机械工程（Mechanical Engineering）
专业速览 Introducing
热门程度：机械工程专业申请的总体情况在所有美国理工科申请专业中竞争激烈程度属于中间水平，既不像 EE，CS 的申请竞争那么惨烈，也不像物理，数学，化学这种基础学科或者其他冷门学科（如造纸工艺，安全工程等）那么容易。因此，如何对专业申请目标进行准确的定位则是申请者要面临的重要问题。
热门指数：★★★★☆
就业前景：虽然，目前的金融危机对制造业有一定程度的影响，但是相对而言，机械工程的毕业生找工作还是没有太大问题的。据不完全统计，机械工程专业的美国就业市场是巨大的，在工程类专业中，机械工程的市场需求率排名第 一。每年约有80%的毕业生进入制造业工作，其中包括电梯、汽车、割草机和生产设备设计引擎等方面。有些机械工程师也从事设计开发减少环境污染的新能源体系。正如，美国经济学家所言，不管经济如何衰退，社会对工程师的需求永远不会减少。由于美国经济放缓，机械工程专业的毕业生市场需求量也减弱，但仍保持一定比例地增长。美国劳工部预测，到2016年，就业市场对机械工程专业毕业生的总体需求量会增加4%，在生物工程、原材料科学和纳米技术等领域，都会有较大的需求。留学费用一年的花费在30-40 万。
机械工程专业介绍 Introducing
机械工程是通过利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修，要求学生对应用力学、热学、物质与能量守恒等基础科学原理有巩固的认识，并利用这些知识去分析静态和动态物质系统，创造、设计实用的装置、设备、器材、器件、工具等。 机械工程学的知识可应用于汽车、飞机、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。
根据不同侧重点，可以细分为以下几大类：
能量大类：主要涉及的学科有能量、摩擦、燃烧、流体这几大类材料大类：主要涉及机械领域内的纳米微米材料，聚合工程，生物机械
制造类：主要包括设计和制造两大方向控制类：包括计算机辅助工程，系统与自动控制，微电子系统声学、光学：主要包括激光技术、光电测量，声音动力学、公路噪音控制、震动
材料大类
纳米微米机械材料
研究方向：纳米技术的不断发展给机械领域提供了一种全新的 材料选择的可能。目前和机械交叉的研究领域主要集中在：高级材料学，材料及固体力学，材料及机械系统，材料加工，材料机械特性，材料力学，材料力学及制造。
聚合工程
主要通过分子聚合技术为机械领域提供新型材料。
申请所需相关背景：需要有很好的高分子材料相关背景，同时对材料力学的要求也比较高。
生物机械
研究方向：生物机械，生物力学，生物机械工程，生物材料与设备，材料力学，生物传感器，纳米技术，活细胞封装，工程生物力学，生物医学机械工程，神经工程学，整形外科工程，感觉及神经系统研究，运动生物力学，人造心脏。
申请所需相关背景：这是典型的新兴学科同传统基础学科结合的表现。总体来说，此方向需要生物学，机械工程和医学知识三个领域的知识背景。单纯的生物或医学背景是很难适应此学科的要求的，需要在具备机械背景的同时拥有生物，或者医学知识，尤其是生物学知识。这里所说的机械背景主要指机械中基本的制造，力学，材料背景。但要求不会像前面几个学科中对纯力学或材料背景那么高的要求。另外对于神经工程学，感觉及神经系统研究，人造心脏这些方向，除了需要医学、生物学、工程学知识外，还要有很好的EE背景(信号模拟，信号传输等)。
申请难度：此学科属于新兴学科，所有美国学生申请的比较多，而且由于是交叉学科，三个领域的研究者只要在相关的另外两个领域有一定背景，就能够申请，因此申请的竞争非常激烈。对于国内纯机械工程学院毕业的学生来说未来硕士最好不要尝试这个方向，成功机会渺茫。
3 制造类
设计方向
未来方向：机械设计，产品设计，设计方法学，计算机辅助设计，工程设计。
设计在国内主要以工业设计学院的形式设置。适合的申请者一般具有机械理论基础 (分具体机构和整体制造流程理论两大方面)，同时又有设计基础，包括一定的艺术功底(素描)，电脑绘图软件(Photoshop ProE 等)的运用。
难度：对于国内的学生来说如果单独申请设计，主要缺陷在于设计理念、理论的落后，对整体工艺的把握上同工业发达国家的申请者相比差距比较大。而工设的学生在机械理论基础知识上有比较匮乏，所以能够成功申请的应届毕业生不多。获得录取的多为有一定工作经验的申请者，所以参与竞争的人群数量较小，如果有相关背景申请比较容易。
制造方向
未来方向：计算机辅助制造，产品实现，高级制造，制造科学，制造系统，纳米制造。
国内学生的主要申请方向集中于此，而且多集中于机械制造和计算机辅助制造。对于此专业的学生，首先需要基本的机械工程学背景，包括：机械原理，机械制造 和固体力学背景。另外，对于产品实现，高级制造和计算机辅助制造，一定要有很强的计算机背景，包括计算机语言编程，设计软件的使用; 纳米制造则首先要有很好的纳米技术应用背景，然后具备一定的工程学知识。
难度：国内的学生大多数都比较适合此方向，所以申请硕士人数非常多，竞争比较激烈。不过美国大学单独把 Manufacturing 拿出来做主要学科设置的非常少，基本都是以Design & Manufacturing存在，国内学生在纯制造领域的竞争非常激烈。如果能够在美国本科阶段有足够的计算机设计背景那么成功获得录取的机会将会非常大。
4 控制类
计算机辅助工程
研究方向：计算流体力学，计算工程及信息技术，计算力学，计算科学及工程，计算机辅助工程，计算机辅助设计，力学建模，数学计算建模，数字推进，数字方法，数字模拟，虚拟现实应用。
学生具备极强的数学背景--应用数学，数学建模，计算工程，同时还需要计算机语言能力和计算机软件运用能力。 如果能在具有这些能力的同时还能有相应的其他背景(如申计 算流体力学有流体力学背景，申计算机辅助设计有设计经历，计算工程及信息技术有 EE 背景) 那么会使自己在竞争中得到很 大程度上的加分。
学科难度在于，由于偏向 CS和EE，美国申请者，国际学生都很喜欢这个专业，所以竞争大大增加。虽然不如EE和CS，但是由于众多EE和CS的申请者为了躲避本专业的高难度申请，纷纷转向同本专业结合非常紧密而且有不错就业前景的这个方向，造成了此方向的同前面三个方向相比难度大了非常多。
系统与自动控制
主要方向：系统控制，控制/设计/制造，控制及动力学，控制/机器人/仪表，动力学系统及控制，动力学系统/控制及机械人，旋转机械动力学，动力学/振动/声学，系统动力学及控制，系统识别及控制，系统/测量/控制，智能机械系统，智能交通系统，机械系统，非线性动力学及适应控制，非线性飞行控制，机械人学，机械人及控制，机械人及动力学，机械人及自主系统，机械人及人机交互，转动体动力学，自动化，自动推进系统，自动巡航系统。
学生毕业后具备数学、计算机语言编程、基本的EE相关背景 (电子电路知识)、控制的鲁棒与最优控制、鲁棒多变量控制系统、大规模动态系统、多变量系统的标识、最小最大控制与动态游戏、用于控制与信号处理的自适应系统、随机系统、线性与非线性评估的设计、随机与自适应控制等等，同时根据不同侧重点，应有相应的设计制造、动力学、仪表等相关能力和背景。
微电子系统
主要方向：MEMS，纳米制造，微机械与纳机械装置，超声微喷流(Microjet) 和微米尺度电机，纳米尺度热量流动，微流体，微重力，微尺度热传递，微米/纳米系统，纳米摩擦学，纳米力学。
MEMS是一个极端多学科交叉的领域，最基础的方面是微制备技术的加工知识，制造微小结构的方法，同纳米技术结合紧密，所以很强的纳米技术必不可少。同时根据不同侧重点还需要有基本的机械理论知识，流体，力学相关知识。
引力，另外由于EE学科中也有这个方向的设置，所以难度仅次于系统与自动控制。有强纳米材料背景的学生会在竞争中占有优势。
5 声学、光学类声学方向
主要方向：声音动力学、公路噪音控制、震动。 申请所需相关背景：物理背景，声音动力学，声学传感器应用背景。
光学方向
主要方向：激光技术，光电子学装置，超快电子学，非线性光学，微光子学，三维视觉，光通讯，软X光与远紫外线光学，光印刷学，光数据处理，光通讯，光计算，光数据存储，光系统设计与全息摄影，体全息摄影研究，复合光数字数据处理，图象处理与材料光学特性研究。
常见的专业课程设置：
静力学
动力学
工程制图
机械设计基础
电脑建模
机械振动
固体力学
能量系统
机械系统
流体力学
自动控制热力学
材料科学与机械制造系统
热传导
就业前景
作为一门历史悠久的学科，机械工程专业确实不是什么新兴行业，就业自然不会像 CS,EE那么红火。但是近年来，随着大型工业逐渐复苏，社会对于精通现代机械设计和管理人才的需求正逐渐增大，具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标。机械类专业也并非全部都是只和硬邦邦的机器打交道，比如工业设计专业就是一门和艺术相关的机械类专业。又比如材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业。而过程装备与控制工程是集机械工程、化学工程和控制工程等多学科于一体的交叉专业。
从职业导向来看，机械工程师分布在工业企业，商业，政府和高校等众多领域，服务于科研，设计，开发，测试，制作，操作，市场营销，销售，管理等领域，其覆盖面是很广泛的。值得一提的是，现在的机械技术大多以计算机应用为平台，掌握一定程度的编程软件技术是顺应现代机械发展的趋势。
以下是在美国的一些机械出身的学生毕业之后的就业情况统计，可供大家参考：
1）作为全美顶 级名校之一的斯坦福大学的机械博士 A，现阶段主要从事 Computational Fluid Dynamics (CFD)，用计算机软件做各种数据 Model，而其同学大部分也从事的是以计算机技术为基础的机械研发工作，譬如在MATLAB的研发商MATHWORKS中担任Application Engineer。
2）美国普通大学毕业的机械博士B，毕业后去到一个电梯制造公司，主要从事的是应用 MATLAB，ANSYS 等软件的设计工作。
3）美国南部学校的机械博士C，毕业后来到波士顿附近的一个化工产品公司，主要做R&D。
4）来自Iowa state, Michigan state, Ohio univ. 以及麻 省部分学校的机械硕士，大部分攻读了CS专业硕士，投行做Computer Systems Support 等研发工作。
以上情况的统计并不是向广大机械专业的学生说明毕业后一定要从事与计算机相关的工作而放弃本专业，而是向大家展示了 目前行业发展的趋势。现今各学科在一定程度上都离不开编 程，这归功于市场导向。具体到专业，有些是熟练使用业内通行的工具软件并对结果进行分析处理，有些可能需要做些 定制化的辅助开发，因此，基本上都需要很扎实的专业功底。 如果要在本行业中做得出彩，编程其实很重要。因为，很多时 候只有你自己知道该怎么处理才能达到目的，而这，交给别人做显然不靠谱的。我们大家都知道“数字实验”这种方法， 尽管不能完全取代实际的物理实验，但已成为非常重要手段和 途径。对于传统的机械制造显然也是需要结合先进的技术手段来发展，因此，对于ME专业的学生掌握一定程度的CS技术，对譬如有限元分析 FEA (Finite Element Analysis), CFD (Computational Fluid Dynamics)以及MATLAB，ANSYS软件的掌握，对于其未来的职业规划是很有裨益的。
选校策略 Strategy
地理位置学校所在的地理位置对于将来的实习和就业有着非凡的意义。因此，在选校时，除了学校的排名，一定要格外关注 学校的地理位置，周边的产业分布，重点考虑将来的就业机会。在美国，机械工程专业教育水准较高，且就业形势较好的地区主
要集中在五大湖区、德克萨斯州和加州，申请者在选择目标院校的时候可以适当考虑这三个地区。
学校特点 当然，除了地理位置的考虑，学校的研究特色也是申请者需要重点考虑的因素。每个学校都有自己的研究特色，即便是同一专业，但因其研究方向和侧重点不同，也会对申请者的 背景要求产生重要的影响。
综上所述，申请者在选择学校时，要综合考虑各种因素，既要了解相关专业的发展前景和学术现状，更要仔细研究目标院校 的专业研究领域，正确评估自己的学术背景，从而选出适合自 己就读的学校。
最后，附重点推荐院校
NO. 1 Univ of California - Berkeley 加州大学伯克利分校
地理位置：加利福尼亚州，旧金山 申请难度：★★★★★
NO.2 Georgia Institute of Technology 佐治亚理工学院
地理位置：佐治亚州，亚特兰大市 申请难度：★★★★★
NO.3 Carnegie Mellon University 卡内基梅隆大学
地理位置：宾夕法尼亚州，匹兹堡 申请难度：★★★★☆
NO.4 Univ of Michigan --Ann Arbor 密西根大学安娜堡分校
地理位置：密西根州，安娜堡 申请难度：★★★★☆
NO.5 Texas A&M University 德州农工大学
地理位置：德克萨斯州，大学城 申请难度：★★★★☆
NO.6 University of Wisconsin Madison 威斯康辛麦迪逊大学
地理位置：威斯康辛州，麦迪逊市 申请难度：★★★★☆
NO.7 Ohio State University 俄亥俄州立大学
地理位置：俄亥俄州，哥伦布市 申请难度：★★★★☆
NO.8 University of California- Irvine 加州大学欧文分校
地理位置：加州，欧文市 申请难度：★★★★☆
NO.9 University of Florida 佛罗里达大学（UFL）
地理位置：佛罗里达州，甘斯威尔 申请难度：★★★☆☆
NO. 10 Clemson University 克莱姆森大学
地理位置：南卡罗来纳，克莱姆森市 申请难度：★★★☆☆
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