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定義

美國專業(yè)發(fā)展工程師會 （ 英語 ： American Engineers" Council for Professional Development ） （ECPD， 美國工程及技術(shù)教育認證委員會 （ 英語 ： Accreditation Board for Engineering and Technology ） 的前身） 定義工程學(xué)為：

實踐與研究工程學(xué)的人叫做工程師，而有專業(yè)執(zhí)照的會有其他名稱，例如注冊工程師等。

工程的分支

  現(xiàn)代音樂廳的設(shè)計就包括了工程學(xué)中許多不同的領(lǐng)域，包括 聲學(xué)工程 （ 英語 ： Acoustical engineering ） 、建筑工程及土木工程

 胡佛水壩

工程的范圍很廣，一般會分為數(shù)個子學(xué)科，這些子學(xué)科是工程中的不同領(lǐng)域。一開始工程師會訓(xùn)練在某一個特定的領(lǐng)域，但在其職業(yè)生涯中可能還是會接觸其他領(lǐng)域。一般工程學(xué)主要可以分為四類 ：

化學(xué)工程：應(yīng)用生物、物理、化學(xué)及工程原理，以商業(yè)規(guī)模來實現(xiàn)化學(xué)程序，如煉油廠、 微型制造 （ 英語 ： microfabrication ） 、發(fā)酵及生物分子制造等。

機械工程：應(yīng)用力學(xué)、材料力學(xué)、熱力學(xué)或流體力學(xué)等設(shè)計機械系統(tǒng)及設(shè)備的機械部分，例如能源系統(tǒng)、航空器、武器系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、內(nèi)燃機、壓縮機、車輛的動力總成、運動鏈、真空技術(shù)、及 避震 （ 英語 ： Vibration isolation ） 系統(tǒng)。

電機工程：設(shè)計及研究各種的電子及電機系統(tǒng)，例如電子電路、發(fā)電機、馬達、電磁或機電設(shè)備、電子設(shè)備、光纖、光電設(shè)備、電腦系統(tǒng)、電信、儀表、控制等。

土木工程：設(shè)計及建造公共設(shè)施及個人住屋，例如基礎(chǔ)設(shè)施（港口、機場、道路、鐵路、供水及水處理設(shè)施等）、橋梁、水壩及建筑物。

此外，也有其他的工程領(lǐng)域，以往的分類有包括海洋工程及礦業(yè)工程，現(xiàn)在的分類有會包括 制造工程 （ 英語 ： manufacturing engineering ） 、 聲學(xué)工程 （ 英語 ： Acoustical engineering ） 、 儀表及控制工程 （ 英語 ： Instrumentation and control ） 、航空工程、航海工程、車輛工程、計算機工程、電子工程、通訊工程、系統(tǒng)工程、軟件工程、土木工程、建筑工程紡織工程、工業(yè)工程、材料工程 及核工程 。 英國工程委員會 （ 英語 ： Engineering Council ） 就包括了上述許多的工程領(lǐng)域。

有時一些特別的應(yīng)用會整合上述傳統(tǒng)的領(lǐng)域，形成一個新的領(lǐng)域，例如 地球系統(tǒng)工程及管理 （ 英語 ： Earth Systems Engineering and Management ） 就包括了人類學(xué)、 工程研究 （ 英語 ： Engineering studies ） 、環(huán)境科學(xué)、倫理學(xué)及哲學(xué)。一些新的領(lǐng)域會暫時定義為一些已有領(lǐng)域的組合，因此某一特定的應(yīng)用是否視為一個領(lǐng)域仍有許多灰色地帶，一個主要的指標(biāo)是主要的大學(xué)是否有開設(shè)此領(lǐng)域的學(xué)系、研究所或?qū)W程。

上述的領(lǐng)域中有相當(dāng)?shù)闹丿B部分，尤其是各領(lǐng)域中應(yīng)用科學(xué)的部分，例如數(shù)學(xué)、物理及化學(xué)等。

工程領(lǐng)域列表

工程科學(xué)

工業(yè)工程

系統(tǒng)工程

土木工程

建筑工程

材料工程

航空工程

航海工程

生物工程

化學(xué)工程

機械工程

電機工程

軟件工程

工程學(xué)分支列表

工程科學(xué)系

生物工程學(xué)

化學(xué)工程學(xué)

材料工程學(xué)

水利工程學(xué)

土木工程學(xué)

航空工程學(xué)

機械工程學(xué)

工業(yè)工程學(xué)

電器工程學(xué)（電機工程學(xué)）

硬件工程

軟件工程

資訊工程

應(yīng)用工程學(xué)

其他工程學(xué)

工程學(xué)方法

工程師最關(guān)鍵和獨特的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)，理解并結(jié)合實際的局限來達到滿意的結(jié)果。很多情況下，產(chǎn)品不僅僅只需符合技術(shù)要求，其他條件也必須滿足。這些條件包括材料來源，物理或技術(shù)的局限，未來改進的可行性和其他因素，諸如成本，可銷售性，可生產(chǎn)性及適用性。

解決問題

工程師們應(yīng)用科學(xué)，數(shù)學(xué)和相應(yīng)的經(jīng)驗來找到問題的解決辦法。他們建立合理的數(shù)學(xué)模型，對問題進行分析并測試可能的解決方案?？赡艿慕鉀Q方案常常有多個，工程師們必須根據(jù)它們的本質(zhì)評價各方案的優(yōu)劣并選擇最能滿足要求的最佳方案。折中存在于是各種工程設(shè)計的核心之中，最佳設(shè)計意味著能達到盡可能多的要求。

工程師一般在全面生產(chǎn)過程前，就嘗試預(yù)測他們的設(shè)計如何達到規(guī)格。他們使用：原型、比例模型、模擬、破壞性試驗、非破壞性試驗、強度測試。測試保證產(chǎn)品按期望值運行。測試的目的是確保產(chǎn)品能符合預(yù)計的要求。工程師作為專業(yè)人員會盡量制造符合預(yù)計要求的產(chǎn)品，并達到對社會無害。工程師往往需要在設(shè)計中考慮安全因素來降低意外的故障。不過，考慮的安全因素越高，設(shè)計效率也通常會越低。

電腦的應(yīng)用

  有關(guān)太空船在降落時周圍高速空氣的電腦模擬，這類流場的解需要有限元素法去分析熱方程式及納維-斯托克斯方程的效應(yīng)

正如同許多現(xiàn)代的科學(xué)及技術(shù)一樣，電腦和軟件也在工程中扮演越來越重要的角色，現(xiàn)在有越來越多為工程設(shè)計的電腦輔助應(yīng)用軟件（ 電腦輔助科技 （ 英語 ： Computer-aided technologies ） ），電腦可以建立基本物理方程的模型，可以用數(shù)值方法求解。

其中一種常被使用的工具是電腦輔助設(shè)計（CAD），這類軟件包括CATIA、 Autodesk Inventor （ 英語 ： Autodesk Inventor ） 、DSS的SolidWorks或是Creo Parametric，可以讓工程師創(chuàng)造3D模型、2D的工程圖、以及相關(guān)設(shè)計的簡圖。CAD配合 數(shù)字化樣機 （ 英語 ： digital mockup ） 及計算機輔助工程的軟件（像有限元素法或 解析元素法 （ 英語 ： analytic element method ） ）可以讓工程師依設(shè)計建立可以分析的模型，而不是制作昂貴且花時間的實體原型。

上述軟件可以用來檢查產(chǎn)品及零件的缺點、評估是否有裝配問題、進行人因工程的研究、研究產(chǎn)品動態(tài)或靜態(tài)的特性，像應(yīng)力、溫度、產(chǎn)生的電磁波、電流及電壓，數(shù)位信號準位、流場分布及動力學(xué)。這類資訊的分布及存取一般會利用產(chǎn)品資料管理軟件來整合 。

現(xiàn)在也有許多工具可以協(xié)助特定的應(yīng)用，像產(chǎn)生CNC加工指令的電腦輔助制造（CAM），產(chǎn)品生產(chǎn)會用到的 制造程序管理 （ 英語 ： manufacturing process management ） 軟件、電子工程中印刷電路板設(shè)計及繪制線路圖需要的電子設(shè)計自動化（EDA）軟件，維護工程會用到的 MRO管理 （ 英語 ： Maintenance, repair, and operations ） （維護、維修和運營）軟件。

近年來利用電腦來協(xié)助產(chǎn)品的開發(fā)已通稱為產(chǎn)品生命周期管理（PLM） 。

與其它專業(yè)的比較

科學(xué)家經(jīng)常要問“是什么”“為什么”，并且科學(xué)家的“為什么”往往都能轉(zhuǎn)化成“是什么”，他們關(guān)心于了解那些人類尚未確切、完全、詳細了解的知識，滿足人類的好奇心；工程師則經(jīng)常要問“如何做”，利用科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的知識，制造對人類有用的物體或工具。

從經(jīng)濟的角度來說，科學(xué)家不必關(guān)心經(jīng)濟問題，他們想法子獲得必要的經(jīng)費（如政府撥款、企業(yè)投資、私人贊助等），然后專心去研究。工程師則相反，他們必須使制造出來的物體，在經(jīng)濟上是可行的，否則沒有任何用處。如果一件產(chǎn)品的成本高于其市場價值，使得無人光顧，這種產(chǎn)品就無法生產(chǎn)，所以對工程師來說，經(jīng)濟觀念是必備的。例如像科幻小說所描寫的“按12個按鈕，再拉下三個把手，就可以給面包片抹上黃油”一類的機器，在理論上是完全可以制造出來的，但工程師決不會制造這種機器。

從相互包含的角度來說，科學(xué)家可能也需要完成某些工程作業(yè)（比如設(shè)計試驗儀器，制造原型），工程師經(jīng)常也要做研究。從目的的先后順序來說，可以說科學(xué)家為了學(xué)習(xí)而制造，而工程師為了制造而學(xué)習(xí)。從工程和科學(xué)都要做的研究來說，工程學(xué)上的研究與科學(xué)研究也有不同之處。它經(jīng)常涉及到的領(lǐng)域，基本物理化學(xué)已經(jīng)很好的被了解了，而這些問題卻很難被精確的解決。工程學(xué)的研究便是要尋找可能近似方案。

限制

某些工程作業(yè)，比如設(shè)計橋梁、電廠、化工廠，必須被專業(yè)工程師所批準。保護公眾健康和安全的法律強制專業(yè)人員必須提供指導(dǎo)，這些指導(dǎo)是從教育和經(jīng)驗中獲得的。

即使有了嚴格的檢測和許可證發(fā)給，工程災(zāi)難還是會發(fā)生。因此專業(yè)工程師嚴守倫理學(xué)標(biāo)準。每個工程學(xué)科和專業(yè)組織，都持有倫理學(xué)標(biāo)準，成員發(fā)誓遵守維護。

參見

巨型工程、基礎(chǔ)設(shè)施、地震工程

工程概念

工程師、注冊工程師、 無國界 工程師 （ 英語 ： Engineers Without Borders ）

設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、人因工程學(xué)

工程經(jīng)濟

工程教育 （ 英語 ： Engineering education ） 、 工程教育研究 （ 英語 ： Engineering education research ） 、 全球工程教育 （ 英語 ： Global Engineering Education ）

鑒識工程 （ 英語 ： Forensic engineering ）

開源硬件、逆向工程

結(jié)構(gòu)完整性和失效 （ 英語 ： Structural integrity and failure ）

可持續(xù)工程 （ 英語 ： Sustainable engineering ）

工程中的女性 （ 英語 ： Women in engineering ）

計劃報廢

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