带你走进美国电子工程专业

Category: 申请求职, 美本申请 Date: 2019年9月21日下午2:25

电气工程 EE（ Electrical Engineering）

美国的电气工程和我们国内理解的电气工程是有区别的，国内的电气工程，比如本科生开设的电气工程及自动化专业，主要是指强电。而美国的电气工程，是包括强电和弱电两个方向。也就是电子工程和电气工程都属于EE这个范畴。从某种意义上讲，电子工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因如此，电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。

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。本领域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学生的需求、社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。

通讯与网络（Telecommunications/Communications and Network）

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，路由算法，多点传送协议，网络电化学，带宽高校调制与编码系统，网络差错控制理论与应用，多维信息与通讯理论，快速传送链接，服务质量评价，网络仿真工具，神经网络，信息的特征提取传送储存及各中介之下的信息网络化问题，包括大气空间光纤电缆等介质。EE下最热的方向，竞争异常激烈，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。

特色院校：

•University of Maryland: 通信方向牛校之一，在ECE下面，申请难度非常大，不容易录取。ECE 硕士约65人，博士255人。通信和信号系统方向教授众多。一般院校会建议学生转申单独的通信工程硕士Master‘s Program in Telecommunications(M.S.)，不过不在ECE 系下面，属于跨系合作项目，会修一些商科课程。申请难度也较ECE 低些。

•Cornell: 世界上最早开设电子工程课程的学校。有几个通信和信号系统领域大牛的教授，比如Lang Tong, Zygmunt J Haas

计算机科学与工程（Computer Engineering. Computer Architecture）

此方向研究领域非常宽广，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，生物机器人及其模型。还包括医疗决策系统，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，超级计算机技术，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，分布式数据库与交易系统，在线分析处理与数据开采中的性能分析。

与CS广泛交叉，很多在国内学习计算机的学生也竞相申请，此方向更倾向于机器人，AI，以及密码学与信息安全方面，因在国外就业较好，这两年申请此方向的竞争越加激烈。不过有些学校单独开设了此方向的硕士项目，可尝试申请。

特色院校：

•University of Southern California 南加州大学- CE

•Columbia University 哥伦比亚大学－CE

•TAMU 德州农工大学- CE

•Virginia Tech 弗吉尼亚理工- CPE

•Northwestern University 西北大学－CE

•University of Pennsylvania- Embedded System

•Arizona State University 亚利桑那州立大学- CENG

•University of California- Irvine 加州大学欧文分校－CE

Boston University 波士顿大学－CE

信号处理（SIGNAL Processing）

信号处理是现在电子电器工程的基础。其中报刊声音与语言信号的处理，图像与视频信号处理，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，统计信号处理等。就业前景比较广泛，因为该方向中各个分支都具有很强的应用性，可以应用在制造业，航空航天业，医学界，以及军事领域等。

特色院校：

•USF-特色：心室颤动成像/人脑计算机接口/人机接口

研究方向: 无线社交传感网络/无线传感器网络受损节点检测等

•IOWA U-特色：计算机视觉技术及统计性信号处理

研究方向：医学成像/计算机视觉技术/统计信号处理/CDMA/多信号输入输出

•Arizona U-特色：模式识别技术，倾向生物医学（心脏核磁成像，亚显微三D成像）

研究方向：医学成像，人像识别，数字成像水印等

系统控制（Control Systems/Control）

包括最优控制，多变量控制系统，大规模动态系统，多变量系统的识别，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，随机系统等。

代表院校:

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

· GIT：研究方向：数字化系统理论/离散事件系统与杂和系统/非线性控制/计算机视觉技术/智能控制/传感器技术/机器人

· 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

电子学（Electronics）

本领域包括微电子学与微机械学，纳米电子学，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，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，材料成长与其特征化。

代表院校:

Umass-Amherst

•特色：可重构计算回路/低功率集成电路设计技术

•其他方向：嵌入式安全整合/网络安全等

Cluombia University

•研究集成电路的主要实验室有CISL (Columbia Integrated SystemsLaboratory)，Bioelectronic Systems Laboratory，CoSMIC Lab (Columbia high-Speed/MmWave IC Lab),其中CoSMIC Lab的Jin (Joe) Zhou 博士生是我国武汉大学的校友。

•学校研究该领域的教授主要有：Peter Kinget,Harish Krishnaswamy, Ken Shepard, Yannis Tsividis,Charles Zukowski.

电力（Power）

主要包括电器材料学与半导体学，电力电子及装置，电机，电动车辆，电力系统动态与稳定性，电力系统经济型运行，实时控制，电能转换，高压电工程等等。

三大方向：Power Electronics, Electric Machinery, PowerSystem

院校介绍：

•UIUC: Power 方向大牛校，有很好的实验室（Grainger), 有诸多牛教授，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，有钱

•UadWis-oMn: Power领域的顶尖牛校。WEMPEC是世界顶级的研究中心，聚集本领域大牛教授如Jahns、Lorenz、Lipo。

电磁学（Microelectronics）

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，短波微光，光信息处理，超导电子学，微波磁学，电磁场与生物媒介的互相作用，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，金属零件缺陷定位等。

代表院校：

Michigan State University: 智能天线（用于检测信号变化）/新系统雷达系统设计/射频天线（用于胸腺癌诊断）-微波等离子应用

TAMU: Electromagnetics &Microwaves Group, 研究天线、电磁学理论、电磁波分布、主动和被动微波和毫米波电路，线性和非线性光波、微波导向系统和微带天线

材料与装置（Materials Science, and Instrumentation/Device）

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。

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.

匹兹堡大学: design of instrumentation as well as the study of natural phenomena

生物工程（Bioengineering, Bioelectrical Engineering）

主要做和生物医学相关的EE研究。利用电子电气技术进行生物生命研究是目前世界的潮流。此方面包括生物仪器，生物传感器，计算神经网络，生物医学超声学，微机电系统，神经系统中信号的传递预编码等。

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

很多学校有单独的BME硕士项目, 比如OSU, Rutgers, Brown, UNC

微电子/微机电系统

微结构作为微电子学的发源学科，现代有产生了另外一个新的重要的研究领域—微机电系统。微机电系统是一个极端多学科交叉的领域，对于很多工程与科学研究领域有着十分重大的影响，尤其是在电气工程，机械工程和生物工程等方面。微机电的最基础研究方面是微制备技术的加工知识，制造微小型结构的方法。正是有了微电机系统技术我们才能够制造微米尺度电机，才能在一块硅晶片上制造纳米尺度扫描隧道显微镜，才能制作用于测量精细细胞活性的微迷宫。

代表院校：

•TAMU:：研究方向：Device Science and Nanotechnology，教授数量众多，四个该方向的实验室。

•UT-Austin: 研究方向：Solid-State Electronics (固体电子学）研究电子、电子光学以及微、纳米电机设备的研发和改进。

光子学与光学（Optics and Photonics）

光电子学装置，超快电子学，非线性光学，微光子学，三位视觉，光通讯，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，符合光数字数据处理，图像处理与材料光学特性研究。

三大光学中心

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系偏重于工程应用领域的研究，如Optical Communications，OptoelectronicDevices等

Physics系大多集中于理论的研究，如Quantum Optics，Nonlinear Optics等

注：Physics下的光电比EE下的难申请，很多学校Physics下只有PhD的项目，倾向学生的科研背景强，EE下的光电好申一些

专业背景

国内对应的本科专业包括：电子工程，通信工程，电信工程，信息工程，电气工程自动化，微电，光电信息，精密仪器，测控技术和仪器等。许多物理，材料科学与工程等专业也可以转申EE。

1、先修课要求

EE专业对于申请者的课程背景要求，主要包括以下五类：

•数学类课程：微积分、高等数学、线性代数、概率与数理统计;

•计算机类课程：计算机基础、C语言、Java、数据库等;

•物理类课程：大学物理、物理实验、流体力学等;

•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;

•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。

2、科研&实习&学术活动等

学术研究型项目：如各种校内校外科研项目，专业类学术活动活动(如电路设计大赛，机器人比赛)，美国数学建模大赛海外假期科研项目，国内及国外学术论文期刊发表等。

专业相关实习经历或工作经验：电气工程专业以科研背景出发呈现学生的学术经历，但如果学生能在名企有较长较深入的科研类实习经历，也是可以为申请加不少分。

3、就业方向

学术界：Ph.D.-- Postdoc -- AssistantProf -- Associate Prof -- Full Prof

工业界：苹果，Facebook，IBM，Start-up等

商业界：投行，基金，量化交易

工业界就业方向详解

•网络/网络安全/无线网络(ComputerNetworking)：与工业界的联系紧密，研究课题实用，代表公司：Cisco,Juniper,华为等。

•通信和信号处理（Communications and Signal Processing) ：就业压力较大，其中通信网络行 •业（Wireless Communication ）市场很大，但同时吸收计算机行业的毕业生。 •新能源（Renewable Energy）：从市场需求到政府强力支持都很充足，有风险，Start up较多，可能不够稳定

•生物医疗（Biomedical）：生物医疗器械行业，可以拓宽到生物技术或者是制药行业。如果研究方向对口GE，Phillips，BostonScientific等公司，就业前景非常好。 •Digital/AnalogIntegrated Circuit Design数字/模拟电路设计：EE/ECE龙头方向，科研项目与工业界联系非常紧密，如Intel，NVDIA，IBM等。

•Micro-Electro-MechanicalSystems (MEMS) ：在美国的科研环境很好，但在工业界是一个较新的方向，代表公司：Analog，Qualcomm等

•Optics光电方向： OE devices是一个很大的范围了，corning，IBM，Intel，这些都是有很多OE devices相关的研发工作的。

美国国家自然科学基金委员会（NSF）电气工程学科简介

美国国家自然科学基金委员会（NSF）电气工程学科简介美国大学是承担NSF资助项目的主要单位， NSF资助的项目代表着美国基础研究和应用基础研究的最高水平。因此了解NSF中电气工程学科的资助重点，可以使我们从美国的国家需求高度，宏观了解美国在该学科领域的发展方向。美国NSF在工程领域的资助范围包括：生物工程与环境系统，建筑学与机械系统，化学与运输系统，设计、制造及工业创新，电气与通讯系统，工程教育等。在电气工程与通讯系统领域中，第一重点资助的学科方向是微电子学（Microelectronics）、纳电子学（Nanoelectronics），光电子学，微机电装置，以及将它们集成到电路和微系统中。第二重点资助的学科领域是系统的分析与设计原理。包括学习与自适应系统，分布式系统与网络，混合离散---连续表征方法，高性能仿真与特定域计算，基于生物原理的搜索和优化算法等。

美国EE专业就业状况及薪资

留美工作：EE专业各个方向的研究生在美国这样的发达工业国家进行美国就业是十分容易的事。目前美国各类电气和计算机工程师供不应求，尤其是计算机工程师。这在他们的薪水就休现出来了。工作不仅薪水很高，工作的公司和岗位也很正规。有了这样的工作，雇主往往很乐意为雇员担保，从而为同学们长期留美工作而必须的工作签证做了很关键的准备。

回国工作：这条路就比较简单了，各种专业的学生在国内就业方向也五花八门，同学很可能已经看过的各种各样物色海归的公司和单位，这里就不一一重复了。但下面还有更妙的一招。美国就业之EE专业方向硕士研究生在学习过程中升读博士很多中国学生申请的都是硕士项目，主要是考虑到博士毕业难，学习难度高，学业时间长等问题。但其实包括UIUC在内的许多美国大学都提供在读硕士生在校内直接升读博士的机会。在UIUC的ECE学院里，凡是符合资质的硕士在读研究生，只要通过院内的博士生资格考试就都可以直接升读博士项目，不须要先取得硕士学位。