一個(gè)美國(guó)機(jī)械工程師眼中的基礎(chǔ)（特別針對(duì)大學(xué)生）

良生

注：這篇文章是英文，以前轉(zhuǎn)載發(fā)過(guò)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(gè)大概。這里重發(fā)一篇，是因?yàn)榭吹竭@里很多學(xué)機(jī)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(guó)工程師寫得非常好，可以借鑒。如果再來(lái)一次大學(xué)，我也一定按照他說(shuō)的那樣拼命的學(xué)習(xí)。以下是譯文：
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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(guò)一次，我會(huì)把它給我自己看。如果現(xiàn)在招人，我會(huì)招這樣的學(xué)生。
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$ |; E& O3 d/ l. T4 {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(gè)畫圖員，就像在簡(jiǎn)歷上說(shuō)你會(huì)office一樣，花點(diǎn)時(shí)間你能輕松學(xué)會(huì)它。

第二，我們?cè)谶@說(shuō)的是成為一個(gè)工程師，是那種可以實(shí)實(shí)在在建造火箭和微型發(fā)動(dòng)機(jī)的。我不反對(duì)分?jǐn)?shù)制，不是很在乎它，因此這里我不是討論如何得最高分。

現(xiàn)在，下面這些是你在大學(xué)四年中需要熟練掌握的。

" G5 c, ]& d  w# c5 \0 L0、閱讀維基百科
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3 `/ n) D, k- X! Q! t1、編程：從Matlab/Python開始，接著C++。舉個(gè)例子，要達(dá)到用這些語(yǔ)言可以自己編寫一個(gè)圖像引擎。為什么？因?yàn)檫@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(fēng)采。要能理解batch/shell腳本語(yǔ)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(jí)或二年級(jí)什么事也沒(méi)干，確保一定要精通這些。
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2、線性代數(shù)和微分方程：現(xiàn)在大部分機(jī)械工程的大綱都要求盡早學(xué)這門課，但很少有機(jī)械工程師能真正理解，它們是機(jī)械工程的根本，再怎么強(qiáng)調(diào)都不過(guò)分。很多機(jī)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(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)專業(yè)老師開的課。或去Youtube聽GilbertStrang 的課。把它和編程結(jié)合，進(jìn)行數(shù)值仿真。不要等編程學(xué)完，再學(xué)它們。
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3、統(tǒng)計(jì)學(xué)：學(xué)兩遍，第一年學(xué)，高年級(jí)再學(xué)。這是唯一一個(gè)任何專業(yè)都非常重要的一門課。

; x1 k9 A4 Y; H. K; B3 ~4、工程數(shù)學(xué)：空間變換、傅里葉分析、復(fù)變函數(shù)、位勢(shì)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(shí)踐它們。如果認(rèn)為有些沒(méi)用跳過(guò)去，都是錯(cuò)誤的。好的工程師每天都用它們。

5、動(dòng)力學(xué)/高等動(dòng)力學(xué)：聽物理系的力學(xué)課，機(jī)械的教授總是用代數(shù)的方法對(duì)待力學(xué)，對(duì)概念解釋不夠好。你的目標(biāo)是能獨(dú)立建立復(fù)雜機(jī)械的FBDs（注：應(yīng)該指自由體受力圖)，能寫出經(jīng)典的隨時(shí)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(biāo)記法，張量和算子空間，你的編程經(jīng)驗(yàn)可以幫助你。

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(diǎn)，你應(yīng)該能知道SFDs和BMDs的無(wú)效和莫爾圓概念。要嘗試把簡(jiǎn)單的例子圖形化，其實(shí)這并不簡(jiǎn)單。使用你的編程技能去解ODEs方程（常微分方程）的數(shù)值解。

7、振動(dòng)理論：如果你熟練掌握了第2點(diǎn)，這會(huì)比較輕松。振動(dòng)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(diǎn)，你會(huì)知道怎么計(jì)算響應(yīng)、地震擾動(dòng)、減震、旋轉(zhuǎn)機(jī)械等。掌握第6點(diǎn)，可以解決板、梁的振動(dòng)問(wèn)題。同時(shí)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。

% O$ Z( c/ k  T+ C1 n8、熱力學(xué)/流體力學(xué)：我不適合對(duì)這部分內(nèi)容發(fā)表意見(jiàn)，但它們?cè)诒究齐A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)。

如果你按上面執(zhí)行了，以后就是對(duì)你上面所學(xué)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。這是一個(gè)機(jī)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(wèn)題，都是特定的任務(wù)，只是針對(duì)上面領(lǐng)域的應(yīng)用與擴(kuò)展，以后你會(huì)開始碰到一些的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，不要被專有名詞和術(shù)語(yǔ)嚇到。
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愛(ài)好者和數(shù)學(xué)家也設(shè)計(jì)機(jī)器，但機(jī)械工程師不從零開始。我們遵循工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，組合并匹配已有組件，用已有的算法來(lái)創(chuàng)造新東西，例如運(yùn)動(dòng)鏈、連桿綜合和設(shè)計(jì)。確保讀過(guò)齒輪、機(jī)械學(xué)、4連桿機(jī)構(gòu)、凸輪、間歇傳動(dòng)輪。有可能工程師創(chuàng)造這些機(jī)構(gòu)并不在行，一個(gè)技師或工人會(huì)做得更好，但你能用固體力學(xué)知識(shí)去設(shè)計(jì)一個(gè)好零件，承受極大的沖擊力。

0 i( w: h% E8 ]. a* P忽略掉“制造”、“產(chǎn)品工程“課程，因?yàn)樵趯W(xué)校教這些，毫無(wú)價(jià)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(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)好機(jī)器。那些公理設(shè)計(jì)原理、產(chǎn)品生命周期管理、甘特圖、頭腦風(fēng)暴都是胡說(shuō)八道。沒(méi)人真的那樣做，那樣做的人，不是工程師。

4 ^- l/ t- c; m, o  i, m如果你想了解制造，粗讀一下RobThompson的《面向設(shè)計(jì)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(jì)過(guò)程，去看Kickstarter。

& m. r. o2 u% c  K/ A: {不要浪費(fèi)時(shí)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(shí)刻關(guān)注這樣的案例研究：清楚詳細(xì)的展示如何利用數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模或?qū)崿F(xiàn)。避免‘設(shè)計(jì)’研討（通常來(lái)自Wharton、Sloan 或Kellog商學(xué)院），這些看著美好，但毫無(wú)用處。

, G& `6 |; h( l6 i% e1 J- y% `- T參加所有實(shí)驗(yàn)課，只要你負(fù)擔(dān)得起。在實(shí)習(xí)車間，有空余時(shí)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(cuò)，但不要在車間那里打鬧。

' P. V7 a/ \+ B7 ]$ P1 d7 a下面談?wù)勅绾纬蔀閷I(yè)的機(jī)械工程師
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9、讀ISO/ASME/ASTM/ASTC/ASMI 這些標(biāo)準(zhǔn)文件，那才能告訴你理論如何滿足實(shí)踐，如果你的大學(xué)沒(méi)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(biāo)準(zhǔn)，不是在網(wǎng)站或論壇。
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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

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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(guò)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(jī)玩過(guò)，安裝的ubuntu，過(guò)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(guò)，久久不用也容易忘了。

冷月梧桐

按這個(gè)要求來(lái)，國(guó)內(nèi)能有幾個(gè)合格的機(jī)械工程師？

成形極限

很多教授院士也未必達(dá)到如此

頭狼95

原來(lái)成為工程師，是這么回事啊，成長(zhǎng)的路還很長(zhǎng)啊。

北國(guó)小熊

說(shuō)的太好了，可是沒(méi)有珍惜大學(xué)寶貴的機(jī)會(huì)，哎！

leejeans

錢學(xué)森的水平？

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早一些發(fā)現(xiàn)這個(gè)文章，大學(xué)也許真的不一樣