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善单琦(高端项目组)组长

美国留学理工科专业万金油-机械工程
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   什么是机械工程?

  机械工程(Mechanical EngineeringME)通过利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修。机械工程的发展史可以追溯到几千年之前,如今机械工程学的知识可应用于汽车、飞机、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。除了自身研究领域之外,机械工程专业还与航空航天工程、冶金工程、土木工程、电气工程、制造工程、化学工程、工业工程、以及其他工程学科交叉重叠。机械工程师也可以在生物医学工程领域进行工作,特别是生物力学、生物机械学、生物技术和生物系统建模等领域。    

   

  机械工程有哪些分支?

  1. 能源类

  能源大类,主要涉及的学科有:能量、摩擦、燃烧、流体这几大类。

  能量的主要研究方向:能量及流体,主要包括风能、水能的能量转换,能量系统及热力学,能量应用,能量及环境,热物理学,太阳能,清洁能源等。

  摩擦的主要研究方向:摩擦时能量的转换,同热物理学结合非常紧密,并同新型材料的研究开发结合,对某些材料的相关摩擦性能进行研究。

  流体的主要研究方向:主要针对两大主要方向:航空航天领域和能量领域。

  燃烧的主要研究方向:燃烧,燃烧及推进,燃烧及能量,燃烧及热传递,涡轮机推进等。


  2. 材料类

  材料大类热门的主要分三个方向,纳米微米材料、聚合工程和生物机械。此三类都是相对新兴的学科。

  第一类纳米微米技术的发展为机械领域提供了一个新的可能,其中就与固体力学和机械特性等领域有所交叉(高级材料学,材料及固体力学,材料及机械系统,材料加工等),发展前景十分可观。

  第二类就是聚合类工程的研究方向,主要通过高分子聚合技术与机械的结合,为机械领域研发新型材料和产品应用。

  第三类是生物机械,这个方向将新型与传统结合的十分巧妙,在生物力学生物材料与设备,生物传感器,生物医学和人造心脏等领域均有发展空间。


  3.制造类

  制造类主要包含设计与制造两个大方向,在申请时有的工学院会将这两个方向进行拆分,也有一些会进行合并。

  制造方向主要研究计算机辅助制造、自动化、设备运转技术、以及制造系统。 这个方向与国内大学的课程有一个紧密连接,所以也使国内本科的同学大多数倾向选制造类作为研究生攻读的方向。

  设计类则是包含机械设计、产品设计、计算机辅助设计、生物医疗器械设计等领域 。这个方向未来会涉及到与其他领域设计师共同工作,从不同方面出发设计产品。


  4. 控制类

  控制类主要分为计算机辅助工程、系统与自动控制和微电子系统。

  第一类的计算机辅助工程与计算机工程和电子工程有很大面积的交叉,会涉及到力学建模、数学计算建模、数字模拟、计算工程与信息技术和计算机辅助工程等,从而将工程生产的各个环节组织起来,进行有关的信息集成。这个方向可应用的领域十分广泛,比如电子、造船、航天、建筑、汽车等。

  第二类则是系统与自动控制。系统与自动控制比起新兴学科有更多的选择范围,比如动力学系统及控制、系统识别、智能交通系统、机械人机自助系统、自动巡航系统等。此类专业比起计算机辅助工程,更加偏向电子工程方向,由于国内申请者对于该专业的热爱,导致系统与自动控制成为了机械工程中最难申请的一个方向。

  第三类的微电子系统则是一个多学科交叉的领域,需要机械理论知识、流体、力学、纳米等多方面知识或背景。微电子系统是可以用于纳米制造、微机械与纳机械装置、超声微喷流、微流体、纳米摩擦学等多种领域。

  机械工程除了以上这四大类热门方向外,还有一些新兴的小方向,如研究激光技术、三维视觉、光通信和光数据储存等等的光学方向,以及研究声音动力学和公路噪音控制的声学方向。

   

  机械工程学位设置?

  机械工程申请要求?

  1、专业背景

  申请人本科背景最好是机械工程,或者物理、电气工程等其他相关工程类及基础科学类专业。


  2、先修课要求

  基础数理类

  包括但不限于:微积分,线性代数,概率论与数理统计,大学物理,大学化学等


  基础工具类

  包括但不限于:计算机辅助技术,机械制图,编程语言等


  电学及电磁学

  包括但不限于:电路基础,数字电路与模拟电路,电磁场与电磁波,数据库基础等


  机械工程本科核心课

  包括但不限于:固体力学动力学流体力学热动力学热传导材料科学控制理论设计与制造等


  3、科研背景要求

  科研竞赛:校内外科研及竞赛,学校科创或实验室项目,校级学科竞赛,国家级学科竞赛

  海外交流:海外科研及夏校,海外实验室助研,国外大学暑期课程,学校交换经历

  会议论文:学术会议,发表论文;参与学术会议,撰写成体系科研报告,发表论文

  实习实践:专业相关公司或工厂实习,参与专业兴趣小组,发明及专利,实验室助教经历

   

  机械工程专业推荐院校项目:

  1、斯坦福大学

  项目特点:斯坦福的机械工程专业常年位于美国国内排行的头把交椅,旨在为机械领域培养想进入该行业工作的人才,比起其他学校的学术氛围,更偏向于帮助学生走入职场。其中有一门课程Design Methodology,是斯坦福大学联合周边各大企业合作开展的,学生会承接企业的更重项目,完全自由自主地区完成。甚至有一些学生在项目中表现优异,各大企业在其毕业前就会抛出工作邀约的橄榄枝。

  研究领域:斯坦福要求学生选择一个领域深入研究(Depth),同时在其他领域选择两门课程(Breadth,总共有14个领域可供选择。

  自动控制 Automatic Controls

  生物医药工程 Biomechanical Engineering

  设计方法论Design Methodology

  流体力学 Fluid Mechanics

  能源系统Energy Systems

  传播热量Heat Transfer

  微机电系统 MEMS

  机器人与运动学Robotics and Kinematics


  2、麻省理工学院

  MIT的机械工程学院下设9个学位,主要的研究方向大概是:ModelingExperimentation & Computation、 Product RealizationControls、 Robotics & Instrumentation 和 Energy Science & Engineering等。尽管MIT每年的招生规模不大,但根据往年的录取情况来看,MITME专业的MSMEng还是喜欢招中国人的。

  申请背景:要求申请人在本科阶段至少有一门ME核心课程(如固体力学、动力学、流体力学、热力学、传热、材料、控制、设计和制造),并熟悉基本的电路和电磁场理论


  3、密歇根大学安娜堡分校

  项目特点:密歇根大学安娜堡分校的机械工程系在200年的建校历史中存在了150年,其研究生项目的排名常年保持在TOP5,其机械工程专业拥有世界级的教学与设备资源。并且,密歇根大学安娜堡分校的机械工程系秉承着人性化的教学方式,为学生的选课提供了很大的灵活度,如果你对纯理论课和team project之外的科研很感兴趣的话,还可以选择一到两门individual research project的课程,甚至可以完成一个thesis,体验一下PhD的感觉。

  研究领域:

  密歇根大学安娜堡分校为机械工程专业开车13个研究领域,其中热门的有:

  生物力学与生物系统Biomechanics& Bio-systems

  工业设计Design

  力学与材料Mechanics & Materials

  /纳米工程Micro/Nano Engineering

  流动性/汽车与运输Mobility/Automotive, &Transportation

  多尺度计算工程Multi-scale Computation


  机械工程专业就业方向?

  ——国内就业

  行业选择

  行业选择宽泛,包括机械设计与制造、设备维护、工艺设计、高智能设备控制、技术管理、机电产品销售和服务、生产管理等。

  地域分布

  就业分布最多的5个省市分别为北京、上海、浙江、辽宁和山东。

  收入范畴

  以上海为例,毕业生起薪在月薪6000元至20000元之间。

  

  ——美国就业

  行业选择

  本科以上最常见就业职位为机械工程师(Mechanical Engineer),工作内容涉及机械和能源工具设备的设计、改进、制造、测试等等。

  行业领域可涉及航空航天、汽车制造、建筑、生物医药、地信测绘、化学工程、土木工程、电子计算机、环境工程、材料科学、石油工程、海洋工程、工程管理等。

  对于中国学生而言,ME毕业生在五大湖区的就业相对较好。因为湖区附近汽车工业发达,而这也是中国学生比较喜欢选择的专业方向。另外,湖区附近的大学包括UMich-Ann ArborUW-MadisonUIUCOhio State等,在汽车相关领域的实力都比较强劲。

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