工程 专业白皮书

学科简介

工程类专业是一类涵盖各种工程领域的学科，旨在培养学生具备解决工程问题的能力和技术知识。这些专业通常涉及设计、建设、维护和改进各种工程系统和基础设施，包括建筑、土木、电气、机械、化工、环境等。常见的工程类专业有：土木工程专业、计算机科学工程专业、电子工程专业、航天航空工程专业、生物工程专业、农业工程专业、生物医学工程专业、环境工程专业、工业工程专业、材料工程专业和机械工程专业。

热门专业

电气与电子工程 Electrical and Electronic Engineering

电气与电子工程（Electrical and Electronic Engineering，简称EE）是一门涵盖电力和电子技术领域的工程学科。它关注于电力系统、电子设备和电磁技术的设计、开发和应用。电气与电子工程的学生将学习如何设计、分析和控制各种电气和电子系统，以满足不同领域的需求。

从研究方向上，国内经常把EE分为两大方向：电气工程（Electrical Engineering）与电子工程（Electronics Engineering）。电子工程专业相比于计算机科学专业会涉及大量的硬件处理，而非集中于软件处理。

电气工程是指涉及到高电压、大电流、大功率的电气系统（如电能传输、电能变换、发电机及电动机），着重于研究电能的产生、传输、分配、使用，俗称“强电”；电子工程则是指处理小信号的电子系统（如计算机和集成电路）着重于研究利用电子信号进行信息的传输，俗称“弱电”。

在EE专业中，通信网络是最热门的学科方向之一，微电子等算是EE大专业下比较新的方向，生物医疗（Biomedical）的相关方向比较复杂，但是大方向背后还是对应着一个很大的生物医疗器械行业，或者也可以拓宽到生物技术或者是制药行业。

计算机工程 Computer Science Engineering

计算机工程（CE），是研究计算机系统及其应用技术的一门科学，例如编程语言、程序设计、信息安全以及近几年大热的人工智能等。

CE是电子工程和计算机科学的交叉学科专业，从计算机微处理器，个人电脑、服务器和超级计算机到使用计算机这个工具来解决一些应用上的问题，如程控机床、车辆监控、工业和家电监控系统。

因此，计算机工程师是从事软件、硬件设计或集成两者系统设计的电气工程师。

如果申请者对自己的数学水平有自信，并且对信息技术感兴趣，可以试一试申请计算机科学专业。

计算机工程核心课程:

  • 电子电路设计
  • 现代物理学原理
  • 人工智能与机器人
  • 基本软件开发
  • 计算机架构与设计
  • 超大规模集成
  • 微处理器设计和接口
  • 嵌入式计算机系统设计
  • 数字信号处理

机械工程 Mechanical Engineering

机械工程（ME）是一个将应用工程学、物理学和材料科学的原理原则应用于设计、分析、制造以及维护机械系统中的学科。ME作为工程生产以及生活领域不可或缺的专业，虽然近年没有CS/EE热门，但是就业机会仍然在工科专业中处于前列。

机械工程的专业分支的包括能源/环境、流体力学、热科学、材料学、计算机辅助工程、生物工程、微纳米技术/工程等方向。

而机械工程师的工作就是使用专业知识和计算机辅助设计等工具，来设计和分析生产车间、工业设备和机械、加热和冷却系统、运输系统、飞机、船舶、机器人、医疗设备和武器等。

工业工程 Industrial Engineering

工业工程是介于工业和管理之间的交叉学科，根据所涉及的领域不同，大学的工业工程专业主要有以下几个常见的专业方向：运筹学 （Operation Research）、物流供应链管理(Logistics and Supply Chain）、人体工学（Human Factor） 、金融工程（Financial Eengineering）、信息管理系统（Information System）、数据分析与决策科学（Data Analytics and Decision Science）等。

一般来讲主要开设在以下三个院系下面：Industrial and Manufacturing Engineering（IME，工业及机械制造工程）、Industrial and Systems Engineering（ISE，工业及系统工程)、Industrial Engineering & Operations Research（IEOR，工业工程及运筹学）。

工业工程的硕士，一般有三种学位：

  1. Master of Engineering（MEng），例如Cornell和Berkeley的IEOR相关的硕士项目基本上都是MEng。
  2. Master of Science（MS），例如Gatech，Columbia，Upenn。
  3. Master of Engineering Management（MEM）也就是我们俗称的工程管理硕士，比较著名的项目是Dartmouth和Duke的MEM。

环境工程 Environmental Engineering

环境工程（Environmental Engineering）是一门涵盖工程学、环境科学和生态学的跨学科领域，主要研究如何保护和合理利用自然资源、解决环境问题并维持人类和自然环境的可持续发展。环境工程专业学生将学习环境保护、资源管理和可持续发展方面的技能和知识。

常见环境工程涵盖的领域有：环境监测与模拟（Environmental Systems and Modeling）、可持续发展与环境政策（Environmental Impact Assessment and Sustainable Development）、水资源工程（Water and Wastewater Engineering）、大气环境工程（Air Pollution Control and Atmospheric Science）等。

就业前景

根据美国劳工统计局（BLS）的数据，工程师的平均年薪为$111,280。当然，工程师的平均年薪也会因国家、地区、行业、工作经验和专业领域的不同而有所差异。

以在美国就业的电气工程师为例，根据2023年 Salary Expert 数据统计，薪资中位数为$116,057，平均年薪为$117,624，刚入行的工程师年薪平均数为$82,207，总体而言薪资还是非常丰厚的。

 

不同专业领域的就业方向也有所差别，以下为工程类热门专业毕业生的就业方向。

EE在各个领域应用性都很强，因此EE专业的学生就业前景也是非常可观的。毕业生们活跃在不同领域的公司里，比如能源公司是此专业毕业生去的最多的公司之一，同时电力公司、医疗公司等也吸收着许多电子工程专业毕业的学生。

CE毕业后就业职位包括：电气工程师、电子产品架构师、计算机硬件工程师、机械工程师、芯片架构师、机动设备工程师。最终的就业依旧会和数据、计算机打交道。热门的公司有高通、微软、苹果、英特尔和思科等。

ME的就业更看重学校的专排和地理位置。重工业发展的地方对于ME人才的需求比较大，在美国，ME专业最火热的几大区域主要在五大湖区、德州、加州等地。ME专排高的学校专业设置更全面，也拥有学校的优秀资源，包括跟一些相关企业的合作也更多。而在英国，ME也是较为强势的专业，毕业就业相对容易而且起薪较高，行业领域广泛，如汽车、航空航天、海运、农业、化工、民政、能源和医药行业。

IE专业学生毕业后可在工程、管理、科研和咨询等领域获得广阔的就业机会，能在制作业、服务业、公共事业、科研院所、政府部门和事业单位从事教学、科研、管理及设计开发工作。

环境工程专业的毕业生可以在政府机构、环境咨询公司、能源和水处理公司、工程承包商等领域找到就业机会，从事环境保护规划与设计、环境监测与评估、废物处理与资源回收、环境政策与管理等职业，实现可持续发展和保护环境等目的。

背景要求

建议申请工程类专业的学生，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。

区别于其他类别的专业，工科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。比如参加比赛、科研、实习或者个人项目等，这些专业活动都会让你在申请工程专业的时候更有竞争力。

院校推荐

一类是综合排名非常好，并且工程专业非常出色的院校，如麻省理工大学、斯坦福大学、剑桥大学、牛津大学、加州理工大学、加州大学伯克利分校。另外一类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、德州大学奥斯汀分校、谢菲尔德大学等。

麻省理工学院工程学院

Massachusetts Institute of Technology, School of Engineering

麻省理工学院是位于美国马萨诸塞州剑桥市的私立研究型大学，是世界上著名的工程学府之一，其工程专业在全球享有盛誉。成立于1861年，学校建立的初始目的是为了响应美国与日俱增的工业化需求。学校采用了欧洲理工大学的模式办学，早期着力于应用科学与工程学的实验教学。

麻省理工学院工程学院拥有390名全职员工，2021年研究生师生比例为8.3：1。MIT校园内有近20个研究中心，研究方向包括癌症，海洋工程和士兵纳米技术等主题。MIT鼓励学生的创新精神，学生可以参与学校的研究项目，例如SuperUROP，或者参加10万美元的创业大赛，为自己创业赢得启动资金。

MIT工程学院也提供非常全面的专业项目，包括：航空航天/航空/航天工程、生物医学工程、化学工程、土木工程、计算机工程、电气/电子/通信工程、工业/制造/系统工程、材料工程、机械工业等。

官网链接: https://engineering.mit.edu/

帝国理工学院工程学院

Imperial College London, Faculty of Engineering

帝国理工学院的工程学院是学校的三大学院之一，也是世界上颇具盛名的工程学院之一，在2023年QS世界排名第6，英国排名第3。学院有1746名教职工和7929名学生，师生比低至4.5:1，且每年的研究经费更是超过1亿英镑。

帝国理工学院工程学院涵盖了众多学科领域，包括航空航天工程、生物工程、化学工程、土木工程、电气与电子工程、环境工程、材料科学与工程、机械工程、设计工程等。除此之外，还有超过30个科研项目，学生将有机会参与各种研究项目，在实验室、工程项目和实习中应用所学知识，掌握实际工程技能。

官网链接：https://www.imperial.ac.uk/engineering/

加州理工学院工程学院

California Institute of Technology, Division of Engineering and Applied Science

加州理工学院（CalTech）是一所位于加州帕萨迪纳市的私立研究型大学，创建于1891年，以自然科学及工程学著称，常被评为世界前十的大学之一。

CalTech一向被认为是西岸的MIT，与MIT一样，都是小而精的教学方式，然而CalTech无论是从录取难度还是毕业难度上来说都比MIT要更胜几筹。CalTech另一个优势是其优越的地理位置，学校靠近洛杉矶和太平洋，就业十分方便。

CalTech的重点就在工程学，学校的6个Division中有3个都是工程类的。工程学院有着世界最先进的实验室以及最前沿的科研项目。其提供以下这几种研究生工程项目：化学工程、生物工程、航空航天工程、医学工程博士项目、电气工程、环境科学工程、土木和机械工程，均提供硕士和博士课程。

官网链接: https://www.eas.caltech.edu/

佐治亚理工学院工程学院

Georgia Institute of Technology, College of Engineering

佐治亚理工学院是美国三大理工学院之一，有“南部MIT”的美名。它成立于1885年，位于美国最繁忙的航空港亚特兰大市的中城(Midtown)地段，距离亚特兰大机场大约14英里，周围交通便捷，环境优美。学校位于中城的西侧，占地面积400公顷，与可口可乐总部只有一条North Avenue相隔，企业气氛浓厚。

佐治亚理工学院工程学院在科学研究和创新方面具有卓越的声誉，在2023年QS工程类排名中，全球第12名，美国第6名。学院致力于推动前沿技术和解决全球挑战，培养学生具备创新思维和实践能力，还与众多工业合作伙伴建立紧密联系，为学生提供丰富的实习和就业机会。

官网链接: https://coe.gatech.edu/

卡内基梅隆大学工程学院

Carnegie Mellon University, College of Engineering

卡内基梅隆大学，简称CMU，坐落在美国宾夕法尼亚州的匹兹堡，建立于1905年并在同年拥有了第一位理工科学生。直至1912年，最初始的校园搭建完毕，学校正式开设了工程学院。2023QS世界大学学科排名中，工程类世界排名第15，美国排名第7。 CMU所有的工程专业实力都十分强大，学业压力也因此是非常大的。学校的工程学院开设了10个以上的研究生项目，其中包括：生物医学工程、化学工程、土木与环境工程、能源科学，技术与政策、电气和计算机工程、工程与公共政策、工程与技术创新管理、材料科学工程以及机械工程等。

官网链接：https://engineering.cmu.edu/index.html

谢菲尔德大学工程学院

The University of Sheffield, Engineering at Sheffield

谢菲尔德大学工程学院是全英国最大的工程研究和教育机构之一，96%的研究被评为世界领先和国际顶尖的项目。虽然在2023年QS工程类专业全球排名中只排到第114名，英国第10名，但是谢菲尔德大学工程学院以其丰富的学科范围、卓越的科研实力、实践导向的教育、创新与创业文化以及社会影响力而著名全球。排名中的“国际研究关系网”这一指标更是高达96.1分。

工程学院涵盖了7个不同的工程领域和3个跨学科专业，包含：自动控制与系统工程、土木与结构工程、化学与生物工程、计算机科学、电子电气工程、机械工程、材料科学与工程等。

谢菲尔德大学工程学院注重实践导向的教育，与众多工业合作伙伴建立了紧密联系，为学生提供丰富的实习和就业机会，例如：西门子公司、波音公司、劳斯莱斯、空中客车以及其他本地公司等等。

官网链接：https://www.sheffield.ac.uk/engineering

新加坡南洋理工大学工程学院

Nanyang Technological University, Singapore, College of Engineering

新加坡南洋理工大学是新加坡一所综合类研究型大学，它的工程学院也是世界上规模最大的工程学院之一。在2023年QS工程类专业排名中是世界第14名，新加坡第1名。学校设立了超15个以上的奖学金项目，帮助学生完成他们的学业，并鼓励学生努力提升学术成绩，积极参与各项研究，其中还有与其他学校和机构共同为国际生设立的奖学金项目——Singapore International Graduate Award (SINGA)。

工程学院共设有6个部门和14个项目，其中包括：生物工程、化学与生物分子工程、计算机工程、数据科学与人工智能、土木工程、海洋研究、信息工程与媒体、航空航天工程等。

除了出色的科学研究成果和业内盛名外，南洋理工的主校园环境也是十分优美，以其郁葱的景色及波形的地形而闻名，被列为世界十大最美校园之一，拥有57个绿色标志认证建筑。

官网链接：https://www.ntu.edu.sg/engineering

2023年QS: Engineering & Technology排名

全球排名TOP10

  1. Massachusetts Institution of Technology 麻省理工学院 美国
  2. Stanford University 斯坦福大学 美国
  3. University of Cambridge 剑桥大学 英国
  4. University of Oxford 牛津大学 英国
  5. University of California, Berkeley 加州大学伯克利分校 美国
  6. Imperial College London 帝国理工学院 英国
  7. ETH Zurich 苏黎世联邦理工学院 瑞士
  8. Harvard University 哈佛大学 美国
  9. Tsinghua University 清华大学 中国
  10. California Institute of Technology 加州理工学院 美国

美国排名TOP10

  1. Massachusetts Institution of Technology 麻省理工学院
  2. Stanford University 斯坦福大学
  3. University of California, Berkeley 加州大学伯克利分校
  4. Harvard University 哈佛大学
  5. California Institute of Technology 加州理工学院
  6. Georgia Institute of Technology 佐治亚理工学院
  7. Carnegie Mellon University 卡内基梅隆大学
  8. University of California, Los Angeles 加州大学洛杉矶分校
  9. University of Illinois at Urbana-Champaign 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校
  10. University of Texas at Austin 得克萨斯大学奥斯汀分校

英国排名TOP10

  1. University of Cambridge 剑桥大学
  2. University of Oxford 牛津大学
  3. Imperial College London 帝国理工学院
  4. The University of Manchester 曼彻斯特大学
  5. University College London 伦敦大学学院
  6. The University of Edinburgh 爱丁堡大学
  7. University of Southampton 南安普敦大学
  8. University of Leeds 利兹大学
  9. University of Bristol 布里斯托尔大学
  10. The University of Sheffield 谢菲尔德大学

加拿大排名TOP5

  1. University of Toronto 多伦多大学
  2. University of British Columbia 英属哥伦比亚大学
  3. University of Waterloo 滑铁卢大学
  4. McGrill University 麦吉尔大学
  5. University of Alberta 阿尔伯塔大学

香港排名TOP5

  1. The Hong Kong University of Science and Technology 香港科技大学
  2. The University of Hong Kong 香港大学
  3. The Hong Kong Polytechnic University 香港理工大学
  4. The Chinese University of Hong Kong 香港中文大学
  5. City University of Hong Kong 香港城市大学

澳大利亚排名TOP5

  1. The University of New South Wales 新南威尔士大学
  2. The University of Melbourne 墨尔本大学
  3. Monash University 蒙纳士大学
  4. Australian National University 澳大利亚国立大学
  5. The University of Sydney 悉尼大学

新加坡排名TOP3

  1. Nanyang Technological University, Singapore 新加坡南洋理工大学
  2. National University of Singapore 新加坡国立大学
  3. Singapore University of Technology and Design 新加坡科技设计大学