学科前沿
怎样将学科前沿成果和科技前沿知识融入教学内容中
“成功的教学所需要的不是回强制，而是激发学生的兴答趣”，教学尤其如此如何在一堂课上使学生变被动学习为主动学习，变“灌输”为“乐学”，兴趣的激发是一个很关键的问题。
② 如果想了解学科前沿的知识该怎么办
多参加一些国内外专家讲座，多进一些阅览室图书馆，多上网搜索一下相关领域发展动态。有机会的话，也可以申请出国交流学习。
③ 孙训方的追踪学科前沿
孙训方坚持理论联系实际，首次在我国成功地将断裂力学研究用于解决工程实际问题。
他率先明确提出“损伤局部性”概念，在表面裂纹非线性线弹簧模型研究及多轴非比例循环本构行为的研究中作出了贡献。
在我国率先将断裂力学研究应用于工程实际孙训方不仅大力倡导开展断裂力学研究，同时也是最早将断裂力学研究应用于工程实际并取得成功、直接为经济建设服务的科技工作者。
20世纪70年代初、中期，他首先应用断裂力学理论，对我国大型电站大锻件中缺陷的安全评定进行了成功的探索，其后又对大型电机转子中缺陷进行了安全评定。这个工作是当时在国内应用断裂力学比较有成效的例子，后来获得了全国科学大会奖。
1976年10月，东方锅炉厂为山东辛店一个20万千瓦的电站生产锅炉。这个电站是唐山地震后，国家为恢复京津唐地区电网的供电而修建的，工期要求很紧。安装时发现锅炉汽包焊缝中含有交叉裂纹。这为当时的设计规范所不容许，而返修又势必影响工程的进度。以孙训方为首的一个科研小组，对焊缝中含裂纹锅炉汽包进行了全面的断裂力学分析和断裂韧度试验，确认有这种裂纹的锅炉在其工作条件下是安全的，从而保证了电站的按时启用。10多年后又对设备进行了复测，完全证明孙训方当时的推断是正确的。以后孙训方对拼焊大型电机转子、L207型内燃机活塞、大型水轮机转子焊缝、大型轧钢机支承轧辊及人造水晶高压釜的缺陷问题都进行了成功的安全评定，对于保证产品的安全使用，减少经济损失，制定产品质量标准，推动产品的技术改造取得了显著的经济和社会效益。1987年，我国第一座核电站——秦山核电站向日本订购的装核燃料的“吊篮”某处有一缺陷，日方钻了一个孔将缺陷去掉，然后填充上一块新的材料。我方对其安全性能提出疑问。经孙训方论证，从理论上说明这样的处理是可以接受的，避免了一起涉外的经济纠纷。
首先明确提出“损伤局部性”概念。材料损伤的研究起始于50年代末，至70年代末到80年代初才基本上形成了一个被称为连续损伤力学的固体力学新分支。连续损伤力学认为，在均匀应力场中损伤是均匀的。这一结论不符合真实材料的损伤物理本质。孙训方在研究疲劳问题时发现，疲劳总是从一个局部开始的，特别是在高周疲劳时，损伤往往出现在表面的某一个局部。在蠕变问题中，人们通常将蠕变分为三个阶段，并认为第Ⅲ阶段才产生蠕变损伤。孙训方在实际观察中发现，处于第Ⅱ蠕变阶段的高温蒸汽管道，实际上也发生了局部的蠕变损伤。把损伤当成是各处都存在并均匀分布的观点不能解释许多实际现象。孙训方认为，实际材料的损伤是从局部开始的。基于这一认识，孙训方于1988年在广州举行的第二次全国损伤力学研讨会上首先明确提出了“损伤局部性”这一崭新的概念，指出了进行局部损伤方法研究的必要性和可能途径。目前，孙训方已在连续介质力学的框架下建立了蠕变和疲劳条件下的局部损伤模型，发展了适用于非均匀损伤模型的有限元方法和实验方法，揭示了材料非均匀性对整体损伤水平的影响及损伤对变形耦合的影响。孙训方的研究结果还表明，材料的平均损伤临界值不是材料常数，它与循环应变幅及微元损伤率的非线性程度有关。
发展含表面裂纹结构弹塑性断裂力学分析及完整性评定方法。表面裂纹是导致实际工程结构发生破坏的主要裂纹构形之一。从应用的观点来看，建立和发展表面裂纹弹塑性断裂力学分析方法和完整性评定方法，是断裂力学走向应用的关键之一，也是实际工程的迫切需要。这是一个相当复杂的三维问题。从理论上讲，是对固体力学基础理论研究的一种丰富和发展。孙训方和高庆、宁杰一道，对这一问题展开了较为全面的研究。在非经典板壳理论的基础上，发展了能计及材料加工硬化的非线性线弹簧模型，以及较准确和十分简便的表面裂纹弹塑性断裂参数的计算方法，并将断裂分析与含表面裂纹结构的失效评定相联系，系统地发展了从计算、分析到评定的一整套方法，解决了CEGB的R-6曲线方法和EPRI的方法所不能解决的一些问题。孙训方提出了表面裂纹的等J换算方法，克服了现行有关标准中用等K换算可能导致的不安全因素。孙训方等的这一系列工作在近代工业以及核反应堆、航空及宇航等高技术方面有广泛的应用前景。这项研究成果得到了国内外同行的广泛关注，有关论文在我国压力容器学术会议及第九届国际核反应堆结构力学等会议上被作为大会特邀报告。这项研究获得1990年国家教委科技进步二等奖。
国内第一次系统的多轴非比例循环下本构行为的研究材料多轴非比例加载本构关系的研究起步较晚，但已成为国际上本构理论研究中的一个热点。结合国家自然科学基金项目，孙训方指导他的博士生宁杰等对金属、岩石等多种材料在多轴非比例循环条件下的本构行为进行了系统的研究。研究内容包括加载方向的突然变化、先前的变形历史、变形路径的形状以及加载方式等因素的影响，发现材料在非比例循环条件下Lersky局部假设不再成立，变形强化行为与变形路径密切相关；变形路径的曲率是反映变形路径形状对材料非比例循环变形响应的一个合适的现象学参数。孙训方等根据非比例循环加载条件下材料变形的基本特征，发展了界面塑性本构理论，提出了适合于非比例加载的塑性模量方程、合理的强化律和界面的确定方法。
孙训方在科学研究中主张团结一切可能的力量，共同协作攻关。他对发展我国的科学研究事业、赶超世界先进水平有着紧迫感。他说，要赶超人家，就不能跟人家同一个速度，他如果加速度是a，你就应该是2a。正是有这种紧迫感和献身祖国科学事业的理想，40多年来，孙训方总是在不断开拓新的研究领域，并形成自己的特色。他共发表论文50多篇。1990年12月，孙训方获得国家教委颁发的“从事高校科技工作四十年成绩显著”荣誉证书。
④ 什么是学科前沿
前沿是学科发展的关键，研究和解决前沿领域的问题，既可以带动学科内其他相关问题的解决，又可将学科向前推进，取得更大的发展。
判断准则：
1、具有重要基础文献集合。
2、存在主要研究问题共识。
3、在国际前沿有进展活力。
(4)学科前沿扩展阅读：
各学科前沿技术
1、生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量，基因组学和蛋白质组学研究正在引领生物技术向系统化研究方向发展。
2、信息技术将继续向高性能、低成本、普适计算和智能化等主要方向发展。纳米科技、生物技术与认知科学等多学科的交叉融合，将促进基于生物特征的、以图像和自然语言理解为基础的“以人为中心”的信息技术发展，推动多领域的创新。
3、新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展。突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术，在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件，开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。
⑤ 计算机科学与技术学科前沿技术有哪些
计算机科学与技抄术专业详细课程如下袭：
高等数学、大学英语、专业英语、概率统计、离散数学、电路、模拟电子、数字电子、数据结构、操作系统、编译原理、计算机网络、数据库原理、软件工程、汇编语言、C＋＋程序设计、接口技术、Java、VC＋＋、计算机病毒分析、网络攻击与防护、密码学应用或网络游戏理论、游戏设计、三维动画等。
(5)学科前沿扩展阅读：
计算机科学与技术专业的毕业生基本上有三条职业道路：
第一种路线，纯技术路线；信息产业是朝阳产业，它对人才提出了更高的要求，因为这个产业的特点是技术更新迅速，这就要求从业者不断地增加新的知识，对自己的学习能力也有很高的要求。
第二种路线，通过技术改造管理，这种转换在计算机行业中尤为常见，例如程序，是一种精神劳动强度非常大的工作，随着年龄的增长，许多人在业界专业人士往往不知所措，和技术人才转型到管理类人才不失为一个不错的选择。
第三条路线，报考公务员或院校。因为现在各行各业需要使用电脑工作，或完成信息化建设等工作，因此，公务员职位和机构除了单位设立更多的帖子专门为信息产业，很多单位普遍建立某些职位的要求计算机技术专业的单位。
⑥ 学科前沿是什么
学科前沿是指整个科技体系或学科群中居于主导地位具有带动其它科学发展并影响人们科学观念转变的学科.
学科前沿是指某一学科中最能代表该学科发展趋势制约该学科当前发展的关键性科学问题、难题及相应的学说。
⑦ 如何了解到学科领域的前沿
看你所在领域顶级、核心期刊的文章、综述等。看看上面的研究内容、研究项目。比如ScienceDirect里研究领域的热点文章
⑧ 关于机械学科的前沿性思考
机械工程科学发展总趋势
在机械工程科学方面，虽然已经取得了瞩目的创新及进展，但必须清醒地认识到，我国机械工程科学总体上还处于落后状态。主要体现在：中国机械工程的理论、方法和技术对中国制造业的自主创新和发展的贡献不显著；中国学者提出的机械领域的新概念、新理论不多；有重要国际影响的机械工程理论、方法和技术不多；国际机械领域学术界有较大影响的中国学者很少。总体上中国机械工程学术领域在国际上的地位滞后于中国制造业在国际制造界的地位。
未来机械工程学科的发展将主要受到两方面的制约和推动，一个是制造业的创新发展，另一个是学科的演变进步。
鉴于未来制造业发展的总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化(以下简称“五化”)。机械工程科学的基本任务，就是为制造业的“五化”提供所需求的机械系统新理论、新方法和先进制造技术。
随着世界的进步、国家的需求和学科的发展，机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势：一方面，高技术领域如光电子、微纳系统、航空航天、生物医学、重大工程等的发展，要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术，因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域；另一方面，随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉，除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外，还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。
由于我国未来将大力推进拥有自主知识产权的先进仪器及装备技术，因此，基于自主创新的高技术仪器及装备的设计制造的基础研究将得到更充分地重视和更快地发展；此外，由于21 世纪我国资源和环境面临空前的严峻挑战，要求机械与制造科学比以往任何时候更重视环境的保护、产品的安全性和绿色度、材料和能源的节省、机电装备的再制造以及新能源制造领域的研究。
机械学发展展望
(1) 机构学是机械工程学科中最有代表性的学科之一。机构学研究一方面应注重机构学基础理论研究，以使我国在国际机构学界保持优势地位，另一方面应注重与制造和控制的学科交叉，在设计理论和关键技术两个方面同时取得突破，以开发出性能优良新机构和新装备。航空航天器、机器人机构、纺织机械、工程机械、微纳机构、仿生机构等工程中存在大量机构问题，机构学大有用武之地。
(2) 摩擦学研究自20 世纪90 年代起有了长足发展，其基本经验是与纳米、生物、计算机以及与工程问题的交叉结合，发展了纳米摩擦学、生物摩擦学、表面减阻及亚纳米抛光技术等。今后的发展是进一步向学科面更宽的交叉方向——界面机械与制造科学、纳米制造摩擦学和纳米生物摩擦学方向发展。此外，中国摩擦学领域的青年学者应当进一步加强在国际学术界的影响，争取在国际学术界占有更重要的位置。
(3) 机械动力学研究中，非线性动力学、复杂机电系统动力学分析和故障监测等领域已经有了很大的进展，但复杂系统及多场耦合的非线性动力学分析建模和故障预示监控依然是个国际性难题，大型复杂机电系统动力学设计仿真、微纳系统动力学分析及设计是我国学术界面临的重要前沿课题。
(4) 机械设计学，目前我国制造业中高端技术装备中自主产权的产品少，现有机械设计理论、方法和技术落后是其重要原因，急需重点推动我国装备设计技术的发展。要重点推动复杂机电系统的概念设计、复杂系统总体设计、设计支撑系统(设计数据、知识和信息平台)、基于网络的系统性能仿真虚拟设计等领域的理论、方法和技术的发展。
制造科技发展展望
制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、智能集成化、高效精确化及极端制造化技术。采用德尔菲调查方法及研究分析，未来我国将要重点发展的制造科技主要有以下8 个领域。
(1) 空天及深海装备制造科技。未来飞机将进一步向大型、快速、轻型、舒适性、安全性方向发展；用于国防的各种飞行器，将向超快、精确、轻微及智能监控方向发展。高速、精确、智能化微型飞行器技术；微小制导技术；超低温、超真空、无重力极端条件下的装备设计与制造科学技术、智能作业机器人、超大型射电望远镜、适于高压腐蚀环境作业的深海装备的设计与制造技术等将得到大的发展。
(2) 先进电子及通信制造科技。未来20 年内，量子、纳米或商业基因计算机将问世。无线网络技术、网络光通信技术，卫星通信技术，基于网络的虚拟制造技术，非硅、量子、纳米、基因计算机芯片及其后封装科学技术将有大的发展。产品信息化和数字化；将传感、计算机及软件技术“嵌入”产品，实现产品的数字化和智能化；产品设计制造过程的数字化、虚拟化、网络化与智能化。例如数字智能轿车可以自动优化和选择路径、自动避撞和随时报告运转的状态和可能发生故障的时间和部位；数字智能柔性制造单元或系统能实现零件自主智能装卸、加工、检测和故障维护。智能数字网络多功能集成产品将会越来越多、越来越普遍，而且更新换代会越来越快。
(3) 微纳米制造科技。从将纳米尺度器件发展到纳米尺度产品的批量纳米制造将是今后20 年纳米制造领域的最大变化。纳米机械学、纳米尺度和精度器件的设计、制造、测量及装配科学技术；具有批量生产工艺的“自下而上”的生长型和“自上而下”的去除型以及前两者相结合的混合型制造技术将得到很大发展。
(4) 新能源装备制造技术。由于一次能源将逐步枯竭，核能、深海能源、再生能源及清洁能源的研发和使用将大大促进该领域制造技术的发展。核能工艺及装备、深海能源探测及采掘工艺及装备、新能源和再生能源的装备制造、基于新能源的经济型汽车发动机及车辆设计与制造技术研究将得到更大重视和关注。
(5) 绿色制造科技。即基于资源节约和环境友好的绿色可持续性制造，是一项战略性制造理念、制造模式和制造技术。绿色可持续性制造包含无污染无废弃物制造、绿色产品的设计与制造、废旧机电产品的再制造、节能节材制造以及新能源装备制造五个方面。耗能耗材多、污染环境的机电产品和生产过程将会受到市场和法规的制约而逐渐减少或消亡，相反，新能源、节能节材和无污染机电产品及其生产过程将得到更大发展。电动汽车和燃料电池汽车如果能突破电池材料和低成本制造两大瓶颈，将会实现车辆业改朝换代的大革命。由于废弃产品的海增，再制造业将得到迅速发展。
(6) 仿生制造科技。由于生物制造技术的发展，仿生人或动物器官开始用于临床；仿生机械、机器人更普遍地进入人们的生活。仿人器官制造技术、仿生机电系统，如仿飞禽类飞机、仿动物机器人、智能机器人制造技术将有大的发展，与此相关的仿生机械学及仿生制造科学的深入研究是此项领域得以突破的关键。
(7) 光子制造科技。研究表明，未来以激光为基础的光子学将超越电子学。激光由于所具有的准确性、高能量密度和可传输变换等其他任何能源无法比拟的突出优点，被誉为“未来制造系统的共同加工手段”，包括光子加工制造、激光加工、光化学加工、光电加工技术。其中强激光、飞秒皮秒激光加工、微纳尺度光子制造技术及科学是该领域的重点发展方向。
(8) 数字装备制造科技。数字化制造装备包括
极大极小尺度、高效率、高精度的智能数字化加工装备以及各类精密仪器和复杂机械系统。机械装备是机械制造工程和产业得以实现的工具和依赖，是我国由制造大国走向制造强国的重要标志。涉及相关工程重要需求和学科交叉的关键装备及仪器设计理论与方法、创新制造工艺技术以及基于网络的智能数字化控制理论是需要重点突破的科技问题。
结束语
我国机械工程科学虽然已经取得了长足的进展，但与国际先进水平仍然存在很大差距。我们必须保持清醒的头脑，高瞻远瞩，尽快制定学科的长远发展规划，采取正确的学科发展战略和策略。加强对基础研究中原创性理论方法的支持力度，加强对原创性技术发明的支持力度。在继续保持和发扬摩擦学、机器人机构学等在国际学术界占有一席之地的同时，力争在2020 年前后机械与制造学科总体上进入国际先进行列。在机械工程领域学术界，涌现多个在国际上有重大影响的科技成果和著名科学家；在机械与制造相关的国际学术界占有更多席位；有一批国际一流并在国际上有重要影响的国家实验室和工程研究中心；有一大批自主创新的重大科技成果转化为生产力，促使我国制造业产生更多的高技术产品和世界名牌企业。