使英国的纺织业成为世界第一大轻工业。
2、机器的广泛采用
纺织业树立了榜样 。 在冶金、采煤等工业部门，也出 现了发明和使用机器的热潮。 因此，一般将 1764 年 珍妮纺织机的发明作为英国工业 革命开始的标志。
3、呼唤新的动力
当时驱动机器的动力是水力、畜力和人力。
在机械化装置使用越来越多的情况下，动力成
高等机械工程教育的出现
一直到 19 世纪初，机械技术还是通过师徒关系来传承的 ——为了竞争，他们要保守技术秘密。这种情况在英国最 为典型。一大批了不起的发明家都没有接受过正规的工程
教育。
当时英国试图通过禁止出口工程器材、限制人才外流来 保持自己的领先地位。这促使欧洲国家不得不建立起自己 的工程教育。
科学背景
▲ 1687年，牛顿创立经典力
学，为技术革命的发生和发展
提供了理论指导。 ▲ 1653年，格里凯的马拉半 球的实验，证明了真空的存在 和大气压力的巨大力量。
第一次 工业革命 的背景
生 产 背 景 科 学 背 景 社 会 背 景
科学背景
1660年，波义耳指出：“当气
体在一个密闭的容器中被加热时
现 代 机 床 出 现
机 互标 械 换准 制 性化 造 生的 业 产开 诞 出端 生现
机构学诞生
1794年，成立了世界上第一所专门的技术大学——
巴黎技术学院。 1806年，在主政该校的数学家蒙日决 定下开设了机械原理课程。 机构学学科诞生。
机械工程学科诞生
机械制造业作为一个工业部门在英国建立。
1847年，英国成立了机械工程师学会，这标志着机械 工程作为一个独立的工程学科得到了承认。 以后，德国、美国等国也相继成立了机械工程学会。 中国机械工程学会成立于1936年。
术学院为代表的、基于科学和数学的法国工程教育模式建
立，而不是借鉴基于工艺经验主义的英国模式。
第二冲击波——洪堡教育模式
1809年威廉·洪堡创立了柏林大学。
柏林大学办学三原则：大学自治、学术自由、 教学与科研相统一。 这三个原则对全世界的影响相当深远，所以柏林大学 被誉为“现代大学之母”。 教学与科研相统一，大学的功能由侧重于知识的传授 转变为知识传授与科学创造并重。 柏林大学建立起了近代意义上的研究生教育制度。
第一次 工业革命 的背景
生 产 背 景 科 学 背 景 社 会 背 景
生产背景
▲ 工场手工业的长期发展，
为大机器生产的出现准备了
技术条件。
▲织布机的进步，1733年发
明飞梭，纺纱效率低下。
▲采矿业的发展，井下排水
困难，推动蒸汽机的发明。
第一次 工业革命 的背景
生 产 背 景 科 学 背 景 社 会 背 景
动力机械
水 轮 机 煤 气 机
精 纺 机
纺织机械
欧洲文艺复兴
编织机
缝 纫 机
交通工具
蒸汽船 蒸汽机车
蒸 汽 驱 动 的 拖 拉 机
1760
1770
1780
1790
1800
1810
1820
1830
1840
2、大量的机械发明
蒸汽驱动的起重机、挖掘机、压路机
采矿、建筑机械
盾构机
挖掘机
颚式破碎机
铣切式采煤机 空气压缩机
机床已大体齐备。
原动机是如何驱
进给刀架
丝杠 光杠
动机床的呢？
互换性生产出现
近代的互换性生产即始于18世纪末美国的枪支制造。
1798年，惠特尼接过了军方生产15000支步枪的合同。 1）设计制作了大量单能机床，
2）发明了快速检验的样规代替卡尺检验，
3）开始大量使用夹具， 4）采用了新的生产组织方式，开始了互换
，它的压力会升高，如果紧接着 把这些气体释放出来，它可以驱 动一台机器。” 波义耳的大气压力知识直接影
响了蒸汽机发明人之一的巴本。
第一次 工业革命 的背景
生 产 背 景 科 学 背 景 社 会 背 景
社会背景
1640年，英国资产阶级革命，
废除了封建制度。
▲资本主义的原始积累，提供
了发展大工业的资本；
1）用来制造金属零件；
2）用机器引导刀具运动。
第一次工业革命期间新发明的机床才真正落实机床的 近代概念。
威尔金森
炮筒镗床
莫兹利 第一台金属车床 集合了刀架、溜板箱、丝 杠、光杠 、挂轮等技术
保证了汽缸体的加工精度， 蒸汽机的商业化才得以成功
天轴
由蒸汽机驱动
到 19 世 纪 中 叶 ， 车床、刨床、铣床 等各种类型的通用
历史沿革
机 械 设 计 及 理 论 机构学 动力学 机械设计 有限元 CAD 。。。 。。。
机 械 制 造 及 其 自 动 化
互换性 特种加工 绿色制造 数控机床 CAM 。。。 。。。
机 械 电 子 工 程
液压传动 控制工程 数字控制 传感器 微机系统 。。。
车 辆 工 程
汽车设计 汽车试验 发动机 底盘设计 。。。 。。。
成功。
▲ 1825 年 英国
世界上第一条铁路。
▲ 开拓了陆地交通运输的新纪元，人类交通进
入了“铁路时代”。
英国迅速掀起一股兴建铁路的狂热。1840年以
后，欧洲大陆和美国也相继开始铁路建设。 2）远洋轮船
1807年，美国人富尔顿发明蒸汽船。
1811年，英国人也造出
了自己的汽船。
远洋航运力量大大加强。远洋货轮把英国的消
科技发展与社会进步
——青年教师要学习一些科技史
天津大学
张
策
2014年7月 秦皇岛
内 容
青年教师为什么要学习一些科技发展史？ 案例 I：第一次工业革命中的机械工程
案例 II：新技术革命时期的机械工程
◆ 青年教师为什么要 学习一些科技发展史？
1、增大知识量 教师的知识储备量大，才能使讲课生动、丰 满，不照本宣科。
环球视野
科学技术史展示了：
文明古国的科技曙光，
文明古国的科技曙光，
古希腊和古罗马的科学启蒙，
科学与宗教的猛烈碰撞， 古希腊和古罗马的科学启蒙，
牛顿给物理学带来的革命性的变化，
蒸汽机和电动机奏响两次工业革命的乐章， 信息化革命开启了人类前进的新时代。
内燃机
5、激发创造发明的冲动
创造性人才必须有强烈的创造冲动。
费商品运销到世界每个角落，又运回所需要的各
种工业原料。
交通运输革命从根本上改变了地球上各地区彼
此隔绝的状态。它迅速地扩大了人类的活动范围 并加强了各地之间的交往，为世界市场的形成提 供了条件。
2、大量的机械发明
热力机械 农业机械
脱谷机 珍 妮 纺 纱 机 动 力 织 布 机 轧棉机 联合收割机
制冷机
第一冲击波——巴黎技术学院的创立
1794年，巴黎技术学院建立。它在高等工程教育史上占
有重要的地位。它有别于以往的大学之处在于：
1）将师徒间的个别传授改变为集体授课； 2）学生在进入具体的工程教育之前，都要学习数学、 物理、化学和力学，这就区分开了基础课和专业课。 后来欧美工业国家的高等工业学校，大都仿照以巴黎技
发展前景
所授 课程 深入理解 牢固掌握 二级 学科 全面了解 大部掌握 一级 学科 一般了解 部分掌握 一般 了解
不全面的 粗浅知道
2、拓宽知识面
（ 1 ）对科学知识不但
要有横向的了解，还 要有纵向的了解 : 了解 过去和未来。
（2）教师不应只是懂得自己讲授的公式和理论，
还应懂得科技与社会的互动关系，懂得机械学科
机械工程分支学科的细化
进入20世纪，随着机械工程知识总量的增长，作为一
个研究领域的机械工程也开始分解，陆续出现了专业化 的分支学科。 冶 金 机 械 矿 山 机 械 化 工 机 械 纺 织 机 械 轻 工 机 械
文理渗透
理工结合
3、促进文理渗透、理工结合，改善知识结构，
全面提高人才的培养质量
现代科技日新月异, 需要具有创造性思维的人
才。
创造性人才必须文理渗透、理工结合。
要使学生做到，教师先应做到。
4、借鉴历史,温故知新
考察历史，追溯科技的来源与演变，探索 科技的发展规律。
青年学子，
既要有
家国情怀
又要有
机械工程类课程先后出现
18世纪时，机械工程的知识总量有限。在欧洲的大学 中它还与土木工程综合为一个学科，称为民用工程。 19世纪初从巴黎技术学院开始机械才成为一个独立的
学科。最早开出的课程是机械原理。机械设计的独立设
课不会早于19世纪中叶。 制造类的课程出现的就更晚一些。苏联建立初期，已 设有“金属工学”和“机器工艺学”。20年代末，苏联 第一个五年计划一开始，这两门课分解为机床、刀具、 切削原理、公差和生产组织等独立的课程。
信息 欧洲文艺复兴 机械
照相机 机械式计算机
滚筒式印刷机
1760
1770
1780
1790
1800
1810
1820
1830
1840
第一次工业革命小结
关键词：
动力
机器
工业化社会
工厂
第一次 工业革命 的背景
生 产 背 景
科 学 背 景 社 会 背 景
第一次 工业革命 的开始
珍 妮 纺 纱 机
蒸 汽 机 的 发 明 机 器 的 广 泛 采 用
第一次 工业革命 的背景 生科 产学 背背 景景 社 会 背 景
第一次 工业革命 的开始 珍蒸 妮汽 纺机 纱的 机发 明 机 器 的 广 泛 采 用
机械制造 工业诞生
机械工程 学科诞生 机机高 构械等 学工工 诞程程 生学教 会育 成出 立现 机 械 工 程 类 课 程 先 后 出 现 机 械 工 程 分 支 学 科 的 细 化列发明专Biblioteka ，改进了蒸汽机，使其实用化。