帶你走進美國電子工程專業

Category: 申請求職, 美本申請 Date: 2019年9月21日下午2:25

?電氣工程 EE（ Electrical Engineering）

美國的電氣工程和我們國內理解的電氣工程是有區別的，國內的電氣工程，比如本科生開設的電氣工程及自動化專業，主要是指強電。而美國的電氣工程，是包括強電和弱電兩個方向。也就是電子工程和電氣工程都屬于EE這個范疇。從某種意義上講，電子工程的發達程度代表著國家的科技進步水平。正因如此，電氣工程的教育和科研一直在發達國家大學中占據十分重要的地位。

斯坦福大學教授指出：今天的電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關的工程行為。本領域知識寬度的巨大增長，要求我們重新檢查甚至重新構造電氣工程的學科方向、課程設置及其內容，以便使電氣工程學科能有效地回應學生的需求、社會的需求、科技的進步和動態的科研環境。

通訊與網絡（Telecommunications/Communications and Network）??

無線網絡與光網絡，移動網絡，量子與光通訊，信息理論，網絡安全，網絡協議與體系結構，交互式通訊，路由算法，多點傳送協議，網絡電化學，帶寬高校調制與編碼系統，網絡差錯控制理論與應用，多維信息與通訊理論，快速傳送鏈接，服務質量評價，網絡仿真工具，神經網絡，信息的特征提取傳送儲存及各中介之下的信息網絡化問題，包括大氣空間光纖電纜等介質。EE下最熱的方向，競爭異常激烈，此方向與信號處理，計算機，控制與光學等廣泛交叉，適合有以上相關背景的人申請。

特色院校：

?University of Maryland:?通信方向牛校之一，在ECE下面，申請難度非常大，不容易錄取。ECE 碩士約65人，博士255人。通信和信號系統方向教授眾多。一般院校會建議學生轉申單獨的通信工程碩士Master‘s Program in Telecommunications(M.S.)，不過不在ECE 系下面，屬于跨系合作項目，會修一些商科課程。申請難度也較ECE 低些。

?Cornell: 世界上最早開設電子工程課程的學校。有幾個通信和信號系統領域大牛的教授，比如Lang Tong, Zygmunt J Haas

計算機科學與工程（Computer Engineering. Computer Architecture）

此方向研究領域非常寬廣，包括計算機圖形學，計算機視覺技術，口語系統，醫學機器人，醫學視覺，移動機器人學，應用人工智能，生物機器人及其模型。還包括醫療決策系統，計算機輔助自動化，計算機體系結構，網絡與移動系統，并行與分布式操作系統，編程方法學，可編程系統研究，超級計算機技術，復雜性理論，計算與生物學，密碼學與信息安全，分布式系統理論，先進網絡體系結構，并行編輯器與運行時間系統，并行輸入輸出與磁盤結構，并行系統，分布式數據庫與交易系統，在線分析處理與數據開采中的性能分析。

與CS廣泛交叉，很多在國內學習計算機的學生也競相申請，此方向更傾向于機器人，AI，以及密碼學與信息安全方面，因在國外就業較好，這兩年申請此方向的競爭越加激烈。不過有些學校單獨開設了此方向的碩士項目，可嘗試申請。

特色院校：

?University?of Southern California?南加州大學- CE

?Columbia?University?哥倫比亞大學－CE

?TAMU?德州農工大學- CE

?Virginia?Tech?弗吉尼亞理工- CPE

?Northwestern?University?西北大學－CE

?University?of Pennsylvania- Embedded System

?Arizona?State University?亞利桑那州立大學- CENG

?University?of California- Irvine?加州大學歐文分校－CE

Boston University 波士頓大學－CE

信號處理（SIGNAL Processing）???

信號處理是現在電子電器工程的基礎。其中報刊聲音與語言信號的處理，圖像與視頻信號處理，生物醫學成像與可視化，成像陣列與陣列信號處理，自適應與隨時間變化的信號處理，信號處理理論，大規模集成電路VLSI體系結構，實時軟件，統計信號處理等。就業前景比較廣泛，因為該方向中各個分支都具有很強的應用性，可以應用在制造業，航空航天業，醫學界，以及軍事領域等。

特色院校：

?USF-特色：心室顫動成像/人腦計算機接口/人機接口

研究方向:?無線社交傳感網絡/無線傳感器網絡受損節點檢測等

?IOWA U-特色：計算機視覺技術及統計性信號處理

研究方向：醫學成像/計算機視覺技術/統計信號處理/CDMA/多信號輸入輸出

?Arizona U-特色：模式識別技術，傾向生物醫學（心臟核磁成像，亞顯微三D成像）

研究方向：醫學成像，人像識別，數字成像水印等

系統控制（Control Systems/Control）?

包括最優控制，多變量控制系統，大規模動態系統，多變量系統的識別，制造系統，最小最大控制與動態游戲，用于控制與信號處理的自適應系統，隨機系統等。

?代表院校:

·?University?ofNotre?Dame: Network?Control?非常強，控制最強，主要方向是做cyber-physical system

· GIT：研究方向：數字化系統理論/離散事件系統與雜和系統/非線性控制/計算機視覺技術/智能控制/傳感器技術/機器人

· UIUC：研?究方向：Vision-based control/Reliableand robust control/Adaptive control and identification/Decentralized anddistributed control/

· Purdue：研?究方向：Robust control, on-line anddistributed optimization, fault detection and identification in controlsystems, learning methods, modeling immune systems, control with neuralnetworks, fuzzy systems, and fault-tolerant robotic manipulators

· RPI：研究方向：Control, Robotics and Automation

電子學（Electronics）?

本領域包括微電子學與微機械學，納米電子學，超導電路，電路仿真與裝置建模，集成電路設計，大規模集成電路中的信號處理，易于制造的集成電路設計，集成電路設計方法學，數字與模擬電路，數字無線系統，RF電路，高電子遷移三極管，雪崩光電管，聲控電荷傳輸裝置，封裝技術，材料成長與其特征化。

代表院校:

Umass-Amherst

?特色：可重構計算回路/低功率集成電路設計技術

?其他方向：嵌入式安全整合/網絡安全等

Cluombia?University

?研究集成電路的主要實驗室有CISL (Columbia Integrated SystemsLaboratory)，Bioelectronic Systems Laboratory，CoSMIC Lab (Columbia high-Speed/MmWave IC Lab),其中CoSMIC Lab的Jin (Joe) Zhou 博士生是我國武漢大學的校友。

?學校研究該領域的教授主要有：Peter Kinget,Harish Krishnaswamy, Ken Shepard, Yannis Tsividis,Charles Zukowski.

電力（Power）

主要包括電器材料學與半導體學，電力電子及裝置，電機，電動車輛，電力系統動態與穩定性，電力系統經濟型運行，實時控制，電能轉換，高壓電工程等等。

三大方向：Power Electronics, Electric Machinery, PowerSystem

院校介紹：

?UIUC: Power?方向大牛校，有很好的實驗室（Grainger),?有諸多牛教授，比如Chapman,Sauer,?Krein

?GaTech: Power?牛校，尤其是Power System?和Power Energy?方向

?UMICH: Energy Science and Engineering?方向，教授多，有錢

?UadWis-oMn:? Power領域的頂尖牛校。WEMPEC是世界頂級的研究中心，聚集本領域大牛教授如Jahns、Lorenz、Lipo。

電磁學（Microelectronics）

包括衛星通訊，微波電子學，遙感，射電天文學，雷達天線，電磁波理論及應用，無線電與光系統，光學與量子電子學，短波微光，光信息處理，超導電子學，微波磁學，電磁場與生物媒介的互相作用，微波與毫米波電路，微波數字電路設計，用于地球遙感的衛星成像處理，子毫米大氣成像輻射線測定，矢量有限元，材料電氣特性測量方法，金屬零件缺陷定位等。

代表院校：

Michigan?State?University:?智能天線（用于檢測信號變化）/新系統雷達系統設計/射頻天線（用于胸腺癌診斷）-微波等離子應用

TAMU: Electromagnetics &Microwaves Group, 研究天線、電磁學理論、電磁波分布、主動和被動微波和毫米波電路，線性和非線性光波、微波導向系統和微帶天線

材料與裝置（Materials Science, and Instrumentation/Device）

這一學科包括光電子裝置仿真，納結構電子學，半導體與微電子學，磁性材料、介電材料與光材料及其裝置，固態物理及其應用，小型機械結構及其激勵器，微機械與納機械裝置（ Micromechanical and Nanomechanical Devices），物理、化學和生物傳感器，裝置物理學及其特征化，設備建模與仿真，納制備（Nanofabrication）與新裝置，微細加工Microfabrication），超導電子學。

代表院校：

UCLA:develop architectures, methodologies, designs, components, materials and manufacturable integration schemes, that will shrink system footprint and improve power and performance.

匹茲堡大學: design of instrumentation as well as the study of natural phenomena

生物工程（Bioengineering,? Bioelectrical Engineering）

主要做和生物醫學相關的EE研究。利用電子電氣技術進行生物生命研究是目前世界的潮流。此方面包括生物儀器，生物傳感器，計算神經網絡，生物醫學超聲學，微機電系統，神經系統中信號的傳遞預編碼等。

?代表院校

?Cornell

lBeicot-rEical?Engineering,?Bio?Signal, Systems, andApplications, Computer Aided Diagnose, Image Analysis，Nanobio?Applications

?GIT

BioEngineering,?Biosensors/BioMEMS，?Neuroengineering，?Medical Imagingand Signal Processing

?Stanford?U

BioEngineering,?Imaging, Instrumentation

很多學校有單獨的BME碩士項目, 比如OSU, Rutgers, Brown, UNC

微電子/微機電系統

微結構作為微電子學的發源學科，現代有產生了另外一個新的重要的研究領域—微機電系統。微機電系統是一個極端多學科交叉的領域，對于很多工程與科學研究領域有著十分重大的影響，尤其是在電氣工程，機械工程和生物工程等方面。微機電的最基礎研究方面是微制備技術的加工知識，制造微小型結構的方法。正是有了微電機系統技術我們才能夠制造微米尺度電機，才能在一塊硅晶片上制造納米尺度掃描隧道顯微鏡，才能制作用于測量精細細胞活性的微迷宮。

代表院校：

?TAMU:：研究方向：Device Science and Nanotechnology，教授數量眾多，四個該方向的實驗室。

?UT-Austin: 研究方向：Solid-State Electronics (固體電子學）研究電子、電子光學以及微、納米電機設備的研發和改進。

光子學與光學（Optics and Photonics）

光電子學裝置，超快電子學，非線性光學，微光子學，三位視覺，光通訊，X光與遠紫外線光學，光印刷學，光數據處理，光通訊，光計算，光數據存儲，光系統設計與全息攝影，體全息攝影研究，符合光數字數據處理，圖像處理與材料光學特性研究。

三大光學中心

1.Arizona U：偏Engineering，各分支很全

2.U Central Florida：偏Engineering，液晶和激光很牛，

3.U Rochester:?偏Theoretical 附：

EE系偏重于工程應用領域的研究，如Optical Communications，OptoelectronicDevices等

Physics系大多集中于理論的研究，如Quantum Optics，Nonlinear Optics等

注：Physics下的光電比EE下的難申請，很多學校Physics下只有PhD的項目，傾向學生的科研背景強，EE下的光電好申一些

專業背景

國內對應的本科專業包括：電子工程，通信工程，電信工程，信息工程，電氣工程自動化，微電，光電信息，精密儀器，測控技術和儀器等。許多物理，材料科學與工程等專業也可以轉申EE。

1、先修課要求

EE專業對于申請者的課程背景要求，主要包括以下五類：

?數學類課程：微積分、高等數學、線性代數、概率與數理統計;

?計算機類課程：計算機基礎、C語言、Java、數據庫等;

?物理類課程：大學物理、物理實驗、流體力學等;

?專業相關課程包括專業基礎課：電路基礎、模擬電子技術、數字電子技術、單片機原理及應用等;

?各個分支需要的專業核心課程：通信電路、控制系統技術、超大規模集成電路設計、電力電子基礎等。

2、科研&實習&學術活動等

學術研究型項目：如各種校內校外科研項目，專業類學術活動活動(如電路設計大賽，機器人比賽)，美國數學建模大賽海外假期科研項目，國內及國外學術論文期刊發表等。

專業相關實習經歷或工作經驗：電氣工程專業以科研背景出發呈現學生的學術經歷，但如果學生能在名企有較長較深入的科研類實習經歷，也是可以為申請加不少分。

3、就業方向

學術界：Ph.D.-- Postdoc -- AssistantProf -- Associate Prof -- Full Prof

工業界：蘋果，Facebook，IBM，Start-up等

商業界：投行，基金，量化交易

工業界就業方向詳解

?網絡/網絡安全/無線網絡(ComputerNetworking)：與工業界的聯系緊密，研究課題實用，代表公司：Cisco,Juniper,華為等。

?通信和信號處理（Communications and Signal Processing) ：就業壓力較大，其中通信網絡行??業（Wireless Communication ）市場很大，但同時吸收計算機行業的畢業生。??新能源（Renewable Energy）：從市場需求到政府強力支持都很充足，有風險，Start up較多，可能不夠穩定

?生物醫療（Biomedical）：生物醫療器械行業，可以拓寬到生物技術或者是制藥行業。如果研究方向對口GE，Phillips，BostonScientific等公司，就業前景非常好。??Digital/AnalogIntegrated Circuit Design數字/模擬電路設計：EE/ECE龍頭方向，科研項目與工業界聯系非常緊密，如Intel，NVDIA，IBM等。

?Micro-Electro-MechanicalSystems (MEMS)?：在美國的科研環境很好，但在工業界是一個較新的方向，代表公司：Analog，Qualcomm等

?Optics光電方向： OE devices是一個很大的范圍了，corning，IBM，Intel，這些都是有很多OE devices相關的研發工作的。

美國國家自然科學基金委員會（NSF）電氣工程學科簡介

美國國家自然科學基金委員會（NSF）電氣工程學科簡介美國大學是承擔NSF資助項目的主要單位， NSF資助的項目代表著美國基礎研究和應用基礎研究的最高水平。因此了解NSF中電氣工程學科的資助重點，可以使我們從美國的國家需求高度，宏觀了解美國在該學科領域的發展方向。美國NSF在工程領域的資助范圍包括：生物工程與環境系統，建筑學與機械系統，化學與運輸系統，設計、制造及工業創新，電氣與通訊系統，工程教育等。在電氣工程與通訊系統領域中，第一重點資助的學科方向是微電子學（Microelectronics）、納電子學（Nanoelectronics），光電子學，微機電裝置，以及將它們集成到電路和微系統中。第二重點資助的學科領域是系統的分析與設計原理。包括學習與自適應系統，分布式系統與網絡，混合離散---連續表征方法，高性能仿真與特定域計算，基于生物原理的搜索和優化算法等。

美國EE專業就業狀況及薪資

留美工作：EE專業各個方向的研究生在美國這樣的發達工業國家進行美國就業是十分容易的事。目前美國各類電氣和計算機工程師供不應求，尤其是計算機工程師。這在他們的薪水就休現出來了。工作不僅薪水很高，工作的公司和崗位也很正規。有了這樣的工作，雇主往往很樂意為雇員擔保，從而為同學們長期留美工作而必須的工作簽證做了很關鍵的準備。

回國工作：這條路就比較簡單了，各種專業的學生在國內就業方向也五花八門，同學很可能已經看過的各種各樣物色海歸的公司和單位，這里就不一一重復了。但下面還有更妙的一招。美國就業之EE專業方向碩士研究生在學習過程中升讀博士很多中國學生申請的都是碩士項目，主要是考慮到博士畢業難，學習難度高，學業時間長等問題。但其實包括UIUC在內的許多美國大學都提供在讀碩士生在校內直接升讀博士的機會。在UIUC的ECE學院里，凡是符合資質的碩士在讀研究生，只要通過院內的博士生資格考試就都可以直接升讀博士項目，不須要先取得碩士學位。