力学与实践是什么层次

力学与实践是什么层次 如何看待力学专业?

如何看待力学专业?

如何看待力学专业?

力学虽然很古老,但是成为一门独立的学科也不过一百多年时间而已, 力学是在人类走进航空时代的同时开始成为一门独立的学科的。因为在此之前所有的工程问题虽然涉及力学问题但都不是必须要利用力学才能解决这些问题,在航空时代,空气动力学的问题只有借助于力学这门学科才能解决。正是工程中的需要使得力学成为了一门独立的学科。

力学可以说是工程科学的基础,也是连接理科与工科的桥梁。我国的力学专业可分为以北大为代表的理科力学和以清华为代表的工科力学,以后者为主。前者沿承苏联的数学力学系模式,与应用数学尤其计算数学类似,而后者则与土木、机械、水利等传统工程学科更为接近。

而在美国除了布朗等少数大学外一般学校并没有单独的力学专业,我国力学专业的内容会对应于他们的土木、机械、航空航天、材料甚至传热、环境、生物工程(生物力学方向)、数学(如湍流、混沌等的研究)等诸多方向。感谢David Zhang纠正:欧洲尤其德国的大学也是有力学系的建制的。从我国对力学专业的二级学科划分来看,题主所说的土木、机械之类大概只能对应于工程力学这一二级学科,还有流体力学、固体力学、一般力学与力学基础这三个二级学科,今后可以从事的工作简直不要太多;在某种程度上甚至涵盖了所有工程学科。

以流体方向为例,就可以有燃烧和气体力学(航空航天)、渗流力学(石油)、生物流(生物和医学工程相关)、多相流尤其是多相流中的传热传质(能源、动力相关)和化学反应(化学工程相关)、气象和环境流(大气、环境相关)、电磁流(应用物理)、湍流(应用数学)等等。

所以,所谓“万金油”专业的说法绝对是有道理的。但也正因为力学这个学科有着如此庞杂的应用和研究方向,几乎所有的力学专业从本科开始就一定会依据学校的优势专业有所侧重,如thu的工程力学系就设在航院,矿大则基本从事采矿、石油开采之类的研究;事实上也很难找到一个学校能够在每一个二级学科都拥有非常强的实力,更不用说每个二级学科下面的方向也是千差万别。

而在大部分学校,力学的毕业生都会从事土木、机械一类的工作(谁叫它们需求高呢),因此人们把力学与土木、机械划等号也不奇怪了。但是!!力学系学生的优势就在于他的综合性,如果一开始就强制性地将力学分成土木类、机械类,那力学和这些学科相比又有什么区别呢?

从一般力学系的课程设置来看,本科数学、计算机的课程要明显多于通常的工科专业,理力材力流力弹力四门主要专业课确保了对流体、固体两个重要方向都有所了解,对大部分工程学科都能很快上手,这也是力学专业学生的优势所在。之后便是对某一方向的课程补充,大部分学校应该都会有结力、钢结构之类的土木课程或是机械设计、工程制图之类的机械课。但通常来讲,大部分专业性的课程是以了解掌握为主,具体的应用应该是远不及同等的相应专业学生。

因此,如果单单着眼于在土木机械这样的行业里找工作当一个画图狗或是用一下结构分析软件,力学专业的学生是绝对处于劣势的。但是,在一些新兴的工程领域,如环境、能源、化工、航空航天,力学的学生在数理方面的优势使他们在从事数值模拟、模型构建的方面绝对不逊于正牌专业的学生,甚至还会有优势。

此外,像现在的力学工程软件开发,更是几乎只能是由力学的学生来完成。更进一步,如果,从事一些更尖端的工程应用或研究,力学学生相对于传统工科如土木机械的优势也会显现出来。举个例子,如果只是对一般的楼宇建筑作强度校核,那土木结构的学生相对于力学的学生优势是很明显的,但如果是对鸟巢这样的设计“不合常规”的建筑作结构计算,或是要对风载等特殊载荷进行校核,那计算力学方向的学生是绝不会比一个土木的学生差的。

而一些前沿的科研领域,如流固耦合、非线性动力学、多相流,更是学传统工科的学生几乎不能涉足的。这也是工程界的前辈大师和院校领导多出自力学的一个重要原因。因此,在做一名普通的结构或机械工程师上,力学是绝对不及土木机械的;但如果从事环境、能源、航空航天这些领域,力学的优势依旧很大。

对具备一定的研究性的工程课题或工程领域,很多时候是非力学学生不能胜任。力学的定位,应该是连接科学与工程的桥梁,为工程领域提供新的方法,在新兴、前沿的工程学科和需要多工程学科交叉的领域发挥作用,而不是仅仅让学生和土木机械的毕业生抢饭碗。

当然,这样的前提是学生必须深造,而且对研究工作不能排斥。因此,在传统工科日渐式微的背景下,今后一般学校的力学系本科生可能很难有让人满意的出路,但重点院校的力学学生依旧能在工业界找到一个不错的工作,或是在高校、研究所进行研究。当然,现在厉害的力学学生大概都去码代码了吧。