一個美國機械工程師眼中的基礎（特別針對大學生）

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良生

電梯直達

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發表于 2015-5-9 20:31:19 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由良生于 2015-5-9 20:31 編輯

注：這篇文章是英文，以前轉載發過一次。這里我自行翻譯了前半部分，只貼譯文。翻譯水平也不高，看個大概。這里重發一篇，是因為看到這里很多學機械的大學生，不知道大學期間應該學什么。這位美國工程師寫得非常好，可以借鑒。如果再來一次大學，我也一定按照他說的那樣拼命的學習。以下是譯文：

我寫的如下這些建議，希望你不要泄氣或厭惡。如果讓我重過一次，我會把它給我自己看。如果現在招人，我會招這樣的學生。

第一，Solidworks/ProE/AutoCAD/Rhino/Blender/CATIAand GD&T這些不是拿到工程師學位的技能要求，成為工程師不是一個畫圖員，就像在簡歷上說你會office一樣，花點時間你能輕松學會它。

第二，我們在這說的是成為一個工程師，是那種可以實實在在建造火箭和微型發動機的。我不反對分數制，不是很在乎它，因此這里我不是討論如何得最高分。

現在，下面這些是你在大學四年中需要熟練掌握的。

0、閱讀維基百科

1、編程：從Matlab/Python開始，接著C++。舉個例子，要達到用這些語言可以自己編寫一個圖像引擎。為什么？因為這能讓你把矢量、陣列、變換圖形化，并通往高維代數。要確保你能理解和應用Runge-Kutta算法，這樣才算學好。不要只是用windows，也要領略一下Linux或Mac的風采。要能理解batch/shell腳本語言的原理，并能把利用重要的開源腳本搭建自己的腳本。如果你在一年級或二年級什么事也沒干，確保一定要精通這些。

2、線性代數和微分方程：現在大部分機械工程的大綱都要求盡早學這門課，但很少有機械工程師能真正理解，它們是機械工程的根本，再怎么強調都不過分。很多機械專業教授都不理解線性代數的重要性，把它教砸，去聽計算機、數學專業老師開的課。或去Youtube聽GilbertStrang 的課。把它和編程結合，進行數值仿真。不要等編程學完，再學它們。

3、統計學：學兩遍，第一年學，高年級再學。這是唯一一個任何專業都非常重要的一門課。

4、工程數學：空間變換、傅里葉分析、復變函數、位勢理論、偏微分方程組、插值/曲線擬合、優化理論。結合編程技能，實踐它們。如果認為有些沒用跳過去，都是錯誤的。好的工程師每天都用它們。

5、動力學/高等動力學：聽物理系的力學課，機械的教授總是用代數的方法對待力學，對概念解釋不夠好。你的目標是能獨立建立復雜機械的FBDs（注：應該指自由體受力圖)，能寫出經典的隨時間變化系統的自治/非自治、線性/非線性微分方程，熟悉指標記法，張量和算子空間，你的編程經驗可以幫助你。

6、靜力學/固體力學：精通鐵木辛柯的彈性理論，即使花去你的余生。如掌握了第2點，你應該能知道SFDs和BMDs的無效和莫爾圓概念。要嘗試把簡單的例子圖形化，其實這并不簡單。使用你的編程技能去解ODEs方程（常微分方程）的數值解。

7、振動理論：如果你熟練掌握了第2點，這會比較輕松。振動理論主要是研究二階、齊次/非齊次、自治/非自治、變參/非變參常微分方程。如你掌握了第5點，你會知道怎么計算響應、地震擾動、減震、旋轉機械等。掌握第6點，可以解決板、梁的振動問題。同時掌握2和4，應能夠解多自由度系統，掌握模態分析方法。在這里還要學習耦合的SHO/QHO概念。

8、熱力學/流體力學：我不適合對這部分內容發表意見，但它們在本科階段并不難，并且主要是應用微分方程和連續介質力學。

如果你按上面執行了，以后就是對你上面所學的簡單應用。這是一個機械工程師應該真正掌握的，數學和物理。你以后碰到的一切專業問題，都是特定的任務，只是針對上面領域的應用與擴展，以后你會開始碰到一些的專業術語，不要被專有名詞和術語嚇到。

愛好者和數學家也設計機器，但機械工程師不從零開始。我們遵循工業標準，組合并匹配已有組件，用已有的算法來創造新東西，例如運動鏈、連桿綜合和設計。確保讀過齒輪、機械學、4連桿機構、凸輪、間歇傳動輪。有可能工程師創造這些機構并不在行，一個技師或工人會做得更好，但你能用固體力學知識去設計一個好零件，承受極大的沖擊力。

忽略掉“制造”、“產品工程“課程，因為在學校教這些，毫無價值。你不可能在教室里精通制造，你也不可能在學校學會設計一個好機器。那些公理設計原理、產品生命周期管理、甘特圖、頭腦風暴都是胡說八道。沒人真的那樣做，那樣做的人，不是工程師。

如果你想了解制造，粗讀一下RobThompson的《面向設計的制造方法》，去跟車間的人交談，去看youtube上的how it’s made。想去了解產品設計過程，去看Kickstarter。

不要浪費時間在概述或介紹類課程上，不要參加不感興趣主題的討論課。應該參加承諾展示你數學、方法或酷視頻的討論課。要時刻關注這樣的案例研究：清楚詳細的展示如何利用數學或實驗對系統進行建模或實現。避免‘設計’研討（通常來自Wharton、Sloan 或Kellog商學院），這些看著美好，但毫無用處。

參加所有實驗課，只要你負擔得起。在實習車間，有空余時間去看別人如何工作。使用哪里設備，直到弄壞，你已經為這買了單。盡可能犯錯，但不要在車間那里打鬧。

下面談談如何成為專業的機械工程師

9、讀ISO/ASME/ASTM/ASTC/ASMI 這些標準文件，那才能告訴你理論如何滿足實踐，如果你的大學沒有，投訴他們！跪求、借、偷，用任何方法。想要知道事情如果做的，去讀標準，不是在網站或論壇。

后面還有，把上面這些掌握了就已經不容易了。余下自行看quora原帖。版權屬于原作者。原帖：http://nutsandbolts.quora.com/Survival-guide-for-mechanical-engineers-on-the-journey-to-create-astonishing-engineering