Strojírenství, jeden z nejstarších strojírenských oborů, se zaměřuje na aplikaci fyziky a matematiky při navrhování a výrobě mechanických systémů a výrobků. Tato oblast strojírenství je vysoce zaměřena na konstrukci a výrobu nástrojů a strojů, které se používají v široké oblasti strojírenství. Studenti, kteří se zajímají o strojírenství, obvykle absolvují bakalářský titul na vysoké škole.
Bakalář věd
Hlavní obory ve strojírenství jsou obvykle k dispozici na univerzitní technické škole a vést k získání bakalářského titulu, který vyžaduje, aby studenti absolvovali 120 až 140 kreditů práce. Během prvního ročníku si studenti obvykle vezmou 30 kreditů za všeobecné vzdělávací požadavky, 30 kreditů za úvodní přírodovědné a matematické kurzy, 30 kreditů za základní kurzy ve strojírenství a 30 až 40 kreditů ve strojírenství volitelné předměty. Protože strojírenství je matematicky přísný obor, většina bakalářských programů v tomto oboru vyžaduje dva až tři roky pokročilých matematických kurzů. Požadavky se u různých programů liší, ale většina vyžaduje, aby studenti používali počet 1, 2, 3, pokročilý počet, diferenciální rovnice a matematické modelování.
Kalkul 1 a 2
Během prvního ročníku na vysoké škole si velké strojírenské společnosti obvykle berou počet 1 a 2. Calculus je studium rychlosti změny funkcí a tyto první dva kurzy seznamují studenty s pojmy diferenciace a integrace. Studenti se zejména učí, jak rozlišovat a integrovat mnoho různých funkcí do jedné dimenze, známé také jako kalkul s jednou proměnnou. Kromě toho počet 1 a 2 také učí studenty, jak používat grafickou kalkulačku, důležitý nástroj pro všechny kurzy pokročilé matematiky.
Calculus 3 a Advanced Calculus
Kalkul je obvykle nabízen jako posloupnost tří kurzů - kalkul 1, 2 a 3 - a semestr pokročilého nebo více proměnného kalkulu. Calculus 3 obvykle pokrývá témata, jako je pevná analytická geometrie, úvod do diferenciálních rovnic a více integrálů s aplikacemi, a seznamuje studenty s pokročilým počtem. Kromě toho kalkul 3 a pokročilý kalkul pokrývají témata, jako jsou vektory a matice, a učí studenty, jak rozlišovat a integrovat různé funkce ve dvou a třech dimenzích. Kalkul ve dvou a třech rozměrech je také známý jako multivariační kalkul.
Diferenciální rovnice a strojírenství
Po absolvování kalkulu 1, 2, 3 a pokročilého kalkulu musí vysokoškoláci ve studijních programech strojírenství absolvovat dva další kurzy matematiky vyšších oborů. Jedním z důležitých kurzů jsou diferenciální rovnice, které pokrývají témata jako obyčejné diferenciální rovnice, soustavy rovnic, Laplaceovy transformace a sériová řešení. Tento kurz občas zahrnuje i témata v parciálních diferenciálních rovnicích. Dalším důležitým kurzem je matematické modelování. Tento kurz učí studenty, jak modelovat různé typy počtu a diferenciálních rovnic pomocí různé počítačové programy, které připravují studenty na pokročilejší kurzy mechaniky vedené počítačem inženýrství.