美国大学都学些啥——工科专业

文、理、商等专业各有各的优势,但说到在美直接就业,除开计算机,就要数下面这些工程专业了。就让我们一个个来看看吧。


电子/计算机工程(Electrical Engineering/Computer Engineering)

简介:电子工程是一个充满创造性的专业。从灯泡和无线电到手机和机器人,对电流和模拟/数字电路的了解能让工程师创造各式电器,为日常生活提供便利。计算机工程一般也由电子工程系开设,专门研究设计更高速且更有效率的计算机系统。

典型专业课:

  • 模拟信号处理:学习中强调电路和系统分析的基本概念。线性系统,基本电路分析复习,线性电路和系统的微分方程模型,拉布拉斯变换,卷积,稳定性,相量,频率响应,傅里叶级数,傅里叶变换,有源滤波器,调幅无线电。
  • 电力电路与电机:等效网络,功率与能量基础、谐振、互感,三相交流电概念、电磁与静电系统中力与扭矩的电学来源,能量转换周期,电机原理,换能器,继电器,演示实验。
  • 计算机组成与设计:整数和浮点运算,控制器设计,管线,系统互联,内存组织,输入/输出设计,可靠性和性能评估。计算机设计实现、模拟和布局的实验。

职业走向:电子/计算机工程的毕业生一般通过继续攻读硕士学位来提高在行业里的竞争力。电子工程师的就业领域相当广泛,一些热点方向包括手机、智能硬件、可穿戴设备和虚拟现实。

机械工程(Mechanical Engineering)

简介:机械工程学生需要深入了解力学理论,探究过山车和飞机背后的原理。他们还学习设计加工的技巧和各种材料的性质,并研究自动控制系统,如私家车的巡航定速功能。大多数机械工程的研究对象都与日常生活息息相关,且很多专业概念都能在身边找到对应物。

典型专业课:

  • 机械原理·动力学:三维运动学:旋转轴与机构分析,旋转矩阵和刚体的欧拉角,旋转惯性矩阵和主轴,机构动力学,陀螺仪和其他无扭矩问题。
  • 力学中的有限元方法:应力分析的有限元方法导论,强调线性弹性。有限元方法的计算机实现:代码开发与修改,使用商业代码。
  • 计算机集成制造·制造工艺:使用计算机提高生产率,降低分立零件和组件的制造成本。 制造工艺:分析和评估工艺对当前制造环境的利用情况。

职业走向:机械工程毕业生的对口方向是传统制造业,当然一些行业新玩家,比如电动汽车生产商特斯拉,是很有吸引力的雇主。性格外向的学生可以考虑从事销售方面的工作。

土木工程(Civil Engineering)

简介:最初的人类使用树枝来给自己的居所遮风避雨,从本质上来说这和我们今天所做的事情也没有什么不同。土木工程利用数学和科学来完成大型建筑工程。主要的主题包括计算建筑结构能够承担多少负荷,最大化的利用有限的空间和建筑材料以及建筑所附带的环境影响。学生们还将学习使用先进的计算机软件来建模模拟正常和极端情况下建筑的受力情况。

典型专业课:

  • 土木与环境工程的计算机建模:在土木工程和环境工程领域内数值算法和计算机模型的演示、实现与应用。
  • 地下水系统设计:地下水的形成、分布和流动,地下水流动体系,向水井的径向流动与含水层测试,含水层管理,地下水污染与溶质输运。地下水供应和运输的建模。
  • 结构分析:定/不定结构(桁架、梁和框架)的弹性结构分析。塑性弯曲和极限分析。

职业走向:对于有艺术才能或天分的,成为建筑师是很显而易见、但也有一定挑战性的职业道路。大部分毕业生会从事事务性工作:进行结构承重体系的模拟计算、工程制图或者监控施工进度和质量。

环境工程(Environmental Engineering)

简介:工业革命的进步伴随着人们对环境的破坏,最终也损害了人们自身的身心健康。意识到污染的危害性,环境工程学生设计、开发并评估各种环保结构、设备和系统,以减轻人类生产活动的负面影响。作为一门跨学课的新兴专业,学生将有机会在工程的基础上涉猎生命科学和社科的内容以应对环境问题的复杂影响。一些典型的项目包括清理旧加油站渗入到土层的有毒化合物,或者为工厂设计工业废水处理系统。

典型专业课:

  • 空气污染:讨论地球大气中的化合物和空气污染问题。重点关注控制大气中微量气体和气溶胶浓度的基本自然过程,以及人类活动对这些过程在地区、区域和全球范围内的影响。具体的主题包括平流层臭氧空洞,温室气体浓度的增加,烟雾和对流层氧化能力的变化。
  • 环境工程:对于空气和水污染物的定量分析及工程控制。基础的环境化学与输运。反应器模型。在水质工程、空气质量工程和危险废料管理相关问题上的应用。
  • 水体化学:将无机化学、物理化学和稀释溶液平衡化学的原理应用到水体系统,包括水体环境、水处理和污水处理。

职业走向:环境工程师在新兴的环保企业和政府部门均有就业机会,可以从事大气、水体、土壤的治理,对环境指标进行定期监测或评估生产设施的排放是否达标合规。当然对于海归回国进入公务员体系还是有一定主观和客观的门槛。

生物医学工程(Biomedical Engineering)

简介:人们常把人体比作一部精密的机器,依赖各个部件严丝合缝的协作而运作。然而正像机器一样,人体器官也会因为种种原因而无法履行预期的职责。生物医学工程正是利用工程原理来解决健康和医学问题。学生们在这一新领域有许多可能的发展方向:监测身体里的化学信号以及早发现癌变的征兆,发明一种能够用意念操控的精密仿生假肢,甚至改进现有的手术机器人。

典型专业课:

  • 生物力学导论:课程讨论生物力学的主要主题,即应用在生物组织和系统上的静力学、动力学和变形体力学。
  • 工程材料原理:材料的力学、热学和电学特性,聚合物,陶瓷和电子材料。讨论这些特性与材料内部结构(原子、分子、晶体、微/宏观),应用环境(机械、热、化学、电学、磁学和辐射)和加工方法的联系。
  • 生物医学工程设计导论:以基于问题的学习来让学生了解生物医学工程设计的概念、工具和方法论。学生将组成小组,利用虚拟设计和计算工具来针对实际的生物医学工程问题提出并验证可行的解决方案。

职业走向:生物医学工程是一门小众但高速发展的领域,相对来说美国的机会会更多一些。如果对研发兴趣不大,也可以考虑销售性质的职位,对接医院和医疗器械的生产厂商。


除开以上这些专业以外,美国大学的工程学院还开设化学工程(Chemical Engineering)和生物工程(Biological Engineering)这两门专业。其学习的基础内容与我们之前介绍的化学和生物重叠度很高,高年级的课程则偏向于将所学的理论知识在现实生活中进行大规模应用。前者专注于生产食品或生物制品,而后者则涉及到化工原料、能源和日用化工这几块。

发布者

陈 欣

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