Hvilke matematikklasser over beregning har maskinteknikere brug for?

Mekanik, et af de ældste ingeniørfelter, fokuserer på anvendelsen af ​​fysik og matematik til design og fremstilling af mekaniske systemer og produkter. Dette tekniske område er stærkt fokuseret på design og produktion af værktøjer og maskiner, der bruges over hele det tekniske område. Studerende, der er interesserede i maskinteknik, forfølger typisk en Bachelor of Science-grad på college.

Majors i maskinteknik er typisk tilgængelige via et universitets ingeniørskole og føre til en Bachelor of Science, der kræver, at de studerende selvfølgelig gennemfører 120 til 140 point arbejde. I løbet af deres første år tager studerende typisk 30 point af generelle uddannelseskrav, 30 point introduktion videnskab og matematik kurser, 30 point af kernekurser i maskinteknik og 30 til 40 point maskinteknik valgfag. Fordi maskinteknik er et matematisk stringent felt, kræver de fleste bacheloruddannelser inden for dette felt to til tre års avancerede matematikkurser. Krav varierer på tværs af programmer, men de fleste kræver, at eleverne tager beregning 1, 2, 3, avanceret beregning, differentialligninger og matematisk modellering.

I løbet af deres første år på college tager maskinteknikfag typisk beregning 1 og 2. Calculus er en undersøgelse af hastigheden af ​​ændring af funktioner, og disse to første kurser introducerer studerende til begreberne differentiering og integration. Især lærer eleverne, hvordan man differentierer og integrerer mange forskellige funktioner i en dimension, også kendt som enkelt variabelregning. Desuden lærer beregning 1 og 2 også eleverne, hvordan man bruger en grafregner, et vigtigt værktøj til alle avancerede matematikkurser.

Calculus tilbydes typisk som en sekvens af tre kurser - calculus 1, 2 og 3 - og et semester med avanceret eller multivariabel calculus. Calculus 3 dækker typisk emner som solid analytisk geometri, introduktion til differentialligninger og flere integraler med applikationer og introducerer studerende til avanceret calculus. Desuden dækker både calculus 3 og avanceret calculus emner som vektorer og matricer og lærer de studerende, hvordan man differentierer og integrerer forskellige funktioner i to og tre dimensioner. Calculus i to og tre dimensioner er også kendt som multivariabel calculus.

Efter at have gennemført beregning 1, 2, 3 og avanceret beregning skal bachelorstuderende i maskintekniske uddannelser tage yderligere to kurser i matematik i øvre division. Et vigtigt kursus er differentialligninger, der dækker emner som almindelige differentialligninger, ligningssystemer, Laplace-transformationer og serieløsninger. Lejlighedsvis dækker dette kursus også emner i delvise differentialligninger. Et andet vigtigt kursus er matematisk modellering. Dette kursus lærer de studerende, hvordan man modellerer forskellige typer af beregninger og differentialligninger ved hjælp af forskellige computerprogrammer, der forbereder de studerende på mere avancerede computerstyrede kurser i mekanisk ingeniørarbejde.