现代工学通论笔记

1、认识工学学科：土木工程学科特色：大土木，房屋、桥、港口、水利、给排水小土木，房屋建筑、道路桥梁三大飞跃，砖瓦、钢材、混凝土、钢筋混凝土学科基础：材料力学、结构力学、流体力学、几何、工数、线代、房屋结构、道路结构、地下结构社会贡献：京杭大运河、胡佛水坝、北京地铁、福尔柯克轮（旋转升船机）、鸟巢发展展望：可持续发展的土木，环保材料，中水利用学科：水利工程学科特色：兴水利，除水害，水资源保护，供水防洪，水利发电学科基础：流体力学，水力学，流域水文学，水利发电，水工建筑学，海岸工程社会贡献：南水北调，三峡工程，内河航运（伏尔加河，密西西比河），人工运河（苏伊士运河，巴拿马运河），罗贡坝，跨流域调水发展

2、展望：水资源开发利用控制红线，到2030年全国用水总量控制在7000亿立方米以内。用水效率控制红线，到2030年用水效率达到或接近世界先进水平，万元工业增加值用水量降低到40立方米以下，农田灌溉水有效利用系数提高到0.6以上。水功能区限制纳污红线，到2030年主要污染物入河湖总量控制在水功能区纳污能力范围之内，水功能区水质达标率提高到95%以上。系统论、控制论、信息论等新理论和电子计算机、 遥感等新技术学科：机械工程学科特色：机械，热能，仪器，飞行器，车辆学科基础：机械工程制图、电工与电子技术应用、机电设备自动检测、机械结构分析、液压系统应用与维护、机械制造技术、数控设备操作与维护、机械系统安

3、装与调试、设备电气控制与修理、现代设备管理社会贡献：让燃料变成动力；让机械代替重复的体力劳动；搬运上百吨的货物发展展望：用代替体力的机械制造变成代替部分脑力的机械制造，比如运用AI理论与技术提高机器智能水平，例子，智能机床。绿色制造技术，节能，环保，可回收。学科：化学工程学科特色：化学与工程结合。化工的工艺过程-单元化学过程-三传一反（动量热量质量传递，化学反应）-现代化工科学与技术学科基础：无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、生物化学等的基础理论与实验；化工原理、机械制图、化工热力学、化学反应工程、分离工程、化工生产工艺与设备的基础理论与实验；社会贡献：开发节能工艺和技术，清洁生产工艺过

4、程的开发，催化与石油化学品开发发展展望：由于工程本身的污染，可持续发展提出的挑战。传统化工与高新科技交叉，多学科交叉，纳米亚微观层次，分子微观层次，化学与化工结合学科：信息工程学科特色：信息工程（Information Engineering，简写为 IE），又称数据工程，是一种“通过工程手段去处理信息”的技能，属于计算机科学的一个分支。是指以计算机技术和通信技术为主要手段的信息网络、信息应用系统建设、信息资源开发等工程学科基础：信号与系统、通信电路原理，电路分析基础，信息论与编码，数字电子技术社会贡献：IBM，甲骨文，雅虎，微软，苹果IOT物联网，N屏（面对好多屏幕），Xbox自然用户界面，

5、Skype translator，visualization可视化，Machine Learning（如人脸识别），Cortana人工智能，虚拟现实发展展望：Hololens全息眼镜，虚拟机器人，Project Oxford（提供各种终端）学科：控制工程学科特色：工程控制，生物控制，社会控制，经济控制，智能控制，自动化（无人控制）学科基础：矩阵论，泛函分析，线性系统理论，优化理论与最优控制，非线性控制系统理论，智能控制，自适应控制，鲁棒控制，系统辨识与建模，随机过程与随机控制，离散事件系统理论，控制系统的计算机辅助设计与仿真，机器人控制社会贡献：导航与制导技术，火力控制技术，计算机控制系统，智

6、能控制及其应用发展展望：基于网络的远程控制；不同性质，不同对象组成的混杂系统；多任务，多机器人的协调控制问题学科：环境工程学科特色：用工程理论和实践来解决环境卫生问题，包括三废的控制和消除，减少对社会和环境的影响系统的复杂性，技术的多样性，服务的外部性学科基础：普通化学、工程力学、测量学、工程制图、微生物学、水力学、电工学、环境监测、计算机技术及绘图、污染物监测和分析、工程设计、管理及规划社会贡献：固体废物处理技术，污水处理工程，大气污染防治工程，饮用水处理工程发展展望：互联网改变环境工程，新型材料使工艺多样化环保化，3D打印滤膜，变污染处理为资源回收，概念厂设计（废物处理厂-概念回收厂）学科

7、：海洋工程学科特色：开发、利用、保护、恢复海洋资源的工程，海岸工程，海洋能利用，水产资源利用学科基础：理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、船舶原理（静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶耐波性、船舶操纵性等）、船体制图、船舶材料与焊接、船舶英语、船舶结构与强度、船体振动社会贡献：水产资源利用，填海造陆，海洋堤坝，海洋油气资源，地球物理方法找石油发展展望：天然气水合物（机遇与挑战），潮汐能的利用，海洋探查，海底通讯北大工学力学系学科特色：雄厚的师资力量，湍流与复杂系统研究，固体力学、流体力学、工程力学、生物力学与医学工程、力学系统与控制、能源动力与资源工程、先进材料与力学与多所国际著名大学及研究机

8、构有良好的教学与科研合作关系，理论与应用力学专业，工程结构分析专业 学科基础：固体力学，理论力学，流体力学社会贡献：铁电陶瓷的变形与断裂研究，块体非晶合金作为生物医用金属材料的探索性研究，镁合金的生物医用可能性研究，微/纳尺度热辐射的应用研究，生物流体力学研究，粘弹性流体在多孔介质中的自然对流与传热，智能水下仿生机器人研究，复杂系统动力学与控制，有限谱法的开创与发展，网格技术与球填充方法的研究，多点碰撞问题与非线性动力学发展展望：各个相关领域都有发展点能源系学科特色：定位于能源与资源科学与工程的学术前沿，进行中国能源与资源工程的基础理论、先进技术与发展战略研究，资源与能源的高效利用、实现国民经

9、济的可持续发展以及支撑国家节能减排、新能源等新型战略产业的健康发现奠定技术、人才。学科基础：水资源，油气田开发，能源动力，新型能源，资源高效与循环利用社会贡献：一种利用高炉渣和粉煤灰制备无机纤维的方法，直接从含钛矿物生产钛合金方法，绿色无污染处理铜硫矿的方法，生产氮氧化物的方法及专用氮化炉，炼钢氧枪技术发展展望：绿色新能源，去除污染，提高能源利用率材料系学科特色：有机高分子及其复合材料，纳米材料与微纳器件，新能源材料与器件，生物医学材料与机械学科基础：材料科学基础，材料力学，概率与数理统计，材料物理，物理化学，仪器分析，仪器分析实验，材料化学，材料科学与工程实验，专业英语，金工实习，结构化学，

10、纳米材料科学与技术社会贡献：高分子分散液晶薄膜材料的制备方法，双向温控光学开关材料，含氟液晶性化合物，智能化光屏蔽薄膜材料的制备方法发展展望：纳米，新材料，生物，环保生医系学科特色：围绕生物、医学进行重大科学的新发现；着眼现代医学技术，发展新型、有效的诊断、治疗技术；培养生物医学工程领域的领袖型人才。北大-佐治亚理工/埃默里大学生物医学工程联合博士生项目，北大工学院重建以来新办专业中第一个形成完整的人才培养体系的一级学科点真正的医、工、理相结合： 教授的研究背景分别来自医学、化学、力学、信息科学、工程等领域是将北大医学部与本部联系的纽带物理，化学，生物，工程，数学，计算机科学多元交叉课程内容灵活、应用性强，非常能够锻炼学生的独立思考能力、应变能力、团队合作和表达能力。系里的学习、科研氛围是浓厚的，平台也是多样化且广阔的学科基础：生物系统建模、仿真与控制(李长辉)，神经工程概论（段小洁），生物医学光学 （席鹏），激光医学（任秋实），生物材料学（罗莹、陈海峰），生物医学图像处理（席鹏），生物医学信号处理（谢天宇），计算生物学（朱怀球）社会贡献：先进医学影像，纳米医学与生物医学材料，计算医学与健康信