Le génie mécanique, l'un des plus anciens domaines de l'ingénierie, se concentre sur l'application de la physique et des mathématiques à la conception et à la fabrication de systèmes et de produits mécaniques. Ce domaine de l'ingénierie est fortement axé sur la conception et la production d'outils et de machines, qui sont utilisés dans le vaste domaine de l'ingénierie. Les étudiants qui s'intéressent au génie mécanique poursuivent généralement un baccalauréat en sciences au collège.
Baccalauréat en sciences

Les majeures en génie mécanique sont généralement disponibles dans une école d'ingénierie d'une université et mènent à un baccalauréat en sciences, ce qui oblige les étudiants à compléter 120 à 140 crédits de cours. Au cours de leur première année, les étudiants suivent généralement 30 crédits d'exigences d'enseignement général, 30 crédits de cours d'introduction aux sciences et aux mathématiques, 30 crédits de cours de base en génie mécanique et 30 à 40 crédits de cours au choix en génie mécanique. Parce que le génie mécanique est un domaine mathématiquement rigoureux, la plupart des programmes de baccalauréat dans ce domaine nécessitent deux à trois ans de cours de mathématiques avancées. Les exigences varient selon les programmes, mais la plupart exigent que les étudiants prennent les calculs 1, 2, 3, le calcul avancé, les équations différentielles et la modélisation mathématique.
Calculs 1 et 2

Au cours de leur première année d'université, les majors en génie mécanique prennent généralement le calcul 1 et 2. Le calcul est une étude du taux de changement de fonctions, et ces deux premiers cours initient les étudiants aux concepts de différenciation et d'intégration. En particulier, les élèves apprennent à différencier et à intégrer de nombreuses fonctions différentes dans une seule dimension, également appelée calcul à variable unique. En outre, le calcul 1 et 2 enseignent également aux élèves comment utiliser une calculatrice graphique, un outil important pour tous les cours de mathématiques avancées.
Calcul 3 et Calcul avancé

Le calcul est généralement proposé en une séquence de trois cours - - calcul 1, 2 et 3 - et un semestre de calcul avancé ou multivariable. Calculus 3 couvre généralement des sujets tels que la géométrie analytique solide, l'introduction aux équations différentielles et les intégrales multiples avec des applications, et initie les étudiants au calcul avancé. De plus, le calcul 3 et le calcul avancé couvrent des sujets tels que les vecteurs et les matrices, et enseignent aux élèves comment différencier et intégrer différentes fonctions en deux et trois dimensions. Le calcul en deux et trois dimensions est également connu sous le nom de calcul multivariable.
Équations différentielles et génie mécanique

Après avoir terminé le calcul 1, 2, 3 et le calcul avancé, les étudiants de premier cycle dans les programmes de diplôme en génie mécanique doivent prendre deux cours supplémentaires en mathématiques de la division supérieure. Un cours important est les équations différentielles, qui couvrent des sujets tels que les équations différentielles ordinaires, les systèmes d'équations, les transformées de Laplace et les solutions en série. Parfois, ce cours couvre également des sujets dans les équations aux dérivées partielles. Un autre cours important est la modélisation mathématique. Ce cours enseigne aux étudiants comment modéliser différents types de calcul et d'équations différentielles à l'aide de divers programmes informatiques, préparant ainsi les étudiants à des cours de génie mécanique plus avancés.