机械工程:最讲“理”的专业
从小小的螺丝钉、齿轮,到举重若轻的“钢铁巨人”起重机,再到上天入海的飞机、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,那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。从历史走来的机械工程,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出勃勃生机。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。
由于机械工程是一个“宽口径”的专业,因此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——从机械结构设计计算(“出生”),到赋予其动作和特质的机械运动轨迹和受力分析(“成长”),再到生产过程中的机械制造、加工工艺、流程设计等机械理论研究(“繁育”)。本文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
机械工程专业的学子在本科一、二年级时更多是进行基础科目的学习,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,而这些理论是今后学习机械工程专业知识、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看起来很“机械”的课程了。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和很好的绘图能力。再比如减速箱的设计,其一根轴上就有着众多零件,且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,在设计的过程中考虑局部和整体的关系,协调地安排整个系统。
在学习过程中,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;画图画到快完成时,才发现有一个零件无法合理装配,只好推倒重来……可只有这样不断打磨,精益求精,才能换来安全可靠的设计和运行的高效率。
到高年级时,机械工程专业会开设专业课程,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。将各项基础理论知识与机械专业的特性结合,能实现对专业领域知识的拓展。
机械之用——“内外兼修”
首先,机械能推动学子走上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”,不似“朝阳产业”活力满满,但在我看来,机械就像一条奔流不息的河流,不疾不徐,健步发展,以其隐忍和奉献,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,因为只有一代代机械学子的传承和发展,机械行业才能不断地取得更高的成就。
其次,机械能培养学子严谨的工匠精神。虽然机械看起来很枯燥,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。而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,机械能帮助学子形成系统的思考方式。所有的复杂系统都是由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,在遇到事情时,我们总会有系统的思考方式,能由整体到局部,系统性地分析问题。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,从一对齿轮的啮合、传动开始学习,可能你也会质疑这样的学习过程,可就是这样一对齿轮,在你不断地学习之后,会转动你的世界,成就属于你的精彩。
你是否充满探索精神?你是否渴望探求最真切的自然科学规律,渴望点石成金,渴望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!
小贴士
就业
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、机电控制系统设计等。
机械工艺工程师需要具备与机械制造相关的专业知识,一般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,以保证产品在工厂的顺利生产。由于工作内容具有一定的挑战性,因此需要具备丰富的生产经验和较高的专业素养,不过,能体会到从设计图纸到工业生产的实现过程,何尝不是一种如神笔马良般的快意?
机电工程师主要进行工业机器人、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。如果你在学习过程中对与机械电子相关的自动化控制相关领域感兴趣,那你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,这样的奇迹就是在我们机械工程学子的手中实现的。