传统的电气工程(EE)定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已经十分宽泛,但随着科学技术的飞速发展,21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴,斯坦福大学教授指出:今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。知识宽度的巨大增长,要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、课程设置及其内容,以便使电气工程学科能有效地回应社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。正因为其强大的研究领域覆盖,使得该专业成为近年来国内学生申请美国留学最为热门的专业之一。
电气工程学科的教学与科研领域简要归纳为11个方向:
1、通讯与网络(Communications & Network)通讯与网络是目前很热门的学科方向之一,主要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;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、光钎、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。
2、计算机科学与工程(Computer Engineering)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,并行与分布式操作系统,编程方法学,可编程系统研究,超级计算技术,复杂性理论,计算与生物学,密码学与信息安全,分布式系统理论,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、分布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。
3、信号处理(Signal,Image, video, audio & 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,图象与视频信号处理,生物医学成像与可视化,成像阵列与阵列信号处理,自适应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。
4、系统控制(Systems & Controls) 系统控制包括鲁棒与最优控制,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,随机与自适应控制等等。
5、电子学与集成电路(Electronics & integrate circuit)本领域包括微电子学与微机械学,纳电子学,超导电路,电路仿真与装置建模,集成电路设计,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,高电子迁移三极管,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。
6、光子学与光学(Photons & Optics)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。本方向包括光电子学装置,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,光数据存储,光系统设计与全息摄影,体全息摄影研究,复合光数字数据处理,图象处理与材料光学特性研究。
7、电力技术(Power Tech)此方面主要包括电气材料学与半导体学,电力电子及装置,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(Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry),矢量有限元,材料电气特性测量方法,金属零件缺陷定位。
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 MEMS。MEMS是一个极端多学科交叉的领域,对许多工程与科学领域有重大影响,尤其是电气工程,机械工程,生物工程等等。最近的研究表明微加工(Micromaching)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)和微米尺度电机,能在一硅晶片上制造纳米尺度扫描隧道显微镜nanoscale scanning tunneling microscopes,能制作用于测量精细胞活性的微迷宫。
10、材料与装置(Materials and 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、生物工程(Bioelectrical 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学科的特点之一。本方面包括生物仪器,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,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。
电气工程专业众多的研究方向分支,使得该学科的交叉性极强,培养的多是高级技术人才,因此毕业生就业时的选择面较广。一般来说,电气工程专业的研究生能够在电气工程相关的系统运行、自动控制、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域担任重要工作,也能到各级发电厂、电网调度等企业从事电力设计、建设、调试、生产、运行、管理、科技开发和技术培训等工作,或从事电气设备的维护、检修、安装等方面的工作。
电气工程专业较好的就业前景,使得该专业成为美国留学申请中工程类专业研究生最为热门的专业之一,与计算机专业并驾齐驱,其申请难度较高,竞争颇为激烈,同时,针对不同的研究方向,其申请的难易程度会有区别,需要申请者在申请时准确把握。一般而言,要求申请者拥有较好的学术背景,GRE大于320,TOEFL大于100,GPA高于3.0,211或是985的高校背景,申请硕士通常会有4-5个offer在手,当然,不同的学校录取情况也会有所不同。
院系设置美国大学的电气工程专业都设置在工程学院下,在机构名称上有的学校称电气工程系,即我们常说的EE,有的学院将电气工程与计算机科学放在一起,简称为ECE或是EECS,其下又分别划为EE和CS两个专业,由于两个专业的研究方向经常会有交叉,所以研究生申请者在申请时需要明确自己的研究方向,并看清所属院系,避免混淆。学位设置美国大学的电气工程专业研究生学位通常分为三种:
1. Ph.D:博士学位,学制通常为5年,主要跟随教授做学术研究,毕业后可在高校任教,也可以进入企业的研发部门,主要培养高端学术科研人才。
2. MS:Master of Science理学硕士学位,学制为两年,以授课为主,比较侧重学术,毕业后可选择就业也可选择继续攻读Ph.D学位。
3. ME:Master of Eng工学硕士学位,学制为一年或一年半,主要针对就业,更加侧重于实践,毕业后进入企业就业。
典型课程设置
●Biomedical Imaging, Bioengineering, and Acoustics
●Integrated Circuits
●Communications
●Computer Engineering
●Control
●Electromagnetics and Remote Sensing
●Microelectronics and Quantum Electronics
●Power and Energy Systems
●Signal Processing
●Computational Science and Engineering Option
平均学费电气工程在工程学科中属于学费相对较高的专业,通常一年的学费平均在4-6万美金左右,不同的学校所处的地理位置不同也会有1-2万的差价。生活费不同城市的生活成本差别也比较大,一般来说,一年的生活费大约在2-3万美金。 总体花费由于大部分的申请人都会选择MS学位,因此,两年的费用大概在60-80万人民币之间。
EE的申请情况类似于CS,都是工程类专业中竞争比较激烈的专业,在美国各大学校中都属于传统大系,每年申请的人数较多,因此奖学金的申请竞争也是颇为激烈的。RA、TA特别是RA是发放最多的奖学金形式,通常是要求学生做一定的科研项目,帮教授打工。教授手中会有很多科研项目,实验室课题,需要研究成果,发文章,评职称等,所以他们会招很多得力的学生帮他们打工,通常手里会握有大量的研究经费,所以奖学金是比较丰厚的。但是对学生的科研背景要求较高,特别是研究方向要匹配,所以如果只是普通背景的本科毕业生申请到这类奖学金的可能性是比较低的。对于EE专业来说,通常学校是不太会给硕士发放奖学金的,主要集中在博士申请人。
也有不少综合排名比较靠前的学校,录取难度较低,申奖的机会也是有的。比如Case Western Reserve University、Lehigh University等。当然也有一些学校录取是都会伴随发放小奖,比如NYU-Poly,Syracuse University,University of Florida等,小奖即所谓的Achievement Award(AA奖),免去一半的学费。也有不少自费硕士在入学后,通过努力申请到TA/RA的工作,不过难度还是比较大的。
虽然美国大部分的学校没有要求必须是EE专业背景的学生才可以申请该专业,但是数学、操作系统、数据结构、线性代数等一些理工科的课程还是必须的,所以大部分申请人都是工科背景出身,一些物理专业的理科学生也是可以申请的,只有具备专业所需的先决条件,对于后续的学习才不会造成困难。
托福美国大学电气工程专业按照学校的排名大致分为几个档次:TOP30:托福要求最低100
TOP50:托福要求最低90
TOP100:托福要求最低80
以美国综合排名TOP50的学校为例,建议IBT考到90+。部分学校还会有单项分数的要求,最好都能达到20以上,对于申请TA的学生,还会有口语分数的特殊要求,一般是大于23分,甚至更高。
雅思美国EE专业大部分的学校,托福和雅思成绩是都可以接受的。通常分数要求为6.5-7分,单项不低于6。但是仍有部分学校是不认可雅思成绩的,因此,建议申请者优先提供托福成绩。
GRE综合申请EE专业GRE成绩是必须提供的,一般需要达到310分。通常学校不会有明确的分数规定,但是对Verbal 和Quantitative 部分会有比例的要求,特别是数学部分,通常需要达到160分以上,对于想申请名校或是奖学金的学生,320分以上是比较有竞争力的分数。
3.0这是美国大学EE硕士申请的基本GPA要求,如果未达到3.0则视为申请当中的背景硬伤。在这种情况下,很容易因为绩点的问题被学校直接拒掉。3.2是部分顶级学校硕士申请的最低GPA要求。对于硕士申请人来讲,如果GPA在3.5以上,则可以认为在GPA方面具有一定的优势。
美国顶尖的大学非常喜欢学习成绩优秀的学生,如果成绩排名达到10%、5%、3%,则视为成绩非常优秀,这种情况下建议申请人开据排名证明,会对申请有非常大的帮助。上述所列出的TOEFL、GRE、GPA要求是美国大学EE专业的基本要求,不同排名区间的学校对于各项成绩的要求均有不同,需要具体参考。
TOP30-TOP60这个档次的学校名气虽不如TOP30,但还是有很多名校的,对成绩的要求上相对降低一些,但并没有太大的变化,尤其是TOP40左右的学校,还是非常难申请的。如UC-Davis的EE,录取学生的平均GPA就达到了3.69,而在GRE方面,平均录取分数为Verbal 159,Quantitative 168,Analytical 4.5. 又像Ohio State U, 其专业排名在20左右,传说是被无数大牛保底的学校,申请难度也很大。尽管研究生院对IBT的要求是80,但系的要求是92,还是有一定差距的。很多被这个档次的学校录取的学生都是申请TOP30学校的名校毕业生,有很好的成绩和研究经历。这个档次往年录取的学生的平均成绩一般在GPA3.5,GRE325,TOEFL100,没有这个成绩,最好不要把这个档次的学校作为主要的申请目标,冲刺一下倒是可以考虑的。
TOP60-TOP100这个档次的学校是美国中档学校,由于美国总体的教育水平非常高,所以这个档次的学校也是不错的。录取要求相对前面的学校有所降低,一般是冲击名校的学生作为保底的学校。当然也是大多数成绩和背景相对一般的学生申请EE专业的主要目标。
TOP100-TOP150这个档次的学校是很多去美国学习的中国学生可以接受的底线,成绩和背景好的学生是不会申请这个档次的学校的,因此竞争比较小,学校对于申请者基本没有太多苛刻要求。很多学校对GPA、TOEFL有硬性规定,但是对于GRE成绩并没有硬性的要求。所以,对于成绩不好,又没有特殊背景的学生,申请是比较容易的。这个档次的学校对学生录取的要求放宽很多,而且有些学校对中国学生也比较友好,如Illinois Institute of Technology,国内很多学习EE的学生都去了这里。这个档次的学校录取的平均成绩一般在GPA3.2、GRE310、TOEFL 85左右就可以了。大部分有一定成绩和背景的都可以申请,甚至还可以获得部分奖学金。
工作及实习经历能够体现申请人的专业能力,也是留学申请时学校会考察的一部分。和申请专业相关的工作、实习经历都会对留学申请有比较大的帮助。这部分内容可以在CV、PS中体现。申请时并不需要提交相关证明。电气工程专业是一门学术性科研性较强的专业,因此对申请者的学术能力要求是比较高的。大学期间所参加的科研项目,发表的学术论文,甚至是某些课程的大型课程作业,学术活动,专利设计等都可以视为学术背景,这些背景能够体现申请人的学术能力。学术背景对于PH.D申请人更为重要。
小编在这里只简单介绍下EE各热门项目的基本情况,对于各个项目的更多内幕信息,我们将单独开贴说明,请各位宝宝及时关注哦。
1、麻省理工学院 MS in EECSMIT的EE课程是叫Electrical Engineering and Computer Science, 所以是EECS电子工程与计算机科学。这个系隶属于工程学院,是工程学院最大的一个系。MIT的EECS对于申请人的TOEFL成绩是有一个严格要求的,TOEFL成绩要在100以上。通常有竞争力的申请人一般有3年以上全职工作经验,因此,对于本科毕业生来说难度较大。
2、斯坦福大学 M.S. in Electrical EngineeringStanford绝对是EE和CS专业学生的梦想之地,周边IT企业云集。Stanford的EE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学校。全奖依然很难拿,即使第一年拿到钱,后面的资金也很困难。但Stanford EE的AD就要容易很多,对于有钱读硕士的EEer,GT和GPA成绩优异,专业背景很强的大牛们不妨尝试一下。
3、加州大学伯克利分校 M.S. in EECS/ M.Eng. in EECSUCB对于EE专业的划分十分细致,共设有130个系,被归在了14个COLLEGE和SCHOOL下。而在美国遥遥领先的CS和EE,则共同设置在EECS(Electrical Engineering and Computer Sciences)中。虽然学校没有要求一定要有EE方面专业背景的学生才可以申请,但是数学、操作系统、数据结构、线性代数等一些理工科的课程还是必须的。
4、伊利诺伊大学香槟分校 MS in Electrical & Computer EngineeringUIUC的EE整体实力都很强,出过无数牛人。是专业前5名的公立学校,与伯克利实力相当。录取要求较为严格,通常托福在102+以上,GRE各部分分数都有确切的百分比要求,因此硬件条件不是很好的学生不建议冒险申请。
5、佐治亚理工学院 MS in Electrical & Computer Engineering佐治亚理工有南方MIT之称,以理工科擅长。Gatech的EE有一个特点,就是没有Fellowship和TA, offer都是RA. 这也就意味着想要它家的offer,你一定要套到教授。绝大部分被录取的学生为电气工程或计算机工程专业背景,其他工程类专业如计算机科学、物理等专业也可申请。
6、德克萨斯大学奥斯汀分校 MS in Electrical & Computer Engineering奥斯汀的EE以半导体方向最强,无线也很不错。EE的WNCG实力超群,Rappaport是EE的招牌人物,还有Robert Health等大牛。本科生申请无线方向很困难,导师普遍要求比较严,希望新招学生能有高质量的IEEE paper在手。该系的奖学金种类设置较多,可以尝试申请。
7、南加州大学Master of Science in Electrical EngineeringUSC是EE专业申请的热门学校,地理位置优越,在南加州地区有着广泛的校友网络,毕业的学生就业前景都还是不错的。不过USC一直以来都是海招政策,一年的EE自费硕士海招500人左右,学制12-18个月,27学分,下设4个不同的研究方向,春秋季都招生。如果GPA>3.0,GRE>310,基本就能拿到AD。他家申请时IBT成绩不作为录取标准,不过没有达到100分的必需在USC上语言课程。尽管USC招人很多,但绝不代表他家很水。如果你是EE学生,希望硕士毕业后就工作,USC绝对是很好的一个选择。
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