杏花

2020 年11 月24 日4 時30 分12 秒，我國在文昌航天發(fā)射場，使用“長征”五號遙五運(yùn)載火箭，將“嫦娥”五號探測器順利送入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射成功！“嫦娥”五號將開始?xì)v時23 天的探月之旅。這是中國探月工程的第六次任務(wù)，也是我國航天領(lǐng)域迄今最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)之一。

嫦娥探月工程歷經(jīng)16 年贏得了成功。在這種激動人心的時刻，我們也要認(rèn)識到這其中凝聚了無數(shù)航天人的辛勤付出，更涉及了許多學(xué)科。如果我們也想在未來成為一名中國航天人，追逐星辰與大海，那么該從哪些學(xué)科學(xué)起呢？

從“嫦娥”五號探測器本身來看，它由四部分組成，從上到下依次是上升器、著陸器、返回器和軌道器，這四個器的功能從名字上大致就能理解：上升器主要攜帶樣品從月球表面起飛;著陸器要在月球表面著陸;返回器的功能是攜帶月球的樣品返回地球;軌道器主要承擔(dān)各個不同的軌道上飛行的功能。

從任務(wù)的操作來看，月面采樣、月面上升、交會對接、高速再入返回地球是最新、最關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。落月后，探測器將在月面工作2 天，通過機(jī)械臂表取和鉆具鉆取兩種方式，計劃采集月球樣品約2 千克。

通過以上分析，可以了解到月球探測工程是涉及工程和科學(xué)兩個方面的系統(tǒng)工程?；鸺?、探測器、月球車等屬于工程領(lǐng)域，更偏向“技術(shù)”層面，即如何“做到”，如何“實現(xiàn)”。而上了月球，采集月球巖石和土壤樣本回來之后，了解月球的物質(zhì)組成，了解月球表層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，推演月球演化歷史等，就是“科學(xué)”的任務(wù)了。這些聯(lián)系到我國大學(xué)本科學(xué)科目錄，其實就可以簡單地劃分成工學(xué)和理學(xué)的概念。那么有哪些專業(yè)與此有關(guān)呢？

航空航天類：飛行器設(shè)計與工程等

我們先來了解一下航空與航天。

所謂航空，是指飛行器（如飛機(jī)、氫氣球、熱氣球、飛艇等）在地球大氣層內(nèi)的航行活動。航天則指飛行器（如運(yùn)載火箭、載人飛船、各型衛(wèi)星、導(dǎo)彈武器系統(tǒng)、深空探測器等）在大氣層外宇宙空間的航行活動。如果覺得有點(diǎn)繞的話，不妨想想“南方航空公司”和“國家航天局”命名的不同，就很容易理解了。

考生在報考前，一定要明確這個專業(yè)的研究對象。當(dāng)然，無論研究的是航空飛行器還是航天飛行器，該專業(yè)對考生的數(shù)學(xué)、物理成績要求都較高，在學(xué)習(xí)過程中都要掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)等和飛機(jī)相關(guān)的力學(xué)基礎(chǔ)，要學(xué)會車削刨磨等生產(chǎn)工藝。

以西北工業(yè)大學(xué)為例，該校的航空學(xué)院和航天學(xué)院均設(shè)置有飛行器設(shè)計與工程本科專業(yè)。以下是對該校該專業(yè)的簡單介紹。

1. 飛行器設(shè)計與工程（航空學(xué)院）：該專業(yè)下設(shè)航空飛行器設(shè)計、空氣動力學(xué)、航空結(jié)構(gòu)工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程、民航工程、飛行器適航與安全等多個方向，培養(yǎng)能從事飛行器總體設(shè)計、空氣動力學(xué)分析及設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及試驗、飛行器適航與安全性設(shè)計分析、飛行器人機(jī)與環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計分析、飛機(jī)維修保障技術(shù)和故障診斷、航空維修性設(shè)計與管理，以及通用機(jī)械設(shè)計及制造等工作的專業(yè)人員。

2. 飛行器設(shè)計與工程（航天學(xué)院）：該專業(yè)在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)方面具有傳統(tǒng)優(yōu)勢，在空天飛行器、航天運(yùn)載系統(tǒng)以及空間機(jī)動與操作技術(shù)的基礎(chǔ)理論及工程應(yīng)用研究方面具有特色和優(yōu)勢。圍繞制導(dǎo)武器、運(yùn)載火箭、航天器、空天飛行器等的研制和設(shè)計需求，該專業(yè)劃分為兩個專業(yè)方向：①總體及結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù);②飛行力學(xué)和控制技術(shù)。方向一涵蓋新概念航天飛行器、飛行器多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計、武器系統(tǒng)分析與設(shè)計、先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)、飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)分析與設(shè)計等;方向二涵蓋飛行動力學(xué)與控制、軌跡規(guī)劃與制導(dǎo)、飛行仿真、空天機(jī)動與操作、空氣動力學(xué)與氣動彈性力學(xué)等。

就業(yè)方面，航空航天類專業(yè)的對口就業(yè)率比較高。從歷年來畢業(yè)生的就業(yè)去向來看，除了繼續(xù)讀研深造，大部分畢業(yè)生在航空、航天、兵器等領(lǐng)域的飛行器設(shè)計研究所、飛行器制造公司、民航公司、軍隊及其他相關(guān)企業(yè)從事航空和航天飛行器設(shè)計與研究、飛行器控制、飛行器信息處理與傳輸?shù)确矫娴难邪l(fā)工作，或在飛行器制造、維護(hù)及生產(chǎn)第一線從事飛行器的設(shè)計制造、試驗、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)工作。航空航天對口研究院所對畢業(yè)生的學(xué)歷和能力要求比較高。

此外，由于航空航天科技與電子、機(jī)械、汽車、通信、氣象、能源、探測等領(lǐng)域密切相關(guān)，因此也有部分畢業(yè)生往上述領(lǐng)域發(fā)展。

專家提醒

由于航空航天類專業(yè)屬于高精尖領(lǐng)域且行業(yè)特色性極強(qiáng)，所以建議學(xué)生本科畢業(yè)后繼續(xù)深造，考研甚至是讀博。

材料類專業(yè)：材料科學(xué)與工程、高分子材料科學(xué)與工程等

從地球飛到月球，“嫦娥”五號到底穿了什么衣服？中科院上海硅酸鹽研究所特種無機(jī)涂層重點(diǎn)實驗室，主要從事與航天器相關(guān)的各種熱控涂層、熱防護(hù)材料的研究開發(fā)。簡單來說，就是給航天器“做衣服”。這“衣服”不管外部的條件變化多么劇烈，都能使航天器內(nèi)部維持在一定的溫度范圍，保證艙內(nèi)儀器設(shè)備正常工作。相關(guān)專業(yè)有材料科學(xué)與工程、高分子材料科學(xué)與工程。

◇ 材料科學(xué)與工程 ◇

[專業(yè)簡介]

材料科學(xué)與工程專業(yè)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。

構(gòu)成材料性能結(jié)構(gòu)的因素主要是其化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此化學(xué)是研究材料性能的基礎(chǔ)。材料的進(jìn)一步加工、改性、塑性等都離不開化學(xué)和物理學(xué)。從材料科學(xué)與工程專業(yè)所學(xué)的課程中就能看出——無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、固體物理、材料物理、材料力學(xué)……其專業(yè)課程很多都與化學(xué)和物理相關(guān)。

因此這是一門以材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)，理科和工科相結(jié)合的專業(yè)，由傳統(tǒng)的冶金學(xué)、陶瓷工程學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科匯集而成。

[主要課程]普通物理、物理化學(xué)、材料物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、量子與統(tǒng)計力學(xué)、固體物理、材料學(xué)導(dǎo)論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料物理、材料化學(xué)、材料力學(xué)、現(xiàn)代材料測試方法、材料工藝與設(shè)備、計算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用等。

[就業(yè)方向]

1. 就業(yè)范圍比較寬泛，就業(yè)不難。從學(xué)科交叉的角度來看，材料學(xué)科涉及的范圍很廣，在鋼鐵、機(jī)械、化工、能源、生物等領(lǐng)域都需要材料專業(yè)發(fā)揮其基礎(chǔ)性作用，因此，化學(xué)纖維、塑料、橡膠、涂料、復(fù)合材料、膜分離材料、電子材料等領(lǐng)域都需要該專業(yè)的人才。畢業(yè)生主要從事材料制備、材料加工成型、材料結(jié)構(gòu)與性能研究等工作。

2. 就業(yè)方向與專業(yè)方向相關(guān)。一般來說，金屬方向多進(jìn)入鋼企和相關(guān)研究院。高分子及非金屬方向多進(jìn)入陶瓷、玻璃、涂料、家電等行業(yè)的大型國企、軍工、民企和科研院校。偏應(yīng)用的材料加工和其他一些研究方向的畢業(yè)生，找工作時相對容易一些。比較有“錢途”的材料領(lǐng)域有石墨烯、鋰電陽極材料以及太陽能電池材料，而偏理論研究的材料物理和材料化學(xué)本科就業(yè)不盡如人意，適合進(jìn)一步深造。

◇ 高分子材料科學(xué)與工程 ◇

[專業(yè)簡介]高分子材料即高分子量化合物構(gòu)成的材料。高分子材料并沒有人們想象中的那樣“高大上”，塑料、橡膠、纖維這些和我們?nèi)粘Ｉ罹o密相連的材料就是高分子的三大合成材料。生活中到處有高分子，包括飲用水的水處理、醫(yī)藥中部分口服藥品外面的那張膜、微電子電路板里面的絕緣材料和光刻膠等，都是高分子系材料。

[就業(yè)方向]高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)面較廣，塑料、纖維、橡膠、涂料、黏結(jié)劑功能分子等生產(chǎn)企業(yè)均可以就業(yè)，同時也可以選擇利用高分子材料生產(chǎn)各種產(chǎn)品的企業(yè)。

電子信息類專業(yè)：人工智能、通信工程等

此次探月任務(wù)中，著陸器身上安裝的“巖心鉆探機(jī)”和“機(jī)械臂”等多樣化采樣工具完成月巖和月壤的自動采樣，而后送至上升器的器具中封裝保存?！版隙稹蔽逄栔苯佑绊懽灾鞑蓸尤蝿?wù)成敗的表取采樣視覺信息處理系統(tǒng)，是由西安交大人工智能學(xué)院鄭南寧院士指導(dǎo)下的視覺信息處理與應(yīng)用國家工程實驗室空間視覺團(tuán)隊完成的。涉及的專業(yè)有人工智能、通信工程等。

◇ 人工智能 ◇

[專業(yè)簡述]人工智能的定義多種多樣，站在不同的角度給出的概念也不同，例如，在具有計算能力的同時，還具有某種創(chuàng)造性的處理功能（計算機(jī)的自主思維），即“人工智能”通過學(xué)習(xí)，能夠做到舉一反三;可以對人的意識、思維的信息過程進(jìn)行模擬，不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能，等等。

[主要課程]人工智能導(dǎo)論、程序設(shè)計原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)組成原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、算法設(shè)計與分析、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫原理、知識工程、機(jī)器學(xué)習(xí)、矩陣分析、模式識別、人工智能程序設(shè)計、認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)、計算機(jī)視覺、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)技術(shù)、語音信息處理、智能無人系統(tǒng)、智能機(jī)器人、智能芯片設(shè)計、類腦智能、群體智能。（天津大學(xué)官網(wǎng)上有關(guān)人工智能專業(yè)的主要課程）

[就業(yè)方向]人工智能的迅猛發(fā)展，給這個專業(yè)的畢業(yè)生帶來了大量的就業(yè)機(jī)會?？梢灶A(yù)見的是，該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后的發(fā)展口徑會比較寬廣。畢業(yè)生可在人工智能領(lǐng)域從事機(jī)器學(xué)習(xí)、計算機(jī)視覺、知識計算、深度推理、群智計算、混合智能、無人系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、自然語言理解、智能芯片等方面的研究、設(shè)計、開發(fā)及管理等方面的工作，還可從事智能制造、智能城市、智能金融、智能教育、智能司法等相關(guān)領(lǐng)域的工作。

◇ 通信工程 ◇

[專業(yè)簡述]通信是指通過某種媒介進(jìn)行的信息傳遞。通信的基本問題就是在彼時、彼地精確和近似地再現(xiàn)此次、此地發(fā)出的消息。因此，本專業(yè)研究信息產(chǎn)生的來源、信息傳輸?shù)姆绞郊靶畔⒌慕影l(fā)設(shè)備。

[主要課程]

通信工程專業(yè)橫跨電子、計算機(jī)兩大學(xué)科，所學(xué)課程也兼有兩者的特點(diǎn)。如信號處理、高頻電路、電路原理等課程屬于電子學(xué)科，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等課程則屬于計算機(jī)學(xué)科。

專業(yè)基礎(chǔ)課一般包括電路理論與應(yīng)用的系列課程、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、寬帶交換技術(shù)、信號與系統(tǒng)、電磁場理論、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計、數(shù)字信號處理、通信原理、衛(wèi)星通信等。

[就業(yè)方向]通信工程專業(yè)的就業(yè)面比較廣，畢業(yè)生主要在信息和通信技術(shù)相關(guān)企業(yè)，如移動、聯(lián)通、電信、華為、中興等以及互聯(lián)網(wǎng)、銀行、電力、交通、航空航天等行業(yè)從事通信系統(tǒng)與工程的設(shè)計、集成及開發(fā)等工作。從就業(yè)類型上來說主要有兩個大的方向，一個是軟件方向，一個是硬件方向。軟件如開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、應(yīng)用軟件的編譯等;硬件方面主要是進(jìn)入電子通信器件一類的公司。

專家提醒

根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2023 年，中國AI 市場規(guī)模將達(dá)到7000 億元，2018—2023 年復(fù)合增長率超過28%。人工智能的元素在人們的生活中越來越多，這就為它的市場開拓奠定了基礎(chǔ)。目前人工智能專業(yè)比較火，學(xué)生報考的積極性很高，同學(xué)們要結(jié)合自己的成績與興趣愛好來選擇報考。

機(jī)械類專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化等

“嫦娥”五號同時還有著陸器著陸緩沖機(jī)構(gòu)、多探測器系統(tǒng)的力學(xué)分析等關(guān)鍵技術(shù)難題工作，為確?！版隙稹蔽逄枅A滿落月返回提供技術(shù)支撐。在整個過程中我們看到許多的機(jī)械設(shè)備，這其中離不開與機(jī)械工程相關(guān)的學(xué)科知識。相關(guān)專業(yè)有機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（機(jī)械工程）。

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)和機(jī)械工程專業(yè)同屬于機(jī)械大類。從學(xué)科角度來看，機(jī)械工程本身為一級學(xué)科，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計及理論都是其下的二級學(xué)科。因此，機(jī)械工程的外延要大，涵蓋面更廣。但實際上，作為本科專業(yè)的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化和機(jī)械工程，從某種意義上可以說僅僅是名字不同而已。高校一般要么開設(shè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，要么開設(shè)機(jī)械工程專業(yè)，不會同時開設(shè)。

[專業(yè)簡述]

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（機(jī)械工程）專業(yè)主要培養(yǎng)的是機(jī)械工業(yè)裝備的設(shè)計開發(fā)及集成應(yīng)用方面的相關(guān)人才。

從字面上看，可以知道機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（機(jī)械工程）專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容至少包括三個：機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造和機(jī)械自動化，即行業(yè)里簡稱的機(jī)設(shè)、機(jī)制、機(jī)電。

不少人對機(jī)械的認(rèn)識還停留在轟鳴的車間，認(rèn)為機(jī)械工程是“簡單”又“機(jī)械”的專業(yè)，沒有什么科技含量;從事機(jī)械行業(yè)又苦又臟又累……事實上，隨著機(jī)械、電子、信息、材料等方面知識和成果的相互滲透、融合和衍生，機(jī)械工程也涉及很多尖端前沿、精密和復(fù)雜的技術(shù)，神舟飛船、嫦娥登月艙、航空母艦、蛟龍?zhí)柹詈Ｌ綔y器、機(jī)器人……都是機(jī)械工程的典型作品。

[主要課程]

專業(yè)課一般包括機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、微型計算機(jī)原理及應(yīng)用、機(jī)械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字邏輯電路、計算機(jī)繪圖、控制工程基礎(chǔ)、傳感器與測試技術(shù)等。

[就業(yè)方向]

1. 機(jī)械設(shè)計人員，一般從事新產(chǎn)品的開發(fā)、調(diào)試、圖紙的繪制等工作，這類工作對畢業(yè)生的要求比較高，最好能有碩士學(xué)歷，能熟練運(yùn)用建模、分析、出圖軟件。

2. 機(jī)械制造人員，一般要處理零件制造用什么材料最合適、各個工藝流程怎么安排會使機(jī)器得到更合理的利用等實際問題，完成工藝規(guī)程的編制與實施工作。

3. 機(jī)電人員，一般是為企業(yè)的生產(chǎn)與輔助設(shè)備提供維護(hù)、維修等技術(shù)方面的現(xiàn)場技術(shù)支持。這類工作需要一定的技術(shù)含量和實踐經(jīng)驗。

4. 銷售人員，從事相關(guān)行業(yè)機(jī)械類產(chǎn)品的銷售和客服工作。機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生具備機(jī)械專業(yè)方面的相關(guān)技術(shù)知識，從事銷售工作會更有優(yōu)勢。

專家提醒

相對來說，機(jī)械類專業(yè)的起薪比不上IT 和金融這些大熱門，但機(jī)械行業(yè)實踐性強(qiáng)，看重經(jīng)驗技術(shù)，當(dāng)經(jīng)驗和技術(shù)都積累到一定階段，可以做一些技術(shù)含量高的工作時，各方面待遇就會比較好。

“上九天攬月”，一直都是中國人深刻在骨子當(dāng)中的一種精神，表明了只要能夠勇敢地去追逐，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)夢想。如今，能夠從月球上面帶回土壤，說明了我國的航天事業(yè)已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。這一過程涉及了大量的世界上最為先進(jìn)的技術(shù)，而這些技術(shù)的掌握，正是無數(shù)科研工作者努力學(xué)習(xí)、努力奮斗的成果。