家长们经常搞不懂工学的各个专业都是干什么的,工学是12个学科门类当中数量最多,就业覆盖面最广,开设院校也最多的学科。今天,我用一个智能手机的诞生都需要哪些工科专业的案例做一个全面的介绍。
首先看手机外形,它对应的专业是工业设计或者机械设计制造及其自动化,这两个专业都属于机械类专业。再看看手机边框,对应的专业还是机械类专业,机械专业有很多,都可以制造手机边框,手机的里里外外眼睛能看到的一切一切都关系到材料专业,金属边框对应专业是金属材料,后壳是玻璃对应专业是无机非金属材料,手机屏幕对应的专业是光电信息材料与器件。
手机电池现在都是锂离子电池,简称锂电池,它对应的专业也是材料,比如说新能源材料与器件专业,也可以是材料化学专业,所以说生化环材里的材料并非就是天坑专业,比如说新能源汽车的电池研发就招聘学习材料专业的,就业前景还很不错,当然学习材料类专业建议考研。再说说手机里的芯片,都知道这是手机的灵魂,对应专业是微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统,这可不是普通的二本学校能研究的,所以,建议高分的考生报考。
上述这些看到的物体都是材料组成的,如果我们把它们看成是产品,涉及到的专业就更广了。我们以电池为例,它涉及到电气类的专业,机械类的专业,能源动力类、材料类等等专业。我们在说手机是如何通话的,首先手机里要有一个麦克风来接收声音,还要有一个扬声器来传出声音,对应的专业是材料和机械专业,这自不必说,再来说说对方的声音你是怎么收听到的,绝不是对方有千里传音的内功或者是你有顺风耳的特异功能才听到的,而是对方手机的麦克风接收到声音之后,由通信工程专业一系列操作转化为数字信号传输到对方手机,再进行解码还原出声音,由你手机的扬声器传到你的耳朵里的。
想当年刚刚发明手机的时候,屏幕还是老式的液晶屏,数字显示都是很大的,一个点一个点组成的,像极了我们现在各店门头滚动字幕的液晶屏,看数字都费劲,就更别提成像了,也就是说像素很低,而且手机做得又大又笨,价格又特别高,于是有了大哥大的雅称。信号还不好,因为通信工程不够发达,后来智能手机的出现彻底改变了人们的生活,这里融入了大量科技的创新,光电信息让成像越来越清晰,像素越来越高,通信工程让4G、5G相继诞生,让大量复杂的信号能够快速传输,材料的改进和电气工程的升级让手机电池电量越来越大,而且体积越来越小。
其实,核心还是芯片技术的发展,现在的智能手机的计算速度远超当年庞大的电脑,这主要得益于芯片的发展。芯片是半导体元件产品的总称,是内含集成电路的硅片,材料的核心是硅,高纯度的单晶硅是芯片重要的原材料。芯片技术,需要依托的就是电子信息类专业,刚才也提到了,微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统这两个专业。有了强大的芯片的加持,让手机里的软件层出不穷,游戏软件、购物软件、短视频平台、直播平台、移动支付、社交软件以及越来越多的小程序,这些软件的开发都得益于软件工程等等专业。
还有更精彩的,随着物联网的发展,让我们瞬间觉得生活和出行方便太多了,比如说停车场的扫码支付,地铁站的扫码进站,越来越多的智能家居、智能汽车与手机的互联,这都归功于物联网工程、计算机科学与技术、软件工程等等。计算机专业工学为什么是工业发展、科技进步必不可少的学科?又为什么说学好数理化,走遍全天下?看一部手机带给人类的变化,你是不是就明白了?