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美国工程专业解析（一）
据2020美国门户开放报告(Open Doors)数据显示, 2019/2020学年，赴美留学生首选的8大专业分别是：工程21%、数学&计算机19%、商科16%、人文专业8%、生命科学8%、艺术类6%、健康保护3%以及传媒2%。学习工程领域的国际学生人数为220,542人，相比去年虽下降了4.4%，但仍居第一； 而中国学生，选择最多的领域依然是数学及计算机科学类， 占中国国际学生总人数的的21.2%。其次是工程科类，占比17.5%。而这几个专业的人数占比高居不下也迎合了全球高等教育的发展趋势。
STEM专业指的是由科学（S）Science、技术（T）Technology、工程（E）Engineer和数学（M）Mathematics 四大类学科的总称。其优势在于学生在毕业后可以申请OPT延期（36个月），拥有充足的时间和更多的机会申请工作签证和工作；另外，STEM专业在美国市场上覆盖的就业范围广，毕业生的需求量大，就业率高，薪酬也非常可观。
STEM专业之一的工程Engineer专业都有哪些呢？具体都学习什么内容？接下来我将分为两个系列进行分享。
一、计算机科学Computer Science&计算机软件工程Computer Software Engineering &计算机工程Computer Engineer
计算机科学是研究信息与计算的理论和应用的学科。包含多个分支，有高度抽象领域的，如计算复杂性理论；有强调实际应用，例如计算机图形学；有专注于如何实现计算，如编程语言理论；简单来说，即使用编程语言来解决计算问题，研究人机交互应用。目前美国大学，如 Carnegie Mellon, MIT, Stanford 等名校的计算机科学系已经把这个专业的领域分得很细，近几年很热门的领域有人工智能，云计算，计算机生物学、计算机理论等。
CSE是用工程化方法构建和维护有效的、实用的、高质量的软件学科。涉及到程序设计语言数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等。
CE是研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系，着重于硬件设计以及与软件和操作系统的设计和构建。如：多处理器光学互接网络通讯技术、实时嵌入式系统(多媒体数据流处理)、分布式数据与大规模存储系统，从而提高计算机可靠性与工作效率。
本科阶段主要学习有关电脑系统、人工智能、数据库、图形学、机器人学、计算机生物学、计算机语言以及多媒体技术。
CS&CSE专业研究&主修课程
计算机硬件：数据结构与算法、计算机架构
计算机基础架构：操作系统、编译器构建
软件开发：高级编程、操作系统、数据库管理系统、
计算机理论：密码学、算法、编程语言
智能系统：自主机器人设计、人工智能
网络技术与应用：AVA实用编程、计算机安全
CE研究方向&主修课程
计算机架构：数据结构与算法、计算机架构
数字信号与系统：概率方法、数字信号处理
计算机辅助设计：逻辑电路综合与优化
嵌入式系统：嵌入式系统设计
基于计算机的控制系统：控制系统分析与设计
机器人与计算机视觉：计算机视觉、自主机器人
VLSI系统（芯片设计）：数字集成电路、半导体器件
就业前景：
市场需求量中等,其中90%在谷歌、苹果、思科、微软、IBM等成为技术工程师，系统开发工程师、数据库管理等
二、数据科学Data Science
数据科学（DS）是涉及统计、数据分析及其相关方法的科学，融合了计算机科学和统计学中的技术（例如机器学习，人工智能，模式识别，统计学习，概率模型和可视化）来管理、分析和解释数据，即“理解和分析实际现象”。
本科课程是工程学院的EECS部门和LSA学院的统计系之间的联合课程。
应用研究
生物科学：通过生物信息学、生物统计学和计算生物学帮助理解自然秩序；研究蛋白质化学、基因组学，系统生物学，生物工程和环境科学。
工商业：开发用于数据收集，区分个性化技术及智能系统，为公司提供生产策略和重要技术支持。
精准医疗：收集和分析有关个人，人群和环境的数据，用于为患者开发有针对性的智能护理方案。
运输：开发更智能的运输系统，为建更有效的可持续发展方案提供依据。
主修课程
概率论，算法、计算机系统、统计推断和建模。
就业：
亚马逊、苹果、彭博、思科、Facebook、甲骨文、IBM、摩根、谷歌。
职位：
数据科学家，软件工程师，软件开发人员，统计学家，数字分析顾问，质量分析师
三、电气工程Electrical Engineering
电气工程学是以电子学、电磁学等物理学分支为基础，涵盖电子学、电子计算机、电力工程、电信、控制工程、信号处理等子领域的一门工程学。
电机工程在美国工程类中是最大的领域，影响着其他工程行业的发展，涉及巨大的研发经费、市场利润，其中包括耗资巨大的国防预算，如航空、航天电子产品的生产和研究。电子工程专业极具挑战性又是发展最快的一门专业。
基础学科：数学、物理、计算机；逻辑思维、创造性思维，研究精神。
就业：
市场需求量巨大，是工程类专业中需求量排名第2位的专业。苹果、微软、亚马逊、AMD、思科、福特汽车等；70%以上毕业后在公司工作，其中的60%左右的学生从事电机电子和计算机工程师的专业工作，其他的从事管理、市场与销售、计算机编程等工作。
四、机械工程Mechanical Engineering
机械工程是一门利用物理定律为机械系统做分析、制造、及维修的工程学科。以有关的自然学科和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科，培养学生设计、开发、测试和生产各种机械零部件和设备的能力。既有动力设备，如内燃机、蒸汽机、汽油发动机、飞机和火箭的发动机等；也有电动设备，如冷冻和空调制冷设备、电动工具、机器、机器人等。
研究领域：
能源：先进的能源解决方案、工程科学、自然资源与环境
设计：制造设计、前端设计、分析产品设计、可持续设计与制造、
制造业
必修课程：
热力学
流体力学
动力学
计算机建模
工程图学
材料与固体力学
就业：能源部、福特汽车、通用航空、苹果、谷歌、宇航局、波士顿科学等
五、工业工程 Industrial Engineering
工业工程是研究如何将人力资源与生产资源结合，研究如何提高任何形式的企业、机构、团体、组织的质量和生产率的学科。
研究领域
运营研究（operations research）
系统工程（systems engineering）
制造工程（manufacturing engineering）
生产工程（production engineering）
管理科学（management science）
管理工程（management engineering）
金融工程（financial engineering）
人机工程学或人因工程（ergonomics or human factors engineering）
以及安全工程（safety engineering）
必修学科
生产计划与控制、工程经济学、运筹学、系统，功效学等
就业：制造业、银行、医院、建筑业、农业管理、政府部门都可广泛应用
六、石油工程 Petroleum Engineering
石油工程是研究油气资源开发和利用的学科，研究如何将油气资源从地壳中经济合理又安全高效地开采出来并进行有效利用。主要是针对油气田的工程建设，例如油气钻井工程、采油工程、油藏工程等等，它的直接目标是以最小的代价最大限度地开采地下油气资源，为国民经济服务。主要学习如何寻找新的石油以及开采新油井，评估开采项目的价格效率比。所以申请该专业对学生的物理，数学，化学和计算机成绩有较高要求。
基础学科：化学、数学、物理、计算机；野外生活和工作能力
就业：
美国减少在本国开采石油，该专业就业市场受到冲击。但该专业的毕业生人数比较少，市场竞争也趋于缓和。但同时由于该专业毕业生较少，就业市场竞争不太激烈。在本科毕业生中，石油和煤业工作者待遇极佳
七、Environmental Engineering环境工程
Environmental Engineering环境工程工程学分支机构，处理人类活动对环境的影响以及可持续工程解决方案的设计，为人类造福，为人们提供安全的水，空气和土地。
目前，美国各大高校的环境工程专业主要包括以下两种类型：设有独立的土木与环境工程学院，如乔治亚理工学院和普渡大学；在工程学院下设置土木与环境工程系，如加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学香槟分校和麻省理工学院等。
研究领域：
环境化学、城市与区域污染控制、水污染控制与环境生物技术、环境生态学等
基础课程：化学、数学、生物化学、物理化学、有机化学、高等数学、工程力学等
就业前景
通用汽车、雅各布、工程集团、国家海洋和大气管理局（NOAA）等
八、Civil Engineering土木工程
Civil Engineering土木工程专业关注人类在生活建造活动中与周围环境的相互联系的方式，土木工程师将土木工程、结构工程、环境工程、运输工程和建筑工程的原理应用于各种规模和建设水平的住宅、商业、工业和公共工程项目中。主要培养目标是从事高速公路、建筑、桥梁、隧道、机场、供排水系统、海洋钻井平台等工程设计的工程师。主要是与社会、经济、环境有关的重大工程建设项目。
研究领域：
结构工程
运输工程
岩土工程
施工管理
基础学科
化学、物理、地理、生物、工程科学、工程设计、人力和社会资源等。
就业行业
市场需求量中等，主要是进入工业界或政府部门，成为工程师或管理人员。
九、Biomedical/Medical Engineering生物&生物医学工程
生物工程是涉及医疗，制药，食品，农业，环保，轻工等有关人类衣食住行各个行业的新型工程领域，是运用生物学，化学和工程学等学科相结合的方法，利用生物体生产人类需要的产品，改造生态系统和环境的应用技术体系。
生物医学工程专业是综合医学、生命科学和生物学的理论和方法而发展起来的前沿交叉学科，基本任务是运用生物学及工程技术手段研究和解决生命科学，特别是医学中的有关问题。
生物工程包含了生物医药工程专业，同时在大多数美国大学的专业设置中生物工程和生物医学工程是放在一起的。
约翰霍普金斯大学的生物工程专业在US News上排名第一，同时属于学校的医学院和工程学院。研究领域包括 生物医学成像，计算基因组学，计算医学，数据密集型医学科学，基因表观组工程学，神经工程学，再生和免疫工程学，系统生物学。
行业与职业
生物医学工程：
生物工程：
基因工程
生物反应器工程，生物技术制药，
医用生物工程和生物工程管理
从事医药和医疗器械和设备的研制生产、医院诊所、政府机关、独立咨询工作。
十、航空航天工程 Aerospace, Aeronautical and Astronomical Engineering
航空、航天工程属于敏感专业，涉及航空航天器以及相关设备，如导航设备与控制，仪表、通讯设备的设计、开发、测试、生产以及相关新技术的开发，等等。学习的主要课程有航天工程、流体动力学、热动力学、材料力学、飞行器机械、航空控制系统工程，空间科学与系统，等等。
基础知识
数学、物理、计算机；创造性思维。
就业：
市场需求量中等，主要职业是航空航天设计工程师。平均薪水远远高于其他工程专业毕业生的水平；大学学习期间和毕业后到美国军工、国防和政府部门实习、就业较为麻烦，被美国政府或相关的国防部门录用后，仍然还要定期接受“安检”。
十一、建筑、环境设计 Architecture and Environmental Design
建筑专业是工程和管理学的结合，培养学生将客户的设想和要求转变为具体的细节，并且通过多种环节和过程完成工作的能力。建筑专业不仅涉及建筑物的外形、内部结构、使用材料等建筑物的整体和细节的设计，也包括建筑物周边环境的景观设计等。这是一个公认的、入学门槛较高的专业，一般申请者需要作品集。
基础课程和能力
数学、物理、美术、人文、计算机、财政；艺术想像力、创造性思维、形象思维，人际交流、组织管理能力，合作精神，书面和口头交流能力。
就业
就业市场十分有限，不少毕业生自行开业寻找客户，较容易以最低的成本进行运作。主要职业为建筑师、企业管理人员。建筑不同于土木工程和土木建筑工程，建筑师主要是考虑建筑体的功能、外观、结构，而土木建筑师和土木工程师要考虑使用何种钢筋、几号水泥等结构力学方面的问题。建筑师一般要与土木工程师和建造工程师合作完成工程项目。
十二、Chemical& Materials Engineering化学&材料工程
Chemical Engineering化学工程专业应用自然科学，数学以及有时进行编码的方法，以开发经济高效且环保的方法来开发可以改善世界的材料和能源。
化工是化学与工程两种知识结合的专业，以培养化工工程师为目标。传统的化工产品有纸张、肥料、化纤、塑料、石油等。学生具备逻辑思维、分析能力、实验能力
化学工程研究方向：
生物制药工程
能源系统工程
开发可靠的可持续能源
石油、天然气勘探
电气工程
基础课程
化学、数学、物理、固体力学、生物等
材料科学研究方向：
金属和结构材料、高分子生物材料、电子&纳米&量子材料、计算材料科学、电子、光学、磁性材料、生物材料、纳米材料、复合材料等
行业
学术教育、生物医学产业、生物技术产业、航天、能源、电子和计算机、制造业等
就业
市场需求很大，化工在全美工程类专业中需求量排第3位，也是工程类专业中收入很高的专业。
以上给大家介绍了13个工程专业学习内容、就业等信息，我们申请美国大学的工程专业，录取要求是什么，又如何规划呢？通常情况下，申请美国大学核心因素可以总结为以下几点
1、GPA，即学生9-12年级在校成绩；
2、标化成绩：TOEFL、SAT/ACT、SAT2、AP
3、学校：学校与学生的匹配度、地理位置和优势学科等
4、专业：与学生知识结构和未来研究方向和就业
5、文书：包括个人陈述、个人简历以及各个学校主文书和附表文书，比如：Evaluate a significant experience, achievement, risk you have taken, or ethical dilemma you have faced and its impact on you；Describe three experiences and/or activities that have helped develop your passion for a possible career in a STEM field等等
6、面试：校友或第三方面试
7、软实力：通常包括四个方面：学术方向：学术方向、论文发表、参与研究课题、学分课程等；兴趣特长，如艺术体育小语种或者特殊爱好；领导力，如沟通、组织和解决问题能力；社会责任：如关注特殊人群、社会问题和自然环境等
以美国前30大学为例，要求：
1、标化成绩
TOEFL 115+；SAT 1550+,SAT2两门满分
GPA 国际部、美高3.9＋；普高93%+
AP 3-5门 5分；数学物理等
2、Summer School (具备2个)
SSP、ESAY、数学营、学分课程、科研
3、国际竞赛（3个）
数学竞赛、物理碗、FRC/FTC等
4、课外活动(3-5个)
社团、公益、新科技、专利、机器人等
| 理工
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竞赛：AMC、物理碗、FRC竞赛营、VEX机器人世界锦标赛、IGEM国际基因工程机器大赛、USABO生物竞赛等
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| AI HUB STEM：学术科研计划——计算机图形学、编程与分析、人工智能等相关课题
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| 科研训练营：机械结构设计、大数据技术、材料化学、机械结构、天体物理、、生物医学等相关课题
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| 海外名校导师远程：计算机图形图像处理、机器学习在计算机网络中的应用等
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