一、专业概览
土木工程是一门应用物理和科学原理改造自然环境以适应城市发展和现代社会需要的学科,主要涉及道路、桥梁、运河、水坝、机场、污水处理系统及其他公共设施的设计、施工和维护。由于土木工程师需要访问施工现场、与利益相关方会面并制定施工计划,所以,在科学与工程学知识之外,他们还需要学习项目管理的相关技能。
绝大多数开设土木工程专业的美国综合性大学都将它设置在工程学院(SchoolofEngineering)之下。常见的专业分支包括:
Coastal engineering | 海岸工程:海岸工程涉及沿海地区的管理,特别是对洪水及海水侵蚀的抵御。 |
Construction engineering | 建筑工程:建筑材料运输以及场地开发。 由于建筑公司往往比其他类型的土木工程公司具有更高的商业风险,因此建筑工程师的工作也更多地涉及商业及管理领域,例如起草和审查合同、评估物流运营以及监控供应价格。 |
Earthquake engineering | 地震工程:了解建筑结构在摇晃地面上的相互作用,评估地震可能带来的后果,设计建筑结构以承受危险的地震暴露。 |
Environmental engineering | 环境工程:环境工程学科涉及化学、生物或热废物的处理,水和空气的净化,以及意外污染后污染场地的修复。 |
Forensic engineering | 法医工程:法医工程师在材料、产品、结构或组件发生故障或未按预期运行造成人身伤害或财产损失时对事故进行调查,也进行车辆或机械操作事故的过程追溯。 法医工程调协助法庭确定事故的事实,也会参与进知识产权索赔的调查。 |
Geotechnical engineering | 岩土工程:岩土工程通过识别土壤特性等方式研究工程项目中的岩石和土壤支持系统,特别是地基和挡土墙。 |
Materials science and engineering | 材料科学与工程:材料科学研究人造材料的基本特性,这些材料包括混凝土和混合沥青等陶瓷、铝和钢等强金属以及聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 和碳纤维等热固性聚合物。随着最近媒体对纳米科学和纳米技术的关注,材料工程一直处于学术研究的前沿。 它也是取证工程和故障分析的重要组成部分。 |
Structural engineering | 结构工程:结构工程涉及建筑物、桥梁、塔、立交桥(立交桥)、隧道、海上油气田等离岸结构、航空结构和其他结构的结构设计和结构分析。 这涉及确定作用在结构上的载荷以及由于这些载荷而在该结构内产生的力和应力,然后设计结构以成功地支撑和抵抗这些载荷。 |
Transportation engineering | 交通工程:运输工程关注如何高效、安全地运送人员和货物。这涉及设计、建造和维护交通基础设施,包括街道、运河、高速公路、铁路系统、机场、港口和公共交通。 |
Municipal or urban engineering | 市政或城市工程:市政工程师负责设计、建造和维护市政基础设施,包括街道、人行道、供水网络、下水道、街道照明系统、城市固体废物处置系统、用于公共工程的各种散装材料的储存系统 以及公园等等。市政工程与土木工程专业的不少子学科都有重叠,但它更侧重于协调基础设施网络和服务。 |
二、学位设置
根据不同院校的学位设置规则,土木工程专业学生在本科阶段的学位可能为BachelorofScienceinCivilEngineering(土木工程技术理学学士)、BachelorofEngineering(工程学士)、BachelorofScience(理学学士)、BachelorofTechnology(技术学士)或BachelorofAppliedScience(应用科学学士)。
三、专业课设置
土木工程专业的专业课一般包括数学、物理学、化学、工程学、计算机科学基础课程以及土木工程专业课程。我们以纽约大学的工程学院(TandonSchoolofEngineering)为例:
专业课分类及数量 | 可选课程参考 |
数学专业课,16学分 | MA-UY 1024 Calculus I for Engineers MA-UY 1124 Calculus II for Engineers MA-UY 2034 Linear Algebra and Differential MA-UY 2224 Data Analysis |
科学专业课,18学分 | CM-UY 1004 General Chemistry for Engineers PH-UY 1013 Mechanics PH-UY 2023 Electricity, Magnetism and Fluids PH-UY 2033 Waves, Optics and Thermodynamics |
工程学与计算机科学专业课,7学分 | EG-UY 1001 Engineering and Technology Forum EG-UY 1003 Introduction to Engineering and Design CS-UY 1113 Problem Solving and Programming I |
土木工程专业课,52学分 | CE-UY 1002 Introduction to Civil Engineering CE-UY 2133 Engineering Mechanics CE-UY 2143 Analysis of Determinate Structures CE-UY 2213 Fluid Mechanics and Hydraulics CE-UY 2343 Transportation Engineering CE-UY 2533 Construction Project Management CE-UY 3013 Computing in Civil Engineering CE-UY 3153 Geotechnical Engineering CE-UY 3163 Materials for the Built Environment CE-UY 3183 Structural Engineering CE-UY 3223 Introduction to Environmental Engineering CE-UY 3243 Water Resources Engineering CE-UY 4092 Leadership, Business Principles, Policy and Ethics in Civil Engineering |
四、就业选择
水卫生工程师(Water Hygiene Engineer) 水卫生工程师一般在自来水或废水处理厂工作,主要负责设备检查与仪表监控工作。水卫生工程师也会在政府机构的要求下对水为生设施进行评估并提出给出报告。 | $58,435 |
交通规划师(Transport Planner) 交通规划人员可以在公共或私营部门工作。他们对城市交通网络进行统筹规划,以满足各个交通参与者(机动车驾驶人、公共交通使用者、行人)的需求。 规划者必须充分考虑环境、效率和安全问题。 | $68,200 |
施工估算师(Construction Estimator) 建筑估算师负责确定影响项目成本的因素,例如工期、原材料和劳动力成本,并推荐降低成本的方法。 | $79,579 |
岩土工程师(Geotechnical Engineer) 岩土工程师分析土壤和岩石状况,以确定拟议建筑或采矿场的稳定性和可持续性。 这些工程师评估特定地点与侵蚀、山体滑坡、地震或其他地质干扰相关的风险,并提出建议以维护场地的安全和完整性。 | $81,767 |
消防工程师(Fire Engineer) 消防工程师负责消防安全措施的拟定和落实,包括以灭火装置的安装以及故障排除。 | $66,944 |