機械工程是一門研究運動物體(ti) 和運動係統的學科,它是最多樣化、用途最廣泛的工程領域之一。因此,機械工程領域幾乎涉及現代生活的每一個(ge) 方麵,包括人體(ti) 。從(cong) 技術上講,機械工程是工程原理和解決(jue) 問題技術的綜合應用,從(cong) 設計到製造再到市場。
1. 從(cong) 研究理論上來看,機械工程專(zhuan) 業(ye) 主要分:能量、材料、製造、控製四大主要分支。
2. 在申請時,申請者還應該具備機械工程相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) 背景,或是物理、材料等相關(guan) 的理工科專(zhuan) 業(ye) 。一般本科除了學過基本的數學課程外,還需要學過機械製圖、工程力學、理論力學、機械設計等課程。
就業(ye) 前景
近些年來,美國ME專(zhuan) 業(ye) 的課程設置也逐漸開始偏向學術化,因此盡管機械專(zhuan) 業(ye) 在美國的就業(ye) 情況仍然是屬於(yu) 就業(ye) 範圍和需求量都比較大的專(zhuan) 業(ye) 。
除了傳(chuan) 統的機械行業(ye) 之外,新興(xing) 的半導體(ti) 、電子產(chan) 業(ye) ,比如Apple、Google、Amazon等公司硬件的研發和設計仍舊需要美國本土的機械工程師參與(yu) ,另外,很多大的能源類公司(比如采礦、石油)也都提供有機械工程相關(guan) 的就業(ye) 機會(hui) 。
另外,ME專(zhuan) 業(ye) 在美國的就業(ye) 前景和地理位置、專(zhuan) 業(ye) 走向也有著非常緊密關(guan) 係的。
1、地理位置:
ME專(zhuan) 業(ye) 最火熱的幾大區域主要在五大湖區、德州、加州等地,隨著近幾年來美國經濟形勢的好轉,底特律周圍的汽車行業(ye) 開始回溫,美國汽車製造行業(ye) 的三大車廠(通用,福特,克萊斯勒)以及日本的豐(feng) 田,日產(chan) 車廠等汽車企業(ye) 都陸續有一些名額放出來,薪資待遇也還不錯。
2、專(zhuan) 業(ye) 走向:
機械工程專(zhuan) 業(ye) 有很多方向,有做FEA的、做熱能的、做現場的、也有做機械設計的,每個(ge) 方向都有很多就業(ye) 機會(hui) 。除了一些新興(xing) 行業(ye) 的就業(ye) 前景不明確之外,目前ME行業(ye) 中前景最好的是做CFD和有限元分析(FEA)。尤其是FEA,由於(yu) FEA在不同的行業(ye) 領域都可能會(hui) 被用到,比如建築,機械,石油化工,氣象,電磁等,所以就業(ye) 範圍非常廣泛(另外,FEA在國內(nei) 的形勢也是一片大好)。
研究領域
1、分類
1)設計與(yu) 製造(Design & Manufacturing)
對於(yu) 未來想成為(wei) 機械設計工程師的申請者來說,設計與(yu) 製造方向是他們(men) 的最佳選擇。這個(ge) 方向可以說是一個(ge) 萬(wan) 金油方向,學生不僅(jin) 要會(hui) 最基本的機械建模和製圖(CAD及GD&T),更需要了解固體(ti) 力學、流體(ti) 力學、熱力學、故障分析、有限元分析等等多個(ge) 機械細分方向,並且需要對工業(ye) 界各種加工方法,材料特性有全麵的了解。
盡管可能不需要對所有上述提及的所有方向有很深入的研究,但正因為(wei) 其實用性,這個(ge) 方向的碩士畢業(ye) 生最受就業(ye) 市場歡迎。
2)熱流體(ti) 力學(Thermofluid Dynamics)和傳(chuan) 熱(Heat Transfer)
俗話說熱流不分家,流體(ti) 力學和熱力學都是非常典型的機械工程硬核方向。空調製冷係統(HVAC)、發動機、渦輪、散熱裝置等等都離不開。學習(xi) 這個(ge) 方向的學生需要有紮實的物理和數學知識,因為(wei) 熱流體(ti) 的很多問題都會(hui) 通過求解偏微分方程來得到答案。
近年來,更偏向於(yu) 應用的計算流體(ti) 理學也開始興(xing) 起。通常學習(xi) 熱流方向的學生會(hui) 選擇攻讀博士,之後進入學術界或者進入工業(ye) 界的研發部門工作。
3)動力係統與(yu) 控製(Dynamic System and Control)
控製方向主要研究對於(yu) 機械係統的變化做出反饋(Feedback)。自動巡航、主動減震、適時四驅等常見汽車技術都離不開控製。隨著幾大新興(xing) 工業(ye) 方向(虛擬現實、自動駕駛、先進製造等)的崛起,工程類行業(ye) 對控製方向的人才需求逐年增加。
相對來說,控製方向更看重學生的數學和計算機背景,是機械工程中最偏向“軟件”的方向。不少學習(xi) 控製方向的學生,也可以找到計算機相關(guan) 的工作。
4)計算力學(Computational Mechanics)
計算力學是近幾年興(xing) 起的一個(ge) 細分方向,簡單說就是利用計算機軟件進行有限元分析(Finite Element Analysis)來優(you) 化產(chan) 品的結構力學、熱力學等性能。學習(xi) 這個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 方向不僅(jin) 要對基礎的力學有紮實的理解,還要對於(yu) 數學知識,尤其是偏微分方程(PDE)和數值分析 (Numerical Analysis)。
這個(ge) 方向對應的職位是CAE工程師,一個(ge) 經驗豐(feng) 富的CAR工程師可以幫助企業(ye) 節約很多研發費用,因此CAE工程師的待遇也是相當不錯的。
5) 機器人(Robotics)
很多學校的機器人方向會(hui) 放在機械工程下麵,原因可能正是因為(wei) 機械工程是一個(ge) 結合了理論、技術和具體(ti) 產(chan) 品的方向。很多學校的機器人方向都是由控製方向衍生出來,因為(wei) 機器人的本質就是智能機械係統。機械工程是一個(ge) 與(yu) 當地工業(ye) 緊密相關(guan) 的工程方向。
比如湖區(Lake Areas)是美國三大車企通用、福特、克萊斯勒的大本營,因此湖區的工科名校密歇根大學就開設有汽車工程項目;
德州是四油公司和四大油服公司的所在地,因此科研項目多與(yu) 石油行業(ye) 相關(guan) ,德州大學奧斯汀分校的石油工程專(zhuan) 業(ye) 更是常年排名全美第一;
加州地區發達的電子行業(ye) 也促使加州伯克利和斯坦福的課程和科研都更注重電子產(chan) 品的設計與(yu) 製造。
本科學機械的同學,研究生可以轉戰電子工程、工業(ye) 工程、工程管理、石油工程、金融工程等,都是不錯的出路。
6) 汽車工程 (Automotive Engineering)
機械工程專(zhuan) 業(ye) 中有一種類別是關(guan) 於(yu) 汽車發動機原理、內(nei) 燃機設計、熱能與(yu) 動力機械基礎、柴油機增壓技術、汽車排氣汙染與(yu) 控製等等的,畢業(ye) 後可以從(cong) 事汽車發動機新產(chan) 品設計、實驗、汽車技術管理等工作。
這類專(zhuan) 業(ye) 方向在美國大學中並不是很多見,科研水平比較優(you) 越的以五大湖附近以及加州一些學校為(wei) 主。
2、專(zhuan) 業(ye) 課程
Static 靜力學
Dynamics 動力學
Circuit analysis 電路分析
Engineering graphics 工程製圖
Mechanical design fundamentals
機械設計基礎
Computer modeling 計算機建模
Mechanical vibrations 機械振動
Solid mechanics 固體(ti) 力學
Energy systems 能源係統
Mechanical systems 機械係統
Fluid mechanics 流體(ti) 力學
Automatic controls 自動控製
Thermodynamics 熱力學
Materials science manufacturing systems
材料科學的製造係統
Heat transfer 傳(chuan) 熱
3、研究領域
◆能量、熱學(Energy and Thermal Science):
◆設計、製造 (Design and Manufacturing)
◆控製、機器人 (Control and Robotics):
◆機電一體(ti) 化、微機電 (micro electro mechanical system,簡稱MEMS)
◆車輛工程 (Vehicle engineering)
◆力學、材料(Mechanics and Materials)
◆流體(ti) 力學、空氣動力學(Fluid mechanics and aerodynamics)
◆生物工程(Bioelectrical engineering)
學位設置
碩士學位分為(wei) Master of Science理學碩士學位和Master of Engineering工程學碩士學位。
Master of Science
理學碩士,研究導向型學位,教學目標是全方位科研實力提升(advisor-based),thesis option與(yu) non-thesis option,項目時長,Full-time1.5-2年完成學習(xi) ,畢業(ye) 去向為(wei) 就業(ye) 或繼續攻讀博士(PhD)學位,有TA/RA/Scholarship機會(hui) 。
Master of Engineering
工程學碩士,就業(ye) 或職業(ye) 發展導向型學位,教學目標是職業(ye) 發展,有校企聯合培養(yang) 項目。沒有論文要求,一般為(wei) coursework-based,項目時長一般為(wei) Full-time1-1.5年完成學習(xi) 。有些學校也有Part time的MEng項目,要求最長5年完成學習(xi) 。畢業(ye) 去向為(wei) 就業(ye) 工作,鮮有TA/RA/Scholarship機會(hui) 。
博士學位 Doctor of Philosophy
大學裏的最高學術學位。基於(yu) 申請人科研背景可3-5年完成。學生有principal advisor帶領及指導科研,同時獲得資助(TA,RA,traineeships等)。畢業(ye) 需要完成論文(dissertation topic)及答辯(oral exam as dissertation defense)。
申請要求
1.申請硬件要求
語言:托福、雅思,部分學校對語言成績除了總分要求,還有單項分要求,如哥大、康奈爾大學。
考試:GRE,通常不接受GMAT。GRE總分建議320+,GRE Subject 如果數學、物理比較好,可以試試,難度較大,考到90%是比較高的分數。
在校成績:GPA不低於(yu) 3.0/4.0
專(zhuan) 業(ye) 背景:機械工程碩士專(zhuan) 業(ye) 對申請人本科背景要求比較高,自動化、物理、力學、機械工程、生物等背景的學生申請該專(zhuan) 業(ye) 有優(you) 勢,較少接受跨專(zhuan) 業(ye) 申請。學生在本科期間需要修過數學、力學、動力係統、生物工程等課程。本科期間學生參與(yu) 的競賽、研究都會(hui) 成為(wei) 申請時候的加分項目,相對商科來說,機械工程對學生本科在校期間實習(xi) 經曆要求不高。
2.實際錄取情況
申請到Top 30名校的大多數學生TOP 30的學校官網上的硬性要求GPA最低達到3.0/4.0,實際錄取要求基本在3.5+,TOEFL 100+,GRE 320+ 。
申請到Top 30-60的大多數學生GPA在3.2以上, TOEFL分數在95+,GRE在315+左右。
院校推薦
1、麻省理工學院(MIT)
麻省理工學院機械工程專(zhuan) 業(ye) 將介紹和發展有關(guan) 當前和未來戰略的一流方法論和技術。這戰略是為(wei) 機械係統和成分的設計。
2、斯坦福大學
斯坦福大學機械工程專(zhuan) 業(ye) 共包含45學分,沒有畢業(ye) 論文。選擇該項目的學生可以選擇進行跨學科的研究,該項目下每位學生都可以在教務老師的批準下自行選擇課程。申請應修完18個(ge) 學分之前提交,申請中應闡述自行製定的課程是否具有連貫性,以及為(wei) 什麽(me) 要選擇這些課程等問題。該項目的學生需要最少修滿21學分工程學院的課程。
3、加州大學伯克利分校
機械工程專(zhuan) 業(ye) 是加州大學伯克利分校的優(you) 勢專(zhuan) 業(ye) 之一,Berk一共可以申4種學位,PhD,MS/PhD,MS和M.eng。MS/PhD與(yu) MS的區別是前者可以在碩士畢業(ye) 後自動轉為(wei) PhD,相當於(yu) 本碩連讀,而後者是個(ge) 最終學位,到時候如果要繼續在Berkeley讀PhD還需要再申請,最後的M.eng是個(ge) 短期的授課型碩士項目。
4、加州理工學院
加州理工學院的機械工程學院雖然規模不大,卻是機械類的頂級院校,主要學習(xi) 方向有應用機械和機械工程兩(liang) 大方向。
5、佐治亞(ya) 理工學院
佐治亞(ya) 理工學院的機械工程專(zhuan) 業(ye) 是一個(ge) 非常典型的項目,設置在Woodruff機械學院下。該項目的研究領域非常廣泛,而且選擇碩士(論文類型)或者博士項目都有機會(hui) 參加深入和跨領域的研究。學院近年來不斷更新實驗設備,以支持最新的研究項目,並且強調多領域的創新與(yu) 合作。
6、伊利諾伊大學香檳分校
伊利諾伊大學香檳分校有兩(liang) 個(ge) 機械工程專(zhuan) 業(ye) :
MS in Mechanical Engineering 機械工程(理學學位)
ME in Mechanical Engineering 機械工程 (工學學位)
機械科學與(yu) 工程係提供機械工程學位論文和非學位論文碩士學位,都屬於(yu) 需要完成研究項目的學術學位。
7、密歇根大學安娜堡分校
密歇根大學安娜堡分校機械工程係有超過150年的曆史,是美國最頂級的機械係之一。機械工程的MS項目有三種可選:單純的授課型項目(coursework)、含研究內(nei) 容(coursework plus an individual research project)、含畢業(ye) 論文(coursework plus an MSE thesis),學生可以根據自己的需要和喜好選擇,每種項目都是修完30個(ge) 學分畢業(ye) 。學製1-2年,要求申請者擁有機械工程或相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) (包括數學、科學、工程學等)背景,但非機械工程專(zhuan) 業(ye) 碩士也可以申請。
8、康奈爾大學
康奈爾大學機械工程專(zhuan) 業(ye) 設置在工程學院(College of Engineering)下的機械與(yu) 航空航天工程係(Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering). 提供三種學位,分別是MS, M.Eng., PhD。M.Eng項目為(wei) 期一年。同時,和PhD一樣,以研究為(wei) 導向,但其更偏向於(yu) 工程設計和職業(ye) 趨向, 所以,雖然有少部分M.Eng.畢業(ye) 生選擇繼續攻讀PhD, 但整體(ti) 來說這並不是康奈爾設置該項目的初衷。選課方麵,極為(wei) 靈活,學生可以根據自身興(xing) 趣愛好以及導師研究領域來選擇修讀的科目。
9、卡內(nei) 基梅隆大學
卡內(nei) 基梅隆大學機械工程碩士項目(M.S. Degree Course Work Option):為(wei) 期1年,課業(ye) 較多,畢業(ye) 生可直接走上工作崗位,也可以幫助學生直接進入PhD階段學習(xi) 。
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