一、 EE到底學什么？

我們現在提到的電氣/電子工程(EE) 所指的是一個寬泛的工程領域。除了傳統的電子電路、通訊等方面，還包括涉及到強電的產生、傳輸等方面的電氣工程領域。因此，從研究方向上，國內經常把EE分為兩大方向：電機工程（Electrical Engineering，亦可翻譯為電氣工程）與電子工程（Electronics Engineering）。

 

1. 

電機工程是指涉及到高電壓、大電流、大功率的電氣系統（如電能傳輸、電能變換、發電機及電動機），著重于研究電能的產生、傳輸、分配、使用，俗稱“強電”；

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電子工程則是指處理小信號的電子系統（如計算機和集成電路）著重于研究利用電子信號進行信息的傳輸，俗稱“弱電”。

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然而隨著信息技術的迅速發展，EE與其他學科的交叉領域拓寬，電子工程涵蓋了更多其他專業的工程行為。傳統的國內教授則認為EE 應該是以System為主要核心，主要原因就在于沒有那么多科研的經費投到Device及Material層面去研究，認為這些方面的研究不能直接產生經濟效益；而System 層面的研究得到的回報比較迅速。而美國的EE的Faculty認為EE應該是以Device為核心，向上向下分別延伸，分別稱為System和Material。換句話說：EE就應該是以物理層面為主要的，因此國內傳統意義上認為的Communication, Signal Processing等熱門方向在北美EE學術界并不是主流。

 

總的來說，EE專業在北美可以歸納為以下這些方向：

 

1. 微電子（Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) or NEME，BioMEMS，BioNEMS）：主要是研究電子或離子在半導體材料中的運動規律及其應用，并利用它實現信號處理功能的學科。

 

2. 集成電路設計（Integrated Circuit Design）：亦稱微電路（microcircuit），有些學校將其與微電子合并為一個專業招生，是研究將電路（主要包括半導體設備，也包括被動組件等）小型化的學科方向。

 

3. 光電方向（Optics）：光電是以光的量子力學（quantum photonics）為基礎，研究光子和電子，并應用于半導體材料上一門學科。

 

4. 電磁（Electromagnetic）：涉及到了MSE，physics等其他學科，狹義來說是一門探討電性與磁性交互關系的學科。主要研究電磁波，電磁場以及有關電荷，帶電物體的動力學等。其中電磁學在雷達的設計中起到了很重要的作用。

 

5. 網絡/信息安全(Network/Information Security)：這是一門涉及到計算機科學、網絡技術、密碼技術和應用數學等多種學科的綜合性學科。

 

6. 通信與信號處理（Communication and Signal Processing）：該學科關注的是通信過程中的信息傳輸和信號處理的原理和應用。通信工程研究的是，以電磁波、聲波或光波的形式把信息通過電脈沖，從發送端（信源）傳輸到一個或多個接受（信宿）。接受端能否正確辨認信息，取決于傳輸中的損耗高低。信號處理是通信工程中一個重要環節，其包括過濾，編碼和解碼等。信號處理的發展難點主要在于數學算法上，因此對于數學思維能力要求會比較高。

 

7. 圖形圖像處理（Image processing）：對圖像進行分析、加工、和處理，使其滿足視覺、心理以及其他要求的技術圖像處理是信號處理在圖像域上的一個應用。目前大多數的圖像是以數字形式存儲，因而圖像處理很多情況下指數字圖像處理。

 

8. 系統控制（System Control）：研究內容主要有魯棒與優控制，大規模動態系統，多變量系統的標識，小大控制與動態游戲，用于控制與信號處理的自適應系統，隨機與自適應控制等。

 

9. 電力系統（Power System）：在智能電網和能源互聯網的浪潮下，電力系統的研究內容越來越豐富，已不僅僅局限在保障電力供給的安全、可靠、經濟、綠色、穩定運行，電力市場、電力預測等新方向也很受歡迎，與信息技術等學科的結合越發緊密。

 

10. 電力電子（Power Electronics）：研究電能變換（包括AC-DC，DC-DC，DC-AC，AC-AC），致力于為用戶提供優的電能，研究內容涉及器件、拓撲和控制，是一個多學科交叉的方向。

 

11. 電機（Electric Machines）：研究新型電機設計及其先進的控制方法，為特定用戶，如航空航天飛行器、大型船艦、機器人、電動汽車等特定應用，匹配電機和電機牽引方式，使得電機更加高效、更大功率，更小，更容易制造和更好匹配應用。

 

二、  EE的專業設置：

雖然上文說了，EE從研究方向上來看，可以粗略的分成強電和弱電，但具體到各機構對學科進行排名時，這兩個方向往往會被合并為電機/電子工程（Electrical-Electronic Engineering），一般設立在工學院下。此外，現在有很多院校把EE和CE(Computer Engineering)進行了整合， 形成了規模更大的ECE(Electrical and Computer Engineering)專業，有利于計算機方向的資源整合和研究； 也有部分院校提出了EECS部門，如美國加州伯克利大學。

 

一般我們所說的申請美國的EE專業指的就是申請EE或ECE這兩個專業的Program。

 

從申請熱度上講80%甚至更多申請EE的小伙伴都是弱電方向的，其中Telecommunications更是占了很大的比重，而強電的申請者比較少，絕大部分人都會選擇申請Ph.D.。關于強電，在這篇文章中就不多做贅述了，如果對這個方向感興趣的同學可以直接看我們推送的第二篇文章。

 

小Tips：

這里需要提一下，其實有很多EE背景的小伙伴出于就業考量或者興趣所在，會申請CS相關的Program，但是近年來隨著申請CS的熱度越來越高，CS相關Program的bar也是越來越高，特別是去年（17Fall）好多小伙伴的申請情況只能用慘烈來形容，小編之前也發過一篇文章“被連環拒是怎樣的體驗”，里面大多都是申CS的小伙伴的血淚史。所以建議EE轉CS的小伙伴還是CS和ECE混申吧，之后多去上些CS的相關課程，也還是可以去找相關工作的。下面我就來說EE的申請難度吧。

 

三、  申請難度

這里主要說下整體的申請情況（美國&加拿大）

A.  美國：

 

在理工科的申請中，EE專業是非常受青睞的一個專業。

Master：

對于碩士申請者，高GPA和GT蠻重要的。在專業排名前20名的學校中，大多數學校雖然只規定了低3.0即可申請，實際上如果想往專排靠前的學校申請，尤其是像Caltech 這樣的學校，GPA低仍然需要達到3.7才比較靠譜，TOEFL刷到100分比較穩妥。GRE方面大多數院校沒有明確規定低分數線，但是想申請排名靠前的學校的話，建議各位同學好能達到325分左右。

Ph.D.

對于Ph.D.申請者，難度要大很多。除了漂亮的三維成績，過硬的科研經歷才是名校的敲門磚。也可以說其實科研經歷比語言成績重要。今年申的好的小伙伴里不乏TOEFL不到100，GRE319 or 320，但是無一例外，都有扎實的科研基礎、海外學校的交換經歷。當然如果能在本科階段發paper是更好不過了。

 

B.  加拿大

 

EE在加拿大來也是一個招生比較多的專業了，競爭也算蠻激烈的。

Master：

對于碩士申請者來說，碩士有兩種，一種是Meng，一種是MSc。Meng是1年的，畢業要求純授課考試，因此錄取難度不會特別高（除了多倫多大學要求特別高，GPA基本要求3.7以上）。MSc都是2年的，做research（學校提供Funding），因此錄取要求非常高，基本都需要套磁，要求申請者有較好的科研背景，如果能有paper或者conference paper會有不少加分。

Ph.D.

對于PhD申請者來說，雖然從獎學金和funding的申請來源上來說比MSc好申請（PhD能申請的funding來源比Msc要多），但是從對申請者的科研經驗，論文等軟性背景要求來說，則更難一些。

 

需要注意的是加拿大GRE并不是硬性條件一般學校都是選擇性的，雅思成績則要求非常高，至少6.5，個別學校要求到7.0。

 

四、 熱門專業就業分析

1.  在EE中，通信網絡毫無疑問是目前申請熱門的學科方向之一，主要包括無線網絡與光網絡，移動網絡，量子與光通，信息理論，網絡安全，網絡協議與體系結構， 交互式通，INTERNET運行性能建模與分析，開放式可編程網絡，路由算法，多點傳送協議，網絡電話學，網絡中的差錯控制理論及應用，多維信息與通理論，網絡仿真工具，網絡分析，神經網絡;信息的特征提取、傳送、存儲及各種介質下的信息網絡化問題，包括大氣、空間、光釬、電纜等介質等。研究方向與信號處理，計算機，控制與光學等都有廣泛交叉。Communication Engineering就業前景也是不錯的，可以在電信通信部門，電信通信設備制造業找到工作。但是由于這個方向國內申請人非常多，目前在美國積攢了大量這個方向的留學生，就業壓力比較大。

 

2.  Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) or NEME，BioMEMS，BioNEMS等算是EE大專業下比較新的方向，趣味性和創新性都比較高，在美國的科研環境很好，有很多教授都致力于這個方向的課題研究，相對科研經費也比較充足。但是在工業界這是一個比較新的方向，有一些大公司比如Analog，Qualcomm，RFMD等在做MEMS，雖然前景被廣泛看好，但是目前市場應用不成熟導致市場較小。

 

3.    網絡/網絡安全/無線網絡(Computer Networking)：這個方向和工業界的聯系非常緊密，研究課題也很實用，科研中發表文章的產量很高，這個會再一方面有利于PhD畢業生申請綠卡。Master畢業生的工作前景很好，但是競爭也算激烈，比較大的公司有Cisco, Juniper,華為等。

 

4.     生物醫療（Biomedical）：相關方向比較復雜，但是大方向背后還是對應著一個很大的生物醫療器械行業，有時候甚至也可以拓寬到生物技術或者是制藥行業。美國馬上有大量的二戰后嬰兒潮（baby boomer）出生的人年老退休，他們醫療費用支出會很大，奧巴馬也在改革醫療制度之后讓Healthcare更加普及，所以這個行業背后的市場潛力巨大。所以如果自己的研究方向是GE，Phillips，Boston Scientific等這些公司需要的，就業前景還是相當好的。

 

由于篇幅原因，其他方向我就不一一介紹了，詳見完整版的專業解析，感興趣的小伙伴查看后的彩蛋部分。

 

五、 專業排名

 

六、 熱門學校介紹

 

Stanford

Stanford 的 EE 在學術屆一直被認為是注重實踐和與商業界聯系緊密的學校。Thomas Lee 是射頻那本書的作者。無線方向也都在從事前沿的研究。Gold Smith是 Stanford 無線所的招牌人物，很多工作都在她的領導下展開。Stanford 的全獎很難拿，而且聽說即使一年拿到錢，后面的資金也很困難。但是Stanford EE的Admission就要容易一些，對于有錢讀碩士的EEer，不妨嘗試一下Stanford, 可以當做彩票校。

MIT

MIT可以說是理工科學子的圣地，在EE各個領域都做出過不朽的貢獻，無線方向更是有Gallager這樣的超級大牛，通信的鼻祖 Shannon也畢業于此。

 

申請要求：對申請人的TOEFL成績有嚴格的要求：需要考到100以上（雅思7以上）。但是不需要申請人提供 GRE 成績。申請Ph.D.的小伙伴需要注意，申MIT AD 就等于 offer，在沒拿到 Admission 之前，就不用忙著陶瓷了，人家基本不會睬你。一旦拿到了 AD, 就要瘋狂陶瓷，offer 就在眼前。但是如果沒有超強的實力，還是不要在MIT 身上浪費銀子了。

CMU

這里說ECE Program——很多EE的同學都會申請，雖然之錄取不難，因為招人招的多，但近幾年也有條件很好但還是悲劇了的，EE的同學也可以考慮INI的幾個項目，也有偏硬件的。不過CMU總的來說是偏軟的，誰讓他的專業是CS呢。

UC— Berkeley

Berkeley與Stanford一樣，Berkeley也對硅谷的發展起了重要作用，在學術界，其研究被普遍認為很其注重理論，EE也是實力超群，各個方向都很強。David TSE被認為是通信領域的接班人。還有多位IEEE Solid State Circuit Society的年度大獎獲得者。不過Berkeley受加州教育經費縮減的影響，經費緊缺。

Duke

素有南方Harvard之稱呼，MS in EE項目不錯，還有可能拿到小獎。不過申請他家 Ph.D.的同學得注意了，Duke 的 ECE 系的錄取機制比較奇特， 他們沒有 Admission Commette，都是教授說了算，這也就意味著收到他家 offer/ad 的時間 分布是很廣的，有的人可能一月就拿到 offer/ad，但也有 人可能 4 月份才拿到。so, 如果你申請了他家，please be patient。

Georgia Tech

Faculty數量龐大，學術水平專排高，ECE #6, CS #9 ，ECE選課自由度大，不限定小方向，畢業要求6門ECE，4門CS課，可以多選，不限制選CS課，一年半or兩年畢業。CSE (computational science and engineering)近兩年很熱門，對于轉CS是不錯的選擇，缺點是目前招人比較少，今年隸屬coc部門的cse中國人10個左右，不過有擴招趨勢；Gatech的MS有轉博qualify考試機制，通過考試并聯系好導師的可以直接轉博；今年莫名開始對北郵蠻友好的，錄取情況5個ECE（2人去），1個CS，1個CSE，2個HCI。地處亞村（也算大城市= =）黑人比例較高，但整體安全問題不用太擔憂

UIUC

該學校的MS in EE是帶獎的研究型碩士，需要套磁，而且招的國際學生不多，且專排第五僅次于四大，所以申請難度很高。建議就業導向的小伙伴可以去了解下，這兩年新開的Meng項目申請難度低一些，可選的課和ms是一樣的，就是屬于非研究型。不過UIUC地理位置在大玉米地，要能耐得住寂寞。

Umich

工科大強校，今年招生情況相對樂觀，分track錄取，進去后可提出轉方向申請，較火的方向如CV等不好轉，和Galtech相比轉博概率渺茫，選CS課也要排隊。地理位置在北邊，怕冷的同學三思。

Purdue

Purdue的ECE分為好幾個分支，通信、網絡與影像處理是該校EE 大的研究領域，共有34位教授在從事相關的研究， 研究的熱度位列該校EE系之。涉及的研究內容包括無線移動與PCS通信、智能天線、GPS、雷達、語音識別與合成、圖像處理與模式識別、遙感、局域網與廣域網、多媒體通 信與處理等。配套的研究設備包括6個大實驗室：通信研究實驗室、視頻與圖像處理實驗室、數字信號處理實驗室、電子圖像系統實驗室以及普渡多媒體測試平臺。實力十分雄厚。這個領域對于本科生，幾乎不會給RA。這也很好理解，這個領域對數學和研究基礎要求很高，本科生在這些方面沒有任何優勢而言， Prof都希望你能拿Fellowship或者TA過來，考察一段時間再決定給不給你RA。如果你想申請Purdue的CNSIP，TA是好的選擇。