机械工程:最讲“理”的专业

2020-07-14 08:27路凯
求学·理科版 2020年7期
关键词:机械工程机械制图机械

路凯

本文主角:机械工程

专业分类:机械类

实力院校:华中科技大学、清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等

适合人群:除了较强的逻辑思维能力、沉稳缜密的心思外,灵动的创新“idea”会帮助你更加合理地完成设计目标

选科要求:普通高考中,只招理科生/新高考选科:物理(必选)(仅供参考,以各省份高校实际招生要求为准)

从小小的螺丝钉、齿轮,到灵动的机器人,再到举重若轻的“钢铁巨人”起重机,再到上天入海无所不能的飞机、潜艇……机械时时刻刻在我们的身边,为我们构建了缤纷绚烂的世界。机械工程的世界,可以说是充满“理”的世界,所谓“理”,即自然科学规律,恒定而井然有序。如果你没有进入过机械工程的知识世界,你永远不会发现这里其实充满了乐趣。

流水不争先,争滔滔不绝也

机械工程其实是一个古老的学科,其历史源远流长。农耕机械、纺织机械、战争机械,无不彰显着机械工程独有的魅力。从历史走来的機械工程,从不会有壮士暮年的悲壮感,而是始终伴随着时代的发展焕发着勃勃生机。我们当今所处的机械时代中,工厂里轰隆作响的车床、马路上飞驰的汽车,都是机械工程发展数百年以来,不断推陈出新的结晶。

新时代环境下的机械工程是机械科学的总称,该专业涉及机械基础、工程学、物理学、数学等学科,以物理等自然科学为基础,结合机械结构、机械原理,机械设计特殊性原理,应用数学的分析计算过程,共同构筑起充满“理”的机械世界。

由于机械工程是一种“宽口径”的专业,其研究的主要领域包含众多方向,可以说包括了机械的“全生命”周期。从“出生”的机械结构设计计算,到赋予其动作和特质的机械运动轨迹和受力分析的“成长”,再到大量生产过程的机械制造、加工工艺、流程设计等“繁育”机械理论研究,通过这样的机械过程研究,带你领略机械的“全生命”周期。

九层之台,起于垒土

机械工程属于工学中机械类大类招生中的一级学科,而下属的二级学科包括机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程。机械工程专业在本科一、二年级一般会安排基础科目的学习,如高等数学、线性代数、机械制图、大学物理、C语言等。该阶段的课程主要为一些基础理论,是今后学习机械专业知识、解决机械工程实际问题的基本方法和手段。

其中,机械制图可谓是唯一一门看起来很“机械”的课程。比如三视图的绘制,要求作为工科生的我们具有较强的空间感还有很好的绘图能力。除了能力上的“硬件”条件,还有“软件”条件。比如减速箱的设计,一根轴上就有着众多零件,每个零件都有相应的国家标准,这就要求我们保持耐心和专注,在设计的过程考虑局部和整体的关系,协调地设计安排整个系统。

在之前的学习过程中,我往往挠头苦思也无法想象出复杂的空间结构;做机械制图课程作业时也曾废寝忘食,挑灯夜战;画图到快完成时,才发现有一个零件无法合理装配,只好推倒重来……可就是这样的不断打磨,精益求精,一丝不苟,才能换来安全可靠的设计和运行的高效率。

到高年级时会开设专业课程,如机械原理、机械设计、机械制造技术基础、液压气动技术基础,等等。各项基础理论知识结合机械专业的特性进行分析应用,最终实现对专业领域知识的扩展。

机械之用——“内外兼修”

首先,是一条稳定宽广的就业路。正是由于机械的应用场景十分广泛,其行业人才需求量大,因此你不用担心就业问题。小到一个零件的加工生产、机器人的开发设计,大到“国家重器”的设计制造,都需要机械行业的从业者发挥他们的聪明才智。总有人认为机械是夕阳产业,不会像互联网这样的朝阳产业活力满满,但依我看来,机械就像是一条奔流不息的河水,不疾不徐,健步发展,以其黄牛般的隐忍和奉献,扛起社会发展的底层基础。也正是这样的行业特性,渴求着年轻人的加入,一代代机械学子的传承和发展,未来才能不断地取得更高的成就。

其次,是严谨的工匠精神。机械虽然看起来枯燥,讲求符合科学逻辑,但经过机械工程专业的洗礼,我们会在心中烙刻严谨的工匠精神。再小的螺丝钉,再小的齿轮,也是“细节中的成败”,决定着整个机械系统的“生死”。正是这样的工匠精神,让我们从不厌烦机械的工作,在成规中思辨、思变,完成机械设计上的突破。这样的精神会伴随着你,不管你投身于哪个行业,都将成为你的财富。

最后,是系统的思想方式。所有的复杂系统都是小小的零件组装而成的,此时局部和整体的关系就成了设计过程中的重要思考环节。身为工程师的我们,要把握的是整体的框架感和局部的细节。经过机械工程专业的打磨,在今后遇到事情,我们总会有系统的思考方式,由整体到局部,能够系统性地分析问题。也有专业老师和我们说,机械工程出身的人之所以往往成为项目管控的总工程师,就是因为具有这样的整体构架的能力。

机械之魂,“武动乾坤”

当你选择了机械工程,拿起钥匙走进机械的世界,你会从一个小小的零件出发,从一对齿轮啮合、传动开始学习,可能你也会质疑这样的学习过程略显枯燥,可就是这样的一对齿轮,在你不断地学习之后,会转动你的世界,成就属于自己的精彩。

你是否充满探索精神,渴望探求最真切的自然科学规律,渴望点石成金,为冰冷的钢铁赋予新的灵魂?这些渴望,都会在机械的世界里得到满足,机械的宝藏也在静待着求知若渴的你去开启!

·就业小贴士·

机械工程专业本科生毕业后通常会从事技术应用性工作,包括机械制图、技术测试等;研究生学历将会带给你更多的专业知识和相关项目经验,你往往需要承担更多的研究性工作,包括机械制造工艺研究或是机电控制系统设计等。

机械工艺师

机械工艺师具备机械制造相关专业知识,可进行机械产品的生产工艺设计等相关工作,负责结合工程设计师提供的机械制图图纸,进行工厂加工的工艺流程设计,保证产品在工厂的顺利生产。工作要求大量的生产经验和较高的专业素养,工作内容具有一定的挑战性,但能体会到从设计图纸到工业生产的实现过程,何尝不是一种神笔马良般的快意?

机电工程师

机电工程师可以进行工业机器人、微机电系统、智能装置等高级技术产品与系统的设计、制造、开发、试验与研究工作。如果你在机械工程专业学习过程中对机械电子相关的自动化控制相关领域感兴趣,可以尝试机电系统的设计研发工作。古有女娲捏土造人,今有机械工程学子创造奇迹。让智能机器人实现行进并躲避障碍物,电控系统结合机械装置完成各种动作,这样的奇妙功能就是在我们手中实现的。

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