电子工程(Electrical Engineering, EE)专业一直是美国留学申请的热门选择,作为一门交叉学科,EE专业涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为,主要研究电子设备和系统的设计和开发。
那么,EE 作为美国硕士留学的热门专业,都有哪些分支?申请要满足什么条件?就业前景怎么样?又有哪些热门院校呢?
今天,机构老师就为大家介绍一下美国EE专业细分方向、申请要求、热门院校以及就业前景。
美国电子工程细分方向
EE,即Electronics Engineering(电子工程),是一门交叉性学科,主要是应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。比如说这一年多来被反复提到的芯片制造,就非常需要EE专业的同学。
美国大学电子工程硕士下一般会设置好几个小的分支方向:系统与控制、通讯与网络、计算机工程、电磁学、微结构等很多这种小的分支。
之前EE比较热门的申请方向是通讯与网络、计算机科学与工程还有信号处理等方向,但近几年开始比较热的方向是集成电路设计,射频电路、超大规模电子电路等一些电子学与集成电路相关的细分方向。
通信与网络(Communications&Network)
通信与网络无疑是电子工程专业当下最为炙手可热的领域之一,其竞争态势可谓异常激烈。该领域与信号处理、计算机科学、控制工程以及光学等多个学科有着广泛而深入的交叉融合,犹如一张错综复杂却又紧密相连的知识网络。因此,具备上述相关学科背景的人士在申请时往往更具优势,能够在众多申请者中脱颖而出。
前置必修课程犹如搭建知识大厦的基石,包括电路基础(Circuits)、信号与系统导论(Signal and Systems)、通信原理入门(Intro to Communication)、概率论与数理统计(Probability and Statistics)以及操作系统(Operating System)等。这些课程为学习者打开了通信与网络领域的大门,为后续的深入学习奠定了坚实的基础。
信号处理(Image,video,audio&speech processing)
信号处理构成了现代电子与电气工程的基石,它犹如一座宏伟的大厦,涵盖了多个重要分支,如音频与语音信号处理、图像与视频信号处理、生物医学成像与可视化技术、成像阵列与阵列信号处理、自适应及动态信号处理、信号处理的基础理论、大规模集成电路(VLSI)体系结构、实时软件开发以及统计信号处理等。每一个分支都如同大厦中的一间房间,有着独特的功能和价值。
由于该方向下的各个分支均展现出强大的实用性,因此其就业前景相当广阔,犹如一片充满希望的田野。这些技术可以广泛应用于制造业、航空航天业、医疗领域以及军事国防等多个关键行业,为推动社会进步和科技发展发挥着重要作用。
计算机科学与工程(Computer Engineering)
此方向与计算机科学(CS)有着广泛的交叉领域,宛如两条奔腾不息的河流在此交汇,形成了独特的学术景观。它吸引了众多国内学习计算机专业的学生竞相申请,成为热门之选。该方向更侧重于机器人技术、人工智能(AI)以及密码学与信息安全等领域,这些领域不仅是科技发展的前沿阵地,也是未来社会发展的重要支撑。
由于在国外就业前景较好,近年来申请该方向的竞争愈发激烈,犹如千军万马过独木桥🌉。不过,值得注意的是,有些学校已经单独开设了这一方向的硕士项目,为有意申请的学生提供了更多的选择机会,犹如在黑暗中点亮了一盏明灯。
前置必修课程包括电路基础(Circuits)、信号与系统(Signal and Systems)以及计算机系统(Computer System)等。这些课程将电子工程与计算机科学紧密结合,培养学生的跨学科思维和综合能力。
电子与集成电路(Electronics &integrate circuit)
本领域涵盖微电子学与微机械学、纳米电子学技术、超导电路设计、电路仿真与器件建模、集成电路设计与制造、大规模集成电路中的信号处理技术、易于生产的集成电路设计策略、集成电路设计的系统化方法、数字与模拟电路技术、数字无线通信系统、射频(RF)电路设计、高电子迁移率晶体管、雪崩光电二极管、声控电荷传输设备、封装工艺以及材料生长与特性分析。这些内容深入到微观世界,探索电子和集成电路的奥秘,犹如在微观世界中建造一座座宏伟的城堡。
前置必修课程包括电路基础理论(Circuits)、信号与系统分析(Signal and Systems)、计算机系统概述(Computer System)、线性代数(先行代数)以及固态电子学原理。这些课程为学生打开了电子学与集成电路领域的大门,让他们能够在这个微观世界中自由探索。
系统与控制(Systems &controls)
该领域涵盖最优控制策略、多变量控制系统设计、大规模动态系统的分析、多变量系统识别技术、制造系统控制、最小最大控制理论与动态博弈论以及针对控制与信号处理的自适应系统研发,此外还涉及随机系统的研究等。这些内容犹如一套精密的指挥系统,能够实现对各种复杂系统的有效控制和优化管理,确保系统稳定、高效地运行。
光子学与光学(Photons &Optics)
光子学与光学是当代电子工程(EE)领域中技术壁垒最高、增长最迅猛的前沿方向之一,聚焦光的产生、操控与应用,涵盖光电子学装置、超快电子学、非线性光学、光通讯、光计算、光存储及生物光子学等核心领域。
该方向以光子作为信息与能量的载体,致力于突破电子芯片的物理极限,为AI算力革命、6G通信、量子技术等提供底层支撑。
生物电气工程(Bioelectrical engineering)
主要做和生物医学相关的EE研究,比如超声波、CT,或者生物传感器之类的,这个方向毕业可以去一些生产医疗仪器的公司。
电磁学(Electromagnetics)
研究领域涉及到了MSE,physics等其他学科。和此方向相近的学科和方向包括光学、光电子学、半导体器件等。
学制及课程设置
EE专业的硕士学位设置通常有以下2种:
01、Master of Science (MS):
理学硕士,学制1-2年,也是我们常申请的学位;
这是一种更偏向于研究和理论的学位,通常需要完成一项毕业论文或设计项目,适合有升读博士或从事科研工作意向的学生。
02、Master of Engineering (MEng):
工程硕士,学制多为1年,申请难度比MS小一些。
这是一种更偏向于应用和实践的学位,通常不需要完成毕业论文或设计项目,而是多修一些选修课程,适合从事工程工作意向的学生。
国内院校的 EE 专业一般是以 system 和 circuit 为主要的核心,而美国院校的 EE 则具有更广泛的专业和方向跨度,从而体现出很强的学科交叉性。
在美国,不同学校可能把 EE 专业归在不同的院系,比如电子工程系、电子与计算机工程系、电子工程与计算科学系、电子工程与信息科学系。该学科(系)在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程类学科有较大的不同。
申请条件与背景
申请EE专业的同学,需要较强的申请背景,包括GPA、专业背景、实习/科研经历、托福、GRE(尤其数学部分)等。
01、成绩要求:
GPA非常重要。建议GPA不低于3.0,3.5+更有竞争力,Top30大学要求3.5+。
对于托福和GRE成绩,如果想要申请TOP30大学,建议托福105+,GRE325+;如果想申请TOP50大学,建议托福90+,GRE320+。
02、先修课要求
美国电子工程专业对于申请者的课程背景要求,主要包括以下5类:
① 数学课程:微积分、高等数学、线性代数概率与数理统计;
② 计算机课程:计算机基础、C语言、Java、数据库等;
③ 物理类课程:物理、物理实验、流体力学等;
④专业相关课程包括专业基础课:电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用等;
⑤各个分支需要的专业核心课程:通信电路、控制系统技术、超大规模集成电路设计、电力电子基础等。
03、软性背景
科学研究背景
申请美国EE专业,科研经验尤其重要。首先得有符合自己的专业方向的科研经历与产出,其次,发表过的论文可以证明你在研究领域有一定的知识,但具体的应用需要与研究经验相结合。如果有一篇突出的论文,例如在国际顶级会议上发表,那就对申请有很大帮助。非常重要了。
实习/项目经历
如果有实际的项目开发和实习经历,也是很好的加分项目。部分学生在学校里参加科研的机会比较少,那只能依靠于实习经历加分了。所以自己有能力或者家里有关系的,可以几段跟专业相关的实习经历。对于证明申请者的实践操作能力还是有一定帮助的。因此,建议大家最好参加一些相关专业方向的工作、实习项目。
美国电子工程院校梯队
美国电子工程硕士主要是以开展科学研究为目的的,学生可以通过参加各种类型的科学研究,对电子工程中的某些具体问题进行深入的研究。申请美国电子工程硕士院校的难度也分为好几个梯度,但一般对申请者背景要求还是很严格。
第一梯度
麻省理工学院、加州大学伯克利分校、斯坦福大学、普林斯顿大学。这些学校申请难度还是非常高的。建议申请这些学校的同学们GPA可以达到3.8以上,托福达到108甚至110分以上,GRE需要达到328以上。
第二梯度
UIUC伊利诺伊香槟分校:该学校的综合排名不是特别高,但是在工程类的专业排名是非常高的,所以申请难度还是比较高一些的;还有康奈尔大学、哥伦比亚大学、加州大学洛杉矶分校、加州大学圣地亚哥分校、卡耐基梅隆大学。这些学校建议同学们GPA可以达到3.7左右,托福达到105分以上,GRE达到325分以上。
第三梯度
宾夕法尼亚大学、杜克大学、布朗大学、西北大学、芝加哥大学、南加州大学。这些学校建议同学们的GPA可以达到3.5-3.6以上,托福可以达到103以上,GRE达到321以上。
第四梯队
东北大学、波士顿大学、迈阿密大学。这些学校的申请难度要比前几个梯度的申请难度要低一些,但学科实力还是非常不错的。
不同大学EE专业有自己的录取偏好,有些对成绩有单项要求,有的更看重学校背景,有的则可能由于申请人数太多抬高了申请门槛,比如GRE、托福/雅思、GPA保持高分是肯定的,最重要的是自己的研究背景与申请方向匹配,只有成绩上的高分并不是有百分百把握。
就业前景
电气工程(EE)专业的毕业生拥有广泛的就业选择,以下是三个主要的就业方向及其特点:
01、电力设计院或研究院:
这类机构通常被认为是研究生及以上学历人才的理想去处。毕业生可以从事电厂、变电站和输电线路的设计工作,包括现场调试、测试、数据报告撰写以及深入的研究项目。这类职位的工作压力相对较小,但薪酬待遇优厚,适合那些希望在稳定环境中发展职业生涯的人士。
02、工程局及相关单位:
在工程局或其他类似单位工作可能更具挑战性,因为这些职位往往要求员工随着工程项目地点的变化而频繁迁移。然而,尽管工作环境较为艰苦,其提供的薪资水平仍然非常有吸引力。这类岗位的主要职责涵盖电厂和变电站的建设与维护,对于喜欢动手实践和技术挑战的人来说是一个不错的选择。
03、电力公司:
对于许多电气工程专业的学生而言,进入大型电力公司是梦寐以求的目标。国家电网公司、南方电网公司以及五大发电集团——大唐、华能、国电、华电和中电投,都是该领域内最具声望的企业。但这些名企对人才的要求也相当高,竞争异常激烈,若是有过海外名校留学的经历,相信可以为跻身这样的企业打下一些基础。