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美国EE专业解析(弱电)

来源:mionedu发表时间:2018-02-01


一、EE到底学什么?

我们现在提到的电气/电子工程(EE)所指的是一个宽泛的工程领域。除了传统的电子电路、通讯等方面,还包括涉及到强电的产生、传输等方面的电气工程领域。因此,从研究方向上,国内经常把EE分为两大方向:电机工程(ElectricalEngineering,亦可翻译为电气工程)与电子工程(ElectronicsEngineering)。

 

1. 

电机工程是指涉及到高电压、大电流、大功率的电气系统(如电能传输、电能变换、发电机及电动机),着重于研究电能的产生、传输、分配、使用,俗称强电

2. 

3. 

 

4. 

5. 

电子工程则是指处理小信号的电子系统(如计算机和集成电路)着重于研究利用电子信号进行信息的传输,俗称弱电

6. 

 

然而随着信息技术的迅速发展,EE与其他学科的交叉领域拓宽,电子工程涵盖了更多其他专业的工程行为。传统的国内教授则认为EE应该是以System为主要核心,主要原因就在于没有那么多科研的经费投到DeviceMaterial层面去研究,认为这些方面的研究不能直接产生经济效益;而System层面的研究得到的回报比较迅速。而美国的EEFaculty认为EE应该是以Device为核心,向上向下分别延伸,分别称为SystemMaterial。换句话说:EE就应该是以物理层面为主要的,因此国内传统意义上认为的Communication,SignalProcessing等热门方向在北美EE学术界并不是主流。

 

总的来说,EE专业在北美可以归纳为以下这些方向:

 

1.微电子(Micro-Electro-MechanicalSystems(MEMS)orNEMEBioMEMSBioNEMS):主要是研究电子或离子在半导体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的学科。

 

2.集成电路设计(IntegratedCircuitDesign):亦称微电路(microcircuit),有些学校将其与微电子合并为一个专业招生,是研究将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的学科方向。

 

3.光电方向(Optics):光电是以光的量子力学(quantumphotonics)为基础,研究光子和电子,并应用于半导体材料上一门学科。

 

4.电磁(Electromagnetic):涉及到了MSEphysics等其他学科,狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等。其中电磁学在雷达的设计中起到了很重要的作用。

 

5.网络/信息安全(Network/InformationSecurity)这是一门涉及到计算机科学、网络技术、密码技术和应用数学等多种学科的综合性学科。

 

6.通信与信号处理(CommunicationandSignalProcessing):该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程研究的是,以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接受(信宿)。接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。信号处理的发展难点主要在于数学算法上,因此对于数学思维能力要求会比较高。

 

7.图形图像处理(Imageprocessing):对图像进行分析、加工、和处理,使其满足视觉、心理以及其他要求的技术图像处理是信号处理在图像域上的一个应用。目前大多数的图像是以数字形式存储,因而图像处理很多情况下指数字图像处理。

 

8.系统控制(SystemControl):研究内容主要有鲁棒与最优控制,大规模动态系统,多变量系统的标识,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,随机与自适应控制等。

 

9.电力系统(PowerSystem):在智能电网和能源互联网的浪潮下,电力系统的研究内容越来越丰富,已不仅仅局限在保障电力供给的安全、可靠、经济、绿色、稳定运行,电力市场、电力预测等新方向也很受欢迎,与信息技术等学科的结合越发紧密。

 

10.电力电子(PowerElectronics):研究电能变换(包括AC-DCDC-DCDC-ACAC-AC),致力于为用户提供最优的电能,研究内容涉及器件、拓扑和控制,是一个多学科交叉的方向。

 

11.电机(ElectricMachines):研究新型电机设计及其先进的控制方法,为特定用户,如航空航天飞行器、大型船舰、机器人、电动汽车等特定应用,匹配电机和电机牵引方式,使得电机更加高效、更大功率,更小,更容易制造和更好匹配应用。

 

二、 EE的专业设置:

虽然上文说了,EE从研究方向上来看,可以粗略的分成强电和弱电,但具体到各机构对学科进行排名时,这两个方向往往会被合并为电机/电子工程(Electrical-ElectronicEngineering),一般设立在工学院下。此外,现在有很多院校把EECE(ComputerEngineering)进行了整合,形成了规模更大的ECE(ElectricalandComputerEngineering)专业,有利于计算机方向的资源整合和研究;也有部分院校提出了EECS部门,如美国加州伯克利大学。

 

一般我们所说的申请美国的EE专业指的就是申请EEECE这两个专业的Program

 

从申请热度上讲80%甚至更多申请EE的小伙伴都是弱电方向的,其中Telecommunications更是占了很大的比重,而强电的申请者比较少,绝大部分人都会选择申请Ph.D.。关于强电,在这篇文章中就不多做赘述了,如果对这个方向感兴趣的同学可以直接看我们推送的第二篇文章。

 

Tips

这里需要提一下,其实有很多EE背景的小伙伴出于就业考量或者兴趣所在,会申请CS相关的Program,但是近年来随着申请CS的热度越来越高,CS相关Programbar也是越来越高,特别是去年(17Fall)好多小伙伴的申请情况只能用惨烈来形容,小编之前也发过一篇文章被连环拒是怎样的体验,里面大多都是申CS的小伙伴的血泪史。所以建议EECS的小伙伴还是CSECE混申吧,之后多去上些CS的相关课程,也还是可以去找相关工作的。下面我就来说EE的申请难度吧。

 

三、 申请难度

这里主要说下整体的申请情况(美国&加拿大)

A. 美国:

 

在理工科的申请中,EE专业是非常受青睐的一个专业。

Master:

对于硕士申请者,高GPAGT蛮重要的。在专业排名前20名的学校中,大多数学校虽然只规定了最低3.0即可申请,实际上如果想往专排靠前的学校申请,尤其是像Caltech这样的学校,GPA最低仍然需要达到3.7才比较靠谱,TOEFL刷到100分比较稳妥。GRE方面大多数院校没有明确规定最低分数线,但是想申请排名靠前的学校的话,建议各位同学最好能达到325分左右。

Ph.D.

对于Ph.D.申请者,难度要大很多。除了漂亮的三维成绩,过硬的科研经历才是名校的敲门砖。也可以说其实科研经历比语言成绩重要。今年申的好的小伙伴里不乏TOEFL不到100GRE319or320,但是无一例外,都有扎实的科研基础、海外学校的交换经历。当然如果能在本科阶段发paper是更好不过了。

 

B. 加拿大

 

EE在加拿大来也是一个招生比较多的专业了,竞争也算蛮激烈的。

Master:

对于硕士申请者来说,硕士有两种,一种是Meng,一种是MScMeng1年的,毕业要求纯授课考试,因此录取难度不会特别高(除了多伦多大学要求特别高,GPA基本要求3.7以上)。MSc都是2年的,做research(学校提供Funding),因此录取要求非常高,基本都需要套磁,要求申请者有较好的科研背景,如果能有paper或者conferencepaper会有不少加分。

Ph.D.

对于PhD申请者来说,虽然从奖学金和funding的申请来源上来说比MSc好申请(PhD能申请的funding来源比Msc要多),但是从对申请者的科研经验,论文等软性背景要求来说,则更难一些。

 

需要注意的是加拿大GRE并不是硬性条件一般学校都是选择性的,雅思成绩则要求非常高,至少6.5,个别学校要求到7.0

 

四、热门专业就业分析

1.  EE中,通信网络毫无疑问是目前申请最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,信息理论,网络安全,网络协议与体系结构,交互式通,INTERNET运行性能建模与分析,开放式可编程网络,路由算法,多点传送协议,网络电话学,网络中的差错控制理论及应用,多维信息与通理论,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、光钎、电缆等介质等。研究方向与信号处理,计算机,控制与光学等都有广泛交叉。CommunicationEngineering就业前景也是不错的,可以在电信通信部门,电信通信设备制造业找到工作。但是由于这个方向国内申请人非常多,目前在美国积攒了大量这个方向的留学生,就业压力比较大。

 

2. Micro-Electro-MechanicalSystems(MEMS)orNEMEBioMEMSBioNEMS等算是EE大专业下比较新的方向,趣味性和创新性都比较高,在美国的科研环境很好,有很多教授都致力于这个方向的课题研究,相对科研经费也比较充足。但是在工业界这是一个比较新的方向,有一些大公司比如AnalogQualcommRFMD等在做MEMS,虽然前景被广泛看好,但是目前市场应用不成熟导致市场较小。

 

3.   网络/网络安全/无线网络(ComputerNetworking)这个方向和工业界的联系非常紧密,研究课题也很实用,科研中发表文章的产量很高,这个会再一方面有利于PhD毕业生申请绿卡。Master毕业生的工作前景很好,但是竞争也算激烈,比较大的公司有Cisco,Juniper,华为等。

 

4.    生物医疗(Biomedical):相关方向比较复杂,但是大方向背后还是对应着一个很大的生物医疗器械行业,有时候甚至也可以拓宽到生物技术或者是制药行业。美国马上有大量的二战后婴儿潮(babyboomer)出生的人年老退休,他们医疗费用支出会很大,奥巴马也在改革医疗制度之后让Healthcare更加普及,所以这个行业背后的市场潜力巨大。所以如果自己的研究方向是GEPhillipsBostonScientific等这些公司需要的,就业前景还是相当好的。

 

由于篇幅原因,其他方向我就不一一介绍了,详见完整版的专业解析,感兴趣的小伙伴查看最后的彩蛋部分

 

五、专业排名

 

六、热门学校介绍

 

Stanford

StanfordEE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。ThomasLee是射频那本书的作者。无线方向也都在从事最前沿的研究。GoldSmithStanford无线所的招牌人物,很多工作都在她的领导下展开。Stanford的全奖很难拿,而且听说即使第一年拿到钱,后面的资金也很困难。但是StanfordEEAdmission就要容易一些,对于有钱读硕士的EEer,不妨尝试一下Stanford,可以当做彩票校。

MIT

MIT可以说是理工科学子的圣地,在EE各个领域都做出过不朽的贡献,无线方向更是有Gallager这样的超级大牛,通信的鼻祖Shannon也毕业于此。

 

申请要求:对申请人的TOEFL成绩有严格的要求:需要考到100以上(雅思7以上)。但是不需要申请人提供GRE成绩。申请Ph.D.的小伙伴需要注意,申MITAD就等于offer,在没拿到Admission之前,就不用忙着陶瓷了,人家基本不会睬你。一旦拿到了AD,就要疯狂陶瓷,offer就在眼前。但是如果没有超强的实力,还是不要在MIT身上浪费银子了。

CMU

这里说ECEProgram——很多EE的同学都会申请,虽然之录取不难,因为招人招的多,但近几年也有条件很好但还是悲剧了的,EE的同学也可以考虑INI的几个项目,也有偏硬件的。不过CMU总的来说是偏软的,谁让他的王牌专业是CS呢。

UCBerkeley

BerkeleyStanford一样,Berkeley也对硅谷的发展起了重要作用,在学术界,其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。DavidTSE被认为是通信领域的接班人。还有多位IEEESolidStateCircuitSociety的年度大奖获得者。不过Berkeley受加州教育经费缩减的影响,经费紧缺。

Duke

素有南方Harvard之称呼,MSinEE项目不错,还有可能拿到小奖。不过申请他家Ph.D.的同学得注意了,DukeECE系的录取机制比较奇特,他们没有AdmissionCommette,都是教授说了算,这也就意味着收到他家offer/ad的时间分布是很广的,有的人可能一月就拿到offer/ad,但也有人可能4月份才拿到。so,如果你申请了他家,pleasebepatient

GeorgiaTech

Faculty数量庞大,学术水平专排高,ECE#6,CS#9ECE选课自由度大,不限定小方向,毕业要求6ECE4CS课,可以多选,不限制选CS课,一年半or两年毕业。CSE(computationalscienceandengineering)近两年很热门,对于转CS是不错的选择,缺点是目前招人比较少,今年隶属coc部门的cse中国人10个左右,不过有扩招趋势;GatechMS有转博qualify考试机制,通过考试并联系好导师的可以直接转博;今年莫名开始对北邮蛮友好的,录取情况5ECE2人去),1CS1CSE2HCI。地处亚村(也算大城市==)黑人比例较高,但整体安全问题不用太担忧

UIUC

该学校的MSinEE是带奖的研究型硕士,需要套磁,而且招的国际学生不多,且专排第五仅次于四大,所以申请难度很高。建议就业导向的小伙伴可以去了解下,这两年新开的Meng项目申请难度低一些,可选的课和ms是一样的,就是属于非研究型。不过UIUC地理位置在大玉米地,要能耐得住寂寞。

Umich

工科大强校,今年招生情况相对乐观,分track录取,进去后可提出转方向申请,较火的方向如CV等不好转,和Galtech相比转博概率渺茫,选CS课也要排队。地理位置在最北边,怕冷的同学三思。

Purdue

PurdueECE分为好几个分支,通信、网络与影像处理是该校EE最大的研究领域,共有34位教授在从事相关的研究,研究的热度位列该校EE系之最。涉及的研究内容包括无线移动与PCS通信、智能天线、GPS、雷达、语音识别与合成、图像处理与模式识别、遥感、局域网与广域网、多媒体通信与处理等。配套的研究设备包括6个大实验室:通信研究实验室、视频与图像处理实验室、数字信号处理实验室、电子图像系统实验室以及普渡多媒体测试平台。实力十分雄厚。这个领域对于本科生,几乎不会给RA。这也很好理解,这个领域对数学和研究基础要求很高,本科生在这些方面没有任何优势而言,Prof都希望你能拿Fellowship或者TA过来,考察一段时间再决定给不给你RA。如果你想申请PurdueCNSIPTA是最好的选择。


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