介绍

克里斯·甘恩/美国国家航空航天局
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工程是一个科学的职业。从广义上讲,工程使身体自然的力量和物质对人类有用的属性。它得到广泛的结构、机器和其他产品或过程在一个合理的支出的时间和金钱。这些有用的产品范围从桥梁假肢,手机飞机,工业化学品,太阳能电池板,视频游戏和高速公路,只有极少数的名字。工程师的设想、设计和创建设备或流程来解决经济、环境、社会问题。工程也用于创建或提高终端产品。这个问题解决阀杆职业要求的应用数学、科学和技术原则。

工程服务的各个部门广泛的行业。例如,电气工程师设计通信设备,发电厂,计算机和其他电子设备。发动机和汽车等机械工程师处理机器等制造设备。

一个工程师在一个专业工作通常需要在相关领域的一些知识。大多数工程问题是复杂和相互关联的。机械工程师设计一个发电厂,例如,必须处理材料、结构和电气设备除了纯粹的机械工程相关的问题。主要工业工作经常需要很多工程师的人才有不同的技术背景和经验。

领域的各种各样的活动而且要求有不同程度的教育和经验的人。工程包括专业工程师的活动、工程技术人员和技术人员。工程师处理先进的最新工具技术领域是必需的。然而,任务要求只能由技术人员行之有效的方法。技术人员在实施工程活动也起着关键的作用。技术人员通常执行更实际的工作后在商店里或在实验室而定义的过程。

分支机构的工程

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工程可以分成一些主要的传统分支。最大的电气、机械、民用、工业、和化学工程。也有几个专业领域。这些区域可以考虑分支学科的主要分支。

航空航天工程

的工程飞机、宇宙飞船、卫星、火箭和导弹的工作航空航天工程师。他们设计、模型、开发、制造、维护、测试、分析和使用这些工艺和设备。工程师使用飞机有时被称为航空工程师。那些飞船可以叫做航天工程师一起工作。字段需要知识的空气动力学、结构设计、推进设备、控制,和电子通讯或电子设备。航天工程师还必须有一个背景火箭推进和空间导航

生物医学工程,生物工程

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生物医学工程,或者生物工程应用工程原则来解决医疗和生物问题。联合工程和医学,生物医学工程师设计和构建现代医院医疗仪器和先进的设备。为此,他们与医务人员密切合作,如医生、护士、治疗师、和医疗技术人员。工程师们设计了假肢、人工心脏和其他器官替代品。他们还开展基础研究,解决临床问题,如预防、诊断和治疗疾病。生物医学工程师必须有一个在生物科学除了工程背景。

化学工程

一个特别不同的职业,化学工程的大规模生产或转换为工业用化学品。在这个部门,工程问题通常分为单独操作或过程,如混合、蒸馏、蒸发、干燥、或分离各种化学物质和化合物。知识的化学反应和所需的物质和能量——保护的基本法律。化学工程师必须能够从实验室到大规模的工业生产和经济在适当的安排所有单独的操作序列。而不是一次处理一批材料,连续生产在许多现代植物用于操作的效率。这是可能只有当精心设计的自动控制已经纳入植物。

化学工程师必须适用原则的化学、物理、数学、材料科学、以及机电工程。化学工程师的职责重叠的许多领域。

土木工程

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工程领域的一个最古老的是土木工程,这是关心的结构设计工作。与许多细分专业非常广泛,包括结构、岩土工程、水资源、交通工程。结构工程师所关心的安全设计和施工的结构。这些范围从小型仓库到摩天大楼,从公路立交桥桥梁和可以包括大坝所有的大小。岩土和土力学工程师评估岩石和土壤的能力承担沉重的结构。水资源工程师处理水收集、分配和净化,包括大坝建设、防洪、灌溉。运输工程师设计高速公路和公众运输系统。

计算机工程

计算机工程是一个附属专业,结合电气工程电脑科学。它关注计算机系统的所有方面,包括设计、建设、实现,和操作计算机和计算机设备的硬件和软件,从智能手机到微波。一些电脑工程师专业等领域的数字系统,操作系统,计算机网络、自动化和控制、计算机辅助设计、机器人。计算机工程师应具备在物理和数学基础以及电子、编程、操作系统、数据通信和其他相关主题。

电气和电子工程

电气工程开始的生产和使用权力。发电机的设计和制造,汽车传动系统,其控制是电力工程的所有部分。与电子管的发明在20世纪早期,来自电气工程扩展到通信广播电视或者电子工程。所需的复杂系统开关电话调用和传输数据通过卫星和光纤网络的责任通信工程师。电路、电子、逻辑和开关,电机,通信系统几方面的电气工程师必须知识渊博。

环境工程

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环境工程师关心保护空气和水的质量。他们参与安全、环保的住宅和工业废物处理和治疗。他们还处理各种控制污染。全球变暖、汽车排放、臭氧损耗、酸雨,可持续发展,可替代能源来源与这些工程师所关心的所有方面。环境工程是一个跨学科的领域,结合民事、化学和机械工程。它需要生物和化学的应用原则。

地质、采矿工程

地质和领域矿业工程处理的发现和勘探矿藏和各种过程提取这些矿物质。这也是关心矿物质转化为有用的金属或其他精炼石油产品。采矿工程师负责安全、经济、环保运行的煤炭、金属和矿产开采。石油工程的附属专业这个领域。它是针对石油和天然气的发现网站和这些燃料的经济复苏。了解地质学、岩石力学、萃取过程和行为的矿石和金属是必需的。

工业工程和管理

现代工厂的有效利用可分为工业工程师的领域。这包括机器的布局,充分利用人类的劳动,和电站的安全运行。工业工程师们也参与质量控制和检验检查最终产品符合规格。生产技术,自动化、统计学、运筹学、人类和机器之间的交互(人体工程学)的一些字段,由工业工程师需要掌握的。管理工程是一个扩展,增加了管理的角色复杂的技术过程。

材料工程

研究和开发适当的材料来满足各种工业需求参与材料工程。如果重点是金属,这个词冶金工程师通常是应用。材料工程还包括塑料(聚合物)的发展,陶瓷、半导体和复合材料。材料工程师调查材料的属性和行为。他们运用化学原理、数学和物理学到达解决一个特定问题的最佳材料。通常材料工程师而不是向前向后工作,确定特定原因材料服务没有按预期执行。

机械工程

机械工程包括设计、建设和使用机器。这些可能是参与能量的转换等从燃料生产有用的工作。汽车发动机、燃气轮机和蒸汽发电厂属于这一类。流体和机械功率转换的泵,球迷,螺旋桨,水力涡轮机是另一个方面。

机械工程师也设计机器组件,如传输、转向系统、刹车。机械设计包括大型机器,如按或伪造,或复杂的纺织机械等设备。经常处理机器的设计用于制造其他所谓加工机床。这些包括计算机控制车床和铣床,例如。空调、制冷、通风和空气污染的控制也属于机械工程。也会制造工程或制造零部件,有时的帮助下机器人。机械工程师必须了解热力学、流体力学、传热、机械设计,振动,控制和机器人。(另请参阅汽车行业;柴油发动机;风扇、电动;炉和锅炉;;加热和通风;内燃机;力学;制冷;蒸汽机;工具;涡轮。)

核工程

©2008马克西米连布赖斯/欧洲核子研究中心

安全的设计和操作核电站核工程师的责任。这些工程师们关心的屏蔽系统维护人们从辐射的有害影响。他们还处理核废物的安全处理。工程师在现场必须有一个核物理学的知识。他们还必须了解材料能够承受高温和由核粒子轰击。核工程师必须了解机械工程的许多方面。

功能的工程师

许多工程师从事行业,在大型制造企业工作。工作显著差异等领域设计、建设、运营和维护。许多不同的工程包括以下功能:

研究

研究工程师试图开发新原理和过程通过使用数学、科学概念和实验。例如,大型计算机模拟研究开发的工程师允许的预测性能的飞机,风洞和飞行测试已显著降低。通常大多数研究工程师拥有高等学位,博士学位。

发展

复杂工程系统需要长时间的发展。涉及设计的组件,通常使用新材料和新思想,这些组件的测试,然后改善原来的想法。所有组件必须放在一起来构建最终的工程系统。这通常意味着小规模实验由研究者必须向上攀登的工业实践。化学工程师,例如,必须扩展实验室实验的发现一个小的试验工厂,如果成功,全面生产。工程师从事开发通常持有高级学位。

设计

再加上和后开发设计。一个工程项目不仅要工作,但必须是安全、经济、可靠,必须满足客户的需求。一个工程的具体布局产品或结构设计工程师的责任。

测试

大多数工程产品之前,必须对其进行全面测试可以交付给客户。测试显示可能的失败。产品需要重新设计。开发、设计和测试必须紧密合作。

制造业和建筑业

的实际生产零件,是否在工厂或现场组装结构,涉及到生产的所有工具。制造工程师选择合适的工具,安排材料和零件的机器,和监督大会。

质量控制和检验

质量控制工程师检查所有原材料、零件、组件、和产品满足技术,和其他各种要求。质量控制工程师监控和测试产品的质量和安全在所有阶段的制造过程。

销售和营销

制造商和客户之间的互动销售或营销工程师的责任。经常他们可能需要对客户进行教育。他们必须了解所有产品的技术方面以及他们的客户的需求。这些需求可能需要额外的特殊功能,甚至主要产品的重新设计。因此,销售工程师必须接触的所有部件的制造组织。

维护

持续安全可靠运行的设备和高效的维修是维修工程师的责任。

管理

一个复杂的技术风险的管理不同于正常的商业管理。它需要的知识工程和管理技术。大多数工程经理被提升排名的工程师。通常,这些工程师拥有先进的企业管理培训。

开发的工程

建造运河、桥梁和道路是由受过专门训练的土木工程师早在18世纪中叶。随着蒸汽动力的开始工业革命在过去的18世纪的一部分,机械工程师开始发展引擎,机车和各种其他机器。自动针织机可能是最先进的技术。最初使用蒸汽仅仅扩展权力之外的动物。然而,在19世纪,机械工程扩展到包括缝纫机等节省劳力的设备和机械收割者。

对金属的日益增长的需求促进了采矿工程。转炉炼钢过程的发明,碳素钢开始取代机械和施工。大型桥梁和摩天大楼成为可能。这导致了冶金工程的发展作为一个单独的字段。电动发电机和发动机的发明和发展的电灯泡了电气工程的发展,最初是机械工程的附属专业。化学的发展在19世纪下半叶要求小型实验室扩展到大规模生产,化学工程师开辟了道路。这些工程各领域在1900年成立。

引入流水线后,亨利·福特在1913年,汽车行业增长的需求导致了汽车工程专业。飞机发展的快速冲刺后第一次世界大战导致了新的航空工程领域。对石油产品的日益增长的需求为运输和提供燃料加热促进石油工程。随着广播的发展之后的20世纪,电子工程电气工程的一部分,诞生了。今天几乎所有的现代通信技术依赖于电子工程师。的发明晶体管1948年,在通信和计算被打开新局面。后来添加的信息革命计算机工程作为一个新专业。

核能的出现反映在核领域的工程。医学和技术的组合构建人工肢体和器官,提高医疗器械生物工程领域的开始。需要生产商品便宜和有效地成为一个工业工程师的主要责任。发展太空飞行后,航天员的工程添加到航空工程。

电脑的发明不仅创建了一个附属专业工程,也改变了所有工程师工作的方式。许多结构、组件和流程设计,建模,借助计算机程序进行测试。例如,他们执行所需的所有技术计算机械零件满足性能要求。这方面的计算机辅助设计(CAD)通常是伴随着计算机辅助制造(CAM)自动生产零部件。的使用机器人提高工厂的自动化是一个主要因素。

工程教育

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直到18世纪,工程本质上是一门手艺,累积经验被认为是比正式的学习更重要。正规教育的例外是军事工程,可以追溯到17世纪的中间。教育土木工程开始于1747年在法国成立国立学校的桥梁和高速公路。法国影响美国。美国第一个工程学院是美国军事学院西点军校,纽约,成立于1802年。几个两年学校成立了在1830年之前,强调技术教育。其中一些最终演变成工程学院。最古老的是佛蒙特州(1819)和诺里奇大学特洛伊的伦斯勒理工学院,纽约(1824)。美国工程教育没有增长,然而,直到内战后,州立大学成立了联邦土地赠款”教农业和机械艺术。”

等实际工艺课程机械工厂、测量、绘图,焊接在几乎所有学校提供。虽然数学和物理科学纳入工程教育在早期,科学发展的基础工程课程1950年之后才开始。

本科

工程是一项具有挑战性的研究,需要一个彻底的对数学和科学的理解。这些通常是在第一个两年。人文和社会研究也形成一个工程项目的一部分。这些课程包括因为工程师必须考虑社会影响的产品和工艺设计。良好的口头和书面沟通技巧也是必要的。过去两年的本科课程几乎完全致力于技术课程。

许多学校在美国有一个或多个工程项目认证委员会认证的工程和技术(支持)。还有nonaccredited程序,但是nonaccredited程序可能会使学生毕业资格的专业工程许可证在某些州或酒吧由联邦机构就业。

在不同的国家有不同的地矿工程项目。在加拿大认证,例如是由加拿大的加拿大委员会的认证委员会的专业工程师。

毕业后许多学生开始他们的工程事业,而其他人则继续研究生学习。一些进行研究生兼职而受雇为工程师。其他毕业生使用他们的工程教育进入不同的领域,包括工商管理、医学、和法律。

研究生

持续的和快速变化的技术,很难教足够的工程四年本科课程。硕士和博士课程压力进一步的技术深度。在后者的一个独立研究项目的论文也是必需的。工程师也计划进入管理经常进行进修工商管理。

继续教育

电气工程师在1950年代初毕业不知道晶体管或电脑,除非他们知道他们离开大学后。工程师可以迅速变得过时了,除非他们认识到需要终身学习的职业通过大学继续教育课程,专业协会和其他团体。在一些地区,继续教育学分要求为了更新专业工程许可证。

专业协会

保持当前的在他们的领域,大多数工程师加入一个或多个专业工程的社会。这些社会技术刊物上发表论文,鼓励工程研究,向政府提供援助,召开会议,提出了技术进步,提供继续教育课程,并且照顾他们的成员的技术福利。

最早的土木工程社会形成是土木工程师(ICE)的机构,成立于1818年的英国。一些主要的美国社会日期1800年代末:美国土木工程师协会(ACSE)成立于1852年;美国采矿,冶金,石油工程师(长)1871年;美国机械工程师协会(ASME) 1880年;的前身电气和电子工程师学会(IEEE)在1884年。工程学院的组织,后来成为加拿大(共同),现在加拿大工程学会联合会,成立于1887年。

无数的专业社会工程师的专业都是成立于20世纪。其中有美国化学工程师协会(AIChE),工业研究所和系统工程师(IISE),美国核协会(ANS),美国航空航天研究所(理论)和生物医学工程学会(bm)在美国。其他包括工程师澳大利亚和机构的工程师在印度(迅速)。世界工程联合会组织(WFEO)联合国是一个国际联盟组织的专业协会。

更多的阅读

比灵顿,聚合度创新者(威利,1996)。吉百利,黛博拉。钢铁的梦想(第四等级,2004)。师撒母耳。工程的存在的乐趣,第二版。(圣马丁格里芬,1996)。格林,梅格。埃菲尔铁塔(Blackbirch, 2004)。Kemper,法学博士,Sanders, B.R.工程师和他们的职业,5日。(牛津大学出版社,2001)。Parkyn,尼尔,艾德。七十年的现代世界奇观(Thames & Hudson, 2002)。Petroski,亨利。发明设计:工程师如何从思想到的事情(哈佛大学出版社,1996)。雷,约翰,和Volti,鲁迪。工程师在历史上启。(朗,2001)。