美國(guó)大學(xué)電氣工程學(xué)科在機(jī)構(gòu)名稱上有的學(xué)校稱電氣工程系,有的稱為電氣工程與信息科學(xué)系,有的稱為電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系等等。該學(xué)科(系)在科研、教學(xué)及學(xué)術(shù)組織形式上與國(guó)內(nèi)電氣工程學(xué)科有較大不同。美國(guó)主要大學(xué)電氣工程學(xué)科的教學(xué)與科研領(lǐng)域簡(jiǎn)要?dú)w納為11個(gè)方向:它們是通訊與網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程,信號(hào)處理,系統(tǒng)控制,電子學(xué)與集成電路,光子學(xué)與光學(xué),電力,電磁學(xué),微結(jié)構(gòu)(Microstructure),材料與裝置,生物工程。為了節(jié)省篇幅和突出重點(diǎn),下面僅僅介紹各學(xué)術(shù)方向中的主要內(nèi)容。
美國(guó)的EE內(nèi)部具有很強(qiáng)的交叉學(xué)科性。而國(guó)內(nèi)將EE類學(xué)科拆成一個(gè)個(gè)小的方向而導(dǎo)致的很尷尬的處境,這種尷尬處境不是僅僅體現(xiàn)在學(xué)科門類的劃分上,更主要的體現(xiàn)在大陸EE類申請(qǐng)者在申請(qǐng)北美院校時(shí)候不能很好的把握自己的方向這個(gè)問題上。 傳統(tǒng)的國(guó)內(nèi)教授則認(rèn)為EE應(yīng)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(jīng)費(fèi)投到device,material層面去研究,認(rèn)為這些方面的研究不能直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益;而system曾面的研究得到的回報(bào)比較迅速。當(dāng)然這樣的觀點(diǎn)國(guó)內(nèi)這幾年也有所改觀,主要原因恐怕是因?yàn)閂LSI特別火紅吧,大家都去搞IC。而美國(guó)的EE的faculty認(rèn)為EE應(yīng)該是以device為核心,向上向下分別延伸,稱為system, material 或者換句話說(shuō):EE就應(yīng)該是以物理層面為主要的,雖然傳統(tǒng)國(guó)內(nèi)理解的Communication,Signal Processing 等方面前幾年比較熱,這只是因?yàn)樗麄兊膽?yīng)用市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)前景非常好,但這并不是EE的主流。
那回過(guò)頭來(lái),我們申請(qǐng)中會(huì)有什么問題呢?最大的問題就是只注重經(jīng)典的國(guó)內(nèi)的學(xué)科研究范疇,而忽略了國(guó)外的學(xué)科設(shè)置情況。總結(jié)一下,如果你一打開國(guó)外大學(xué)EECS的網(wǎng)站一眼看去似乎研究的方向都在做器件甚至材料方面比較基礎(chǔ)的研究,感覺是在搞物理,那就對(duì)了,EE本來(lái)就應(yīng)該是以這些方面為主。當(dāng)然我不是說(shuō)system層面的沒有,只是沒有像國(guó)內(nèi)這樣多的教授去研究而已。
1、通訊與網(wǎng)絡(luò)
通訊與網(wǎng)絡(luò)是目前很熱門的學(xué)科方向之一,主要包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與光網(wǎng)絡(luò),移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),量子與光通訊,信息理論,網(wǎng)絡(luò)安全,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu),交互式通訊,INTERNET運(yùn)行性能建模與分析,分布式高速緩存系統(tǒng),開放式可編程網(wǎng)絡(luò),路由算法,多點(diǎn)傳送協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)電話學(xué),帶寬高效調(diào)制與編碼系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)中的差錯(cuò)控制理論及應(yīng)用,多維信息與通訊理論,快速傳送連接,服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià),網(wǎng)絡(luò)仿真工具,網(wǎng)絡(luò)分析,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);信息的特征提取、傳送、存儲(chǔ)及各種介質(zhì)下的信息網(wǎng)絡(luò)化問題,包括大氣、空間、光釬、電纜等介質(zhì)等。本方向與信號(hào)處理,計(jì)算機(jī),控制與光學(xué)等廣泛交叉。
2、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程
計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程涉及領(lǐng)域較寬廣,包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué),計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),口語(yǔ)系統(tǒng),醫(yī)學(xué)機(jī)器人,醫(yī)學(xué)視覺,移動(dòng)機(jī)器人學(xué),應(yīng)用人工智能,有生物靈感的機(jī)器人及其模型。醫(yī)療決策系統(tǒng),計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)化,計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)系統(tǒng),并行與分布式操作系統(tǒng),編程方法學(xué),可編程系統(tǒng)研究,超級(jí)計(jì)算技術(shù),復(fù)雜性理論,計(jì)算與生物學(xué),密碼學(xué)與信息安全,分布式系統(tǒng)理論,先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),并行編輯器與運(yùn)行時(shí)間系統(tǒng);并行輸入輸出與磁盤結(jié)構(gòu),并行系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和交易系統(tǒng),在線分析處理與數(shù)據(jù)開采中的性能分析。!
3、信號(hào)處理
信號(hào)處理技術(shù)是現(xiàn)代電氣電子工程的基礎(chǔ)。包括聲音與語(yǔ)言信號(hào)處理,圖象與視頻信號(hào)處理,生物醫(yī)學(xué)成像與可視化,成像陣列與陣列信號(hào)處理,自適應(yīng)與隨時(shí)間變化的信號(hào)處理,信號(hào)處理理論,大規(guī)模集成電路(VLSI)體系結(jié)構(gòu),實(shí)時(shí)軟件,統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理,非線性信號(hào)處理與非線性系統(tǒng)標(biāo)識(shí),濾波器庫(kù)與小波變換理論,無(wú)序信號(hào)處理,分形與形態(tài)信號(hào)處理。
4、系統(tǒng)控制'
系統(tǒng)控制包括魯棒與最優(yōu)控制,魯棒多變量控制系統(tǒng),大規(guī)模動(dòng)態(tài)系統(tǒng),多變量系統(tǒng)的標(biāo)識(shí),制造系統(tǒng),最小最大控制與動(dòng)態(tài)游戲,用于控制與信號(hào)處理的自適應(yīng)系統(tǒng),隨機(jī)系統(tǒng),線性與非線性評(píng)估的設(shè)計(jì),隨機(jī)與自適應(yīng)控制等等。
5、電子學(xué)與集成電路
本領(lǐng)域包括微電子學(xué)與微機(jī)械學(xué),納電子學(xué)(Nanoelectronics),超導(dǎo)電路,電路仿真與裝置建模,集成電路(IC)設(shè)計(jì),大規(guī)模集成電路中的信號(hào)處理,易于制造的集成電路設(shè)計(jì),集成電路設(shè)計(jì)方法學(xué),A/D與D/A轉(zhuǎn)換器,數(shù)字與模擬電路,數(shù)字無(wú)線系統(tǒng),RF電路,高電子遷移三極管,雪崩光電管,聲控電荷傳輸裝置,封裝技術(shù),材料生長(zhǎng)及其特征化。5 J5
6、光子學(xué)與光學(xué)
在美國(guó)大學(xué),光子學(xué)與光學(xué)屬于電氣電子系的關(guān)鍵方向之一。本方向包括光電子學(xué)裝置,超快電子學(xué),非線性光學(xué),微光子學(xué),三維視覺,光通訊,軟X 光與遠(yuǎn)紫外線光學(xué),光印刷學(xué),光數(shù)據(jù)處理,光通訊,光計(jì)算,光數(shù)據(jù)存儲(chǔ),光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與全息攝影,體全息攝影研究,復(fù)合光數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理,圖象處理與材料光學(xué)特性研究。
7、電力技術(shù)
此方面主要包括電氣材料學(xué)與半導(dǎo)體學(xué),電力電子及裝置,電機(jī),電動(dòng)車輛,電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行,實(shí)時(shí)控制,電能轉(zhuǎn)換,高電壓工程等。;
8、電磁學(xué)
本方面包括衛(wèi)星通訊,微波電子學(xué),遙感,射電天文學(xué),雷達(dá)天線,電磁波理論及應(yīng)用,無(wú)線電與光系統(tǒng),光學(xué)與量子電子學(xué),短波激光,光信息處理,超導(dǎo)電子學(xué),微波磁學(xué),電磁場(chǎng)與生物媒介的相互作用,微波與毫米波電路,微波數(shù)字電路設(shè)計(jì),用于地球遙感的衛(wèi)星成像處理,子毫米波大氣成像輻射線測(cè)定(Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry),矢量有限元,材料電氣特性測(cè)量方法,金屬零 件缺陷定位。)
9、微結(jié)構(gòu)Microstructure4 e)
作為微電子學(xué)革命的發(fā)源學(xué)科,固體電子學(xué)技術(shù)現(xiàn)在又產(chǎn)生了另一個(gè)新的重要的技術(shù)領(lǐng)域--微機(jī)電系統(tǒng)Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS。MEMS是一個(gè)極端多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,對(duì)許多工程與科學(xué)領(lǐng)域有重大影響,尤其是電氣工程,機(jī)械工程,生物工程等等。最近的研究表明微加工(Micromaching)為推動(dòng)化學(xué)工程、材料工程、生物學(xué)、物理化學(xué)的前沿發(fā)展提供了強(qiáng)大的工具。MEMS的最基礎(chǔ)方面是微制備技術(shù)的加工知識(shí),制造微小結(jié)構(gòu)的方法。正是MEMS技術(shù)使我們能夠制造超聲微噴流(Microjet)和微米尺度電機(jī),能在一硅晶片上制造納米尺度掃描隧道顯微鏡 nanoscale scanning tunneling microscopes,能制作用于測(cè)量精細(xì)胞活性的微迷宮。
10、材料與裝置
電氣電子材料及其裝置是美歐大學(xué)電氣學(xué)科中的重要學(xué)科方向之一。這一學(xué)科包括光電子裝置仿真,納結(jié)構(gòu)電子學(xué),半導(dǎo)體與微電子學(xué),磁性材料、介電材料與光材料及其裝置,固態(tài)物理及其應(yīng)用,小型機(jī)械結(jié)構(gòu)及其激勵(lì)器,微機(jī)械與納機(jī)械裝置 (Micromechanical and Nanomechanical Devices),物理、化學(xué)和生物傳感器,裝置物理學(xué)及其特征化,設(shè)備建模與仿真, 納制備(Nanofabrication)與新裝置,微細(xì)加工(Microfabrication),超導(dǎo)電子學(xué)。