工程系有很多分支,而且近年來越分越精細,其中以土木工程、機械工程、化學工程和電機與電子工程為4個最主要且最傳統的領域。
很多人小時候的志願是成為工程師,長大後才知道原來工程師有很多種類,例如有人專門蓋大樓,有人專門設計引擎,有人專門架設通訊系統……
要成為哪個領域的工程師,其實很大程度在選擇大學本科時就已經決定。今日【新教育】且為你介紹工程系的主要分支,以及在本地成為工程師的必經之路。
工程系有很多分支,而且近年來越分越精細,其中以土木工程、機械工程、化學工程和電機與電子工程為4個最主要且最傳統的領域。
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土木工程(Civil Engineering)
土木工程不只是蓋房子和蓋高樓大廈,其實還包括建造橋樑、水壩、大道等基建項目,而土木工程師的責任是確保建築物安全穩固,例如研究地基到底要打多深,還有應該採用什麼樣的施工方法。
過去在很多人的刻板印象中,土木工程師是日曬雨淋的工作,不過拉曼大學李光前理工學院院長倪慕敏教授說,現今情況跟二三十年前很不一樣,因為今日的土木工程結合了電腦技術和人工智能,比如近年建築學都在談的BIM(建築資訊模型,Building Information Modeling),這個技術能幫助建築師和土木工程師更有效地設計、規劃和實施建築項目。
土木工程系的必修科包括靜力學、動力學、土壤力學、水文學、環境科學、混凝土工藝等科目,選修科則有橋樑工程、交通工程、水利系統這些選擇。
就業選擇:建築工程師、結構工程師、水利工程師……
機械工程(Mechanical Engineering)
機械工程研究機械系統,從引擎、發電機、冷凍空調到工業使用的機械,都屬於機械工程的研究範疇,所以機械工程的應用範圍非常廣,學生除了要懂機械的操作原理之外,也會學習機械設計,課程內容包括熱力學、流體力學、動力學和材料學這些必修科,選修科則可能有機器人技術、微機電系統和奈米技術這些相關科目。
就業選擇:機械工程師、生產工程師、品質工程師……
化學工程(Chemical Engineering)
很多人以為化學工程就等於“化學”(Chemistry),但其實化學工程跟作為基礎科學的化學還是有所不同。
簡單來說,化學工程(簡稱化工)是把原料或化學物製成有用的產品,而化學工程師的角色是研究最有效的生產方式,包括研究廢料應該怎樣處理等問題。基本上只要是工廠就會涉及化學工程,所以化學工程師的就業領域可說非常廣泛。
化學工程的理論基礎主要是數學、化學和物理,必修科包含熱力學、流體力學、熱傳遞與質量傳遞等科目,而選修科則視大學的課程架構而定,可能包括食品加工、廢水處理、膜技術、聚合物技術等科目。
就業選擇:工藝工程師、品管經理……
生物醫學工程(Biomedical Engineering)
生物醫學工程同樣是研究各種器材和儀器,不過研究的器材都是作醫學用途,從假體、植入性裝置到大型儀器如電腦斷層掃描,這些都是生物醫學工程的貢獻。
倪慕敏說,這個課程未必要生物學成績很優秀的學生才能報讀,“這就跟不一定要化學很厲害才能報讀化學工程的道理一樣,因為我們畢竟還是工程學。”儘管如此,修讀生物醫學工程還是必須對生理機制有一定的瞭解,所以學習內容會包括解剖學、生理學、生物力學等學科。更深入學習的話,學生有機會接觸組織工程學、核醫學(醫學成像的一個分支)等進階學科。
雖然生物醫學工程是一門年輕的交叉學科,但是近年很受重視,因為除了醫療設備越來越先進之外,醫學界也開始運用人工智能來輔助診斷和治療。例如近年興起的遠距醫療,便結合了電腦、通訊技術及醫療技術。
就業選擇:生物醫學工程師、醫療器材顧問……
電機與電子工程(Electrical and Electronic Engineering)
關於電機與電子的分別,工程界有這麼一個半開玩笑的說法:會電死人的是電機,電不死人的是電子。
正確來說,電機工程是研究高壓電、電力系統、工業配電等方面的學問,電子工程則偏重研究電子產品的電子元件和線路,例如半導體及電板。或者換個說法,電機工程涉及的產業是比如國能這類的電力公司,而電子工程涉及手機、電腦、家用電器那些電子產品的相關產業,例如半導體公司英特爾。
在大學,電機與電子往往難以區隔,但隨著電子科技的快速發展,傳統電機系從幾十年前逐漸將重心往電子方向轉移。電子工程基本上涵蓋很多子領域,因此有些大學又從電子工程延伸出其他課程,例如電子通訊工程和電腦網絡工程。
就業選擇:電機工程師、電子工程師……
電子通訊工程
顧名思義,電子通訊工程專注於通訊系統,英文稱為Electronic and Communication Engineering,也有人稱之為Telecommunication Engineering。
修讀這門課程的學生,起初會先學習電子工程的基礎科目,例如電路原理和工程數學。待基礎打穩後,就會深入學習通訊方面的知識,比如光纖通訊、寬頻固網與衛星通訊。倪慕敏說,由於現代通訊系統涉及很多軟體,因此以拉曼大學的課程來說,學生會學習更多關於編程的內容。
就業選擇:電信工程師、電子工程師……
電腦網絡工程Electronic (Computer Networking)
近年大家都在談雲端運算與物聯網,而這些科技都依賴網絡和電腦運算,修讀這門課程的學生除了一樣要掌握電子工程的基礎原理之外,還會更深入瞭解電腦網絡原理、網絡設備和網絡系統架設流程。
很多人也許要問,這個課程跟資訊科技繫有什麼分別?對此倪慕敏表示,首先這是一個四年制的工程系課程,目標是培養成為專業的工程師,而不僅僅是技術專員。再來就是電腦網絡工程不只注重軟體也注重硬體,學生須具備電子工程這方面的基本學識。
就業選擇:網絡工程師、資訊科技顧問、網絡安全架構師……
機電工程(Mechatronics Engineering)
機電工程常被認為是機械工程和電子工程兩個專業的綜合體,但倪慕敏認為這個說法不完全準確,因為機械工程這個專業本來就包含電子學,只不過在機電工程這方面,電子學的比重會更多一些,涵蓋自動控制系統和機器人技術這些內容。
倪慕敏透露,社會如今都在談人工智能和機器人技術,所以有越來越多年輕學生對機電工程感興趣。然而,這是否意味在21世紀的今天修讀機械工程就會比較吃虧?他說不會,因為機械工程的出路很廣,理論上大小機械都能應付。如果機械工程系學生對機器人技術和自動控制系統特別感興趣,他們在大三或大四時還是可以選修這些科目。
就業選擇:自動化工程師、專案工程師……
環境工程(Environmental Engineering)
環境工程是一門應用工程技術來改善環境(包括水、空氣和土地資源)的學問,例如研究如何治理環境汙染問題、如何善用自然資源及如何處理廢料。
環境工程的學習內容除了環境安全衛生和環境管理這些跟環境有直接關係的科目之外,還包括土壤力學、水力學等工程學科目。由於人類的生活離不開環境,加上氣候變遷和環境汙染問題日益嚴重,因此環境工程將會是21世紀一個很重要的領域。
就業選擇:環境工程師、城市規劃師、環評顧問……
石油工程(Petroleum Engineering)與石油化學工程(Petrochemical Engineering)
石油和石化工業是我國重要的經濟支柱,因此本地不少大學都有提供石油工程和石油化學工程。
雖然都是跟石油有關,但石油工程和石油化學工程還是有所區別。石油工程比較偏向石油和天然氣的上游產業,例如探勘、開採和鑽井工程。石油化學工程則相對偏向下游產業,比如通過提煉和加工,把原油變成燃料和化學工業產品,例如溶液和塑料的原料。
就業選擇:石油工程師、食品工程師……
其他
除了上述介紹的類別之外,本地大學還有提供一些其他類別的工程系本科課程,例如:
航空航天工程(Aerospace Engineering):航空學(Aeronautics)和航天學(Astronautics)的總稱,涉及航空飛行器(如直升機、民航飛機和導彈)與航天飛行器(如宇宙飛船和火星探測器)的工程領域。
材料工程(Materials Engineering):任何產品都需要材料製成,此科系學生將研究各種材料,例如金屬、陶瓷、聚合物和半導體的特性、顯微結構和用途。比如現在有些衣服的面料特別輕且特別容易吸溼排汗,這些都是材料工程的研發成果。
*有些名稱出現“工程”的課程,例如軟體工程和生物技術工程,到底算不算工程專業其實一直存有爭議,比如軟體工程(Software Engineering)本科,在一些大學是屬於理學位(Bsc)而非工程學位(BEng),而且很重要的一點是,馬來西亞工程師局(BEM)只承認四年制的工程系本科課程,但很多大學的軟體工程課程其實是三年制,造成學生畢業後不能夠向BEM註冊成為工程師,只能註冊為工程技師或工程技術專員(Technologist)。
延伸閱讀:
工程系二之二:工程系的變與不變