美國留學——最全美國大學專業系列介紹(15):機械工程

機械工程專業學什麼?

機械工程研究在熱力和機械(固體和流體)系統中工作的力和能量。你將學習這些能量的產生、傳輸和利用,以及機械設備和系統的設計、生產和應用的工程原理。

機械工程專業適合你嗎?

適合該專業的學生通常喜歡:機械設備;學習物體的運作方式;電腦;汽車;解決問題;數學和科學。

申請該專業的學生通常擅長:關注細節、創造力、組織、定量分析、研究、空間思維/分析等,或是有動手能力、語言表達能力、寫作技能。

高中生應做哪些準備?

英語、數學(包括微積分預備)、實驗科學(包括化學和物理)、社會研究、外語。如果可能的話,選修一門計算機科學課程。

該專業的典型課程:

靜力學、動力學、電路分析、工程圖學、機械設計基礎、計算機建模、機械振動、固體力學、能源系統、機械系統、流體力學、自動控制、熱力學、材料科學、製造系統、傳熱。

專業方向:

自動控制;能源系統;材料工程、設計、製造系統;熱力系統;汽車工程。

美國留學——最全美國大學專業系列介紹(15):機械工程

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大學裡的該專業是怎樣的?

機械工程主要以力學(流體和固體)和熱能作為能量的形式。你將學習影響機械性能的力和運動。在構建設備之前,你需要使用數學來確定機器將執行的操作。你學習建模——將一件設備可視化,並向其他人傳達它會做什麼,你還會了解制造你設計的機器所涉及的東西,例如車輛、音響系統和發動機。

所有工程學科都會先學習這些課程:數學(微積分、微分方程)和數值分析;自然科學(化學、物理、也許還有生物或材料科學);人文與社會科學;以及基礎工程科學。大二的時候才會接觸機械工程,學習熱力和機械系統的設計等課程。工程設計方面的培訓現在主要以計算機為基礎,內容涉及建模、仿真、分析、以及綜合。

該專業通常強調理論、分析以及設計,並在以下領域提供適當的實驗室和項目工作支持:

工程力學。結構內部和結構上的靜力與動力;等效力系;動力學;應力與應變;和材料強度。

材料。材料性能;物理冶金;金屬和其他材料,包括聚合物、陶瓷和複合材料。

電氣系統。電路;直流和交流電;電機;數字和模擬電子設備;電路;控制系統。

熱力系統。流體力學;熱力學;燃燒;冷藏;傳熱;能源系統;內燃機。

機械系統。運動學和機構學;多組元系的建模;機械系統的控制;振動;部件設計與分析;機器設計;機械動力學。

製造系統。現代製造系統;機器人學;計算機輔助製造系統;人工智能;計算機集成製造。

專業課程或技術選修課通常包括:對聲學和噪聲控制的深入研究;先進控制系統設計;應用太陽能;汽車工程;生物力學與生物醫學工程;生物技術;計算機輔助設計;複合材料;直接能量轉換;能量守恆;能源系統分析;環境控制系統;氣體動力學;採暖、通風和空調;無損檢測;數值模擬與仿真;包裝工程;推進系統;聚合物加工;機器人學;渦輪機械。

由於解決許多工程問題時需要使用計算機,所以該專業會涉及大量的編程和數值分析。

許多大學還有合作教育項目,在學習期間交替提供全職就業機會,通常在學生完成工程基礎課的學習後提供。

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你可能還會喜歡的相關專業:

  • 機械工程技術
  • 航空航天工程
  • 核工程
  • 機器人技術
  • 海洋工程/海洋建築工程
  • 電子和通信工程
  • 物理學
  • 工業工程
  • 材料工程
  • 製圖與設計技術

職業選擇和發展趨勢:

諮詢工程師;工業工程師;塑料製造工程師;安全工程師;測試工程師;汽車工程師;製造工程師;設計工程師;研發工程師。

機械工程師的從業領域有工業、商業、政府和大學等。他們在研究、設計、開發、測試、製造、運營、營銷、銷售和管理方面與人和機器互動。預計在可預見的未來,尤其是在培育新興技術的行業,對機械工程專業畢業生的需求將持續增長。混合動力和電動汽車以及清潔排放汽車的設計需求也將刺激就業增長。

行業內人士觀點:

機械工程專業的自由度很高。我覺得我是在學習一種思維過程,而不是一種謀生手段,這種思維過程比你能從書本上記住的任何東西都要強大。

——科羅拉多州立大學大三學生Alison

機械工程專業的知名大學

  • 麻省理工學院Massachusetts Institute of Technology
  • 斯坦福大學Stanford University
  • 加州大學聖伯克利分校University of California-Berkeley
  • 加州理工學院California Institute of Technology
  • 密歇根大學安娜堡分校University of Michigan-Ann Arbor
  • 佐治亞理工學院Georgia Institute of Technology
  • 伊利諾伊大學香檳分校University of Illinois-Urbana-Champaign
  • 卡內基梅隆大學Carnegie Mellon University
  • 康奈爾大學Cornell University
  • 普渡大學Purdue University-West Lafayette

更多信息,請參閱美國機械工程師學會(ASME)官網www.asme.org。

本文資料來源於美國大學理事會(CollegeBoard)、美國新聞和世界報導(USNEWS)。

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