Ngành kỹ thuật (Engineering) là ngành áp dụng kiến thức khoa học và toán học để giải quyết các vấn đề. Người kỹ sư là người tìm hiểu về phương thức hoạt động của sự vật, sự việc được khám phá bởi khoa học và đưa chúng vào thực tế cuộc sống. Thông thường, người ta thường cho rằng các nhà khoa học, nhà sáng chế là nhân tố quan trọng nhất trong việc đặt nền tảng cho các sáng chế thúc đẩy sự phát triển của con người.
Nhưng các kỹ sư mới thưc sự là nhân tố biến những sáng chế đó trở thành hiện thực. (Ảnh minh hoạ: dplanner.es)
Trong cuốn sách “Disturbing the Universe” (xáo trộn vũ trụ), nhà vật lý Freeman Dyson đã viết về người kỹ sư và ngành kỹ thuật như sau: “Một nhà khoa học giỏi là một người có những ý tưởng độc đáo (original ideas). Một kỹ sư giỏi là một người tạo ra những thiết kế có khả năng hoạt động chỉ với vài ý tưởng độc đáo.”
Lịch sử phát triển của ngành kỹ thuật đi liền với lịch sử phát triển của loài người. Những kim tự tháp Giza, vòng tròn đá Stonehenge, đền thờ Parthenon, tháp Eiffel,… đều là những di sản vô giá của các kỹ sư thế hệ trước. Ngày nay, kỹ sư không còn chỉ tập trung vào những cấu trúc khổng lồ, như trạm Vũ Trụ Quốc Tế ISS, mà còn đi đến các lĩnh vực vi mô như biểu đồ gen của người, vi mạch máy tính.
Người kỹ sư đảm nhiệm các công việc như: thiết kế, đánh giá, phát triển, kiểm tra, chỉnh sửa, cài đặt, bảo dưỡng hoạt động của vô số hệ thống và thiết bị. Họ cũng đưa ra các khuyến cáo, thiết lập, giám sát các quy trình sản xuất, xây dựng, xử lý lỗi, cung cấp dịch vụ tư vấn, đào tạo kỹ thuật trong trường đại học hoặc cao đẳng.
Các lĩnh vực trong ngành kỹ thuật về cơ bản có thể chia thành các nhánh dưới đây (theo trang web livescience):
1. Kỹ sư cơ khí (Mechanical Engineering):
Thiết kế, sản xuất, thanh kiểm, bảo trì máy móc, thiết bị, chi tiết, cũng như điều khiển hệ thống, thiết bị theo dõi. Hệ thống ở đây bao gồm các phương tiện di chuyển, máy móc công-nông nghiệp,…
2. Kỹ sư điện (Electrical Engineering):
Thiết kế, kiểm tra, sản xuất, xây dựng, điều khiển, theo dõi các thiết bị, máy móc, hệ thống điện-điện tử. Hệ thống ở đây có thể từ các vi mạch trong kính hiển vi đến hệ thống truyền, phát điện cấp quốc gia.
3. Kỹ sư xây dựng (Civil Engineering):
Thiết kế, xây dựng, kiểm tra, bảo dưỡng những dự án cơ sở hạ tầng cỡ lớn như đường cao tốc, đường sắn, cầu, hầm, đập và sân bay.
4. Kỹ sư hàng không-không gian (Aerospace Engineering):
Thiết kế, sản xuất và thanh kiểm máy bay, tàu vũ trụ cũng như các thành phần liên quan, như: khung, nguồn năng lượng, hệ thống dẫn đường và điều khiển, hệ thống điện- điện tử, hệ thống truyền tín hiệu.
5. Kỹ sư hạt nhân (Nuclear Engineering):
Thiết kế, sản xuất, xây dựng, vận hành và kiểm tra các thiết bị, hệ thống và quy trình liên quan đến sản xuất, điều khiển và phát hiện phóng xạ. Hệ thống ở đây bao gồm các thiết bị gia tốc hạt, lò phản ứng hạt nhân trong các nhà máy điện hay viện nghiên cứu phóng xạ.
6. Kỹ sư kết cấu (Structural Engineering):
Thiết kế, xây dựng và thanh kiểm các cấu trúc chịu lực như các toà nhà thương mại, cầu đường, cơ sở hạ tầng công nghiệp.
7. Kỹ sư cơ sinh (Biomedical Engineering):
Thiết kế hệ thống, thiết bị, để sử dụng trong ứng dụng về y sinh học. Công việc của kỹ sư cơ sinh thường gắn liền với những chuyên gia về y như bác sĩ, y tá, nhà trị liệu,… để đánh giá, tìm hiểu và tìm kiếm nhu cầu về thiết bị, hệ thống của họ.
8. Kỹ sư hoá (Chemical Engineering):
Thiết kế thiết bị, hệ thống và quy trình để tái thu hoạch vật liệu gốc hoặc để hoà trộn, xử lý các chất hoá học để tạo ra sản phẩm có giá trị cao.
9. Kỹ sư máy tính (Computer Engineering):
Thiết kế chi tiết phần cứng máy tính, hệ thống máy tính, mạng và phần mềm.
10. Kỹ sư công nghiệp (Industrial Engineering):
Thiết kế và tối ưu hoá công xưởng, thiết bị, hệ thống và quy trình sản xuất, quy trình xử lý vật liệu cũng như các vấn đề liên quan đến môi trường.
11. Kỹ sư môi trường (Environmental Engineering):
Bảo vệ, giảm thiểu, loại trừ các nguồn gốc gây ô nhiễm không khí, nước và đất. Công việc của kỹ sư môi trường cũng bao gồm phát hiện, đo đạc mức độ ô nhiễm, tìm kiếm giải pháp xử lý, làm sạch.
Tất nhiên, các nhánh này cũng thường giao thoa lẫn nhau. Vậy nên thông thường một kỹ sư cần có kiến thức cơ bản về nhiều lĩnh vực kỹ thuật khác nhau bên cạnh chuyên môn của mình. Ví dụ, kỹ sư xây dựng cũng cần hiểu mô hình của kỹ sư kết cấu, hoặc một kỹ sư hàng không-không gian cũng cần sử dụng các định lý, lý thuyết của kỹ sư cơ khí, một kỹ sư hạt nhân tất nhiên cần nắm rõ kiến thức về điện-điện tử.
Một điểm chung khác, đó là kỹ sư cần có hiểu biết đủ sâu về Toán, Lý và các ứng dụng Máy Tính như mô phỏng hay CAD. Đây cũng là lý do nhiều chương trình đào tạo kỹ sư ở cấp đại học có phạm vi đào tạo cơ bản rất rộng trước khi sinh viên đươc quyền lựa chọn chuyên môn của mình.
LỜI KẾT
Hy vọng rằng qua phần trình bày bên trên bạn đã hiểu hơn về công việc của các kỹ sư. Có thể nói, ngành kỹ thuật là yếu tố đưa con người tiếp cận đời sống hiện đại, đưa chúng ta đến mặt trăng, đến các vì sao… Với sự phát triển về hiểu biết của con người, các kỹ sư sẽ tiếp tục là nhân tố chuyển thể các phát kiến khoa học thành những thiết bị hữu dụng. Tiểu thuyết gia James A. Michener đã viết trong cuốn tiểu thuyết “Space”: “Các nhà khoa học tìm tòi những điều vĩ đại. Các kỹ sư thực hiện chúng”. Có nghĩa là các nhà khoa học sẽ xây dựng nền tảng lý thuyết, còn các kỹ sư sẽ biến chúng thành hiện thực.
Biên dịch: Trungmaster, theo Livescience
Tác giả: Jim Lucas
