□邊 輝

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機械類是工程領域應用面最廣、社會需求量最大的專業類,承擔著機械工業專業人才的培養重任,直接影響著我國機械科學與技術的發展。
目前,越來越多的高校在本科招生時并不劃分具體專業而統一按照機械類招生,學生進校一年后根據學校相關規定進入具體專業學習,這為學生的個性化發展提供了支撐。以燕山大學為例,機械類下設機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、機器人工程3個專業方向。其中,機械設計制造及其自動化專業具有濃厚的重型機械行業背景,積極瞄準國家、區域重大戰略需求,聚焦學術前沿,在重型成套裝備、流體傳動伺服、并聯機器人、軍事運載、極端機械結構等領域具有國際先進水平,學研產協同歷史積淀深厚,與重型機械行業大型骨干企業和研究院所密切合作,創造了國內多項國寶級“首臺套”。該專業以塑造“懂理論、敢創新、能創業、會創造”的復合型人才為出發點,結合學院師資隊伍科研基礎與特色,以精準滿足多樣化需求和職業發展為目標,細化并確定了冶金機械、機械設計、機械電子工程、機電控制工程、機械制造及其自動化5個專業方向。材料成型及控制工程專業源于哈爾濱工業大學“鍛壓工藝及設備”專業,以鍛壓重型裝備、精密成形工藝、先進材料研發等為特色,在鍛壓機械成套設備和先進材料精密成形等研究領域為國家戰略和區域發展輸送了大量人才。機器人工程專業作為新工科專業之一,依托機械工程一級學科國家重點學科建設,于2020年正式獲教育部批準開始招生,重點開展智能機器人技術、機器人系統集成技術、機器人與機構學、人工智能技術等領域研究。學生在完成一年公共課程學習后,根據成績績點及個人興趣在上述三個專業中進行選擇并確定小方向。另外,為促進學生復合型發展,給學有余力的學生提供更大的自主發展空間,機械類下設“工業互聯網與智能制造”和“智能運載”微專業,以提升學生跨學科專業的學習研究能力,提升與社會需求的匹配度。
機械類專業的課程體系在繼承傳統的基礎上積極創新,不斷調整以適應新工科專業發展需求,2018版《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》中對機械類專業知識體系進一步明確,除人文社科類課程及數學與自然科學類課程外,機械類各專業在開設工程圖學、理論力學、材料力學、熱流體、電工電子技術,工程材料等專業基礎課程之外,還開設專業特色課程。機械工程專業開設機械設計原理與方法、機械制造工程原理與技術、控制理論與技術、工程測試及信息處理等;材料成型及控制工程專業開設機械設計制造基礎、材料成型原理、材料成形工藝與裝備、材料成型控制基礎等;機械電子工程專業開設機械原理,機械設計,現代傳感與驅動技術,機電一體化系統設計,電氣控制技術等。為培養學生實踐能力,各高校積極開展實踐教學環節,主要包括:金工實習、電工實習、電子實習、專業認知實習、專業生產實習、社會實踐、課程設計、畢業設計(論文)等。此外,為體現學校優勢與特色,許多高校結合優勢學科,在國家標準的框架下開設富有學校特色的課程,并形成各具特色的課程教學模式。例如,燕山大學通過貫徹OBE教學理念,借鑒CDIO工程教育模式,開展系統的項目式教學,既重視傳授知識技能,又重視能力的加強、素質的提高、知識和技術的創新;教學內容突破傳統專業設置的界限,體現當代學科技術發展中學科交叉的鮮明特點,實現對學生的綜合素質培養。
各高校面向重大基礎科學前沿和社會重大需求,聚焦國際學術前沿和國家戰略目標,積極倡導“機械+醫學”“機械+人工智能”“機械+信息”等多學科交叉,并使之逐漸成為機械類專業未來發展的重要趨勢。例如燕山大學試行“機械+X”的培養方式,所開設的“智能制造”和“智能運載”微專業,通過用雙導師制模式,結合線上學習平臺的支撐,完成專業知識線上線下的授課,為人才培養提供了交叉培養新思路。
機械類專業畢業生進一步進修的方向大體有三種:考取國內高校與科研院所的學術碩士、專業碩士和出國讀取工科碩士。學生考取國內碩士(包括學術碩士和專業碩士)時,可以選擇的專業比較多,既可以繼續攻讀原專業,也可以在機械類的各專業間選擇不同方向去備考,還可以攻讀與機械類具有交叉的相關專業,比如計算機類、電氣與控制工程類、材料工程類專業。機械類學生通過系統性學習,通常具有扎實的專業知識、敏銳的感受力和獨特的創造力,富于想象力,并具備較強的動手能力,在研究生階段學習和研究上手容易,進步迅速,比較適合攻讀交叉學科(跨專業深造)專業,比如智能機器人的研究、設計與制造,涉及多學科知識。
機械類專業畢業生主要就業去向為裝備制造、汽車制造、航空航天等行業,專業對口率較高。以燕山大學機械設計制造及其自動化專業為例,畢業生主要就業單位為以第一重型機械集團、第二重型機械集團、上海電氣集團、北方重工集團、大連重工、中信重工、徐工集團、廣西柳工、三一集團等為代表的重型機械制造企業;以寶鋼、首鋼、鞍鋼、濟鋼、沙鋼、邯鋼等為代表的大中型鋼鐵企業;以中國重汽、長安、長城、吉利、江淮、東風、比亞迪等為代表的汽車制造企業;以沈陽機床、大連機床、濟南二機床、齊齊哈爾二機床、揚州鍛壓機床等為代表的機床制造企業;以及中冶、中航工業、中車、中國兵器裝備、中國航天科工等集團公司的下屬企業和相關科研院所等。畢業生的專業基礎、實踐與創新能力均得到各用人單位的廣泛認可。
我國開設機械類專業的院校非常多,基本除少數醫學、農學和師范等專門院校外,其他高校大都開設。有的高校還會增加機械制造及其自動化(卓越計劃/英才計劃)、機械電子工程(卓越計劃)等專業。在報考過程中,考生應側重考慮高校的自身背景及特色,或者強勢學科等。例如,按功能或工作原理分,有的側重機械設計、機械制造,有的側重機電一體化(如華中科技大學、北京航空航天大學等),有的側重液壓傳動與控制(如浙江大學、燕山大學等);按服務的產業分,有的側重農業機械(如中國農業大學、華中農業大學、江蘇大學等),有的偏重紡織機械(如東華大學、武漢紡織大學等),還有的側重現代鋼鐵裝備工藝(如北京科技大學、燕山大學、武漢科技大學等)。考生在報考時可以參考院校背景、各校的《招生章程》及專業設置等情況,根據院校側重點,選擇未來的發展方向。
在選科方面,通過查閱《2 0 2 4 年擬在河北招生的普通高校招生專業選考科目要求》可以發現,各高校開設的機械類專業,在選考科目要求方面,主要為“物理,化學(2門科目考生均須選考方可報考)”。
機械類專業具有廣泛性、基礎性和復雜性特點,將數學、自然科學、工程科學和社會科學方面的知識交叉融合,將信息科學、計算機科學與機械學科相結合解決復雜工程問題。因此,要求學生掌握數學基礎知識和力學、電學、熱學等物理學基礎知識。因此,報考機械類專業的考生需要具有一定的數學、物理的知識基礎和較強的邏輯思維能力,并喜歡動手實踐。有志于學習這類專業的學生必須要從人類未來發展的角度來考慮問題,要有大工程觀、大系統觀和宏大思維。
