2019美本留学：四大热门工程专业解析

新一轮的申请季即将开启，准备申请美国本科的小伙伴，确定好专业了吗？一直以来，商科和工科都是很热门的专业，今天小编就给大家介绍四大最热门的工程专业以及申请工程类专业需要注意的事项。 一、工程类专业细分

工程类专业在美国大学里面是一个非常大的专业类别，属于工程学院。举个例子，在UIUC（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）的工程学院里，有十四个专业供本科生选择。在普渡大学的工程学院里面，有十八个工程专业，具体的工程类专业细分如下图。

二、四大热门专业

1、机械工程

机械工程（Mechanical Engineering）是工程领域最古老的学科之一，它的核心内容是利用工程、微积分、物理等方面的知识，对机械系统进行设置、分析、制造和维护。机械工程主要包括四大类：能源类、制造类、材料类和控制类。

（1） 能源类

能源类的主要研究内容包括太阳能、风能、流体动力、地热、生物能量等可再生能源之间的转化，也包括石油、天然气、煤等不可再生能源之间的转化。能源类主要包括能源、摩擦、燃烧、流体四个方向。

能源方向主要研究风能、水能、太阳能等清洁能源的开发，以及能量转换设备的设置和制造。流体方向主要在航空航天领域和能量转换领域进行研究，斯坦福大学、康奈尔大学、加州理工大学、加州大学伯克利分校在流体方向的研究都非常厉害。

（2）制造类

制造类主要分为设计和制造两个方向。

设计方向的主要研究机械设计、产品设计、设计方法学以及计算机辅导设计等。机械工程的设计方向在课程设置上与工业设计有一些交叉，但是工业设计更偏向于艺术，机械工程的设计方向更看重可行性。举个例子，设计一款手机壳，工业设计的重点会偏向于如何设计得更加美观，机械工程的设计方向更看重手机壳材料的选择、手机壳的耐用度等。

制造方向的研究内容包括计算机辅助制造、制造系统、纳米制造等。美国的大部分学校都将设计和制造结合在一起，很少有学校把制造作为一个单独的学科，例如非常热门的理工学校——乔治亚理工学院，就把制造单独作为一个学科，密歇根大学安娜堡分校将设计和制造作为了两个学科。

（3）材料类

材料类主要涉及机械领域里面的纳米、微米材料聚合工程、生物机械等。

在纳米、微米机械材料里面，纳米技术作为一门比较新兴的技术，与机械领域在材料和固体力学、材料机械特性等领域是互有交叉的，为机械领域提供了一个全新的材料选择的可能，所以之后的发展是非常的可观的，我也经常给我的学生推荐。而生物机械是典型的一个新兴学科，和传统的基础学科相结合产生的一个专业方向。它主要研究的内容集中在生物机械、生物材料与设备、生物医学机械工程、神经工程学等生物学的领域，因此这个专业在录取时会非常青睐有生物学背景的学生。

（4）控制类

控制类包括计算机辅助工程、系统与自动控制、微电子系统声学、激光技术、光电测量、声音动力学、公路噪音控制、震动等方向。

机械工程专业本科阶段的课程主要包括微积分、积分方程、线性代数、静力学、动力学、材料与固体力学强度、热力学、热传学、能量转换、空气调节学、流体力学、流体动力学、制造工程、机电与机器人、震动控制理论以及控制工程、计算机辅助设计与制造等。从课程设置上可以看出，机械工程的四大类方向其实是密切相关的。

以美国的就业情况来看，机械专业的学生就业范围较广，就业机会也比较多。新兴的半导体产业和消费电子产业，如苹果、谷歌、亚马逊等公司，都提供大量的岗位，很多能源类的企业，比如采矿、石油等公司，也有很多就业机会。

机械工程专业排名前十的大学为：麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、加州理工大学、密歇根大学安娜堡分校、乔治亚理工学院、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、卡耐基梅隆大学、康奈尔大学、普渡大学。

2、土木工程

土木工程在美国是一个比较传统的专业，涉及城市和社区规划、设计、建筑运作等。土木工程领域的工程师需要解决环境污染、交通、饮水、能源、城市规划、社区规划等方面的问题，所以土木工程对于申请人的要求比较高。土木工程专业可以分为结构力学、环境、岩土工程、水资源、交通、建筑以及城市规划七个方向。

（1） 结构力学

这个方向主要通过结构设计解决地震、风等给建筑物造成的影响。例如在建一座很高的大楼的时候，要测量这座大楼的抗震等级、抗风等级等。学校一般会有桥梁、海上建筑物、观测台等项目供学生参与，在学校里，学生能够学到钢筋、混凝土、木材、塑料等建筑材料方面的知识。

（2） 环境

这个方向主要通过物理、化学和生物的方法，解决环境污染、开放水资源、处理废弃物、清理有毒物等问题。

（3）岩土工程  

土木工程的各个领域都必须掌握岩土工程方面的知识。这个方向主要研究对建筑结构有影响的土壤，在这个基础之上，对建筑的稳定性、抗震能力进行评估。

（4）水资源

水资源方向主要对水的质量、流量进行研究，并提供合理的解决方案。比如如何防止洪灾，如何解决城市供水问题、灌溉问题、污水处理问题等。

 （5）交通

交通方向主要的研究内容是设计、建造、维护各种交通设施，例如公路、铁路、机场、港口等，从而改善交通情况。

 （6）建筑

建筑方向主要把设计方案转为现实的建筑物，学生不仅要掌握建筑方法和设备，还要学习建设过程中涉及到的规划、管理、财务等方面的知识。

（7）城市规划

城市规划通过分析各种信息，对于城市不同功能的区域进行合理的设计，例如对城市休闲区、工业区、住宅区的分布进行宏观的规划设计。

在本科阶段，土木工程的课程包括微积分、线性代数、电磁学、力学、机械学、工程设计、光学、热力学、结构分析、岩土工程、水资源工程、结构设计、材料工程等。

工程技术方向的学生可以担任建筑工程师、结构工程师、技术经理或者项目经理等，设计规划方向的学生可以担任项目设计师、结构审核、城市规划师、预算工程师等。

加州大学伯克利分校的土木工程专业连续五年排在前三名，所以加州大学伯克利分校的土木工程非常有竞争力。德州大学奥斯汀分校和弗吉尼亚理工大学的土木工程专业也非常好，想要申请土木工程专业的同学，可以对这两所学校进行调研，看看有没有适合自己的方向。

3、电子工程

电子工程专业可以分为电路、软件和硬件、通信和网络、光学、交通、信息处理和优化六个方向。

（1）电路

电路专业是一个比较难就业的类别，因为它没有软件更新那么快，所以工作需求量并不是特别大。例如，通用、英特尔这些做芯片的公司，会招电路方面的人才，但是对于企业来说，对电路方面人才需求没有CS那么大。所以，以后找工作相对来说，会稍微难找一点。

（2）软件和硬件

这里的硬件指的是电脑里面的硬件，也就是电脑里面最基本的一个结构。这个方向比较偏向于计算机科学，这也就是为什么学电子工程的学生以后可以转到计算机科学，或是能找到一份CS相关的工作。很多时候，是因为这两个专业在本科阶段的课程设置，有很多一致的地方的，都是从最基本的编程语言开始。

就业方向是非常可观的，在美国有Facebook、谷歌、苹果这些大公司，而国内也有阿里巴巴、腾讯、百度。当然还有很多新兴的创业公司，他们都是对这一方面的人才需求量很大。

（3）通讯和网络

比如说Wifi、中国移动的网络，都是要涉及到这一方面的电子工程师来帮他们去架构。

（4）光学和纯物理方向

例如半导体、镭射。这一个方向，其实要更加的专业，现在做纯物理或做材料的人才已经很少了，基本上都是会选择跟材料工程相关的方向。

（5）信号处理和优化

在这一类别之下，仅次于计算机科学最好找工作的方向。在学习的过程中，会学到非常多的计算机编程语言，不仅可以拥有图像处理的专业知识，还能去提高自己的编程能力。其中，现在比较火的信号处理，让电视的画面清晰度更高，这些都是属于信号处理的一些范畴。

优化是现在比较热门的专业，它可以将纯粹的科技和商业结合。举个例子，像以前在搜索的时候，只能通过文字去搜索。比如我们想要在百度上面搜索留学，需要输入留学关键字。但现在很多的搜索引擎，可以通过上传图片，在图片库里进行搜索。这就是我们说的电子工程信号处理和优化方向，所涉及到的一些专业才能。

在本科领域的课程设置，包括工程代数、机械学、数字逻辑、C语言、高阶线性代数以及复杂变量、电子学、半导体电子、电子电路计算机系统工程、数字信号处理等。

电子工程专业排名前十的大学分别是：麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、乔治亚理工学院、密歇根大学安娜堡分校、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、加州理工大学、普渡大学、康奈尔大学、卡耐基梅隆大学。

4、计算机科学

计算机科学简称为CS，通常是被形容对创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机科学包括很多的分支领域，有强调特定结果的计算，比如计算机图形学。也有一些是探讨计算问题的性质，比如计算复杂性理论。还有一些领域，是专注于怎么样实现计算，比如编程语言理论，是研究描述计算的方法。

美国的计算机科学专业主要有以下九个类别：

（1）人工智能

人工智能作为当前计算机科学专业下，最热门、最有发展前景的一个研究分方向。更多是强调数据的表述和算法方面的知识。

（2）生物信息学

这个方向要求学生同时拥有计算机方面的背景和生物学背景。在招收国际学生的时候，真正达到这些要求的学生很少。如果学生具有非常出色的硬件条件，以及有一定的科研经历，在申请的时候会更加有竞争力。

（3）计算机硬件系统及结构

在这个方向之上，主要从事计算机硬件芯片，例如CPU的结构设计，内部结构逻辑门的电子开关等。

（4）人机交互

需要掌握计算机制图、计算机成像等基本的工具和原理。人机交互技术的申请热度，随着业界的关注度提升而逐渐升温，但是这个方向对于申请人的背景要求是非常高的。

作为本科申请人，如果想要申请这个专业，学校一般会要求在过往的学习或校内外活动中有涉及，不然申请这个方向会非常难。

（5）多媒体技术和网络技术

申请这个专业的学生并不需要有很多的专业基础，但因此这个专业的竞争也会激烈一些。

（6）信息技术与安全

目前在美国国内，属于非常热门的一个方向，由于美国对于信息安全的敏感度较高，所以对这方面的需求也越来越多。很多大公司，对于信息安全都有非常大的发展规划。在这一个方向下，还有信息系统、信息安全、技术信息恢、数据这些领域未来都会涉及。

（7）软件工程及编程语言

这个方向是很多学生特别热衷去学习，所以录取的名额相对比较多。

（8）语言语音识别

大家可以想象一下，我们目前用的苹果手机自带的语音识别系统Siri，就是这个专业的工程师设计的。同样，申请这一类别的专业，对于学生基础学科以及专业背景的要求非常强。

（9）信息系统管理

会涉及到比较多的管理科目，所以很多学校跟管理学院在一起学习。但是在CS之下，它仍然是一个以技术为主，管理为辅的专业。

计算机科学的本科课程设置，包括高等数学、线性代数、概率统计、离散数学、软件技术基础、计算机组成原理、电路电子技术、编程语言、操作系统、数据库原理、软件工程系统开发工具等，跟前面提到的各个类别也是相关的。

这个专业在国内外的就业市场都非常广，像开发工程师这个专业的主要就业方向，这个岗位主要涉及软件的开发，也就是进行编码的工作。另外，还可以从事软件测试或者软件质量的检测，还有就是数据库或者网络管理员的工作，总之，就业方面是很大有前景的。

计算机科学专业前十的学校包括：麻省理工学院、加州大学伯克利分校、斯坦福大学、卡耐基梅隆大学、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、乔治亚理工学院、密歇根大学安娜堡分校、德州大学奥斯汀分校、康奈尔大学、加州理工大学。

三、工程类专业申请注意事项

工程类专业的申请，较于其他类别的专业，对申请人的要求非常高，申请人在学术上面要非常出色，而且，几乎所有工程类专业都要求申请人有相关专业背景。

如果申请人没有相关的背景，申请工程专业是非常难的。在学校所选择的科目是否有工程相关基础课程，或者在校外活动中是否有做过相关的实习等，这些都是大学非常看重的。

一般建议申请工程专业的学生，在选择课程时，数学类应该学习微积分、线性代数这些科目，基础自然科学像物理、生物、化学也应该必选。除此之外，计算机相关的选修课程也应该涉及。尤其是读国际课程，A-level、IB、AP课程的学生更应该选择计算机、编程这类课程。这样才能让美国的学校看到你有一定的基础的知识，在申请的时候会更有机会被录取。

在SAT 2的选择上，建议学生选择数学、物理、化学这些科目，在AP课程中可以选择AP计算机科学这样的科目。

相关的专业活动也非常重要。不管是俱乐部还是相关的比赛，都可以参加。除此之外，学校也很看重学生有没有做过个人项目，这些相关的专业活动都会让你在申请工程专业的时候更有竞争力。

申请的时候要考虑学校之间的差异，把工程专业比较好的学校进行分类。

第一类学校是综合排名非常好，并且工程专业非常出色的顶级院校，例如麻省理工学院、斯坦福大学、康奈尔大学、加州理工大学、加州大学伯克利分校、卡耐基梅隆大学，这些是属于我认为的一类学校。

第二类学校是综合排名稍微差一点，但是非常有特色的工程学院，例如伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、普渡大学、威斯康辛大学麦迪逊分校、德州大学奥斯汀分校等。

第三类学校是专门的工程专业学院，如罗斯霍曼理工学院。

在这三大类学校里面，标化要求最高的是第一类学校。基本上申请人SAT成绩要超过1530分以上。SAT 2科目考试也应该是三门满分。而二类的学校，相对来说，像UIUC、普渡大学，如果SAT分数在1450分以上，就有机会被这些学校的工程学院录取。而三类学校对学生标化要求没有特别高，如果分数不是特别理想，但是又想学工程的学生可以考虑一下。

在专业设置上，一类和二类的学校属于综合性大学，在院系设置以及课程的选择上比专业的工程学院多。但专业的工程学院像罗斯霍曼理工学院，这些学校能够学得更深入一些，学院本身就是为理工科而存在的，所以在深入学习上比综合性大学的工程专业更加细致一些。

在学术资源上，相对来说，一类、二类、三类学校之间的差别不会特别大。在三类大学，有更多更丰富的工程类专业的学术资源，但如果以后还会去发展工科类以外的学习，可以考虑一类二类学校。因为综合性大学除了有工程学院，还会有其他的学院，如果想选择其他课程学习，在一类、二类的学校里面会更多选择。

对于学校的选择，建议大家，如果你已经确定以后会在工程领域工作或发展，那去一所专门的理工学院是可以的，在专门的理工学院，你能够学到更加深入的工程知识。但是如果你觉得以后想法会发生一些变化，建议大家选择综合性大学的工程学院，这样以后如果考虑换方向，或者换学习的领域的话，综合大性学里面能够有更多的选择。

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