学仿生科学与工程会被AI碾压吗?



大学专业深度介绍系列文章之一百四十六

“工学”门类之“仿生科学与工程”专业


前言:在新高考不断推行和完善的大趋势下,各地中学都在不断地开展高中生生涯规划教育。鉴于高中生生涯规划教育中,高中生需要全面、深度地了解大学专业才能更好地进行高中阶段的学科选择,Better Self公司组织专门的团队收集、整理了各类资料,从高中生的“需求点”出发,编写了这套“大学专业深度介绍系列文章”。以期能为高中生提供最直接、最直观、最有效的信息,更有效地帮助高中生做好高中阶段的生涯规划。

尽管我们每篇文章的撰写都要参考20篇以上的文章资料(我们尽量采用权威媒体的文章)和相关学术论文资料,并进行高校相关专业教师的采访。但鉴于时间紧张、资料信息来源局限(如当前高校专业排名并不完整)、高校专业教师也只能代表个人观点以及团队成员人数不足等因素,我们不能确保文章的绝对权威,请读者在阅读本资料后,参考其他文章进行比较性学习。我们也诚恳欢迎读者留言批评指正以供我们不断修改完善。


根据教育部《普通高等学校本科专业目录》(2020年版),仿生科学与工程专业的专业代码是:080215T。


Better Self,仿生科学与工程专业是学什么的啊?

Better Self,这个专业是学人工智能吗?

Better Self,这个专业要学习什么课程呀?


一、学科课程体系

(该专业到底学什么?)

仿生科学与工程专业本科阶段的主要课程


课程设置在很多程度上会影响甚至决定学生是否能胜任该专业。往年有很多高三学生考取大学后因为“专业不胜任/不喜欢该专业”而产生“学习成绩不理想/学业焦虑/成就感低/退学”等现象。所以我们把“专业的课程设置”作为了解专业的首选因素。也请各位高中生一定要去认真地研究目标/兴趣专业的课程设置,来判断自己是否“真喜欢/能胜任”该专业。


概述:仿生科学与工程专业仿生科学与工程主要研究和建立一类人工系统,使之具有生命系统的某些特性。该专业是涵盖生物电子学、生物传感器、生物仿真材料、生物物理学、生物电机和生物大分子的自装配等的一门交叉学科,具备仿生装备设计与制造、仿生材料开发、仿生学研究等方面能力的高素质专门人才。 



1.公共课:思想政治类;外语类;体育类;计算机类;创业基础等课程。

2.仿生学类:生物学基础;仿生学基础;仿生学基础;仿生机械设计;仿生材料学基础;仿生制造基础;仿生健康工程导论等课程。

3.工程类:工程制图;材料力学;电力电子基础;电力电子技术;自动控制原理;现代控制理论;过程控制;运动控制;计算机控制;智能控制;机器人;人工智能;机械制造基础;机械基础实验;机械设计;控制工程;加工工艺;制造技术基础;微机电系统与制造;控制工程等课程。

4.数学类和物理类:微积分;线性代数;微分方程;概率与数理统计;计算方法;力学;热学;电磁学;光学;近代物理学等课程。


■备注1:仿生科学与工程是地面机械仿生脱附减阻理论与技术、柔性仿生机械元件理论与应用、仿生机械原理与技术、生物脱附原理应用与研究的课题。吉林大学是我国首批首家具备“仿生科学与工程”专业人才培养的高校,且具备本-硕-博完善的人才培养体系。

■备注2:我国学科目录分为“学科门类”、“一级学科”(本科教育中称为“专业类”,下同)和“二级学科”(本科专业目录中为“专业”)。“仿生科学与工程专业”(二级学科/专业)属于“工学门类”(学科门类)中的“机械类”(一级学科/专业类)。仿生科学与工程专业毕业颁发“工学”学位。


Better Self,学仿生科学与工程该怎么选学校呢?


二、专业排名情况

(哪些高校该专业好)

国内高校“仿生科学与工程专业”排名


排名来源一:由于仿生科学与工程是2019年新开设的本科专业,所以权威的第四轮学科评估结果和软科中国大学专业排名都未对此专业进行排名,搜索全网我们只从高考升学网中找到一个相对可靠的排名,这里列举前十名供读者参考。


高考升学网“仿生科学与工程专业”排名

排名

院校名称

水平

1

清华大学

A+

2

大学专业深度解读146:学仿生科学与工程会被AI碾压吗?——大学仿生科学与工程专业深度解读!

北京航空航天大学

A+

3

武汉理工大学

A

4

北京科技大学

A

5

哈尔滨工业大学

A

6

上海交通大学

A

7

浙江大学

A

8

西北工业大学

A

9

北京理工大学

A-

10

北京化工大学

A-


Better Self,学仿生科学与工程有什么门槛吗?我需要具备哪些能力呀?


三、能力素质要求

(需要学生具备什么能力?)

仿生科学与工程专业本科阶段的学习能力要求


基于心理学家加德纳的多元智力论的观点,根据“该专业的课程设置+网络上该专业毕业生的专业介绍+高校相关专业教师的观点+相关专业的本科毕业生素质模型的学术论文”等资料,我们认为:要能高质量地学好本专业,需要特别具备以下能力素质:


1.动手能力强:该专业涉及大量设计、制图的操作,要求学生的设计能力和解决问题的能力。要求指数:10分。

2.具备较扎实的自然科学基础:具有良好的理科思维,逻辑分析强,对物理、数学等有着高度敏感,有精确计算、进行建模、认识电路等能力。要求指数:10分。

3.学科交叉意识:该专业是一门物理和生物类课程结合的应用学科,需要具备仿生学、机械学、材料学、生物学基本理论及工程技能和技术知识。要求指数:10分。                         

4.良好的计算机操作能力:能够运用现代信息技术和数据库进行文献检索、数据处理、模型设计、研究分析和论文写作。掌握计算机语言和制图软件等操作。要求指数:9分。


■参考资料:另外,根据沃建中的研究,“工学”学科门类对“工作记忆能力+逻辑推理能力+思维转换能力+信息加工能力+表象能力+自然认知能力+数学能力+美术能力+动手操作能力+空间能力”十大能力都有较高的要求。



Better Self,仿生科学与工程对高中学科有什么要求吗?

感觉刚刚看到有挺多关于数学的课程哎~


四、高中学科要求

(高中“3+1+2”要选课什么学科)

仿生科学与工程专业本科阶段对高中学科要求


根据“新高考‘3+1+2’的选课要求”,结合该专业的课程设置和能力素质要求,我们认为:高中生要报考本专业,需要在高中阶段重点学好以下学科(备注:不是说不需要学好其他学科,是强调要重点学好以下学科):


1.数学好:有良好的理学抽象思维和对数据的敏感能力。要求指数:10分。

2.物理好:有对力学、电学等领域的学习敏感能力,思维敏捷,反应迅速。要求指数:9分。

3.生物好:有对生物学的深度掌握,并能与物理学结合,实现仿生科学的要求。要求指数:9分。

4.语文好:具备良好自我表述的能力和写作能力。要求指数:8分。


备注:大多数院校的工学类类专业(含仿生科学与工程专业),对于高中阶段“3+1+2” 首选科目要求为物理,再选科目不要求。


Better Self,那学了这个专业可以做哪些工作呢?

没错,仿生科学与工程就业前景怎么样啊?


五、毕业职业方向

(毕业可以做什么职业?)

仿生科学与工程本科/硕士/博士毕业

可以从事哪些职业


严格地说,大学的专业与职业之间并不是一一对应关系。根据麦可思研究院发布的《2019年中国大学生就业报告(就业蓝皮书)目前相关资料表明,全国本科专业的平均工作相关度(专业与职业的对口率)在71%左右。也就是说:有很大一部分学生毕业后从事的职业与专业关系不大。实际上,企业和政府部门等在招人的时候有很多职业并不限制专业。限于篇幅,我们这里只理解与专业相关度比较高/很高的职业。根据我们查阅的大量资料,仿生科学与工程专业毕业从事的与专业相关度比较高的职业主要有:


1.传统机械制造行业

(1)机械工程师:在机械重工行业从事机械产品的研究、开发、设计、新技术推广与应用和标准化等工作,该专业毕业生具有较强机械设计与制造技术基础知识与应用能力,能够在机械重工行业中从事一线的机械产品研究、开发和设计,一般本科毕业即可,部分大型知名企业需要硕士及以上学历。

(2)设备工程师:在生产车间做设备安装、维护,对设备进行维修或保养,该专业毕业生在本科期间已经对模具设计与加工、医疗机械、汽车配件加工、设备安装与维修、数控加工等领域有系统化的了解,具备熟练操作设备的能力,所以可以在自动化装备设计与加工机电控制、生产管理、质量监控与测试、焊接与铸造等领域担任设备工程师,提高生产效率,维护生产安全。一般本科毕业即可。

(3)维修工程师:发现生产的工艺问题,统计不良,改善不良,提高生产效率,编制工艺文件,作业指导书。负责加工工艺之类的工作,分析不良,改善品质。该专业毕业生对机械内部构造有专业了解,经过经验积累,能够对机械故障有精确的判断与把握,不断改进设备,确保产品品质和生产安全。一般本科毕业即可。


2.智能制造行业

(1)3D打印工程师:在医疗、工具等领域融合3D打印的技术,制作环保而精密的医疗器械,结合仿生学提高人体对3D打印器械的舒适度。该专业毕业生对人体构造和机械设备都有深入研究,能够通过3D打印推动医疗进步,并取得不错的收入。一般本科毕业即可,但成为优秀的3D打印工程师还需要经验的积累。

(2) 仿生机器人研发员:研发和制作仿生机器人,投入社会各行业的生产,提高生产效率。该专业毕业生精通仿生学和机械制造,所以在仿生机器人的研发和设计方面能够轻松上手,该职业需要创造力和敏感度,一般本科毕业即可。

(3)航天装备工程师:改进航天装备与航天员的适配度,提高航天员身体舒适度,实现器械与人体的有机结合。该专业毕业生对仿生学与机械学研究透彻,能够很好地从事航天事业,航天事业需要更加优秀的人才,因此需要在领域内深造,硕士研究生及以上学历能胜任。



3.政府事业单位领域

(1)政府公职人员(公务员):一般要求可靠的政治素质、高尚的道德素质等。本科即可报考,对专业化行政管理能力和创新能力要求高。仿生科学与工程专业毕业生能够在机械及劳动安全等部门工作。但是很多单位要求有5年最低服务期限,报考前可查阅相关政策。

(2)科研单位研究院研究员:在中科院工程研究所继续深入研究仿生科学与工程,从事仿生系统设计、仿生产品开发等相关工作。对学历和科研成果要求较高,所以门槛比较高。


4.教育培训行业

(1)高校仿生科学与工程专业老师:大多数高校要求工学博士学位。重点要求“SCI论文数量”。

(2)初高中物理老师:需要物理教师资格证,仿生科学与工程专业毕业生有丰富的的物理学习经验,若能结合教学方法进入中学担任老师,也能或者不错的收入和成就感。

(3)初高中生物老师:需要生物教师资格证,仿生科学与工程专业毕业生有丰富的生物学学习经验,从事生物教学有一定的优势。



补充参考资料一:仿生科学与工程,是2019年我国高校设置的本科专业,培养适应社会与科技发展需要、德智体美劳全面发展,具有创新精神、实践能力、国际视野和竞争力,具备自然科学、人文科学知识基础和高度社会责任感,较系统地掌握仿生学、机械学、材料学、生物学基本理论及工程技能和技术知识,具备仿生装备设计与制造、仿生材料开发、仿生学研究的高素质人才。


补充参考资料二:学这个专业的学生毕业后可以继续在高校还有就是科研院所的材料、机械、仿生等一些和这门专业相关的学科领域继续深造,或者是在一些仿生机器人、新能源、大健康、军事国防、智能制造等等一些我国未来制造业的主要支柱产业方面进行工作,或者是在一些企业里从事设计、企业管理、研究、实验鉴定以及推广应用这些方面进行工作。



参考资料

1.仿生科学与工程专业。百度百科

2.仿生科学与工程专业课程有哪些 主要学什么?高三网

3.仿生科学与工程专业。知乎网

4.仿生科学与工程专业介绍,未来就业前景怎么样?高考升学网

5.国内大学仿生科学与工程专业的排名是怎样的?各自有什么特点?知乎网

6.全国仿生科学与工程专业大学排名,高考升学网


策划 | 曾侯森

编写 | 谢星雨

排版|朱嘉琦

初审|朱嘉琦

终审 | 曾侯森 唐志凌


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