The Hardest Engineering Majors: Podrobný průvodce pro nadprůměrně úspěšné studenty

Chemical Engineering

Chemical engineering je skutečně multidisciplinární obor, který vyniká svou šíří. Jeho obory zahrnují matematiku, fyziku, chemii, a dokonce i ekonomii.

Chemical engineers slouží jako spojovací článek mezi vědou a vyráběnými produkty; přeměňují suroviny na praktické/rafinované, každodenní zboží nebo procesy pro běžné použití.

• Chemičtí inženýři pracují s léky, potravinami, palivy, plasty, papírem, různými chemikáliemi a mnoha dalšími materiály.
• Jejich cílem je řešit problémy za účelem dosažení lepších, efektivnějších a ekonomicky schůdnějších výsledků, výrobků nebo způsobů výroby/zpracování chemických sloučenin.

Jak si dokážete představit, chemické inženýrství ovlivňuje a ovlivňuje mnoho věcí, a proto chemičtí inženýři pracují v nejrůznějších odvětvích.

Každé pracoviště, kde se suroviny přeměňují na výrobek, bude mít na palubě chemické inženýry.

Mezi hlavní průmyslová odvětví, která zaměstnávají chemické inženýry, patří zdravotnictví a bezpečnost životního prostředí (kde by vyvíjeli řešení problémů životního prostředí), farmaceutický průmysl (vývoj metod hromadné výroby léků), potravinářský průmysl (zdokonalování zpracovatelských postupů nebo vývoj způsobů, jak zlepšit kvalitu potravin), polymery (vývoj lepších polyvláken pro určitý účel), rafinérie a petrochemie.

Mezi možné pracovní pozice patří:

• Farmaceutický inženýr
• Inženýr rostlinných nebo chemických procesů
• Inženýr hygieny potravin
• Chemický technolog
• Chemista
• Manažer údržby

Toto jsou důvody, proč je chemické inženýrství jako obor obtížné:

• Obor je průsečíkem fyziky, chemie a matematiky – tří notoricky obtížných předmětů i samostatně.
• Studenti musí zvládnout všechny tři, aby získali hluboké pochopení chemického inženýrství jako celku.

To je pro studenty těžké, protože zatímco někteří mohou být obzvláště nadaní na matematiku, fyziku nebo chemii, je vzácné, aby někdo měl talent na všechny tři.

Bez ohledu na to, jaké jsou vaše silné stránky, bude studium chemického inženýrství vyžadovat čas a úsilí, což nás přivádí k dalšímu bodu.

• Studium chemického inženýrství vyžaduje mnoho času, úsilí a vědomé pozornosti. Vzhledem ke svému rozsahu je chemie pravděpodobně časově nejnáročnějším inženýrským oborem.
• Mnozí studenti chemie a asistenti pedagoga (TA) uvádějí, že nemusíte být geniální ve třech základních předmětech chemie, abyste si v oboru vedli dobře – ale musíte být ochotni věnovat tomu práci.

To znamená trávit čas nad cvičnými problémy, abyste si upevnili znalosti, a studovat o víkendech nebo v době, kdy vaši přátelé mohou odpočívat, chodit do společnosti nebo ven.

Mechanické inženýrství

Na základní úrovni se obor strojní inženýrství zabývá základními zákony týkajícími se fyzikální přírody (například principy síly, pohybu a energie).

Studenti se seznámí s pojmy z oblasti nauky o tepelných tekutinách (termodynamika, mechanika tekutin atd.).), dynamiky (konstrukce a řízení strojů) a nauky o materiálech (metalurgie, mechanika kontinua, mechanika pevných látek a další).

• Studenti si osvojí hluboké porozumění těmto zákonům a pojmům a jejich vlivu na vesmír jako celek.
• Ještě konkrétněji a praktickyji se studenti zabývají aplikací těchto pojmů na stroje.
• Mechaničtí inženýři jsou zodpovědní za vývoj, konstrukci a zdokonalování strojů: výrobních zařízení, motorů, hydraulických systémů, obráběcích strojů, parních turbín, vzduchotechnických zařízení a mnoha dalších.

Jádrem oboru ME je navrhování a výroba strojů, které lidem ulehčují a usnadňují práci.

• Mechanické inženýrství je často popisováno jako obor „všeuměl“.
• Je to neuvěřitelně rozmanitý obor s mnoha možnostmi uplatnění v závislosti na tom, na co se studenti zaměřili ve škole a na svých praxích.

Studenti oboru ME proto často pracují v oborech, které jsou technicky „určeny“ pro jiné inženýry, ale vzhledem k povaze svého vzdělání se na ně kvalifikují.

To také znamená, že se v závislosti na práci mohou muset učit a spoléhat na jiné inženýrské obory stejně jako na znalosti strojírenství. Mezi potenciální povolání patří např:

• Biomedicínský inženýr
• Inženýr vzduchotechniky
• Stavební inženýr
• Letecký inženýr
• Inženýr údržby
• Mechanický a výrobní inženýr

Díky své všestrannosti, náročnost studia strojního inženýrství závisí na úrovni zájmu a na tom, jak hluboko se studenti rozhodnou do látky ponořit, a také na tom, na jaké materiály se rozhodnou zaměřit.

Několik věcí je třeba mít na paměti:

• Všeobecně se strojní inženýrství zabývá koncepty, které lze vizualizovat nebo fyzicky vytvořit. Proto bývá konkrétnější a méně abstraktní než elektrotechnika nebo výpočetní technika.

Jestliže se rozhodnete v rámci strojního inženýrství učit více o EE nebo CE, budete se muset popasovat i s abstraktnějšími pojmy.

• Budete muset aplikovat mnoho pojmů a matematiky při řešení problémů v reálném čase. To znamená, že tyto složité rovnice a soubory znalostí musíte mít zapamatované, abyste z nich mohli čerpat na místě.

Proto může být ME náročný pro studenty, kteří si obtížně zapamatovávají velký soubor látky.

• Pro svou všestrannost je obor strojní inženýrství skvělou volbou pro studenty, kteří mají zájem o vysokoškolské studium technických oborů, ale nejsou si jisti, který z nich.

S oborem strojní inženýrství jsou studenti méně omezeni ve výběru a mohli by se hlásit na programy v několika inženýrských oborech.

Letecké a kosmické inženýrství

Obor letecké a kosmické inženýrství je v podstatě specializovaným oborem strojního inženýrství.

Studenti se učí vše, co studenti ME, ale se zaměřením na navrhování, výrobu, testování a údržbu létajících strojů.

Ačkoli obor letecké a kosmické inženýrství není tak všestranný jako obor ME, je nejvhodnější pro studenty, kteří jsou si jisti, že chtějí pracovat v tomto oboru.

• Studenti mají díky tomuto oboru výhodu při hledání specifických, specializovaných pracovních míst v leteckém a kosmickém průmyslu – takových, která zahrnují stavbu letadel, kosmických lodí, raket, satelitů, a dokonce i systémů pro obranu státu.

Je to důležité zejména v rámci specializovaných pracovních míst (například pokud je vaším cílem spolupracovat s NASA) v tomto odvětví, protože technologický pokrok v leteckém a kosmickém inženýrství postupuje rychlým tempem.

• Letecké a kosmické inženýry proto obvykle zaměstnává federální vláda nebo komerčnější prostředí, jako je výrobní a další soukromý sektor, kde by pracovali na výzkumu, vývoji, analýze a konstrukci létajících strojů.

Jedním z dalších významných zaměstnavatelů leteckých a kosmických inženýrů je navíc automobilový průmysl, kde se zaměřují na aspekty konstrukce vozidel (konstrukce, výkon, aerodynamika, řízení) s cílem vyvinout účinnější vozidla.

Několik potenciálních pracovních míst pro leteckého inženýra je např:

• Konstruktér letadel nebo kosmických lodí
• Vojenský letecký inženýr
• Materiálový inženýr
• Mechanický inženýr
• Inženýrství, Science and Data Process Managers
• Commercial Aerospace Engineers

Stejně jako u strojního inženýrství je i u leteckého inženýrství obtížné aplikovat spoustu pojmů a matematiky, které si budete muset zapamatovat nebo je umět velmi rychle vyvolat.

Jinými slovy, vyžaduje to velký soubor znalostí, které budete muset znát. Jelikož se jedná o specializovanější obor, jsou v něm také věci, které se liší od oboru ME:

• V některých programech klade obor leteckého inženýrství větší důraz na výuku dynamiky tekutin, protože letectví je jí velmi ovlivněno.
• Dynamika tekutin je vědní obor, který se zabývá studiem kapalin a plynů, a pro studenty může být obzvláště obtížný, protože mnoho vzorců a výpočtů v něm používaných je založeno pouze na empirické korelaci.

Dynamika tekutin je postavena na diferenciálních a parciálních diferenciálních rovnicích a integrálním a vektorovém počtu.

Proto může být náročnější pro studenty, kteří mají potíže s nehmotnými pojmy a vysvětlením, jaké lze vidět u chování tekutin.

• V závislosti na škole nebo na tom, jak specializovaný je program, může být obor leteckého a kosmického inženýrství náročnější na udržení, protože vyžaduje, aby studenti udržovali určitý průměr GPA, který je vyšší než ten, který se vyžaduje od studentů strojního inženýrství.

Biomedicínské inženýrství

Biomedicínské inženýrství je interdisciplinární obor, který spojuje dva obory – inženýrství a medicínu.

Studenti studují širokou škálu předmětů a obor BME se prolíná s většinou tradičních inženýrských oborů, včetně strojního, elektrotechnického, chemického a počítačového inženýrství.

Studenti se také zaměřují na vědy o životě a lékařské koncepty, zejména biologii.

• Cílem je, aby studenti využili své široké vzdělání a znalosti k aplikaci inženýrských principů při řešení problémů v biologické a lékařské sféře.
• Klasickým příkladem je, když biomedicínští inženýři navrhují a vytvářejí lékařské přístroje, jako jsou umělé končetiny, umělé orgány a implantáty.

Co se týče vyhlídek na zaměstnání, panují velké rozpory ohledně praktičnosti studia oboru biomedicínského inženýrství.

Někteří absolventi BME svůj obor milují a nevyměnili by ho za nic na světě, zatímco jiní jeho volby litují a přejí si, aby si vybrali tradičnější inženýrský obor, jako je chemické nebo strojní inženýrství.

• Důvodem je široký, interdisciplinární přístup BME – a ten má své klady i zápory.
• Hlavním kladem je, že studenti BME budou ve srovnání s ostatními studenty technických oborů lépe rozumět biologické stránce věci.

Budou schopni získat všestranné, skutečně holistické pochopení toho, jak inženýrské koncepty a technologie ovlivňují, rozšiřují a zapadají do biologie a medicíny.

To jim umožní vyniknout ve specializovaných zaměstnáních a oborech, které vyžadují soudržné pochopení obojího.

• Nevýhodou je, že vzhledem k tomu, že obor pokrývá tolik témat, absolvují studenti BME pouze několik předmětů z každé inženýrské disciplíny.
• Studenti sice mají široký soubor znalostí o tom, jak věci fungují a jak se spojují, ale nemusí se stát dostatečnými odborníky v jednotlivých disciplínách, aby je mohli sami praktikovat.

To studentům BME ztěžuje uplatnění na trhu práce, pokud bylo jejich cílem dělat skutečné inženýrství.

Například firmy dají přednost absolventovi počítačového inženýrství, který bude dělat kódování, před studentem BME, který během své školní kariéry nutně nezískal tolik praxe s kódováním.

Z výše uvedených důvodů je obor BME oblíbený mezi studenty předlékařských fakult a studenty, kteří vědí, že chtějí zůstat ve specializovaném oboru/trhu biomedicínského inženýrství.

To neznamená, že studenti oboru BME nemají úspěch při hledání zaměstnání v tradičnějších inženýrských oborech, jen konkurence může být tvrdší.

Potenciální pracovní místa pro studenty oboru BME zahrnují např:

• Klinický inženýr
• Orthopedický bioinženýr
• Rehabilitační inženýr
• Výrobní inženýr
• Technik biomedicínských zařízení
• Výzkumný pracovník

Velká část toho, co činí obor BME obtížným, byla popsána výše. Zde je několik klíčových věcí, které je třeba mít na paměti:

1. Jak již bylo zmíněno, BME je velmi široký, interdisciplinární obor. Vyžaduje, aby studenti spojili naučené znalosti z nejrůznějších oborů dohromady a uceleně je integrovali pro aplikaci.
2. Může to být obzvláště náročné pro studenty, kteří dávají přednost tomu, aby se jejich zaměření soustředilo na tradiční inženýrská témata.
3. Biologie má tendenci vyžadovat hodně memorování, takže to může být pro studenty také náročné.

Další rady odborníků ohledně technických oborů

Ptali jsme se technických odborníků, vědců a profesionálů na jejich dobu studia technických oborů.

To by vám mělo poskytnout další informace o technických oborech. Začněme!

Brian Shell, magistr elektrotechnického inženýrství z Michiganské univerzity a autor/hudebník:

Magisterský titul jsem získal na Michiganské univerzitě v Ann Arbor, což mi zajistilo práci inženýra satelitních antén v Los Angeles. Jako milovník vesmíru v NASA to byla jedna z nejlepších prací, kterou jsem mohl získat.

Měl jsem možnost pracovat s letovým hardwarem a vidět několik startů. Na UM byl jeden z mých profesorů astronautem a umožnil mi několik rozhovorů o této zkušenosti, které jsem si nahrála a dodnes si jich vážím.

Citlali Molina, výrobní inženýrka ve Sweet Briar:

Měla jsem ráda studium inženýrství, protože to byla praktická výuka a ráda jsem se učila, jak věci fungují. Díky inženýrskému programu ve Sweet Briar jsem měla nerušenou pozornost profesorů a skvělou síť absolventů, což mi pomohlo získat dvě stáže.

Studijní program je jedinečný:

Díky povinným stážím jsem se nakonec usadil v oboru mikroelektroniky. Díky pozitivnímu prostředí na inženýrském oddělení jsem také velmi sebevědomě nastoupil do zaměstnání.

Od Dr. Russe Tucka, manažera softwarového inženýrství, který vedl „produkci“ a spuštění služby Gmail a vybudoval a řídil skupinu Site Reliability Engineering (SRE) společnosti Gmail:

Studoval jsem informatiku na oddělení, které bylo seskupeno s uměleckými a vědeckými obory, spíše než na technické škole. To se mi líbilo, protože mi to umožnilo prozkoumat mé další zájmy, včetně různých vědních oborů a historie.

Tato akademická cesta vedla k práci systémového architekta, softwarového inženýra a inženýrského manažera ve směsi počítačového hardwaru a softwarových společností. Občas jsem úzce spolupracoval s elektroinženýry a strojními inženýry, stejně jako s mnoha softwarovými inženýry.

Vždycky se mi líbilo, jak software umožňuje důkladně vyřešit problém, takže od té chvíle mohou tuto práci vykonávat počítače – místo toho, aby ji lidé museli dělat znovu a znovu. Baví mě vytvářet věci v softwaru a vymýšlet, jak je zprovoznit. Někdy je to taková logická hádanka a často to zahrnuje vymýšlení různých způsobů, jak problém vyřešit.

Během 11 let ve společnosti Google jsem stál v čele vývoje podpůrných systémů pro rozsáhlé webové služby společnosti Google a usnadňoval jsem firemní program EDGE Engineering Leadership Training. Publikoval jsem také několik článků, jsem držitelem 10 patentů a mám bakalářský, magisterský a doktorský titul z informatiky na Duke University.

Prvních více než 20 let své kariéry jsem strávil jako inženýr a manažer ve čtyřech high-tech společnostech. Na vlastní oči jsem viděl, kolik milých, chytrých a ztracených inženýrů v nich pracuje a jak těžké je pro lidi zvenčí (a často i zevnitř) se k nim dostat… Gordon College (kde nyní učím) je vynikajícím místem pro naplnění tohoto poslání (přípravy studentů pro svět špičkových technologií).

Tony Glockler, strojní inženýr z UCLA a generální ředitel společnosti SolidProfessor:

Studium inženýrství jsem si zamiloval, protože jsem měl vždy inženýrské myšlení, a to už od mládí. Bavilo mě dávat věci dohromady a zkoumat, jak věci fungují nebo jak by se daly vylepšit. A to, že jsem mohl studovat něco, co jsem rád dělal, byla opravdu skvělá zkušenost.

Je také neuvěřitelně naplňující stavět něco, co nikdy předtím neexistovalo. Myslím, že všechny výrobky kolem nás, které používáme každý den, bereme jako samozřejmost.

Tyto výrobky byly kdysi jen nápadem v něčím mozku! A inženýr převzal iniciativu a vytvořil tento výrobek, aby vyřešil nějaký problém a umožnil nám každodenní život.

Získání titulu inženýra poskytuje opravdu solidní základ pro zbytek života, ať už se budete věnovat kariéře v tomto oboru, nebo ne.

Inženýrství mě naučilo tolik věcí o fyzickém světě, ve kterém žiji, a o tom, jak věci fungují. Dala mi schopnost kritického myšlení a vyzvala mě k tomu, abych byl dobrým členem týmu a efektivním komunikátorem. Naučil jsem se mnohem víc než jen inženýrské koncepty.

Ačkoli je titul z inženýrství skvělým začátkem, nestačí k tomu, abyste získali vysněnou práci, kterou chcete. Musíte strávit čas tím, že se budete sami piplat s výrobky a zapojovat se, protože zkušenosti prostě nenahradí nic.

Abyste se do toho opravdu ponořili, musíte aktivně něco dělat – například absolvovat stáž nebo se zapojit do školního týmu Formule Racing.

Závěr:

Při výběru inženýrského oboru se zaměřte na uplatnění, profesní růst a své ambice.

Použijte tohoto průvodce, který vám pomůže s výběrem.

Pokud máte nějaké otázky, neváhejte nám je položit!