「机械设计制造及其自动化」专业是一门怎样的专业？

本问题被收录至活动「十万个是什么」中。

「机械设计制造及其自动化」专业的主要课程有哪些？

开设院校及专业排名是怎样的？

就业方向和发展前景如何？

活动时间：2019/05/20-06/20

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写在前面：本来还是有点嫌答题麻烦，但作为亲身经历对比了国内与德国机械本科教育，并因为留德申请，全面梳理过「机械设计制造及其自动化」课程的老学长，比尚未毕业的学弟学妹们经历得更全面，又比已经毕业多年的大佬们少遗忘一些课程细节。逢著「生化环材」后紧跟著的机械专业劝退风潮下，我觉得自己有责任来分享一下自己对此专业的见解。个人的样本感受毕竟不能代表行业总体现状，欢迎补充指正。

大纲：

「机械设计制造及其自动化」学了些什么？
和德国机械专业相比，有哪些方面侧重不同？
未来可能的发展方向以及行业情况，机械专业适不适合你？

「机械设计制造及其自动化」学了些什么？

尤记得本科刚入学后的学科导论课，杨叔子院士解释为什么专业要叫这么冗长的名字——为了好招生[手动狗头]。当然第三次科技革命之后，机械专业课程不涉及自动化的内容是不可能的，但听起来是不是高大上并不重要，务实来看看其主要课程设置（按关联板块划分，比单纯按大一大二时间线划分更有逻辑）。

数学

基础向：微积分、线性代数、复变函数、概率论；
应用向：计算方法、优化方法。

物理

基础向：大学物理+物理实验；
力学：理论力学（刚体）、材料力学（柔体）、流体力学；
热学：热力学、传热学。

相关工程技术

电路：电路理论、模拟电路、数字电路、微机原理；
信息技术：计算机基础、C++编程基础、计算机网路、资料库基础；
信号：工程式控制制基础、工程式控制制实验、工程测试技术;
材料与工艺：工程材料学、工程力学实验、机械制造技术、机械装备技术、数控技术。

机械传动与设计

图形学：工程制图、计算机图形学与CAD技术；
传动：机械原理+课程设计，液压与气压传动；
配合：机械设计+课程设计、互换性测量技术、机电传动控制。

实践与实习

机械基础工程训练、电工实习、金工实习、生产实习。

我比较过清华和上交「机械设计制造及其自动化」专业的教学大纲，与华科的也基本一致，加上和一起来德国留学的小伙伴之间，需补课程内容的相似性印证，差不多可以说明包括哈工大、北理等一众985工科高校，该专业课程设置大抵如此。课程难度估计中上，至于教学水平，实话说良莠不齐，毕竟不是所有教授老师心思在教学上，分析透彻的老师有如醍醐灌顶，干念ppt的老师带入云里雾里。所以自学应该是主旋律，老师助攻而已。

特点总结：大杂烩一锅炖，涉猎面广而不精。传统机械零件与传动只是其中占比不大的一个部分。以至于我毕业时一度怀疑自己什么都不行。论力场比不过物理专业，论材料比不过材料科学，论编程比不过计算机专业，论信号控制比不上自动化和测控专业，论电路设计比不上电信专业。。。但奈何还都了解一点半点。

和德国机械专业相比，有哪些方面侧重不同？

（德国大学宽进严出，机械本科入学门槛不算高，但课程难度偏大，按时毕业皆乃猛士。）

进入正题，其课程内容强调理论基础，力学、流体、热力学、传热学、控制理论、材料学是国内申请亚琛硕士的补课重点。（当然「机械设计」也是补课重灾区。）而工程应用向课程很少或者不出现在本科阶段 ，诸如计算机、电路、电机、机床等。

原因在于德国的双轨制教育体系，很大一部分青少年并不会选择进入大学学习，而是在「职业学校」和公司进行培训和专职教育。因此教育的功能职责有了清晰的分界：大学教育为科研工作储配人才，而职业教育为社会提供专业分工的技术力量。因此大学教育侧重基础理论扎实，而职业教育强调技术技能过硬。技术工程师的工作是大学毕业生替代不了的。

而国内高校扩招以后，职业教育的发展却不足，导致国内高校既要兼顾培养技术人才的职能，但同时又要满足培育科研力量的需要，课程设置难免青黄杂糅。

对于准备学技术工作的同学，大学伊始就被灌输了许多「用不上」的数学物理理论，困惑于学习的意义；而立志科研担当的同学，大学后期被填塞了更多「无处使」的技术路线方法，感叹于浪费的光阴。

但是，这一切的「用不上」和「无处使」就真的那么一无是处吗？这就可以谈到未来可能的发展方向上来。

未来可能的发展方向以及行业情况，机械专业适不适合你？

核心问题是，社会需要「全才」还是「专才」？科研、工程和项目一线需要「专才」推进，而管理、规划和统筹需要「全才」控局。但除非家庭有背景，毕业后可以直接被委以重任，大部分本科毕业生，无论工作还是读研，其实都是从一线工作起步，承担具体事务，因此此时暂需专精一项。

好在学习并不止步于本科，除了读研深造，就算选择工作，用人单位也会为应届毕业生提供入职的教育和培训，这就是所谓的专精化的过程。所以其实很多导师、公司录取时，并没有限定绝对的专业方向，有相关背景且学习能力强的同学都是合适人选。而在一线岗位上，随著任务涉猎越多，无论本科是否学习广泛，专一学科的学生也可以学到更广领域的知识，从而成长为「全才」。

把时间线放长，各专业都会经历从「专精化」再到「通识化」的过程，而在此过程中，本科专业无论专精还是广泛，都只是一个基石，最后的我们都是和本科专业无关的我们，但这不是专业的错，这也不是弯路，只是我们的成长。毕竟在风云变幻的时代，我们不能指望这区区几年的知识可以作老本啃一辈子。大可不必在「专精化」的过程中就为「知识无用」下好了结论。

所以发展方向没办法穷举尽，非技术向的如销售、咨询；技术向的，小到微系统、硅晶制备，大到航空航天技术和装备；从传统的工艺铸锻磨削，到兴起的3D列印增材制造；从实体的制造测试，到虚拟的数值运算、模拟模拟；从硬体电路电机，到软体信号、演算法和控制；从个体的检测品控，到系统的质量监管；从伊始的设计研发，到循环往复的迭代优化。。。机械大类包容万象，只是都需要专精化的进一步学习而已。转作程序员的同学也大有人在，这无非也可以看作「专精化」的一个方向之一，如果这算转行，那以上所有方向的「再学习」都是「转行」了吧。机械从来不狭隘，所以本不存在抱守「本行」。

不鼓吹情怀，也无需刻意强调实体经济制造业的重要性。

无可否认，程序员薪资待遇普遍比普通工程师好，而且程序员的市场需求短时间内不会饱和。当程序员，去美国学计算机然后留任互联网巨头工作，这自然是靠自己打拚的年轻人，获得比同龄人高一截收入，最稳妥的选择和策略。（金融行业如果没有背景关系、没跻身金字塔尖中的顶尖，或许反而没那么稳妥。）

务实来看机械大行业也不是一无是处，且不谈工业中有接近「计算机待遇」的行业——汽车产业，工程项目的有序性和长周期，往往决定了机械相关的工程师，加班和额外工作量相比程序员会更少。

总结：如果上大学目标就是毕业后尽快赚钱，且赚足够多的钱，不应该选择机械；如果看重更慢而灵活的工作节奏，或暂时没决定未来具体小方向，想给自己学习尝试不同领域知识后，留有更大的变更选择的余地，那么这锅大乱炖或许适合你。

最后，唯一夹带一点点私货：我另一篇关于对学习和享乐思考的文章。反正不是大V，不夹带肯定没人看了( ╯□╰ )谢谢捧场。

Yalding：致少年——认识你自己，理性 fight back?

zhuanlan.zhihu.com

贪生怕死莫入此门，升官发财出去左转。

专业本身没问题，问题在于中国经济太浮躁，制造业这种长期投资的产业被社会资本冷落，所以工作条件和机会相比其他专业要惨一些...

单从生产力本质上看，人类永远脱离不了制造业，制造业是实打实制造钱的地方，技术和实际生产创造一切资料，金融啊商业运作什么的只不过是钱的搬运工，如果社会资本都集中到那些搬运工手里，这样只能把资源总和越吃越少，最后还是靠制造业吃饭，所以制造业可能一时咸鱼，但绝不可能凉掉，

首先，我想说，「party is over」，什么意思，盛宴已过。

机械学得很杂，很难学精深，国内的那几本教材也是炒冷饭。而且国内的教学体系比较落后，都是几十年前的一套，已经跟不上时代需求了。

教学落后还是次要的，机械这行业发展了两百多年，现在已经算是夕阳产业，国内机械技术落后，附加值低，一些大型机械制造企业ROI可能只有4%，我实习时的公司产销量是业内全球第一，但技术远远不如海外同行，公司实质就是做成品的终端设计和组装，但决定核心技术的零部件来自海外供应商，就这样还对外号称掌握了多项核心技术。核心技术被国外掌控是什么下场看看今年的中兴、华为就知道了。

有人认为学机械可以去做现在比较火的无人车、机器人，确实很多高校机械系都在跟风研究这些热点，但关键技术不在于结构，演算法才是核心，比较企业给演算法工程师和机械工程师的薪资就明白。如果你想从事无人车和机器人，请去all in 计算机。机械研究生薪资不算难看是因为有能力可以转行CS、EE。

这个专业是可以培养全能型和尚的专业。

本人就是这个专业的…

专业50人

三朵花

你还能想什么。

另一方面，这个专业学的东西很多很多。

机械，电子，设计，制造，维修，检测…

可以说，如果家里的电器或者什么一些电子设备出点问题的话，这个专业出来的人，只要肯花时间，都能解决…

工作特别好找，起薪还可以，但是…但是，日后的增长并不明显…

我的回答希望能帮你

志愿填报篇

02年高考，填志愿的时候，因为我从小在一家汽车厂长大，就「一时冲动」的填报了「机械设计制造及其自动化」这一专业。当时的想法其实很简单：如果将来找不到工作的话，还可以回来「子承父业」。（最后这个想法终究还是没有实现，倒是我的另一个同学部分的实现了。为什么说部分的实现了呢，因为他的确学的也是这个专业，的确也回来工作了，但最后他还是跳槽去了另一家汽车企业）

从02年到现在，17年过去了，可以说，这个专业改变了我的一生。

当时这个专业好像还算是稍微有点冷门，我们班上有部分同学是被调剂过来的。那阵子中国刚加入WTO不久，「国际经济与贸易」这个专业火得不行，分数线也高得一塌糊涂，最后有一些同学没够国际经济与贸易的分数线，调剂到了我们这个专业。

寝室里有一个哥们，在上大学之前就爱玩电脑游戏（上大学之后也爱玩，基本上没上过什么课，最后理所当然的没有拿到毕业证），于是就想学跟计算机相关的专业，但是又不想学计算机专业（他老担心毕业以后会去卖电脑），看到这个专业名字后面有「及其自动化」几个字，觉得肯定要用计算机，于是就报了这个专业。

后来读研的时候寝室里一哥们，大学学的也是这个专业，因为他真的对汽车特别感兴趣，一心想学这一块并且从事这一块，于是也报了这个专业。（去年还见著他，现在他是某汽车公司研发的某部门部长了，挺优秀的说）

好像后来这个专业逐渐的火了起来。有的时候和学弟学妹们聊天，发现很多人都是高分进来的。所以专业这个冷和热也是看时候和情况的。实际上来说，工业永远都会是一个像中国这样一个大国的支柱产业，所以工程师是永远都会需要的。

学习篇

说实在的，很多课程当时并不理解为什么要学，很多都是在读研和工作之后才发现确实还挺重要的，因此在介绍的时候加了点我自己的看法，希望对学这个专业的学弟学妹们有点用。

公共基础课：

高等数学：理工科必修课程之一，考研必考课程之一，也是挂科率最高的课程之一。很多学机械专业的同学都不理解为什么要学高等数学。实际上翻开一篇比较尖端的机械方面的论文，发现里面都有很多数学——数学是所有自然科学的基础，高等数学也是机械类专业的基础。如果你想读研读博做研究，最好还是从学好数学开始吧。

概率论与数理统计：理工科必修课程之一，考研必考课程之一，也是很多人最不理解机械专业为什么要学的课程之一。实际上，在质量控制上面很多地方都要用到数理统计的内容，对机械专业来讲，总不能生产出来的产品质量不好吧？有志于从事跟质量管理相关的同学们一定要认真学。

线性代数：理工科必修课程之一，考研必考课程之一。为什么要学它，嗯，原因跟高数一样，尤其是在跟软体计算方面相关，包括CAD等等。

以上三门课在考研的时候是一起考的，就是数学。不过数学（一）包括的内容会多一些，一般也难一点。数学（二）包括的内容会少一些，一般也稍微简单一点。不过遗憾的是，大部分院校机械专业都要求考数学（一）。

另外还有一门复变函数与积分变换，也是属于数学范畴的，用途在非常广泛，比如说工程的测试分析里面要用到的频谱分析，就离不开它。如果以后想从事测试方面的工作，最好把这方面的理论工作准备好。

专业基础课：

画法几何与机械制图：机械专业的最重要的课程之一，总不能学了这个专业却连图纸都看不懂吧？尤其是在企业中，不仅仅能看得懂图纸，也要求能够画得了图纸。还记得在我第一份工作的时候，刚进去没多久单位就组织了一次全院的机械制图考试，目的就是要提高所有设计工程师的制图水平。我运气还算比较好考了我们部门的第一。（我们是电子电器部，跟一群电气的工程师比机械制图，也是有点胜之不武，呵……）

从画法几何与机械制图作为基础，现在至少还要掌握一到两门绘图软体（二维的或三维的），一般有Auto CAD、CATIA、UG、Pro/E等等。在国内二维的至少要掌握Auto CAD，三维软体各有各的优势，最好要能掌握一个，在设计工作中肯定都会用得上。从09年到15年，我在企业工作的时候几乎每天都得用到CATIA。不过意外的是，15年我参加招聘考试的时候居然考的是Auto CAD，虽然大学毕业9年了我几乎没用过它，却运气爆棚的考了第一。（我猜这些年用Auto CAD的人其实已经不多了，加上我记性勉强还行，所以就人品大爆发）

这里举了两个例子其实想说明的是，专业里面一些非常重要的基础课程和工具，最好能够熟悉熟悉再熟悉。当年我们有个同学在大四的时候花了5000块去专门培训Pro/E！后来他在工作中一直都用它！有的时候自己可能根本想像不到什么时候会用得上，就好比我那两次考试，一旦用上了可以说是改变一生也不为过。

此外还有三大力学：理论力学、材料力学、流体力学。光听名字就知道有哪些应用范围了。不过数学和力学等等其实都是主要作为基础课程，以后做研究都用得上，但是做应用的话就不一定。

计算机程序设计：这里有的学校学的是C语言，有的学校学的是VB。其实在我看来，各有各的好处。学C语言的话在以后做控制编程的时候很有用，我后来有段时间给DSP写过一点程序，主要用的还是C。我相信现在很多人开始接触单片机应该也是从C写起吧。（虽然我们那时候还学过一门汇编语言，个人觉得完全可以由每个人自己的兴趣去学，用的时候还真不一定用得上）。而VB相比C来说更容易学一些，同时学VB还可以拿来当初级版的Matlab来用，做分析出图啥的都还不错。

自动控制原理（有的也叫控制工程基础）：其实主要学的还是数学！但的确是自动控制的基础理论。这个我学了三遍，大学学了一遍，读研的时候学了一遍（我导师就是上这个课的），最后觉得还不够，自己在图书馆里借了一本书（国外的教材）又学了一遍。在这里真的想吐槽一下，国内的这个教材编的真心没有国外的那个教材好，光注重数学方面的内容了，对于和实际之间的联系真心不够，而国外的那本教材则从一个一个具体的案例入手，一步一步的讲怎么分析的，真心受益良多。

专业课：

机的部分：有机械原理、机械设计、工程材料、公差与技术测量、机械制造技术基础、机械制造装备设计、材料成型技术、冲压工艺及模具设计、塑性成形工艺与模具设计等等。

电的部分：有电工技术、电路与电子学、数字电路与微机原理、单片机、汇编语言等等。

机电结合的部分：有机电传动控制、信号处理及测试技术、数控技术、液压传动等等。

这些专业课的专业性都比较强，其实光看名字大致能够想像得到具体应用在哪些方面。实际上每个院校开设的专业都各有各的特色，甚至还有各自不同的方向。

此外还有各色各样的课程设计和实习：机械制图测绘（我记得当时好像是用的网格纸不用工具直接用笔现测现画图），计算机图形学实验（就是前面讲的绘图软体）、机械原理课程设计、机械制造课程设计、机械设计课程设计（经典的设计减速箱，很多同学都经历过的），塑料模具课程设计、冲压模具课程设计，CAD/CAM课程设计、金工实习，生产实习，毕业设计等等。

实话实说，这些课程在学的时候真的很枯燥，当时我自己也不知道学了这些有什么用，甚至有很多课程在我后来的工作中几乎从来都没有用过。但是，因为这个专业的就业面实在是太广了，很多时候可能几门课程的内容就够工作的时候用一辈子了，如果你遇到了一份需要用到某一课程知识的好工作却偏偏自己一点都不懂就很尴尬了。当然，大学时候最重要的是建立起一个知识体系，不一定要把所有的知识都背下来都记下来，等到工作的时候发现自己需要用到哪一方面的知识，能够迅速的捡起来才是最重要的。

顺便说一下，当年学这些课程我也学得够呛。成绩也一般，大多在七八十分左右（刚又去翻了一遍自己的大学成绩单，呃，看到大学毕业十三年了还带著自己的电子成绩单到处跑的我也是醉了），自己觉得算是半个学渣吧。大四那年去一个公司应聘，面试官拿出上一个应聘者画的图纸和工艺流程，让我挑错。一开始心还是有点慌，后来静下心来还真的慢慢挑出来了七八个地方。怎么说呢，我觉得学这个专业吧好像就像是学一门手艺一样的，学的时候不知道自己学会了啥，到用的时候静下心来会发现已经学会了的手艺是不会丢失的。

院校篇：

全国开设了机械工程专业的院校非常非常之多，毕竟工业是支撑一个国家极为重要的一极。具体的排名可以参见最新的由教育部学位与研究生教育发展中心发布的「全国第四轮学科评估」结果，关于机械工程方面的摘录如下：