工学(Engineering,学科代码:08)[5][6],是指工程学科的总称。[1]工学学科拥有31个学科类,包括力学、机械、仪器、材料、能源动力等,共164个本科专业(包括基本专业100个与特设专业64个)。中国大学授予的工学学士占所有学士总数的44.95%,授予的工学硕士占所有硕士总数的37.70%;授予的工学博士占所有博士总数的39.92%,位居第一,是最大的学科。[7]
工学是中国大学最大的学科门类,各类工学人才直接推动着国家的经济建设和工程技术的发展。工学学科门类各专业主要培养具有良好的科学素养,能系统地、较好地掌握各专业基本理论、基本技能与方法的科技应用型人才,能在工业生产第一线、科研部门、教育单位以及企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事科学研究、管理实践、设计制造、科技开发和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。[8]
《美国新闻与世界报道》每年会发布一次“最佳研究生院"排名,这种排名是为研究生择校择专业而服务的,主要对“商学、法学、工学、教育学和医学”五个大的学科领域进行评估和排名。2010年的“最佳研究生院”排名结果显示,麻省理工学院在工学领域排名第一,斯坦福排第二位。由此可见,这些美国的大学对工学领域都很重视。[9]
工学的发展
新中国成立后,国家以苏联高等教育模式为蓝本,对全国高等院校进行调整,大力发展独立建制的工科院校,以适应大规模的工业化建设,减少综合性院校的比例,满足国家建设对于人才的新需求。[10]
1951年,政务院批准教育部长马叙伦的报告[11],确定适当地、有步骤地充实和调整原有高等学校的院系,增加工科院系,扩大国家工学人才培养规模,由此,工科院校得到了发展。[10]
工学与理学区别
工学和理学,同属理工类专业。理工是一个广大的领域,包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。[1]
理学
理学是是指研究自然物质运动基本规律的科学。专业通常有数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、应用物理学、化学、应用化学、生物科学、生物技术、天文学、地质学、地球化学、地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、地球物理学、大气科学、应用气象学、海洋科学、海洋技术、理论与应用力学、光学、材料物理、材料化学、环境科学、生态学、心理学、应用心理学、统计学等。[1]
理学研究的是科学,要求研究越具体越详细越明白越好,重视基础科研,理科培养科学家。[1]
工学
工学是指工程学科的总称。包含仪器仪表、能源动力、电气、信息、交通运输、海洋工程、轻工纺织、航空航天、力学、生物工程、农业工程、林业工程、公安技术、植物生产、地矿材料、机械、食品、武器、土建、水利、测绘、环境与安全、化工与制药等专业。[1]
工学研究的是技术,要求研究越简单,能把生产成本降得越低越好,工科重视实际应用,工科培养工程师。[1]
一级学科
拥有工学(代码:08)国家一级重点学科的高校(2007年批准)[12]
| 力学 | 机械工程 | 光学工程 | 仪器科学技术 | 材料科学工程 | 冶金工程 |
|---|---|---|---|---|---|
| 北京大学 清华大学 北京航空航天大学 大连理工大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 南京航空航天大学 中国科学技术大学 | 清华大学 北京航空航天大学 北京理工大学 吉林大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 浙江大学 华中科技大学 湖南大学 中南大学 重庆大学 西南交通大学 西安交通大学 燕山大学 | 清华大学 北京理工大学 南开大学 天津大学 南京理工大学 浙江大学 华中科技大学 国防科学技术大学 福建师范大学 | 北京航空航天大学 天津大学 哈尔滨工业大学 | 清华大学 北京航空航天大学 北京科技大学 天津大学 东北大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 浙江大学 山东大学 华中科技大学 武汉理工大学 中南大学 华南理工大学 四川大学 西安交通大学 西北工业大学 | 北京科技大学 东北大学 |
| 动力工程物理 | 电气工程 | 电子科学技术 | 信息通信工程 | 控制科学工程 | 计算机科技 |
|---|---|---|---|---|---|
| 清华大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 浙江大学 华中科技大学 西安交通大学 | 清华大学 浙江大学 华中科技大学 重庆大学 西安交通大学 | 北京大学 清华大学 北京邮电大学 复旦大学 东南大学 福州大学 电子科技大学 西安电子科技大学 | 清华大学 北京交通大学 北京理工大学 北京邮电大学 东南大学 电子科技大学 西安电子科技大学 国防科学技术大学 | 清华大学 北京航空航天大学 东北大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 浙江大学 华中科技大学 西安交通大学 国防科学技术大学 | 北京大学 清华大学 北京航空航天大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 南京大学 国防科学技术大学 |
| 建筑学 | 土木工程 | 水利工程 | 测绘科学技术 | 化学工程技术 | 地质资源工程 |
|---|---|---|---|---|---|
| 清华大学 天津大学 同济大学 东南大学 | 清华大学 哈尔滨工业大学 同济大学 浙江大学 湖南大学 中南大学 | 清华大学 天津大学 大连理工大学 河海大学 武汉大学 西安理工大学 | 武汉大学 解放军信息工程大学 | 清华大学 北京化工大学 天津大学 大连理工大学 华东理工大学 福州大学 | 吉林大学 中国地质大学 成都理工大学 |
| 矿业工程 | 石油天然气工程 | 纺织科学工程 | 轻工技术工程 | 交通运输工程 | 船舶海洋工程 |
|---|---|---|---|---|---|
| 北京科技大学 中国矿业大学 中南大学 | 西南石油大学 中国石油大学 | 东华大学 | 华南理工大学 | 北京交通大学 同济大学 东南大学 中南大学 西南交通大学 长安大学 | 哈尔滨工程大学 上海交通大学 武汉理工大学 |
| 航空宇航科技 | 兵器科学技术 | 核科学技术 | 农业工程 | 林业工程 | 生物医学工程 |
|---|---|---|---|---|---|
| 北京航空航天大学 南京航空航天大学 西北工业大学 | 北京理工大学 南京理工大学 军械工程学院 | 清华大学 中国科学技术大学 北京师范大学 | 中国农业大学 | 东北林业大学 南京林业大学 | 清华大学 上海交通大学 东南大学 浙江大学 福建师范大学 华中科技大学 四川大学 重庆大学 西安交通大学 |
| 食品科学工程 |
|---|
| 江南大学 浙江大学 中国海洋大学 |
参考资料:[12]
二级学科
拥有工学国家二级重点学科(不含一级学科覆盖)的高校[12]
| 一般力学基础 | 固体力学 | 流体力学 | 工程力学 | 机械制造 | 机械电子工程 |
|---|---|---|---|---|---|
| 湘潭大学 | 浙江大学 四川大学 西安交通大学 西北工业大学 兰州大学 | 天津大学 上海大学 | 北京理工大学 同济大学 中国矿业大学 河海大学 | 大连理工大学 南京航空航天大学 山东大学 武汉理工大学 | 上海大学 西北工业大学 国防科学技术大学 |
| 机械设计理论 | 精密仪器机械 | 材料物理化学 | 材料学 | 材料加工工程 | 钢铁冶金 |
|---|---|---|---|---|---|
| 北京科技大学 天津大学 东北大学 同济大学 中国矿业大学 合肥工业大学 | 清华大学,北京协和医学院—清华大学医学部 重庆大学 | 河北工业大学 南京大学 南昌大学 | 北京工业大学 北京化工大学 燕山大学 同济大学 东华大学 南京理工大学 重庆大学 | 太原理工大学 吉林大学 郑州大学 | 上海大学 |
| 电机与电器 | 电力系统 | 高电压绝缘 | 电力电子传动 | 物理电子学 | 电路与系统 |
|---|---|---|---|---|---|
| 河北工业大学 沈阳工业大学 哈尔滨工业大学 | 天津大学 华北电力大学 西南交通大学 海军工程大学 | 哈尔滨理工大学 | 中国矿业大学 合肥工业大学 | 北京理工大学 哈尔滨工业大学 | 西北工业大学 |
| 微电子学 | 电磁场微波 | 通信信息系统 | 控制理论工程 | 检测技术装置 | 模式智能系统 |
|---|---|---|---|---|---|
| 天津大学 吉林大学 南京大学 华中科技大学 西安交通大学 | 北京航空航天大学 上海交通大学 南京理工大学 | 北京大学 北京航空航天大学 天津大学 哈尔滨工业大学 上海交通大学 浙江大学 中国科学技术大学 华南理工大学 解放军信息工程大学 解放军理工大学 | 北京理工大学 同济大学 华东理工大学 东南大学 山东大学 湖南大学 中南大学 西北工业大学 | 天津大学 | 南京理工大学 |
| 导航制导控制 | 计算机系统结构 | 计算机软件 | 计算机应用技术 | 建筑设计理论 | 城市规划设计 |
|---|---|---|---|---|---|
| 哈尔滨工程大学 第二炮兵工程学院 | 华中科技大学 | 吉林大学 复旦大学 中国科学技术大学 武汉大学 | 东北大学 东南大学 浙江大学 华东师范大学 安徽大学 四川大学 福建师范大学 西北工业大学 | 西安建筑科技大学 | 重庆大学 |
| 岩土工程 | 结构工程 | 防灾减灾工程 | 桥梁隧道工程 | 水力学 | 水利水电工程 |
|---|---|---|---|---|---|
| 中国矿业大学 重庆大学 河海大学 四川大学 | 北京工业大学 天津大学 大连理工大学 东南大学 广西大学 西安建筑科技大学 | 解放军理工大学 | 北京交通大学 西南交通大学 | 四川大学 | 华中科技大学 |
| 农业水土工程 | 农业电气化 | 木材科学技术 | 环境科学 | 环境工程 | 食品科学 |
|---|---|---|---|---|---|
| 西北农林科技大学 | 江苏大学 | 北京林业大学 中南林业科技大学 | 北京大学 北京师范大学 南开大学 南京大学 厦门大学 中国海洋大学 | 清华大学,北京协和医学院—清华大学医学部 大连理工大学 哈尔滨工业大学 同济大学 浙江大学 湖南大学 西安建筑科技大学 | 南昌大学 华南理工大学 |
参考资料:[12]
机械工程及自动化专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:本专业培养具备机械设计、制造、自动化基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级技术人才。培养要求:本专业学生主要学习机械设计、制造的基础理论、受到现代机械工程师的基本训练,具有从事机构设计、制造及生产管理、控制的基本能力。
毕业生能力要求:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子学、流体力学、工程热力学、市场经济及企业管理等基础知识;具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力;具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。[13]
机械电子工程专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,理工结合、基础扎实、素质全面、实践能力和创造能力强的研究发展型人才。在机械电子技术领域中从事理论研究、试验和工程设计与开发等工作。
培养要求:本专业以力学、机械工程、电子科学与技术、控制科学与工程为主干学科。学习机电系统设计、控制系统设计等学科方向所需要的基础知识和专业知识,以及计算机应用等现代科技和设计手段;强调坚实的理论基础、创新的思维方法、熟练的计算机应用技能。
主要课程:工程力学、机械设计基础、自动控制原理、信号与系统、数字信号处理、传感与测试技术、智能控制与模式识别、自动化装置、机电系统设计、系统仿真等。[13]
土木工程专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:本专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。培养要求:本专业学生主要学习工程力学、岩土工程、结构工程、市政工程、给水排水工程和水利工程学科的基本理论和知识,受到工程制图、工程测量、计算机应用、专业实验、结构设计及施工实践等方面的基本训练,以及具备从事建筑工程、交通土建工程、水利水电工程、港口工程、海岸工程和给水排水、工程的规划、设计、施工、管理及相关研究工作的能力。毕业生能力要求:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语语言综合能力;会掌握工程力学、流体力学、岩土力学、工程地质学和工程制图的基本理论与基本知识;掌握建筑材料、结构计算、构件设计、地基处理、给水排水工程和计算机应用方面的基本知识、原理、方法与技能,初步具有从事土建结构工程的设计与研究工作的能力;掌握建筑机械、电工学、工程测量、施工技术与施工组织、工程监测、工程概预算以及工程招标等方面的基本知识、基本技能,初步具有从事工程施工、管理和研究工作的能力;熟悉各类土木工程的建设方针、政策和法规;了解土木工程各主干学科的理论前沿和发展动态。[14]
建筑环境与设备工程专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:本专业培养以现代楼宇设备设施(如空调、通风、供配电、建筑给排水、消防和楼宇智能化系统等)的设计、管理、经营、维护,楼宇能源和室内环境品质管理等方面的高级工程技术和管理人才。培养要求:本专业学生主要学习建筑物理环境和环境控制系统的基础理论和基本知识,受到建筑设备系统设计、调试和运行管理等方面的基本训练,具备应用计算机、电子技术等先进手段进行建筑环境与设备工程设计、施工、测试管理的基本能力。毕业生能力要求:系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识,主要包括传热与传质、流体力学与流体机械、工程热力学、计算机、电工、电子等;较系统地掌握建筑环境工程、建筑设备工程的专业基本理论知识,并了解本专业领域的现状与发展趋势;具有一定的室内环境及设备系统测试、调试及运行管理的能力;初步掌握室内环境及设备系统的设计方法;具有较好的自然科学基础及人文社会科学基础。[15]
交通运输专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
沙培养目标:本专业培养具备运筹学、管理学、交通运输组织学等方面知识,能在国家及省、市的交通运输管理部门、交通运输企事业单位等从事交通运输组织、指挥、决策,交通运输企业生产与经营管理的高级技术人才。
培养要求:本专业学生主要学习运筹学、管理学、交通运输组织学方面的基本理论和基本知识,受到交通运输技术管理、商务管理、信息管理的基本训练,具有运用运输技术设备,合理组织运输生产以获得最佳社会与经济效益的基本能力。毕业生能力要求:掌握运筹学、管理学、交通运输组织学等基本理论、基本知识;掌握一般的最优化方法和计算机在交通运输中应用的基本技术;具有交通运输组织指挥、交通运输企业生产与经营的基本能力;熟悉国家关于交通运输方面的方针、政策和法规;了解交通工程设备及交通运输组织管理的发展动态;掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究和实际工作能力。[16]
交通工程专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:本专业培养具备交通工程和系统规划、设计与控制等方面知识,能在国家与省、市的发展计划部门、交通规划与设计部门、交通管理部门等从事交通运输规划、交通工程设计、交通控制系统开发等方面工作的高级工程技术人才。
培养要求:本专业学生主要学习系统工程学、交通工程学方面的基本理论和基本知识,受到识图制图、上机操作、工程测量、工程概预算的基本训练,掌握进行交通基础设施规划、设计与工程项目评价方面的基本能力。毕业生能力要求:掌握交通工程学科的基本理论、基本知识;掌握系统工程的一般分析方法和系统控制的基本技术;具有交通运输规划、交通工程设计和交通控制系统开发的初步能力;熟悉国家关于交通运输规划、建设与管理的方针、政策和法规;了解交通工程,特别是智能交通的发展动态;掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究和实际工作能力。[16]
测控技术与仪器专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。
培养要求:本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论,测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法,受到现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。
毕业生能力要求:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电子学、光学、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力;具有较强的外语应用能力;具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。[17]
电子信息技术及仪器专业
修业年限:四年,授予学位:工学学士
培养目标:旨在培养系统掌握电子信息技术基础理论和工程技术知识的高级技术人才,能够综合运用电子技术、计算机技术、信息处理技术、网络技术等来解决各种信息获取、传输、处理等问题的,以及仪器设备和电子信息系统集成的技术人才。
培养要求:本专业是一个仪器仪表学科与信息处理、电子技术、计算机科学等学科交叉形成的新专业;具备能够解决各种宏观或微观信息获取、处理、传输的基础理论和系统集成技术的能力;毕业生能力要求:本专业学生要掌握全面的基础理论知识,并学习电子学、嵌人式系统技术、计算机软硬件设计、信号处理理论、传感技术、仪表系统等领域科学知识;要求学生不仅掌握牢固的基础理论知识,并且具有较宽知识面;在学习过程中特别强调学生实践锻炼环节。[17]
价值与意义
中国工程院院士钟志华2020年在山东大学做了题为《面向未来的工程科技发展与工程学科建设》的报告,报告肯定了中国工程科技在国家信息化、能源保障能力与清洁高效水平、材料技术创新、城镇基础设施品质、交通运输技术、航天关键技术、涉海技术、现代农业与医药卫生技术等领域取得的发展,部分技术已经达到了世界先进水平。钟志华院士指出工程学科建设的目的在于培养一流工程技术人才,培养要改变过去注重数量的粗放式发展模式。学习全球顶尖大学将工程教育从理论层面上升到实践层面的模式,培养具有通识基础、专业素质、创新思维、实践能力、全球视野、社会责任的新时代创新创业人才。[18]
“科学家探索未知世界,工程师创造未来的世界。”从科学的角度来看,工程的学科意义是将自然科学原理应用到工农业生产部门中去而形成各学科。工程是自然科学或基础科学的某种应用,是综合运用已有科学研究成果解决生产实际具体问题的艺术,因而具有鲜明的实践性、应用性特征。工程学科是高等工程教育的重要载体和基本单元,它主要涉及工程制图、机械、金工、电力、电子、电信、能源、化工等领域。[19]
世界大学工学排名
工学学科排名采用与2024年泰晤士高等教育世界大学排名相同的可信且严格的绩效指标,该排名突出显示了在以下学科领域中处于领先地位的大学,包括:通用工程、电气与电子工程、机械与航空航天工程、土木工程和化学工程。[20]
| 世界排名 | 学校名称 | 全职学生数量 | 每位教职员对应学生数量 | 国际学生比例 | 女生对男生比 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 哈佛大学 | 20050 | 9.0 | 25% | 51:49 |
| 2 | 斯坦福大学 | 14517 | 6.4 | 23% | 47:53 |
| 3 | 麻省理工学院 | 11085 | 8.0 | 33% | 41:59 |
| 4 | 牛津大学 | 21750 | 10.9 | 42% | 49:51 |
| 5 | 剑桥大学 | 20565 | 11.5 | 38% | 48:52 |
| 6 | 加州大学伯克利分校 | 39991 | 17.9 | 22% | 52:48 |
| 7 | 加州理工学院 | 2240 | 6.1 | 33% | 37:63 |
| 8 | 普林斯顿大学 | 7753 | 7.3 | 23% | 47:53 |
| 9 | 新加坡国立大学 | 33334 | 20.0 | 24% | 49:51 |
| 10 | 帝国理工学院 | 20275 | 11.8 | 61% | 42:58 |
注:北京大学、清华大学排名第14、15位,数据参考资料:[20]
参考资料 20
- 参考 1
- 参考 2
- 信息名称: 关于印发《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》的通知 — 中华人民共和国教育部
- 参考 4
- 普通高等学校本科专业目录 — 教育部网站
- 信息名称: 教育部关于公布2022年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知 — 中华人民共和国教育部
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 马叙伦 — 故宫博物院
- 教育部:2007年全国高校国家重点学科名单 — 新浪教育频道
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 专题报告:面向未来的工程科技发展与工程学科建设 — 山大视点
- 参考 19
- 2024年世界大学学科排名:工学 — Times Higher Education