一個美國機械工程師眼中的基礎(chǔ)（特別針對大學(xué)生）

良生

* U6 z* q1 U0 I' u7 F注：這篇文章是英文，以前轉(zhuǎn)載發(fā)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(fā)一篇，是因為看到這里很多學(xué)機械的大學(xué)生，不知道大學(xué)期間應(yīng)該學(xué)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(xué)，我也一定按照他說的那樣拼命的學(xué)習(xí)。以下是譯文：

2 s9 \3 f" S; b0 Z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(xiàn)在招人，我會招這樣的學(xué)生。

第一，Solidworks/ProE/AutoCAD/Rhino/Blender/CATIAand GD&T這些不是拿到工程師學(xué)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(xué)會它。
: o1 C! E/ @% @& {7 r; b& d+ T2 j
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(fā)動機的。我不反對分數(shù)制，不是很在乎它，因此這里我不是討論如何得最高分。
+ u. q' |( Z4 ]) v: c/ I  [8 D5 {
+ Y$ e( G& ]% H: ^現(xiàn)在，下面這些是你在大學(xué)四年中需要熟練掌握的。
. m! B7 u* H( C' q) N2 V
0、閱讀維基百科
4 }/ g* c2 c/ P
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(shù)。要確保你能理解和應(yīng)用Runge-Kutta算法，這樣才算學(xué)好。不要只是用windows，也要領(lǐng)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。
) A& d' L7 `- c. t9 d  I
/ j" Z. n3 e/ y) M0 ^2、線性代數(shù)和微分方程：現(xiàn)在大部分機械工程的大綱都要求盡早學(xué)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(diào)都不過分。很多機械專業(yè)教授都不理解線性代數(shù)的重要性，把它教砸，去聽計算機、數(shù)學(xué)專業(yè)老師開的課?；蛉outube聽GilbertStrang 的課。把它和編程結(jié)合，進行數(shù)值仿真。不要等編程學(xué)完，再學(xué)它們。

3、統(tǒng)計學(xué)：學(xué)兩遍，第一年學(xué)，高年級再學(xué)。這是唯一一個任何專業(yè)都非常重要的一門課。

4、工程數(shù)學(xué)：空間變換、傅里葉分析、復(fù)變函數(shù)、位勢理論、偏微分方程組、插值/曲線擬合、優(yōu)化理論。結(jié)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。

! g6 ^' a/ }) |8 t$ t: J6 Q5、動力學(xué)/高等動力學(xué)：聽物理系的力學(xué)課，機械的教授總是用代數(shù)的方法對待力學(xué)，對概念解釋不夠好。你的目標是能獨立建立復(fù)雜機械的FBDs（注：應(yīng)該指自由體受力圖)，能寫出經(jīng)典的隨時間變化系統(tǒng)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(jīng)驗可以幫助你。
, C& Z" v9 X' \2 @
6、靜力學(xué)/固體力學(xué)：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(yīng)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(shù)值解。

# X+ o/ H, o$ q& n7 h" P7、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(yīng)、地震擾動、減震、旋轉(zhuǎn)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(yīng)能夠解多自由度系統(tǒng)，掌握模態(tài)分析方法。在這里還要學(xué)習(xí)耦合的SHO/QHO概念。

8、熱力學(xué)/流體力學(xué)：我不適合對這部分內(nèi)容發(fā)表意見，但它們在本科階段并不難，并且主要是應(yīng)用微分方程和連續(xù)介質(zhì)力學(xué)。
& `" P) l9 D4 E: e, V$ i
3 y: j2 ^6 d; I' L7 J- |1 J1 H如果你按上面執(zhí)行了，以后就是對你上面所學(xué)的簡單應(yīng)用。這是一個機械工程師應(yīng)該真正掌握的，數(shù)學(xué)和物理。你以后碰到的一切專業(yè)問題，都是特定的任務(wù)，只是針對上面領(lǐng)域的應(yīng)用與擴展，以后你會開始碰到一些的專業(yè)術(shù)語，不要被專有名詞和術(shù)語嚇到。

- Y6 _5 U8 L3 b" q% h( a* ^7 S& M' _愛好者和數(shù)學(xué)家也設(shè)計機器，但機械工程師不從零開始。我們遵循工業(yè)標準，組合并匹配已有組件，用已有的算法來創(chuàng)造新東西，例如運動鏈、連桿綜合和設(shè)計。確保讀過齒輪、機械學(xué)、4連桿機構(gòu)、凸輪、間歇傳動輪。有可能工程師創(chuàng)造這些機構(gòu)并不在行，一個技師或工人會做得更好，但你能用固體力學(xué)知識去設(shè)計一個好零件，承受極大的沖擊力。
" ?' S2 D( X- ?/ L; `4 K( n1 I
# c/ _5 }! `6 K: d% i6 Q0 d4 _# c忽略掉“制造”、“產(chǎn)品工程“課程，因為在學(xué)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(xué)校學(xué)會設(shè)計一個好機器。那些公理設(shè)計原理、產(chǎn)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。
" O2 P' E% u! y! J
5 D: }  g# a6 f4 P. ]/ K7 Y7 |如果你想了解制造，粗讀一下RobThompson的《面向設(shè)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(chǎn)品設(shè)計過程，去看Kickstarter。
+ Q5 Q4 Q5 G2 L8 H- \' C7 I
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(yīng)該參加承諾展示你數(shù)學(xué)、方法或酷視頻的討論課。要時刻關(guān)注這樣的案例研究：清楚詳細的展示如何利用數(shù)學(xué)或?qū)嶒瀸ο到y(tǒng)進行建模或?qū)崿F(xiàn)。避免‘設(shè)計’研討（通常來自Wharton、Sloan 或Kellog商學(xué)院），這些看著美好，但毫無用處。
' F" B; _8 f, K- H; Q
) E' x; N) P+ u% j7 w* ~參加所有實驗課，只要你負擔得起。在實習(xí)車間，有空余時間去看別人如何工作。使用哪里設(shè)備，直到弄壞，你已經(jīng)為這買了單。盡可能犯錯，但不要在車間那里打鬧。

# e! K* r, c9 a, V+ S下面談?wù)勅绾纬蔀閷I(yè)的機械工程師

: k8 ]' p* ]: e9、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(xué)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(wǎng)站或論壇。

7 T/ a+ I5 {2 o7 W& I8 u$ T5 ]6 W) @后面還有，把上面這些掌握了就已經(jīng)不容易了。余下自行看quora原帖。版權(quán)屬于原作者。原帖：http://nutsandbolts.quora.com/Survival-guide-for-mechanical-engineers-on-the-journey-to-create-astonishing-engineering
6 z, V, U8 ^+ J& R: |; {9 a

" S! [* C6 h' Y: H+ N

七件夏天衫～

數(shù)學(xué)要學(xué)的爛俗

小哈五

小弟自己琢磨過matlab，但我發(fā)現(xiàn)本科教育弱化編程的技術(shù)，我指的是編程思維。不易啊，linux也用虛擬機玩過，安裝的ubuntu，過于麻煩，需要耐心玩完，sh

極速尖兵

目前大部分工程師都做不到這些，這些都是偏理論的，即使學(xué)過，久久不用也容易忘了。

冷月梧桐

按這個要求來，國內(nèi)能有幾個合格的機械工程師？

成形極限

很多教授院士也未必達到如此

頭狼95

原來成為工程師，是這么回事啊，成長的路還很長啊。

北國小熊

說的太好了，可是沒有珍惜大學(xué)寶貴的機會，哎！

leejeans

錢學(xué)森的水平？

413877410

早一些發(fā)現(xiàn)這個文章，大學(xué)也許真的不一樣