刻画、壁画等平面绘画和浮雕作品之中。实物资料是考古发掘中出土的和传世的与古代机械直接有关的各种实物，主要包括大量的古代各类机械成品、半成品、零部件、机械模型、明器机械和机械加工产品，目前在民间仍然尚存不少传统机械，从技术上看属于古机械的遗制，它们也是重要的实物资料。这些实物资料具有重大的价值，由此可以获得更为确切和可靠的关于过去机械技术的信息，它们与文献资料同样属于中国机械史的研究对象。搜集、整理和分析古代机械工程史资料，是中国机械工程史研究的一项基础性工作。但是，由于多数文献史料分散在数量极大的古籍和铭文中，各类与机械有关的古代绘画作品则更是分散收藏于各地不同的机构和个人手中，实物资料同样分布在十分广泛的地域范围内，此外还有大量资料流失国外，因此，对如此众多的史料进行充分的发掘、整理和研究，由少数人在短期内显然是难以完成的。中国机械工程技术史的任务因而也十分繁重，必须多人接力工作，逐步扩大调查和研究的范围，直到基本掌握整体面貌。

中国机械工程史还要探讨影响中国机械工程技术发展的各种因素。除了研究诸如工匠和技术人员在机械工程发展中的作用、古代的技术观和设计与管理思想对工程技术实践的影响等内部因素外，还应分析文化与科学传统、社会经济与政治制度、战争与军事、思维方式、技术政策与组织管理制度以及对外交流关系对机械工程发展的影响等诸多外部的因素。这些因素对于古代机械工程的发展有时起促进作用，也有时起阻碍作用。有的因素只有短期影响，有些则长期发挥作用。这方面的研究，涉及领域很多，情况极为复杂，因而难度也更大，任务更为艰巨。如果要想在中国机械史的宏观研究方面取得突破性的进展，就必须在这方面有更多的投入和下更大的功夫。在搜集、整理和分析古代机械工程史资料的基础工作取得重要进展后，研究工作的重点应逐渐向这方面转移。

2、中国机械史的价值

中国的机械工程技术在漫长的历史发展过程中形成了自己独特的风格。中国古代机械工程技术，是世界机械史的一个组成部分，在世界机械工程史上占有重要位置。

中国古代机械工程技术成果具有重要的历史价值,有许多机械发明和技术成果在世界机械史上处于遥遥领先的地位，其中不少成果还传播到了世界各地，对世界机械技术的进步起到了直接的促进作用。著名科学史家李约瑟在讨论中西科技交流与比较问题时曾指出：“有少数几种基本技术曾经从古代美索不达米亚朝四面八方传播，……可是，中国人的发明就多了。这些发明在公一元世纪到十八世纪期间先后传到了欧洲和其他地区。这里包括：（1）龙骨车；（2）石碾和水力在石碾上的应用；3水排；（4）风扇车和簸扬机；（5）活塞风箱；6平放织机（它可能也是印度的发明）和提花机；（7）缫丝、纺丝和调丝机；（8）独轮车；（9）加帆手推车；（10）磨车；（11）拖重牲口用的两种高效马具，即胸带和套包子；（12）弓弩（13）风筝；（14）竹编蜒和走马灯；（15）深钻技术；（16）铸铁的使用；（17）游动的常平悬吊器；（18）弧形拱桥；（19）铁索吊桥；（20）河渠闸门；（21）造船和航运方面的无数发明，包括防水隔舱、高效率空气动力帆和前后索具（22）船尾的方向舵；（23）火药以及和它有关的一些技术；（24）罗盘针，先用于看风水，后来又用于航海；（25）纸、印刷术和活字印刷术；（26）瓷器。我写到这里时了句点，因为二十六个字母都已经用完了,可有许多例子、甚至还有重要的例子可以列举。我们决不能认为对以上任何一种发明已经没有话可讲了，也不能认为在所有例子中，都有足够的证据可以充分证明，后来欧洲应用的是从较早的中国人的实践中得来的。但是所有这些例子有一种共同之点，这就是它们在中国应用的时期，确实早于它们在世界其他部分出现的时期。有时甚至要早得多。”①李约瑟博士列举的这些实例绝大多数都是中国古代的机械发明或相关的技术成果，由此可见，中国古代的机械技术成果不仅在中国科技史上占有突出地位，而且在世界机械史乃至科技史上的地位也是不可低估的。

中国机械史的历史价值还表现在传统机械工程技术在中国古代社会经济和科技发展中占有十分重要的位置。中国自古以来以农业立国，农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位，因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械技术方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。同样，机械在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域中也发挥着重要作用。机械技术在军事上具有举足轻重的作用，先进和精良武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。中国古代在天文观测方面能够取得许多重要成就，与先进天文仪器的作用密不可分，而众多先进天文仪器的出现则反映了中国古代精密机械制造技术的发达。明代宋应星编著的《天工开物》是一部关于中国古代工程技术的百科全书，其中讲述机械技术的内容占了全书一半以上的篇幅，也说明机械技术在古代工程技术中的重要地位。因此，传统机械技术根植于中国古代社会生活和生产的各个领域之中，机械技术的进步不仅促进了生产的发展，丰富了古代的社会生活，而且成为推动古代不同领域科技发展的有力工具。

中国机械史的研究不仅具有重要的历史价值，而且具有较高的现实价值和意义。这主要表现在以下几个方面。

首先，中国古代机械工程技术是中国科学文化的重要组成部分，传统机械的技术成果是我国优秀的科学文化遗产，因此中国古代机械史的研究具有重要的文化价值。机械技术在人类物质文化史上一直占据核心地位，人类文明的发展阶段一般以机械技术的重要成果作为主要划分标志，便是最好的说明。而我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果，为后世留下了大量的物质文化财富，发掘、整理和研究这些机械成果对于丰富祖国科学文化宝库无疑极为有益。但过去这方面的工作开展得还远远不够，中国机械工程机械史仍是一个有待开发的领域，在目前情况下进一步开展中国机械史的研究也显得尤为重要。

第二，技术发展有很强的继承性和规律性，中国机械史的研究有助于揭示技术发展特质，可以起到温故知新、阐明方向和趋势的作用，因此具有重要的借鉴价值。中国历史上在机械科技方面的成功经验和失败教训，对于现今科技的发展很有借鉴价值。中国古代与机械有关的技术观和技术哲学思想，对于我们认识技术与人、技术与环境以及技术与社会的关系仍有参考价值。中国古代的一些技术思想和方法与举措正好与现代可持续发展的时代要求相切合，对于认识和解决技术给现代社会带来的环境污染，能源和资源的枯竭等一系列负面效应也有积极的参考意义。中国近现代机械史的研究则对于制定国家的技术规划、技术发展与引进的政策和战略更是有着直接的借鉴作用。

第三，研究和学习中国机械工程史，阐明中国传统机械技术的兴衰历程，了解科学家、发明家的生平、成就和思想，不仅可以学到科学和历史的知识，还可从中获得启示和汲取教益，因而中国机械史还有着比较重要的教育价值与作用。机械工程技术史知识的传播有助于人们了解机械工程技术的概念和原理的来龙去脉，加深对机械科技的认识和理解。培根说；学史可以使人明智。对于青年学生与专业科技人员来讲，机械史的知识则可起到开拓视野的作用。

第四，研究中国机械史，不难发现一些古老的机械技术、工艺和原理在现代仍然发挥着作用或具有实用价值。中国传统的农业机械与古农具至今在农业生产中广泛使用，具有极强的生命力。我国的许多传统金属工艺仍在实际应用中发挥着重要作用。在秦始皇陵墓中出土的青铜箭镞表面上有一层含铬的黑色致密层，埋在地下两千多年没有腐蚀。现代金相学研究证明这样处理有很强的抗腐蚀能力。此项表面处理技术显然具有古为今用的价值。类似的实例还有很多。机械史的研究有助于认识和发现传统机械的现代意义和实用价值。

三、中国古代机械史的分期问题

研究中国机械技术的总体发展进程，必须把中国机械技术的形成与发展过程划分为几个不同的历史阶段，因此，中国机械史的分期问题是进行中国机械工程史宏观研究的一个重要问题。合理的分期不但可以反映中国机械工程发展的阶段性，同时也应反映出中国机械科技发展的特点和主要线索。

关于中国机械史的分期问题，已有一些学者有所涉及和讨论，但目前尚未进行充分的研究，也未得出一致的结论。1984年，郭可谦、陆敬严先生最早专门讨论了这一问题。他们提出了将中国机械史分为四个时期的方案：①

（1）简单工具时期，相当于原始社会时期，即石器时代。分为两个阶段：粗制工具阶段（旧石器时代），和精制工具阶段（新石器时代）。

（2）古代机械时期，大约从四千年到十九世纪四十年代。包括三个阶段：从古车出现到秦以前为迅速发展阶段；秦到宋元时期为成熟阶段；明代到十九世纪四十年代为缓慢前进阶段。

（3）近代机械时期,,从一八四○年至新中国成立前夕。

（4）现代机械时期，新中国成立后的发展时期。

在1985年，笔者提出了关于中国机械史的另一种分期意见，将中国机械史分为六个时期：②

（1）形成与积累时期，从远古到西周时期。

（2）迅速发展和成熟时期，从春秋时期到到东汉末年。

（3）全面发展和鼎盛时期，从三国时期到元代中期。

（4）缓慢发展时期，从元代后期到清代中期。

（5）转变时期，清代后期到中国成立前夕。

（6）复兴时期，新中国成立后的发展时期。

最新出版的《中国科学技术史》机械卷有“中国古代和近代机械工程发展概述”一章，论述中基本上采用了第一种分期方案。

1987年出版的《中国的百科全书》机械工程卷有词条“中国古代机械史”、“中国近代机械工业”和“中国现代机械工业”分别涉及了中国古代机械工程技术、近代机械工业和现代机械工业发展的分期问题。这里仅介绍周世德先生在“中国古代机械史”条目中采用的古代机械史分期方案：③

（1）春秋以前（公元前770年前）。

（2）春秋至汉魏时期（公元前770年前～公元265）。

（3）两晋宋元时期（公元265～1368）。

（4）明清时期（1368～1840）。

上述分期方案都有各自的分期依据，并较好地反映了机械史与中国通史的关系。在反映中国机械工程发展的内部规律和特点方面，虽然也得到较好的处理，但细节方面似乎尚有进一步探讨的余地。笔者认为中国机械史的分期应以机械科技的重大转变和突破为主要依据，这就需要分析和研究各个历史时期各种机械在动力、材料、结构原理、工艺和功能等方面的发展水平和变化情况.此外，还应注意考察不同时期间机械工程知识的水平和先进机械的推广与应用情况以及机械的社会功能与作用。中国机械工程技术的发展是一个以波浪式曲线前进的过程。常常由于某一方面或几个方面（如材料、动力、工艺等方面）的重大转变或突变引起机械工程技术的主要内容发生了变化,使其达到新的水平,这样就形成了几个不同的自然发展时期。据此，我们在又在上述方案的基础上，提出了如下关于中国古代机械史分期的修订方案：

（1）古代机械技术的萌芽时期，从旧石器时代开始到新石器时代。

（2）传统机械技术的初步形成时期，夏、商、西周时期。

（3）传统机械技术的进一步发展时期，春秋战国到三国时期。

（4）传统机械技术的成熟与鼎盛时期，魏晋南北朝到元代。

（5）传统机械的平缓发展与西方机械的传入时期，明初到十九世纪中叶。

四、中国古代机械工程史研究的历史与现状

在我国，中国机械工程技术史的现代研究发端于20世纪二三十年代。张荫麟、刘仙洲和王振铎等是早期中国机械史研究工作的主要开拓者。张荫麟于1925年翻译了英国学者穆尔（A.C.Moule）1924年发表在ToungPao（通报）上的专题论文“TheChineseSouth-PointingCarriage”，中译文题目改为“宋燕肃、吴德仁指南车造法考”，发表在《清华学报》第2卷第1期（1925）上。张荫麟又于1926年在《清华学报》第2卷第2期上发表了“宋卢道隆、吴德仁指南车之造法”一文。此后，他又在1928年发表了论文“中国历史上之‘奇器’及其作者”（《燕京学报》第1卷第3期）。30年代开始了较为全面的古代机械的文献资料发掘、整理和专题复原研究。1935年刘仙洲在清华大学出版了《中国机械工程史料》（约6万字）一书，首次依据现代机械工程分类方法整理了中国古代机械工程的史料，初步勾勒出了中国古代机械工程的基本轮廓。几乎与此同时王振铎也开始了复原地动仪、指南车与记里鼓车的工作，他于1936年发表了专题论文“汉张衡候风地动仪造法之推测”（《燕京学报》第20期，10周年纪念专号），1937年又发表了重要论文“指南车记里鼓车之考证及模型”（《史学集刊》第3期）。40年代，刘仙洲又发表了“王征与我国第一部机械工程学”（见《国立清华大学学报》1期，《真理杂志》1卷2期）和“中国在热机历史上的地位”（《东方杂志》39卷18期）两篇有影响的论文。

西方学者早在19世纪后期就开始关注中国古文献中有关机械发明的记载，20世纪初在欧洲的技术史著作中已有关于中国古代机械发明的探讨。如奥地利著名技术史家霍维茨（H.T.Horwitz）在1913年出版的技术史著作中对中国的机械发明作了论述。此后直到30年代，在他的不少论著中都有关于中国古代机械的讨论①。葛雷斯（H.A.Giles）于1906年,劳佛尔（B.Laufer）于1912，分别对中国古代指南车进行了复原研究②。穆尔（A.C.Moule）于1924年发表了研究指南车的专题论文，并根据《宋史》的文献记载给出了具体的复原方案。穆尔的工作引起英国学者的关注,此后戴科斯（K.T.Dykes）提出了采用差动轮系复原指南车的设想（1942年）,兰彻斯特（G.Lanchster）于1947年利用差动轮系制作了复原模型。美国学者霍梅尔（R.P.Hommel）在1921年在至1928年、1928年至1930年前后用了8年时间在中国各地调查传统手工业技术,在进行了广泛的实地调查后，写成专著ChinaatWork；anillustratedRecordofthePrimitiveIndustriesofChina’sMasses,whoseLifeisToil,andthusanAccountofChineseCivilization，于1937年在纽约出版，其中包含了大量传统机械与工艺方面的内容，配有大量实物照片，是一部具有重要历史和文化价值的著作。恰特莱（H.Chatley）在1942年在TransactionsoftheNewcomenSociety（22,117）上发表了TheDevelopmentofMechanismsinAncientChina（古代中国机械学的发展）综论研究性论文，在西方首次较全面地论述了中国古代机械的发展。在国外，对中国机械史研究最有建树的学者还是李约瑟博士。他从50年代开始发表有关中国机械史方面的论文，1965年他的巨著《中国科学技术史》的机械工程卷（ScienceandCivilizationinChina,Volume4,PhysicsandPhysicalTechnology,Part2,MechanicalEngineering）由剑桥大学出版社出版，它是第一部英文的中国机械史的学术专著，在国际上影响极大。李约瑟编撰此书时利用了大量的中国机械史的原始资料和研究成果，同时参考了许多世界与西方机械史的文献和研究成果，在比较科学史的视角对中国机械技术的发展及其重要成果进行了深入研究。日本和台湾学者较早分别将此书翻译成日文和中文出版，中国大陆的中文译本也在2000年有科学出版社和上海古籍出版社出版。

20世纪50年代以来，中国机械史的研究工作在中国经历了十分曲折的过程。在50年代至60年代前期，刘仙洲做了一系列机械史专题研究工作，发表了多篇论文，并主持汇集中国工程史料。1962年他编著的《中国机械工程史（第一编）》一书由科学出版社，这是第一部中国古代机械史的著作，论述了中国古代的主要机械发明成就，从机械原理和原动力的角度出发整理了中国古代机械工程发展的脉络。1963刘仙洲年撰写的《中国古代农业机械发明史》问世，这是第一部全面历史中国古代农业机械成果及其发展的著作。王振铎则在发掘古代文献和文物资料的基础上，对许多机械成果做了深入的专题研究。他在中国历史博物馆主持复原了水运仪象台、候风地动仪、指南车、记里鼓车等一系列古代机械装置。他们的杰出工作，奠定了中国机械工程史这一学科的基础，在国内外学术界产生了重大影响。正当中国机械史的研究被引向深入之时，爆发了史无前例的“”，导致了科学文化大灾难。“”期间，和其他学科一样，机械史的研究也完全处于停顿状态。“”以后，中国机械史的研究得以恢复和发展，老一辈学者也续有力作刊行，如清华大学出版了根据刘仙洲生前汇集的史料编纂而成的《中国科技史资料汇编一农业机械》（1985年），王振择先生出版他的论文集《科技考古论丛》（1989年）。同时，同济大学、中国科学院自然科学史研究所、北京航空航天大学等单位，都积极开展了中国机械史的研究工作和国内外学术交流，并通过招收机械史的研究生，努力培养新一代的专业研究人员。一些大专院校开设了机械史的选修课，取得了良好的效果。从20世纪80年代起，中国机械史的研究队伍开始形成，研究工作逐渐活跃，数百篇，涌现了不少具有较高质量和较大影响的专题研究成果。如陆敬严先生主持的古代机械模型复原等课题，华觉明先生参与主持的曾侯乙编钟的复原研究，杨青、钱小康等先生参与主持的秦陵铜车马技术研究等都取得了突出成果。综合性与系统性的整理与研究工作也有重要进展，如1986年机械工程师进修大学刊行了郭可谦、陆敬严合著的《中国机械史讲座》，1986年文物出版社出版了华觉明等撰写的《中国冶铸史论集》，和，1992年北京理工大学出版了张柏春撰写的《中国近代机械简史》，1995年山东科技出版社出版了苏荣誉等编撰的《中国上古金属技术》，1998年清华大学出版社出版了张春辉编著的《中国古代农业机械发明史》（补编），1999年大象出版社出版了华觉明撰著的《中国古代金属技术》。此外，台湾中央文物供应社也在1987年出版了万迪棣编撰的《中国机械科技之发展》一书，此书被收入中华文化丛书中。90年代初期，中国科学技术史丛书委托陆敬严、华觉明主编《中国科学技术史》的机械卷，钱小康、张柏春、何堂坤、杨青、赵丰、黄麟雏、刘克明和冯立升等多位学者参加编写，于1997年完成全书的编撰工作。此书于2000年由科学出版社出版，全书约69万字，与前面几部通史性中国机械史著作有所不同，它突破了简史的范畴，是一部较大型的中国机械工程学术著作。此书对中国机械工程的历史发展做了比较系统的论述和讨论，对已有的研究成果进行了一次较全面的总结。这表明，中国机械史的研究已走出初创阶段，进入了一个新的历史发展时期。

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①真保吾一著，董万友译，机械工学概论，国际文化出版公司，1986，3。原作书名为“緿綐機械工学”，由日本理工学社1984年出版。

①②李志超，机发论—有为的科学观，自然科学史研究，1990，9（1）：2。

①刘仙洲，中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5。

②维特鲁威著，高履泰译，建筑十书，这个建筑工业出版社，1986，224－225。

③A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,120.

④转引自①。

⑤马克思，资本论（第一卷），人民出版社，1963，396。

⑥马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，91－92。

①马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，52。

②③转引（译）自A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,117

④⑤⑥⑦见刘仙洲：中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5－6。

①李约瑟，中国科学技术史·总论（中译本第一卷），科学出版社，1975，545－547。

①郭可谦、陆敬严，关于中国机械史的分期意见，机械设计，1984，1（2）。

②冯立升，中国机械史的分期意见，科学、技术与辩证法，1986，（3）。

机械工程技术史范文篇2

1、机械的现代定义

研究机械工程技术史，首先需要明确机械的观念规定。在我国现代的机械学著作中，“机械”一词是机构（mechanism）和机器（machine）的总称。尽管各种机械的构造、性能和用途各异，但从它们的组成和运动形式来看，却有两个共同特征：

1）它们是一种人为的实物构件的组合。

2）它们各部分之间具有确定的相对运动。

凡同时具备上述两个特征的构件组合体便称为机构或机械。机器除了具备上述两个特征外，还必须具备第三个特征：能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能。所以机器是能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看，机构和机器并无区别，因此泛称它们为机械。

机构和机器的定义来源于西方机械工程科学，它们都是现代机械原理中的最基本的概念，但在现代西方机械学著作中，并没有一个作为机构（mechanism）和机器（machine）的总称的专门名词或术语。在日本的机械工学中，机械概念是如下定义的：①

凡符合下述三项条件的，则定义为机械。

①它是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。

②这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。

③把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。

这里，“机械”一词定义的是machine概念，这一定义与我国机械原理著作对机器的定义相同。mechanism一词，在日本机械工学中译为“機構”，或音译为メカニズム。

考虑到机构和机器均属现代机械学的基本范畴，我们采用能够同时涵盖机构和机器的机械概念，也是有其合理性的。

设计机械的目的是完成预定的机械运动及完成特定的动作，一般来说，一种复杂机械都由三大部分组成。一是原动部分，它是机械动力的来源。二是工作部分，它处于传动路线的终点，完成机械的预定动作。三是传动部分，它是把原动机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。近代机械中又有第四个部分，即自动控制部分。

2、机械的古代涵义及其演变

（1）中国古代文献中“机械”一词的涵义

“机械”一词由“机”与“械”两个汉字组成，探讨该词的涵义，首先须了解这两个字在古汉语中的意思。

“机”在古汉语中原指某种或某一类特定的装置，后来又泛指一般的机械。

古代常以“机”指弩上发箭的装置，即弩机。《尚书·太甲》有“若虞机张,往省括于度，则释”。但此篇可能作于西汉。《庄子·齐物论》：“其发若机括。”《释文》称：“机，弩牙；括，箭括。”按此言张弩发箭，以括入机，机动则发。东汉时成书的《说文解字》对“机”的解释是“机，主发者也”，说的也是弩机。由弩机延伸，触发式捕兽器也称为“机”。《庄子·山林》道：“丰狐，文豹……不免于网罗机辟之患。”即指夹子一类的装置。后来的“机防阱”和“机关”也是这个意思。

古代又以“机抒”指织布机。《淮南子·氾论》载“伯余之初作衣也，……手经指挂，其成犹网罗。后世为之机抒胜复以便其用。”《史记·郦生传》有“农夫释耒，二女下机”。南北朝《木兰词》有“不闻机抒声，唯闻女叹息”。《说文解字》：“抒，机之持纬者也。”宋《集韵》也说：“机以转轴，抒以持纬。”抒就是梭子，而机为转轴部件。“机抒”二字各表织机一个特征部件，因而后有只用一个“机”字代表织机的说法。①

由以上所述可知，“机”之本义当指机械装置中构成转动副的转动构件。

《尚书》：“在璇玑玉衡以齐七政。”伏胜《尚书大传》云：“旋机者，何也？传曰：旋者还也，机者几也，微也。其变几微，而所动者大，谓之旋机。”这里“机”为轴动之物。《管子·形势解》也载：“奚仲之为车器也，方圆曲直皆中规矩钩绳。故机旋机得，用之牢利，成器坚固。”这是讲车的部件生产的质量检验工序，“机旋机得”是指达到转动配合的精度标准要求。②

“机”还引申为许多机械发明的泛称，《战国策·宋卫》说：“公输般为楚设机，将以攻宋。”注称：“机，械，云梯之属。”《荀子·议兵》有“固塞不树，机变不张。”注称“机变，谓器械变动攻敌也。”《后汉书·张衡列传》说；“衡善机巧。”《南齐书·祖冲之传》：“初，宋武平关中，得姚兴指南车，有外形而无机巧，每行，使人于内转之。”“机”字实际可以泛指各种灵巧和关键的机械装置。

“机”的涵义由此延伸，出现了更具抽象的词义。《韩非子·十过》：“此存亡之机也。”《逸周书·大武》：“此七者，伐之机也。”“机”在这里指事物之枢要、关键。《庄子·至乐》载：“万物皆出于机，皆入于机。”疏曰：“机者，发动，所谓造化也。”这是指事物变化之所由。“机”还指事物变化之迹象、征兆等等。这样，衍生出大量相关词汇，如机巧、机先、机兆、机密、机会、机缘、机要、机谋、机关和机衡等。

“械”在古代是指器械、器物等实物。《庄子·天地》载“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多。”“械”在这里为一般器械或器具。《墨子·公输》：“公输般为楚造云梯之械。”这是指兵器。《汉书·司马迁传》载：“淮阴（韩信），王也，受械于陈。”“械”在此指刑具。

与“机”原指局部的关键机件有所不同，“械”在中国古代原本便指某一整体器械或器具，。这两字连在一起，组成“机械”一词，便成为为一般性的机械概念了。

在先秦时期的文献中，已经讨论了抽象的机械概念。《庄子·外篇·天地第十二》有一段关于机械技术思想意义的讨论：

（子贡）见一丈人方将为圃畦，凿隧而入井，抱瓮而出灌，然用力甚多而见功寡。子贡曰：“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多，夫子不欲乎？”为圃者仰而视之曰：“奈何？”曰：“凿木为机，后重前轻，挈水若抽，数如汤，其名曰槔。”为圃者忿然作色而笑曰：“吾闻之吾师，有机械者必有机事，有机事者必有机心。机心存于胸中，则纯白不备。纯白不备，则神生不定。神生不定者，道之所不载也。吾非不知，羞而不为也。”子贡瞒然，俯而不对。

这段文字是中国技术思想史的重要史料，后面将进行专题讨论。这里我们感兴趣的是，子贡与老人的对话给出了机械的概念界定：机械是能用力甚寡而见功多的器械。

关于机械的概念，在《韩非子》卷十五《难》二中有类似的论述：“审于地形、舟车、机械之利，用力少，致功大，则入多。”这里还有了初步的经济观点。①

由此可知，中国古代早在战国时期就已形成了与现代机械学中“机械”一词涵义比较相近的机械概念和术语了。

（2）西方古今的机械概念

英文的“machine”一词，其涵义要比现代机械学界定的“机器”（machine）概念要广。在一般使用上，它与汉语的“机械”一词类同。美国罗伯特·欧布林（RobertObrien）所著《机器》一书中指出：英文的“machine”（机械）一词来源于希腊文mechine及拉丁文mecina，两者原意都指的是“巧妙的设计”。Machine作为一般性的机械概念的出现，主要是为了区别与手工工具。在西方，一般性的机械概念的提出，可追溯到古罗马时期。

西方最先提出机械定义的是古罗马的建筑师维特鲁威（Vitruvii）。他在其著作《建筑十书》（约成书于公元前32－33年）给出了这样的定义：“机械是把木材结合起来的装置，主要对于搬运重物发挥效力。”他对机械和工具作了区别：“机械（machane）和工具（organon）之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的，如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的，如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。”②

亚历山大利亚城的希罗（HeroofAlexandria，公元1世纪）最早讨论了机械的基本要素，他认为机械的要素有五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。希罗的论文只是关系到提升和推动重物，虽不够全面，但却反映了古典机械的特征。③

1724年，德国莱比锡的机械士廖波尔特（Leopold）给出的定义是：“机械或工具是一种人造的设备，用它来产生有利的运动；同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方，它能做到节省。”④

马克思在《资本论》中对充分发展了的机械给出了界定：“一切已经发展的机器，都三个本质上不同的部分——发动机、传动机构和工具机械工作机——构成，发动机是整个机构的动力。”⑤马克思在《1861—1863年经济学手稿》讨论了机器与工具的区别，他指出：“以上所述已经对机器和工具有什么区别的问题作出了回答。工具本身一旦由机械来推动，一旦由工人的工具（它的生产率取决于工人的技巧并需要他付出作为劳动过程的媒介的劳动）变成机械的工具，——机器就代替了工具。在这种情况下，机械应该达到这样的发展程度：它既能从人或牲畜，简言之，从任意动作的那些原动力获得动力，也能从机械推动的原动机获得动力。”⑥

马克思主要从经济学和生产工具发展的宽广视角考察机器和机械的深刻涵义，力图说明当时的社会生产从工厂手工业向大机器工业的转变。他认为机器是代替人手操纵工具的机械系统，它从一开始就应是“工作部分同传导运动的机械和推动机械的原动机的组合”。马克思还谈到了当时一些学者中关于机械和机器的概念：“就象在英国的在政治经济学家一样,在英国的力学家中，可以遇到这样一些人，他们认为,机器与工具没有本质的区别；工具是简单的机器，而机器是复杂的工具，或者说，两者只有简单机器与复杂机器之分。从这种意义上说，甚至最简单的机械，如杠杆、斜面、滑轮、螺旋、楔、轮子等，也被叫作机器”①

19世纪中、后期，西方机械工程学家开始从机械的力学原理出发讨论机械或者说机器的概念，从而给出比较专业和科学的定义。下面给出的是早期机构学的两部奠基性著作中的定义。

英国机械学家威利斯（R.Willis,1800－1875）在其《机构学原理》（ThePrincipleofMechanism,1841年）所给的定义是:“任何机械（machine）都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成，使其一个构件运动，其余构件将发生一定的运动，这些构件与最初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”②

德国机械学家勒洛（F.Reuleaux,1829－1905）在其《理论运动学》（TheoretischeKinematik,GrundzügeeinerTheoriedesMaschienenwesens,1875年）中的定义是:“机械（machine）是多个具有抵抗力之物体的组合体，其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功，同时伴随着一定的确定运动。”③

威利斯给出的machine定义实际是现代机械原理中的机构。勒洛则最早给出了现代机械学中的机器（即machine）定义。从勒洛开始，机构概念与机器也被区分开来。20世纪的机械原理著作进一步明确了机构和机器的概念。

勒洛的《理论运动学》建立了机械运动学的基础，书中的许多概念、观点和研究方法被沿用至今。20世纪初，出现了把机构学和机械动力学合在一起的机械原理著作。当时西方的机械原理教科书中有如下的定义：

（1）“机械者，固定部分与运动部分之组合体，介乎能力与工作之间，所以使能力变为有用之工作者也。”（1912年，Keown）④

（2）“机械者，两个以上物体之组合体，其相对运动皆继续受一定之限制，使一种能力由之变化或传达，以作一种特别之工作者也。”（1915年，Mcksy）⑤

1930年，我国机械学家刘仙洲在编写中国最早的机械原理教科书时，参考西方这类教科书给出了一个定义：“机械者，两个以上之物体之组合体。动其一部则其余各部各发生一定之相对运动或限制运动，吾人得利用之使一种天然能力或机械能力发生一定之效果或工作者也。”⑥

1955年，乌克兰奥德萨工业大学多布罗沃利斯基（В.А.Добрвольский）在一篇论文中给出了一个定义：“机械是为人所使用的劳动工具，在这个劳动工具中，形状和尺寸适合的部分是由能经受很高压力（阻力）的材料所制成；在引入能量不断作用下，能完成适合的实际上有利的运动和动作；这些运动和动作是人们为完成技术的工艺目的所必要的。”⑦

这里定义的“机械”，更确切地说是机器，即现代机械原理中的machine概念。

综上所述，西方有关机械的一般性概念随着机械的发展逐渐发生了变化，随着机械工程科学的建立和发展而深化。从区分机械与手工工具开始，到区别复杂机械与简单机械和工具，进而形成了机械工程学中最基本的机器和机构概念。

3、机械工程技术史的范畴

机械工程学是以机构和机器为基本对象的科学，各类和各种不同机械均属机械工程技术的范畴。机械的种类繁多，可根据部分机械在某些方面的类同特性或特征化分类别。如希罗将简单机械分为五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。按马克思对机器系统的分类，机械可分为发动机、传动机构和工作机。刘仙洲在《中国机械工程发明史（第一编）》中将机械分为七类，即：简单机械、发动机或原动机、工作机、传动机、仪表、仅用发动机原理的机械、发电机与电动机。

按机械的使用功能则可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；接服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机械等；按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。

从动态观点看，机械工程又是一个技术过程。它包含了人类的主要技术活动：（1）发明与革新；（2）设计与测试；（3）制造（加工与制作）（4）使用与维修。因此各种机械的发明、设计、加工与制造以及使用与维修均属机械工程技术的范畴。发明和设计包含了更多的智力因素和思想与知识内涵。制造和使用则包含了更多的体力因素和经验与实践的内容。机械加工与制作的对象以及加工制作过程无疑属于机械工程技术的基本内容，因此，某些通过机械加工获得的技术产品，尽管不能看作是机构和机器，也常常被认为属于机械工程的范畴。

机械工程技术史是研究机械工程技术发生、发展过程及其规律的一门学科。机械工程技术史的对象和范畴与机械工程技术的对象与范畴既有在内在的联系，由有着一定的差别。从认识上看，机械工程技术是第一个层次，机械工程技术史是第二个层次，后者是以前者为基础的。机械工程技术史是研究过去的机械技术的学问，与前者不同的特点是研究者和研究对象在时间坐标上处于不同的位置，因此它重视从时间关系研究机械技术的特点和演变过程。可以说，机械工程技术史的对象是历史上的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种主要因素。不仅历代的机械发明、机械制造技术以及机械成果的推广与应用属于机械工程技术史的范畴，而且影响机械工程发展的社会的经济、政治和文化等因素也属于它考察的对象和范畴。

二、中国机械工程技术史的研究对象、任务和价值

1、中国机械史的研究对象与任务

中国机械工程技术史主要研究机械工程技术在中国的发展过程与模式，它的对象是中国历代的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种因素。机械技术的发展在许多方面有其一般性的规律,适用于不同的文化和国家,当然也适用于中国。但是每个国家特别是不同文化传统的国家有着不同的特殊环境和背景，各国机械的发展是不平衡的。有的国家和地区在机械技术的某些方面发展水平较高，另一些国家和地区则在机械的另一些方面发展水平较高；有的机械成果在某些国家传播和发展较快，而在另一些国家推广应用十分缓慢。由于不同文化和社会因素的制约，各国机械工程技术的发展模式也并不是千篇一律的。因此不同国家机械工程技术的发展往往呈现出不同的特点。尤其是中国古代机械的发展，技术传统与西方有很大不同，有其独特的轨迹。既有许多优点也有不少缺点，既有很多成功的经验也有不少失败的教训，值得认真加以总结。中国机械史的主要任务就是要整理和发掘中国历代在机械工程方面的重要成果及其特点，揭示机械工程技术在中国发展的规律性和特殊性。

研究中国机械史应从考察中国历代的机械成果入手，首先需要掌握大量的历史资料。中国历史上有哪些重要机械科技成果？它们的水平和价值如何？中国传统机械及其技术、工艺方法和西方有何不同？机械工程技术对中国社会生产有何作用和影响？这些都是需要机械史研究解决的基本性问题。只有对有关史料进行全面的清理和深入的分析，才能获得这些问题的答案。对于中国古代机械史来说，历代有关机械工程的成果主要反映在三类史料之中，即文字资料、图像与图形资料和实物资料。中国机械工程的文献史料，是有关古代机械的概念名称、形制、材料、动力、结构原理、工艺方法、应用与推广情况以及相关的社会历史文化背景等方面的文字记载和描述。它包括各类典籍中的有关史料和出土文物上相关的铭刻资料等。除了少数一些技术著作中有关机械的专论性记述外，有关机械工程的文献资料十分零散，大都分散在大量的各类古籍之中。图像与图形资料主要是古代美术作品和工程技术著作及其它典籍中的机械图像与图形，这些资料不仅存在于帛、纸为载体的古代绘画作品和各类写本和印刷本书籍中，而且大量存在于古代岩画、铜器刻画、砖石刻画、壁画等平面绘画和浮雕作品之中。实物资料是考古发掘中出土的和传世的与古代机械直接有关的各种实物，主要包括大量的古代各类机械成品、半成品、零部件、机械模型、明器机械和机械加工产品，目前在民间仍然尚存不少传统机械，从技术上看属于古机械的遗制，它们也是重要的实物资料。这些实物资料具有重大的价值，由此可以获得更为确切和可靠的关于过去机械技术的信息，它们与文献资料同样属于中国机械史的研究对象。搜集、整理和分析古代机械工程史资料，是中国机械工程史研究的一项基础性工作。但是，由于多数文献史料分散在数量极大的古籍和铭文中，各类与机械有关的古代绘画作品则更是分散收藏于各地不同的机构和个人手中，实物资料同样分布在十分广泛的地域范围内，此外还有大量资料流失国外，因此，对如此众多的史料进行充分的发掘、整理和研究，由少数人在短期内显然是难以完成的。中国机械工程技术史的任务因而也十分繁重，必须多人接力工作，逐步扩大调查和研究的范围，直到基本掌握整体面貌。

中国机械工程史还要探讨影响中国机械工程技术发展的各种因素。除了研究诸如工匠和技术人员在机械工程发展中的作用、古代的技术观和设计与管理思想对工程技术实践的影响等内部因素外，还应分析文化与科学传统、社会经济与政治制度、战争与军事、思维方式、技术政策与组织管理制度以及对外交流关系对机械工程发展的影响等诸多外部的因素。这些因素对于古代机械工程的发展有时起促进作用，也有时起阻碍作用。有的因素只有短期影响，有些则长期发挥作用。这方面的研究，涉及领域很多，情况极为复杂，因而难度也更大，任务更为艰巨。如果要想在中国机械史的宏观研究方面取得突破性的进展，就必须在这方面有更多的投入和下更大的功夫。在搜集、整理和分析古代机械工程史资料的基础工作取得重要进展后，研究工作的重点应逐渐向这方面转移。

2、中国机械史的价值

中国的机械工程技术在漫长的历史发展过程中形成了自己独特的风格。中国古代机械工程技术，是世界机械史的一个组成部分，在世界机械工程史上占有重要位置。

中国古代机械工程技术成果具有重要的历史价值,有许多机械发明和技术成果在世界机械史上处于遥遥领先的地位，其中不少成果还传播到了世界各地，对世界机械技术的进步起到了直接的促进作用。著名科学史家李约瑟在讨论中西科技交流与比较问题时曾指出：“有少数几种基本技术曾经从古代美索不达米亚朝四面八方传播，……可是，中国人的发明就多了。这些发明在公一元世纪到十八世纪期间先后传到了欧洲和其他地区。这里包括：（1）龙骨车；（2）石碾和水力在石碾上的应用；3水排；（4）风扇车和簸扬机；（5）活塞风箱；6平放织机（它可能也是印度的发明）和提花机；（7）缫丝、纺丝和调丝机；（8）独轮车；（9）加帆手推车；（10）磨车；（11）拖重牲口用的两种高效马具，即胸带和套包子；（12）弓弩（13）风筝；（14）竹编蜒和走马灯；（15）深钻技术；（16）铸铁的使用；（17）游动的常平悬吊器；（18）弧形拱桥；（19）铁索吊桥；（20）河渠闸门；（21）造船和航运方面的无数发明，包括防水隔舱、高效率空气动力帆和前后索具（22）船尾的方向舵；（23）火药以及和它有关的一些技术；（24）罗盘针，先用于看风水，后来又用于航海；（25）纸、印刷术和活字印刷术；（26）瓷器。我写到这里时了句点，因为二十六个字母都已经用完了,可有许多例子、甚至还有重要的例子可以列举。我们决不能认为对以上任何一种发明已经没有话可讲了，也不能认为在所有例子中，都有足够的证据可以充分证明，后来欧洲应用的是从较早的中国人的实践中得来的。但是所有这些例子有一种共同之点，这就是它们在中国应用的时期，确实早于它们在世界其他部分出现的时期。有时甚至要早得多。”①李约瑟博士列举的这些实例绝大多数都是中国古代的机械发明或相关的技术成果，由此可见，中国古代的机械技术成果不仅在中国科技史上占有突出地位，而且在世界机械史乃至科技史上的地位也是不可低估的。中国机械史的历史价值还表现在传统机械工程技术在中国古代社会经济和科技发展中占有十分重要的位置。中国自古以来以农业立国，农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位，因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械技术方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。同样，机械在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域中也发挥着重要作用。机械技术在军事上具有举足轻重的作用，先进和精良武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。中国古代在天文观测方面能够取得许多重要成就，与先进天文仪器的作用密不可分，而众多先进天文仪器的出现则反映了中国古代精密机械制造技术的发达。明代宋应星编著的《天工开物》是一部关于中国古代工程技术的百科全书，其中讲述机械技术的内容占了全书一半以上的篇幅，也说明机械技术在古代工程技术中的重要地位。因此，传统机械技术根植于中国古代社会生活和生产的各个领域之中，机械技术的进步不仅促进了生产的发展，丰富了古代的社会生活，而且成为推动古代不同领域科技发展的有力工具。

中国机械史的研究不仅具有重要的历史价值，而且具有较高的现实价值和意义。这主要表现在以下几个方面。

首先，中国古代机械工程技术是中国科学文化的重要组成部分，传统机械的技术成果是我国优秀的科学文化遗产，因此中国古代机械史的研究具有重要的文化价值。机械技术在人类物质文化史上一直占据核心地位，人类文明的发展阶段一般以机械技术的重要成果作为主要划分标志，便是最好的说明。而我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果，为后世留下了大量的物质文化财富，发掘、整理和研究这些机械成果对于丰富祖国科学文化宝库无疑极为有益。但过去这方面的工作开展得还远远不够，中国机械工程机械史仍是一个有待开发的领域，在目前情况下进一步开展中国机械史的研究也显得尤为重要。

第二，技术发展有很强的继承性和规律性，中国机械史的研究有助于揭示技术发展特质，可以起到温故知新、阐明方向和趋势的作用，因此具有重要的借鉴价值。中国历史上在机械科技方面的成功经验和失败教训，对于现今科技的发展很有借鉴价值。中国古代与机械有关的技术观和技术哲学思想，对于我们认识技术与人、技术与环境以及技术与社会的关系仍有参考价值。中国古代的一些技术思想和方法与举措正好与现代可持续发展的时代要求相切合，对于认识和解决技术给现代社会带来的环境污染，能源和资源的枯竭等一系列负面效应也有积极的参考意义。中国近现代机械史的研究则对于制定国家的技术规划、技术发展与引进的政策和战略更是有着直接的借鉴作用。

第三，研究和学习中国机械工程史，阐明中国传统机械技术的兴衰历程，了解科学家、发明家的生平、成就和思想，不仅可以学到科学和历史的知识，还可从中获得启示和汲取教益，因而中国机械史还有着比较重要的教育价值与作用。机械工程技术史知识的传播有助于人们了解机械工程技术的概念和原理的来龙去脉，加深对机械科技的认识和理解。培根说；学史可以使人明智。对于青年学生与专业科技人员来讲，机械史的知识则可起到开拓视野的作用。

第四，研究中国机械史，不难发现一些古老的机械技术、工艺和原理在现代仍然发挥着作用或具有实用价值。中国传统的农业机械与古农具至今在农业生产中广泛使用，具有极强的生命力。我国的许多传统金属工艺仍在实际应用中发挥着重要作用。在秦始皇陵墓中出土的青铜箭镞表面上有一层含铬的黑色致密层，埋在地下两千多年没有腐蚀。现代金相学研究证明这样处理有很强的抗腐蚀能力。此项表面处理技术显然具有古为今用的价值。类似的实例还有很多。机械史的研究有助于认识和发现传统机械的现代意义和实用价值。

三、中国古代机械史的分期问题

研究中国机械技术的总体发展进程，必须把中国机械技术的形成与发展过程划分为几个不同的历史阶段，因此，中国机械史的分期问题是进行中国机械工程史宏观研究的一个重要问题。合理的分期不但可以反映中国机械工程发展的阶段性，同时也应反映出中国机械科技发展的特点和主要线索。

关于中国机械史的分期问题，已有一些学者有所涉及和讨论，但目前尚未进行充分的研究，也未得出一致的结论。1984年，郭可谦、陆敬严先生最早专门讨论了这一问题。他们提出了将中国机械史分为四个时期的方案：①

（1）简单工具时期，相当于原始社会时期，即石器时代。分为两个阶段：粗制工具阶段（旧石器时代），和精制工具阶段（新石器时代）。

（2）古代机械时期，大约从四千年到十九世纪四十年代。包括三个阶段：从古车出现到秦以前为迅速发展阶段；秦到宋元时期为成熟阶段；明代到十九世纪四十年代为缓慢前进阶段。

（3）近代机械时期,,从一八四○年至新中国成立前夕。

（4）现代机械时期，新中国成立后的发展时期。

在1985年，笔者提出了关于中国机械史的另一种分期意见，将中国机械史分为六个时期：②

（1）形成与积累时期，从远古到西周时期。

（2）迅速发展和成熟时期，从春秋时期到到东汉末年。

（3）全面发展和鼎盛时期，从三国时期到元代中期。

（4）缓慢发展时期，从元代后期到清代中期。

（5）转变时期，清代后期到中国成立前夕。

（6）复兴时期，新中国成立后的发展时期。

最新出版的《中国科学技术史》机械卷有“中国古代和近代机械工程发展概述”一章，论述中基本上采用了第一种分期方案。

1987年出版的《中国的百科全书》机械工程卷有词条“中国古代机械史”、“中国近代机械工业”和“中国现代机械工业”分别涉及了中国古代机械工程技术、近代机械工业和现代机械工业发展的分期问题。这里仅介绍周世德先生在“中国古代机械史”条目中采用的古代机械史分期方案：③

（1）春秋以前（公元前770年前）。

（2）春秋至汉魏时期（公元前770年前～公元265）。

（3）两晋宋元时期（公元265～1368）。

（4）明清时期（1368～1840）。

上述分期方案都有各自的分期依据，并较好地反映了机械史与中国通史的关系。在反映中国机械工程发展的内部规律和特点方面，虽然也得到较好的处理，但细节方面似乎尚有进一步探讨的余地。笔者认为中国机械史的分期应以机械科技的重大转变和突破为主要依据，这就需要分析和研究各个历史时期各种机械在动力、材料、结构原理、工艺和功能等方面的发展水平和变化情况.此外，还应注意考察不同时期间机械工程知识的水平和先进机械的推广与应用情况以及机械的社会功能与作用。中国机械工程技术的发展是一个以波浪式曲线前进的过程。常常由于某一方面或几个方面（如材料、动力、工艺等方面）的重大转变或突变引起机械工程技术的主要内容发生了变化,使其达到新的水平,这样就形成了几个不同的自然发展时期。据此，我们在又在上述方案的基础上，提出了如下关于中国古代机械史分期的修订方案：

（1）古代机械技术的萌芽时期，从旧石器时代开始到新石器时代。

（2）传统机械技术的初步形成时期，夏、商、西周时期。

（3）传统机械技术的进一步发展时期，春秋战国到三国时期。

（4）传统机械技术的成熟与鼎盛时期，魏晋南北朝到元代。

（5）传统机械的平缓发展与西方机械的传入时期，明初到十九世纪中叶。

四、中国古代机械工程史研究的历史与现状

在我国，中国机械工程技术史的现代研究发端于20世纪二三十年代。张荫麟、刘仙洲和王振铎等是早期中国机械史研究工作的主要开拓者。张荫麟于1925年翻译了英国学者穆尔（A.C.Moule）1924年发表在ToungPao（通报）上的专题论文“TheChineseSouth-PointingCarriage”，中译文题目改为“宋燕肃、吴德仁指南车造法考”，发表在《清华学报》第2卷第1期（1925）上。张荫麟又于1926年在《清华学报》第2卷第2期上发表了“宋卢道隆、吴德仁指南车之造法”一文。此后，他又在1928年发表了论文“中国历史上之‘奇器’及其作者”（《燕京学报》第1卷第3期）。30年代开始了较为全面的古代机械的文献资料发掘、整理和专题复原研究。1935年刘仙洲在清华大学出版了《中国机械工程史料》（约6万字）一书，首次依据现代机械工程分类方法整理了中国古代机械工程的史料，初步勾勒出了中国古代机械工程的基本轮廓。几乎与此同时王振铎也开始了复原地动仪、指南车与记里鼓车的工作，他于1936年发表了专题论文“汉张衡候风地动仪造法之推测”（《燕京学报》第20期，10周年纪念专号），1937年又发表了重要论文“指南车记里鼓车之考证及模型”（《史学集刊》第3期）。40年代，刘仙洲又发表了“王征与我国第一部机械工程学”（见《国立清华大学学报》1期，《真理杂志》1卷2期）和“中国在热机历史上的地位”（《东方杂志》39卷18期）两篇有影响的论文。

西方学者早在19世纪后期就开始关注中国古文献中有关机械发明的记载，20世纪初在欧洲的技术史著作中已有关于中国古代机械发明的探讨。如奥地利著名技术史家霍维茨（H.T.Horwitz）在1913年出版的技术史著作中对中国的机械发明作了论述。此后直到30年代，在他的不少论著中都有关于中国古代机械的讨论①。葛雷斯（H.A.Giles）于1906年,劳佛尔（B.Laufer）于1912，分别对中国古代指南车进行了复原研究②。穆尔（A.C.Moule）于1924年发表了研究指南车的专题论文，并根据《宋史》的文献记载给出了具体的复原方案。穆尔的工作引起英国学者的关注,此后戴科斯（K.T.Dykes）提出了采用差动轮系复原指南车的设想（1942年）,兰彻斯特（G.Lanchster）于1947年利用差动轮系制作了复原模型。美国学者霍梅尔（R.P.Hommel）在1921年在至1928年、1928年至1930年前后用了8年时间在中国各地调查传统手工业技术,在进行了广泛的实地调查后，写成专著ChinaatWork；anillustratedRecordofthePrimitiveIndustriesofChina’sMasses,whoseLifeisToil,andthusanAccountofChineseCivilization，于1937年在纽约出版，其中包含了大量传统机械与工艺方面的内容，配有大量实物照片，是一部具有重要历史和文化价值的著作。恰特莱（H.Chatley）在1942年在TransactionsoftheNewcomenSociety（22,117）上发表了TheDevelopmentofMechanismsinAncientChina（古代中国机械学的发展）综论研究性论文，在西方首次较全面地论述了中国古代机械的发展。在国外，对中国机械史研究最有建树的学者还是李约瑟博士。他从50年代开始发表有关中国机械史方面的论文，1965年他的巨著《中国科学技术史》的机械工程卷（ScienceandCivilizationinChina,Volume4,PhysicsandPhysicalTechnology,Part2,MechanicalEngineering）由剑桥大学出版社出版，它是第一部英文的中国机械史的学术专著，在国际上影响极大。李约瑟编撰此书时利用了大量的中国机械史的原始资料和研究成果，同时参考了许多世界与西方机械史的文献和研究成果，在比较科学史的视角对中国机械技术的发展及其重要成果进行了深入研究。日本和台湾学者较早分别将此书翻译成日文和中文出版，中国大陆的中文译本也在2000年有科学出版社和上海古籍出版社出版。

20世纪50年代以来，中国机械史的研究工作在中国经历了十分曲折的过程。在50年代至60年代前期，刘仙洲做了一系列机械史专题研究工作，发表了多篇论文，并主持汇集中国工程史料。1962年他编著的《中国机械工程史（第一编）》一书由科学出版社，这是第一部中国古代机械史的著作，论述了中国古代的主要机械发明成就，从机械原理和原动力的角度出发整理了中国古代机械工程发展的脉络。1963刘仙洲年撰写的《中国古代农业机械发明史》问世，这是第一部全面历史中国古代农业机械成果及其发展的著作。王振铎则在发掘古代文献和文物资料的基础上，对许多机械成果做了深入的专题研究。他在中国历史博物馆主持复原了水运仪象台、候风地动仪、指南车、记里鼓车等一系列古代机械装置。他们的杰出工作，奠定了中国机械工程史这一学科的基础，在国内外学术界产生了重大影响。正当中国机械史的研究被引向深入之时，爆发了史无前例的“”，导致了科学文化大灾难。“”期间，和其他学科一样，机械史的研究也完全处于停顿状态。“”以后，中国机械史的研究得以恢复和发展，老一辈学者也续有力作刊行，如清华大学出版了根据刘仙洲生前汇集的史料编纂而成的《中国科技史资料汇编一农业机械》（1985年），王振择先生出版他的论文集《科技考古论丛》（1989年）。同时，同济大学、中国科学院自然科学史研究所、北京航空航天大学等单位，都积极开展了中国机械史的研究工作和国内外学术交流，并通过招收机械史的研究生，努力培养新一代的专业研究人员。一些大专院校开设了机械史的选修课，取得了良好的效果。从20世纪80年代起，中国机械史的研究队伍开始形成，研究工作逐渐活跃，数百篇，涌现了不少具有较高质量和较大影响的专题研究成果。如陆敬严先生主持的古代机械模型复原等课题，华觉明先生参与主持的曾侯乙编钟的复原研究，杨青、钱小康等先生参与主持的秦陵铜车马技术研究等都取得了突出成果。综合性与系统性的整理与研究工作也有重要进展，如1986年机械工程师进修大学刊行了郭可谦、陆敬严合著的《中国机械史讲座》，1986年文物出版社出版了华觉明等撰写的《中国冶铸史论集》，和，1992年北京理工大学出版了张柏春撰写的《中国近代机械简史》，1995年山东科技出版社出版了苏荣誉等编撰的《中国上古金属技术》，1998年清华大学出版社出版了张春辉编著的《中国古代农业机械发明史》（补编），1999年大象出版社出版了华觉明撰著的《中国古代金属技术》。此外，台湾中央文物供应社也在1987年出版了万迪棣编撰的《中国机械科技之发展》一书，此书被收入中华文化丛书中。90年代初期，中国科学技术史丛书委托陆敬严、华觉明主编《中国科学技术史》的机械卷，钱小康、张柏春、何堂坤、杨青、赵丰、黄麟雏、刘克明和冯立升等多位学者参加编写，于1997年完成全书的编撰工作。此书于2000年由科学出版社出版，全书约69万字，与前面几部通史性中国机械史著作有所不同，它突破了简史的范畴，是一部较大型的中国机械工程学术著作。此书对中国机械工程的历史发展做了比较系统的论述和讨论，对已有的研究成果进行了一次较全面的总结。这表明，中国机械史的研究已走出初创阶段，进入了一个新的历史发展时期。

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①真保吾一著，董万友译，机械工学概论，国际文化出版公司，1986，3。原作书名为“緿綐機械工学”，由日本理工学社1984年出版。

①②李志超，机发论—有为的科学观，自然科学史研究，1990，9（1）：2。

①刘仙洲，中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5。

②维特鲁威著，高履泰译，建筑十书，这个建筑工业出版社，1986，224－225。

③A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,120.

④转引自①。

⑤马克思，资本论（第一卷），人民出版社，1963，396。

⑥马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，91－92。

①马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，52。

②③转引（译）自A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,117

④⑤⑥⑦见刘仙洲：中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5－6。

①李约瑟，中国科学技术史·总论（中译本第一卷），科学出版社，1975，545－547。

①郭可谦、陆敬严，关于中国机械史的分期意见，机械设计，1984，1（2）。

②冯立升，中国机械史的分期意见，科学、技术与辩证法，1986，（3）。

机械工程技术史范文篇3

一、机械的概念规定与机械技术史的范畴

1、机械的现代定义

研究机械工程技术史，首先需要明确机械的观念规定。在我国现代的机械学著作中，“机械”一词是机构（mechanism）和机器（machine）的总称。尽管各种机械的构造、性能和用途各异，但从它们的组成和运动形式来看，却有两个共同特征：

1）它们是一种人为的实物构件的组合。

2）它们各部分之间具有确定的相对运动。

凡同时具备上述两个特征的构件组合体便称为机构或机械。机器除了具备上述两个特征外，还必须具备第三个特征：能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能。所以机器是能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看，机构和机器并无区别，因此泛称它们为机械。

机构和机器的定义来源于西方机械工程科学，它们都是现代机械原理中的最基本的概念，但在现代西方机械学著作中，并没有一个作为机构（mechanism）和机器（machine）的总称的专门名词或术语。在日本的机械工学中，机械概念是如下定义的：①

凡符合下述三项条件的，则定义为机械。

①它是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。

②这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。

③把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。

这里，“机械”一词定义的是machine概念，这一定义与我国机械原理著作对机器的定义相同。mechanism一词，在日本机械工学中译为“機構”，或音译为メカニズム。

考虑到机构和机器均属现代机械学的基本范畴，我们采用能够同时涵盖机构和机器的机械概念，也是有其合理性的。

设计机械的目的是完成预定的机械运动及完成特定的动作，一般来说，一种复杂机械都由三大部分组成。一是原动部分，它是机械动力的来源。二是工作部分，它处于传动路线的终点，完成机械的预定动作。三是传动部分，它是把原动机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。近代机械中又有第四个部分，即自动控制部分。

2、机械的古代涵义及其演变

（1）中国古代文献中“机械”一词的涵义

“机械”一词由“机”与“械”两个汉字组成，探讨该词的涵义，首先须了解这两个字在古汉语中的意思。

“机”在古汉语中原指某种或某一类特定的装置，后来又泛指一般的机械。

古代常以“机”指弩上发箭的装置，即弩机。《尚书·太甲》有“若虞机张,往省括于度，则释”。但此篇可能作于西汉。《庄子·齐物论》：“其发若机括。”《释文》称：“机，弩牙；括，箭括。”按此言张弩发箭，以括入机，机动则发。东汉时成书的《说文解字》对“机”的解释是“机，主发者也”，说的也是弩机。由弩机延伸，触发式捕兽器也称为“机”。《庄子·山林》道：“丰狐，文豹……不免于网罗机辟之患。”即指夹子一类的装置。后来的“机防阱”和“机关”也是这个意思。

古代又以“机抒”指织布机。《淮南子·氾论》载“伯余之初作衣也，……手经指挂，其成犹网罗。后世为之机抒胜复以便其用。”《史记·郦生传》有“农夫释耒，二女下机”。南北朝《木兰词》有“不闻机抒声，唯闻女叹息”。《说文解字》：“抒，机之持纬者也。”宋《集韵》也说：“机以转轴，抒以持纬。”抒就是梭子，而机为转轴部件。“机抒”二字各表织机一个特征部件，因而后有只用一个“机”字代表织机的说法。①

由以上所述可知，“机”之本义当指机械装置中构成转动副的转动构件。

《尚书》：“在璇玑玉衡以齐七政。”伏胜《尚书大传》云：“旋机者，何也？传曰：旋者还也，机者几也，微也。其变几微，而所动者大，谓之旋机。”这里“机”为轴动之物。《管子·形势解》也载：“奚仲之为车器也，方圆曲直皆中规矩钩绳。故机旋机得，用之牢利，成器坚固。”这是讲车的部件生产的质量检验工序，“机旋机得”是指达到转动配合的精度标准要求。②

“机”还引申为许多机械发明的泛称，《战国策·宋卫》说：“公输般为楚设机，将以攻宋。”注称：“机，械，云梯之属。”《荀子·议兵》有“固塞不树，机变不张。”注称“机变，谓器械变动攻敌也。”《后汉书·张衡列传》说；“衡善机巧。”《南齐书·祖冲之传》：“初，宋武平关中，得姚兴指南车，有外形而无机巧，每行，使人于内转之。”“机”字实际可以泛指各种灵巧和关键的机械装置。

“机”的涵义由此延伸，出现了更具抽象的词义。《韩非子·十过》：“此存亡之机也。”《逸周书·大武》：“此七者，伐之机也。”“机”在这里指事物之枢要、关键。《庄子·至乐》载：“万物皆出于机，皆入于机。”疏曰：“机者，发动，所谓造化也。”这是指事物变化之所由。“机”还指事物变化之迹象、征兆等等。这样，衍生出大量相关词汇，如机巧、机先、机兆、机密、机会、机缘、机要、机谋、机关和机衡等。

“械”在古代是指器械、器物等实物。《庄子·天地》载“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多。”“械”在这里为一般器械或器具。《墨子·公输》：“公输般为楚造云梯之械。”这是指兵器。《汉书·司马迁传》载：“淮阴（韩信），王也，受械于陈。”“械”在此指刑具。

与“机”原指局部的关键机件有所不同，“械”在中国古代原本便指某一整体器械或器具，。这两字连在一起，组成“机械”一词，便成为为一般性的机械概念了。

在先秦时期的文献中，已经讨论了抽象的机械概念。《庄子·外篇·天地第十二》有一段关于机械技术思想意义的讨论：

（子贡）见一丈人方将为圃畦，凿隧而入井，抱瓮而出灌，然用力甚多而见功寡。子贡曰：“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多，夫子不欲乎？”为圃者仰而视之曰：“奈何？”曰：“凿木为机，后重前轻，挈水若抽，数如汤，其名曰槔。”为圃者忿然作色而笑曰：“吾闻之吾师，有机械者必有机事，有机事者必有机心。机心存于胸中，则纯白不备。纯白不备，则神生不定。神生不定者，道之所不载也。吾非不知，羞而不为也。”子贡瞒然，俯而不对。

这段文字是中国技术思想史的重要史料，后面将进行专题讨论。这里我们感兴趣的是，子贡与老人的对话给出了机械的概念界定：机械是能用力甚寡而见功多的器械。

关于机械的概念，在《韩非子》卷十五《难》二中有类似的论述：“审于地形、舟车、机械之利，用力少，致功大，则入多。”这里还有了初步的经济观点。①

由此可知，中国古代早在战国时期就已形成了与现代机械学中“机械”一词涵义比较相近的机械概念和术语了。

（2）西方古今的机械概念

英文的“machine”一词，其涵义要比现代机械学界定的“机器”（machine）概念要广。在一般使用上，它与汉语的“机械”一词类同。美国罗伯特·欧布林（RobertObrien）所著《机器》一书中指出：英文的“machine”（机械）一词来源于希腊文mechine及拉丁文mecina，两者原意都指的是“巧妙的设计”。Machine作为一般性的机械概念的出现，主要是为了区别与手工工具。在西方，一般性的机械概念的提出，可追溯到古罗马时期。

西方最先提出机械定义的是古罗马的建筑师维特鲁威（Vitruvii）。他在其著作《建筑十书》（约成书于公元前32－33年）给出了这样的定义：“机械是把木材结合起来的装置，主要对于搬运重物发挥效力。”他对机械和工具作了区别：“机械（machane）和工具（organon）之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的，如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的，如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。”②

亚历山大利亚城的希罗（HeroofAlexandria，公元1世纪）最早讨论了机械的基本要素，他认为机械的要素有五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。希罗的论文只是关系到提升和推动重物，虽不够全面，但却反映了古典机械的特征。③

1724年，德国莱比锡的机械士廖波尔特（Leopold）给出的定义是：“机械或工具是一种人造的设备，用它来产生有利的运动；同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方，它能做到节省。”④

马克思在《资本论》中对充分发展了的机械给出了界定：“一切已经发展的机器，都三个本质上不同的部分——发动机、传动机构和工具机械工作机——构成，发动机是整个机构的动力。”⑤马克思在《1861—1863年经济学手稿》讨论了机器与工具的区别，他指出：“以上所述已经对机器和工具有什么区别的问题作出了回答。工具本身一旦由机械来推动，一旦由工人的工具（它的生产率取决于工人的技巧并需要他付出作为劳动过程的媒介的劳动）变成机械的工具，——机器就代替了工具。在这种情况下，机械应该达到这样的发展程度：它既能从人或牲畜，简言之，从任意动作的那些原动力获得动力，也能从机械推动的原动机获得动力。”⑥

马克思主要从经济学和生产工具发展的宽广视角考察机器和机械的深刻涵义，力图说明当时的社会生产从工厂手工业向大机器工业的转变。他认为机器是代替人手操纵工具的机械系统，它从一开始就应是“工作部分同传导运动的机械和推动机械的原动机的组合”。马克思还谈到了当时一些学者中关于机械和机器的概念：“就象在英国的在政治经济学家一样,在英国的力学家中，可以遇到这样一些人，他们认为,机器与工具没有本质的区别；工具是简单的机器，而机器是复杂的工具，或者说，两者只有简单机器与复杂机器之分。从这种意义上说，甚至最简单的机械，如杠杆、斜面、滑轮、螺旋、楔、轮子等，也被叫作机器”①

19世纪中、后期，西方机械工程学家开始从机械的力学原理出发讨论机械或者说机器的概念，从而给出比较专业和科学的定义。下面给出的是早期机构学的两部奠基性著作中的定义。

英国机械学家威利斯（R.Willis,1800－1875）在其《机构学原理》（ThePrincipleofMechanism,1841年）所给的定义是:“任何机械（machine）都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成，使其一个构件运动，其余构件将发生一定的运动，这些构件与最初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”②

德国机械学家勒洛（F.Reuleaux,1829－1905）在其《理论运动学》（TheoretischeKinematik,GrundzügeeinerTheoriedesMaschienenwesens,1875年）中的定义是:“机械（machine）是多个具有抵抗力之物体的组合体，其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功，同时伴随着一定的确定运动。”③

威利斯给出的machine定义实际是现代机械原理中的机构。勒洛则最早给出了现代机械学中的机器（即machine）定义。从勒洛开始，机构概念与机器也被区分开来。20世纪的机械原理著作进一步明确了机构和机器的概念。

勒洛的《理论运动学》建立了机械运动学的基础，书中的许多概念、观点和研究方法被沿用至今。20世纪初，出现了把机构学和机械动力学合在一起的机械原理著作。当时西方的机械原理教科书中有如下的定义：

（1）“机械者，固定部分与运动部分之组合体，介乎能力与工作之间，所以使能力变为有用之工作者也。”（1912年，Keown）④

（2）“机械者，两个以上物体之组合体，其相对运动皆继续受一定之限制，使一种能力由之变化或传达，以作一种特别之工作者也。”（1915年，Mcksy）⑤

1930年，我国机械学家刘仙洲在编写中国最早的机械原理教科书时，参考西方这类教科书给出了一个定义：“机械者，两个以上之物体之组合体。动其一部则其余各部各发生一定之相对运动或限制运动，吾人得利用之使一种天然能力或机械能力发生一定之效果或工作者也。”⑥

1955年，乌克兰奥德萨工业大学多布罗沃利斯基（В.А.Добрвольский）在一篇论文中给出了一个定义：“机械是为人所使用的劳动工具，在这个劳动工具中，形状和尺寸适合的部分是由能经受很高压力（阻力）的材料所制成；在引入能量不断作用下，能完成适合的实际上有利的运动和动作；这些运动和动作是人们为完成技术的工艺目的所必要的。”⑦

这里定义的“机械”，更确切地说是机器，即现代机械原理中的machine概念。

综上所述，西方有关机械的一般性概念随着机械的发展逐渐发生了变化，随着机械工程科学的建立和发展而深化。从区分机械与手工工具开始，到区别复杂机械与简单机械和工具，进而形成了机械工程学中最基本的机器和机构概念。

3、机械工程技术史的范畴

机械工程学是以机构和机器为基本对象的科学，各类和各种不同机械均属机械工程技术的范畴。机械的种类繁多，可根据部分机械在某些方面的类同特性或特征化分类别。如希罗将简单机械分为五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。按马克思对机器系统的分类，机械可分为发动机、传动机构和工作机。刘仙洲在《中国机械工程发明史（第一编）》中将机械分为七类，即：简单机械、发动机或原动机、工作机、传动机、仪表、仅用发动机原理的机械、发电机与电动机。

按机械的使用功能则可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；接服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机械等；按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。

从动态观点看，机械工程又是一个技术过程。它包含了人类的主要技术活动：（1）发明与革新；（2）设计与测试；（3）制造（加工与制作）（4）使用与维修。因此各种机械的发明、设计、加工与制造以及使用与维修均属机械工程技术的范畴。发明和设计包含了更多的智力因素和思想与知识内涵。制造和使用则包含了更多的体力因素和经验与实践的内容。机械加工与制作的对象以及加工制作过程无疑属于机械工程技术的基本内容，因此，某些通过机械加工获得的技术产品，尽管不能看作是机构和机器，也常常被认为属于机械工程的范畴。

机械工程技术史是研究机械工程技术发生、发展过程及其规律的一门学科。机械工程技术史的对象和范畴与机械工程技术的对象与范畴既有在内在的联系，由有着一定的差别。从认识上看，机械工程技术是第一个层次，机械工程技术史是第二个层次，后者是以前者为基础的。机械工程技术史是研究过去的机械技术的学问，与前者不同的特点是研究者和研究对象在时间坐标上处于不同的位置，因此它重视从时间关系研究机械技术的特点和演变过程。可以说，机械工程技术史的对象是历史上的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种主要因素。不仅历代的机械发明、机械制造技术以及机械成果的推广与应用属于机械工程技术史的范畴，而且影响机械工程发展的社会的经济、政治和文化等因素也属于它考察的对象和范畴。

二、中国机械工程技术史的研究对象、任务和价值

1、中国机械史的研究对象与任务

中国机械工程技术史主要研究机械工程技术在中国的发展过程与模式，它的对象是中国历代的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种因素。机械技术的发展在许多方面有其一般性的规律,适用于不同的文化和国家,当然也适用于中国。但是每个国家特别是不同文化传统的国家有着不同的特殊环境和背景，各国机械的发展是不平衡的。有的国家和地区在机械技术的某些方面发展水平较高，另一些国家和地区则在机械的另一些方面发展水平较高；有的机械成果在某些国家传播和发展较快，而在另一些国家推广应用十分缓慢。由于不同文化和社会因素的制约，各国机械工程技术的发展模式也并不是千篇一律的。因此不同国家机械工程技术的发展往往呈现出不同的特点。尤其是中国古代机械的发展，技术传统与西方有很大不同，有其独特的轨迹。既有许多优点也有不少缺点，既有很多成功的经验也有不少失败的教训，值得认真加以总结。中国机械史的主要任务就是要整理和发掘中国历代在机械工程方面的重要成果及其特点，揭示机械工程技术在中国发展的规律性和特殊性。

研究中国机械史应从考察中国历代的机械成果入手，首先需要掌握大量的历史资料。中国历史上有哪些重要机械科技成果？它们的水平和价值如何？中国传统机械及其技术、工艺方法和西方有何不同？机械工程技术对中国社会生产有何作用和影响？这些都是需要机械史研究解决的基本性问题。只有对有关史料进行全面的清理和深入的分析，才能获得这些问题的答案。对于中国古代机械史来说，历代有关机械工程的成果主要反映在三类史料之中，即文字资料、图像与图形资料和实物资料。中国机械工程的文献史料，是有关古代机械的概念名称、形制、材料、动力、结构原理、工艺方法、应用与推广情况以及相关的社会历史文化背景等方面的文字记载和描述。它包括各类典籍中的有关史料和出土文物上相关的铭刻资料等。除了少数一些技术著作中有关机械的专论性记述外，有关机械工程的文献资料十分零散，大都分散在大量的各类古籍之中。图像与图形资料主要是古代美术作品和工程技术著作及其它典籍中的机械图像与图形，这些资料不仅存在于帛、纸为载体的古代绘画作品和各类写本和印刷本书籍中，而且大量存在于古代岩画、铜器刻画、砖石刻画、壁画等平面绘画和浮雕作品之中。实物资料是考古发掘中出土的和传世的与古代机械直接有关的各种实物，主要包括大量的古代各类机械成品、半成品、零部件、机械模型、明器机械和机械加工产品，目前在民间仍然尚存不少传统机械，从技术上看属于古机械的遗制，它们也是重要的实物资料。这些实物资料具有重大的价值，由此可以获得更为确切和可靠的关于过去机械技术的信息，它们与文献资料同样属于中国机械史的研究对象。搜集、整理和分析古代机械工程史资料，是中国机械工程史研究的一项基础性工作。但是，由于多数文献史料分散在数量极大的古籍和铭文中，各类与机械有关的古代绘画作品则更是分散收藏于各地不同的机构和个人手中，实物资料同样分布在十分广泛的地域范围内，此外还有大量资料流失国外，因此，对如此众多的史料进行充分的发掘、整理和研究，由少数人在短期内显然是难以完成的。中国机械工程技术史的任务因而也十分繁重，必须多人接力工作，逐步扩大调查和研究的范围，直到基本掌握整体面貌。

中国机械工程史还要探讨影响中国机械工程技术发展的各种因素。除了研究诸如工匠和技术人员在机械工程发展中的作用、古代的技术观和设计与管理思想对工程技术实践的影响等内部因素外，还应分析文化与科学传统、社会经济与政治制度、战争与军事、思维方式、技术政策与组织管理制度以及对外交流关系对机械工程发展的影响等诸多外部的因素。这些因素对于古代机械工程的发展有时起促进作用，也有时起阻碍作用。有的因素只有短期影响，有些则长期发挥作用。这方面的研究，涉及领域很多，情况极为复杂，因而难度也更大，任务更为艰巨。如果要想在中国机械史的宏观研究方面取得突破性的进展，就必须在这方面有更多的投入和下更大的功夫。在搜集、整理和分析古代机械工程史资料的基础工作取得重要进展后，研究工作的重点应逐渐向这方面转移。

2、中国机械史的价值

中国的机械工程技术在漫长的历史发展过程中形成了自己独特的风格。中国古代机械工程技术，是世界机械史的一个组成部分，在世界机械工程史上占有重要位置。

中国古代机械工程技术成果具有重要的历史价值,有许多机械发明和技术成果在世界机械史上处于遥遥领先的地位，其中不少成果还传播到了世界各地，对世界机械技术的进步起到了直接的促进作用。著名科学史家李约瑟在讨论中西科技交流与比较问题时曾指出：“有少数几种基本技术曾经从古代美索不达米亚朝四面八方传播，……可是，中国人的发明就多了。这些发明在公一元世纪到十八世纪期间先后传到了欧洲和其他地区。这里包括：（1）龙骨车；（2）石碾和水力在石碾上的应用；3水排；（4）风扇车和簸扬机；（5）活塞风箱；6平放织机（它可能也是印度的发明）和提花机；（7）缫丝、纺丝和调丝机；（8）独轮车；（9）加帆手推车；（10）磨车；（11）拖重牲口用的两种高效马具，即胸带和套包子；（12）弓弩（13）风筝；（14）竹编蜒和走马灯；（15）深钻技术；（16）铸铁的使用；（17）游动的常平悬吊器；（18）弧形拱桥；（19）铁索吊桥；（20）河渠闸门；（21）造船和航运方面的无数发明，包括防水隔舱、高效率空气动力帆和前后索具（22）船尾的方向舵；（23）火药以及和它有关的一些技术；（24）罗盘针，先用于看风水，后来又用于航海；（25）纸、印刷术和活字印刷术；（26）瓷器。我写到这里时了句点，因为二十六个字母都已经用完了,可有许多例子、甚至还有重要的例子可以列举。我们决不能认为对以上任何一种发明已经没有话可讲了，也不能认为在所有例子中，都有足够的证据可以充分证明，后来欧洲应用的是从较早的中国人的实践中得来的。但是所有这些例子有一种共同之点，这就是它们在中国应用的时期，确实早于它们在世界其他部分出现的时期。有时甚至要早得多。”①李约瑟博士列举的这些实例绝大多数都是中国古代的机械发明或相关的技术成果，由此可见，中国古代的机械技术成果不仅在中国科技史上占有突出地位，而且在世界机械史乃至科技史上的地位也是不可低估的。中国机械史的历史价值还表现在传统机械工程技术在中国古代社会经济和科技发展中占有十分重要的位置。中国自古以来以农业立国，农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位，因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械技术方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。同样，机械在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域中也发挥着重要作用。机械技术在军事上具有举足轻重的作用，先进和精良武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。中国古代在天文观测方面能够取得许多重要成就，与先进天文仪器的作用密不可分，而众多先进天文仪器的出现则反映了中国古代精密机械制造技术的发达。明代宋应星编著的《天工开物》是一部关于中国古代工程技术的百科全书，其中讲述机械技术的内容占了全书一半以上的篇幅，也说明机械技术在古代工程技术中的重要地位。因此，传统机械技术根植于中国古代社会生活和生产的各个领域之中，机械技术的进步不仅促进了生产的发展，丰富了古代的社会生活，而且成为推动古代不同领域科技发展的有力工具。

中国机械史的研究不仅具有重要的历史价值，而且具有较高的现实价值和意义。这主要表现在以下几个方面。

首先，中国古代机械工程技术是中国科学文化的重要组成部分，传统机械的技术成果是我国优秀的科学文化遗产，因此中国古代机械史的研究具有重要的文化价值。机械技术在人类物质文化史上一直占据核心地位，人类文明的发展阶段一般以机械技术的重要成果作为主要划分标志，便是最好的说明。而我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果，为后世留下了大量的物质文化财富，发掘、整理和研究这些机械成果对于丰富祖国科学文化宝库无疑极为有益。但过去这方面的工作开展得还远远不够，中国机械工程机械史仍是一个有待开发的领域，在目前情况下进一步开展中国机械史的研究也显得尤为重要。

第二，技术发展有很强的继承性和规律性，中国机械史的研究有助于揭示技术发展特质，可以起到温故知新、阐明方向和趋势的作用，因此具有重要的借鉴价值。中国历史上在机械科技方面的成功经验和失败教训，对于现今科技的发展很有借鉴价值。中国古代与机械有关的技术观和技术哲学思想，对于我们认识技术与人、技术与环境以及技术与社会的关系仍有参考价值。中国古代的一些技术思想和方法与举措正好与现代可持续发展的时代要求相切合，对于认识和解决技术给现代社会带来的环境污染，能源和资源的枯竭等一系列负面效应也有积极的参考意义。中国近现代机械史的研究则对于制定国家的技术规划、技术发展与引进的政策和战略更是有着直接的借鉴作用。

第三，研究和学习中国机械工程史，阐明中国传统机械技术的兴衰历程，了解科学家、发明家的生平、成就和思想，不仅可以学到科学和历史的知识，还可从中获得启示和汲取教益，因而中国机械史还有着比较重要的教育价值与作用。机械工程技术史知识的传播有助于人们了解机械工程技术的概念和原理的来龙去脉，加深对机械科技的认识和理解。培根说；学史可以使人明智。对于青年学生与专业科技人员来讲，机械史的知识则可起到开拓视野的作用。

第四，研究中国机械史，不难发现一些古老的机械技术、工艺和原理在现代仍然发挥着作用或具有实用价值。中国传统的农业机械与古农具至今在农业生产中广泛使用，具有极强的生命力。我国的许多传统金属工艺仍在实际应用中发挥着重要作用。在秦始皇陵墓中出土的青铜箭镞表面上有一层含铬的黑色致密层，埋在地下两千多年没有腐蚀。现代金相学研究证明这样处理有很强的抗腐蚀能力。此项表面处理技术显然具有古为今用的价值。类似的实例还有很多。机械史的研究有助于认识和发现传统机械的现代意义和实用价值。

三、中国古代机械史的分期问题

研究中国机械技术的总体发展进程，必须把中国机械技术的形成与发展过程划分为几个不同的历史阶段，因此，中国机械史的分期问题是进行中国机械工程史宏观研究的一个重要问题。合理的分期不但可以反映中国机械工程发展的阶段性，同时也应反映出中国机械科技发展的特点和主要线索。

关于中国机械史的分期问题，已有一些学者有所涉及和讨论，但目前尚未进行充分的研究，也未得出一致的结论。1984年，郭可谦、陆敬严先生最早专门讨论了这一问题。他们提出了将中国机械史分为四个时期的方案：①

（1）简单工具时期，相当于原始社会时期，即石器时代。分为两个阶段：粗制工具阶段（旧石器时代），和精制工具阶段（新石器时代）。

（2）古代机械时期，大约从四千年到十九世纪四十年代。包括三个阶段：从古车出现到秦以前为迅速发展阶段；秦到宋元时期为成熟阶段；明代到十九世纪四十年代为缓慢前进阶段。

（3）近代机械时期,,从一八四○年至新中国成立前夕。

（4）现代机械时期，新中国成立后的发展时期。

在1985年，笔者提出了关于中国机械史的另一种分期意见，将中国机械史分为六个时期：②

（1）形成与积累时期，从远古到西周时期。

（2）迅速发展和成熟时期，从春秋时期到到东汉末年。

（3）全面发展和鼎盛时期，从三国时期到元代中期。

（4）缓慢发展时期，从元代后期到清代中期。

（5）转变时期，清代后期到中国成立前夕。

（6）复兴时期，新中国成立后的发展时期。

最新出版的《中国科学技术史》机械卷有“中国古代和近代机械工程发展概述”一章，论述中基本上采用了第一种分期方案。

1987年出版的《中国的百科全书》机械工程卷有词条“中国古代机械史”、“中国近代机械工业”和“中国现代机械工业”分别涉及了中国古代机械工程技术、近代机械工业和现代机械工业发展的分期问题。这里仅介绍周世德先生在“中国古代机械史”条目中采用的古代机械史分期方案：③

（1）春秋以前（公元前770年前）。

（2）春秋至汉魏时期（公元前770年前～公元265）。

（3）两晋宋元时期（公元265～1368）。

（4）明清时期（1368～1840）。

上述分期方案都有各自的分期依据，并较好地反映了机械史与中国通史的关系。在反映中国机械工程发展的内部规律和特点方面，虽然也得到较好的处理，但细节方面似乎尚有进一步探讨的余地。笔者认为中国机械史的分期应以机械科技的重大转变和突破为主要依据，这就需要分析和研究各个历史时期各种机械在动力、材料、结构原理、工艺和功能等方面的发展水平和变化情况.此外，还应注意考察不同时期间机械工程知识的水平和先进机械的推广与应用情况以及机械的社会功能与作用。中国机械工程技术的发展是一个以波浪式曲线前进的过程。常常由于某一方面或几个方面（如材料、动力、工艺等方面）的重大转变或突变引起机械工程技术的主要内容发生了变化,使其达到新的水平,这样就形成了几个不同的自然发展时期。据此，我们在又在上述方案的基础上，提出了如下关于中国古代机械史分期的修订方案：

（1）古代机械技术的萌芽时期，从旧石器时代开始到新石器时代。

（2）传统机械技术的初步形成时期，夏、商、西周时期。

（3）传统机械技术的进一步发展时期，春秋战国到三国时期。

（4）传统机械技术的成熟与鼎盛时期，魏晋南北朝到元代。

（5）传统机械的平缓发展与西方机械的传入时期，明初到十九世纪中叶。

四、中国古代机械工程史研究的历史与现状

在我国，中国机械工程技术史的现代研究发端于20世纪二三十年代。张荫麟、刘仙洲和王振铎等是早期中国机械史研究工作的主要开拓者。张荫麟于1925年翻译了英国学者穆尔（A.C.Moule）1924年发表在ToungPao（通报）上的专题论文“TheChineseSouth-PointingCarriage”，中译文题目改为“宋燕肃、吴德仁指南车造法考”，发表在《清华学报》第2卷第1期（1925）上。张荫麟又于1926年在《清华学报》第2卷第2期上发表了“宋卢道隆、吴德仁指南车之造法”一文。此后，他又在1928年发表了论文“中国历史上之‘奇器’及其作者”（《燕京学报》第1卷第3期）。30年代开始了较为全面的古代机械的文献资料发掘、整理和专题复原研究。1935年刘仙洲在清华大学出版了《中国机械工程史料》（约6万字）一书，首次依据现代机械工程分类方法整理了中国古代机械工程的史料，初步勾勒出了中国古代机械工程的基本轮廓。几乎与此同时王振铎也开始了复原地动仪、指南车与记里鼓车的工作，他于1936年发表了专题论文“汉张衡候风地动仪造法之推测”（《燕京学报》第20期，10周年纪念专号），1937年又发表了重要论文“指南车记里鼓车之考证及模型”（《史学集刊》第3期）。40年代，刘仙洲又发表了“王征与我国第一部机械工程学”（见《国立清华大学学报》1期，《真理杂志》1卷2期）和“中国在热机历史上的地位”（《东方杂志》39卷18期）两篇有影响的论文。

西方学者早在19世纪后期就开始关注中国古文献中有关机械发明的记载，20世纪初在欧洲的技术史著作中已有关于中国古代机械发明的探讨。如奥地利著名技术史家霍维茨（H.T.Horwitz）在1913年出版的技术史著作中对中国的机械发明作了论述。此后直到30年代，在他的不少论著中都有关于中国古代机械的讨论①。葛雷斯（H.A.Giles）于1906年,劳佛尔（B.Laufer）于1912，分别对中国古代指南车进行了复原研究②。穆尔（A.C.Moule）于1924年发表了研究指南车的专题论文，并根据《宋史》的文献记载给出了具体的复原方案。穆尔的工作引起英国学者的关注,此后戴科斯（K.T.Dykes）提出了采用差动轮系复原指南车的设想（1942年）,兰彻斯特（G.Lanchster）于1947年利用差动轮系制作了复原模型。美国学者霍梅尔（R.P.Hommel）在1921年在至1928年、1928年至1930年前后用了8年时间在中国各地调查传统手工业技术,在进行了广泛的实地调查后，写成专著ChinaatWork；anillustratedRecordofthePrimitiveIndustriesofChina’sMasses,whoseLifeisToil,andthusanAccountofChineseCivilization，于1937年在纽约出版，其中包含了大量传统机械与工艺方面的内容，配有大量实物照片，是一部具有重要历史和文化价值的著作。恰特莱（H.Chatley）在1942年在TransactionsoftheNewcomenSociety（22,117）上发表了TheDevelopmentofMechanismsinAncientChina（古代中国机械学的发展）综论研究性论文，在西方首次较全面地论述了中国古代机械的发展。在国外，对中国机械史研究最有建树的学者还是李约瑟博士。他从50年代开始发表有关中国机械史方面的论文，1965年他的巨著《中国科学技术史》的机械工程卷（ScienceandCivilizationinChina,Volume4,PhysicsandPhysicalTechnology,Part2,MechanicalEngineering）由剑桥大学出版社出版，它是第一部英文的中国机械史的学术专著，在国际上影响极大。李约瑟编撰此书时利用了大量的中国机械史的原始资料和研究成果，同时参考了许多世界与西方机械史的文献和研究成果，在比较科学史的视角对中国机械技术的发展及其重要成果进行了深入研究。日本和台湾学者较早分别将此书翻译成日文和中文出版，中国大陆的中文译本也在2000年有科学出版社和上海古籍出版社出版。

20世纪50年代以来，中国机械史的研究工作在中国经历了十分曲折的过程。在50年代至60年代前期，刘仙洲做了一系列机械史专题研究工作，发表了多篇论文，并主持汇集中国工程史料。1962年他编著的《中国机械工程史（第一编）》一书由科学出版社，这是第一部中国古代机械史的著作，论述了中国古代的主要机械发明成就，从机械原理和原动力的角度出发整理了中国古代机械工程发展的脉络。1963刘仙洲年撰写的《中国古代农业机械发明史》问世，这是第一部全面历史中国古代农业机械成果及其发展的著作。王振铎则在发掘古代文献和文物资料的基础上，对许多机械成果做了深入的专题研究。他在中国历史博物馆主持复原了水运仪象台、候风地动仪、指南车、记里鼓车等一系列古代机械装置。他们的杰出工作，奠定了中国机械工程史这一学科的基础，在国内外学术界产生了重大影响。正当中国机械史的研究被引向深入之时，爆发了史无前例的“”，导致了科学文化大灾难。“”期间，和其他学科一样，机械史的研究也完全处于停顿状态。“”以后，中国机械史的研究得以恢复和发展，老一辈学者也续有力作刊行，如清华大学出版了根据刘仙洲生前汇集的史料编纂而成的《中国科技史资料汇编一农业机械》（1985年），王振择先生出版他的论文集《科技考古论丛》（1989年）。同时，同济大学、中国科学院自然科学史研究所、北京航空航天大学等单位，都积极开展了中国机械史的研究工作和国内外学术交流，并通过招收机械史的研究生，努力培养新一代的专业研究人员。一些大专院校开设了机械史的选修课，取得了良好的效果。从20世纪80年代起，中国机械史的研究队伍开始形成，研究工作逐渐活跃，数百篇，涌现了不少具有较高质量和较大影响的专题研究成果。如陆敬严先生主持的古代机械模型复原等课题，华觉明先生参与主持的曾侯乙编钟的复原研究，杨青、钱小康等先生参与主持的秦陵铜车马技术研究等都取得了突出成果。综合性与系统性的整理与研究工作也有重要进展，如1986年机械工程师进修大学刊行了郭可谦、陆敬严合著的《中国机械史讲座》，1986年文物出版社出版了华觉明等撰写的《中国冶铸史论集》，和，1992年北京理工大学出版了张柏春撰写的《中国近代机械简史》，1995年山东科技出版社出版了苏荣誉等编撰的《中国上古金属技术》，1998年清华大学出版社出版了张春辉编著的《中国古代农业机械发明史》（补编），1999年大象出版社出版了华觉明撰著的《中国古代金属技术》。此外，台湾中央文物供应社也在1987年出版了万迪棣编撰的《中国机械科技之发展》一书，此书被收入中华文化丛书中。90年代初期，中国科学技术史丛书委托陆敬严、华觉明主编《中国科学技术史》的机械卷，钱小康、张柏春、何堂坤、杨青、赵丰、黄麟雏、刘克明和冯立升等多位学者参加编写，于1997年完成全书的编撰工作。此书于2000年由科学出版社出版，全书约69万字，与前面几部通史性中国机械史著作有所不同，它突破了简史的范畴，是一部较大型的中国机械工程学术著作。此书对中国机械工程的历史发展做了比较系统的论述和讨论，对已有的研究成果进行了一次较全面的总结。这表明，中国机械史的研究已走出初创阶段，进入了一个新的历史发展时期。

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①真保吾一著，董万友译，机械工学概论，国际文化出版公司，1986，3。原作书名为“緿綐機械工学”，由日本理工学社1984年出版。

①②李志超，机发论—有为的科学观，自然科学史研究，1990，9（1）：2。

①刘仙洲，中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5。

②维特鲁威著，高履泰译，建筑十书，这个建筑工业出版社，1986，224－225。

③A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,120.

④转引自①。

⑤马克思，资本论（第一卷），人民出版社，1963，396。

⑥马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，91－92。

①马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，52。

②③转引（译）自A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,117

④⑤⑥⑦见刘仙洲：中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5－6。

①李约瑟，中国科学技术史·总论（中译本第一卷），科学出版社，1975，545－547。

①郭可谦、陆敬严，关于中国机械史的分期意见，机械设计，1984，1（2）。

②冯立升，中国机械史的分期意见，科学、技术与辩证法，1986，（3）。

机械工程技术史范文篇4

一、机械的概念规定与机械技术史的范畴

1、机械的现代定义

研究机械工程技术史，首先需要明确机械的观念规定。在我国现代的机械学著作中，“机械”一词是机构（mechanism）和机器（machine）的总称。尽管各种机械的构造、性能和用途各异，但从它们的组成和运动形式来看，却有两个共同特征：

1）它们是一种人为的实物构件的组合。

2）它们各部分之间具有确定的相对运动。

凡同时具备上述两个特征的构件组合体便称为机构或机械。机器除了具备上述两个特征外，还必须具备第三个特征：能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能。所以机器是能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看，机构和机器并无区别，因此泛称它们为机械。

机构和机器的定义来源于西方机械工程科学，它们都是现代机械原理中的最基本的概念，但在现代西方机械学著作中，并没有一个作为机构（mechanism）和机器（machine）的总称的专门名词或术语。在日本的机械工学中，机械概念是如下定义的：①

凡符合下述三项条件的，则定义为机械。

①它是物体的组合，假定力加到其各个部分也难以变形。

②这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。

③把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。

这里，“机械”一词定义的是machine概念，这一定义与我国机械原理著作对机器的定义相同。mechanism一词，在日本机械工学中译为“機構”，或音译为メカニズム。

考虑到机构和机器均属现代机械学的基本范畴，我们采用能够同时涵盖机构和机器的机械概念，也是有其合理性的。

设计机械的目的是完成预定的机械运动及完成特定的动作，一般来说，一种复杂机械都由三大部分组成。一是原动部分，它是机械动力的来源。二是工作部分，它处于传动路线的终点，完成机械的预定动作。三是传动部分，它是把原动机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。近代机械中又有第四个部分，即自动控制部分。

2、机械的古代涵义及其演变

（1）中国古代文献中“机械”一词的涵义

“机械”一词由“机”与“械”两个汉字组成，探讨该词的涵义，首先须了解这两个字在古汉语中的意思。

“机”在古汉语中原指某种或某一类特定的装置，后来又泛指一般的机械。

古代常以“机”指弩上发箭的装置，即弩机。《尚书·太甲》有“若虞机张,往省括于度，则释”。但此篇可能作于西汉。《庄子·齐物论》：“其发若机括。”《释文》称：“机，弩牙；括，箭括。”按此言张弩发箭，以括入机，机动则发。东汉时成书的《说文解字》对“机”的解释是“机，主发者也”，说的也是弩机。由弩机延伸，触发式捕兽器也称为“机”。《庄子·山林》道：“丰狐，文豹……不免于网罗机辟之患。”即指夹子一类的装置。后来的“机防阱”和“机关”也是这个意思。

古代又以“机抒”指织布机。《淮南子·氾论》载“伯余之初作衣也，……手经指挂，其成犹网罗。后世为之机抒胜复以便其用。”《史记·郦生传》有“农夫释耒，二女下机”。南北朝《木兰词》有“不闻机抒声，唯闻女叹息”。《说文解字》：“抒，机之持纬者也。”宋《集韵》也说：“机以转轴，抒以持纬。”抒就是梭子，而机为转轴部件。“机抒”二字各表织机一个特征部件，因而后有只用一个“机”字代表织机的说法。①

由以上所述可知，“机”之本义当指机械装置中构成转动副的转动构件。

《尚书》：“在璇玑玉衡以齐七政。”伏胜《尚书大传》云：“旋机者，何也？传曰：旋者还也，机者几也，微也。其变几微，而所动者大，谓之旋机。”这里“机”为轴动之物。《管子·形势解》也载：“奚仲之为车器也，方圆曲直皆中规矩钩绳。故机旋机得，用之牢利，成器坚固。”这是讲车的部件生产的质量检验工序，“机旋机得”是指达到转动配合的精度标准要求。②

“机”还引申为许多机械发明的泛称，《战国策·宋卫》说：“公输般为楚设机，将以攻宋。”注称：“机，械，云梯之属。”《荀子·议兵》有“固塞不树，机变不张。”注称“机变，谓器械变动攻敌也。”《后汉书·张衡列传》说；“衡善机巧。”《南齐书·祖冲之传》：“初，宋武平关中，得姚兴指南车，有外形而无机巧，每行，使人于内转之。”“机”字实际可以泛指各种灵巧和关键的机械装置。

“机”的涵义由此延伸，出现了更具抽象的词义。《韩非子·十过》：“此存亡之机也。”《逸周书·大武》：“此七者，伐之机也。”“机”在这里指事物之枢要、关键。《庄子·至乐》载：“万物皆出于机，皆入于机。”疏曰：“机者，发动，所谓造化也。”这是指事物变化之所由。“机”还指事物变化之迹象、征兆等等。这样，衍生出大量相关词汇，如机巧、机先、机兆、机密、机会、机缘、机要、机谋、机关和机衡等。

“械”在古代是指器械、器物等实物。《庄子·天地》载“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多。”“械”在这里为一般器械或器具。《墨子·公输》：“公输般为楚造云梯之械。”这是指兵器。《汉书·司马迁传》载：“淮阴（韩信），王也，受械于陈。”“械”在此指刑具。

与“机”原指局部的关键机件有所不同，“械”在中国古代原本便指某一整体器械或器具，。这两字连在一起，组成“机械”一词，便成为为一般性的机械概念了。

在先秦时期的文献中，已经讨论了抽象的机械概念。《庄子·外篇·天地第十二》有一段关于机械技术思想意义的讨论：

（子贡）见一丈人方将为圃畦，凿隧而入井，抱瓮而出灌，然用力甚多而见功寡。子贡曰：“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而见功多，夫子不欲乎？”为圃者仰而视之曰：“奈何？”曰：“凿木为机，后重前轻，挈水若抽，数如汤，其名曰槔。”为圃者忿然作色而笑曰：“吾闻之吾师，有机械者必有机事，有机事者必有机心。机心存于胸中，则纯白不备。纯白不备，则神生不定。神生不定者，道之所不载也。吾非不知，羞而不为也。”子贡瞒然，俯而不对。

这段文字是中国技术思想史的重要史料，后面将进行专题讨论。这里我们感兴趣的是，子贡与老人的对话给出了机械的概念界定：机械是能用力甚寡而见功多的器械。

关于机械的概念，在《韩非子》卷十五《难》二中有类似的论述：“审于地形、舟车、机械之利，用力少，致功大，则入多。”这里还有了初步的经济观点。①

由此可知，中国古代早在战国时期就已形成了与现代机械学中“机械”一词涵义比较相近的机械概念和术语了。

（2）西方古今的机械概念

英文的“machine”一词，其涵义要比现代机械学界定的“机器”（machine）概念要广。在一般使用上，它与汉语的“机械”一词类同。美国罗伯特·欧布林（RobertObrien）所著《机器》一书中指出：英文的“machine”（机械）一词来源于希腊文mechine及拉丁文mecina，两者原意都指的是“巧妙的设计”。Machine作为一般性的机械概念的出现，主要是为了区别与手工工具。在西方，一般性的机械概念的提出，可追溯到古罗马时期。

西方最先提出机械定义的是古罗马的建筑师维特鲁威（Vitruvii）。他在其著作《建筑十书》（约成书于公元前32－33年）给出了这样的定义：“机械是把木材结合起来的装置，主要对于搬运重物发挥效力。”他对机械和工具作了区别：“机械（machane）和工具（organon）之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的，如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的，如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。”②

亚历山大利亚城的希罗（HeroofAlexandria，公元1世纪）最早讨论了机械的基本要素，他认为机械的要素有五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。希罗的论文只是关系到提升和推动重物，虽不够全面，但却反映了古典机械的特征。③

1724年，德国莱比锡的机械士廖波尔特（Leopold）给出的定义是：“机械或工具是一种人造的设备，用它来产生有利的运动；同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方，它能做到节省。”④

马克思在《资本论》中对充分发展了的机械给出了界定：“一切已经发展的机器，都三个本质上不同的部分——发动机、传动机构和工具机械工作机——构成，发动机是整个机构的动力。”⑤马克思在《1861—1863年经济学手稿》讨论了机器与工具的区别，他指出：“以上所述已经对机器和工具有什么区别的问题作出了回答。工具本身一旦由机械来推动，一旦由工人的工具（它的生产率取决于工人的技巧并需要他付出作为劳动过程的媒介的劳动）变成机械的工具，——机器就代替了工具。在这种情况下，机械应该达到这样的发展程度：它既能从人或牲畜，简言之，从任意动作的那些原动力获得动力，也能从机械推动的原动机获得动力。”⑥

马克思主要从经济学和生产工具发展的宽广视角考察机器和机械的深刻涵义，力图说明当时的社会生产从工厂手工业向大机器工业的转变。他认为机器是代替人手操纵工具的机械系统，它从一开始就应是“工作部分同传导运动的机械和推动机械的原动机的组合”。马克思还谈到了当时一些学者中关于机械和机器的概念：“就象在英国的在政治经济学家一样,在英国的力学家中，可以遇到这样一些人，他们认为,机器与工具没有本质的区别；工具是简单的机器，而机器是复杂的工具，或者说，两者只有简单机器与复杂机器之分。从这种意义上说，甚至最简单的机械，如杠杆、斜面、滑轮、螺旋、楔、轮子等，也被叫作机器”①

19世纪中、后期，西方机械工程学家开始从机械的力学原理出发讨论机械或者说机器的概念，从而给出比较专业和科学的定义。下面给出的是早期机构学的两部奠基性著作中的定义。

英国机械学家威利斯（R.Willis,1800－1875）在其《机构学原理》（ThePrincipleofMechanism,1841年）所给的定义是:“任何机械（machine）都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成，使其一个构件运动，其余构件将发生一定的运动，这些构件与最初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”②

德国机械学家勒洛（F.Reuleaux,1829－1905）在其《理论运动学》（TheoretischeKinematik,GrundzügeeinerTheoriedesMaschienenwesens,1875年）中的定义是:“机械（machine）是多个具有抵抗力之物体的组合体，其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功，同时伴随着一定的确定运动。”③

威利斯给出的machine定义实际是现代机械原理中的机构。勒洛则最早给出了现代机械学中的机器（即machine）定义。从勒洛开始，机构概念与机器也被区分开来。20世纪的机械原理著作进一步明确了机构和机器的概念。

勒洛的《理论运动学》建立了机械运动学的基础，书中的许多概念、观点和研究方法被沿用至今。20世纪初，出现了把机构学和机械动力学合在一起的机械原理著作。当时西方的机械原理教科书中有如下的定义：

（1）“机械者，固定部分与运动部分之组合体，介乎能力与工作之间，所以使能力变为有用之工作者也。”（1912年，Keown）④

（2）“机械者，两个以上物体之组合体，其相对运动皆继续受一定之限制，使一种能力由之变化或传达，以作一种特别之工作者也。”（1915年，Mcksy）⑤

1930年，我国机械学家刘仙洲在编写中国最早的机械原理教科书时，参考西方这类教科书给出了一个定义：“机械者，两个以上之物体之组合体。动其一部则其余各部各发生一定之相对运动或限制运动，吾人得利用之使一种天然能力或机械能力发生一定之效果或工作者也。”⑥

1955年，乌克兰奥德萨工业大学多布罗沃利斯基（В.А.Добрвольский）在一篇论文中给出了一个定义：“机械是为人所使用的劳动工具，在这个劳动工具中，形状和尺寸适合的部分是由能经受很高压力（阻力）的材料所制成；在引入能量不断作用下，能完成适合的实际上有利的运动和动作；这些运动和动作是人们为完成技术的工艺目的所必要的。”⑦

这里定义的“机械”，更确切地说是机器，即现代机械原理中的machine概念。

综上所述，西方有关机械的一般性概念随着机械的发展逐渐发生了变化，随着机械工程科学的建立和发展而深化。从区分机械与手工工具开始，到区别复杂机械与简单机械和工具，进而形成了机械工程学中最基本的机器和机构概念。

3、机械工程技术史的范畴

机械工程学是以机构和机器为基本对象的科学，各类和各种不同机械均属机械工程技术的范畴。机械的种类繁多，可根据部分机械在某些方面的类同特性或特征化分类别。如希罗将简单机械分为五类：轮与轴，杠杆，滑车，尖劈，螺旋。按马克思对机器系统的分类，机械可分为发动机、传动机构和工作机。刘仙洲在《中国机械工程发明史（第一编）》中将机械分为七类，即：简单机械、发动机或原动机、工作机、传动机、仪表、仅用发动机原理的机械、发电机与电动机。

按机械的使用功能则可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；接服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机械等；按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。

从动态观点看，机械工程又是一个技术过程。它包含了人类的主要技术活动：（1）发明与革新；（2）设计与测试；（3）制造（加工与制作）（4）使用与维修。因此各种机械的发明、设计、加工与制造以及使用与维修均属机械工程技术的范畴。发明和设计包含了更多的智力因素和思想与知识内涵。制造和使用则包含了更多的体力因素和经验与实践的内容。机械加工与制作的对象以及加工制作过程无疑属于机械工程技术的基本内容，因此，某些通过机械加工获得的技术产品，尽管不能看作是机构和机器，也常常被认为属于机械工程的范畴。

机械工程技术史是研究机械工程技术发生、发展过程及其规律的一门学科。机械工程技术史的对象和范畴与机械工程技术的对象与范畴既有在内在的联系，由有着一定的差别。从认识上看，机械工程技术是第一个层次，机械工程技术史是第二个层次，后者是以前者为基础的。机械工程技术史是研究过去的机械技术的学问，与前者不同的特点是研究者和研究对象在时间坐标上处于不同的位置，因此它重视从时间关系研究机械技术的特点和演变过程。可以说，机械工程技术史的对象是历史上的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种主要因素。不仅历代的机械发明、机械制造技术以及机械成果的推广与应用属于机械工程技术史的范畴，而且影响机械工程发展的社会的经济、政治和文化等因素也属于它考察的对象和范畴。

二、中国机械工程技术史的研究对象、任务和价值

1、中国机械史的研究对象与任务

中国机械工程技术史主要研究机械工程技术在中国的发展过程与模式，它的对象是中国历代的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种因素。机械技术的发展在许多方面有其一般性的规律,适用于不同的文化和国家,当然也适用于中国。但是每个国家特别是不同文化传统的国家有着不同的特殊环境和背景，各国机械的发展是不平衡的。有的国家和地区在机械技术的某些方面发展水平较高，另一些国家和地区则在机械的另一些方面发展水平较高；有的机械成果在某些国家传播和发展较快，而在另一些国家推广应用十分缓慢。由于不同文化和社会因素的制约，各国机械工程技术的发展模式也并不是千篇一律的。因此不同国家机械工程技术的发展往往呈现出不同的特点。尤其是中国古代机械的发展，技术传统与西方有很大不同，有其独特的轨迹。既有许多优点也有不少缺点，既有很多成功的经验也有不少失败的教训，值得认真加以总结。中国机械史的主要任务就是要整理和发掘中国历代在机械工程方面的重要成果及其特点，揭示机械工程技术在中国发展的规律性和特殊性。

研究中国机械史应从考察中国历代的机械成果入手，首先需要掌握大量的历史资料。中国历史上有哪些重要机械科技成果？它们的水平和价值如何？中国传统机械及其技术、工艺方法和西方有何不同？机械工程技术对中国社会生产有何作用和影响？这些都是需要机械史研究解决的基本性问题。只有对有关史料进行全面的清理和深入的分析，才能获得这些问题的答案。对于中国古代机械史来说，历代有关机械工程的成果主要反映在三类史料之中，即文字资料、图像与图形资料和实物资料。中国机械工程的文献史料，是有关古代机械的概念名称、形制、材料、动力、结构原理、工艺方法、应用与推广情况以及相关的社会历史文化背景等方面的文字记载和描述。它包括各类典籍中的有关史料和出土文物上相关的铭刻资料等。除了少数一些技术著作中有关机械的专论性记述外，有关机械工程的文献资料十分零散，大都分散在大量的各类古籍之中。图像与图形资料主要是古代美术作品和工程技术著作及其它典籍中的机械图像与图形，这些资料不仅存在于帛、纸为载体的古代绘画作品和各类写本和印刷本书籍中，而且大量存在于古代岩画、铜器刻画、砖石刻画、壁画等平面绘画和浮雕作品之中。实物资料是考古发掘中出土的和传世的与古代机械直接有关的各种实物，主要包括大量的古代各类机械成品、半成品、零部件、机械模型、明器机械和机械加工产品，目前在民间仍然尚存不少传统机械，从技术上看属于古机械的遗制，它们也是重要的实物资料。这些实物资料具有重大的价值，由此可以获得更为确切和可靠的关于过去机械技术的信息，它们与文献资料同样属于中国机械史的研究对象。搜集、整理和分析古代机械工程史资料，是中国机械工程史研究的一项基础性工作。但是，由于多数文献史料分散在数量极大的古籍和铭文中，各类与机械有关的古代绘画作品则更是分散收藏于各地不同的机构和个人手中，实物资料同样分布在十分广泛的地域范围内，此外还有大量资料流失国外，因此，对如此众多的史料进行充分的发掘、整理和研究，由少数人在短期内显然是难以完成的。中国机械工程技术史的任务因而也十分繁重，必须多人接力工作，逐步扩大调查和研究的范围，直到基本掌握整体面貌。

中国机械工程史还要探讨影响中国机械工程技术发展的各种因素。除了研究诸如工匠和技术人员在机械工程发展中的作用、古代的技术观和设计与管理思想对工程技术实践的影响等内部因素外，还应分析文化与科学传统、社会经济与政治制度、战争与军事、思维方式、技术政策与组织管理制度以及对外交流关系对机械工程发展的影响等诸多外部的因素。这些因素对于古代机械工程的发展有时起促进作用，也有时起阻碍作用。有的因素只有短期影响，有些则长期发挥作用。这方面的研究，涉及领域很多，情况极为复杂，因而难度也更大，任务更为艰巨。如果要想在中国机械史的宏观研究方面取得突破性的进展，就必须在这方面有更多的投入和下更大的功夫。在搜集、整理和分析古代机械工程史资料的基础工作取得重要进展后，研究工作的重点应逐渐向这方面转移。

2、中国机械史的价值

中国的机械工程技术在漫长的历史发展过程中形成了自己独特的风格。中国古代机械工程技术，是世界机械史的一个组成部分，在世界机械工程史上占有重要位置。

中国古代机械工程技术成果具有重要的历史价值,有许多机械发明和技术成果在世界机械史上处于遥遥领先的地位，其中不少成果还传播到了世界各地，对世界机械技术的进步起到了直接的促进作用。著名科学史家李约瑟在讨论中西科技交流与比较问题时曾指出：“有少数几种基本技术曾经从古代美索不达米亚朝四面八方传播，……可是，中国人的发明就多了。这些发明在公一元世纪到十八世纪期间先后传到了欧洲和其他地区。这里包括：（1）龙骨车；（2）石碾和水力在石碾上的应用；3水排；（4）风扇车和簸扬机；（5）活塞风箱；6平放织机（它可能也是印度的发明）和提花机；（7）缫丝、纺丝和调丝机；（8）独轮车；（9）加帆手推车；（10）磨车；（11）拖重牲口用的两种高效马具，即胸带和套包子；（12）弓弩（13）风筝；（14）竹编蜒和走马灯；（15）深钻技术；（16）铸铁的使用；（17）游动的常平悬吊器；（18）弧形拱桥；（19）铁索吊桥；（20）河渠闸门；（21）造船和航运方面的无数发明，包括防水隔舱、高效率空气动力帆和前后索具（22）船尾的方向舵；（23）火药以及和它有关的一些技术；（24）罗盘针，先用于看风水，后来又用于航海；（25）纸、印刷术和活字印刷术；（26）瓷器。我写到这里时了句点，因为二十六个字母都已经用完了,可有许多例子、甚至还有重要的例子可以列举。我们决不能认为对以上任何一种发明已经没有话可讲了，也不能认为在所有例子中，都有足够的证据可以充分证明，后来欧洲应用的是从较早的中国人的实践中得来的。但是所有这些例子有一种共同之点，这就是它们在中国应用的时期，确实早于它们在世界其他部分出现的时期。有时甚至要早得多。”①李约瑟博士列举的这些实例绝大多数都是中国古代的机械发明或相关的技术成果，由此可见，中国古代的机械技术成果不仅在中国科技史上占有突出地位，而且在世界机械史乃至科技史上的地位也是不可低估的。中国机械史的历史价值还表现在传统机械工程技术在中国古代社会经济和科技发展中占有十分重要的位置。中国自古以来以农业立国，农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位，因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械技术方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。同样，机械在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域中也发挥着重要作用。机械技术在军事上具有举足轻重的作用，先进和精良武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。中国古代在天文观测方面能够取得许多重要成就，与先进天文仪器的作用密不可分，而众多先进天文仪器的出现则反映了中国古代精密机械制造技术的发达。明代宋应星编著的《天工开物》是一部关于中国古代工程技术的百科全书，其中讲述机械技术的内容占了全书一半以上的篇幅，也说明机械技术在古代工程技术中的重要地位。因此，传统机械技术根植于中国古代社会生活和生产的各个领域之中，机械技术的进步不仅促进了生产的发展，丰富了古代的社会生活，而且成为推动古代不同领域科技发展的有力工具。

中国机械史的研究不仅具有重要的历史价值，而且具有较高的现实价值和意义。这主要表现在以下几个方面。

首先，中国古代机械工程技术是中国科学文化的重要组成部分，传统机械的技术成果是我国优秀的科学文化遗产，因此中国古代机械史的研究具有重要的文化价值。机械技术在人类物质文化史上一直占据核心地位，人类文明的发展阶段一般以机械技术的重要成果作为主要划分标志，便是最好的说明。而我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果，为后世留下了大量的物质文化财富，发掘、整理和研究这些机械成果对于丰富祖国科学文化宝库无疑极为有益。但过去这方面的工作开展得还远远不够，中国机械工程机械史仍是一个有待开发的领域，在目前情况下进一步开展中国机械史的研究也显得尤为重要。

第二，技术发展有很强的继承性和规律性，中国机械史的研究有助于揭示技术发展特质，可以起到温故知新、阐明方向和趋势的作用，因此具有重要的借鉴价值。中国历史上在机械科技方面的成功经验和失败教训，对于现今科技的发展很有借鉴价值。中国古代与机械有关的技术观和技术哲学思想，对于我们认识技术与人、技术与环境以及技术与社会的关系仍有参考价值。中国古代的一些技术思想和方法与举措正好与现代可持续发展的时代要求相切合，对于认识和解决技术给现代社会带来的环境污染，能源和资源的枯竭等一系列负面效应也有积极的参考意义。中国近现代机械史的研究则对于制定国家的技术规划、技术发展与引进的政策和战略更是有着直接的借鉴作用。

第三，研究和学习中国机械工程史，阐明中国传统机械技术的兴衰历程，了解科学家、发明家的生平、成就和思想，不仅可以学到科学和历史的知识，还可从中获得启示和汲取教益，因而中国机械史还有着比较重要的教育价值与作用。机械工程技术史知识的传播有助于人们了解机械工程技术的概念和原理的来龙去脉，加深对机械科技的认识和理解。培根说；学史可以使人明智。对于青年学生与专业科技人员来讲，机械史的知识则可起到开拓视野的作用。

第四，研究中国机械史，不难发现一些古老的机械技术、工艺和原理在现代仍然发挥着作用或具有实用价值。中国传统的农业机械与古农具至今在农业生产中广泛使用，具有极强的生命力。我国的许多传统金属工艺仍在实际应用中发挥着重要作用。在秦始皇陵墓中出土的青铜箭镞表面上有一层含铬的黑色致密层，埋在地下两千多年没有腐蚀。现代金相学研究证明这样处理有很强的抗腐蚀能力。此项表面处理技术显然具有古为今用的价值。类似的实例还有很多。机械史的研究有助于认识和发现传统机械的现代意义和实用价值。

三、中国古代机械史的分期问题

研究中国机械技术的总体发展进程，必须把中国机械技术的形成与发展过程划分为几个不同的历史阶段，因此，中国机械史的分期问题是进行中国机械工程史宏观研究的一个重要问题。合理的分期不但可以反映中国机械工程发展的阶段性，同时也应反映出中国机械科技发展的特点和主要线索。

关于中国机械史的分期问题，已有一些学者有所涉及和讨论，但目前尚未进行充分的研究，也未得出一致的结论。1984年，郭可谦、陆敬严先生最早专门讨论了这一问题。他们提出了将中国机械史分为四个时期的方案：①

（1）简单工具时期，相当于原始社会时期，即石器时代。分为两个阶段：粗制工具阶段（旧石器时代），和精制工具阶段（新石器时代）。

（2）古代机械时期，大约从四千年到十九世纪四十年代。包括三个阶段：从古车出现到秦以前为迅速发展阶段；秦到宋元时期为成熟阶段；明代到十九世纪四十年代为缓慢前进阶段。

（3）近代机械时期,,从一八四○年至新中国成立前夕。

（4）现代机械时期，新中国成立后的发展时期。

在1985年，笔者提出了关于中国机械史的另一种分期意见，将中国机械史分为六个时期：②

（1）形成与积累时期，从远古到西周时期。

（2）迅速发展和成熟时期，从春秋时期到到东汉末年。

（3）全面发展和鼎盛时期，从三国时期到元代中期。

（4）缓慢发展时期，从元代后期到清代中期。

（5）转变时期，清代后期到中国成立前夕。

（6）复兴时期，新中国成立后的发展时期。

最新出版的《中国科学技术史》机械卷有“中国古代和近代机械工程发展概述”一章，论述中基本上采用了第一种分期方案。

1987年出版的《中国的百科全书》机械工程卷有词条“中国古代机械史”、“中国近代机械工业”和“中国现代机械工业”分别涉及了中国古代机械工程技术、近代机械工业和现代机械工业发展的分期问题。这里仅介绍周世德先生在“中国古代机械史”条目中采用的古代机械史分期方案：③

（1）春秋以前（公元前770年前）。

（2）春秋至汉魏时期（公元前770年前～公元265）。

（3）两晋宋元时期（公元265～1368）。

（4）明清时期（1368～1840）。

上述分期方案都有各自的分期依据，并较好地反映了机械史与中国通史的关系。在反映中国机械工程发展的内部规律和特点方面，虽然也得到较好的处理，但细节方面似乎尚有进一步探讨的余地。笔者认为中国机械史的分期应以机械科技的重大转变和突破为主要依据，这就需要分析和研究各个历史时期各种机械在动力、材料、结构原理、工艺和功能等方面的发展水平和变化情况.此外，还应注意考察不同时期间机械工程知识的水平和先进机械的推广与应用情况以及机械的社会功能与作用。中国机械工程技术的发展是一个以波浪式曲线前进的过程。常常由于某一方面或几个方面（如材料、动力、工艺等方面）的重大转变或突变引起机械工程技术的主要内容发生了变化,使其达到新的水平,这样就形成了几个不同的自然发展时期。据此，我们在又在上述方案的基础上，提出了如下关于中国古代机械史分期的修订方案：

（1）古代机械技术的萌芽时期，从旧石器时代开始到新石器时代。

（2）传统机械技术的初步形成时期，夏、商、西周时期。

（3）传统机械技术的进一步发展时期，春秋战国到三国时期。

（4）传统机械技术的成熟与鼎盛时期，魏晋南北朝到元代。

（5）传统机械的平缓发展与西方机械的传入时期，明初到十九世纪中叶。

四、中国古代机械工程史研究的历史与现状

在我国，中国机械工程技术史的现代研究发端于20世纪二三十年代。张荫麟、刘仙洲和王振铎等是早期中国机械史研究工作的主要开拓者。张荫麟于1925年翻译了英国学者穆尔（A.C.Moule）1924年发表在ToungPao（通报）上的专题论文“TheChineseSouth-PointingCarriage”，中译文题目改为“宋燕肃、吴德仁指南车造法考”，发表在《清华学报》第2卷第1期（1925）上。张荫麟又于1926年在《清华学报》第2卷第2期上发表了“宋卢道隆、吴德仁指南车之造法”一文。此后，他又在1928年发表了论文“中国历史上之‘奇器’及其作者”（《燕京学报》第1卷第3期）。30年代开始了较为全面的古代机械的文献资料发掘、整理和专题复原研究。1935年刘仙洲在清华大学出版了《中国机械工程史料》（约6万字）一书，首次依据现代机械工程分类方法整理了中国古代机械工程的史料，初步勾勒出了中国古代机械工程的基本轮廓。几乎与此同时王振铎也开始了复原地动仪、指南车与记里鼓车的工作，他于1936年发表了专题论文“汉张衡候风地动仪造法之推测”（《燕京学报》第20期，10周年纪念专号），1937年又发表了重要论文“指南车记里鼓车之考证及模型”（《史学集刊》第3期）。40年代，刘仙洲又发表了“王征与我国第一部机械工程学”（见《国立清华大学学报》1期，《真理杂志》1卷2期）和“中国在热机历史上的地位”（《东方杂志》39卷18期）两篇有影响的论文。

西方学者早在19世纪后期就开始关注中国古文献中有关机械发明的记载，20世纪初在欧洲的技术史著作中已有关于中国古代机械发明的探讨。如奥地利著名技术史家霍维茨（H.T.Horwitz）在1913年出版的技术史著作中对中国的机械发明作了论述。此后直到30年代，在他的不少论著中都有关于中国古代机械的讨论①。葛雷斯（H.A.Giles）于1906年,劳佛尔（B.Laufer）于1912，分别对中国古代指南车进行了复原研究②。穆尔（A.C.Moule）于1924年发表了研究指南车的专题论文，并根据《宋史》的文献记载给出了具体的复原方案。穆尔的工作引起英国学者的关注,此后戴科斯（K.T.Dykes）提出了采用差动轮系复原指南车的设想（1942年）,兰彻斯特（G.Lanchster）于1947年利用差动轮系制作了复原模型。美国学者霍梅尔（R.P.Hommel）在1921年在至1928年、1928年至1930年前后用了8年时间在中国各地调查传统手工业技术,在进行了广泛的实地调查后，写成专著ChinaatWork；anillustratedRecordofthePrimitiveIndustriesofChina’sMasses,whoseLifeisToil,andthusanAccountofChineseCivilization，于1937年在纽约出版，其中包含了大量传统机械与工艺方面的内容，配有大量实物照片，是一部具有重要历史和文化价值的著作。恰特莱（H.Chatley）在1942年在TransactionsoftheNewcomenSociety（22,117）上发表了TheDevelopmentofMechanismsinAncientChina（古代中国机械学的发展）综论研究性论文，在西方首次较全面地论述了中国古代机械的发展。在国外，对中国机械史研究最有建树的学者还是李约瑟博士。他从50年代开始发表有关中国机械史方面的论文，1965年他的巨著《中国科学技术史》的机械工程卷（ScienceandCivilizationinChina,Volume4,PhysicsandPhysicalTechnology,Part2,MechanicalEngineering）由剑桥大学出版社出版，它是第一部英文的中国机械史的学术专著，在国际上影响极大。李约瑟编撰此书时利用了大量的中国机械史的原始资料和研究成果，同时参考了许多世界与西方机械史的文献和研究成果，在比较科学史的视角对中国机械技术的发展及其重要成果进行了深入研究。日本和台湾学者较早分别将此书翻译成日文和中文出版，中国大陆的中文译本也在2000年有科学出版社和上海古籍出版社出版。

20世纪50年代以来，中国机械史的研究工作在中国经历了十分曲折的过程。在50年代至60年代前期，刘仙洲做了一系列机械史专题研究工作，发表了多篇论文，并主持汇集中国工程史料。1962年他编著的《中国机械工程史（第一编）》一书由科学出版社，这是第一部中国古代机械史的著作，论述了中国古代的主要机械发明成就，从机械原理和原动力的角度出发整理了中国古代机械工程发展的脉络。1963刘仙洲年撰写的《中国古代农业机械发明史》问世，这是第一部全面历史中国古代农业机械成果及其发展的著作。王振铎则在发掘古代文献和文物资料的基础上，对许多机械成果做了深入的专题研究。他在中国历史博物馆主持复原了水运仪象台、候风地动仪、指南车、记里鼓车等一系列古代机械装置。他们的杰出工作，奠定了中国机械工程史这一学科的基础，在国内外学术界产生了重大影响。正当中国机械史的研究被引向深入之时，爆发了史无前例的“”，导致了科学文化大灾难。“”期间，和其他学科一样，机械史的研究也完全处于停顿状态。“”以后，中国机械史的研究得以恢复和发展，老一辈学者也续有力作刊行，如清华大学出版了根据刘仙洲生前汇集的史料编纂而成的《中国科技史资料汇编一农业机械》（1985年），王振择先生出版他的论文集《科技考古论丛》（1989年）。同时，同济大学、中国科学院自然科学史研究所、北京航空航天大学等单位，都积极开展了中国机械史的研究工作和国内外学术交流，并通过招收机械史的研究生，努力培养新一代的专业研究人员。一些大专院校开设了机械史的选修课，取得了良好的效果。从20世纪80年代起，中国机械史的研究队伍开始形成，研究工作逐渐活跃，数百篇，涌现了不少具有较高质量和较大影响的专题研究成果。如陆敬严先生主持的古代机械模型复原等课题，华觉明先生参与主持的曾侯乙编钟的复原研究，杨青、钱小康等先生参与主持的秦陵铜车马技术研究等都取得了突出成果。综合性与系统性的整理与研究工作也有重要进展，如1986年机械工程师进修大学刊行了郭可谦、陆敬严合著的《中国机械史讲座》，1986年文物出版社出版了华觉明等撰写的《中国冶铸史论集》，和，1992年北京理工大学出版了张柏春撰写的《中国近代机械简史》，1995年山东科技出版社出版了苏荣誉等编撰的《中国上古金属技术》，1998年清华大学出版社出版了张春辉编著的《中国古代农业机械发明史》（补编），1999年大象出版社出版了华觉明撰著的《中国古代金属技术》。此外，台湾中央文物供应社也在1987年出版了万迪棣编撰的《中国机械科技之发展》一书，此书被收入中华文化丛书中。90年代初期，中国科学技术史丛书委托陆敬严、华觉明主编《中国科学技术史》的机械卷，钱小康、张柏春、何堂坤、杨青、赵丰、黄麟雏、刘克明和冯立升等多位学者参加编写，于1997年完成全书的编撰工作。此书于2000年由科学出版社出版，全书约69万字，与前面几部通史性中国机械史著作有所不同，它突破了简史的范畴，是一部较大型的中国机械工程学术著作。此书对中国机械工程的历史发展做了比较系统的论述和讨论，对已有的研究成果进行了一次较全面的总结。这表明，中国机械史的研究已走出初创阶段，进入了一个新的历史发展时期。

①真保吾一著，董万友译，机械工学概论，国际文化出版公司，1986，3。原作书名为“緿綐機械工学”，由日本理工学社1984年出版。

①②李志超，机发论—有为的科学观，自然科学史研究，1990，9（1）：2。

①刘仙洲，中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5。

②维特鲁威著，高履泰译，建筑十书，这个建筑工业出版社，1986，224－225。

③A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,120.

④转引自①。

⑤马克思，资本论（第一卷），人民出版社，1963，396。

⑥马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，91－92。

①马克思，机器。自然力和科学的应用，人民出版社，1978，52。

②③转引（译）自A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,117

④⑤⑥⑦见刘仙洲：中国机械工程发明史（第一编），科学出版社，1962，5－6。

①李约瑟，中国科学技术史·总论（中译本第一卷），科学出版社，1975，545－547。

①郭可谦、陆敬严，关于中国机械史的分期意见，机械设计，1984，1（2）。

②冯立升，中国机械史的分期意见，科学、技术与辩证法，1986，（3）。

机械工程技术史范文篇5

关键词:机械工程;存在问题;发展趋势

机械工程(MechanicalEngineering)是一门利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科，是以自然科学和技术科学为理论基础，并结合实践技术，最终应用于研究和解决各种机械中的理论和实际问题的应用学科。机械工程从17世纪蒸汽机的出现开始得到了快速发展，从木质机械发展成为金属机械，经历了几次的工业革命，逐渐形成了机械制造技术、自动化技术及数字媒体技术等结合的机械工程学科特点，已基本具备了较系统的理论体系和较成熟的工程技术。

1机械工程的现状与应用

1．1机械工程的现状。我国机械工程技术取得了飞速发展，各种机械设备已经投入到实际运营中，有效地促进了我国社会经济的发展。在机械工程技术发展中，如液压挖掘机、装载机、工程起重机、叉车等机械，不仅发展迅速，而且技术先进，部分已经达到了世界领先水平，同时在铁路等工程建设领域也发挥了巨大作用。总体来说，机械工程迫切需要加大研究和创新的力度，不断提高机械工程技术的先进性和创新性。1．1．1基础研究现状。我国工业存在起步晚、发展时间短、研发经费不足等不利因素，造成研究进度缓慢、攻克新技术难度大，导致机械工程技术先进性不足。随着工程技术不断发展和提升，在机械工程基础研究领域，也取得了一系列进展和原创性成果，为机械工程的研发提供了一些新理论、新技术和新方法，在国内外也产生了一定的影响，部分领域在国际学术界已占有一席之地。1．1．2工业发展现状。在高新技术方面尚未完全具备自主能力，许多重大装备还不能自主设计与制造，创新能力不足。目前，我国只是制造大国，而不是制造强国，大多关键核心装备还是依赖进口。机械工程类企业普遍缺乏核心技术和品牌优势，在国际市场中只能是低价格的竞争模式，导致贸易增量不增价，甚至跌价的状况。近年来，出现了国内几大机床企业相继破产或转型问题，制造业是一个国家发展国民经济的基础，这必须引起高度重视。1．2机械工程的应用。机械工程所研究的领域非常广泛，包含机械、自动化及电子信息等。既可以自成体系，又可以相互关联;既可以作为独立主体，又可以作为辅助工具。随着科学技术的发展以及数字化技术的应用，所有的行业或领域已不再以独立的主体而运行，必须相互作用、协同工作。因此，机械工程的应用领域十分广泛，具体应用体现在以下几个方面:(1)能源领域。将热、化学、原子、电、流体压力和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，或者将机械能转换为所需要的电能、热能、流体压力能、势能等，机械工程为能源领域提供了能源装置。(2)农业及轻工业。为更好地发展农业及轻工业生产，机械工程的先进技术广泛应用于农业机械及轻工业机械，从而满足人们日益增长的生活物质需求，如常见的作物收割机械、纺织机械等。(3)机械制造业。随着工业革命的迅速崛起，各种机器设备的大量应用，需要大量的机械加工设备来制造我们所需要的机器和装备，如常见的车床、钻床、铣床、磨床及特种加工设备等。(4)交通运输业。人们生活中使用的交通运输设备，如汽车、轮船、飞机、高铁等，其制造、生产及维修都属于机械工程领域。(5)工程建设。我国的工程建设技术水平比较领先，尤其在道路施工、桥梁建设等领域都离不开施工设备，高效、多用途工程机械需求较大，如挖掘机、装载机等。(6)家庭生活。洗衣机、冰箱、热水器等家用电器的生产和制造都离不开机械工程。(7)国防建设。国家军事建设离不开军用设备及武器的制造和生产，如坦克、战斗机、装甲车、潜艇、雷达等，其生产和制造都离不开机械工程。总的来说，机械工程与我们的生产生活息息相关，涉及到众多领域，上至国家核心技术，下至人民生活用品，无一不与机械工程密不可分。

2机械工程目前存在的问题

我国的机械工程中高端制造技术较弱，市场份额小，研发设计和创新能力薄弱，核心技术依赖国外;具有国际竞争力的专业化制造技术体系尚未形成;高端制造业的配套能力不足，核心设备和系统主要依赖进口。(1)自动化的实际应用依然不足。目前，我国对于自动化技术的使用依然停留在简单的数字控制基础方面，复杂的数字化集成水平较低。(2)生产效率依然较低。我国现如今的生产能力仍不能达到现代化生产要求，很多流水线生产依然以人力为主，虽然有少部分企业已使用了自动化流水线，但由于使用和研发成本较高，无法实现所有生产的自动化。(3)专业技术人才不足。目前，我国机械加工行业面临着技术工人严重缺失，大量职业院校的学生对于机械工程行业的认识还停留在20年前，认为机械加工就是操作机床，就业理念陈旧，职业素养不高，导致人才紧缺。难以适应机械CAD、CAM及CAE技术灵活应用要求。(4)国产机械加工设备与世界先进国家设备有较大差距。目前，我国机械加工设备的精密化、数字化、自动化及智能化程度不足。以五轴数控机床为例，目前依然没有国产化，单纯依靠国外引进，导致复杂精密零件的加工效率低、成本高。

3机械工程的未来发展趋势

在现阶段的技术条件下，现代机械制造技术所取得的发展成效主要体现在柔性制造、虚拟制造以及敏捷制造这几个方面。3．1机械工程国产设备的精密度与智能化的快速提升。大力研发先进机工程设备，以提高精度为前提，结合智能化、数字化，使国产机床实现产品系列化，使我国的机械加工设备及特种加工设备等形成一套通用的控制系统，不仅可以提高产品适用性，降低使用成本，同时也提高了设备的制造研发水平和精密程度。3．2机械工程专门人才的体系化培养。目前，对于机械工程行业来说，专业蓝领较少，专业化高技能人才的需求极大，但因为制度及就业观念的影响，导致从事专业化、技能化的人才不足。因此，随着智能化、精密化、专业化的机械工程技术的应用，需要大量的专门化人才培养体系作保障。3．3机械工程的创新及与数字化的结合。机械工程是一门可以与多学科进行结合的行业，其中与材料、控制学科关系密切，跨专业的结合是未来机械行业发展的必由之路，因此在人才培养时就应该进行机械工程相关基础理论学习，同时要鼓励科技人员创新创业，认清数字化在未来发展的重要作用，从而完成机械行业的改革与进步。3．4机械工程技术的绿色化发展。随着绿色产业、绿色制造业的迅速发展，机械工程正朝着绿色环保方向发展。这不仅是人类社会发展的需要，更是节约型社会的需要，也是进一步提升机械工程质量的关键。发展绿色机械工程，对机械工程提出了高效、精密、节能及环保的基本要求，体现了绿色化的发展方向。3．5机械工程信息化发展。机械工程企业的信息化转变需要依靠智能化技术的促进，以便实现企业在生产过程中将人的力量与机械的力量相结合，从而建立了一套完善的系统体系，实现数字及信息化的智能生产。在产品生产过程中，将生产信息及时共享，使调度计划和生产计划有效组合，从而形成闭环控制系统。不仅极大提高了生产率，而且能够提高生产质量。

4结语

在信息技术飞速发展的大时代下，传统的机械工程需要改造升级，智能化、信息化及协同作业正在日趋完善。但是，我国目前高端的机械工程技术还不成熟，核心技术受制于人，独创性不够高，专业人才不足等问题对机械工程行业的发展十分不利。因此，我国要结合现有的技术，借鉴国外先进经验，加大研发力度，鼓励技术创新，在完善现有技术的基础上，使机械工程的自动化与智能得到进一步提高。

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机械工程技术史范文篇6

南京林业大学机械类招生从2016年开始实施，包括机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业、过程装备与控制工程专业。在2016版的人才培养方案和课程大纲制定时明确要求机械工程导论课程既要满足教育和教学的需求，又要适应机械大类招生和人才培养要求。（一）高等教育人才培养的需要。高等教育是为社会培养各类高级专门技术和管理人才，机械类专业是高等教育工科门类重要的分支，对新生而言，大学课程，特别是机械类专业课程的学习目标、教学方法等方面与高中学习有很大差别，能否适应这种变化，不仅关系到大学阶段的学习成绩，还与后续的职业发展息息相关。因此，开设机械工程导论课程非常重要。（二）适应机械工程领域发展的需要。机械类专业的毕业生要求具有工程实践能力和创新意识，人文素养和职业素养，团队合作能力和国际视野，能在机械工程及相关领域有效运用专业知识和工程技术原理解决机械工程领域复杂工程问题的能力，能够适应社会发展趋势，以实现终身学习和可持续发展的目标，机械工程导论课程作为早期的专业知识教育课程，其课程内容的内涵建设尤为必要。信息化、智能化、自动化、绿色安全是当前我国机械行业发展的主要趋势也是国家经济发展的重要战略，这些变革使得机械类专业的内涵越来越丰富，面向现代机械发展趋势，改革机械工程导论课程内容的广度和深度，更好地帮助新生了解机械工程专业的背景、专业知识链的构成，国内外机械行业的最新发展概况和趋势。（三）引导专业分流的需要。大类招生的关键环节之一就是学生的专业选择问题，学生在报志愿选择专业的过程中存在着专业理解不足，认识水平参差不齐的问题。开设专业导论课程可解决学生对专业的困惑问题，使学生建立起对本专业比较全面的、概括的初步的认识，从而有助于学生更加理性地选择专业，对专业分流起到导航作用。针对本校机械类3个专业的特点，开设一门可融合原有3个独立专业导论课程的新的“机械工程专业导论”课程非常必要，这也将是该课程改革的重点和难点。（四）课程教学与评价的需要。机械工程导论课作为一门重要专业基础课程，要满足专业教学基本要求，其主要目标是帮助学生了解专业的培养目标、学科概况、课程设置、就业前景和领域等，培养专业兴趣，使学生对所学专业及从事的工作岗位有比较清晰的认识，为提高本课程的教学效果，培养学生工程伦理意识，根据课程特点，以工程教育认证为标准，以现代工程教育理念为指导，应该科学地从教学内容、教学组织、考核方式等方面设计机械工程导论课程。

二、“机械工程专业导论”课程改革的具体举措

（一）专业导论课程的目标定位。机械工程学是人类科学技术发展史上历史最为悠久的学科之一，也是对人类社会进步具有巨大贡献的工程领域之一。三百多年的发展可以说是一部灿烂辉煌的工业文明史，在世界进入知识经济时代的今天，制造业的发展和变化是令人炫目的，设计手段、制造理论、工艺方法不断推陈出新，微电子技术、控制技术、信息与计算机技术、传感技术、生物技术与机械学科的交叉、渗透、融合，逐步形成了制造科学与技术的许多新理论、新观点、新方法、新成果[3]。机械工程学涉及的专业方向很多，如机械设计、机械制造、机械电子、过程装备等等，对于刚入校的新生而言，专业选择存在专业不了解、盲目跟风的问题。在了解和选择专业的过程中，高校应该进行相应的课程安排和咨询指导，为学生提供有价值的、专业性强的信息，便于学生找到与自己个性特点相匹配的专业。机械工程专业导论课程作为一门“专业启蒙教育”课程，不仅描绘了机械工程的发展历史，也展示了当今制造业的设计手段、加工方法、服务领域、机械制造业的未来发展方向[4-5]。通过学习，学生能够对制造业有一种豁然开朗、回味无穷的感觉，通过了解不同专业的发展方向、培养目标、教学内容和就业领域，能从设计、制造、机电、控制等几个方面综合考虑，选择适于个人发展的专业方向。因此，机械工程专业导论课程的定位是为机械类招生的生源对象提供全面而清晰的本校机械类专业认知平台，对专业分流起到导航作用，同时为以后专业课程学习起到先行先导功能和宏观统领作用。（二）专业导论课程的内容设置。机械工程导论课程的教学内容需要针对入校新生对机械类各专业最关切的问题，如：针对机械类的几个专业是干什么的、专业需要学什么、毕业后自己能做什么等问题[6-7]，引导学生明确学习目标，让学生了解专业、热爱专业，激发学生的学习热情，提高学生对专业的认同感，为学生答疑解惑。本校机械工程导论课程设置为16个学时（1个学分），主要包括机械与机械工程、机械类各专业内涵、人才培养课程体系、学习规划及方法4个篇章。1.第一篇机械与机械工程从介绍机械、机器、机械工程的基本概念入手，通过18世纪工业革命到工业4.0、中国制造2025机械工程发展历程、机械工程在各领域的成就、机械工程的社会重要性的教学，让学生对本专业有一个感性的认识，加强、坚定学生的专业信念。2.第二篇机械类各专业内涵以学科门类、机械类别为索引，并结合本校机械类专业特点，特别强调机械设计、机械制造、机械电子及过程控制在机械工程中的重要性及先进性，介绍机械设计方法引导学生对机械语言———图纸的认识，了解设计是机械产品的灵魂，而力学和运动分析是设计的关键；介绍先进制造技术引导学生了解机床加工、特种加工、工艺规程等最新制造技术，明白中国从制造大国到制造强国的发展意义；介绍机器人、数控技术等控制技术对机械产品的重要作用，人工智能化及信息化是机械工程将来的重要方向；介绍过程装备及其系统的状态和工况进行监测，控制方法，让学生认识到生产过程的有序稳定是提高过程装备的可靠度和功能可利用度的关键。通过对机械类中不同专业的内涵、特点、毕业生可从事的工作岗位、发展目标与前景等方面的教学，让学生了解专业门类，了解自己对不同专业门类的兴趣，为后期专业分流奠定基础。3.第三篇人才培养课程体系课程体系由一个专业所设置的课程相互间的分工与配合构成，高等学校课程体系主要反映在基础课与专业课、理论课与实践课、必修课与选修课之间的比例关系上。考虑机械类招生和培养模式，涉及3个专业的课题体系具有异同性的特点，（1）4年总学分为175左右，前1.5年的课程是完全一样，后2.5年的课程根据专业需求可设置不同的课程，满足大类招生和专业分流的需求；（2）为了满足机械大类人才培养需求，各专业均设置有大类通识课程、专业基础选修课（大类公共部分）、实践教学（大类公共部分）；（3）为了培养学生创新创业的能力，各专业均增设了创新拓展模块。对课程体系的介绍能帮助新生了解本专业的人才培养模式知识结构，了解课程模块的比例与学分分布，了解理论课程及实践教学环节的设置及各专业课程内在的逻辑关系，了解毕业生应具备的知识、能力和素质的要求，有助于制定学习规划。4、第四篇学习规划及方法对大学生而言，大学课内成绩是基本，大学提倡自主性学习，课堂学习、网络线上学习、交流讨论、聆听学术报告等等都是非常好的学习方式。此外大学期间还要注重能力培养，包括：（1）奖学金：国家奖学金，国家励志奖学金，社会奖学金，学校奖学金；（2）荣誉：江苏省三好学生、江苏省优秀学生干部等等；（3）学科竞赛：数学、英语、力学、机械设计、机器人等；（4）大创项目：大学生实践创新训练计划项目等；（5）科研成果：本科生授权专利、、软件著作等；（6）毕业论文：江苏省普通高等学校本科优秀毕业设计。了解这些目标和方法，有助于新生更快适应大学学习生活，有序地、循序渐进地完成大学学业和既定目标。（三）专业导论课程的教学模式。专业导论课内容主要是以课堂介绍为主，以学生了解或比较熟悉为深度，具有难度不大但信息量大的特点。针对该课程的特点，以上述四大篇章为索引，结合专题讲座、视频演示、小组讨论等形式开展教学。譬如，在课堂教学中邀请教授对所研究领域的知识学科发展概况、学科发展前沿问题等进行专题讲座，并在此基础上进行讨论，从而帮助学生从不同角度来了解专业内容；借助国际知名企业产品制造视频、工业机器人作业视频等等，让学生更直观地了解先进制造技术和机电一体化技术，提升专业认知度。在实际的授课过程中，教学团队由各专业负责人组成，将专业特点与本校科研方向集合，将理论研究和工程实践案例相结合，将专业发展和人才培养目标结合，反映工程职业能力和标准，紧靠机械工程发展和专业的前沿。（四）专业导论课程的考核评价。课程考核的内容与形式对学生的学习有很强的促进和导向作用。基于目前专业导论课的考核没有统一的规范要求的实际，建立适应专业导论课特点的考核制度，对检查教学效果、提高教学质量非常重要。专业导论课课时较少，课程主要是引导大一新生对本专业相关内容有所认知，进行专业启蒙教育的课程特点，机械工程导论课的课程考核采取小论文的形式进行。论文包括五个主题内容：（1）入学前对机械工程的认识；（2）目前对大学课程学习的认识；（3）谈谈专业导论课后对机械工程的了解；（4）谈谈对机械类专业即“机械设计、机械制造、机械电子、过程装备”等专业方向的了解；（5）制定大学四年的专业学习规划。论文要求字数不少于3000字，层次清楚、主题突出、观点明确，其中对专业的了解要有自己的观点；论文格式规范、语言流畅、文字表达能力强。论文的评定标准主要体现在：（1）论文内容充实程度，占20分；（2）专业学习体会的深刻程度，占50分；（3）文字表达的逻辑性及流畅程度，占20分；（4）书写的规范程度，占10分。根据论文的评定标准，机械工程导论的成绩分为优、良、中、及格、不及格5个级别。优秀（90分-100分）：针对机械专业论述很详尽。文理通顺、收集数据正确、资料新颖、内容翔实。论述清楚，有自己的独到见解或心得，满足撰写论文要求。良好（80分-89分）：针对机械专业论述详尽。文理通顺、收集数据正确、资料翔实。论述清楚，有自己的见解或心得。满足撰写论文要求。中等（70分-79分）：针对机械专业论述内容较充实。文理较通顺、收集数据正确、资料较充分。论述较清楚，无原则性错误。满足撰写论文要求。及格（60分-69分）：针对机械专业论述内容单薄。文理基本通顺、收集数据正确，论述较清楚，无原则性错误。基本满足撰写论文要求。不及格（＜60分）：针对机械专业论述内容过于简单。内容混乱，语病多，没有体会。专业导论课程的考核注重对学生整个学习过程的考核，使学生学习的自觉性和主动性得以培养、形成及提高，从而增强了教学效果，提高了教学质量。

三、结束语

目前，各高校对专业导论课的认识和教学研究尚未达成广泛的共识，专业导论课程的开设尚处于探索阶段，本校就机械工程导论课程的定位、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行了深入探讨及实践，对于高等学校提高人才培养质量具有重要的现实意义。实践证明，机械专业导论课的设置，对引导机械大一新生了解专业，明确专业学习目标，培养专业学习兴趣，调动学生自主学习积极性等方面都起到了较为明显的积极促进作用。

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机械工程技术史范文篇7

关键词：煤矿机械工程；智能化；发展；应用

煤炭是社会发展的资源保障之一，对其进行有效的开采，能够为国家经济的发展产生很大的推动作用，特别是在当前阶段，国家经济快速发展，对于煤炭资源的需求也越来越大，而这就需要煤炭企业对自身生产力进行不断的提升，以此来保证社会资源的有效供应，而这种目标的实现，要求煤炭企业对自身的科技水平进行不断的提升，通过对煤矿机械工程加强智能化建设，有效提高自身的生产能力，只有如此，才能使社会发展需求得到有效的满足，因此，针对煤矿机械工程智能化的发展与应用进行深入的研究是很有必要的。

1煤矿机械工程智能化发展中的相关问题

1.1机械设备较为复杂。通常煤炭开采规模相对较大，而用于煤炭开采的各项机械往往具有体积庞大和结构复杂的特点，但在煤矿开采期间，由于煤矿矿井空间有限，机械设备过于庞大，在这种狭窄的矿井当中难以保证作业的灵活性，从而对煤矿开采的效率造成了严重的影响，同时也影响了机械利用率的充分发挥。此外，由于开采环境较为复杂，各种环境因素容易对煤矿机械产生不利影响，从而缩短煤矿机械的使用寿命，导致企业生产成本被加大。1.2煤矿机械智能化水平不高。随着社会的发展，科学技术在各领域当中的应用越来越广泛，但对于煤矿生产而言，虽然在机械设备方面应用了诸多高新技术，但在智能化生产方面仍然处在初期阶段，相比于西方发达国家，我国煤矿机械的智能化水平还相对较低，仅在一些小型仪器当中落实了智能化建设，而仍有很多主要生产机械还存在智能化水平不高的情况，甚至部分工作还需要人工操作来完成，这不仅会对各项资源造成严重的浪费，同时还会降低煤炭资源的生产效率。1.3煤矿机械材料差，缺乏实用性。在煤矿机械当中，大多会使用钢铁作为主要材料，这使得煤矿机械质量往往会受到钢铁质量的影响，而我国很多钢材生产都是以中低端质量为主，想要确保煤矿机械的质量，还需要进口高端钢材进行机械制造，但这会使煤矿机械的成本大大提升，不利于煤矿企业经济效益的获取，容易对煤矿产业的发展造成影响，而想要降低成本投入，就要对价格较低的材料进行选择，但这些钢材在质量方面存在缺陷问题，将其用在煤矿机械当中，会对煤矿机械的使用寿命造成影响，而且还容易出现故障问题，影响煤矿的正常生产。

2煤矿机械工程智能化的应用

2.1煤矿挖掘的智能化。当前煤矿开采过程中，采掘机属于最为常用的机械设备，其应用点牵引驱动系统提供采掘动力，而部分采掘机会对多点驱动系统进行使用，能够使装机功率有效提升。特别是交流电机的应用，能够增强煤矿机械的可靠性，简化机械的维修工作，对煤矿生产效率的提升具有非常积极的作用。目前，煤炭产业在采掘机械方面的智能化主要体现在故障诊断方面，其主要是利用计算机技术，结合故障诊断系统以及各项传感器，实现煤矿的智能化采掘，在其生产过程中，传感器能够将采掘情况反映到管理系统当中，故障诊断系统能够根据相关数据，做出准确的判断，使机械的运行情况得到相应的保证[1]。2.2煤炭运输的智能化。煤矿开采效率的提升，对煤矿运输工作提出了更高的要求，而煤矿开采期间，往往会是用胶带运输机进行煤炭运输，而为了确保带式运输机的连续性和可调节性，应该对中压变频驱动技术进行科学的应用，保证其在低速状态下的平稳启动，而为了提升运输机运行的稳定性，还可以在其中设置液压自控紧张装置，使其能够结合实际情况对自身行程及压力进行适当的调节，此外，运输期间的刮板运输机也较为常用，机头的布置可以是交叉侧卸形式，而机尾可安装自动伸缩装置，这样可以有效降低机械故障问题，使机械使用寿命得到延长[2]。2.3质量安全防控的智能化。煤矿生产安全是社会各界广泛关注的问题，而想要确保煤矿的安全生产，必须要对监控系统进行不断的优化，具体需要对传感器性能进行提升，并对智能化的煤矿安全网络系统加强引入，通过该系统对复杂煤矿生产环境进行安全监控，确保在机械运行工况出现异常时，能够在监控终端上进行及时的显示，甚至可以给出相关处理方案，使煤矿机械能够得到实时的监控，并保证各项问题的及时处理[3-4]。

3结束语

综上所述，对煤矿机械工程加强智能化建设，能够使煤矿机械的性能得到进一步的提升，因此，煤碳企业一定要对该项工作保持重视，在煤矿机械当中对智能化加强应用，以此来推动煤炭的现代化生产。

参考文献：

[1]史哲敏.煤矿机械工程智能化的发展与应用分析[J].矿业装备，2018，12(6)：98-99.

[2]张鹤松.煤矿机械工程智能化的发展与应用[J].数字化用户，2018，24(20)：102-103.

[3]杨主均.煤矿机械工程智能化的发展与应用[J].幸福生活指南，2018，35(2)：164.

机械工程技术史范文篇8

由于出访前做好了充分的联络与准备工作，访问过程紧凑而有序，代表团成员之间紧密配合，访问取得了圆满成功。此次访问的工作总结分3个部分：

1、访问各单位简况；

2、主要收获和体会；

3、几点看法和建议；

一、访问各单位简况

1、罗马尼亚工程师总会：罗马尼亚工程师总会(TheGeneralAssociationofEngineersinRomania)，简称AGIR，是非政府的、非政治的、享有完全自治权并拥有法人资格的行业组织。总会历史长达100多年，以代表和维护罗工程师团体的社会和行业利益为己任。其宗旨是维护罗工程师团体的社会和行业利益，提高工程技术人员的行业声望，加强团结，统一行动。主要从事如下活动：组织会议；对罗经济面临的实际问题及其发展前景提供分析、建议服务；举办各类提高工程技术水平的课程，特别是基础工程培训和继续工程教育方面的课程；不断为AGIR积累财富，为开展多种活动提供适当的条件；收集文献；编辑发行期刊并免费发送给AGIR成员和有关重要部门；组织一般或专业技术领域的展览；与国内外组织或公司合作开展活动等。

2、罗马尼亚电工研究院：主要从事研发、产品设计、制造、测试与标准化、咨询、培训、进出口、国际合作、组织展览、出版等，其活动领域包括研发机械、电气设备、电器材料、工业电器、电子技术、能源再利用和电机等，此外还提供产品质量标准及认证服务。

3、罗马尼亚商会：罗马尼亚商会是一个非政府、公益性、自负盈亏的组织，致力于在国内外促进罗马尼亚商业和产业发展，保护商人在与国内相关组织和国外对口组织接触时的权益。主要目标是繁荣商业团体。任务包括：支持和促进工业、农业、贸易、旅游业和服务业的发展；在全国和地方决策层面，代表和保护罗马尼亚商业团体的利益；培训从事经济领域产业的人员。

4、罗马尼亚计算机研究所（ITC）：计算机研究所成立于1967年，主要从事信息技术领域的研发。其主要活动：从事各阶段的研究设计，包括制作计算机电子装置的原型及试验模型。在七、八十年代，ITC在罗马尼亚信息技术发展中起到了决定性的作用，在以下领域取得了显著的成绩：微型和中型计算机、设备、核领域的程序计算机、操作系统、汇编程序、编译器、计算机网络、数据库系统以及CAD/CAM系统。

5、罗马尼亚教育科研部：教育科研部是政府公共管理部门，执行教育、研发、创新等领域的战略和执政纲领，其职能包括：拟订本领域的战略发展计划和政策；拨款、监督并评估资源利用情况；评估并检查政策执行情况；制订实现政策的各种法规；跟踪并检查遵守法规的情况；研发和创新领域的计划管理；在国内和国际组织中代表政府与其他中央公共管理部门及团体交流信息；开展国际合作等。

6、匈牙利科协（MTESZ）及若干下属分会：MTESZ成立于1948年。宗旨是协调当时的14个骨干专业学会的工作，帮助他们开展合作并保护他们的权益。如今，科协有42个学会，包含了各个专业科技团体。这些团体总共有十万多成员，主要是工程师，研究员，农学家，金融专家，自然科学专家，经济学家，以及技术知识界的代表。另外，集团公司，企业以及商业公司也可以作为成员；各学会与企业，公司以及研究所有着密切关系。

7、匈牙利工程院（MMA/HAE）：匈牙利工程院成立于1990年1月29日，是东欧一带第一个此类性质的机构。现在该院有163个院士。其目标是通过建立一个独立的匈牙利国家工程院，致力于为匈牙利各项技术发展服务，提高社会福利；为相关领域信息的收集和交流创造平台；向议会、政府、政府执行部门和其他组织反映意见，建议。该院与美国工程技术科学院理事会（CAETS，华盛顿）等其他国家的工程院、匈牙利科协、匈牙利科学院、技术科学学会联盟以及其他一些高等教育和研究机构合作，促进国际工程领域创新活动的交流。

二、主要收获和体会

1、罗马尼亚工程师总会和中国科协于2004年签署了合作协议，匈牙利科协早在上个世纪八十年代就与中国科协有双边合作关系，中间有一段时间交往较少。近年来，两国学术组织均表达了加强合作的意向，邀请中国科协进行访问，以继续和发展相互之间已有的合作关系。访问期间会见和考察的各个单位都是由双方组织和中国大使馆科技处经过反复协商确定的，在当地具有代表性和典型性，这样的安排使代表团在较短的时间内接触并了解到最多的情况。通过这次访问，双方回顾了传统的友谊，互相介绍了各自的组织、任务、活动等各方面情况，了解了各自近期的情况，探讨了双边合作意向，为今后学术组织之间的具体合作奠定了基础。

2、在会谈中，我们了解到罗马尼亚工程师总会和匈牙利科协与中国科协在许多方面均有相似之处，他们有120多年的历史，实行会员制，有很多专业学会和地方组织，与政府、高校和科研院所有紧密的联系，团结了数以万计的科技工作者，参加了一些国际组织，办事机构比较精悍，办公地点是自己的房产。但是，经过了1989年以来的政治经济变革，政府对他们的支持力度大幅度削减，甚至停止拨款，科协和学会工作处于变革和探索之中，也是最困难的时期。会费收得比较少，经费来源主要靠活动项目获得。各项活动以专业学会为主。他们重视与企业的联系，学术组织的负责人在商会中任职，商会的负责人也在学术组织中任职，学术组织围绕企业急需解决的问题开展活动，相互合作得比较密切。他们在这方面的做法是值得我们借鉴的。

3、罗马尼亚和匈牙利政府支持高校和科学院重点从事基础理论的研究，而研究院所开展应用技术的研究，应用研究的目标主要是面向市场。科研经费20％来自政府，80％来自市场。罗马尼亚的科研机构在改革过程中遇到了比较严重的困难，主要是科技人才匮乏，科研经费不足。科研体制改革正在向市场化过渡，进行股份制改造。他们将于2007年1月加入欧盟，目前他们总的科研经费占到GDP的0.25-0.27%，加入欧盟时要求增加到1％。入盟以后，欧盟将对关系到共同利益的项目予以经费支持，他们对此寄予很大希望。另一方面，加入欧盟以后，市场、产品、技术都是开放的，项目经费的争取也面临激烈的竞争。这就需要他们一方面选准研究的方向，同时也要做好能力的准备，这对他们来讲，都是很艰巨的。匈牙利于去年5月加入了欧盟，与欧盟原15个成员国之间有明显的差距，大家面临着激烈的市场竞争，一些落后的技术或者形不成一定规模的产品将要退出市场。一些企业原来还有自己品牌的产品，现在则变成来料加工，制造业严重萎缩，主要工业品依赖进口，旅游业成为匈牙利的支柱产业。

4、中国政府与这两个国家的政府间有比较密切的合作关系，在农作物的种植、禽类养殖、双边贸易、新产品研究开发等方面有很多合作项目，未来的合作项目在科技部国际合作网站上继续招标。我国生产的工业品，特别是浙江生产的日用工业品在他们的市场上非常丰富。我们接触到的罗马尼亚和匈牙利的所有科技人员，都对中国人民有兄弟般的友好感情，大家有一见如故的感觉，有非常平等的交往的氛围。他们对中国改革开放以来经济建设取得的巨大成就给予高度评价，对中国科协在组织各项国内外学术活动、面向科技人员的继续教育、开展面向企业的咨询服务、面向全社会的科学普及、联系广大科技人员等方面为中国经济、社会发展发挥的作用表示赞赏和钦佩，并希望继续加强与中国科协及其所属学会的联系与合作，促进本国科技研究与经济建设的发展。罗、匈科技界希望学术组织之间加强合作，比如：在自己的学术刊物上发表对方的文章、互相交换科技期刊、进行工程师的培训、开展科技人员的继续教育、新技术新产品展览等等。他们欢迎我们的产品和技术参加他们的展览会，也愿意组织相关企业到中国浙江等地参观考察，寻求合作，洽谈贸易。总之，找到双方优势互补的一些领域，开展互利互惠的合作。徐善衍副主席代表中国科协提出欢迎罗马尼亚工程师总会和匈牙利科协于2006年适当的时候派团访华，以便推动两国民间科技组织和两国中小企业界的合作。浙江省科协咨询中心副主任陈明欣同志表示非常欢迎罗马尼亚和匈牙利的朋友们到浙江省访问促进双方企业界的合作。

5、罗马尼亚工程师总会和匈牙利科协的一些专家参加了2004年上海世界工程师大会，他们高度评价这次大会，认为会议的内容和组织工作是世界一流的，后来的主办者难以或者不可能超越这次大会。匈牙利科协向我们通报了即将在他们那里召开国际会议的信息：世界工程组织联盟（WFEO）主办的第7届工程教育世界大会，将于2006年3月4－8日在匈牙利布达佩斯举行，主题是：“工程师的灵活性”，清华大学刘西拉教授是该会议的程序委员会委员；2006年世界电信大会，将于2006年4月30－5月3日，在匈牙利布达佩斯举行，主题是：“工程电信的机遇”，他们诚挚的邀请我们出席这些重要的国际会议。

6、通过参观罗马尼亚技术博物馆和匈牙利电气博物馆对我国新科技馆的建设有一定的启发。这两个博物馆以较大的面积展示了物理、机械、电器的发展史，基本上是收藏性质，与我们的科技馆有很大不同。但是他们的展示，同时具有演示功能，面向广大青少年进行科普教育。他们的展示的一个显著的特点是基本上“再现”了科学家发明这些重要原理当时的条件和场景。不但花钱很少，还能使参观者有身临其境的感觉，能够更加实际的体会到那个年代的简陋条件，教育人们在艰苦的条件下也能够从事科技创新。

7、本次访问还加强了双方学会之间的友谊和合作。中国机械工程学会与匈牙利机械工程学会曾于1986年9月12日在北京签署双边合作协议。5月31日中国机械工程学会王瑞刚副秘书长在布达佩斯会见了匈牙利机械工程学会理事长JanosTAKACS教授、常务副理事长LajosBORBAS教授。双方回顾了友好往来的情况，交换了双方的活动信息和学会出版的刊物，双方表示：要认真研究已有的合作协议，提出在新形势下的改进实施意见，继续发展双边的友好往来。6月1日，王瑞刚副秘书长在布达佩斯技术大学会见了匈牙利机械工程学会前任理事长、匈牙利工程院院长GinsztlerJanos教授。匈牙利机械工程学会和广大科技人员与中国人民有着传统的深厚的友谊和感情，本次访问加强了双方学会之间的友谊和合作。

三、几点看法和建议。

1、罗马尼亚和匈牙利与中国有着传统的友好关系，此次访问我们深切的感受到两国科技界对我们非常友好、非常热情，他们为我国改革开放二十多年来取得的成就感到鼓舞，他们的共同心愿就是加强与中国的交流与合作，互相支持、共同发展。原罗马尼亚驻华大使现在是罗马尼亚罗中友协会长，在他和驻罗使馆的推动下，已有20多个县(省)建立了罗中友协分会。我们建议中国科协与匈、罗等东欧国家的非政府组织加强联系，促进科技交流，推动经济合作，为双方的企业创造商业机会。

2、罗马尼亚国土有二十几万平方公里，人口为2300万，土地肥沃，气候条件好，经济发展水平还不高，制造业不发达，中罗贸易额仅10个亿，有很大的发展潜力。他们欢迎中国企业到罗投资办厂，中国驻罗使馆与罗政府各层面联系较广，并着力推动中罗科技经济合作。罗拟定于2007年1月加入欧盟，一旦入盟，在罗办厂的产品在欧洲销售形势将比国内企业有利，这对我国的制造业企业也是一个机会。例如：微型计算机（个人电脑）在罗马尼亚有很好的市场，他们非常欢迎中国的电脑公司采取合资或独资的方式在罗建厂，从事组装生产。我们建议中国科协向政府有关部门建议，积极鼓励中国的企业家，特别是民营中小型企业，抓住时机，在2007年1月以前争取在罗马尼亚兴办合资企业或独资企业。小陈老师工作室原创

机械工程技术史范文篇9

关键词：创新创业；机械电子工程；农业机械

农业装备作为国家重点发展的十大领域之一，近年来也得到了快速发展，预计2025年农业装备总产值将达到8000亿元。大宗粮食和战略性经济作物已经基本实现了生产全程机械化，随着科技的进步，农业生产的自动化、智能化水平不断提高。近年来，我国工业化快速推进，大量的农村劳动力转移到城市，农村老龄化矛盾日渐突出，农业生产对智能化的要求不断提高。《中国制造2025》明确提出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。培养创新型的人才，助力我国的经济转型，满足社会发展的需要。加快创新创业型人才培养，关键在教育。提高农业院校的办学质量，需要重新确立传统农业院校机械工程类专业办学定位。更新教学理念，建立以学生为中心，具有可持续竞争力的创新性人才培养模式，满足农业现代化对创新、创业型人才的需求，是高校特别是农业院校必须面对和解决的问题。机械电子工程是在机械制造、电子技术和计算机科学等学科基础上建立起来的，是一个多学科交叉融合的专业。加强专业人才培养的创新能力，把创新型人才培养的理念融入到人才培养中，强化用人单位对大学生的能力需求。加强学生的创新能力培养，使其解决实际问题、创新能力得到提升，满足农业现代化的人才需求。

1存在问题

目前，农业院校的机械电子工程专业培养模式不能满足农业现代化发展的专业人才需求，不能完成创新型人才的培养目标。存在以下问题。

1.1人才培养理念落后

人才培养模式以专业知识体系构建为主，强调传统机械设计、制造及使用知识的掌握。人才培养跟不上时代的步伐，不能满足社会对创新性人才的需求。

1.2课程设置不合理，教学内容陈旧

先进的理论技术没有及时引入课堂，机械与电子、农机与农艺等不能深度融合，知识体系培养落后于生产实践。

1.3没有形成以创新、创业为核心的人才培养模式

创新型人才培养一方面需要有相关的课程和各类讲座引导，形成系统的培养体制。另一方面，创新型人才的培养需要有实验平台等硬件上的配套支持。应围绕学生创新能力培养形成系统的课程体系、实践平台和管理制度，引导和激励学生的创新思维和实践。

1.4缺乏相应课程

作为农业院校的机电一体化专业，没有突出农业特色，缺乏相应的智能农业、农业装备类课程，不能满足学生从事专业工作的知识、能力要求。

2创新型培养模式的特征

注重创新是机械类专业人才培养的时展趋势，特别是全球化发展形势下，创新才能够发展。为了紧跟时展潮流，提高办学质量，作为农业高校机械电子工程专业的创新型人才培养应具备以下四个特征。

2.1强化智能制造技术的专业人才培养

近年来人工智能深刻影响制造业的发展趋势，我国正处在以智能化为特征的制造业升级换代的重要时期，机械电子工程专业培养具备机械、电子、控制等基础理论的复合型人才，实现机械、电子以及自动化技术的融合，满足农业工程现代化的发展需求。

2.2多学科交叉的复合型人才培养

科技飞速发展，知识更新换代加快，学科之间的知识融合加速，要求人才教育中进行夸学科的知识能力培养。本身机械电子工程专业就是随着科学技术的提高，是机械与计算机、自动控制等技术融合的产物，这就要求在专业能力培养过程中不断深化学科交叉和彼此之间的知识融合。在相关专业知识的基础上建立综合能力，并结合实践，完善创新和实践能力培养。

2.3鼓励创新的人才培养

创新、创业型人才的培养需要课程设置以及设备上的配套支持。通过创建创新实验室、创新实训平台、开展创新活动、制定管理制度、强化师资力量等方面的研究与建设，形成比较完善的大学生创新能力培养体系。积极组织学生开展创新活动，鼓励学生申请实用新型和发明专利。依托各类平台，引导学生把创新的思想转换成实物。加强校企合作，建立综合实践基地，提高学生有的放矢的实践能力。

2.4满足农业现代化需求的人才培养

现代科技的交叉融合和广泛应用，导致农业机械向大型化、密集化、自动化和智能化方向发展。国家正在实施农业工程的智能化方向发展，2016年8月29日，农业部印发《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》。围绕智慧农业建设，加快实施“互联网+”现代农业行动，建设与发展农业工程学科已然成为当前社会的必然要求。农业院校的机械电子工程专业也应该进行调整，培养农业现代化需要的人才。

3创新性人才培养模式的构建

以山东农业大学机械电子工程专业为研究对象，立足农业，针对新一轮的农业机械化和智能化产业升级对机械类人才培养提出的新要求，根据毕业生的就业情况以及用人单位对人才的需求，分析人才培养和社会对大学生的知识、能力需求之间存在的差距，优化和提高机械电子工程培养方案，制定符合社会需求的人才培养方案。

3.1确定人才培养目标

从社会需要出发，以社会需求为导向，确定农业院校机械电子工程专业的人才培养目标。研究国家产业升级和“智能农业”、“工业4.0”等相关政策，分析制造业发展趋势，分析国家高等教育的人才培养发展动向。组织企业专家和高等教育专业人士共同研讨，确定人才培养目标，完善大学生的专业知识结构和能力结构，制定复合时展需要的培养目标。

3.2重构人才培养模式

与创新创业型的人才培养相适应，制定机械电子专业人才培养的结构体系。根据人才培养目标确定学生的知识、能力培养结构，最终确定学生课堂教学、实践教学以及创新创业教育内容等。优化知识、能力、实践课程的布局，促进机械工程与自动化、机械工程与智能化的交叉融合。根据学生的就业需求，适当增加农业工程领域的相关理论技术课程，通过与农业工程、自动化等其他学科的交叉融合，构建复合型的人才培养模式。激发学生的创新愿望，在教学中提高创新、创业教育模块，引导学生运用专业知识把构想转变成实际，提高学生的创新创业能力。

3.3优化教学内容

评价大类招生模式下各类课程的地位、作用，分析课程与培养目标之间的关系，课程互相之间的联系。打破学科界限，优化教学课程布局，促进机械工程与自动化、智能化以及农机与农艺的交叉融合。从学生的创新能力和实践能力培养出发，确定课程内容，围绕国内外发展动态来组织相应的知识、能力培养活动。针对构建侧重创新的教学体系，增设如智能制造、逆向工程、智能农业等选修课。课程教学内容要融入创新、创业教育，组织学生开展创新活动，加大创新实践动手能力课程的比例，使学生眼界宽阔、思维活跃、创造力强。

3.4创新实践教学体系

开展以创新为核心、科技竞赛为手段的实践教学体系建设与实践，创建基于工程专业认证的层次多样、内容丰富、“3+1+X”的创新课程体系，构建适应新时展需求的大学生科创实践教学体系；搭建功能齐全、分层次多维度、实战效果好的大学生科技创新能力实训实践平台，创建面向广大师生的科创实践实验室，满足不同层次和能力的大学生创新实践要求。开展层级式、阶梯式创新创业工作，以卓越工程师培养计划为契机，在不同年级开展不同类型创新创业活动。

3.5改革教学方法

利用慕课、虚拟仿真教学等现代化的教学手段，结合教学内容，针对学生的特点组织教学。秉承以学生为本的教学理念，利用计算机、网络等现代化的技术手段，打破时、空限制，为学生提供全方位的教学环境，把难以理解的理论，通过仿真教学等手段直观、形象的展现在学生面前。网络教学平台允许学生在不同的时间和地点，根据自己的学习特点开展学习，建立基于现代化教学手段的教学方法，加强学生与教师的沟通，为学生提供全方位的教学资源，充分发挥学生的自觉性和主动性。

3.6加强校企合作

对于机械电子工程专业来说，企业是工程类专业人才培养的服务对象，也是检验人才培养的有力证据，让企业需求引领学生培养。加强校企合作，才能把企业的生产环境和要求引入到高校的人才培养中，从企业社会需求出发培养学生。加强校企合作，可以利用企业生产实际中的设备和经验优势，提高学生解决实际问题的能力，从生产实际出发去学习专业知识。

4结语

机械电子工程作为一个跨学科专业，是在机械制造、电子技术和计算机科学等学科基础上建立起来的。随着“人工智能”和中国制造的崛起，对该专业的人才培养又有了新要求。加强创新培养，把创新教育融入到人才培养过程中，满足农业现代化发展对创新型人才培养的需求。建立以学生为本，强化创新的新型培养模式，使学生的创新能力和解决实际问题的能力得到提高。

参考文献

[1]朱丽.“双创”背景下大学生创业支持体系构建研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2019，35（1）：15-18.

[2]史晶，石茶.“四维一体”模式下大学生创业教育专业教育的有效融合[J].高教学刊，2019，（3）：21-23.

[3]王伟.创新创业教育融入专业教育机制创新研究[J].黑龙江教育学院学报，2019，38（1）：4-6.

[4]李凌岩，李茹冰，尹国安，等.创新创业视域下动物营养跨学科复合型人才的培养研究[J].畜牧与饲料科学，2019，40（1）：88-90.

机械工程技术史范文篇10

关键词：机械电子工程技术；机械制造业；问题；应对策略

机械电子工程技术是以机械工程技术为核心，将信息化技术融入零件的制造工艺编制、数控加工、质量检测及机电设备维修等领域，实现机械设备的一体化控制，从而不断提高机械设备自动化效率的技术。机械电子工程融合电学、机械、计算机编程、信息控制等各个学科于一体，被很多学者称为“机电一体化”，机械电子技术使得机械制造更加智能化，提升了机械制造的效率，进而使我国的传统制造实现快速升级。文章着重分析机械电子工程技术存在的问题，并针对问题提出相应的解决对策，希望推动我国机械电子工程技术的发展。

1我国机械电子工程技术的应用现状

机械电子工程技术是我国制造业的重要技术之一，是我国实现机械自动化的重要基础。近些年，随着我国科技的不断发展，机械电子工程技术被广泛应用于机械制造、钢铁、环保、文娱、化工、电力、汽车、交通运输、轻纺等各个行业。我国机械电子工程技术的应用现状包括以下几个方面。

1.1机械电子工程技术在中小生产企业的应用较少

我国中小机械制造企业较多，部分企业对机器设备的要求一般不高，很多机械设备的操作还是依靠人工进行，很少采购智能化程度较高的机械设备。造成这种现象的主要原因是电子工程技术的机械设备价格普遍偏高，一般的中小企业无法承受，因此还是选择一些普通机械设备。

1.2机械电子工程技术尚不成熟

近些年，我国的机械电子工程技术虽然取得了较快发展，但是机械电子工程技术与国外发达国家相比尚不成熟，比如与德国相比差距还是较大，其主要原因有以下两点：第一，机械电子工程技术的发展需要芯片作为支撑，而我国在芯片领域的发展十分有限，芯片制造过于依赖国外；第二，我国当前机械电子工程技术在机械设备中应用的时间不长，智能化程度不高，基本属于半自动状态。

1.3机械电子工程技术领域人才不足

无论在哪个行业，人才都是第一位的。机械电子工程领域是一门多学科结合的技术领域，对人才的要求很高。机械电子技术需要的人才是集多种技术为一身的复合型人才，既要懂计算机技术，又要懂机械电子技术，且实践能力需较强。当前我国很多高校虽然已经设立机械电子工程技术专业，但是由于缺乏实践基地，学生的学习仍然以理论知识为主，导致培养出来的学生往往与企业的需求脱节，从而出现当前我国机械电子工程技术领域人才不足的窘境。

1.4理念传统，缺乏创新

机械电子工程技术包含的核心技术较多，我国由于机械电子技术起步较晚，一些核心技术仍然依赖进口，与国外发达国家差距较大，比如传感与测控技术、快速诊断技术。从企业的发展角度看，企业发展需要不断创新技术，更新传统理念。然而当前我国部分机械制造企业缺乏创新精神，因循守旧，害怕创新，较少自主研发，更多地依赖国外进口，导致我国机械电子工程技术发展较慢。很多企业员工缺乏专业知识，不愿意接受新鲜知识，技术创新能力不足。

1.5资金投入不足

新技术的发展需要投入大量的资金，我国机械电子工程技术主要依赖企业自主投入，而企业更多地是以盈利为目的，因此有的企业不愿意花费大量的资金用于研发。一些私立机械制造企业虽然具有较强的竞争意识，但是由于缺乏资金，使得技术研发存在一定的问题。

2我国机械电子工程技术存在的问题

2.1传感与测控技术水平仍然较低

传感和测控技术是实现机械电子工程应用的重要基础，当前我国的传感器技术与国家发达国家相比仍然存在较大差距，传感器灵敏度不够，从事敏感元件与传感器研制生产的院校、研究所、企业有1300多家，但研制、生产综合实力较强的骨干企业较少，仅占总数的10%左右。国内市场受到国外产品的冲击十分严重，有上百家国外传感器产品的国内商，使得国外的产品在国内传感器市场占主要份额。另外，我国目前很多企业都是用国外的元件进行加工，自主研发的产品不多，自主创新能力非常薄弱，甚至有的企业仅停留在国外产品的水平上，发展空间捉襟见肘。另外，当前我国的测控技术的准度不高，测量误差较大；传感器自主研发能力较弱，灵敏度不够；测控技术发展水平有限，导致我国机械电子工程不能持续快速发展[1]。

2.2快速诊断技术较差

机械电子设备故障是机械电子领域经常遇到的问题，要想保障系统正常运转，就需要快速检验设备，排除机械故障，而当前我国的机械电子技术快速诊断技术精准度较低，导致很多机械电子设备在出现问题时不能够及时找到故障位置[2]，很多时候还需要人工检测，严重影响了机械设备的运转效率。

3发展我国机械电子工程技术的有效措施

3.1培养机械电子工程技术人才

要想让机械电子工程技术快速发展，人才是关键，因此加大人才培养力度，是解决机械电子工程技术的有效措施。具体可以采取以下措施：建立完善的人才培养体系，打破传统教学模式，鼓励校企合作，共同育人，让企业的高技能师傅成为学校学生的实践教师，培养学生的动手能力；实现多学科联合培养，让学生掌握多项技能[3]；鼓励学校和企业共同研发机械电子工程技术，学校、企业、政府共同出资攻破技术难点。学校要切实肩负起培养机械电子工程人才的重任，及时对接社会发展需求、学生技能需求，及时更新知识，让学生在校期间增加实践，实行学徒制培养模式，让学生在实践操作的过程中丰富自身经验、提升自身创新能力，进而为我国机械电子工程技术的发展提供更多动力。

3.2不断完善机械电子工程技术，攻克技术难关

从当前我国机械电子工程技术的发展看，我国与发达国家还存在一定差距，机械制造业自动化水平不高，很多零部件还需要从国外引进。要想改变这种状况，需要不断引进新的技术，明确技术发展方向，针对机械电子工程技术中的薄弱环节，比如传感与测控技术，快速诊断技术进行重点攻破，具体有两种解决方案。第一，政府出资，社会联合，共同攻破技术难关。政府可以出台相应的政策和资金支持进行引导，积极鼓励有能力的高校与企业联合攻克技术难关，可以将一些技术难度较高的领域直接作为高校科研项目，让高校积极参与其中。有能力的企业也应该肩负社会责任，积极组建团队，针对当前技术上存在的难点问题寻找解决办法[4]。第二，积极引进先进技术和理念。面对一些技术难题，国内企业也要善于向一些发达的国家学习经验，聘请有经验的国外专家携手攻破难关，同时学习国外专家的先进理念。第三，加大技术研发投资力度。研发技术的过程中，投资是必然的，没有大的投资，很难吸引人才，企业面对技术困难应该积极应变，加大对薄弱技术的资金投入，攻破技术难关，从而实现机械电子技术的快速发展[5]。

3.3深度开发机械电子工程技术在制造业的应用

为了更好地应用机械电子工程技术，必须充分考虑企业实际需求。企业一般在应用机械电子工程技术的过程往往存在一些难以处理的问题，对此，企业要建立机械设备故障档案，针对机械电子工程技术应用过程中出现的问题，及时进行研讨、解决。另外，对于故障档案里出现的问题，研发人员要及时调整，不断创新，实现可持续发展。

4我国机械电子工程技术的发展趋势

随着我国传统制造业的升级，制造业对机械自动化的要求越来越高，机械电子工程技术作为实现自动化的重要技术之一，未来的发展将直接影响我国制造业从粗放向高精尖方向的转变。从当前我国的发展趋势看，未来我国机械电工工程的发展将向两个方面转变。第一，机械电子工程技术向智能化方向发展。随着我国计算机和5G技术的不断发展，我国智能机器人技术不断取得突破，“万物互联”几乎成为社会发展的必然趋势。因此，机械电子工程行业的发展以及产品创新也要与时俱进，将机械电子与智能科技相互融合，提升机械电子工程的技术水平，充分展现智能化的优势。将机械电子工程技术与智能机器人技术相融合，将机器人技术融入机械电子中，可以解决当前机械电子面临的电子体系不稳定等问题，提升机械电子的工作效率，甚至可以实现完全智能化生产而不需要人工的干预，同时双方之间的融合可以促进各自更好地发展[6-7]。第二，机械电子工程技术将会被更多地应用于高端制造领域。当前我国机械电子工程技术的应用范围较广，但是由于技术水平有限，当前机械电子工程技术更多地被应用于产品加工企业。根据我国“十四五”规划发展要求，加大我国机械电子领域技能研发投入成为必然，因此随着国家和企业对机械电子工程研发的不断重视，机械电子技术突破技术壁垒指日可待，随着技术的不断进步，机械电子工程技术将会被更多地应用于高端制造领域，应用范围也会更广[8-9]。

5结束语

机械电子工程技术是实现我国机械自动化的基础，未来要想实现传统制造业升级，机械电子工程技术的革新势在必行。然而要提升我国工业机械自动化水平，首先要先了解自身存在的问题，可以看到当前我国机械电子工程技术与发达国家相比差距仍然较大。对此，要不断解决机械电子工程技术发展遇到的问题，这是保障我国机械制造业稳定发展的必要前提。只有不断完善我国机械电子领域技术的短板，才能保障我国机械电子工程技术在制造业中发挥更大的作用。

参考文献：

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[2]杜云铅.机械电子工程设计中的技术要点探讨[J].冶金与材料,2020,40(2):112+114.

[3]杨亚宁.人工智能技术在机械电子工程领域中的运用价值[J].轻纺工业与技术,2020,49(6):67-68.

[4]傅建红.自动化技术在机械设计与制造中的应用[J].造纸装备及材料,2020,49(6):28-30.

[5]史云鹏.人工智能在机械电子领域的应用分析[J].机电信息,2019(17):176-177.

[6]张忠洋.分析机械电子工程行业现状及未来发展趋势[J].内燃机与配件,2019(9):172-173.

[7]穆柄廷.人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].计算机产品与流通,2020(10):119.

[8]张宇,刘一婧,吴惠娟.人工智能技术在机械电子工程领域的应用探究[J].中国新通信,2020,22(15):111.