专业


EE(电子工程)是什么?


套用网友的一句话:EE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。


参看维基对于电子工程的定义:



可以看出,作为一个万金油专业,EE专业可以应用的范围非常之广,各个学科之间也具有较强的交叉性。作为具有很强应用性的工程学科,EE方向在每年的留学申请中很受大家青睐,申请人数众多。


由于国内外学科设置的差异,国内将EE方向所包含的学科拆分成了单独的小方向。因此国内许多理工科专业都能和EE有一定的关联,比如自动化,电气,测控,通信,物理,生物,机械,航空航天,材料,应用数学等等。


因为EE方向下面的分支很多,各个方向也具有一定的交叉与重合,很难选出一个绝对标准来划分各个分支。综合来说, EE一般有以下几个分支:


1. 通讯与网络 Communications & Networks

通信与网络方向是EE下一个比较热门的方向,其主要包括无线通信,信息理论,网络安全,交互通讯,路由算法,多点传输协议,网络电话学,带宽调制和编码系统,多维信息与通讯理论,网络仿真工具,网络分析,网络中的差错控制理论与应用等。


该方向和计算机,控制,信号处理等专业具有较多的交叉,具有很强的应用性,就业前景较为广阔。就业方向一般为电信通信部门,通信设备制造以及网络公司等。当然作为热门专业,其申请竞争较为激烈。


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


计算机工程专业是EE和CS的交叉学科,不同于CS专业从计算机计算的角度研究算法和编程语言等,CE主要从计算机工程设计的角度出发,研究电路,电子设计等应用研究。其主要以电子技术的应用层面为主,而较少应用自然科学中的数学,统计等知识。CE的学生除了掌握相关的编程技巧外,还需要学习包括电路、电子学等相关知识。


不同于CS专业毕业去IBM,微软,谷歌等公司,CE方向的毕业生一般去英特尔、苹果、华为等偏向于硬件设计的企业,主要做嵌入式系统等。该方向由于偏向于应用,就业出路较好。


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


主要研究信号的表示,分析和合成方法,以及从信号中提取信息的基本途径与算法。该方向偏近于理论和算法研究。如果能够接触到数字信号处理(DSP:digital signal processing)板子的这种硬件方向,工作相对好找。


如果偏向于纯仿真,算法等,找工作不太乐观,能找的公司和相关的职位较少,且公司一般对于求职者有着较高的要求,相关知识需要几年的经验积累,硕士就业不是很有竞争力。现在很多做signal processing都会和CV,ML等比较火的方向进行结合,这样出路也会相对好一些。


4. 系统控制 Systems and Controls


该方向主要偏向于理论研究,与ME(机械工程),AE(航空航天工程)和SE(系统工程)系的相关分支具有一定的重合。如航空航天器,无人车,无人机的自动控制等。该方向主要偏向于理论研究,对于数学方面的功底要求较高。相关的课程比较难而且枯燥,毕业后找工作也不是很乐观。因为纯理论的研究很难拿到funding,所以该方向的Ph.D.申请者在申请funding时竞争激烈。


但是control里面一些偏optimization方向会用较多的应用,而且很多老师会和robotics以及机器学习等方向进行交叉结合,前景可观。因为control方向相关的就业大多和军工等方向结合较多,在美国就业有一定的难度。


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


这个方向虽然不如CS方向那么大火,但是由于其非常重要且难以替代。物联网等方向的发展也会进一步刺激硬件的更新,因此该方向的出路较为乐观。对于PHD毕业后进入学术界或者工业界都是不错的选择,机会也较多。不同于CS方向吃青春饭,集成电路行业对于研究和设计经验的积累有着很高的要求。


随着工作资历的增加,资深员工会有着更重要的价值,上升的机会也很大。IC方向分为数字电路设计(digital)和模拟电路设计(analog)。目前来看,数字电路设计的出路比模拟电路设计好一些。


6. 光子学与光学 Optics & Photonics


主要研究光学,光电学,激光,光学仪器等,和物理方向关联较多。该方向研究大多基于成像进行展开。国内有光电专业的学校(清华,天大,北航等)多集中于光电仪器的研究。因为该专业光,机,电方向都会涉及,因此光学和机械方向都是可以申请的。因为很多相关的公司都和国防有一定的联系,非美国公民就业受到限制。


7. 电力技术 Power TechPower


即EE中的强电方向,主要涉及电力、电网系统的监控、分析与控制等。主要的科研集中在分布式系统和智能电网等。随着智能电网,能源等方向的发展,Power方向算是从夕阳产业变成了朝阳产业。相较于EE中的其他弱电方向,Power方向在美国EE中不是那么的主流,相关专业的学校和教授也不是太多。


Power方向的人才在美国的行业需求存在一定的断层,年龄较大的濒临退休,但又没有足够的年轻人才进行替补。因此对于人才需求相对较大,求职难度不是太大。但是Power方向出国的对口专业的牛校较少,很多EE专业的好学校都是以弱电为主的,有power方向的就那么几所。


一些电力公司,尤其是政府部门需要美国绿卡,国际生就业有一定的限制。电力系统规模较大和工业界结合结果的学校有:WSU,ASU,UTK,NCSU,TAMU等。


8. 电磁学 Electromagnetics


该方向主要以电磁场,电磁波,微波等理论为基础,研究雷达,天线等,与物理学下的电学和磁学有着较为密切的联系。该方向的职位也多与政府和军工部门挂钩,毕业在美国就业受限且职位不多。当然也有一些做偏向于民用的研究(比如手机天线等等),就业限制应当会小一些。


9. 微结构 MicrostructureMEMS


指大小在毫米量级下,构成单元尺寸在微米,纳米量级的可控制、可运动的微型机电装置,是集成微机构、微传感器,微执行器以及信号处理控制等功能于一体的系统。通过利用纳米技术对于纳米/微米材料进行设计,加工,制造,测量和控制等。


该方向较为新颖,目前国外有不少的老师在做相关的研究,比如纳米机器人,纳米定位(nano positioning),纳米控制(nano control)等等。但是学术界和工业界的发展存在一定的差异,对于找工作来说前景一般。


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


主要做生物医学在电子工程方面的研究,包括生物传感器,生物医学设备,医学图像处理,生物仪器,计算神经网络等。这是一门由理、工、医相结合的学科。通过将自然学科和工程技术相互结合,从工程学角度对于人体结构、功能以及相互关系进行研究,以进行疾病防治。简单来说就是用工程来解决和医学相关的问题。


该专业的不同研究方向跨度很大,包含电子,材料,机械,信号等等。大家基本都不太建议本科学习这个专业,因为这个方向学的杂而不深,就业市场对其缺乏认识,找工作较难。国外较大的医疗器械公司有通用,飞利浦,西门子等大型影像设备美敦力医疗和波士顿医疗等等。


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。


由于EE方向专业众多,一个人很难将所有专业的就业都体验个遍,而且每个人对于一个专业的就业也都有自己的看法。总的来说,EE专业就业面较广,相关专业毕业生能够在电信通信,信息处理,自动控制,系统运行以及和电子计算机技术应用的相关领域担任工作。虽不如CS行业那么火,但是薪资相较于其他行业也是十分乐观。


申请要求


标化分数要求:


大多数院校要求最低GPA3.0,当然,也有相当一部分学校会比较灵活,会根据申请者的其他条件而降低要求。针对TOP50的院校建议托福90+,GRE315为好。同样,分数不是绝对,视综合条件而定。


专业背景:科研、实习、竞赛


EE专业主要用科研背景来呈现学生的学术经历,但如果学生能在名企有较深入的科研类实习经历,对于美国研究生申请也非常重要。


科研:


校内校外科研项目,如短期科研营、美国远程实验室、国内名校学术科研、美国远程实验室先导班等。需要教授提供推荐信,尽量参加有科研报告的项目。


实习:


如西门子、AMD、通用电气公司、IBM等


竞赛:


电路设计大赛、机器人比赛、美国数学建模大赛等


热门项目

让我们来看看EE专业哪家强?


【加州大学伯克利分校】University of California-Berkeley


项目介绍:


UCB开创了信息科学和技术的前沿,在学术界,它的研究被 普遍认为极其注重理论,对社会有着广泛的影响力。在申请时可以选择Electrical Engineering (EECS)的M.S., M.S./PhD 或PhD。


EE下的方向有:


1.Communications &Networking(COMNET)


2. Control, Intelligent Systems and Robotics (CIR)


3. Integrated Circuits (INC)


4. Micro/Nano Electro Mechanical Systems (MEMS)


5. Physical Electronics (PHY)


6. Signal Processing (SP)


录取数据:竞争激烈,实际录取都在TOEFL96+,GRE 327+,难度比较大



卡内基梅隆大学】 Carnegie Mellon University


项目介绍:


ECE的MS项目时长为1年半,一共需要修8门课(96学分),没有毕业论文要求。


ECE项目里面有四个Concentration,分别是Cyber-Physical Systems, Computer Security, Data and Network Science and Wireless Systems.然而,不是必须declare你想学哪个concentration,你甚至可以不需要选择任何一个concentration,这并不是毕业要求之一。


Concentration仅仅是说,每一个concentration会对应一些课,如果你的选课最终满足了某一个concentration的要求,那么最后可以给你发一个certificate,仅此而已。所以,如果没有对这个certificate执念的同学,其实不需要在意这一项。CMU的CPT是算作summer semester的课程,为期12周,从5月20号开始,8月初结束。


录取数据:CMU的Electrical and Computer Engineering (ECE)相对于CS来说,还是要好申请一些。但是就录取数据来说,还是要达到:GPA3.4+,GRE322+,TOEFL101+



【加州大学洛杉矶分校】 University of California, Los Angeles


项目介绍:


加州大学洛杉矶分校的电气工程主要有3个强势方向,分别是电路设计、信号处理以及半导体器件。其EE的整体水平可以排到全美前五电路设计学科可以说是全美最好的学科之一,毕竟有着Behzad Razavi这样大神级别的教授。Behzad Razavi可以说是为数不多的在科研水平和教学水平同时排名顶尖的教授,其撰写的 CMOS模拟集成电路设计是全世界范围内想从事IC设计领域的必读教材。加州大学洛杉矶分校电路设计的课程普遍较难,相对而言,信号处理的课程难度适中,如果本科阶段数字信号处理,通信原理学习的比较好,这个方向读起来不会太吃力。信号处理是UCLA教职人员最多的系,科研机会也是很多。信号处理和电路设计这2个方向每年的就业数据都很不错,相比而言,另外一个方向半导体器件相对就没有那么好找工作,需要继续深造,如果同学们申请的半导体器件方向,但是不打算读博,需要考虑及早的选择其他的修课内容。


录取数据:GRE:323+,TOEFL:102+,GPA:3.5+



【密歇根大学安娜堡分校】 University of Michigan—Ann Arbor


项目介绍:


密歇根大学安娜堡分校的EECS系一共由2个方向组成,分别是CSE(计算机科学与工程)和ECE(电气与计算机工程),其中CSE一年录取大约60名左右的研究生,ECE一年录取大约200名左右的研究生。ECE方向先前有2个细分方向,分别是EE和EE:S,其中EE是偏硬件,以IC为主,EE:S是偏软件,以自控,通信,信号处理为主。从2016年期,ECE系不再按照小方向招生,直接按照ECE的大方向来招生。密歇根大学安娜堡分校的EECS系总体还是偏硬件更多,比如VLSI以及Computer Architecture, ECE以及CSE下面均有大量的老师在做。密歇根州大学安娜堡附近的电子公司或软件公司不多,但每学期都会有一场大型的招聘会,一般持续两天,主流的大型公司如Google、Apple、Intel、Dell、Oracle、Facebook、IBM都过来招聘。


录取数据:


TOEFL:100+GRE:322+GPA:3.4+



就业前景


EE 专业就业方向比较广泛,电气工程专业培养的多是高级技术人才,因此该专业毕业生在就业时的选择面很广,适应能力较强。


一般来说电气工程专业的研究生能够在电气工程相关的、各级发电厂、供电局、电网调度所等企业或者从事其他行业中的电气技术工作。一般来说EE专业的master在毕业后起薪基本都能在80000美元以上


在国内EE 的就业方向主要有电力公司、电力设计院或研究院、工程局之类的单位。


所以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。


申请方成功案例

A同学:


清华大学 GPA 88, TOEFL 113, GRE 330,EI 水论文一篇,港大交换一学期,


Duke 暑期科研,杜克教授+港大教授推荐信


录取结果


Rej: Stanford, UCB, Gatech


AD: CMU, UMich, UCLA, UCSD


B同学:


北京交通大学本科,GPA 3.5


港大硕士,GPA 3.8


托福106,GRE316+3.5


研究经历丰富,有三篇论文, 港大教授推荐信


录取院校:


UCB 博士全奖



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