Koneenrakennus, yksi vanhimmista tekniikan aloista, keskittyy fysiikan ja matematiikan soveltamiseen mekaanisten järjestelmien ja tuotteiden suunnitteluun ja valmistukseen. Tämä tekniikan ala on keskittynyt työkalujen ja koneiden suunnitteluun ja tuotantoon, joita käytetään laajalla insinöörialalla. Konetekniikasta kiinnostuneet opiskelijat suorittavat yleensä kandidaatin tutkinnon yliopistossa.
Luonnontieteiden kandidaatti
Koneenrakennuksen pääaineet ovat tyypillisesti saatavana yliopiston teknillisen korkeakoulun kautta ja johtaa kandidaatin tutkintoon, joka edellyttää, että opiskelijat suorittavat tietysti 120-140 opintopistettä työ. Ensimmäisen vuoden aikana opiskelijat ottavat yleensä 30 opintopistettä yleistä koulutusta ja 30 opintoharjoittelua luonnontieteiden ja matematiikan kurssit, 30 opintopistettä koneenrakennuksen ydinkursseja ja 30-40 opintopistettä koneenrakennusta valittavien. Koska konetekniikka on matemaattisesti tiukka ala, useimmat tämän alan kandidaattiohjelmat edellyttävät kahden tai kolmen vuoden syventäviä matematiikkakursseja. Vaatimukset vaihtelevat ohjelmittain, mutta useimmat vaativat opiskelijoita suorittamaan laskennan 1, 2, 3, edistyneen laskennan, differentiaaliyhtälöt ja matemaattisen mallinnuksen.
Laskut 1 ja 2
Ensimmäisen yliopistovuotensa aikana konetekniikan pääaineet suorittavat tyypillisesti laskelmat 1 ja 2. Calculus on tutkimus toimintojen muutosnopeudesta, ja nämä kaksi ensimmäistä kurssia esittävät opiskelijoille erilaistumisen ja integraation käsitteet. Erityisesti opiskelijat oppivat erottamaan ja integroimaan monia eri toimintoja yhteen ulottuvuuteen, joka tunnetaan myös nimellä yhden muuttujan laskenta. Lisäksi laskutoimitukset 1 ja 2 opettavat opiskelijoille myös graafisen laskimen käyttöä, joka on tärkeä työkalu kaikille matematiikan jatkokursseille.
Calculus 3 ja Advanced Calculus
Laskenta tarjotaan tyypillisesti kolmen kurssin - laskennan 1, 2 ja 3 - ja lukukauden edistyneen tai monivaihtelevan laskennan jaksona. Laskin 3 kattaa tyypillisesti aiheita, kuten kiinteä analyyttinen geometria, johdanto differentiaaliyhtälöihin ja useita integraaleja sovellusten kanssa, ja esittelee opiskelijoille edistyneen laskennan. Lisäksi sekä laskenta 3 että edistyksellinen laskenta käsittelevät aiheita, kuten vektoreita ja matriiseja, ja ne opettavat opiskelijoita erottamaan ja integroimaan eri toiminnot kahdessa ja kolmessa ulottuvuudessa. Kaksi- ja kolmiulotteinen laskenta tunnetaan myös monivaihtelulaskuna.
Differentiaaliyhtälöt ja konetekniikka
Laskennan 1, 2, 3 ja edistyneen laskennan suorittamisen jälkeen konetekniikan koulutusohjelmien perustutkinto-opiskelijoiden on suoritettava kaksi ylimääräistä ylemmän matematiikan kurssia. Yksi tärkeä kurssi on differentiaaliyhtälöt, joka kattaa aiheita, kuten tavalliset differentiaaliyhtälöt, yhtälöjärjestelmät, Laplace-muunnokset ja sarjaratkaisut. Toisinaan tämä kurssi kattaa myös osittaisten differentiaaliyhtälöiden aiheet. Toinen tärkeä kurssi on matemaattinen mallinnus. Tämä kurssi opettaa opiskelijoita mallintamaan erityyppisiä laskenta- ja differentiaaliyhtälöitä erilaisia tietokoneohjelmia, valmistelemalla opiskelijoita edistyneempiin tietokoneohjattuihin mekaanisiin kursseihin tekniikka.