一、專業概覽
土木工程是一門應用物理和科學原理改造自然環境以適應城市發展和現代社會需要的學科,主要涉及道路、橋梁、運河、水壩、機場、污水處理系統及其他公共設施的設計、施工和維護。由于土木工程師需要訪問施工現場、與利益相關方會面并制定施工計劃,所以,在科學與工程學知識之外,他們還需要學習項目管理的相關技能。
絕大多數開設土木工程專業的美國綜合性大學都將它設置在工程學院(SchoolofEngineering)之下。常見的專業分支包括:
Coastal engineering | 海岸工程:海岸工程涉及沿海地區的管理,特別是對洪水及海水侵蝕的抵御。 |
Construction engineering | 建筑工程:建筑材料運輸以及場地開發。 由于建筑公司往往比其他類型的土木工程公司具有更高的商業風險,因此建筑工程師的工作也更多地涉及商業及管理領域,例如起草和審查合同、評估物流運營以及監控供應價格。 |
Earthquake engineering | 地震工程:了解建筑結構在搖晃地面上的相互作用,評估地震可能帶來的后果,設計建筑結構以承受危險的地震暴露。 |
Environmental engineering | 環境工程:環境工程學科涉及化學、生物或熱廢物的處理,水和空氣的凈化,以及意外污染后污染場地的修復。 |
Forensic engineering | 法醫工程:法醫工程師在材料、產品、結構或組件發生故障或未按預期運行造成人身傷害或財產損失時對事故進行調查,也進行車輛或機械操作事故的過程追溯。 法醫工程調協助法庭確定事故的事實,也會參與進知識產權索賠的調查。 |
Geotechnical engineering | 巖土工程:巖土工程通過識別土壤特性等方式研究工程項目中的巖石和土壤支持系統,特別是地基和擋土墻。 |
Materials science and engineering | 材料科學與工程:材料科學研究人造材料的基本特性,這些材料包括混凝土和混合瀝青等陶瓷、鋁和鋼等強金屬以及聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 和碳纖維等熱固性聚合物。隨著最近媒體對納米科學和納米技術的關注,材料工程一直處于學術研究的前沿。 它也是取證工程和故障分析的重要組成部分。 |
Structural engineering | 結構工程:結構工程涉及建筑物、橋梁、塔、立交橋(立交橋)、隧道、海上油氣田等離岸結構、航空結構和其他結構的結構設計和結構分析。 這涉及確定作用在結構上的載荷以及由于這些載荷而在該結構內產生的力和應力,然后設計結構以成功地支撐和抵抗這些載荷。 |
Transportation engineering | 交通工程:運輸工程關注如何高效、安全地運送人員和貨物。這涉及設計、建造和維護交通基礎設施,包括街道、運河、高速公路、鐵路系統、機場、港口和公共交通。 |
Municipal or urban engineering | 市政或城市工程:市政工程師負責設計、建造和維護市政基礎設施,包括街道、人行道、供水網絡、下水道、街道照明系統、城市固體廢物處置系統、用于公共工程的各種散裝材料的儲存系統 以及公園等等。市政工程與土木工程專業的不少子學科都有重疊,但它更側重于協調基礎設施網絡和服務。 |
二、學位設置
根據不同院校的學位設置規則,土木工程專業學生在本科階段的學位可能為BachelorofScienceinCivilEngineering(土木工程技術理學學士)、BachelorofEngineering(工程學士)、BachelorofScience(理學學士)、BachelorofTechnology(技術學士)或BachelorofAppliedScience(應用科學學士)。

三、專業課設置
土木工程專業的專業課一般包括數學、物理學、化學、工程學、計算機科學基礎課程以及土木工程專業課程。我們以紐約大學的工程學院(TandonSchoolofEngineering)為例:
專業課分類及數量 | 可選課程參考 |
數學專業課,16學分 | 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 |
科學專業課,18學分 | 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 |
工程學與計算機科學專業課,7學分 | EG-UY 1001 Engineering and Technology Forum EG-UY 1003 Introduction to Engineering and Design CS-UY 1113 Problem Solving and Programming I |
土木工程專業課,52學分 | 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、就業選擇
水衛生工程師(Water Hygiene Engineer) 水衛生工程師一般在自來水或廢水處理廠工作,主要負責設備檢查與儀表監控工作。水衛生工程師也會在政府機構的要求下對水為生設施進行評估并提出給出報告。 | $58,435 |
交通規劃師(Transport Planner) 交通規劃人員可以在公共或私營部門工作。他們對城市交通網絡進行統籌規劃,以滿足各個交通參與者(機動車駕駛人、公共交通使用者、行人)的需求。 規劃者必須充分考慮環境、效率和安全問題。 | $68,200 |
施工估算師(Construction Estimator) 建筑估算師負責確定影響項目成本的因素,例如工期、原材料和勞動力成本,并推薦降低成本的方法。 | $79,579 |
巖土工程師(Geotechnical Engineer) 巖土工程師分析土壤和巖石狀況,以確定擬議建筑或采礦場的穩定性和可持續性。 這些工程師評估特定地點與侵蝕、山體滑坡、地震或其他地質干擾相關的風險,并提出建議以維護場地的安全和完整性。 | $81,767 |
消防工程師(Fire Engineer) 消防工程師負責消防安全措施的擬定和落實,包括以滅火裝置的安裝以及故障排除。 | $66,944 |