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EE抢的就是你的饭碗丨全面深扒美国电子工程

发布时间:2017-09-19

  今天,小编带大家来深扒一下工科类专业中的网红专业——电子工程(Electronic Engineering,以下简称 EE)。为什么说他火呢,小编在网上找到一个网友的精准回答:“电子工程就是能和微电子抢芯片设计的饭碗,能和软件工程计算机抢码农的饭碗,能和自动化抢无人机飞控设计的饭碗,能和通信工程抢高频设计的饭碗,还能保自己魔电的江山,就是去城隍庙开个铺子画 PCB 都饿不死的专业。”不过在美国,这些专业都有可能在EE专业下,实际早已抢过来成为EE的默认的饭池了。

  虽然网友的留言把 EE 专业描述成了一个可以到处跟人抢饭碗的角色,但不妨碍这段话背后的真正含义,那就是 EE 可应用的范围真的非常广泛。作为应用性很强的工程类学科,EE 一直是出国留学的大户。传统的 EE 学科主要是以半导体器件与材料学为基础,以芯片设计与制造为载体,以各种通用与专用的电子系统与应用为实现方式的综合性学科。而现代 EE 学科又在以前所未有的速度和广度,与其他众多学科,包括数学,计算科学,医学,材料学等等不断地交错互动,逐渐成为在全世界范围内影响力最大最广的学科之一。

  今天小编就带大家来深扒一下 EE 专业,大家可以对这个专业有一个更深层次的了解。

  话不多说,我们马上开扒!

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  专业细分

  “EE 到底是啥?学习什么内容?还有哪些方向?每个方向学什么?”

  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。

  美国主要大学 EE 专业的教学与科研领域可以归纳为 12 个方向:通讯与网络、计算机科学与工 程、信号处理、系统控制、电子学与集成电路、光子学与光学、电力、电磁学、微结构,材料与器件, 生物医学工程,机器学习。

  1. 通讯与网络 Communications & Networks

  通讯与网络是目前很热门的学科方向之一,主要研究内容包括无线网络与光网络,移动网络,量子与光通讯,信息理论,网络安全,网络协议与体系结构,交互式通讯 INTERNET 运行性能建模与分析,分布式高速缓存系统,开放式可编程网络,路由算法,多点传送协议,网络电话学,带宽高效调制与编码系统,网络中的差错控制理论及应用,多维信息与通讯理论,快速传送连接, 服务质量评价,网络仿真工具网络分析,神经网络,信息的特征提取,传送,存储及各种介质下 的信息网络化问题,包括大气,空间,光纤,电缆等介质等。本方向与信号处理,计算机,控制 与光学等广泛交叉。

  该专业竞争异常激烈,申请者除了在 GPA,G/T 上有竞争力外,还需要有相关的研究背景和实 力。此方向与信号处理,计算机,控制与光学等广泛交叉,适合有以上相关背景的人申请。

  2. 计算机科学与工程 Computer Science & Engineering

  也是热门专业,计算机科学与工程涉及领域较宽广,包括计算机图形学,计算机视觉技术,口语 系统,医学机器人,医学视觉,移动机器人学,应用人工智能,有生物灵感的机器人及其模型。 医疗决策系统,计算机辅助自动化,计算机体系结构,网络与移动系统,并行与颁布式操作系 统,编程方法学,可编程系统研究,超级计算机技术,复杂性理论,计算与生物学,密码学与信 息安全,颁布式系统理论,先进网络体系结构,并行编辑器与运行时间系统,并行输入输出与磁 盘结构,并行系统,健在式数据库和交易系统,在线分析处理与数据开采中的性能分析。

  该专业与 CS 广泛交叉,很多在国内学习计算机的学生也竞相申请,此方向偏向于机器人、人工 智能(AI),以及密码学与信息安全方面。但这些方向招收的国际学生较少所以最好要先问清楚 教授是否招收国际学生。

  3. 信号处理 Image, Video, Audio and Speech Processing

  信号处理技术是现代电气电子工程的基础。包括声音与语言信号处理,图像与视频信号处理,生 物医学成像与可视化,成像列与阵列信号处理,自与随时间变化的信号处理,信号处理理论,大 规模集成电路(VLSI)体系结构,实时软件,统计信号处理,非线性信号处理与非线性系统标 识,滤波器库与小波变换理论,无序信号处理,分形与形态信号处理。

  该方向中各个分支都具有很强的应用性,因此就业前景比较广泛,可以在制造业,航空航天业, 医学界,以及军事领域等各界发展。该方向申请难度一般,但因为要求一定的实践经验,极少有 中国学生拿到奖学金。

  4. 系统控制 Systems and Controls

  该专业偏理论方向的研究,相对比较枯燥乏味,申请者相对较少,竞争相对不是很激烈,主要研 究鲁棒与最优,鲁棒多变量控制系统,大规模动态系统,多变量系统的标识,制造系统,最小最 大控制与动态游戏,用于控制与信号处理的自适应系统,随机系统,线性与非线性评估的设计, 随机与适应控制等等。

  5. 电子学与集成电路 Electronics & Integrate Circuit

  该领域包括微电子学与微机械学,纳电子学(Nanoelectronics),超导电路,电路仿真与装置建 模,集成电路(IC)设计,大规模集成电路中的信号处理,易于制造的集成电路设计,集成电路 设计方法学,A/D 与 D/A 转换器,数字与模拟电路,数字无线系统,RF 电路,高电子迁移三有 管,雪崩光电管,声控电荷传输装置,封装技术,材料生长及其特征化。

  毕业生主要可以从事芯片开发,电子产品研发方面工作,就业前景乐观,以手机生产商为代表的 电子产品生产领域拥有着广阔的就业空间。不过因为招生量比较大,竞争并不是非常激烈。

  6. 光子学与光学 Optics & Photonics

  在美国大学,光子学与光学属于电气电子系的关键方向之一。本方向包括光也子学装置,超快电 子学,非线性光学,微光子学,三维视觉,光通讯,软 X 光与远紫外线光学,光印刷学,光数据 处理,光通讯,光计算,当数据存储,光系统设计与全息摄影,体全息摄影研究,复合光数据处 理,处理与材料光学特性研究。

  该方向与物理方向有交叉,很多物理专业的学生也竞相申请,竞争相对激烈。但物理学的纯光学 研究,主要研究光的基本性质,电子工程的光学主要研究通信类激光,还是很大的。本科期间的 方向是集成光学和光纤通讯器件以及信息与电子工程学系的非常适合申请。具有专业背景和扎实 的数学功底很重要。

  7. 电力技术 PowerTech

  此方面主要包括电气材料学与半导体学,电力及装置,电机,电动车辆,电力系统动态及稳定 性,电力系统经济性运行,实时控制,电能转换,高电压工程等。

  8. 电磁学 Electromagnetics

  本方面包括卫星通讯,微波电子学,遥感,射电天文学,雷达天线,电磁波理论及应用,无线电 与光系统,光学与量子电子学,短波激光,光信息处理,超导电子学,微波磁学,电磁场与生物 媒介的相互作用,微波与毫米波电路,微波数字电路设计。用于地球遥感的卫星成像处理,子毫 米波大气成像辐射线测定,矢量有限元。材料电气特性测量方法,金属零件缺陷定位。

  该领域涉及到物理等其他学科,本科期间的方向是物理、光纤通信等的学生很适合申请。

  9. 微结构 Microstructure

  作为微电子学革命的发源学科,固体电子学技术现在又产生了另一个新的重要的技术领域——微 机电系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems,简称 MEMS)。MEMS 是一个多学科交叉的领 域,对许多工程与科学领域有重大影响,尤其是电子工程、机械工程、生物工程等等。最近的研 究表明微加 T(Micro aching)为推动化学工程、材料工程、生物学、物理化学的前沿发展提供了强 大的工具。MEMS 的最基础方面是微制备技术的加工知识.制造微小结构的方法。正是 MEMS 技 术使我们能够制造超声微喷流(Microjet) n 微米尺度电机,能在硅晶片上制造纳米尺度扫描隧道显 微镜(Nan scale scanning tunneling microscopes),能制作用于测量精细胞活性的微迷宫。

  10. 材料与器件 Materials & Devices

  电气电子材料及其装置是美欧大学电气学科中的重要学科方向之一。这一学科包括光电子装置仿 真,纳结构电子学,半导体与微电子学,磁性材料、介电材料与光材料及其装置,固态物理及其 应用,小型机械结构及其激励器,微机械与纳机械装置(Micromechanical and Nanomechanical Devices)、物理、化学和生物传感器,装置物理学及其特征化,设备建模与仿真,纳制备(Nanofabrication)与新装置,微细加工(Microfabrication),超导电子学。

  11. 生物医学工程 Bioengineering and biomedical engineering

  生物、生命科学是 21 世纪的最活跃学科之一。利用电气电子技术进行生物生命研究是美欧大学电 气类学科的特点之一。此方向同时要求申请者具有一定的生物和医学背景,申请的人不是很多, 相对较冷。

  该领域研究方向包括生物仪器、生物传感器、计算神经网络、生物医学超声学、微机电系统 ( MEMS )、神经系统中信号的传递与编码、高能粒子与生命物质的相互作用、高能粒子束与高能 X 光在治疗肿瘤中的临床应用、医学成像、生物图象处理、磁共振成像、发射型计算机断层摄影术( PET 和 SPET )、超声成像、超声成像的三维重建、心脏成像的特征提取、或是 PET/SPET 成 像中衰减校正、神经微电子界面、血管内的成像、聋瞎病人感官辅助系统、盲人阅读机、自动语 言识别等。

  12. 机器学习( Machine Learning, 简称 ML )

  机器学习是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多 门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途 径。它主要使用归纳、综合而不是演绎。

  机器学习已经有了十分广泛的应用,例如:数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理、生物特征识 别、搜索引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA 序列测序、语音和手写识别、 战略游戏和机器人运用。EE 下的机器学习可以与 CS 完全重叠,也有偏向于硬件实现的方向,研究计算架构,FPGA 等去做 ML。

  申请条件

  “哇!感觉非常酷炫的样子!申请需要哪些条件呢?有什么可以在申请时加分吗?有奖学金么?”

  理工科专业申请包括 EE 专业,需要具有较强的申请背景。从高到低依次为:GPA、科研与专业 背景(科研项目、实习、论文、专利、实习与工作经历等)、托福、GRE (尤其数学部分)。

  硬条件:Master 申请者需要提供 TOEFL 成绩、GRE 成绩以及大学 GPA。一般来说,在 TOEFL 100+、 GPA 3.0+、GRE 1200+(此分数为旧制算法)的基础上,申请者能够在自己的研究方向上展现出的相关的研究和实践经 历将会成为很大的加分项。

  软条件:需要明确的是,对于理工科的申请者而言,GRE/TOEFL 成绩只是参考条件之一。更重要的是要 有与其申请方向相关的研究“经验”,或者研究项目的参与“经历”。这样的经验和经历是教授们所真正看重的,是真正有价值的东西。所以,如果申请者能在这一环节上有所展现,那么申请 到更好学校的可能性会大大增加。另外,EE 专业的教授通常有非常高的招收研究生和助理自主权力,所以套磁是很有帮助甚至是决定性的。

  奖学金:与文科、商科专业相比,EE 专业获得奖学金的机会较高。工程类学科在美国很热闹,相对来说研 究基金非常多,每年都有一部分优秀学生能获得奖学金甚至合资。但是竞争也相当激烈。

  对于中国学生面言,虽然语言上不占优势,但是中国理工科学生往往能在 GRE 考试中能有突出的 表现。如果在此同时还能增强自己的研究经历,取得较高的 GPA,尽可能参加高级别的各类比 赛,对自己的申请材料作很好的修饰,申请奖学金是非常有希望的。

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  转专业要求

  “如果本来就学了 EE 可以转到哪些方向去呢? 转专业有哪些要求呢?现在转还来得及吗?”

  EE专业相关的转专业情况,小编在这里为大家罗列一下:

  1. EE 专业转出

  EE 可以转入如 CS、材料、Data Science、BME (Biological Medical Engineering)等专业。当然 EE还可以转统计、工业工程、工程管理等偏商科的专业。

  EE 中偏软件的方向相对更容易转 CS。CS 是目前美国最好找工作的专业,并且优势明显。如果你 想转 CS,最好对 CS 感兴趣,比如喜欢编程、算法实现。

  对于转 CS 的同学,最好先学习一些 CS 的专业基础课。这些课程基本可以分为: CS 入门必须, 对于想要入门 CS 的同学,以下这些课程基本是 CS 的必修 课:至少精通一门编程语言(常见 Java, Python, C++),、数据结构与算法、操作系统、数 据库。其余课程诸如计算机网络、 Machine Learning 就属于提高进修需要了。

  2. 转入 EE 专业

  物理系、机械工程系和材料系,相对容易转入 EE 里偏硬件的方向。数学系则相对容易转入 EE 里 偏软件或系统的方向。

  就业方向

  “EE 方向这么多,那都有哪些就业领域?就业方向有哪些呢?薪资怎么样?”

  EE 专业就业方向比较广泛,包括电信通信部门、电信通信设备制造业、航空航天、医学、军事、 电子产品生产领域的相关部分,也包括基础设施建设(地铁系统、电力系统、能源供应、国家电 网)和工业生产(智能手机、高清电视、无线路由器)、政府经济管理部门或建设单位、设计单 位、建筑施工企业、工程建设监理单位、房地产开发企业、工程咨询公司、国际工程公司、投资 与金融,以及高等学校或科研机构。

  大家首先要想好自己未来的方向,是进军工业界还是学术界。而且,去工业界做技术人员还是管理岗位作 Team Leader 或者 Project Manager;去学术界做 faculty,做教学和研究工作。当然很 多时候会出现交叉现象,比如在高校做老师同时自己手里又有项目做。

  但就薪酬水平而言,美国 EE 专业毕业生的平均工资为 8w+美金,仍然属于较高收入的专业。当 然国内薪资水平没这么高,一般 EE 专业起薪 6w+RMB 左右,当然个人能力与所在行业略有差 异,薪资待遇自然也不尽相同。

  院校排名

  “选好了专业,学校也是很重要的,来看看 EE 专业哪家强!”

  1.麻省理工学院| Massachusetts Institute of Technology

  【项目介绍】

  麻省理工的电子工程专业所在的 EECS 系是工程学院最大的一个 系,拥有大约 700 名博士生和硕士生。申请项目只针对 PhD, 没有 Master,但所有博士生在获得博士学位的同时获 得硕士学位。不提供春季项目。Master 只针对麻省理工 EECS 本科生。

  学制:3-7 年

  【申请】

  硬性条件: TOEFL 100+ (internet-based) 或者 IELTS 7+,GPA 无明确要求但是建议 3.8 以上 , GRE 无硬性要求。

  软实力: 学生不仅是要相近的本科背景,并且要拥有很强的数学,物理,计算机科学或者工程背景。

  申请 deadline 是 Dec. 15th, 2017 (fall 2018)。

  2. 斯坦福大学 Stanford University

  【项目介绍】

  随着硅谷的崛起,位于硅谷的斯坦福大学 EE 专业的影响力也与日俱增,或者从另 外一个角度来说,正是斯坦福大学给硅谷的崛起创造了技术与人员的基础。同时,硅谷活跃的创 业氛围也影响使斯坦福可以说是全美创业气氛最浓的学校。EE 系在学术届一直被认为是最注重实践和与商业界联系最紧密的专业之一。斯坦福每年 EE 每届的 PhD+Master 一共 200 人左右, 其 中大约有 150 人是 Master。 在申请过程中,斯坦福比较偏好成绩好,排名靠前的学生。个人觉得 如果你想学习扎实的 EE 知识,认识一批有着以技术改变世界的人的话,并且生活在美国气候最 好的地方,斯坦福一定是最适合你的地方。

  项目学制:MS 1.5-2 年;PhD 5 年

  【申请】

  申请难度:9

  申请条件:IBT 100(斯坦福对学生的口语和听力要求很高), GRE 90% percentile or higher on the quantitative section, GPA 无明确要求但是建议 3.8 以上,TOEFL 成绩, Ms 89+, Ph.D. 100+ (如图)

  

 

  3. 加州大学伯克利分校 UC Berkeley

  【项目介绍】

  与 Stanford 一样,Berkeley 也对硅谷的发展起了重要作用,在学术界,她的研究被 普遍认为极其注重理论,EE 也是实力超群,各个方向都很强。不过 Berkeley 受加州教育经费缩减的影响,经费紧缺,申请难度不亚于美国任何一所大学。申请以 PhD 为主。学校依ft而建,建 筑风格朴素务实。 伯克利的 EECS 研究生项目 是全美数一数二的,学校资源丰富。

  【申请】

  申请难度:9平均入学率 12%

  申请条件:GRE 350+ ( >90% in quantitative, >70% in verbal, >3.5 in analytical); TOEFL 100+, iBT 90+ 或者 IELTS 7+; GPA 3.7+

  4.加州理工学院|California Institute of Technology

  【项目介绍】

  Caltech 的 EE 小而精,因而申请起来难度相当大,可以说,对于本科生而言,如果 不是 top2, 基本就不大可能了。认识一些从 Caltech 毕业的朋友,确实水平相当了得。学校位于 LA 富人区的美丽小镇帕萨迪纳,有幸去过一次,个人十分喜欢。如果你想加入 Sheldon 的行列, 欢迎申请。

  项目:Master 1 年, Ph.D. 5 年

  【申请】

  申请难度:10

  申请条件:IBT 无明确要求,建议 100+, GRE 无明确要求建议 325+, GPA 3.5/4, top 5%-10%. CIT 项目小而学术,因每年招人极少申请难度极高,建议申请者有丰富的科研经验以及比较深刻 的学术思考。

  5.伊利诺伊大学香槟分校| University of Illinois--Urbana-Champaign

  【项目介绍】

  元老级学校,出过无数牛人,半导体物理,电机,电磁,系统(通讯/控制/DSP/imageprocessing 等)都很强, 还有不少其它学校没有的方向,对 ee 的贡献很大。transistor 的 发明者之一 Bardeen 曾在这里获得了他的第二个 Nobel prize,由他留下的 semi conductor program 目前仍是全美最好的 program 之一。个人觉得 UIUC 的录取标有些与众不同。你也许横扫美国 Top 10 的名校,但是 UIUC 也许还是会给你发一封拒信。我有幸在去年春天的时候去过 UIUC 一 次,学校位于伊利诺伊广袤的平原之中,颇有一丝仙风道骨的感觉。

  项目:M. Eng 一学年, M. S.2 年(本校学生有 MS 5 年项目), Ph.D. 5 年

  【申请】

  申请难度:8

  申请条件:IBT 68+ 建议 100+,雅思 70, GRE 无明确要求,建议 325+, GPA 无明确要求但是 建议 3.8 以上。

>>热门院校往年录取比例

  写在最后

  如果选择了要走 EE 这条路,希望同学们就能坚定的走下去,虽然现在各种喊 EE 是个坑,EE 只有转 CS才有出路的大有人在,但有时候人生的意义并不完全来自于金钱和他人的看法,更多的时候我们要学会自己选择自己内心的方向。毕竟人生就是自己做选择才最酷!在这里也祝愿大家在即将到来的申请季能够有所收获!

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资讯来源:来源网络

责任编辑:宫元超