大学专业选择介绍:机械类专业中的新工科-增材制造工程专
发布时间: 2023-07-11

我在前一篇文章

《中国增材制造产业(3D打印)发展与人才需求状况》

中,从产业发展趋势角度,分析增材制造产业是个发展前景很好的新兴产业。文中提到,国际增材制造权威研究机构Wohlers Associates增材制造产业报告指出,全球增材制造行业的年均增长率为20.4%,目前人才缺口有20万人左右。引用中国增材制造产业联盟统计的分析数据,中国的增材制造人才结构比较特殊,两头尖中间小,即本科生占比少,硕博与大专学历所占比重大。因此,如果您家在增材制造产业链集聚地,比如广东、江苏、川渝等,那么选择增材制造工程专业,实现本地本科就业,伴随新型制造产业的膨胀发展,占据行业前锋,实现人生梦想也是可以的。

3D技术,助力精准医疗

一、增材制造工程专业的学习内容与就业方向的关系。

增材制造,不同于于传统的加工方法,这是一种通过软件控制自动化机构实现材料累加的制造方法,可以制备传统方法无法制备的复杂构件。在《教育部普通高等学校本科专业目录(2022)》中,把增材制造工程专业放在机械类专业中招生,作为新工科专业,又是交叉学科,涉及到的学科专业知识比较多。

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哈工大增材制造工程专业

以哈尔滨工业大学为例。哈工大的的增材制造工程专业(智能3D打印)没有列出具体课程,但在专业介绍中是这么说的:增材制造工程专业融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术,以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,获得实体物品的制造技术。

从中可以看出,增材制造工程专业是以数理基础,智能控制、材料科学与工程基础为核心的知识体系。涉及到的具体学科专业知识,涵盖机械、材料、电子、电气自动化,以及智能控制的计算机软件等相关专业知识。增材制造工程专业但重点与难点应当更偏向硬件方向。像哈工大这类层次院校培养出来的人才,应当是增材制造产业链中的高端人才,主要在研发机构 。对应岗位往往是拿高工资的材料/工艺/软件系统开发工程师。因此,如果想在本科阶段学好学精这个专业是很难的。当然,也不是说本科毕业的就与高薪无缘,对于蓝海市场,业务销售岗位也是收入可观的。

增材制造产业链人才结构

各个学校由于学科学术支撑背景不一定,同样是增材制造工程专业,由于增材材料的不同,应用方向不同,研究方向更是百花齐放,学习内容肯定也会各有侧重,这在下文会提及。

如果是应用型大学的增材制造专业,或者有些学校的增材制造专业是“卓越工程师教育培养计划”试点专业,学习内容就不是研发,而是侧重于技术运用,课程内容就简单多了。对应岗位是增材制造产业链中的应用工程师或机械工程师。下面我们以四川工程职业技术学院为例,这所大学是高职,所招收的专业名称叫增材制造技术,更偏向于应用型专业,学习内容就比较简单。如果对增材制造工程专业不熟的朋友 ,可以搜索这个学校的增材制造技术专业视频讲解,讲得很细。

四川工程职业技术学院的增材制造技术专业

二、注意各大学的增材制造工程专业研究的学科方向不同。

增材制造工程专业作为特设的交叉学科,涉及到的知识范围广泛,就目前而言,增材制造工程专业本科毕业生目前非常少,就业情况没有统计。但是按常理推测,既然增材制造要用到材料、软件控制、机械制造学科知识的交叉应用,而这三方面学科知识本身就很深厚,比如材料类专业的同学就是读到硕士毕业,也很难说完全适合市场行业要求。因此,增材制造工程专业要考研深造,往细分方向钻研,才能真正地占据行业前排(研发岗)拿高薪。

但是各个院系的研究方向可能会不一样。在本科报考时一定要了解所报学校的侧重方向是什么,这样才能为自己今后的考研升学、就业作好人生规划。如,学校的增材制造工程专业是3D打印与材料结合方向,还要具体区分这里的”材料“具体是金属材料还是高分子材料或者其他材料的不同;如果专业是3D打印技术与工程机械的结合,还是3D打印技术与航天航空方向的结合;是3D打印与生物医学方向还是与3D打印与土木建筑的结合,等等。简单举例来说,如您想往医疗器械发展,就要选择大学院校专业是3D打印与生物医学结合方向的,如果您报的是华中科技大学的增材制造工程专业,那人生发展方向就南辕北辙了。

3D打印在世界各国都取得不同方向的发展,德国3D打印人造肉

我在网络上收集了部分知名大学增材制造工程专业,研究生近年的研究侧重方向,供大家参考:

1.清华大学机械工程系在研究生阶段研究的是偏向生物3D打印,材料学院研究的是偏向陶瓷打印,在建筑学院研究的是偏向建筑打印。

2.复旦大学高分子科学系卢红斌团队,研究的侧重偏向是打印装备、石墨烯气凝胶;材料科学系梁子骐教授与同济大学声子学与热能科学中心周俊合作,研究的是偏向打印热电材料成型。

3.上海交通大学戴尅戎院士、王成焘教授,研究侧重的是偏向于个体化3D打印人工关节研究和临床应用。

4.华中科技大学材料科学与工程学院的史玉升团队,研究的侧重偏向是选择性激光烧结,而张海鸥教授的则是偏向微铸锻金属打印。

5.北京航天航空大学材料科学与工程学院的王华明院士,研究的侧重是偏向航天航空金属打印。

6.西安交通大学2017年就有开设机械工程3D打印国际菁英班。机械工程学院卢秉恒(院士,被誉为中国3D打印之父,业界大佬),李涤尘教授研究的偏向是航空航天机械,王铁军教授研究的侧重方向是水凝胶打印。

7.西北工业大学材料学院激光制造工程中心黄卫东教授,研究的侧重偏向是航空航天军工。

8.华南理工大学杨永强教授,研究的侧重偏向于金属激光选区熔化快速成型技术、粉末粘结技术、机器人送丝技术。

9.北京工业大学3D打印技术研究中心陈继民教授团队,研究的是数字化医疗3D打印技术

10.南京航空航天大学材料科学与技术学院顾冬冬教授,发明激光3D打印复合材料熔池内增强相与熔体界面传热传质的模拟方法,在轻质高强铝基复合材料、陶瓷增强高温合金复合材料等新材料选区激光熔化境 材制造领域取得的研究进展。

11.大连理工大学的姚山教授,研发了PIPR轮廓失效激光快速成型方法;电子信息与电气工程学部生物医学工程系王洪凯副教授团队,发明医疗影像3D打印建模软件。

12.河北工业大学土木与交通学院马国伟教授,研究的是建筑3D打印。

13.杭州电子科技大学徐铭恩教授团队,研究的偏向侧重于生物3D印机。

14.深圳大学机电学院劳长石教授和陈张伟教授,研究的是偏向于先进增材制造、微机电及能源存储和纳米光学三个研究方向。先进增材制造研究系统、软件及材料,可用于医疗陶瓷铸型和光敏树脂材料等。

15.中北大学材料学院白培康教授,研发桌面机和PS粉末打印机以及光敏打印设备。

据说,福建曹德旺办的福耀科技大学(传说2023年会招生),听说也会开设3D打印专业,方向是砂型3D打印领域。

其他院校就不一一列举了,如果有志于报考增材制造工程专业的考生,可以按照自己的高考分数,规划好自己的职业方向。对于一些材料、机械等方向准备考研的同学,有兴趣的也可以跨考增材制造工程专业,换个赛道,改变自己的职业与人生方向。但本文只是参考,在报考前,一定要进入学校网站查清楚。

产业中的男女比例,这个比例比传统机械制造企业更合理

这个专业女生从业者也挺多的(找对象比机械男更容易 )。作为一个新兴工科,整个产业链还未成熟,小众窄口径专业,如果您觉得有兴趣,并且能承担得住自主创业的风险。那可以选择这个专业。

如果权衡后,想读增材制造工程专业,可以翻看我前文

《中国增材制造产业(3D打印)发展与人才需求状况》



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