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关于学科本身
学科的知识结构
专业前景
专业的文化氛围
作者 |孔德鋆，上海交通大学船舶与海洋工程本科毕业，香港大学机械工程硕士毕业，上海交通大学计算机科学与工程系博士在读。
关于学科本身
本篇文章中的“机械工程”指的是教育部《普通高等学校本科专业目录》中“工学（08）”分类下的“机械类（0802）”。含下面8个细分专业，分别是
机械工程（080201）
机械设计制造及其自动化（080202）
材料成型及控制工程（080203）
机械电子工程（080204）
工业设计（080205）
过程装备与控制工程（080206）
车辆工程（080207）
汽车服务工程（080208）
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自英国工业革命以来，机械的发展与普及解放了人类的双手，极大地提高了社会的生产力，物质生活的丰富让人类社会的发展水平迈上了新的台阶。
早期机械设计稿示意图
机械工程作为一门工科学科，其本身的发展和演进与社会的需求息息相关，因为工程区别于科学的最大之处就在于，其最终目的是要解决现实当中的问题，需要满足实用性和可靠性等多样的现实问题，这也是从高中数理化到大学工科的最重要的思维模式转变。
作为最典型的工科学科之一，对于机械工程研究的内容，很多人粗浅地认为，机械工程每天的工作就是和机器、机床打交道，琢磨怎么制造更高效的机械设备。片面的来说，这种理解从传统机械的角度上来讲也是没有大的认知错误的，20世纪工业化进程的核心内容也的确是这些，包括典型的如轻工业中的纺织、重工业中的汽车制造等等。
但是，更专业的是，任何一门工程都是一个完整的需求实现体系。工程师需要从需求出发，将现实问题转化成工程问题，考虑可行的解决思路，设计解决方案，反复实验测试，进行工业生产制造，最终推向实地应用。
从机械工程来讲，以上链条中的每一个环节都可以成为学科本身的深入研究对象，不同环节的研究人员甚至可以产生领域隔阂，例如一个专注于齿轮设计的研究者有可能对于齿轮加工和制造的细节鲜有深入了解。
此外，机械工程本身关注的对象也并不仅仅停留在“机械”本身上。
人们普遍认知里涉及到的“机械”往往只针对见到的工业产品，作为一门学科，机械工程关注到的内容更多更广泛，中学物理中提到的声、光、电、热、气、水等很多问题也都是学科重点关注的内容。
例如涉及汽车发动机的制造，热力学就是很重要的研究课题，这对最终的机械设计有着决定性的影响，因而也有一批研究人员专门针对此类关联问题进行深入研究。
更进一步，进入21世纪，工业发展也进入了一个新的阶段，机械工程专业的发展走向高精尖，研究作为先行者，其关注的问题也更加尖端。航空航天、机器人和半导体加工等新兴领域的尖端需求也拓展了机械工程学科的研究范围。
现代化的机械生产车间
航空航天领域对于机械设备应对极端工况的能力提出了很高的要求，医疗机器人领域对于机械设备的精细化有着严苛的标准，半导体制造更是犹如在刀尖上绣花……这些课题的研究也正是机械工程的未来发展方向，相比于当下热门的计算机相关学科，机械工程也同样有着光明的未来。
学科的知识结构
本部分内容参考上海交通大学、香港大学有关情况。
01
本科课程体系
作为工科类经典专业，机械工程专业几乎遍及各类涉工高校，相关培养方案也是各有特色。
目前，高校教学的培养方案设计一般将课程划分为通识类、专业类、实践类、个性化等等。总体而言，机械工程专业的培养方案具有重视基础、专业多样、关注实践、探索交叉四个特征。
重视基础：机械工程专业对于数学物理基础的要求很高，其中对于工程力学的专注属于本学科及相近学科的基础培养特色，也是专业学习重点。
同时，随着专业融合的不断延展，化学、程序设计等非传统内容也被纳入了基础学习的范畴。
此类基础课程一般在大一、大二年级完成对应的学习，也是未来一切学习和研究的基础。
基础课程：高等数学、线性代数、概率统计、数理方法、大学化学、程序设计（力学课程单列）
力学课程：理论力学、材料力学、流体力学、工程热力学、结构力学
专业多样：进入专业阶段的学习，培养方案通常要求学生完成基础专业知识的必修，然后在具体专业领域的学习上鼓励学生自主选修感兴趣的内容。
基础专业知识的学习设计基本的机械设计、工程材料等内容，具体专业领域则对应着机床、车辆、动力等应用方向，同时也紧跟领域发展趋势，设置无人驾驶、机器人等关于前沿内容的课程。
相关课程通常在大二到大四进行学习。
专业基础：机械设计与制造、工程材料、机械振动、焊接基础、
专业深入（前沿）：汽车构造、液压传动与控制、质量控制与管理、视觉识别（无人驾驶）
关注实践：机械工程类的专业对于培养学生工程能力的问题十分关注，这也是工程类专业的特点。相关培养方案的设置亦是贯穿全部本科阶段。
低年级阶段以基础学科实验和机械实践为主，高年级阶段则深入工业实践和专业创新，力求全面性的覆盖，其中偏重实物设计的毕业设计也是本专业特色。
基础实践：大学物理实验、大学化学实验、金工实习
专业实践：科学技术创新实践、生产实习、毕业设计
探索交叉：随着专业融合与交叉的学科发展越来越快，部分高校也针对学科交叉培养对培养方案进行调整。
以上海交通大学为例，近年来机械工程专业普遍调整为与数学专业联合培养，相关培养方案设置上加入了较多数学相关课程如常微分方程等等。
此外，在院系设置上，许多院校也将与机械工程相近的能源动力等专业设置在同一学院下管理。
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在专业划分方面，由于机械工程专业的覆盖面广，不同学校的机械工程专业实际覆盖的面也不同。
如香港的大学专业设置上，机械工程实际还覆盖了材料、船舶与海洋等专业，而在内地工科院校，材料科学与工程和船舶与海洋工程则与机械工程并列设置。
02
细分方向
机械工程专业的细分方向较多，本部分以“小机械”（不涵盖材料等专业）领域的细分介绍为主，参照专业代码和专业研究领域划分。
机械设计制造及其自动化：主要研究小到机械结构、大到机器设备的相关原理和布置的设计，属于传统核心机械工程的范畴，如机床设计等等，近年来随着生产自动化的发展，相关机械自动化的内容也被纳入研究范围。
机械电子工程：主要研究机械与电子相结合的领域内容，常见有印刷机、航电系统等。涉及机电控制、机电配合、属于跨机械、电子、计算机等多领域的专业，在电气化信息化普及的当下，该专业与机械工程的落地实现息息相关。
车辆工程：主要针对车辆设计、生产和制造等全链条的机械相关内容进行研究，涉及车辆结构设计、发动机研究等多具体领域的结合，也是针对特定工业产品的专业研究。随着近年来无人驾驶的高速发展，相关领域也加入了针对无人驾驶汽车的深入研究，也属于近年来的热门方向。
工业工程：主要研究工业制造领域全产业链条的系统设计、工程管理、统筹优化相关的内容，被称为经营工程的学科，该领域的学习与研究并重工学与管理学，因而许多高校也在该专业授予管理学学位而非工学学位。
核工程与核技术：很多学校的核工程专业规模不够单独设系，有时会被归到机械专业的院系名下。
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以上主要归纳了常见细分方向的介绍，在这些方向之外还有其他机械相关的研究方向。
总体来说，各类细分专业的本质都十分接近，此处不再赘述。
另外，从学术研究角度出发，机械工程的研究方向还可分为热机、流体机械等各类具体问题模型，感兴趣的读者可以自行查阅了解。
03
交叉学科
机械工程作为工科专业的鼻祖，与几乎全部其他工科专业都有紧密的联系。
例如，计算机相关的一些电类专业都需要依托于实际的设备来完成，而这些设备都需要机械工程的助力完成制造，典型的有半导体制造等。
土木、船舶等专业更是需要大量的机械工程专业知识作为直接的基础来完成本专业的工作；生物医药、航空航天等高技术专业也需要精密机械设备作为发展基础……
因此，学习机械工程后也易于转向各类工科专业。
专业前景
01
毕业去向
机械工程专业作为工科传统专业，本身与社会岗位的贴合度很高，在就业方面可以找到很多对口工作，尤其是在制造业。
但是近年来由于行业发展遇到瓶颈，工资待遇不如计算机等朝阳产业和热门产业，重点院校毕业生选择行业内就业的人也在不断减少。
而受到疫情、学历贬值、产业升级以及学生本身对于求学的不断追求，升学也成为越来越多人的选择，而作为STEM专业，一部分人也选择了出国留学以寻求国外就业的机会。
基于此，以下将从国内升学、出国留学和就业三方面介绍机械工程专业的毕业去向。
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国内升学：
对于本科毕业生，从目前保研的情况来看，清北保研率较高，可达50%~60%，华五可达30%以上。
除少数人出国深造外，多数人选择了本校升学，亦有部分学生选择跨校升学，未获得保研名额的人多数也会选择考研升学，整体来看本科就业率较低。
其他院校中，考研也成为学生去向选择的主流，原985、211院校的学生有一部分选择跨校考研到更心仪的大学攻读机械工程，亦有一部分学生借考研的机会选择转专业到计算机相关或金融相关专业。
对于硕士毕业生，少部分人选择了通过本校转博、跨校考博的方式再一次追求学历跃升，此类学生多为了在未来寻求大学内的教职或相关机构的研究类工作。
出国留学：
目前在机械工程专业的出国留学情况中，本科毕业出国读研依旧占据主流。
这是由于出国读研具有学制短、有机会获得国外工作（如美国对STEM专业毕业学生提供的就业便利）等优势。但硕士阶段也存在费用较高的问题。
本专业本科毕业的学生在出国留学时多会选择转专业到计算机相关专业或寻求本专业在藤校读书的机会，学生根据个人意愿以及国外升学的要求直接选择读硕或直博，硕转博的比例很低。
就业：
就业对于各学业阶段的学生都是一个值得关注的话题。受国内经济环境影响，多数最后学历为机械工程专业的学生也会选择转行来获得更高的收入，以计算机类相关（互联网公司、国家电网等）和金融类相关（券商、咨询等）为主，此处不过多介绍，可参考对应专业的就业去向。作为机械工程专业，专业内就业通常有如下选择：
高新技术企业：霍尼韦尔、华为、中兴、中芯国际、中国商飞等
新兴造车势力：特斯拉、比亚迪、理想、蔚来、小鹏等
传统造车势力：宝马、一汽、上汽等
其他传统制造业：通用、重工类企业、加工类企业等
特别的，对于博士就业，高校教职、国企研究所也是主流去向。
02
科研与业界
对于多数人来说，研究生阶段的学术研究的真正概念在入学前往往是模糊的。
对于机械工程专业来说，学术研究更多与相关理论研究或优化设计研究相关：前者涉及大量公式推导，尤其与数值方法和分析相关；后者则常常与大量的实验形影不离，可能与企业的项目有很多合作，对于落地性要求很高。
总体上讲，除了个别特别对口或定向的学术研究，多数博士生毕业后如果选择前往业界工作依然需要重新认知业界的工作模式，因此选择读研乃至读博需要学生更加谨慎地做出决定。
专业的文化氛围
作为基础工科专业，受专业“务实”的影响，机械工程专业的学生除了同样在努力学习卷GPA以外，从个人追求角度出发都在不断地向各类关联专业进行探索和尝试，寻找更加适合就业或适合自己的专业，并在升学或就业时进行专业切换。
来源｜集智CI
机械研究生学校排名(机械专业考研