一個美國機(jī)械工程師眼中的基礎(chǔ)（特別針對大學(xué)生）

良生

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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(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：
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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。

( u" O( d' m. H# [# u# g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。

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(jī)的。我不反對分?jǐn)?shù)制，不是很在乎它，因此這里我不是討論如何得最高分。
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現(xiàn)在，下面這些是你在大學(xué)四年中需要熟練掌握的。

0、閱讀維基百科

4 S& n* ~! I( F1 V) a1 r2 ~, Y1、編程：從Matlab/Python開始，接著C++。舉個例子，要達(dá)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(fēng)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。
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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。

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。

/ }6 c$ {' _7 \/ y) Q) K, w0 w4、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(rèn)為有些沒用跳過去，都是錯誤的。好的工程師每天都用它們。
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8 I; k% t1 l! d5、動力學(xué)/高等動力學(xué)：聽物理系的力學(xué)課，機(jī)械的教授總是用代數(shù)的方法對待力學(xué)，對概念解釋不夠好。你的目標(biāo)是能獨立建立復(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)驗可以幫助你。

! E: O5 U/ F. g' k7 Z5 I6、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。
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1 V; [( g: y+ [7 }' T9 r7、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(jī)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。
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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)。

/ [3 |- u6 o- w! O5 F0 O$ T9 v2 ]' t, I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(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)問題，都是特定的任務(wù)，只是針對上面領(lǐng)域的應(yīng)用與擴(kuò)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。

愛好者和數(shù)學(xué)家也設(shè)計機(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(jī)械學(xué)、4連桿機(jī)構(gòu)、凸輪、間歇傳動輪。有可能工程師創(chuàng)造這些機(jī)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。
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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(jī)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(fēng)暴都是胡說八道。沒人真的那樣做，那樣做的人，不是工程師。

2 h0 t% w* k& A$ v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。
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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(xì)的展示如何利用數(shù)學(xué)或?qū)嶒瀸ο到y(tǒng)進(jìn)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。

參加所有實驗課，只要你負(fù)擔(dān)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。

下面談?wù)勅绾纬蔀閷�業(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(biāo)準(zhǔn)，不是在網(wǎng)站或論壇。

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，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(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(jī)會，哎！

leejeans

錢學(xué)森的水平？

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早一些發(fā)現(xiàn)這個文章，大學(xué)也許真的不一樣