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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