□边 辉
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机械类是工程领域应用面最广、社会需求量最大的专业类,承担着机械工业专业人才的培养重任,直接影响着我国机械科学与技术的发展。
目前,越来越多的高校在本科招生时并不划分具体专业而统一按照机械类招生,学生进校一年后根据学校相关规定进入具体专业学习,这为学生的个性化发展提供了支撑。以燕山大学为例,机械类下设机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、机器人工程3个专业方向。其中,机械设计制造及其自动化专业具有浓厚的重型机械行业背景,积极瞄准国家、区域重大战略需求,聚焦学术前沿,在重型成套装备、流体传动伺服、并联机器人、军事运载、极端机械结构等领域具有国际先进水平,学研产协同历史积淀深厚,与重型机械行业大型骨干企业和研究院所密切合作,创造了国内多项国宝级“首台套”。该专业以塑造“懂理论、敢创新、能创业、会创造”的复合型人才为出发点,结合学院师资队伍科研基础与特色,以精准满足多样化需求和职业发展为目标,细化并确定了冶金机械、机械设计、机械电子工程、机电控制工程、机械制造及其自动化5个专业方向。材料成型及控制工程专业源于哈尔滨工业大学“锻压工艺及设备”专业,以锻压重型装备、精密成形工艺、先进材料研发等为特色,在锻压机械成套设备和先进材料精密成形等研究领域为国家战略和区域发展输送了大量人才。机器人工程专业作为新工科专业之一,依托机械工程一级学科国家重点学科建设,于2020年正式获教育部批准开始招生,重点开展智能机器人技术、机器人系统集成技术、机器人与机构学、人工智能技术等领域研究。学生在完成一年公共课程学习后,根据成绩绩点及个人兴趣在上述三个专业中进行选择并确定小方向。另外,为促进学生复合型发展,给学有余力的学生提供更大的自主发展空间,机械类下设“工业互联网与智能制造”和“智能运载”微专业,以提升学生跨学科专业的学习研究能力,提升与社会需求的匹配度。
机械类专业的课程体系在继承传统的基础上积极创新,不断调整以适应新工科专业发展需求,2018版《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中对机械类专业知识体系进一步明确,除人文社科类课程及数学与自然科学类课程外,机械类各专业在开设工程图学、理论力学、材料力学、热流体、电工电子技术,工程材料等专业基础课程之外,还开设专业特色课程。机械工程专业开设机械设计原理与方法、机械制造工程原理与技术、控制理论与技术、工程测试及信息处理等;材料成型及控制工程专业开设机械设计制造基础、材料成型原理、材料成形工艺与装备、材料成型控制基础等;机械电子工程专业开设机械原理,机械设计,现代传感与驱动技术,机电一体化系统设计,电气控制技术等。为培养学生实践能力,各高校积极开展实践教学环节,主要包括:金工实习、电工实习、电子实习、专业认知实习、专业生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等。此外,为体现学校优势与特色,许多高校结合优势学科,在国家标准的框架下开设富有学校特色的课程,并形成各具特色的课程教学模式。例如,燕山大学通过贯彻OBE教学理念,借鉴CDIO工程教育模式,开展系统的项目式教学,既重视传授知识技能,又重视能力的加强、素质的提高、知识和技术的创新;教学内容突破传统专业设置的界限,体现当代学科技术发展中学科交叉的鲜明特点,实现对学生的综合素质培养。
各高校面向重大基础科学前沿和社会重大需求,聚焦国际学术前沿和国家战略目标,积极倡导“机械+医学”“机械+人工智能”“机械+信息”等多学科交叉,并使之逐渐成为机械类专业未来发展的重要趋势。例如燕山大学试行“机械+X”的培养方式,所开设的“智能制造”和“智能运载”微专业,通过用双导师制模式,结合线上学习平台的支撑,完成专业知识线上线下的授课,为人才培养提供了交叉培养新思路。
机械类专业毕业生进一步进修的方向大体有三种:考取国内高校与科研院所的学术硕士、专业硕士和出国读取工科硕士。学生考取国内硕士(包括学术硕士和专业硕士)时,可以选择的专业比较多,既可以继续攻读原专业,也可以在机械类的各专业间选择不同方向去备考,还可以攻读与机械类具有交叉的相关专业,比如计算机类、电气与控制工程类、材料工程类专业。机械类学生通过系统性学习,通常具有扎实的专业知识、敏锐的感受力和独特的创造力,富于想象力,并具备较强的动手能力,在研究生阶段学习和研究上手容易,进步迅速,比较适合攻读交叉学科(跨专业深造)专业,比如智能机器人的研究、设计与制造,涉及多学科知识。
机械类专业毕业生主要就业去向为装备制造、汽车制造、航空航天等行业,专业对口率较高。以燕山大学机械设计制造及其自动化专业为例,毕业生主要就业单位为以第一重型机械集团、第二重型机械集团、上海电气集团、北方重工集团、大连重工、中信重工、徐工集团、广西柳工、三一集团等为代表的重型机械制造企业;以宝钢、首钢、鞍钢、济钢、沙钢、邯钢等为代表的大中型钢铁企业;以中国重汽、长安、长城、吉利、江淮、东风、比亚迪等为代表的汽车制造企业;以沈阳机床、大连机床、济南二机床、齐齐哈尔二机床、扬州锻压机床等为代表的机床制造企业;以及中冶、中航工业、中车、中国兵器装备、中国航天科工等集团公司的下属企业和相关科研院所等。毕业生的专业基础、实践与创新能力均得到各用人单位的广泛认可。
我国开设机械类专业的院校非常多,基本除少数医学、农学和师范等专门院校外,其他高校大都开设。有的高校还会增加机械制造及其自动化(卓越计划/英才计划)、机械电子工程(卓越计划)等专业。在报考过程中,考生应侧重考虑高校的自身背景及特色,或者强势学科等。例如,按功能或工作原理分,有的侧重机械设计、机械制造,有的侧重机电一体化(如华中科技大学、北京航空航天大学等),有的侧重液压传动与控制(如浙江大学、燕山大学等);按服务的产业分,有的侧重农业机械(如中国农业大学、华中农业大学、江苏大学等),有的偏重纺织机械(如东华大学、武汉纺织大学等),还有的侧重现代钢铁装备工艺(如北京科技大学、燕山大学、武汉科技大学等)。考生在报考时可以参考院校背景、各校的《招生章程》及专业设置等情况,根据院校侧重点,选择未来的发展方向。
在选科方面,通过查阅《2 0 2 4 年拟在河北招生的普通高校招生专业选考科目要求》可以发现,各高校开设的机械类专业,在选考科目要求方面,主要为“物理,化学(2门科目考生均须选考方可报考)”。
机械类专业具有广泛性、基础性和复杂性特点,将数学、自然科学、工程科学和社会科学方面的知识交叉融合,将信息科学、计算机科学与机械学科相结合解决复杂工程问题。因此,要求学生掌握数学基础知识和力学、电学、热学等物理学基础知识。因此,报考机械类专业的考生需要具有一定的数学、物理的知识基础和较强的逻辑思维能力,并喜欢动手实践。有志于学习这类专业的学生必须要从人类未来发展的角度来考虑问题,要有大工程观、大系统观和宏大思维。