机械工程专业研究生23Fall选校攻略(附专业申请条件和硬性要求)

机械工程是一门研究运动物体和运动系统的学科,它是最多样化、用途最广泛的工程领域之一。因此,机械工程领域几乎涉及现代生活的每一个方面,包括人体。从技术上讲,机械工程是工程原理和解决问题技术的综合应用,从设计到制造再到市场。

1. 从研究理论上来看,机械工程专业主要分:能量、材料、制造、控制四大主要分支。

2. 在申请时,申请者还应该具备机械工程相关专业背景,或是物理、材料等相关的理工科专业。一般本科除了学过基本的数学课程外,还需要学过机械制图、工程力学、理论力学、机械设计等课程。

就业前景

近些年来,美国ME专业的课程设置也逐渐开始偏向学术化,因此尽管机械专业在美国的就业情况仍然是属于就业范围和需求量都比较大的专业。

除了传统的机械行业之外,新兴的半导体、电子产业,比如Apple、Google、Amazon等公司硬件的研发和设计仍旧需要美国本土的机械工程师参与,另外,很多大的能源类公司(比如采矿、石油)也都提供有机械工程相关的就业机会。

另外,ME专业在美国的就业前景和地理位置、专业走向也有着非常紧密关系的。

1、地理位置:

ME专业最火热的几大区域主要在五大湖区、德州、加州等地,随着近几年来美国经济形势的好转,底特律周围的汽车行业开始回温,美国汽车制造行业的三大车厂(通用,福特,克莱斯勒)以及日本的丰田,日产车厂等汽车企业都陆续有一些名额放出来,薪资待遇也还不错。

2、专业走向:

机械工程专业有很多方向,有做FEA的、做热能的、做现场的、也有做机械设计的,每个方向都有很多就业机会。除了一些新兴行业的就业前景不明确之外,目前ME行业中前景最好的是做CFD和有限元分析(FEA)。尤其是FEA,由于FEA在不同的行业领域都可能会被用到,比如建筑,机械,石油化工,气象,电磁等,所以就业范围非常广泛(另外,FEA在国内的形势也是一片大好)。

研究领域

1、分类

1)设计与制造(Design & Manufacturing)

对于未来想成为机械设计工程师的申请者来说,设计与制造方向是他们的最佳选择。这个方向可以说是一个万金油方向,学生不仅要会最基本的机械建模和制图(CAD及GD&T),更需要了解固体力学、流体力学、热力学、故障分析、有限元分析等等多个机械细分方向,并且需要对工业界各种加工方法,材料特性有全面的了解。

尽管可能不需要对所有上述提及的所有方向有很深入的研究,但正因为其实用性,这个方向的硕士毕业生最受就业市场欢迎。

2)热流体力学(Thermofluid Dynamics)和传热(Heat Transfer)

俗话说热流不分家,流体力学和热力学都是非常典型的机械工程硬核方向。空调制冷系统(HVAC)、发动机、涡轮、散热装置等等都离不开。学习这个方向的学生需要有扎实的物理和数学知识,因为热流体的很多问题都会通过求解偏微分方程来得到答案。

近年来,更偏向于应用的计算流体理学也开始兴起。通常学习热流方向的学生会选择攻读博士,之后进入学术界或者进入工业界的研发部门工作。

3)动力系统与控制(Dynamic System and Control)

控制方向主要研究对于机械系统的变化做出反馈(Feedback)。自动巡航、主动减震、适时四驱等常见汽车技术都离不开控制。随着几大新兴工业方向(虚拟现实、自动驾驶、先进制造等)的崛起,工程类行业对控制方向的人才需求逐年增加。

相对来说,控制方向更看重学生的数学和计算机背景,是机械工程中最偏向“软件”的方向。不少学习控制方向的学生,也可以找到计算机相关的工作。

4)计算力学(Computational Mechanics)

计算力学是近几年兴起的一个细分方向,简单说就是利用计算机软件进行有限元分析(Finite Element Analysis)来优化产品的结构力学、热力学等性能。学习这个专业方向不仅要对基础的力学有扎实的理解,还要对于数学知识,尤其是偏微分方程(PDE)和数值分析 (Numerical Analysis)。

这个方向对应的职位是CAE工程师,一个经验丰富的CAR工程师可以帮助企业节约很多研发费用,因此CAE工程师的待遇也是相当不错的。

5) 机器人(Robotics)

很多学校的机器人方向会放在机械工程下面,原因可能正是因为机械工程是一个结合了理论、技术和具体产品的方向。很多学校的机器人方向都是由控制方向衍生出来,因为机器人的本质就是智能机械系统。机械工程是一个与当地工业紧密相关的工程方向。

比如湖区(Lake Areas)是美国三大车企通用、福特、克莱斯勒的大本营,因此湖区的工科名校密歇根大学就开设有汽车工程项目;

德州是四大石油公司和四大油服公司的所在地,因此科研项目多与石油行业相关,德州大学奥斯汀分校的石油工程专业更是常年排名全美第一;

加州地区发达的电子行业也促使加州伯克利和斯坦福的课程和科研都更注重电子产品的设计与制造。

本科学机械的同学,研究生可以转战电子工程、工业工程、工程管理、石油工程、金融工程等,都是不错的出路。

6) 汽车工程 (Automotive Engineering)

机械工程专业中有一种类别是关于汽车发动机原理、内燃机设计、热能与动力机械基础、柴油机增压技术、汽车排气污染与控制等等的,毕业后可以从事汽车发动机新产品设计、实验、汽车技术管理等工作。

这类专业方向在美国大学中并不是很多见,科研水平比较优越的以五大湖附近以及加州一些学校为主。

2、专业课程

Static 静力学 

Dynamics 动力学 

Circuit analysis 电路分析 

Engineering graphics 工程制图 

Mechanical design fundamentals

机械设计基础 

Computer modeling  计算机建模 

Mechanical vibrations  机械振动 

Solid mechanics  固体力学 

Energy systems  能源系统 

Mechanical systems  机械系统 

Fluid mechanics  流体力学 

Automatic controls  自动控制 

Thermodynamics  热力学 

Materials science manufacturing systems

材料科学的制造系统 

Heat transfer  传热

3、研究领域

◆能量、热学(Energy and Thermal Science):

◆设计、制造 (Design and Manufacturing)

◆控制、机器人 (Control and Robotics):

◆机电一体化、微机电 (micro electro mechanical system,简称MEMS)

◆车辆工程 (Vehicle engineering)

◆力学、材料(Mechanics and Materials)

◆流体力学、空气动力学(Fluid mechanics and aerodynamics)

◆生物工程(Bioelectrical engineering)

学位设置

硕士学位分为Master of Science理学硕士学位和Master of Engineering工程学硕士学位。

Master of Science

理学硕士,研究导向型学位,教学目标是全方位科研实力提升(advisor-based),thesis option与non-thesis option,项目时长,Full-time1.5-2年完成学习,毕业去向为就业或继续攻读博士(PhD)学位,有TA/RA/Scholarship机会。

Master of Engineering

工程学硕士,就业或职业发展导向型学位,教学目标是职业发展,有校企联合培养项目。没有论文要求,一般为coursework-based,项目时长一般为Full-time1-1.5年完成学习。有些学校也有Part time的MEng项目,要求最长5年完成学习。毕业去向为就业工作,鲜有TA/RA/Scholarship机会。

博士学位 Doctor of Philosophy

大学里的最高学术学位。基于申请人科研背景可3-5年完成。学生有principal advisor带领及指导科研,同时获得资助(TA,RA,traineeships等)。毕业需要完成论文(dissertation topic)及答辩(oral exam as dissertation defense)。

申请要求

1.申请硬件要求

语言:托福、雅思,部分学校对语言成绩除了总分要求,还有单项分要求,如哥大、康奈尔大学。

考试:GRE,通常不接受GMAT。GRE总分建议320+,GRE Subject 如果数学、物理比较好,可以试试,难度较大,考到90%是比较高的分数。

在校成绩:GPA不低于3.0/4.0

专业背景:机械工程硕士专业对申请人本科背景要求比较高,自动化、物理、力学、机械工程、生物等背景的学生申请该专业有优势,较少接受跨专业申请。学生在本科期间需要修过数学、力学、动力系统、生物工程等课程。本科期间学生参与的竞赛、研究都会成为申请时候的加分项目,相对商科来说,机械工程对学生本科在校期间实习经历要求不高。

2.实际录取情况

申请到Top 30名校的大多数学生TOP 30的学校官网上的硬性要求GPA最低达到3.0/4.0,实际录取要求基本在3.5+,TOEFL 100+,GRE 320+ 。

申请到Top 30-60的大多数学生GPA在3.2以上, TOEFL分数在95+,GRE在315+左右。

院校推荐

1、麻省理工学院(MIT)

麻省理工学院机械工程专业将介绍和发展有关当前和未来战略的一流方法论和技术。这战略是为机械系统和成分的设计。

2、斯坦福大学

斯坦福大学机械工程专业共包含45学分,没有毕业论文。选择该项目的学生可以选择进行跨学科的研究,该项目下每位学生都可以在教务老师的批准下自行选择课程。申请应修完18个学分之前提交,申请中应阐述自行制定的课程是否具有连贯性,以及为什么要选择这些课程等问题。该项目的学生需要最少修满21学分工程学院的课程。

3、加州大学伯克利分校

机械工程专业是加州大学伯克利分校的优势专业之一,Berk一共可以申4种学位,PhD,MS/PhD,MS和M.eng。MS/PhD与MS的区别是前者可以在硕士毕业后自动转为PhD,相当于本硕连读,而后者是个最终学位,到时候如果要继续在Berkeley读PhD还需要再申请,最后的M.eng是个短期的授课型硕士项目。

4、加州理工学院

加州理工学院的机械工程学院虽然规模不大,却是机械类的顶级院校,主要学习方向有应用机械和机械工程两大方向。

5、佐治亚理工学院

佐治亚理工学院的机械工程专业是一个非常典型的项目,设置在Woodruff机械学院下。该项目的研究领域非常广泛,而且选择硕士(论文类型)或者博士项目都有机会参加深入和跨领域的研究。学院近年来不断更新实验设备,以支持最新的研究项目,并且强调多领域的创新与合作。

6、伊利诺伊大学香槟分校

伊利诺伊大学香槟分校有两个机械工程专业:

MS in Mechanical Engineering 机械工程(理学学位)

ME in Mechanical Engineering 机械工程 (工学学位)

机械科学与工程系提供机械工程学位论文和非学位论文硕士学位,都属于需要完成研究项目的学术学位。

7、密歇根大学安娜堡分校

密歇根大学安娜堡分校机械工程系有超过150年的历史,是美国最顶级的机械系之一。机械工程的MS项目有三种可选:单纯的授课型项目(coursework)、含研究内容(coursework plus an individual research project)、含毕业论文(coursework plus an MSE thesis),学生可以根据自己的需要和喜好选择,每种项目都是修完30个学分毕业。学制1-2年,要求申请者拥有机械工程或相关专业(包括数学、科学、工程学等)背景,但非机械工程专业硕士也可以申请。

8、康奈尔大学

康奈尔大学机械工程专业设置在工程学院(College of Engineering)下的机械与航空航天工程系(Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering). 提供三种学位,分别是MS, M.Eng., PhD。M.Eng项目为期一年。同时,和PhD一样,以研究为导向,但其更偏向于工程设计和职业趋向, 所以,虽然有少部分M.Eng.毕业生选择继续攻读PhD, 但整体来说这并不是康奈尔设置该项目的初衷。选课方面,极为灵活,学生可以根据自身兴趣爱好以及导师研究领域来选择修读的科目。

9、卡内基梅隆大学

卡内基梅隆大学机械工程硕士项目(M.S. Degree Course Work Option):为期1年,课业较多,毕业生可直接走上工作岗位,也可以帮助学生直接进入PhD阶段学习。

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