电气工程研究生申请完整指南
编者按
这个世界上有些人拥有“上帝视角”,他俯视整个世界,像开了外挂一样,知道哪些地方不能去,哪些地方充满机会,可以一往无前。看到全局,就更有可能赢得比赛。
ALPHA申研百科全书就是这样一个存在,它是一个成系列的专业申请攻略,从商科到工程、教育、科学、社会学、艺术等,是一份几乎覆盖美国研究生院108个专业大类,400个细分专业的完整指南。让学生用上帝视角,俯视整个研究生申请,帮助学生少走弯路,获得更多机会。
本次推出的申研百科全书介绍的是“电气工程”专业,我们将在下文详细叙述电气工程研究生申请需要了解的一切,包括:
1、国民经济中的“神经中枢”
2、电气工程专业介绍
2.1电气工程的定义
2.2电气工程专业分支(通信与网络、信号处理 、计算机科学与工程、电子电路、系统与控制、光子学与光学、生物电气工程、电磁学)
3、你适合申请电气工程专业研究生吗?
3.1哪些专业背景适合申请电气工程专业?
3.2电气工程的基本能力要求
3.3电气工程毕业生去向
3.4自我评估:你适合申请电气工程研究生吗?
4、电气工程硕士项目推荐
5、电气工程申请案例分享
6、电气工程申请建议
共计16040字,约需要20分钟完成全文阅读,建议收藏。
国民经济中的“神经中枢”
纵观电气化的发展历程,从刚开始学会如何发电,继而学会如何用电,进而学会如何输电和变配电,可以说,电气化的发展贯穿了人类发展最迅猛的整个阶段。
如今,传统的电力行业的发展趋于稳定,于是有人问道“电气工程未来 30 年的发展方向在哪里?电力系统这个方向是夕阳产业了吗?”。
可以看出很多人对电气工程的理解还停留在21世纪初。
当前"新能源革命"在蓬勃展开着,人们得到电力的方式和途径越来越多样化,电气工程的涵盖领域也越来越丰富,几乎所有与电相关的研究,小到纳米技术与微结构对电子器件的影响,大到大规模集成电路甚至宇宙空间中的电磁场,都是电气工程的研究方向之一。
在《机器人来了:人工智能时代的人类生存法则》里,作者约翰·普利亚诺说,在讨论应该如何为未来的经济巨变做准备时,更应该关注的是人应该具备的特质,而不是具体的工作技能。原因很简单,因为具体的工作可能会消失,你具备的技能到时也就不再重要了。
例如在20世纪60年代,会打字,以及能够又快又准确地打字对一个高管助理是一个非常重要的技能,但是今天,不会再有人把打字和打字速度视做特殊的技能。
普利亚诺列出了这个世纪的四种主导性特质,包括数字化思维、机械素质(又有人叫做“机器商”即理解机器同机器打交道的能力)、生物专业知识以及电力知识。
其中电力知识,在电气工程师、电子技术高手、电工甚至一些创客身上都有这种特质。它和机械素质密切相关,对机械的制造和安装至关重要。
在未来,电子元器件会无处不在。而且,几乎每一个设备都会连接上网,并且彼此互联,而电子工程专业的学习将会覆盖通信、网络、信号、电子电路、计算机科学与工程、系统控制等等这些电力知识的方方面面。
从拥有数十亿个晶体管的计算机到由可再生能源提供的微电网,从预测疾病的算法到太阳能电池和电动汽车都是电气工程的研究领域。
它与计算机相结合,以图像处理为基础,将计算机视觉和机器学习相结合的人脸识别、无人驾驶、机器人……以及引领未来的5G通讯网络都离不开电气工程。
历史学家托马斯·休斯(Thomas Hughes)说:“电力让现代纽约得以存在。”
不仅是纽约,可以说电气工程创造了现代城市的精髓,也是整个国家机器得以运作的“神经中枢”,我们今天就来聊聊这个和现代生活方式息息相关、甚至某种程度决定了未来科技发展走向的科学——电气工程(Electrical Engineering)。
👉在写这篇文章之前,我曾有幸和范德堡大学电气工程硕士Steven聊过关于EE的学习以及就业,他曾拿到范德堡大学、芝加哥大学、加州大学伯克利分校EE录取offer,现任美国著名数据管理公司的软件工程师,如果你想提升对电气工程的全面认知,你可以通过以下链接领取采访文字稿。
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美国电气工程专业介绍
1、电气工程的定义
传统的电气工程专业主要培养的是在电能的发、送、配、用四个阶段的设计、安装和维护人才。
如了解国家供电部门如何构架电力网络系统,如何将电输送给企业和家庭,大型施工工程如何保障电力系统畅通等等。
传统的电气工程学科以电路为主,因此传统的电气工程定义为:用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。
新兴的电气工程则更多与软件编程相结合,同时也和计算机科学,医学,材料学,数学等其他专业相交叉,是一门发展前景十分广阔的专业。
例如:
电气工程和生命科学的交叉产生了生物医学工程专业;
对生命中电磁现象的研究产生了生物电磁学;
和材料科学的交叉形成了超导电工技术和纳米电工技术;
和电子科学以及控制科学的交叉产生了电力电子技术
斯坦福大学教授说: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。
电气工程是一门涉及使用电力、电子和电磁的设备、装置和系统的研究、设计和应用的工程学科。
例如:
手机信号的传输,当用手机拨打电话时,手机会把语音转化成信号,然后通过电磁波的形式,发送到距离最近的基站A,基站A接收到信号之后,再通过交换机转发到覆盖对方手机信号的基站B,基站B再把信号发送给对方手机,手机接收到信号之后再把信号转换成语音,从而实现双方通话。这整个流程都是电气工程的知识,包含了语音信号到数字/模拟信号的转换,电磁波的传输,基站的接收和传输,手机接收信号后到语音信号的转化
在中国,工程系中跟电相关的专业,一般都切分得非常细。有电子工程、电气工程、通信工程、信息工程、自动化、测控仪器等。
但在美国一般把这些领域都归类到电气工程专业(Electrical Engineering)就是我们平时俗称的“Double E”或“EE”,因此在美国无论是电子工程或电气工程其实都代指Electrical Engineering专业,我们下面都称之为电气工程。
但随着和计算机科学交叉的越来越多,近年来有些学校的电气工程系已将名字更换为电气工程和计算机科学系(Electrical Engineering and Computer Science,EECS),如MIT和密西根大学;
有的学校将名字改为电气及计算机工程系( Electrical and Computer Engineering,ECE),如佐治亚理工学院;
还有的学校名字仍为电气工程系,但已加入了计算机工程类的课程,如斯坦福大学。
因此EECS、ECE等专业的产生可以说是计算机技术引入EE学习的必然结果。
来源:MIT官网
2、电气工程(EE)VS计算机科学(CS)
由于EE和CS交叉越来越多,EE的学习也会涉及计算机和编程知识,有很多读EE的同学或出于兴趣爱好或为了留美工作会转码,毕业后所从事的工作与CS的同学看起来别无二致,那么,电子工程和计算机工程、计算机科学到底有什么区别呢?
首先,CS偏软件,注重计算理论,即构成在计算机上运行的软件的体系结构、数据、算法和编程语言等理论知识,计算机科学家专注于代码、算法、人工智能、数据库设计和软件设计等方面。
CS相对EE,更侧重软件的开发和计算理论的研究,除了特别几个领域(e.g. 机器人)会与硬件打交道以外,多数都只与软件(数学+编程)打交道,对编程能力的要求更高。
但随着目前软件方向的快速发展,很多之前仅仅利用硬件的EE方向,也越来越多的需要一定的软件编程能力。
EE交叉性很强,和物理学、材料科学、生命科学等都有交叉,主要研究领域包括电路与系统、通信、电磁场与微波技术、及数字信号处理、生物电气等。
EE相对CS更偏向硬件,CS不怎么用到物理知识,但物理对于EE大部分分支还是很重要的。
除此之外,我们可能还听说过计算机工程专业(Computer Engineering,CE)专业,在美国,EE和CE一般共同开设在工程学院下。计算机工程可以简单的理解为是计算机科学和电子工程的结合。EE和CE很多课程是重叠和互补的,像控制系统、通信系统、数字电路、计算机系统等课程,两个专业都会上。
如果CS发生在代码中,那么抽象地说,CE通常发生在实验室中。
例如,在带有触摸屏导航的智能汽车中,计算机工程师将设计计算机系统:内部工作原理如芯片、微处理器和电路板,以及用户与之交互的屏幕、按钮和菜单等组件。然后,软件工程师使用计算机科学理论编写汽车的操作系统、程序、应用程序,如 Pandora 或轮胎压力监测系统,以及任何网络通信(例如,汽车的 GPS 如何与附近的塔进行通信)。
三个专业在申请上的区别如下:
CE对申请者的其它硬件条件并没有很严格的要求,非计算机背景的学生,只要有相关的专业背景和研究经历也可以申请,如工业设计、机械设计、通信工程等专业皆可申请。
EE专业美国大部分的学校没有要求申请者必须是EE专业背景才可以申请该专业,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比如物理学、机械工程、通信工程等专业都是可以申请的。
我们可以看出EE和CE对申请者的背景要求是高度重合的。
最后,对于CS的申请,由于该专业持续走热,其他专业背景包括计算机工程和电气工程想跨专业申请CS较为困难,可以说本科非计算机科学专业背景的学生申请该专业竞争力非常小。
三者的申请难度一般来说计算机科学>电子工程>计算机工程。
👉对CS感兴趣的同学,可以通过《申研百科——计算机科学专业》链接了解更多:计算机科学研究生申请完整指南,收藏!
3、电气工程专业分支
一般来说,美国电气工程类专业硕士生一般都会授予科学硕士(Master of Science,简称M.S.)和工程硕士学位(Master of Engineering,简称E.Mng),两者大多属于coursework-only degree (授课型硕士学位),毕业不需要递交论文。
【E.Mng 和 M.S. 区别】
来源:UC Berkeley官网
M工程硕士学位(M.Eng)属于就业导向的学位,适合毕业后直接就业,想要增强专业领域知识技能的同学。
就像UIUC在其ECE (Electrical & Computer Engineering)项目介绍中所说的,如果未来考虑进入学术领域或者继续读PHD, M.S.项目会更加适合你。
“Students who are interested in pursuing a career in research or in academia should consider the research-oriented Master of Science (MS) program instead.”(伊利诺伊大学香槟分校)
👉我们整理了TOP50开设电气工程的所有类型学位的项目名单,有需要的同学可以扫描下方二维码领取。
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EE 是一个非常宽泛的工程领域,包含传统的电子、电路、通信、控制等领域的技术和研究,并且随着信息技术的快速发展,EE 与光电、图形图像、信号、数据等学科的交叉研究变得非常之普遍。
美国的电气工程专业下有很多不同方向的研究分支,其中最主要涉及到的两个学科就是计算机科学(Computer Science,CS)和物理(Physics),与之相关的方向包括通信、网络、计算机工程,光子学与光学,生物电气工程,电磁学等。
下面我们将就这些分支一一介绍。
#1
通信与网络
Communications & Network
通信与网络是EE下热门的方向,竞争异常激烈,此方向用最简单的一句话来说,通信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。
详细一点来说,通信就是将信息从一处传输到另一处,或者存储信息用于日后的检索。通信系统有两个通信站——一个发送站,一个接收站;通信网络是发送站和接收站的汇总地。通信系统在发送信息的过程中,有很多要素需要考虑,例如数据的压缩、通过哪个通信站传输、什么时候传输、传输速度,这些都是通信专业需要考虑的。
比如现在引流科技潮流的5G无论是传播速度、覆盖面积、还是延迟上都大大降低,可以说通信技术的发展为物联网智慧家居、无人驾驶、VR技术等的应用奠定了基础。
这一方向主要包括信息理论,网络协议和体系结构(比如大家熟知的TCP/IP结构),移动网络和通信原理(类似于无线基站,信号传输)等领域,主要就业方向为移动通信领域,例如电信通信设备制造企业如华为无线部分、诺基亚公司、中国移动,以及像思科(Cisco)等国内外公司,或者电信管理部门工作。
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此方向与信号处理,计算机,控制与光学等广泛交叉,适合有通信工程、计算机科学、应用物理学、机械电子工程、电气工程及其自动化、电子信息工程、光电信息科学与工程、信息工程等相关背景的人申请。
#2
信号处理
Image, video, audio & speech processing
信号处理技术是现代电子电气工程的基础,这一方向主要包含图像,视频和音频的传输和处理。
所谓"信号处理",就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理,以便抽取出有用信息的过程,它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。
例如“天眼系统”,“扫脸支付”“自动驾驶”等都是信号处理与计算机视觉、机器学习结合的人脸识别技术的应用,它们能自动检测给定视频图像序列中的人脸图像,提取人脸图像特征,将得到的人脸特征与人脸数据库匹配,从而完成人脸的识别。
就业上会比较广泛,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,以及军事领域等等。学生可以根据自己的研究方向以及具体特长进入各大软硬件公司的对口方向,特斯拉和蔚来汽车都会对在计算机视觉和机器学习方向有能力的人才更加青睐,此专业毕业生也可以去通信类大公司例如通用电气,或者国防单位等。
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该方向申请难度一般,但因为要求一定的实践经验,适合本科是通信工程背景的学生申请。
#3
计算机科学与工程
Computer engineering
这个方向是EE专业中最偏软件的一个方向,与CS广泛交叉,学生一般会和计算机工程专业或者计算机科学混合申请。因为最近几年软件方向就业形势较好以及起薪相对较高,所以也是最近几年EE申请中难度最大,申请者人数最多,竞争最激烈的一个方向。
这个方向主要学习软件编程,人工智能或者机器人方面的知识,有些学校也会包含信息安全,分布式系统方面知识,学生在学习过程中同时需要掌握软和硬件的知识。
以工业机器人为例,要使机器人拿起一杯放在桌子上的水,那么首先它得有“手”,这个是它的硬件部分,需要研究人员设计它的手部、腕部和关节;同时它还需要有“脑子”,这个就涉及它的软件了,包括它需要研究人员收集关于某个情景的事实,计算机将此信息与已存储的信息进行比较,计算机根据收集来的信息计算各种可能的动作,然后预测要使多大的力、伸多远的距离,哪种动作的效果最好等等,这个就涉及背后复杂的算法设计。
毕业生可以去公司做固件的开发,也可以从事普通的编码工作,在美国就业方向主要以软件工程师为主,因为软件工程师相对需求量较大,所以大部分有能力的毕业生会选择进入较大的科技和金融公司作为毕业后的第一份工作,比如Google, Facebook,字节跳动,腾讯以及高盛,摩根士丹利等金融公司的技术岗。
#4
电子和集成电路
Electronics & Integrate Circuit
集成电路(Integrated Circuit, 通常简称 IC)是指将很多微电子器件电路集成在芯片上的一种高级微电子器件,通常使用硅为基础材料。
该方向招生量比较大,竞争相对上面三个方向较小。主要研究领域包括集成电路设计,微电子结构,大规模集成电路,数字与模拟电路方向,目前在国内外比较流行或者热爆的一个分支研究方向是 VLSI(Very Large Scale Integration即超大规模集成电路)。这个方向基本以硬件为主,相对来说编程要求较低,主要以电路的设计和仿真为主。
例如我们现在常说的华为被“卡脖子”的5G芯片,需要将几十亿个晶体管是集成到指甲盖大小的芯片上,这些集成电路设计涉及对电子器件(例如晶体管、电阻器、电容器等)、器件间互连线模型的建立。所有的器件和互连线都需安置在一块半导体衬底材料之上,这些元件通过半导体器件制造工艺(例如光刻等)安置在单一的硅衬底上,从而形成电路。这其中电子器件的设计和选择,器件间的连接以及最终的测试都是电气工程的范围。
就业方向以电路、硬件公司为主,主要可以从事芯片开发,电子产品研发方面的工作,就业前景乐观,可以去电路设计公司,例如英特尔(Intel)、甲骨文(Oracle),以手机生产商为代表的电子产品生产公司,或高通、德州仪器等。
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该分支方向适合本科为机械电子工程、微机电系统工程、电气工程及其自动化、电气工程与智能控制、电子信息工程、通信工程、微电子科学与工程、光电信息科学与工程、电子与计算机工程等专业背景的学生申请。
以上四个方面为相对热门的分支方向,除此EE还包括:
#5
系统与控制
Systems & controls
系统控制的主要学习内容是运用数学和计算机的相关技术对系统和进程进行建模、评估和控制。该方向主要以理论研究为主,会结合很多例如矩阵变换等数学方面的知识,进行控制理论,随机过程等方向的研究。属于偏理论的研究方向,就申请而言,每年的申请人不多,相对来说竞争压力会比较低一些,主要发展以学术方面的继续研究为主,很多同学会考虑研究生毕业后继续读博。
目前控制理论的研究是超前于应用的,在工业界出路比较窄,跟Robotics和AI一样,很多工作机会都是军工行业的,也有很少一部分是一些是民用/商用的,比如可以转做医疗器械的公司,大公司有西门子(Siemes),通用电气(GE)等。
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该细分方向适合本科为系统科学与工程、微机电系统工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、智能制造工程、材料科学与工程、电气工程及其自动化、电气工程与智能控制、电子信息工程、信息工程、集成电路设计与集成系统等专业背景的学生申请。
#6
光子学与光学
Photons & Optics
该方向与物理学有交叉,在美国单纯开设光子学专业的学校非常少。除了众所周知的三大光学中心University of Rochester, University of Central Florida, University of Arizona之外,还有部分学校将该专业开设在物理系,也有很多学校将光子学方向开设在EE下。
以MIT为例,他们集中于研究光学和光子应用的材料、设备和系统,并将其应用于通信和传感、飞秒光学、激光技术、光子带隙光纤和器件、激光医学和医学成像、毫米波和太赫兹设备。
该方向所涉及的领域通常较为尖端,比如激光的研究和应用、光纤传输、太阳能发电、新显示技术等。这些领域的研究有很多涉及军工或国防相关,较为敏感,在签证的过程中有可能会被行政审查,甚至有无理由拒签,在美国就业也相对困难,很多相关公司工作需要绿卡,国际生处境相对艰难。需要谨慎考虑。
就业可以考虑的领域和行业包括通信行业、网络供应商、摄影器材生产与研发、光学器材、测绘等等,代表企业包括佳能(Canon lnc.),伊士曼柯达公司(Kodak )等。
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该方向与物理方向有交叉,很多物理专业的学生也竞相申请,但物理学的纯光学研究,主要研究光的基本性质,电子工程的光学主要研究通信类激光,区别还是很大的。适合本科期间的方向是集成光学和光纤通讯器件以及信息与电子工程学系的同学申请。具有专业背景和扎实的数学功底很重要。
#7
生物电气工程
Bioelectrical engineering
该方向主要是生物医学领域和电气工程的交叉学科。主要会以生物医学方面为研究内容,结合电气工程的技术支持,进行分析与研究。
比较典型的一个例子是,利用电气工程的图像识别处理知识,来对生物医学影像如X光片进行分析与筛查,又如像生物传感器,这是利用生物要素与物理化学检测要素组合在一起对被分析物进行检测。
这个在有些美国院校会开设Biomedical Engineering(生物医学工程专业),主要做和生物医学相关的EE研究,比如超声波、CT或者生物传感器,这个方向毕业后可以去一些生产医疗仪器的公司或者生物医学公司,比如GE(通用电气)、Siemens(西门子)、BD(Becton,Dickinson and Company)等,而且薪资不菲。
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此方向同时要求申请者具有一定的生物和医学背景比如申请者本科是生物学、生物医学工程、生物工程、生物制药、合成生物学、应用生物科学、生物医学、生物医学科学、医学生物技术、生物制药技术等,申请该细分方向的人不是很多,相对较冷,但前景非常好。
#8
电磁学
Electromagnetics
该方向与材料科学与工程(Materials Science and Engineering, MSE ),物理学(Physics)有交叉,主要以微波与天线课程和电磁理论课程作为基础,对卫星通讯,雷达和天线,电磁遥感等方向进行研究。
比如我们现在目前最为常见的无线充电垫解决方案就是利用的电磁感性原理,通过初级线圈一定频率的交流电,再利用电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。
这个方向的国际学生人数相对较少,科研项目基本都是军工性质的,Master毕业后所对应合适的职位不多,并且大部分是需要美国公民身份作为前提条件。因此,就业上也以回国就业为主,可以去到航空航天、无线通信、蓝牙、红外线传输、卫星雷达研发与应用、国防部门、医疗部门等。
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该领域涉及到电信材料科学与工程,物理等其他学科,本科期间的方向是物理、光纤通信等的学生很适合申请。
你适合申请电气工程专业研究生吗?
1、哪些专业背景适合申请电气工程专业?
一般来说,本科为电气工程的相关专业是最为对口的,美国大部分的学校没有要求申请者必须是EE专业背景才可以申请该专业,但是数学、操作系统、数据结构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如物理学、计算机科学或者工程类(如电子工程、机械工程、材料工程、通信工程、计算机工程等)。
A very strong background in math, physics, engineering, or computer science is a necessity.(MIT)
2、电气工程的基本能力要求
电气工程专业整体是一个软硬件相结合,强电和弱电相结合,理论与实践相结合的专业。这个专业要求学生有较强的逻辑思维以及自主学习能力。
同时,在很多专业相关的实践课,像电气和电子电路实验课,也会要求学生有一定的动手能力,例如CB电路板设计和焊接工艺。
在专业的学习上需要学生有较好的数理背景,包括数学、物理、电气工程的基础知识。
来源:伊利诺伊大学香槟分校官网
以伊利诺伊大学香槟分校ECE(Electrical & Computer Engineering)的核心课程为例,课程需要学生掌握基础的线性代数、微分方程、计算机系统和语言,电子工程的基础知识例如电学、电磁学、控制学、信号处理学、微电子学、通信学和科学计算,了解电路分析和直流电路的基本原理等等。
3、电气工程毕业生去向
总的来说EE作为以就业为导向的项目多数毕业生会选择直接就业仅有少部分学生会选择继续研读PHD,我们可以参考下图卡内基美隆大学(CMU)的就业报告,仅有5%左右的毕业生选择继续PHD的学习。
针对就业我们将分美国和国内两个方面来讨论。
美国就业
对于国际生来说,去政府、国家实验室、公共事业类(电力行业)是极为困难的,要么需要有绿卡,要么需要美国身份。
多数的毕业生会选择去到各大科技公司、软硬件生产公司。下图是CMU,EE毕业生的工作地点和主要的雇佣企业。
这些雇主主要分布在美东(波士顿、纽约、华盛顿DC、匹兹堡)、西岸(西雅图、旧金山)和南部少数地区,主要雇主包括各种科技公司,如亚马逊、苹果、谷歌、脸书、NVIDIA(英伟达,半导体科技公司)、甲骨文、英特尔、微软、VMware(威睿,虚拟化巨头)、Cisco(思科)、IBM、领英等等。
来源:杜克大学
大部分的毕业生从事和软件相关的工作(也就是我们常说的“转码”),如软件工程师、软件开发等,我们可以参考CMU就业报告中Top Employer的职位详情,以Amazon和Google为例(如下图所示)
来源:卡内基美隆大学
可见软件工程师占了绝对优势,大多数EE毕业生转码的原因包括:
本身课程设置中会交叉大量计算机的课程,加上选课的自由,也为学生选择更多软件课程学习提供了条件。
就业来看,软件相关职位多且薪资较高,对国际生比较友好,我们不妨看一下学校出具的薪资报告:
来源:卡内基美隆大学
来源:杜克大学官网
结合杜克大学和CMU的毕业生平均薪资水平,我们可以看出EE的毕业生的薪资水平是很高的,年薪在11万美金以上(以软件工程师为主)。
如果要是从事硬件相关的工作,年薪会低一些,以Payscale.com的薪酬统计为例,在9万美金年薪左右(如下图),薪资和职位数量让越来越多的EE毕业生选择转码,甚至很多学生是因为CS申请的竞争太大,而选择攻读EE。
国内就业
从国内就业方向来说,一般有五类:
(a)电力公司
国家电网公司,南方电网公司,长江电力和五大发电公司-大唐、华能、国电、华电以及中电投。电力公司大多属于国企事业单位,根据岗位的不同,有些需要进行公务员考试,是很多人眼中的“铁饭碗”,是很多国内就读电气工程专业毕业生的首选。
(b)电力设计院或研究院
主要从事设计电厂、变电站和线路、现场调试、测试、数据报告、研究等工作,这些机构对人才的要求相当高,现在各类设计院非常多,因此去设计院也要看地方,如电力设计,通信设计院,建筑设计院,化工设计院等等,因此要分行业与设计院级别,总的来说大部分都是国企,工作相对稳定,待遇要看行业及设计院的效益及所在地。
(c)制造企业
例如上汽、大众机器制造业,随着电动汽车的发展,学生可以考虑去特斯拉、小鹏、蔚蓝等电动汽车制造企业,以及机床制造企业、各种冶金单位比如中冶集团等需要大量软硬件人才的单位。
(d)建筑公司或工程局
部分同学考虑保持硬件方向会考建造师资格证,俗称二建 一建(一级建造师),含金量很高的证书(可以类比中国注册会计师),他们通常会去到建筑公司,如上海建工、中国铁路工程总公司、中国建筑工程总公司等单位,从事研发、技术支持、项目管理等工作。
(f)科技公司
美国一样,如今大多数毕业生会选择去到华为、字节等各种科技公司从事软硬件开发工作,例如转码的话可以参考CS毕业生的就业情况,起始年薪根据公司的岗位,起始年薪在30W-50W不等。
除此之外部分毕业生会选择去国家实验室或者高校任职,从事科研工作,像 EE PhD项目的毕业生,会有接近一半的同学选择这条路。
4、自我评估:你适合申请电气工程研究生吗?
总结一下,作为该专业的申请者,不妨反思一下,你是否符合这些特征:
1.本科有物理、数学、工程类等相关背景;
2.对于硬件和软件的学习都比较感兴趣;
3.具有较强的逻辑思维、动手能力和自主学习能力;
4.一定的编程能力;
5.未来考虑转码,但是申请计算机科学的背景不太充分;
如果答案是YES,那么电气工程可能是一个适合你的研究生专业。
很多人说的电气工程是一个“万金油”专业,硬件软件都会学习,和电有关的都可以做,未来可以转码,是一个不愁未来找不到工作的专业,不无道理。
EE虽然在工程类专业里面是相对热门,但是热度远不及CS,申请难度也低于CS专业,是理工科学生转码的常规选择之一。
看到这里你对EE的了解是否有更进一步呢,你可以跟着我们继续往下了解这些丰富多样的EE项目和申请建议。
典型项目介绍
1、Stanford University
斯坦福大学
项目名称:MS Electrical Engineering
电气工程硕士开设在斯坦福大学工程学院,电气工程系是工程学院最大的系并在某些领域取得了卓越的研究成果,比如微处理器、公钥密码学和MIMO无线技术的发明为全世界的技术定下了基调。
斯坦福的师资非常棒,多名教授获得了众多奖项比如诺贝尔奖,其中18名现任教师是美国国家工程院(NAE)成员,2名是中国工程院(CAE)外籍成员。
跨学科研究是电气工程系的特色,有不少教授就是来自计算机科学、统计学、材料科学与工程、管理科学与工程、航空航天学、地球科学、放射学等系,并且学校的研究所和中心也为学生提供了进行跨学科研究的机会。
电气工程系的研究领域包含:物理技术与科学、信息系统与科学、软硬件系统、生物医学、能源等。一般学生需要一年半的时间完成,总共需要修读45个学分。
斯坦福的EE包含五个分支:电路、软件和硬件系统,通信和网络,物理科技和科学,信号处理、控制和优化。可以选修工程、自然科学、数学统计的课程,课程范围很广选择很多,给予学生足够的灵活度来定制自己研究生的课程。
在硕士项目开始之前,学生都会有一名硕士项目顾问,他将在课程选择和探索学术机会和专业途径方面给学生提供指导。第一个学季结束之后,每个学生在其导师的帮助下,准备一个符合他或她特定兴趣领域的学习计划。
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斯坦福的EE项目不严格要求有电气工程的学士学位,建议工程、物理科学或数学方面有较强技术背景的学生申请,母语非英语的学生需要提供托福成绩,最低托福89分。
2、Columbia University
哥伦比亚大学
项目名称:MS Electrical Engineering
电气工程开设在哥伦比亚大学工程和应用科学学院,项目总共时长1-1.5年,学生总共需要修读30个学分。
电气工程硕士课程是灵活的,可根据学生的个人目标进行定制。它允许学生深入研究电气工程学科,也可以从哥伦比亚大学其他工程专业中选择课程。课程提供非常多的分支,比如数据驱动的分析和计算、网络、无线电与移动通信、集成电路与系统、智能电力能源、系统生物学和神经工程、光波工程、微电子器件等。
这些分支给予学生极大的自由,可以研究从物理设备,到电路和系统,到通信和网络,到信号、信息和数据处理,到计算机工程,到智能电能,以及系统生物学或神经工程的课题。
根据学校官方就业数据显示,该项目82.4%毕业生进入科技或互联网行业,薪资浮动在70000美金到140000美金。毕业生就职企业包含各大型企业比如阿里巴巴、亚马逊、苹果、百度、字节跳动、谷歌、华为、IBM,微软、腾讯抖音等等。
岗位包含算法工程师,模拟电路设计师,数据工程师,数据科学家,数字硬件工程师,设计验证工程师,硬件系统工程师,集成工程师,Java开发者,机器学习工程师,网络工程师,光学工程师,产品工程师,软件开发者,软件工程师等等岗位。
3、Univeristy of Pennsylvania
宾夕法尼亚大学
项目名称:MS Electrical Engineering
电气工程硕士项目开设宾夕法尼亚大学工程和应用科学院电气和系统工程系,学生总共需要修读10门课程,项目总共时长1-2年,支持跨部门跨学院选课,学生可以根据自己的喜好以及对未来的规划选择课程。
除了电气工程的核心课程(主要包括物理设备和纳米系统、电路和计算机工程、信息与决策系统三类),学生还可以选修电气和系统工程(ESE)、计算机、机械、工程数学等工学院的课程,甚至宾大很多其他学院的课程,比如沃顿商学院、医学、法律、教育、社会政策等。
硕士论文是可选的,但是建议计划攻读博士的学生要完成论文。电气工程硕士课程的一个主要优势是允许学生根据自己的兴趣和目标定制课程,从电磁学和光子学、传感器和微机电系统到超大规模集成电路和纳米技术。
学生就业分为两个部分:一个是软件,一个是硬件。软件主要是前端后端开发和服务器维护这样的工作,还有就是SDE(软件设计工程师)也是很普遍。硬件主要是FPGA,IOT和嵌入式。
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宾大的申请者需要有很强的数学和本科电气工程科目的背景。
4、Northwestern University
西北大学
项目名称:MS Electrical Engineering
西北大学电气工程项目开设在麦考密克工学院电气和计算机工程系,该系研究跨越了广泛的学科,包含计算机工程、信号与系统、光子学等,这些学科对不断增长的信息技术领域至关重要。
完成这个项目,学生需要修读至少12门课。
西北大学电气工程,课程与众不同,它强调小班制以及师生之间的密切互动,这些教授是该领域的领导者。该项目中的许多学生通过与一名教师在研究实验室中工作,将独立研究作为其学位的一部分。
获得电气工程理科硕士的学生可以在大学教学和研究,销售,成本分析,管理,或进行部件设计、研究和开发,以及咨询、生产和质量控制等领域工作。许多电气工程硕士项目的毕业生继续在有博士学位授予权的机构进行进一步的学习。
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典型的申请者应具有电气工程、计算机工程或相关学科的理学士学位,但也考虑具有其他学术背景的高素质候选人。
5、Washington University in
St. Louis 华盛顿大学圣路易斯分校
项目名称:MS Electrical Engineering
华盛顿大学圣路易斯分校电气工程开设在麦凯威工程学院电气和系统工程系,该项目是一个高阶工程项目,为学生接下来学术学习和行业职业作好准备。在这个项目中,学生将深入研究电气与系统工程系的关键重点领域:应用物理学、设备与电路、系统科学以及信号与成像。
学生可以选择纯课程分支或论文分支,项目总共需要修读30学分。课程范畴包含:优化类、应用概率论类、应用物理学和电子学类、控制类、系统类、计算机工程类、通信类、信号和图像处理类。
课程灵活,学生需要在这些核心领域中修读至少15学分课程,剩下的课程学生可以修读电气和系统工程系其他课程或者是其他学院跟电气工程相关的其他偏技术的课程。
该项目毕业生继续深造、实习并在工业界担任工程师、研究人员和软件工程师的职位,这些公司包括亚马逊、中国银行、波音、博世、花旗集团、Facebook、谷歌、华为技术、Nvidia、SpaceX和特斯拉等。
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建议申请者有获得工程或其他STEM相关的学士学位。建议学生学习以下高层次的课程:微积分序列和微分方程、概率论和统计学、工程数学、矩阵代数、物理学、计算机科学概论、信号和系统、电路/电气网络。其他课程比如电子电路简介、数字逻辑和计算机设计简介、电磁学也是有帮助的,建议学生在入学之前补充相关课程。另外国际学生需要提供托福或雅思成绩单,托福90分以上,雅思6.5以上。
6、 University of Southern California 南加州大学
项目名称:MS in Electrical Engineering
电气工程硕士开设在南加州大学维特比工程学院谢明辉电气与计算机工程系,谢明辉电气和计算机工程系在自适应和可重新配置的混合信号集成电路、天线网络、生物信号处理、计算机结构、超大规模集成(VLSI)和计算机辅助设计(CAD)等领域的创新研究和学术领导地位而闻名。
电气工程硕士项目总共时长2年,学生至少需要修读28个学分,在选课方面自由度比较大,电气工程硕士可选的方向包含计算机架构、计算机网络、大规模集成电路、无限网络和无线医疗技术等方向,学生可以根据自己的兴趣和就业方向规划自己研究生的学习。
该专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的“复合型”高级工程技术人才。
专业毕业生可在高等院校、科研院所、公司及企事业单位等从事电气工程及其自动化方面的教学、科研、工程设计、科技开发、管理和经贸等工作。
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要求是工程或工程相关学科的学士学位,包括但不限于电气工程、物理学、微电子学、生物医学工程、机械工程等。
电气工程案例分享
从上面的录取数据可以看出:
1、申请电气工程专业,并且能够拿到不错录取的学生,本科修读的专业要么是理科要么是工科专业比如物理学、应用物理学、数学、应用数学 、机械电子工程、微机电系统工程、电气工程及其自动化、信息工程、通信工程、光电信息科学与工程、电磁场与无线技术等,不建议非理工科专业的学生跨专业申请电气工程专业 ;
2、电气工程排名前30的美国大学的招生标准普遍偏高,与其他工程类专业如机械工程,工业工程,环境工程等专业相比申请难度偏高,参考上面的申请数据申请者的GPA 3.7+,GRE 320+在申请TOP 30的学校时才比较有竞争力;
3、本科专业对口(即本科为电子或电气工程)申请时,招生办对于申请者GPA的要求会适度放低(0.2-0.3分),同时本科院校的电气工程专业或工程类专业的世界排名高或者世界知名度高,比如国内的清华大学、哈尔滨工业 大学、西安交通大学、华中科技大学、浙江大学等,也对申请有利(案例4最能说明)。
申请建议
1、客观评价标准:可量化的硬性条件
关于本科背景和先修课
从大部分学校入读学生的教育背景分析以及招生要求来看,申请 EE 硕士项目的学生本科一般是 EE 相关专业,比如电气工程与自动化、测控仪器、光电工程、集成电路设计、机械电子工程、微机电系统工程、信息工程、通信工程、光电信息科学与工程、电磁场与无线技术、电子信息科学与技术等。
来源:西北大学
或者计算机相关专业例如计算机科学、计算机工程、或者其他理科专业如物理学、应用物理学、数学、应用数学等等。
如果其他专业的学生想申请 EE 专业,要具备数学、物理、计算机等基础背景,一般学校对先修课是没有明确的要求的,但一般需要修微积分、概率论与数理统计、线性代数、工程数学、物理学、计算机入门课、电子电路、信号处理等基础课程(如下图,可参考WUSTL的先修课建议)。
来源:华盛顿大学圣路易斯分校
GPA
GPA可以反映一个人的学习能力,但是仅仅是反映。所以,如果GPA高,那么可以成为亮点; 如果不高,也可以充分发掘其他能证明自己实力的领域(不过最好至少保持在3.0以上)。
我们可以参考上述的案例中的GPA,基本TOP30的GPA平均在3.6以上的,或者我们也可以参考自官网的数据:
来源:杜克大学官网
杜克大学过去10年EE录取的平均GPA都在3.6以上,以及加州伯克利最低要求是3.0,但是平均录取的也达3.7。
做一个总结,根据往年的申请成功案例来看,申请US NEWS TOP50的学校,GPA达到3.3+算是比较有竞争力;如果是TOP30的学校,GPA达到3.5+会比较好;如果要申请顶尖名校如斯坦福大学那么GPA要达到3.8+才算得上有竞争力。
GRE
有些学校没有最低要求,实际上随着申请的人数增加,录取的平均分数也就被抬得很高,对于这些学校,可以用科研背景来弥补G/T的不足。
当然也有些学校要求很严格,像加州理工大学、普度大学、康奈尔大学,会卡G/T分数,一定要有足够高的G/T成绩才有把握申请到。
There are no minimum test score requirements to apply for admission consideration. The average GRE quantitative scores for past entering classes, in recent years, rank around 91%(哥伦比亚大学)
这里,要特别提一下G/T的下限,其实这些下限都是人定的,不可能完全严格,很多学校是没有最低标准的,申请一定是一个综合评估的过程。
但是对于平均的录取数据确实会有一个范围,大部分学校会有一个比例,一般来说TOP30比较好的EE专业,数学部分(Quantitative)大于90%,语文(Verbal)大于70%。建议申请US NEWS TOP50学校的申请者GRE达到320+,顶尖名校GRE达到至少325+。
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对于2022年秋季的申请者来说有一个好消息是,大部分的学校基于疫情的影响,都免除了硕士和博士的GRE分数的提交。
来源:西北大学官网
TOEFL(IELTS)成绩
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
对于理工科类的硕士申请来说,语言成绩所占的录取权重是相对较轻的,一般达标即可,通常达标线在85-95分左右,具体以学校的官网要求为准,部分学校对于学生的小分是有要求的例如卡内基美隆大学(CMU)要求:
TOEFL Exam - A minimum overall score of 84 is required, with minimum sub-scores of IBT-R 22, IBT-L 22, IBT-S 18, and IBT-W 22 are required.
相对托福,美国大学对雅思成绩成绩要求比较高,一般要求7分以上,还是以CMU为例:
IELTS Exam - A minimum overall score of 7 on the IELTS is required, with minimum sub-scores of Reading-6.5, Listening-6.5, Speaking-6, and Writing-6.
2、非客观评价标准:软背景实力如何提高?
对于电气工程专业的申请,申请者的软件背景包括科研、计算机软实力、实习三方面。从重要程度来讲也是科研居首,其次是计算机软实力,最后是实习。
科研背景
科研经历非常重要,与申请电气工程专业比较匹配的科研课题包括: 能量存储材料及超级电容器、高频IC,电磁学、光学技术、高速通信等。
在这里强调一点,研究背景一定要匹配你在文书中对申请的阐述,虽然是录取后才选择研究的细分方向,但是在申请前学生应该对自己未来要从事某个方向有个规划,再去做相应的科研项目进行提高,这样才能言之有物,并使你具有“特点”,很多时候正是这个特点让你能脱颖而出。
因此我们在讨论“好申不好申”这个问题的前提是“匹不匹配”的问题,不要轻易尝试不太匹配的方向,除非你肯花功夫尽快熟悉并深入了解这个方向的工作。
【关于论文发表】
发表的文章能证明你对科研的了解和训练,当然具体用处还是要结合研究经历来讲。因为现在很多学生都是找教授或者师兄师姐挂几个名,没有实际经历。
所以,在文书中如何将这个优势发挥出来是关键。但是,如果能有特别出众的论文,比如发表在顶尖的国际会议、期刊上,对于提高申请的竞争力就十分有帮助了。对于电气工程研究生项目发表论文并不是必须的,科研经历本身是更重要的。
计算机软件等背景
计算机有很强的数据存储、计算和制图能力,所以现在在很多领域都用的比较多,尤其是工科的专业,或多或少都会要求学生掌握相关的计算机软件。
举几个EE领域中比较常见的软件,编程语言,数据库等例子:AutoCAD 制图软件、Protel 电子电气制图软件、Matlab电子仿真软件、SQL、PB、ORACLE等数据库、C/C++、VC、VB、DELPH等高级语言。
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当然学校不会在官网明确说明,需要学生掌握至少多少种软件或者语言,但是掌握以上的软件或者语言对你的申请还是有好处的,这些技能可以在你的简历、文书中得到体现。
实习经历
如果毕业后的目标是工业界,那么可以尽早为此准备,例如多参加实习。很多学生在学校里参加科研的机会比较少,那只能依靠实习经历给申请加分了,实习可以进一步补充申请者的实践操作能力和项目的兴趣程度。
目标申请专业相关的实习比如,西门子电所产品工程师助理实习、中科院自动化所控制与信息类实习、NIO蔚来设备运维实习(超充桩)等。
写在最后
提到人类文明,我们首先想到的往往是经济、文化、政治。但如果细看历史,就会发现,人类文明的发展史就是人类控制能量的演化历史。人类两种使用能量的方式,深刻地改变了我们的文明。这两种方式,一种是火,一种是电。
传统的电气工程以电路研究为主,而如今新兴的电气工程则涵盖了与电有关的一切,它与软件编程相结合,同时也和计算机科学,医学,材料学,数学等其他专业相交叉,覆盖了极多当今高精尖的领域,可以说只要人类对能量追求不停止,对电气工程领域的探索必将持续深入下去。
由于篇幅有限,可能有些细节未能悉数道来,你可以咨询我们的专家老师,或者看看你的问题是否有覆盖在下述常见问题库中。
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1. EE好就业吗?
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申请本身就是一场信息竞赛,是一个不断提高认知能力和知识储备的过程,ALPHA喜欢且享受和学员共同成长的过程,我们希望通过我们的努力减少大家研究生申请当中的信息不对称现象,和因为这种不对称信息造成的决策错误,帮助大家少走弯路,抓住更多的发展机会——这也是整个申研百科全书发起的初衷。
那么今天关于电气工程的分享就到这里。
*感谢范德堡大学电气工程硕士Steven对此篇文章的建议指导。
*部分图片来自网络侵删,本文系原创文章,欢迎转发至朋友圈,未经允许禁止转载。
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正文引用来源
1.万誉,马永红.美国电气工程研究生教育及启示[J].科技创新导报,2010(25):160.
2.孙国富.电气工程及其自动化:国民经济的“神经中枢”[J].考试与招生,2021(Z1):108-110.
3.部分数据来自各学校官方网站及职业中心发布的专业发展报告