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云道专业系列 | 机械工程专业介绍
来源:www.yundaoedu.com.cn 发布时间:2021年08月24日

Mechanical Engineering 机械工程专业

机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科。机械工程是相关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。


 一、机械工程的发展:


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1.自动化管理
就当前机械工程来看,机械工程规模越来越大,工程难度也越来越高,对工程管理要求也不断增加。以往机械工程中,主要是依靠人来进行工程管理,主要依托机械设备来进行操作,人为的操作很容易出现各种事故。为此,在机械工程技术发展道路上,实现机械工程的自动化管理是工程技术发展的必然方向。加大机械工程技术的研究,实现工程自动化管理可以有效地减少人力资源的投入,降低工程成本,提高工程效率,同时,通过自动化管理,还可以降低安全事故的发生,确保工程效益。


2.智能化生产
随着现代科技的发展,智能化技术的应用也越来越普遍。对于我国机械工程而言,机械设备作为工程建设的基础,而机械工程中,加大智能化工程技术的应用和研究有着重大意义。面对这个竞争激烈的市场环境,在机械设工程中,实现工程智能化生产必将成为机械工程发展的必然选择,采用智能化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。


3.自动化故障监测
在机械工程中,机械设备有着不可替代的作用,然而机械设备在运行过程中受多种因素的影响,会出现这样那样的问题,使得机械设备故障频繁发生,影响到工程效益。为此,在机械工程技术发展道路上,就必须以技术为依托,加大机械设备故障的自动化监测技术的研究。机械设备的自动化监测可以有效提升管理智能化的进程,促进管理水平的提高。同时,通过自动化故障检测技术,可以有效地监控机械设备的运行,当机械设备出现故障时,可以及时地将相关信息反馈到总台,并提出相应的警示,对故障进行系统分析,保证了设备以及生产安全。


4.机电一体化
机械自动化的延伸就是机电一体化,它的应用可以提供源源不绝的支撑,让机械工程得到可持续发展。但是机电一体化的实现比较复杂,要有先进技术的不断进步,将机械技术、电子电工技术、自动化技术等按照一定的组合方式统一起来,这样才能实现机电一体化。由此看来,机电一体化是机械自动化发展的最高层次,也必然是它今后发展的主要趋势之一。


5.绿色化、节约化
机械工程作为社会发展的一部分,随着机械工程规模的扩大,资源的消耗、浪费问题也一日突出,影响到了国家经济的可持续发展。就当前社会发展形势而言,走可持续发展道路,大力发展绿色经济、节约经济已成为现代社会发展的必然,为了更好地促进社会经济的可持续发展,在机械工程技术研究道路上,就必须加大节约技术、绿色技术的研究,实现机械工程的绿色生产、节约生产。


 二、机械工程分类:


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美国研究生机械工程专业可以细分为以下几大类:
能源大类:主要涉及能量、摩擦、燃烧、流体这几类;
材料大类:主要涉及机械领域内的纳米微米机械材料、聚合工程、生物机械等;
制造类:主要包括机械的设计和制造两大方向;
控制类:主要包括计算机辅助工程、系统与自动控制、微电子系统等;

机械工程专业申请难度如下:
竞争最激烈的:系统与自动控制,MEMS,计算机辅助工程。
其次:制造,设计。
较易申请的:纳米材料,生物机械,聚合工程。

同学们在申请的时候要根据自己所学专业选择美国大学专业:

如果本科学的是力学、流体力学、数学建模或设计制造专业,又具备较好的物理基础的话,可以申请能量类;如果本科学的是材料、医学、机械制造等专业,那么,可以选择材料类;申请控制类方向的同学需要有数学、电气工程、和计算机编程相关的专业背景;而在本科学机械设计的学生,可以申请制造类方向。


 三、学制和培养方式:


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机械专业在美国有MS和M.Eng两种学位设置,MS学位学制一般是两年,M.Eng的学位学制多为一年。根据课程设置,设有授课型硕士(course-based terminal MS degree)和研究型(thesis MS degree),两者的区别在于后者要求撰写论文。MS项目要求申请者本科毕业,不单限于工程专业背景,还需拥有强大的数学和理科背景,如非本科工程专业背景的申请者被录取,则需更长的时间获得硕士学位。


 四、课程设置:


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核心课程包括:数学,物理,生物与化学基础课程,机械原理与设计基础,制造工程基础,控制工程基础,测试与检测技术基础,工程材料,理论力学和材料力学,传热学,热力学与流体力学,机械制图实践,机械基础实践,机械制造实习,机械设计综合训练,机电控制系统实践,电路系统设计与实践,现代制造系统概论及实验,材料加工系列实验。


数学(微积分,微分方程,线性代数): Mathematics (in particular, calculus, differential equations, and linear algebra)

静力学及动力学:statics and dynamics

材料与固体力学前度:Strength of materials and solid mechanics
热力学,热传学,能量转换,冷冻原理及空气调节学:thermodynamics, heat transfer, energy conversion, and refrigeration/air conditioning

制造工程:Manufacturing engineering, technology, or processes
机电与机器人:Mechatronics, and robotics

震动控制理论与控制工程: Vibration, control theory and control engineering

计算机辅助设计与制造:computer-aided design (CAD)and computer-aided manufacturing (CAM)


 五、机械工程就业方向:


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尽管传统工业萧条,但机械专业在美国的就业情况属于就业范围和需求量都比较大的专业,除了传统的机械行业之外,新兴的半导体产业,消费电子产业,比如Apple, Google, Amazon等公司硬件的研发和设计仍旧需要机械工程师参与,另外,很多大的能源类(比如采矿,石油)公司也都提供机械工程相关的就业机会。在美国,ME专业最火热的几大区域主要在五大湖区,德州,加州等地。随着近几年来美国经济形势好转,底特律周围的汽车行业开始回温,美国汽车制造行业的三大车厂(通用,福特,克莱斯勒)以及日本的丰田,日产车厂,都会需要大量的机械工程师,薪资待遇都很不错。

职业发展包括顾问工程师,工业工程师,塑料制造工程师,安全技术工程师,测试工程师,汽车工程师,生产制造工程师,设计工程师,研究开发技术人员。该专业的美国就业市场巨大,在工程类专业中,机械工程的市场需求率排名第一。约有80%的毕业生进入制造业工作。比如说为电梯、汽车、割草机和生产设备设计引擎,有些机械工程师也从事设计开发减少环境污染的新能源体系。


 六、录取标准&申请条件:


申请机械工程专业要求申请者拥有良好的工程背景,特别是优秀的数学和物理学的成绩,同时具备良好的实际动手能力,包括实验仪器的操作以及常用计算机软件的熟练使用。但一部分学校非机械工程专业的学生也可以申请,录取后,需要多学一些课程。

申请材料基本要求包括:
1.大学本科成绩;
2.语言成绩:托福或雅思;
3.标化成绩:GRE;
4.推荐信(1-3封不等);
5.简历;
6.PS或SOP(各学校要求不同)。


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