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报考热度较高的32个工学类专业解读

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一、
万物分析的大数据


专业解析


什么是大数据?

进入互联网时代,中国的网民人数已超7亿,大数据的应用涉及到生活的方方面面。例如,你在网站上买书,商家就会根据你的喜好和其他购书者的评价给你推荐另外的书籍;手机定位数据和交通数据可以帮助城市规划;甚至用户的搜索习惯和股市都有很大关系。

在谈到大数据的时候,人们往往知道的就是数据很大,但大数据≠大的数据。对外经济贸易大学信息学院副院长华迎教授介绍:“现在的大数据包括来自于多种渠道的多类数据,其中主要来源网络数据。数据分析不是新的,一直都有,但是为什么叫大数据呢?主要是因为网络数据的格式、体量、价值,都超出了传统数据的规模。对这些海量信息的采集、存储、分析、整合、控制而得到的数据就是大数据。大数据技术的意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于对这些数据进行专业化处理,通过‘加工’实现数据的‘增值’,更好地辅助决策。”


数据科学与大数据技术专业

本科专业中和大数据相对应的是“数据科学与大数据技术”专业,它是2015年教育部公布的新增专业。2016年3月公布的《高校本科专业备案和审批结果》中,北京大学、对外经济贸易大学和中南大学3所高校首批获批开设“数据科学与大数据技术”专业。随后第二年又有32所高校获批“数据科学与大数据技术”专业。两次获批的名单中显示,该专业学制为四年,大部分为工学。

“数据科学与大数据技术是个交叉性很强的专业,很难说完全归属于哪个独立的学科。所以,不同的学校有的是信息学院申报,有的是计算机学院牵头申报,有的设在统计学院,还有的在经管学院。像北京大学这个专业是放在理学下,授予理学学位。大多数是设在工学计算机门类下,授予的是工学学位。”华迎教授说:“数据科学很早就存在,是个比较经典的学科,现在和大数据技术结合形成了这个专业。目前教育部设定的本科专业名称为‘数据科学与大数据技术’,专科名称是‘大数据技术与应用’。”


数据科学与大数据技术学什么?

以对外经济贸易大学该专业为例,专业知识结构包括数学、统计、计算机和大数据分析四大模块,具体课程设置如下:

数学:数学分析一、数学分析二、高等代数、离散数学。统计学:概率论与数理统计、多元统计分析、随机过程。计算机:数据结构、计算机组成原理、操作系统、数据库系统原理、C++程序设计、Java程序设计、Python与大数据分析、科学计算与Matlab应用、R语言等。大数据分析:数据科学导论、机器学习与数据挖掘、信息检索与数据处理、自然语言处理、智能计算、推荐系统原理、大数据分析技术基础、数据可视化、大数据存储与管理、大数据分析实践等课程。

华迎教授介绍:“数据科学与大数据技术是一门实践性很强的新兴交叉复合型学科,无论是开设在哪个学院下,数学、统计学、计算机三大块课程是必须得有。各高校在这几门背景学科的基础上,交叉融合其他的专业知识技能。如我校在数学、统计学、计算机知识体系模块中又增加了体现学校特色的财经类行业应用和外语模块,以提升学生的行业应用能力和国际化水平。根据各校偏重的专业方向,课程设置有所差异,感兴趣的同学可以具体查看各校的专业和课程设置情况。”


专业与就业


行业增速快 人才缺口180

随着移动互联网和智能终端的普及,信息技术与经济社会的交汇融合,引发了数据迅猛增长。新摩尔定律认为,人类有史以来的数据总量,每过18个月就会翻一番。而海量的数据蕴含着巨大生产力和商机。

2011年至2014年四年间,我国大数据处于起步阶段,每年均增长在20%以上。2015年,大数据市场规模已达到98.9亿元。2016年增速达到45%,超过160亿元。预计2020年,我国大数据市场规模将超过8000亿元,有望成世界第一数据资源大国。但数据开放度低、技术薄弱、人才缺失、行业应用不深入等都是产业发展中亟待解决的问题。

根据领英发布《2016年中国最热职位人才报告》显示,有六类热门职位的人才当前都处于供不应求状态,稀缺程度各有不同,其中,数据分析人才的供给指数最低,仅为0.05,属于高度稀缺。

中国商业联合会数据分析专业委员会资料显示,未来3至5年,中国需要180万数据人才,但截至目前,中国大数据从业人员只有约30万人。同时,大数据行业选才的标准也在不断变化。初期,大数据人才的需求主要集中在ETL研发、系统架构开发、数据仓库研究等偏硬件领域,以IT、计算机背景的人才居多。随着大数据往各垂直领域延伸发展,对统计学、数学专业的人才,数据分析、数据挖掘、人工智能等偏软件领域的需求加大。


大数据主要就业方向

2015年9月国务院印发《促进大数据发展行动纲要》,系统部署大数据发展工作。《纲要》明确提出了七方面政策机制,其中第六条就是加强专业人才培养,建立健全多层次、多类型的大数据人才培养体系。目前,大数据主要有三大就业方向:大数据系统研发类、大数据应用开发类和大数据分析类。具体岗位如:大数据分析师、大数据工程师等。

“大数据分析师是用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析,强调的是数据的应用,侧重于统计层面内容会多一些。比如做产品经理,可以通过数据建立金融模型,来推出一些理财产品。而大数据工程师则侧重于技术,主要是围绕大数据平台系统级的研发,偏开发层面。”华迎教授介绍:“我们把大数据分析在业务中使用的流程总结起来,分为以下几个步骤:数据获取和预处理、数据存储管理、数据分析建模、数据可视化。在这个应用流程中,毕业生可以根据自己的兴趣和特长,在不同的环节选择就业。”


报考指南


院校开设情况

教育部关于公布2015年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知

教育部关于公布2016年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知

在“教育部2015年度普通高等学校本科专业备案和审批结果”中北京大学、中南大学、对外经贸大学成为首批开设 “数据科学与大数据技术”本科专业的高校,随后中国人民大学、北京邮电大学、复旦大学等32所高校成为第二批成功申请该专业的高校。目前,我国已有35所高校获批“数据科学与大数据技术”本科专业,第三批申请结果也即将公布。

数据科学与大数据技术是个交叉性强、跨学科的专业,很难说是完全归属与那个独立的学科。高校牵头申报的学院不同,培养重点和授予的学位可能不一样。因为课程来自于不同的学院,也有高校是联合一些学院单独成立机构来申报。从名单可以看出,在大部分开设院校中该专业都属于工学类,有个别院校将其归属在理学门类,授予理学学位。

有志于学习数据科学与大数据技术专业的学生,可以从大学的传统优势领域和行业背景考虑选择。比如,复旦大学的大数据技术本科专业是设在大数据学院下;北京大学是在数学院开设了该专业,偏数学的内容更多一些。对外经济贸易大学该专业设在信息学院,因为财经是学校传统优势,专业还会偏重经济、金融等相关学科领域的知识。


录取分数不低

从2017年数据科学与大数据技术专业的录取情况看,该专业的录取分数还是比较高的。以对外经济贸易大学和重庆理工大学为例,2017年对外经贸大学数据科学与大数据技术专业在京理科一批录取最高分653分,最低分646分,平均分650分,平均分高出北京一本批次线113分。

重庆理工大学理学院院长李波介绍,学校理学院有金融数学、数学与应用数学、信息与计算科学、应用统计学、应用物理学、新能源科学与工程专业,数据科学与大数据技术是2017年获批后开设的。尽管该专业属于本科二批招生,但首批数据科学与大数据技术专业所招73名学生的平均分超一本线20分左右,并且第一志愿录取率达百分之百。


只招理科生 注意大类招生

考生报考时要注意,目前获批开设的院校并非在所有省都有招生计划,还有的高校是按大类招生。如北京邮电大学该专业2017年本科就是按计算机大类招生。随着各省高考改革的实施,越来越多的省份加入新高考的序列,未来会有更多的高校施行按大类招生。

值得注意的是,数据科学与大数据技术只招理科生,但女生的比例并不低。据华迎教授介绍:“第一年招生时,我们以为这纯工科专业绝大部分都会是男生报考,录取后发现女生还是很多的,女生比例大概占了这个专业总人数的一半儿。” 重庆理工大学2017年的首批73名学生中,男生45人,女生28人,女生比例占总人数38%。

 

二、
信息安全:互联网时代的安全卫士


阳光高考稿件 作者:霍秀萍 


近年来随着信息化技术的飞速发展,信息安全问题已经影响到我们的日常生活甚至国家安全。病毒、恶意代码导致的计算机和手机等设备瘫痪、个人信息的无故泄露、各种电信诈骗手段、窃取银行卡账号密码等事件屡见不鲜,以致于造成了严重的政治影响和经济损失。

在网络信息技术高速发展的今天,信息安全变得至关重要,甚至已成为全球国际事务的重要话题。为此,我们特别采访了中国科学技术大学信息科学技术学院张卫明教授来谈一谈信息安全专业。


专业解析


什么是信息安全?

信息安全,听起来 “高大上”,似乎有点高深莫测,实际上我们一点也不陌生。在信息化的今天,我们接触到的信息安全实例比比皆是。比如我们日常使用的智能手机的指纹锁,身份证办理时录入的指纹,拥有 “黑科技”的虹膜识别技术,支付宝等软件在线交易时生成的动态验证码,电脑上的防火墙等。信息安全,简称信安,是指保持信息的保密性、完整性、可用性以及真实性、可核查性、不可否认性和可靠性等。

据张卫明教授介绍,信息安全是研究信息获取、存储、传输和处理中的安全保障问题的一门学科。主要学习和研究密码学理论与方法、设备安全、网络安全、信息系统安全、内容和行为安全等方面的理论与技术,是集数学、计算机、通信、电子、法律、管理等学科为一体的交叉性学科。


信息安全专业学什么?

核心课程:程序设计与问题求解、离散数学、数据结构与算法、计算机网络、信息安全导论、密码学、网络安全技术、计算机病毒与防范等。

主要实践课程:密码学实验、网络安全技术实验、计算机病毒与防范实验、数据结构与算法课程设计、计算机原理课程设计、数据库系统原理课程设计、计算机网络课程设计、操作系统课程设计、信息安全课程设计等。

以中国科学技术大学为例,信息安全专业是高度融合的学科,其课程特点是偏重计算机和数学。计算机类课程有:操作系统、数据库基础、计算机网络、编译原理和技术、网络安全、计算机安全等;数学课程有:近世代数与数论、数理逻辑与图论。

全国开设信息安全专业的高校,课程设置依据各自情况可能会略有不同。

在2012年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》中,信息安全专业属于工学中的计算机类,专业代码为080904K,是国家控制布点专业,可授予工学或理学或管理学学士学位。比如山东大学信息安全专业授予理学学士学位,北京邮电大学则授予工学学士学位。


专业与就业


阳光高考信息平台数据显示,信息安全专业全国普通高校毕业生规模在4500-5000人,最近几年全国本科生就业率在80%-85%,处于中上等水平。


人才匮乏致产业缺血

网络安全形势日益严峻,相关行业人才匮乏并非中国特色,已是全球性问题。美国原国家网络安全教育计划主任恩内斯特·迈克杜菲介绍,他们曾做过一个调查,2/3的被调查者认为信息安全人才太少。专业保险商Hiscox Insurance最新发布的报告显示,美国、英国和德国只有不足半数的企业做好了应对网络攻击的准备。

据相关资料数据显示,当前我国重要行业信息系统和信息基础设施需要各类网络信息安全人才还将以每年1.5万人的速度递增。近3年来,我国高校学历教育培养的信息安全专业人才仅有3万余人,而网络安全人才总需求量则超过70万人,缺口高达95%。

据电子科技大学成都学院网络空间安全研究所副所长、云计算科学与技术系副主任彭光辉教授介绍,我国仅信息安全一年就需要140万人,成都一年信息安全人才缺口约5000人,而成都学校培养的人才仅几百人。在全国范围来看,目前我国高等学校每年培养的信息安全人才不足1.5万人,缺口很大。

据中国科学技术大学张卫明教授介绍,从2015年开始,信息安全行业迎来实质性的增速拐点,从平均18%左右提升到25%-30%。2017年我国信息安全市场总规模有望超过450亿元,而我们全国现在每年培养的信息安全专业毕业生不足1万人,缺口是巨大的。


信息安全产业迎政策利好

近期,我国出台的多项“十三五”规划均提出大力推动信息安全产业发展。《信息产业发展指南》提出,工业信息安全方面将建立工业信息安全管理体系,完善工业信息安全检查评测和信息共享机制,推动开展安全检查、漏洞发布、信息通报等工作,营造安全的工业互联网环境。《大数据产业“十三五”发展规划》提出,到2020年数据安全技术达到国际先进水平,国家数据安全保护体系基本建成,大数据相关产品和服务业务收入突破1万亿元,年均复合增长率保持30%左右。《软件和信息技术服务业“十三五”发展规划(2016-2020年)》提出,强化核心技术研发和重大应用能力建设,加快关键产品和系统的推广应用,到2020年信息安全产品收入达到2000亿元,年均增长20%以上。《信息通信行业“十三五”发展规划》也提出,到2020年网络与信息安全综合保障能力全面提升。同时,网络数据保护体系构建完善,并有力带动网络与信息安全相关产业发展。

另外,即将在今年正式实施的《网络安全法》第二十条也明确规定:“国家支持企业和高等院校、职业学校等教育培训机构开展网络安全相关教育与培训,采取多种方式培养网络安全人才,促进网络安全人才交流”。

从总体上看,我国网络安全人才还存在数量缺口较大、能力素质不高、结构不尽合理等问题。因此,在国家强力政策推动及金融、电信等领域订单快速提升的双重作用下,未来几年信息安全行业将继续维持较高的增速快速发展。


信息安全专业需要四类人才

在网络化时代下,信息安全专业就业面相对较宽。毕业生可在政府机关、国家安全部门、银行、金融、证券、通信等领域从事各类信息安全系统、计算机安全系统的研究、设计、开发和管理工作,也可在IT领域从事计算机应用工作。

据张卫明教授介绍,目前我国社会对信息安全专业人才的需求大体可分为如下四类:第一类是研究开发型人才,这种需求主要来自于信息安全的专业机构、科研院所、高等院校、大型企业中的信息安全研发机构;第二类是技术开发人才,这种需求主要来自于提供信息安全产品和信息安全系统服务的各类单位;第三类是信息安全服务人才,这种需求主要来自于广大事企业单位和政府部门;第四类是信息安全管理人才,这种需求主要来自于党政部门、各级互联网管理部门、事企业单位的网站管理部门。

张教授介绍说,信息安全专业多学科融合的特点使得学生在深造方面有更好的可选择性与可塑性。比如中国科学技术大学信息安全专业的毕业生,出国读研可以申请信息安全、计算机、电子信息类的方向。近三届本科毕业生中,约70%选择在国内外高校、科研院所继续深造,出国(境)留学的本科毕业生中,大多数被卡内基·梅隆大学、斯坦福大学、耶鲁大学和加州大学伯克利分校等世界名校录取;境内继续深造可选择中科大相关院系(信息学院、计算机学院、数学学院和物理学院)、微软亚洲研究院、中科院信息工程所、计算所、软件所,以及国内其他高校、科研机构,保研率高达46%左右。直接参加工作的毕业生中约50%工作单位为高等教育单位、国有企业、科研设计单位,约50%的工作地点在北京、上海。


报考指南


阳光高考信息平台统计数据显示,目前全国共有94所本科高校开设信息安全专业,其中综合实力较强的有中国科学技术大学、武汉大学、上海交通大学、北京邮电大学、山东大学、西安电子科技大学等。


不同院校培养人才各具特色

北京航空航天大学信息安全专业设在数学与系统科学学院,学院按照“数学类”大类招生,采取“3+1”的培养方式,第四年选修特色课程。数学学院有四个主要的专业方向:数学与应用数学、信息与计算科学、信息安全和统计学,以及与此相关的诸多研究方向,如实分析、复分析、数论、动力系统、图像处理、信息安全、数理统计、并行计算、系统控制、多智能体控制、微分方程数值解、计算流体、优化等。

北京邮电大学信息安全专业设在计算机学院,2002年开始招收本科专业,2007年成为全国首批国家级特色专业,2011年被教育部批准为首批国家卓越工程师计划的试点专业。该专业强调与行业企业联合培养实践能力,拥有灵创科技园、国家级工程实践教育中心等实践基地和“灾备技术”国家工程实验室。拥有密码学和信息安全硕士点(1993)、博士点(1998)及博士后流动站,可为本科生提供继续深造的机会。

山东大学信息安全专业设在数学学院,学院按照“数学类”大类招生,由数学各学科、计算机科学、信息科学与信息通讯科学等交叉渗透而形成,具有独特的理论体系与技术。在“Hash和分组密码”研究方面具有突出的专业优势,在“数论代数安全计算”和“公钥密码算法的分析”方面处于国内先进水平。

中国科学技术大学信息安全专业设在信息科学技术学院,主要培养学生掌握密码基础理论和技术方法,掌握信息系统安全、网络基础设施安全、信息内容安全和信息对抗等相关专门知识,并具有较高网络空间安全综合专业素质,成为具备信息系统分析与综合集成、工程设计与实际运用、安全策略制订与监控管理的基本能力的高素质专业人才。


数学功底要好

从以上举例的四所高校院系设置可以看出,信息安全专业和数学、计算机等学科联系紧密,是个高度融合的学科。

以中国科学技术大学为例,信息安全专业需要学习数学、计算机、通信、电子等多方面的知识。尤其需要较好的数学和计算机基础。例如数据结构与算法则需要线性代数、离散数学等数学功底。


动手实战能力要强

网络安全行业非常强调动手能力,讲究人与人的技术对抗,非常需要具备实战对抗能力的安全人才。据毕业生小张介绍说,在校期间主修的信息安全专业,多以理论为主,实践操作很少。毕业工作后,发现知识早已过时,不得不从头学起。建议报考该专业学生在校学习时要多动手操作实践,要有较高网络空间安全综合专业素质,较强的实践能力和创新能力。


注意身体要求

信息安全属于计算机类,需要符合国家高考对考生的基本身体要求,具有良好的身体素质和心理素质。部分高校在招生章程中注明了不予录取的情况,比如暨南大学备注“本专业色盲、色弱者不予录取”。当然有些学校在报考时,要求并不是那么严格,考生在报考前,一定要看清《普通高等学校招生体检工作指导意见》中的相关规定,注意阅读各高校招生章程中的具体要求,或直接咨询高校。

 

三、
工程力学:工程科学和技术的基础


作者:长安大学理学院 邓庆田 

 

“力学位于工程、材料科学、地球物理以及宽广的应用科学和技术方面教育和研究活动的轴心。”——中国力学学会年度报告

我国的近代力学事业始于20世纪50年代,既是具有传统优势的学科之一,也是一门独立的重要学科。工程力学以工程和自然界的真实介质和系统为研究对象,成为众多门需要精细化、机理化描述的应用科学和工程技术基础。如复杂地质环境下道路交通建设急需土力学、断裂力学理论的突破;可持续性发展、污染治理的需求呼唤着环境力学的兴起;虚拟制造需要借助于计算力学和材料工艺力学的新进步;工程结构可靠性依赖于故障诊断学、宏微观破坏力学、智能结构力学和主动控制理论的新应用;新材料的研制需要发展微细观力学和计算材料学;环境灾害预报与防治有赖于灾害力学的研究进展;载人航天和民用飞机的发展依赖于实验和计算空气动力学。

那么,处于如此重要地位的工程力学是个怎样的专业,就业情况和未来发展如何呢?我们一起从以下几个方面来了解一下吧!


专业解析


什么是工程力学?

在早期的工程项目中,人们发现一些工程会出现变形、裂纹、断裂等不同问题,直到设计人员将这些问题交给力学专业的人员来解决,这样就萌生了工程力学专业。之后人们发现将力学思维融入到工程设计之中,工程项目会避免很多问题。于是力学和工程紧密结合在了一起。

工程力学(Engineering Mechanics)就是力学和工程实际的紧密结合,以理论、实验和计算机仿真为主要手段,研究和解决工程中的与力学相关的振动、变形、断裂、疲劳、破坏等等问题,涉及航空、航天、建筑、机械、汽车、造船、环境和生物医学等诸多领域。

工程力学源于力学,与实际紧密联系,工程给力学提出问题,力学的研究成果为工程解决问题改进设计。有很多人认为力学是包含在物理学中的,这是个误区。在现代,工程力学是独立于物理学的一门自然科学。进入21世纪,工程力学在航空航天、高速铁路、土木工程、船舶海洋工程、机械工程、能源工程等众多工程领域均有广泛的应用。


工程力学专业学什么?

工程力学是一门将力学理论与工程实际相结合的专业,具有很强的理论及实践性,通过工程建模、数值分析和实验研究的手段,分析和解决工程中设备和结构安全运行和失效相关的力学问题。因此,工程力学专业培养具备力学基础理论知识、计算和实验能力,能在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。

为满足这一培养目标,高校的工程力学专业通常会开设高等数学、线性代数、大学物理、机械制图、理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学、实验力学、振动力学、塑性力学、有限单元法等力学理论课程,为以后就业或继续深造打下坚实的基础。

不同高校考虑到自身的行业背景和优势专业,还会相应设置一些特色课程,比如长安大学会结合土木专业开设:动态测试与数据采集技术、结构分析软件应用、土质学和土力学、结构设计原理、桥梁工程、路面路基工程等课程。

除了上述基础课和特色课程之外,工程力学专业还包括相当数量的实践环节,如金工实习,软件结构设计、结构振动测试课程设计等。


专业与就业


作为工程科学的基础,工程力学专业毕业生在几乎所有工程领域都有用武之地。随着国家“一带一路”、长江经济带、京津冀协同发展三大区域性经济发展战略的推进,国家基础设施建设、机械制造、航空航天等各行业都将面临从“制造”到“创造”的转型,而行业中的力学问题更是为工程力学专业学生提供了广阔的就业和发展前景。

根据阳光高考信息平台公布的数据,工程力学专业每年全国普通高校毕业生规模在3500-4000人,最近三年全国就业率保持在85%-90%。以长安大学为例,该专业就业率稳定在93%以上,近五年来就业去向主要包括:土建、机械、水利、交通、航空航天、教育机构等六大方向。保研率在10%左右,考研率在30%左右。毕业生就业形势良好,是近年来高就业率、高就业质量的代表专业之一。

工程力学专业毕业生可以从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学等方面的工作。就业方向主要有三类:

一、学校和科研单位或继续深造:工程力学毕业生有相当大的比例选择继续深造和出国留学,每年该专业约40%左右的毕业生选择保送或者考取国内985及211院校的硕士研究生,这类学生毕业后一般会选择留在科研院所继续相应的科研和教学工作,为推动我国工程力学理论发展、培养力学人才提供助力。

二、有行业特色的国企或设计院:国企和设计院是工程力学专业毕业生就业的主流方向。当前,我国高等院校由于本身背景不同,培养出来的工程力学毕业生也具有不同特色,进入的单位行业特色也有所不同。以交通土建为特色的工程力学学生首选交通建设部门,如中建、中交、中铁、中国路桥、高速公路集团等;以设计制造为特色的学生则首选设计部门,石油石化装备工程有限公司等。

三、外企:有一部分毕业生们根据自身兴趣和所学知识领域,进入外资企业从事与工程力学相关的工作包括有限元计算、优化以及软件开发等。


报考指南


不同院校培养方向各具特色

阳光高考信息平台的数据显示,截止目前,全国共有80余所本科高校开设工程力学专业,其中包括清华大学、北京大学、西安交通大学、长安大学、中国矿业大学、北京理工大学、同济大学、河海大学等多所“985”高校和行业特色型“211工程”大学。

考生如想报考工程力学专业,需仔细了解各院校招生专业目录、专业设置等信息,结合自身情况选择心仪院校。国内各高校对工程力学专业的定位有所区别,会根据各自学校的优势而定位。例如:以长安大学为代表的交通土建领域;以清华大学、同济大学等为代表的建筑领域;以上海交大、西安交大等为代表的机械领域;以哈尔滨工业大学、西北工业大学等为代表的航空航天领域,以河海大学等为代表的水利领域等等。

详细来看,同济大学工程力学专业设在航空航天与力学学院,专业历史悠久,师资力量雄厚。专业传统优势方向“结构工程”是瞄准土木工程、车辆工程、航空航天工程等行业对于“力学工程师”高级专门人才的需求。

长安大学工程力学专业设在理学院,结合交通运输、国土资源和住房与城乡建设的行业背景,有鲜明的特色和优势。该专业主要培养面向公路、铁路、工民建以及机械等行业的高级工程科学技术人才。

河海大学工程力学专业设在力学与材料学院,工程力学专业是学校最早的专业之一,为国家特色专业和江苏省品牌专业。依托河海大学力学、水利和土木等特色,培养能够在水利、土木等领域从事有关核心工程力学问题的分析、计算、试验和研究的高级专门人才。


报考注意大类招生和选考科目

工程力学是一个“宽口径、厚基础”的专业。同学们在专业学习过程中,数学知识运用较多,数学基础好的同学学习力学有一定优势。在今年新高考选考科目中,很多高校都把物理、数学作为该专业的选科科目。另外,现在越来越多的高校进行大类招生,招生专业可能包含在“土木类”“机械类”或“实验班”中,入学后再根据学生的兴趣和学习情况,分流到具体的专业。考生在报考时一定要注意。

 

四、
新能源材料与器件:破解能源危机与环境问题的金钥匙


阳光高考稿件 作者:姜殿军 

 

人类的活动、经济的发展都离不开能源。我们对能源的需求远远超过以往时代,并且还在持续快速增长。石油、煤炭等化石燃料都是不可再生的,而且过度开发利用产生了当前的环境污染问题。据某些科学家估计,地球上现存的化石能源很快就会消耗殆尽。“能源危机” 是人类当前面临的最大挑战,而新能源材料与器件就是破解“能源危机与环境问题”的一把金钥匙。

我们采访了华北电力大学可再生能源学院副院长李美成教授,请他带领大家探索新能源材料与器件专业的来龙去脉。

专业解析


新能源材料与器件是什么?

大家最近可能都被董明珠投资某新能源公司的消息“刷屏”了。该公司的核心技术是“钛酸锂负极电池”,而电池技术是决定电动车成败的重要因素。这是新能源材料与器件的一个好例子。

所谓新能源,是指区别于煤、石油、天然气以及大中型水电等常规能源,尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。比如,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等都属于新能源。而新能源材料就是实现这些新能源转化和利用以及发展新能源技术过程中所使用的关键材料。

目前,研究得较多的、相对成熟的新能源材料主要是太阳能电池材料、动力电池材料、燃料电池材料、生物质能材料、风能材料、超级电容器、核能材料等。

新能源材料与器件专业就是研究开发新能源转化、利用的关键材料及其器件设计、制造的专业。这个专业是教育部2010年首批增设的国家战略性新兴产业相关专业,是工学门类材料类中最年轻的专业之一。

李美成教授说,新能源材料与器件专业的内涵就在于新能源材料与器件的一体化。与传统的材料(如合金材料)不同,新能源材料不是简单的材料,而是有结构和功能特性的。像太阳能电池板的核心材料,不是单纯的硅,而是要形成一定的结构(如PN结等),并能实现光电转化功能。因此,新能源材料与器件研究的不仅是材料或元器件,而是要把两者结合起来。也就是说,该专业研究的重点是如何打通新能源材料和器件之间的断层。

还拿电动汽车做例子,动力电池技术的发展可谓日新月异。比如,钛酸锂负极电池具有快充性能、长寿命、高安全性等优点,缺点是能量密度低、价格高,适用于公交车使用。但是,近来碳负极的快充电池进步很快,其能量密度高、成本低,有望替代钛酸锂负极电池。无论是哪种电池,其材料和器件都是密不可分的,最终都要把材料做成电池。当然,这只是新能源材料与器件研究领域中的一小块内容。


新能源材料与器件研究的领域有哪些?

李美成教授说,新能源材料与器件专业目前比较活跃的研究领域有:

一、能量的转换过程。比如,光能转化为电能,光能转化为热能,光能转化为化学能,风能转化为电能,生物质能转化为电能,等等。比如,太阳能电池就是把光能转化为电能,人工光合作用是把光能转化为化学能。

二、能量的捕获与存储。2016年11月,李克强总理主持召开国家能源委员会会议,审议通过了《能源发展“十三五”规划》。李克强提出,要集中力量在可再生能源开发利用,特别是新能源并网技术和储能、微网技术上取得突破,全面建设“互联网+”智慧能源,提升电网系统调节能力,增加新能源消纳能力,发展先进高效节能技术,抢占能源科技竞争制高点。2016年,国家能源局在全国范围内首次批准建设国家级大型化学储能示范项目,还针对大容量超级电容储能技术等提出了具体的创新目标。储能技术将是未来五年研究的重点之一。另外,风力发电机叶轮的表面涂层(具有防腐等性能)、燃料电池等,都是新能源材料与器件研究的领域。

三、综合能源系统中的传感器。这是李美成教授最近认识到新能源材料与器件能够广泛应用的另一个领域。在电力体制改革持续深化的背景下,传统电网的改造、综合能源系统的建设已是大势所趋,但其中还缺少关键的节点,或者说互通的开关。接入能源系统的能源越来越复杂,这就需要进行智能调配。而目前的电网,还缺少“眼睛”和“耳朵”,无法迅速、准确地调配能量。这些“眼睛”和“耳朵”,即传感器,恰恰是新能源材料与器件专业的用武之地。很可能某一种新能源材料的运用,就会引发一场巨大的革新。


新能源材料与器件学什么?

2012年7月,华北电力大学主办了全国新能源材料与器件专业建设第三次研讨会。全国三十多所高校新能源材料与器件专业的负责人、新能源企业和行业协会代表、新能源出版单位等,共70余人参加。清华大学倪维斗院士对新能源领域的发展和人才需求发表讲话。他指出,新能源行业发展要走踏实之路,新能源专业的院校要立足自身特色,克服发展瓶颈,为新能源建设出力。中国可再生能源学会光伏专委会副主任、秘书长吴达成在会中指出,新能源人才培养应加强普遍人才的基础教育、师资的合理引进、加强交流和联合办学。

各高校新能源材料与器件专业的背景有很大不同,所以课程也各具特色。以华北电力大学为例,其课程特色是复合型、专业交叉性强。李美成教授说,新能源材料与器件专业涉及以下三个方面的内容:物理、化学机理是基础,材料是主体,器件是材料的性能体现。各高校应结合学校自身专业特色,通过合理的课程设置使三者有机结合。

主要课程设置:(综合各校情况)

固体物理、物理化学、材料化学与物理、能源电化学、电源工艺学、半导体物理与器件、储能材料与制备技术、材料分析与测试方法、能量转换与应用、先进节能技术、太阳能电池原理与工艺、锂离子电池原理与工艺、能源系统的集成设计、世界新能源发展态势系列讲座等。


与新能源科学与工程专业的区别

这两个专业都属于工学门类,但新能源材料与器件专业属于材料类,新能源科学与工程属于能源动力类。新能源科学与工程面向新能源产业,其学科交叉性强、专业跨度大,学科基础来自于多个理科和工科,与物理、化学、材料、机械、电子、信息、软件、经济等诸多专业密切相关。各高校根据社会需求和自身已有专业积累,设立了各具特色的新能源科学与工程专业,培养目标、课程设置、专业方向等都有较大差别。详见《新能源 新动力》。


专业与就业

 

涉及领域广、新增就业岗位多

阳光高考平台统计数据显示,截至2015年12月30日,新能源材料与器件专业全国普通高校毕业生规模为600-700人,连续两年就业率在85%-90%。总体来看,该专业规模较小,就业率较高。

合肥工业大学材料学院项宏发老师说,我国新能源材料与器件行业目前的发展势头良好,处于快速发展期。我国锂电池产业近年来发展快速,特别是动力锂电池的发展充分结合国家战略需求,打破了日本一统天下的局面,成为世界第二生产大国。我国自主开发的钴镍锰酸锂成本仅为钴酸锂的一半,高温稳定性也大幅度改善,改性天然石墨球负极材料已研制开发并投入批量生产。近年来,我国太阳能电池发展很快,纳晶太阳能电池材料研究取得了重要进展,其成本估算0.5-1$/pW。如果效率达到5%,性能价格比将超过非晶硅,有很强的市场竞争能力,成为值得关注的新型太阳能电池。

2017年1月5日,国家能源局发布《能源发展“十三五”规划》和《可再生能源发展“十三五”规划》,要求“十三五”期间非化石能源消费比重提高到15%以上。到2020年,水电装机达3.8亿千瓦(含抽水蓄能电站0.4亿千瓦)、风电装机2.1亿千瓦以上、太阳能发电装机1.1亿千瓦以上、生物质能发电装机1500万千瓦、地热供暖利用总量达4200万吨标准煤。

可再生能源中就包括风能、太阳能和生物质能等新能源。该产业涉及领域广,可有力带动相关产业发展,可大幅增加新增就业岗位,也是实现脱贫攻坚的重要措施,对宏观经济发展产生积极影响,更是实现经济发展方式转变的重要推动力。2020 年,全国可再生能源部门就业人数超过 1300 万,其中“十三五”时期新增就业人数超过300万。

在国家战略大力支持的背景下,新能源材料与器件专业毕业生的发展前景十分广阔。本专业学生毕业后能胜任新能源材料设计与制备、能源器件设计与制造以及新能源技术开发等方面的技术与管理工作,并能从事相关领域的技术开发和管理等专业技术工作,成为富有创新精神的高素质复合型人才。毕业生适宜在新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业领域以及电力、航天航空、信息、交通等领域的研究机构、企事业单位从事研究、技术开发、工艺和器件设计及相关管理工作。

新能源材料与器件专业毕业生可谓是赶上了潮流,大有可为。


建议毕业生继续深造

以华北电力大学为例,该校新能源材料与器件专业每年只招收一个班。2015届毕业生26人,其中出国3人,读研8人,就业15人,就业率96.15%,深造率42.31%。2016届毕业生27人,其中读研10人,就业17人,就业率96.3%,深造率37%。2017届毕业生就业工作还在进行中,目前除了出国和考研的同学之外均已签约,就业形势持续向好。具体的去向有电力系统、中电投、中能源、北京新能源公司等大型国企,还有民营的新能源公司等。

李美成教授建议毕业生能够继续深造,将来进入新能源的高端领域。这是个源头创新的行业,中国必将产生全球领先的企业,对高端人才的需求会十分旺盛。当然,该专业毕业生也可以去新能源研究院等从事研究,或者选择出国。

该专业学生考研时,可以考虑华北电力大学“可再生能源与清洁能源”博士学位授权点和硕士学位授权点,十分对口。另外,该专业学生考研时选择较多的专业还有动力工程、电气工程、电子科学与技术等。


报考指南


2010年,教育部首批公布同意设置该“国家战略性新兴产业”相关专业的高校有15所,其中包括华北电力大学、华东理工大学、东南大学、中南大学、电子科技大学、四川大学等。后续逐渐增加,目前全国开设该专业的高校共38所(据阳光高考平台数据)。各校的专业特色十分明显。

例如,华北电力大学新能源材料与器件专业的特色是,不受传统背景影响,具有纯粹的新能源血统。该专业的师资团队也是一个亮点,老师们分别来自能源动力工程、电气工程、化学、物理、材料等不同学科,组成了复合式团队。该专业实行导师制,优秀的学生在本科阶段就能得到教授的亲自指导。这个专业包括太阳能电池材料与器件、锂离子电池材料与器件和燃料电池材料与器件专业方向。2017年计划与新能源科学与工程专业放在一起,按大类招生。

再如,合肥工业大学是第一批开设新能源材料与器件专业的11所高校之一。项宏发老师介绍,该专业重点是研究与开发高性能新能源材料、技术和器件(如手机和笔记本中使用的锂电池、电动汽车用动力电池、太阳能电池等),发展“新能源材料”(锂电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料和储能材料等),主要做的事情是上述新材料的开发和生产,以锂电池和太阳能电池为代表的相关器件的设计、制造与生产,面向通讯电子产品、电动汽车和电网储能等领域的设计与应用。该校具有很强的工科背景,重视应用开发,与大中型企业都有良好的合作平台,这利于培养学生的应用能力。

李美成教授建议,有志于学习新能源材料与器件专业的学生,可以从以下几个方面来选择大学。第一,大学的传统优势领域和行业背景。同样开设该专业,不同大学依托的学科背景是不一样的。比如,中南大学该专业设在冶金科学与工程学院,有冶金背景;等等。第二,大学所在的地域。考虑到离家远近、生活习惯、就业需求等因素,地域也是很多学生关心的问题。比如,北方的学生可以考虑北京等地的大学,南方的学生可以考虑上海等地的大学。

考生还要注意的是,该专业是一个工科专业,考生要对能源、电子、物理、化学等学科感兴趣。另外,该专业偏实验科学,对动手能力要求较高。例如,某高校的实践环节包括太阳电池的制备与测试实训、LED制备实训、电工电子实训、储能材料制备实训等。

除了开设新能源材料与器件专业的大学外,某些其他大学也进行相关领域的研究。如清华大学电力、材料、化学等院系,北京大学工学院,北京航空航天大学的化工与环境学院,等等。考生可以向有关院校进行咨询

 

五、
新能源 新动力

     

阳光高考原创稿件 作者:刘京艳 

 

在很多城市的道路两旁都能看到一种“风光互补路灯”。这种路灯顶部多出了两顶“小帽子”,一顶是小型风能发电机,一顶是太阳能电池板。这两顶“帽子”既可以独立发电,也可以联合发电。这就是新能源技术在我们生活中最普通的应用之一。

21世纪人类面临的两大基本问题是能源问题和环境问题,发展新能源是解决这两大问题的必由之路。我们走进华北电力大学可再生能源学院,采访了风能、光伏发电、生物质能三个专业方向的教学负责人,对“新能源科学与工程”专业一探究竟。


专业解析


什么是新能源科学与工程

除了不受供电线路影响的太阳能灯,新能源的重大应用还有很多,比如,嫦娥三号月球探测器,神州十号与天宫一号对接,太阳能动力飞机首次尝试环球飞行……甚至废旧的人民币也可以作为生物质发电材料,焚烧转化为电能。这些都是新能源技术带给我们的惊喜。

那什么是新能源呢?新能源是相对于常规能源而言,从名称看,一个“新”字将它与传统能源区别开来。新能源是采用新技术和新材料而获得,在新技术基础上系统地开发利用的能源,如太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。传统的化石能源在地球上的储量是有限的,并且在燃烧过程中会产生大量污染或有害气体。与传统的化石能源相比,新能源的利用过程往往是可循环的,对环境没有污染或者污染很小。

这里简单说一下风能、光伏、生物质能。风电比较好理解,就是如何将风能转化为电能。太阳能主要就是光热和光伏,以光伏为主,其发电的基本原理是“光生伏特效应”。生物质能主要是利用生物转化技术和热化学转换技术,将生物质转换成燃料物质。华北电力大学可再生能源学院胡笑颖老师说:“比如小麦收获了以后的麦杆,稻子加工后产生的稻壳,木材加工后的木屑、树枝、树皮等,这些农林废弃物都可以成为生物质发电的主要材料。利用这种技术,我们可以将生物质资源转化为各种清洁的能源,如沼气、燃料乙醇等。”


课程设置和人才培养各校有差别

根据《普通高等学校本科专业目录(2012年)》新能源科学与工程属于工学中的能源动力类。由于它是面向新能源产业的,其学科交叉性强、专业跨度大,学科基础来自于多个理科和工科,与物理、化学、材料、机械、电子、信息、软件、经济等诸多专业密切相关。各高校根据社会需求和自身已有专业积累,设立了各具特色的新能源科学与工程专业,培养目标、课程设置、专业方向等都有较大差别。

比如,华中科技大学的新能源科学与工程专业的培养目标是集清洁与可再生能源科学及工程知识与现代信息技术为一体的跨学科复合型高级技术人才和管理人才。

厦门大学新能源科学与工程专业是面向核能、太阳能、风能、生物质能、化学储能、能效等国家急需的新能源产业方向,培养具有创新精神和实践能力的科学研究、技术开发、工程应用、经营管理人才的新兴专业。

河海大学新能源专业以风能为主要方向。研究的是新能源发展所涉及到的基本气动力学理论、控制理论和发电运行理论。学习空气动力学、电路、控制理论等专业基础课。学习风力机、风力发电机组控制,风力机塔架与基础、海上风电场、风电场规划与选址等专业课。

胡笑颖介绍,现在很多高校都开设了新能源科学与工程专业,但大家的专业方向、课程设置有很大不同。2013年由华北电力大学牵头联合40多所高校建立了 “高校新能源科学与工程专业联盟”,希望能推进专业核心课程体系建设,加快统编教材建设。


专业与就业


人类的生存和发展离不开能源。化石能源是工业革命的基础,现在世界能源消耗的主力还是煤炭、石油、天然气三大传统能源,但使用年限只有百年量级。各种新能源只占能源消耗不到20%的比重,还处在起步阶段,但它的发展空间是巨大的。新能源必将成为未来保证全球可持续发展的重要支撑产业。试想哪一天这个比例倒过来,新能源占到80%,传统能源不到20%,这对人类生活的影响会有多么巨大!


看行业大环境

我国高度重视和关注新能源产业的发展,新能源产业已列为我国可持续发展战略中的重要组成部分。国务院的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出了七大新兴战略产业,其中四项与新能源产业密切相关。“十二五”期间的重要任务是培育和发展新能源产业,其中包括核能、太阳能和生物能源等可再生能源,以及发展新能源汽车和应用间隙性可再生能源需要的储能系统和动力电池等。国家“十三五”规划100个大项目中,第37项就是实现新一代光伏、大功率高效风电等核心关键技术突破和产业化。因此,新能源科学与工程专业的就业前景是非常好的。

国家可再生能源信息中心也发布过一组数据:截至2013年底,我国生物质能发电核准的装机容量是12226兆瓦。国家“十二五”规划提出2020年要达到3万兆瓦。从12226到3万还有很大的差距。

从光伏产业运行情况看,截至2015年6月底,我国光伏发电装机容量达到35.78吉瓦。这意味着“十二五”的五年间,我国光伏装机从2010年的0.89吉瓦起步,实现了超过40倍的扩充。

“十二五”期间,风电产业执行“集中式+分布式”并重的发展战略。未来中国将在沿海等电力负荷较大的地区建立一批分布式风电基地,到2020年要达到2亿千瓦-2.5亿千瓦。很多研究者指出,进军海洋是未来发展风能的新方向。

从这一组组数据中不难看出,国家对新能源的开发和利用是非常重视的,它可以说是新一轮经济发展的竞争焦点和战略制高点。因此,有专家预测,太阳能、风电、生物能、电动汽车等新能源领域的相关专业人才未来就业及发展前景非常看好。


看当前就业状况

新能源科学与工程专业的毕业生主要到核能、电力、制冷、低温、汽车、船舶、流体机械、石化、冶金、化工、新能源等中外大型企业从事研究、开发、策划、管理和营销等工作;也可在高等院校、科研院所和政府机关,从事教学、科学研究与管理工作。

因各校的专业方向不同,毕业生的主要就业领域也有一定的区别。如华中科技大学新能源科学与工程专业的毕业生主要在电力、动力、汽车、化工、冶金、机械等部门从事节能减排和太阳能、风能、生物质能等新能源及自动化等相关方面的研究、教学、设计、开发等工作。

河海大学毕业生风电场运营单位需求量比较大,从目前就业情况看,已有的风电场或者在规划的风电场都缺乏风电人才,很多从业者都是从热电厂转过去的,专业人才缺乏。该校新能源科学工程毕业生一般在风电场从事运行和维护工作,也有少量学生会去大型设备厂从事研发工作。

厦门大学该专业毕业生可进入新能源产业相关企事业单位、政府部门、科研院所等,厦门大学还与英国伯明翰大学建立了2+2合作办学项目,毕业生也可以出国深造、创新创业等。

据华北电力大学老师介绍,华电新能源科学与工程专业本科毕业生,一般是去一线的生产单位,研究生毕业去研究所、设计院比较多一些。学生会根据专业方向不同,选择不同的对口单位。从2015年的就业数据看,生物质能方向40%进入国企和事业单位,33%选择在国内外高校继续深造;光伏发电方向,进入国企和事业单位的有30%,选择继续深造的有55%;风能方向39.8%进入国企和事业单位,37.4%选择国内外高校继续深造,其他进入私企和自主择业。

生物质能方向就业对口单位主要有华能、大唐、神华、中电投、国电等发电集团公司的燃煤电厂、生物质电厂,华北、西北、西南、中南、华东五大电力设计院,以及各省级电力设计院、电科院,环卫集团、广大集团等环保企业,东锅、上锅、哈锅等锅炉、汽机等制造单位。除此之外,还可以去ABB、西门子等跨国企业,从事相关工作。

光伏发电方向的学生毕业后能胜任太阳电池设计与制造、光伏系统设计、光伏电站规划、设计、施工、运行与维护以及太阳能发电新技术开发等方面的技术与管理工作。

风电方向就业对口单位主要有五大发电集团的风电场(如华能、国电、大唐、华电、中电投);电力设计院(如华北、西北、西南、中南、华东等);各省设计院、电力勘测设计院;风电整机制造企业、叶片制造企业、电气设备厂和其他相关的工作。除此之外,加入一些大型的跨国企业,如GE、Gamesa等,也是不错的选择。


报考指南


新兴战略产业的相关专业

基于新能源产业对于可持续性发展的重要支撑和目前新能源专业人才匮乏的现状,教育部于2010年7月下发了《教育部关于公布同意设置的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单的通知》(教高[2010]7号)批复部分高校设置新能源科学与工程专业,自2011年开始招生。

首批获批的高校包括浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、东北大学、中南大学、重庆大学、河海大学、华北电力大学、上海理工大学、南京理工大学、江苏大学等十多所高校。

经过几年的发展,开设该专业的院校不断增加,报考人数逐年递增。据阳光高考平台数据显示,到目前为止全国开设新能源科学与工程专业的院校已有58所。


报考时看清专业方向和招生范围

由于这个专业开设时间不长,各校关于新能源科学与工程专业本科生的培养方案、培养模式和培养体系则处于不断探索和完善中。同时也根据社会需求和自身已有专业积累,设立了各具特色的新能源科学与工程专业。

如华北电力大学的新能源科学与工程是教育部2011年批准设的,2012年将原有的风能与动力工程跟新能源科学与工程合并,合并以后共设有三个专业方向,即风电、太阳能光伏、生物质。报考时三个专业方向的专业代码是不同的,按三个专业招生。

河海大学该专业前身也是风能与动力工程,后来改成新能源与科学工程,培养方案更侧重于风能。主要的优势也在于开设了海上风电场等特色型课程。

还有其他很多985高校以热能动力为背景,更多地偏重于生物质能。

考生在报考时,最好对学校特色和专业方向有所了解,看准目标比较清楚后,再选择符合自身情况的学校和专业。另外,很多院校该专业不是全国招生,考生在报考时一定要以当年下发的招生专业目录为准,查看你想报考的高校和专业在当地是否有招生计划。


理工科基础要求较高

新能源科学与工程专业的学科基础来自于多个工科和理科,如物理、化学、电气、动力、机械、自动化等。如果考生具备扎实的基础学科理论和良好的工程素养,学习这个专业将更具优势。

由于这个专业比较新,很多知识不在现成的教科书上,而是在最新的国际文献里,因此学生需要较多地阅读国外的文献,与国际一流大学、研究机构交流,要有较好的英文水平。

从就业的角度看,那些具有较好独立思考能力、动手能力、工程实践能力的综合人才更受用人单位青睐。

 

六、
制药工程:送来生命健康的福音

     

阳光高考原创稿件 作者:霍秀萍 

 

有了人类就有疾病。人类在生存的过程中,不断与疾病作斗争,发掘和研制了各种预防、治疗疾病的药物。比如,中国古代神医华佗用春三月的茵陈蒿嫩叶治疗黄疸病;药王孙思邈用彀树皮煎汤煮粥食用预防脚气病;李时珍用百草治病;相传某印第安人曾用金鸡纳树的树皮(后来提取出奎宁)制成粉末来治疗疟疾;英国的亚历山大·弗莱明用盘尼西林(青霉素)来杀菌等。当今随着世界医疗和高科技的发展,大量创新药物被成功研发,给人类生命健康带来了福音。那么制药工程到底是一个什么专业,就业前景如何?我们特别采访了北京化工大学生命学院梁浩教授和沈阳药科大学制药工程学院刘玉成书记。


专业解析


什么是制药工程?

制药工程(Pharmaceutical Engineering)是运用化学、生物学、药学和工程类学科的原理与方法研究解决药品规范化生产过程中的工艺、工程和质量管理等共性问题的一门工程学科。它是以生命科学、药学和化学工程的知识为主要理论依据,结合现代生物技术,研究开发与工业化生产和人类医疗保健相关的产品或提供服务的一门工程技术学科。

制药工程专业属于工学中的化工与制药类。1998年该专业正式出现在教育部本科专业目录上。设置伊始,制药工程偏重于化工,大部分院校的制药工程专业都设在化学院系下。北京化工大学生命学院梁浩教授介绍,制药工程与药学院药学类专业的区别则在于制药工程更注重研究药物的工业化制备过程,是将实验室研究成果放大转化为大规模生产的科学和技术。简单地说,药学学的是药物的性质分类,属于理学或者医学,偏研究;而制药工程偏向实际生产,侧重于运用化学、生物工艺制造生产药品。


专业课程设置

本科阶段主要开设课程大体包括有机化学、无机化学、生物化学、化工原理、药物化学、药理学、药剂学、药物合成反应、制药工艺学等。

以北京化工大学为例,该校本科阶段学生主要学习生物化学、微生物学、药物化学、化工原理、药理学、药剂学、制药工程与工艺及中药学等基础知识;掌握生物技术、生物制药、化学制药、中药精制、药物制剂技术与工程等专业知识;接受化学化工和制药的实验技能、工业实践、计算机应用、科研与工程设计方法和药物生产装置、工艺流程与设备设计的工程训练;并要求具备对药品新资源、新产品、新工艺的研发或设计能力。另外,还开设国家关于药物的生产政策法规、生产环境、环保、药物计算机辅助设计等课程讲座。

根据培养方式和要求不同,各校课程设置也有所差异。


专业与就业

 

行业宏观发展长期向好

制药工程作为以高新技术为依托的产业发展迅速。从全球看,发达经济体医药市场增速回升,新兴医药市场需求旺盛,化学仿制药在用药结构中比重提高,为医药发展带来新的机遇。就我国而言,医疗技术快速发展并与国际接轨,从国外引进了大量的药物。同时,随着人们生活水平和健康意识的提高,以及复杂的生存环境(如:空气,水,土壤污染等)引发新疾病的出现,人类对防病、治病药物的需求也在不断地增大,从而进一步推动医药市场较快增长。“十三五”期间,国家相继出台了一系列的医药政策,如《医药工业发展规划指南》将瞄准市场重大需求,推进生物药、化学药、中药、医疗器械等领域重点发展。在化学药领域中重点在化学新药、化学仿制药、高端制剂、临床短缺药物等方面加大研发力度,实现重点突破。从目前行业的整体形势来看,用一句话说,这个专业就业前景稳定且长期向好。

阳光高考平台统计数据显示,截至2015年12月30日,制药工程专业全国普通高校毕业生规模为14000-16000人,就业率在75%-80%。

很多知名高校该专业就业率更高。北京化工大学生命学院梁教授介绍,该校制药工程专业就业率常年保持在97%以上。其中,有近一半的学生选择继续读研深造,除此之外,国企、外企、事业单位、政府部门等也是学生就业的选择。

沈阳药科大学制药工程学院刘书记介绍,制药工程专业主要就业领域包括:化学药品的创新性研究和新产品开发;国内外制药新技术的转化、使其地方化、产业化;产品进行技术改造、工艺研究、质量控制等。制药行业是一个监管极其严格的行业,对毕业生的学历和科研能力要求较高。学生在校期间可考取药品检验员、营养师等资格证书,增加未来就业机会。


毕业生主要就业去向

学生毕业后可以在与药品相关的多种行业工作,具体包括:

1.药品研发人员——在药厂、大学、研究所的研究部门,从事药物研发工作;

2.生产、技术人员——在药厂,从事药品生产、技术工作;

3.质检化验人员——在药检所、药厂、食品厂从事食品药品质检化验,质量鉴定和制定相应的质量标准;

4.管理人员——在药厂,从事药物的生产技术管理等工作;

5.营销人员——在药厂、医药营销公司,从事药品营销、内勤等工作;

6.药剂师——在医院药剂科,从事制剂、质检、临床药学等工作;在药店、医药营销公司,从事药品使用指导咨询等工作;

7.药品监督人员——公务员,在国家、省、市、县药品监督局,从事食品药品质量监督等工作;

8.营养师——接受专业知识技能培训,通过国家职业资格考试认证获得的新兴职业。


报考指南


不同院校各具特色

阳光高考平台数据显示,目前全国开设制药工程专业的院校有271所。每个大学的教学重点和培养模式也不尽相同,其中综合实力较强的有天津大学、浙江大学、中国药科大学、华东理工大学、北京化工大学、沈阳药科大学、华南理工大学等。

例如,中国药科大学制药工程专业设在工学院,是部省级重点专业建设点之一。该专业被评为部省级品牌专业和教育部“卓越工程师教育培养计划”专业,重点培养化学合成药物的生产、管理、科研开发的高级科学技术人才。

华东理工大学制药工程专业设在药学院,是我国首个制药工程特色专业,在同类专业中率先入选教育部特色专业建设(2008)和教育部“卓越工程师教育培养计划”试点(2010)。

北京化工大学制药工程专业设在生命科学与技术学院,与国内同类专业相比,专业立足大化工,在先进药物制造工艺、生物制药、中药现代化方面的特色鲜明,具有较强专业优势。

沈阳药科大学制药工程本科专业设在制药工程学院,被教育部评为国家特色专业,本科阶段不分专业方向。以药学背景为依托,重点培养药物合成、药物工艺改进方向的人才。


哪类学生更适合报考?

制药工程作为一个工科重实验实践的专业,首先需要有良好的理工科背景,特别是物理、化学和生物学基础。另外,课程学习中会有大量的实验操作及实践培养,因此学生要具备良好的动手能力。其次是足够的耐心和细心。对化学、生物和药物研究具有浓厚兴趣的学生能更好地适应生物制药专业的学习。制药工程的研发是一项长期的工程,研发一个新药往往需要几年甚至十几年的时间,因此,考生要具有科学探索的精神。


身体条件有要求

报考该专业的学生要有良好的身体素质,特别要求无色盲色弱,无化学试剂过敏等身体问题。具体到每个院校的要求,可能会更严格、更细致、更明确,各个高校会在招生章程中做出明确规定。考生在报考时,一定要看清《普通高等学校招生体检工作指导意见》和各高校招生章程中的具体要求。

 

七、
生物制药:医药行业的新风向标


阳光高考原创稿件 作者:霍秀萍 

 

沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构以及遗传中心法则的证明推动了全球现代生物制药的发展。1982年重组人胰岛素投放市场,1985年FDA批准了重组人生长激素,Cetus报道了PCR技术,从而形成了一个以基因工程为主导,包括现代细胞工程、发酵工程、组织工程和酶工程为技术基础的现代生物制药工业新领域。生物制药与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,被认为是21世纪世界知识经济的核心。经过多年的发展,目前我国已有500多家生物制药企业相继成立,15种基因工程药物和若干种疫苗批准上市,另有十几种基因工程药物正在进行临床验证,还在研究中的药物数十种。中国的生物制药产业将呈继续增长态势,已成为医药行业的新风向标。

美国比尔·盖茨曾预言:下一个首富可能是从事生物技术的投资者。那么生物制药到底是一个什么专业,就业前景如何?我们特别采访了中国药科大学生命科学与技术学院刘煜副院长,请她来谈一谈生物制药专业。


专业解析


什么是生物制药?

生物制药是以基因工程为基础的现代生物工程,即利用现代生物技术对DNA进行切割、连接、改造,生产出传统制药技术难以获得的生物药品。生物制药学是从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。其研究内容包括生化药物、微生物药物、生物技术药物、生物制品及其相关的生物医药产品的生产和制造。生物制药专业旨在培养能够从事生物药物研制、生产与工艺设计、质量控制和生产管理以及生物医药所涉及的保健品、医药相关产品的生产与应用工作的高级科学技术人才。


生物制药”“生物工程”“制药工程的区别

生物制药、生物工程、制药工程均属于工科,生物制药和生物工程均属于生物工程类,制药工程属于化工与制药类。这三个专业的研究领域和侧重培养方向不同,生物制药即把生物工程技术应用到药物制作领域的过程,从而获得生物医药品;生物工程专业是通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才;制药工程专业涉及化学制药、中药制药、生物制药、农药等领域,主要注重于工程,侧重于运用化学工艺制造生产出药品。


专业课程设置

本科阶段主要开设课程大体包括生物化学、微生物学、微生物与免疫学、分子生物学、药理学、药物化学、药物分析、药剂学、基因工程原理等。

以中国药科大学为例,生物制药专业的基础课:高等数学、普通物理、无机化学、物理化学、分析化学、有机化学、生物学、生物化学、微生物学、分子生物学。生物制药专业的专业课:生物制药工艺学、制药生物技术、化工原理、生物制药设备、工程制图、抗生素、发酵工艺原理、生理药理学、药剂学、生物药物分析、免疫学技术。

各校根据培养方式和要求不同,课程设置也有所差异。


专业与就业

 

行业发展的不可替代性

生物制药专业2011年经教育部批准成为“战略性新兴产业专业”。与传统的药学类专业及生物工程类专业相比,其发展具有不可替代性。

随着传统化学制药黄金时代的结束,新化学药品数量下降,而生物制药成为当今最活跃和发展最迅速的领域。随着基因组学和蛋白质组学研究的深入,越来越多与人类疾病发展相关的靶标被确定,生物制药将有更多的机会获得突破性进展。21世纪是生物世纪,世界各国特别是发达国家对于生物产业都非常重视,欧美、亚洲一些国家都制定了全面发展生物技术产业的战略和强有力的扶持政策。日本确立了“生物产业立国”战略,拟把生物产业建成仅次于汽车和信息产业的支柱产业。美国为了保持生物技术产业开拓者的领先地位,持续不断增加对生物技术研发和产业化的投入,逐步形成了一批生物谷或药谷。目前全球正处于生物医药技术大规模产业化的开始阶段,预计2020年后该行业将进入快速发展期,并逐步成为世界经济的一个主导产业。


朝阳产业中的朝阳产业

医药行业被称为“永不衰落的朝阳产业”。作为人口大国的中国,从事生物技术产业研究与开发的人数仅为1.7万,生产和经营的人数为0.9万,仅相当于美国生物技术产业人数1/4。市场的发展造成企业对于生物制药专业人才的需求陡增。由此可见,我国生物医药产业的发展亟需大量的医药高级专门技术人才。 “十三五”将成为医药行业发展的关键时期,也将是行业大有可为的战略机遇期。相对有些在政府宏观调控和市场激烈竞争中面临危机的行业来说,生物制药可谓朝阳产业中的“朝阳产业”,将得到蓬勃的发展。

据相关权威人士透露,国家《医药工业“十三五”发展规划》编制已完成,即将出台。根据已经确定的思路,生物医药及高性能医疗器械被确定为实现重点突破的领域。医药工业发展的整体目标主要在行业规模、技术创新、产品质量、绿色发展、智能制造、供应保障组织结构等方面。在行业规模上,年均增速高于10%;在技术创新上,研发投入强度达到2%等。这样的市场将对优秀的专业人才产生更强的需求,生物制药行业就业前景广阔,未来发展长期向好。


毕业生主要就业去向

阳光高考平台统计数据显示,截至2015年12月30日,生物制药专业全国普通高校毕业生规模为500-600人,就业率在75%-80%。

制药行业是一个监管极其严格的行业,对毕业生的学历和科研能力要求较高。生物制药专业属于高新技术产业,这就意味着有一定的技术门槛,所以用人单位对毕业生的专业知识要求较高。

杨院长介绍,生物制药专业的本科毕业生会有多种选择,一部分学生会选择继续深造,另一部分学生会选择药品的研发、生产、质检、管理等相关工作。

生物制药专业就业领域包括:生物药物生产经营企业、生物药物研制与开发单位、药检所及药政管理部门、医院的药房或药剂室、从事药品普及教育工作的社区、各类与生物制药专业相关、相近的领域内从事应用技术研究、开发、生产、经营与管理等的生物工程公司,也可从事化学药品的生产、营销和检验及相关的其他岗位。生物制药技术专业毕业生主要从事生物制药生产相关岗位操作、生物药物的资源开发、产品研制、生产、技术管理、药品质量控制等工作。


报考指南


据统计,我国开设生物制药专业的院校有50多所。其中,中国药科大学、华中科技大学、武汉大学、长春中医药大学、南京中医药大学等5所学校,在专业发展、师资力量和专业实验设施等方面力量最雄厚,是大家力所推荐的实力院校。


课程设置和人才培养各校有差别

生物制药属于工学中的生物工程类。它是教育部批准设置的战略性新兴产业相关本科专业,以生物制药及相关技术为主要内涵和办学方向,将生物技术与制药工程相结合,培养复合型人才。其学科交叉性强、专业跨度大,学科基础来自于多个理科和工科,与物理学、生物学、化学等诸多学科密切相关。各高校根据社会需求和自身的专业积累,设立了各具特色的生物制药专业,培养目标、课程设置、专业方向等都有较大差别。

比如,中国药科大学的生物制药专业的培养目标是集生物药物研制、生产与工艺设计、技术创新、质量控制和生产管理以及生物医药所涉及的保健品、医药相关产品的生产与应用等的高级科学技术人才。

长春中医药大学生物制药专业主要是以生物为主要方向,学习微生物与免疫学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、发酵工程、生物制药工艺学、生物化工原理、药理与中药药理学、药剂学等专业课。主要培养的是能够在生物制药研制与开发单位、生物药物生产和物流企业、医药院学、药品检验、药事管理等部门从事药物研究与开发、生产、检验、质量控制等工作的高级生物制药人才。

南京中医药大学的生物制药专业主要是有机化学、生物化学、微生物与免疫学、分子生物学、药理学、生物药物分析、生物工程、生物制药工艺学。其主要培养能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在医药、农药、食品和生物化工等行业的企业、事业和行政管理部门从事生物药物的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。


哪类学生更适合报考?

生物制药主要是以化学和生物医学为基础的。从该专业所学的课程不难看出,在药学相关基础课程中加入了很多生物学方向的研究课程。从专业学习的角度出发,因为本专业属工科,要求学生具有良好的理工科背景,特别是物理、化学和生物学基础。同时,对生物和药物研究具有浓厚兴趣的学生能更好地适应生物制药专业的学习。


身体条件有要求


生物制药的研发是一项长期的工程,研发一个新药往往需要几年甚至十几年的时间,因此,报考该专业的学生一定要有坚定的信念。而对于身体条件方面,轻度色觉异常(俗称色弱)不能录取的专业中就包括该专业。具体到各个院校的要求,可能会更严格、更细致、更明确,高校会在招生章程中做出明确规定。所以,考生在报考时,一定要看清《普通高等学校招生体检工作指导意见》和各高校招生章程中的具体要求。


 

八、
食品科学与工程:“舌尖上”的学问

     

阳光高考原创稿件 作者:陈霄飞 

 

俗话说,民以食为天。食物是每个生命不可或缺的必需品,上至神舟十一号航天员吃的特质食品,下到老百姓餐桌上的一粒米,都属于食品学科研究的范畴。

“吃”从来不是一件小事。在近期召开的国务院食品安全会议上,李克强总理指出食品安全是全面建成小康社会的重要标志,足见国家对于食品产业发展的高度重视。加上当前人们对绿色、营养、健康食品的认知,舌尖上的美食已经成了大众关注的一门学问。如今大学里开设与食品有关的专业还不少,今天我们就带您了解一下食品科学与工程这个专业。


专业解析


什么是食品科学与工程?

之所以将食品科学与工程称为“舌尖上”的学问,因为这个专业的研究对象就是食品原料和食品。江南大学金征宇教授说,该专业以工学、理学、农学和医学作为主要科学基础,研究食品原材料和食品的物理、化学和生物学特性,营养,品质,安全,工程化技术的一门多学科交叉的应用学科。

食品科学与工程专业注重科学基础与工程实践教学,培养掌握现代食品科学基础理论和食品工程技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的复合型高级工程技术人才。

浙江大学生物系统工程与食品科学学院罗自生教授说,学习食品专业,就是为了研发和生产更营养、更健康、更安全的食品,保障消费者的安全。


开设哪些课程?

开设食品科学与工程的高校由于专业侧重有差别,所以在课程设置上有所区别。以浙江大学为例,食品科学与工程专业学生主要学习化学、生物学和食品工程学的基本理论和基本知识,并接受食品生产技术管理、食品工程设计和科学研究等方面的基本训练。专业核心课程有食品化学与分析、食品营养学、食品微生物学、食品工程原理、食品工艺概论、食品装备与工厂设计等。

中国农业大学食品科学与工程专业的主要课程包括有机化学、生物化学、物理化学、食品化学、食品微生物学、食品保藏原理、食品工程原理、生物统计与试验设计、营养学、食品分析、农产品加工工艺学、农产品加工工艺学课程设计、食品安全与质量控制、食品机械与设备、食品工厂设计等。

华南理工大学食品科学与工程专业的主干课程有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、食品微生物学、食品生物化学、食品分析、食品加工与保藏原理、食品工程设备。

总体来说,该专业普遍开设的课程有化学、生物学、食品化学、食品分析、食品微生物学、食品营养学、食品工程原理、食品工艺学和食品安全等等。

专业与就业

 

食品行业迎来转型期 将吸纳更多专业人才

食品工业是制造业中的第一大产业。近年来,我国食品产业迅速发展,已成为国民经济的重要支柱产业。2016年前三季度全国规模以上食品工业企业累计完成主营业务收入7.9万亿元,同比增长6.1%,实现利润总额5千亿元,同比增长8.2%,食品产业经济运营保持了稳中有进的良好态势。

另外,进入“十三五”之后,食品行业将迎来关键的转型期,由以往的生存性消费向健康性消费转变;由过去的吃饱、吃好要向满足食品消费多样化需求转变。产业转型为食品行业带来新的发展机遇,也预示着一批新型食品专业人才被吸纳。


毕业生就业去向及5大类就业岗位

食品科学与工程专业毕业生的就业去向基本在“大食品行业”范围内,主要去向包括到大专院校、科研院所、食品企业及相关行业从事科学研究、技术开发、品质控制、经营管理和市场营销等工作;报考公务员到国家机关、海关、商检、食品安全管理等政府和事业单位从事行政监管工作。

食品科学与工程等食品类专业毕业生如果选择进入食品企业工作,一般有5大类就业岗位供毕业生选择,具体包括食品加工类岗位、食品检验类岗位、食品质量管理类岗位、食品销售类岗位和食品研发类岗位。

食品加工类岗位包括肉品加工、饮料加工、速冻食品加工、乳制品加工、焙烤食品制作、食品加工和调味品生产等工作岗位。这些岗位要求毕业生能熟练、准确、快速进行单元操作,对食品的配方和新技术能够实际应用;能操作与维护常见的食品加工设备。

食品检验类岗位包括食品营养成分检测、食品添加剂检测、食品中有害成分检测、食品中微生物检验等。这些岗位要求毕业生能够严格按照检验流程,对食品原辅料、半成品和成品进行取样、处理和检测;会常规检验用药品、试剂和样品的保管,检验用溶液、指示剂和培养基的配制;能使用和维护常用的分析仪器设备;能正确处理食品分析与检测的数据,会写出规范的检验报告。

食品质量管理类岗位包括食品安全生产管理、食品营养与卫生等。这些岗位需要毕业生会进行食品企业QS、ISO9000、ISO22000等认证的申请和管理;熟知生产车间的规范操作和卫生管理。

食品销售类岗位包括食品市场开发与维护、食品销售与服务等。这些岗位需要毕业生会做调查市场、分析市场;进行产品宣传和推销方案的制定。

食品研发类岗位包括新产品开发、新技术应用等。这些岗位要求毕业生了解食品科技最新动向,具备市场分析、预测能力;按照食品质量安全法律法规和营养知识开发新产品。


报考指南


阳光高考平台统计数据显示,目前全国共有287所本科高校开设食品科学与工程专业。其中,江南大学、天津科技大学、吉林工商学院、上海海洋大学、南京财经大学、河南工业大学、武汉轻工大学、中南林业科技大学、华南理工大学、华南农业大学等34所院校的食品科学与工程专业是国家特色专业建设点。

另外,全国有30多所院校按食品科学与工程大类招生,考生在报考时要特别注意。如东北农业大学从2014年开始,将食品科学与工程(畜产品加工方向、农产品加工方向)、粮食工程、乳品工程、食品质量与安全4个专业统一按食品科学与工程类招生,前三学期按“食品科学与工程类”统一培养,第四学期进入专业学习阶段。


该专业对数理化知识要求较高

由于食品科学与工程专业属于工学门类专业,因此对考生的数理化基础要求较高,考生要综合考虑自身实际情况后报考。罗自生认为,部分学生在数理化等基础课的学习上可能会遇到难度,当然这些问题只要自己努力是完全可以克服的。大一、二年级时尤其需要刻苦努力,打好基础。其中微积分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,线性代数,概率论与数理统计,食品工程原理等基础和专业课程难度比较大。


色弱、色盲不能报考

患有轻度色觉异常(俗称色弱)、色觉异常Ⅱ度(俗称色盲)疾病的考生不要报考食品科学与工程专业,因为根据《普通高等学校招生体检工作指导意见》规定,有此类问题的考生将不被录取。考生在报考时,一定要事先了解高校招生章程中的具体要求。

 

九、
道路桥梁与渡河工程:国民经济的先行官

     

作者:长安大学公路学院 刘永健 

 

2012年4月,雅(安)西(昌)高速公路建成通车,整条高速公路跨越崇山峻岭,如同行驶在天际一般,被称为“云端上的公路”; 2016年9月,世界最大的跨海工程——港珠澳大桥桥梁主体全面贯通,将珠海、香港、澳门紧密联系;22.9公里巨龙横亘伶仃洋,“中国结”熠熠生辉,“海豚”塔栩栩如生,“风帆”塔扬帆矗立,成为中国从桥梁大国走向桥梁强国的里程碑之作。我国交通基础设施建设取得了辉煌的成就,规模庞大的交通基础设施网络已经形成,达到世界领先水平。交通运输在经济社会发展中发挥了支撑引领作用,是国民经济发展的先行官。

交通基础设施的辉煌成就无一不与道路桥梁与渡河工程专业密切相关。那么,道路桥梁与渡河工程到底是个什么样的专业?主要研究什么?未来就业前景如何?下面,我们将从这几个方面简要介绍道路桥梁与渡河工程专业。


专业解析


什么是道路桥梁与渡河工程?

道路桥梁与渡河工程专业是一门工程理论与技术方法相结合的专业,具有很强的实践性,主要为交通基础设施建设培养从事道路工程、桥梁工程、岩土与隧道工程等规划、设计、施工、养护与管理等方面的高级工程技术人才。

该专业融汇交通运输工程与土木工程两个一级学科,涵盖了道路与铁道工程、桥梁与隧道工程,以及交通运输规划与管理、岩土工程、结构工程、防灾与减灾、防护工程等二级学科,以数学、物理学、化学、力学、材料工程学、工程地质学、工程经济学等学科为基础。


道路桥梁与渡河工程研究什么?

随着社会生产力的发展,人类的活动空间越来越大,有限的土地与空间资源和充满障碍的地形地貌,对现代人类生存环境和社会经济发展的制约作用也越来越明显。如何合理有效地利用有限资源、建造促进社会经济发展的陆路交通基础设施,是道路桥梁与渡河工程要研究的问题。

从高山到平原、从丘陵到盆地、从陆上到水域、从草原到戈壁,跨越南北、横贯东西,道路桥梁与渡河工程的研究对象无所不在:公路、城市道路、机场跑道等道路工程、桥梁工程和隧道工程。

这些蜿蜒屈曲、无限延伸的道路是如何进行设计,又是怎样将设计出来的内容融入到自然环境中?这些道路在遇到高山大川、坑坎沟涧、江河湖海等障碍物和道路交叉的时候是如何克服的,如何探寻到最优的桥梁工程来跨越或隧道工程来穿越?各种不同等级、不同类型的道路是怎么构成的,都有哪些桥梁与隧道结构形式,使用了何种材料?我国南方高温、北方寒冷、高原缺氧缺水、寒区冬日漫长、沿海多风多雨、沙漠戈壁荒无人烟,在这些不同地区,如何根据各自的气候气象、地质水文等自然条件修筑出成本低、使用寿命长、对环境影响小、景观效果好的道路、桥梁与隧道工程等?这些都是我们要研究的内容。

其中,道路工程研究内容包括道路总体、路基、路面、涵洞、排水系统、安全防护设施、绿化和交通监控设施等的勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作。近些年来,其研究领域进一步扩展到了环境、信息化等相关方面。

桥梁工程研究内容包括桥梁工程材料力学特性、桥梁结构内部构造、桥梁结构外部特征、桥梁结构建造技术、桥梁结构与基础环境之间的相互作用、桥梁美学与力学的辩证结合等。桥梁工程按建造材料不同研究对象可以分为混凝土桥、钢桥、钢混组合桥梁及新型组合桥梁等;按结构受力形式不同研究对象可分为梁桥、拱桥、悬索桥以及组合受力体系桥梁。

隧道工程研究内容主要包括各种地下工程和岩土工程的勘察、设计、施工、检测、运营管理等。按研究方向的不同,可分为隧道工程设计理论与方法、隧道工程长大公路隧道通风技术、长大公路隧道的火灾机理与防灾救灾对策、隧道工程渗漏与冻害防治技术、隧道工程质量检测与病害处治技术、隧道工程监控量测技术等内容。


实践操作技能要求高

道路桥梁与渡河工程专业在本科阶段的专业基础课程有力学、道路工程材料、测量学、工程地质、土质学与土力学、水力学与桥涵水文、结构设计原理等等,专业课主要包括道路勘测设计、路基路面工程、基础工程、桥梁工程、隧道工程、施工组织与概预算等等。

作为传统工科专业,道路桥梁与渡河工程专业非常强调实践教学的重要性,以增强学生对实际工程的感性认识,培养学生的动手能力、实践能力以及解决问题的能力。为保证并不断提高实践教学的质量和效果,学校积极开展课外实践教学环节和校外实习实训。以长安大学为例,道路桥梁与渡河工程专业需要到野外实习基地进行地质认知学习、地形测量实习、道路勘测设计实习、隧道勘查设计实习和路基路面施工与桥梁工程认知实习等,并进行一系列与道路材料、路基路面、土力学、结构设计原理等课程相配套的实验,提高试验测试的能力,以及基础工程、桥梁工程、隧道工程施工生产实习,深入施工工地,参观在建工程等。

专业与就业

 

行业新机遇,发展前景好

2013年颁布的《国家公路网规划(2013年-2030年)》,规划国家公路网约40万公里,其中国家高速公路共36条,计11.8万公里;普通国道共200条,计26.5万公里。根据规划,目前尚有约10万公里普通国道需要升级改造,约2.2万公里高速公路在建,2.5万公里高速公路待建,基本建成普通国道网和国家高速公路网,大约还需要20年。在这样的历史进程中,我们任重而道远!

2013年,习近平主席提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”(简称“一带一路”)的战略构想,其中抓住交通基础设施的关键通道、关键节点和重点工程,优先打通缺失路段,配套完善道路安全防护设施和交通管理设施设备,提升道路通达水平,是“一带一路”合作重点之一。

目前我国公路建设处于建养并重期,以高速公路为例,已建成12.35万公里高速公路需要养护维修的同时,尚面临约15万公里道路升级或新路建设。如果再加上高速公路以外的其他等级公路的养护维修与铺筑,公路建养任务繁重。与此同时,未来我国桥梁与隧道工程将在西南跨越深沟峡谷、西北跨越戈壁沙漠、中东部跨越大江大河、东南部跨越海湾海峡4条战线上全面铺开,对复杂条件下的工程建设提出了更高的技术要求。伴随着城镇化的快速发展,道路桥梁与渡河工程专业将在公路、城市道路、桥梁工程、地下工程以及市政综合管线规划建设方面满足国家经济建设不断发展的需要,其相关工程的建设方兴未艾,市场对优秀的专业人才需求旺盛,就业前景广阔,未来发展长期向好。


毕业生就业去向

道路桥梁与渡河工程专业的毕业生就业面十分宽广,可以从事公路、桥梁、岩土与隧道工程的勘测、设计、施工、监理、养护、管理和科研工作。

从历届毕业生就业发展看,以长安大学为例,约65%的毕业生选择就业,分布在国家交通建设的各个行业,主要从事生产、技术开发、项目管理和科学研究等工作,保送研究生比例11%左右,考研和出国学习的比例在25%左右。学生主要就业单位有:中国交通建设股份有限公司、中国建筑股份有限公司、中国铁建股份有限公司、中国中铁股份有限公司、中国水利水电建设集团等世界五百强公司,以及各省、市公路交通设计、施工、监理、检测相关企事业单位。部分学生通过各级选拔、考试进入国家公务员系统。

除了到勘察、设计、实验、施工等单位工作,本科毕业后,部分同学还会选择继续深造或出国留学。全国报考硕士较集中的专业有道路与铁道工程、桥梁与隧道工程、建筑与土木工程、岩土工程、防震减灾与防护工程、结构工程、交通工程、道路材料、地下空间工程等。


报考指南


道路桥梁与渡河工程专业属于工学中的土木类,是适应近年来人才培养特殊需求设置的特设专业。据统计,我国开设道路桥梁与渡河工程专业的高校有58所,其中,长安大学的道路桥梁与渡河工程为国家特色专业,道路工程、桥梁工程、岩土与隧道工程同在一个学院,在师资力量和专业实验设施等方面综合实力雄厚,办学历史悠久。同济大学、东南大学、中南大学、哈尔滨工业大学、西南交通大学和北京交通大学等在土木工程或交通运输工程专业开设了道路与铁道工程、桥梁工程、岩土与隧道工程等类似的专业方向,是大家重点推荐的实力院校。考生如想报考此类专业,需仔细了解各院校招生专业目录、专业设置等信息,结合自身情况选择心仪院校。

报考时需要注意什么?

道路桥梁与渡河工程专业毕业生作为国家公路交通建设的主力军,其所建造的交通基础设施关系着人民群众的生命财产安全和国家的经济社会发展稳定,因此每个有志于从事本专业的学生必须具备高度的社会责任心以及精益求精的钻研精神。只要身体健康状况良好,男生与女生均可报考。

下面简要介绍下长安大学、同济大学、东南大学、西南交通大学四所院校道路桥梁与渡河工程专业的基本情况。

长安大学道路桥梁与渡河工程专业是国家级特色、陕西省名牌专业,是教育部道路运输与工程教学指导分委员会主任委员单位,拥有国家级教学团队、国家级精品课程及国家级精品资源共享课程、国家级实验教学示范中心和国家级大学生校外实践教育基地等一系列国家级的教学平台;拥有国家工程实验室和若干省部级实验室;拥有交通运输工程和土木工程两个一级学科博士学位授予权,涵盖的道路与铁道工程二级学科、桥梁与隧道工程分别为国家级、陕西省重点学科,所属一级学科交通运输工程为国家级重点学科;设有长江学者特聘教授和讲座教授岗位、陕西省“三秦学者”、“百人计划”特聘教授岗位,拥有包括国家高层次人才在内的教授80余名;科研实力雄厚,拥有国际一流的实验设施,为人才培养和科学研究提供了坚实的基础平台。

同济大学道路、桥梁和隧道工程是其历史最悠久、综合实力最强、专业特色最鲜明的专业之一,多年来取得了享誉海内外的科研成果和辉煌业绩,培养的专业人才桃李满天下。其中道路工程属于道路与铁道工程二级学科,桥梁工程方向和隧道与地下建筑工程方向属于桥梁与隧道工程二级学科,所属一级学科均为国家级重点学科、上海市重点学科,设有长江学者特聘教授、讲座教授,拥有多个国家、省部级重点实验室以及研究中心。

东南大学道路与铁道工程学科是国家重点学科,设有道路桥梁和渡河工程本科专业,该专业为国家特色专业,所在教学团队为国家级教学团队,是道路交通工程实验教学示范中心的主干学科。东南大学桥隧与地下工程系包含有桥梁隧道与岩土工程2个二级学科,拥有博士和硕士授予权,设有长江学者特聘教授、讲座岗位。学科重点研究桥梁、隧道、地下工程设计计算理论和工程技术。该专业以土木工程为大平台,培养基础理论扎实,具有研究开发的创新潜能,可在土木、交通等部门从事设计、施工、管理和研究开发等专业人才。

西南交通大学道路与铁道工程、桥梁与隧道工程均为国家二级重点学科,是我国第一批具有硕士、博士学科授予权的学科,设有长江学者特聘教授岗位,拥有陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室,道路工程、风工程、抗震工程技术四川省重点实验室,交通隧道工程教育部重点实验室等多个省部级科研平台,是我国公路交通领域重要的人才培养和科技创新基地。

 

十、
土木工程:技术含量高,真不是“搬砖专业”


阳光高考原创稿件 作者:刘冰莹 

 

有篇题为《土木工程,我们不是“又土又木”》的文章曾引起了广泛关注。读者在会心一笑的同时,也会不禁思考:土木工程,这个外行看起来并不出色的专业,为何会屡屡登上高就业率的榜单,又为何一直被人误解为“搬砖专业”呢?土木工程,到底是一个怎样的专业,有哪些高校有专业优势,毕业生又会在哪里就业呢?


专业解析


什么是土木工程?

在很多学校,土木工程是一个院系的名称,也是一个招生大类名称,还是一个专业名称。我们这里说的土木工程,是专业的名称。

土木工程按照培养侧重点,各学校有建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程、交通工程、市政工程等不同方向,土木工程是国家建设的基础,与人们的住行密切相关。

在土木工程专业的学习中,学生需要运用数学、物理、化学、计算机信息科学等基础科学知识,力学、材料等技术科学知识以及相应的工程技术知识,来研究、设计和建造工业与民用建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路及桥梁等工程设施。因此,土木工程专业对学生的知识面要求很广泛,对知识水平要求也非常高。所以,作为本专业的学生,想要顺利毕业,就不可能“混日子”度过大学四年。


专业与就业


对口就业率最高的专业之一

土木工程方面的专业人才遍布国民经济建设的各条战线,可以说没有土木工程,就没有我们日常生活的最基本条件。你住的房子,乘坐的地铁,参观的场馆,享受的休闲场所,无不与土木工程紧密相连。

高铁、活动场馆、城市轨道交通、南水北调等项目的建设中,都遍布着土木工程专业的毕业生。任何基础设施建设,都离不开土木工程专业人才的智慧。

历年来的就业情况显示,土木工程的学生就业很少偏离本专业,是对口就业率最高的几个专业之一。在阳光高考的专业满意度推荐中,很多高校的土木工程专业满意度都在80%以上,推荐人数更是排在本校专业的前列,足以说明本专业的口碑。

随着城市建设的提速和公路建设的不断增加,土木工程专业的就业形势持续走高。找到一份工作,对大多数土木工程专业毕业生来讲并非难事——根据教育部阳光高考信息平台最新公布的本专科专业就业状况,土木工程专业本科毕业生规模在10万人以上,就业率区间为85%-90%,属于就业形势乐观型的专业。

与很多实践性强的专业一样,土木工程专业毕业生在就业过程中,想要为自己的提升增加砝码,就需要考取各种从业证书,如全国一、二级注册建筑师,全国注册土木工程师,全国一、二级注册结构工程师等。很多企业在招聘应届生时,更会特别标注有相关从业资格证书者优先。


就业覆盖面广,工作技术含量高

总体来说,土木工程专业的主要就业方向有工程技术方向,设计、规划及预算方向,质量监督及工程监理方向,公务员、教学及科研方向。所涉行业包括建筑业、房地产开发业、路桥施工、工程勘察设计单位、交通或市政工程类政府机关职能部门、工程造价咨询机构、科研院所等。

近日,网络上传播着一组关于土木工程专业就业方向是在工地上搬砖的调侃。事实上,在就业范围上,考生根本不必顾虑是否会去“搬砖”。“我们这个专业可不仅是搬砖,土木工程专业毕业生的就业方向算是比较广泛的,除了监理或者质检,女生的选择一般是进设计院。”在一次采访中,烟台大学土木工程专业大四学生李桂州说。虽然土木工程专业毕业生的工作确实比较辛苦,但从事的还是技术性的工作。

目前,中国城镇化进程仍在不断向前推进,城镇化率必然会持续提高,随之而来的将是未来几十年我国对土木工程领域人才的需求。因此,土木工程专业无论“前途”还是“钱途”都非常可观,职业发展潜力巨大。

阳光高考信息平台数据显示,该专业全国报考硕士较集中的专业是:建筑与土木工程、结构工程、土木工程、岩土工程。


报考指南


在就业率和就业质量都看好的形势下,土木工程专业也一直是报考的热门,录取分数一直在很多高校招生专业的第一梯队中。
土木工程专业涉及课程内容专业性强,对学生学习能力和处理问题的能力要求都很高,考生报考时需充分了解自己的数学、力学、计算机等方面的能力、潜力和兴趣。

而在培养目标方面各高校因历史沿革、师资力量和科研方向的原因,也都各有侧重。


不同院校培养特点迥异

说起土木工程专业,不能不提“建筑老八校”,指的是新中国成立之初最早开设建筑学、城市规划相关专业的八所高校,包括清华大学、东南大学、同济大学、天津大学、华南理工大学、哈尔滨建筑大学(已并入哈尔滨工业大学)、重庆建筑大学(已并入重庆大学)和西安冶金建筑学院(已更名西安建筑科技大学,前身东北大学建筑系)。这八所学校的土木工程及相关专业,是社会公认的A级水平,其中清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、浙江大学的土木工程都是国家一级重点学科。除了这些老牌土木强校,国内开设土木工程专业的高校已有近五百所,也都各有所长

下面单独介绍一下清华大学和同济大学这两所学校的土木工程专业。

清华大学土木工程系成立于1926年,是该校历史最悠久的系科之一,早在1916年清华学校(清华大学前身)即开始招收土木工程学科的留美专科生。清华大学土木工程系自1998年开始实行本—硕统筹培养计划,约有60%成绩优秀的本科学生可免试直接攻读硕士或博士学位。

根据《清华大学本科招生报考指南2013版》介绍,清华大学土木工程系的国际化程度非常高。在OS全球分学科排名中,土木工程单系排名全球第15位,是清华大学所有工科院系中排名最高的。正因如此,清华大学土木工程专业的毕业生一直供不应求,供需比例达1∶10以上,是最受用人单位欢迎的工科专业之一。

与清华大学土木工程专业侧重建筑和水利不同,同济大学的土木工程专业则侧重建筑和桥梁。同济大学土木工程学院是国内同类专业中教学和研究实力最强的学院之一,目前院内设有建筑工程系、地下建筑与工程系、桥梁工程系、结构工程与防灾研究所和水利工程系5个系所,还有土木工程防灾国家重点实验室。


报考提示:

天津大学招办主任李振宇说,土木工程专业的主干课有理论力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土、房屋建筑学、钢结构、大跨度结构设计等。考生可从中看出该专业是通过力学的原理和方法,解决建筑物在设计和建造方面的问题,如果自己一看到物理书就头疼就不太适合报该专业。 

土木工程专业还要求同学们具有高度的责任心和足够的耐心。

 

十一、
智能科学与技术专业:给机器人赋予“大脑”

     

阳光高考原创稿件 作者:陈霄飞 

 

在2015年11月的世界机器人大会上,各式各样的智能机器人让人大开眼界,像会演奏乐器的机器人、会打羽毛球的陪练机器人、会与人沟通的机器人、会跳舞的机器人等等,其中,一个会微笑、眨眼、皱眉,并能像真人一样说话和唱歌的美女机器人更是人气爆棚,吸引了大批机器人爱好者一睹其芳容。

今天要和您说的智能科学与技术正是这样一个能赋予机器人以“大脑”、让其更好地为人类服务的专业。下面,为您详细解读这个专业。


专业解析


什么是智能科学与技术专业?

智能科学与技术是工学门类中计算机专业类下的特设专业。2003年,该专业由北京大学智能科学系提请建立,并在2004年开始招收首批本科生。在随后的十多年中,北京邮电大学、北京信息科技大学、北京科技大学等高校先后开设了智能科学与技术专业。

智能科学与技术本科专业是一门融合了电气、计算机、传感、通讯、控制等众多学科领域,多学科相互合作、相互研究的跨学科专业。它涉及机器人技术、微电子机械系统、以新一代网络计算为基础的智能系统,以及与国民经济、工业生产及日常生活密切相关的各类智能技术与系统等。

北京信息科技大学自动化学院院长刘小河说,智能科学与技术专业的内涵基本包含两部分内容,一部分是智能科学,另一部分是智能技术。

智能科学是探索人的自然智能的工作机理,主要以如何认知和学习为研究对象,探索智能机器的实现机理和方法。智能技术则是将这种方法应用于人造系统,研制各类人工智能系统,让它具有一定的智能,能够根据环境及条件的变化自主进行逻辑判断并决定工作的模式,或者具备一定的学习能力,通过训练学习的方式解决较复杂的问题,从而将人类从很多复杂的活动中解脱出来,让机器系统为人类工作。


该专业不是教如何制造机器人的

有些考生认为智能科学与技术专业有“智能”两个字,就一定是学习如何制造机器人的专业,其实并非如此。智能科学与技术专业并不教学生如何制造机器人。制造机器人相当于制造人的四肢,需要考虑硬件标准是否合乎工作要求。而智能科学与技术专业要做的是在硬件基础上,给机器人赋予一个类似人的大脑、神经传导及信息处理系统,让这个机器大脑通过一定的方式判断、决策并控制机器人如何行动,使得机器人最有效地发挥作用。


智能科学与技术学什么?

目前,国内招收智能科学与技术专业的各学校还没有完全统一的专业培养模式。

一般而言,学生要学习三大类课程。第一类是工科通识类课程,包括自然科学基础、高等数学、普通物理、计算机基础,等等。第二类是信息技术类专业基础课,如电路分析、数字电子技术、模拟电子技术、计算机软件基础、微机原理及接口技术等。

第三类是核心专业课程,这类课程各学校根据自身的专业特色及教师背景有所区别。北信科大主要偏重三方面:一是信息处理方面的课程,包括数字信号处理、智能传感与检测技术、模式识别、图像处理、智能信息处理等课程,既与信息处理相关又照顾了机器人这个背景。二是智能与控制方面的课程,如控制理论基础、人工神经网络、模糊控制、智能机器人等课程,偏重于智能控制;三是基于计算机科学的人工智能方面的课程,如计算机网络、人工智能、机器人学、数据挖掘与处理、机器学习、专家系统等。


专业与就业

 

教育部最新公布的统计数据显示,智能科学与技术专业的全国毕业生规模在800人左右,近三年就业率在95%左右。根据某第三方调查机构公布的中国大学专业就业数据显示,智能科学与技术专业学生毕业5年后的平均月薪为7756元。

智能科学与技术专业毕业生就业前景光明,以北京大学为例,该校智能科学与技术专业毕业生有些进入百度、摩根IT、IBM等知名IT公司工作,有些在毕马威、中石化等公司的管理岗位任职,还有部分毕业生进入国家部委科技部门。

大连东软信息学院校长温涛说,该专业主要面向的就业领域包括电子信息、自动控制、计算机、智能科学与技术等相关领域毕业生主要从事产品开发、系统测试、技术支持与咨询、产品销售等工作,以及各类学校及科研院所从事相应的教学、科研等工作。

北京信息科技大学自动化学院院长刘小河说,智能科学与技术专业的一部分毕业生会继续研究生阶段的学习,但各高校的比例不同。该专业在研究生阶段目前没有一级学科,学生一般进入相近学科进行与智能科学与技术相关研究。如:北信科大在控制科学与工程的模式识别与智能系统专业招收研究生。有的学校在计算机类的人工智能方向招生,有的则在电子信息类的智能信息处理相关方向招生。


报考指南


目前,全国仅有20多所高校招收智能科学与技术专业,其中,开设该专业较早的高校有北京大学、北京邮电大学、南开大学、西安电子科技大学、华南理工大学、中南大学、中山大学、北京科技大学、厦门大学、东北电力大学、首都师范大学、北京信息科技大学、西安邮电大学等。近几年,华南理工大学、大连东软信息学院等院校也新开设了该专业。

智能科学与技术专业的录取平均分一般略低于计算机科学与技术等专业。从2015年北京邮电大学在山东省的专业录取分数来看,智能科学与技术专业的录取平均分为664分,排在通信工程、信息工程、计算机科学与技术、自动化等专业之后,位列该校在山东理科招生专业的第7(北邮2015年理科在山东共有24个专业招生)。再以华南理工大学在广东省的录取分数统计为例,该校智能科学与技术专业的录取平均分为641分,排在信息工程、计算机科学与技术等专业之后,位列该校在广东理科招生专业的第27(华南理工2015年理科在广东共有91个专业招生)。


部分高校的智能科学与技术专业按大类招生

在报考智能科学与技术专业时,考生要特别注意部分高校是按大类招生,而且,不同的高校将该专业划分在不同的大类中,如北京大学将其划分在电子信息类,中山大学和南开大学划分在自动化大类,重庆邮电大学和厦门大学划分在计算机大类。因此,考生在报考前要详细了解高校对智能科学与技术专业的大类划分,以免报错专业。


(来源:阳光高考等专家、一泉老师 图片来源于网络。若涉及版权问题,请原作者联系我们,我们会及时删除。qq邮箱3562622771)



李震东教授


高考填报志愿专家

全国就业指导专家

伯马创业研究院院长

中国大学生就业与创业高峰讲坛秘书长

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注:原文章转载于 志愿专家,如有问题请联系我们,邮箱songchunlin@changingedu.com

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