大学专业解读《工学之力学类》
在教育部公布的《普通高等学校本科专业目录》中,工学学科门类下,包含31个专业类,分别是力学类、机械类、仪器类、材料类、能源动力类、电气类、电子信息类、自动化类、计算机类、土木类水利类、测绘类、化工与制药类、地质类、矿业类、纺织类、轻工类、交通运输类、海洋工程类、航空航天类、兵器类、核工程类、农业工程类、林业工程类、环境科学与工程类、生物医学工程类、食品科学与工程类、建筑类、安全科学与工程类、生物工程类、公安技术类。
力学类(0801)
一、专业类概述
力学是工业、农业、医学、国防、金融等领域的重要支持学科。在日常生活中,我们经常接触到这样一些问题:如何设计安全系数高的飞机?如何让炮弹能够精确击中目标?如何提高高铁的运行速度?如何设计美观实用的汽车?如何设计可靠耐用的房子?如何将农药更合理地喷酒?如何让打印机的墨水更加均匀喷溅?如何设计具有不沾水、不沾油功能的衣服?如何精确制造人工心脏起搏器、血管支架、血压计?如何科学定量地预测股票波动?
你可知道,解决这一系列问题的核心在于掌握锐利的力学武器。力学类专业的学生能够掌握对各种复杂工程问题建立模型的能力,能够从普遍现象中抽象、提炼出简化模型,抓住事物的本质。这一重要能力被力学家所掌握,从而推动了人类历史的进步。通过学习力学知识,学生能够掌握计算软件,利用计算机建立模型,对各种复杂工程结构进行计算模拟,得到水、石油、空气等在介质中的流动规律,得到飞机机翼的受力和变形,得到炮弹和卫星的运行轨迹,得到高层建筑在风力作用下的变形状态等。通过学习力学知识,学生能够掌握扎实的实验技能,能够采用实验装置测试航天器上面每一点的变形,测试西气东输管道的受力,测试人体重要器官的振动,测试预测桥梁的使用寿命等。
力学是“万金油”科学,力学理论放之四海而皆准。宇宙之大,粒子之小,万事万物的机理无不在于对力学奥妙的洞悉。
专业设置:根据教育部普通高等学校本科专业目录,力学类专业包含理论与应用力学(080101)、工程力学(080102)两个基本专业。
学制与学位:力学类专业本科基本学制为4年,实行弹性修业年限,一般为3-6年。学生按要求完成学业并符合学位授予条件,可授予工学学士学位。
二、知识构架
力学类专业的课程体系分为数学与基础科学类课程、工程类课程、人文社会科学类通识教育课程和工程实践类课程。
1.核心课程和主干课程
力学类专业的核心课程有高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、C语言、工程制图、机械设计、机械制造、电工学、电子学、自动控制原理、工程热力学、工程测试技术、新能源工程等。
力学类专业的主干课程有理论力学、材料力学、流体力学、弹性力学、结构力学、机械振动、有限单元法等。
2.实习和社会实践
力学类专业的实践教学主要包括工程训练、实验实习和社会实践等内容。
工程训练包括在教学实习基地、实训工程中心、虚拟仿真中心等场所进行实地工程、工艺技术学习及操作技能训练等,主要提高学生的工程意识与动手能力。
实验实习包括进行不同类型实验(认知性实验、验证性实验、综合性实验和设计性实验)、课程设计(机械设计、机械制图测绘、有限元计算、实验应力测试等)、毕业实习与创新创业训练等环节的实践活动,培养学生的实验设计、测试、结果分析及相关工程设计能力。
社会实践主要是通过走访、社会调查、暑期“三下乡”活动等方式,认识社会、了解工业生产,增强学生的社会责任意识。
三、就业方向与发展前景
力学类专业学生毕业后可到工程领域的管理部门及事业单位、高新技术企业、科技开发园区、规划设计院所、油田与厂矿企业和科研教学单位工作,从事管理、教学与试验研究等工作,也可到工业部门从事设计、研发、管理与销售工作。
随着国家能源战略和“一带一路”建设的推进,中国作为能源大国和制造大国,对力学专业人才的需求量空前加大。许多世界著名高新技术企业,诸如汽车、微电子、航空航天等领域的企业,由于需要精确设计和精确计算,力学专业的研发人员占据了相当高的比例。近年来,力学类专业的毕业生往往供不应求,有着广阔的事业发展前景。
四、学习本专业类的优势与劣势
力学类专业的优势在于它涵盖的科学技术领域广,有“万金油”之称,是培养各个工程领域工程师的摇篮。力学类专业的学生具有很强的建模能力,能够进行计算机仿真计算、工程测试试验,掌握扎实的专业基础知识,同时具有电学、材料力学、土木工程、机械工程等领域的专业知识,能够解决工程领域存在的大量力学问题。该类专业涉及的技术领域宽,毕业生可以选择的就业和工作岗位广,在工程领域发展的机会多。力学类专业的劣势就是涉猎面广,学习内容多,学习强度大,需要付出比一般专业更多的努力。
五、学生素质要求与高校选科要求
1.学生素质要求
力学类专业学生应该热爱力学,尊崇科学,具有孜孜追求的意志、大胆创新的思维、理论联系实际的作风以及团队协作的精神,具备发现问题和解决问题的能力,具有坚韧不拔的工作作风和不断探索科学技术知识的素养。学生通过大学阶段的学习和培养,能够成为本领域的卓越人才和高素质专业技术人员。
学习力学类专业,学生首先要打好数学和物理学的基础,提高英语水平,掌握计算机编程知识。选课时,学生除了学习力学类课程,还需要学习相当比例的电学知识,例如电工电子学、自动控制、单片机设计等。此外,需要学习跟应用方面结合较强的选修课程,例如石油工程概论、航天概论、采矿工程概论、土木工程概论、工程材料等。
2.高校选科要求
在高校选科要求方面,绝大多数高校的力学类专业一般要求必须选考物理。例如,哈尔滨理工大学、南京航空航天大学、同济大学、中国石油大学(华东)、山东科技大学、西南交通大学、武汉理工大学都要求考生必须选考物理方可报考;东南大学则要求物理、化学两门科目考生均需选考方可报考。
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