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美国本科专业解析-电气工程(electrical engineering)
一．电气工程专业概述
电气工程是以电子学、电磁学等物理学分支为基础，涵盖电子学、电子计算机、电力工程、电信、控制工程、信号处理、机械电子学等子领域的一门工程学。广义上我们所说的电气工程是包括电子工程的，即电子电气工程，其中电气工程是指涉及到大能量的电力系统（如电能传输、重型电机机械及电动机），即我们俗称的“强电”；而电子工程则是指处理小信号的电子系统（如计算机和积体电路），即我们俗称的“弱电”。
有的学校把电子工程(Electrical Engineering，EE)与计算机工程(Computer Engineering，CE)结合起来把系名命名为Electrical & Computer Engineering。一般我们所说的申请美国的电子工程专业指的就是申请美国学校的EE或ECE这两个。
绝大多数的美国综合性大学都有工程学院，而电气工程作为最热门的工科专业之一，几乎在各大高校均有开设。一般来说，电气工程会开设在学校的工程学院下，如果学校有EECS系，这个专业就会开在EECS系下面，这种情况适用于绝大多数学校（如加州大学伯克利分校）；有的学校EE和CS是分开的系，这样电气工程就会在EE系下面（如哥伦比亚大学）；如果没有划分具体的系，就会作为工程学院单独的一个专业存在。
二.电气工程专业学位设置
电气工程专业本科阶段的学位一般为Bachelor of Science in Electrical Engineering,最后获得的学位是理学学士;也有的学校会直接叫作Bachelor of Science in Electrical and Computer Engineering
三．电气工程专业细分
我们从广义的角度给电气工程分为了如下几类：
1. 微电子(Microelectronics)：主要是研究电子或离子在半导体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能。
2. 集成电路设计(Integrated Circuit Design)：有些学校将这个方向与微电子合并为一个专业，主要做将电路(主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的研究。
3. 光电方向(Optics)：以光的量子力学为基础，研究光子和电子，并应用于半导体材料上。
4. 电磁(Electromagnetic)：该方向主要是探讨电与磁的交互关系。主要研究的内容是电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等。
5. 网络/信息安全(Network/Information Security)：这个方向更偏向于是交叉学科，包含计算机科学、网络技术、密码技术和应用数学等多种学科的知识。
6. 通信与信号处理(Communication and Signal Processing)：该学科方向在国内比较热门，但是在美国却一般。它研究的主要是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程主要研究以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲，从发送端(信源)传输到一个或多个接受(信宿)，接受端能否正确辨认信息，取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节，包括过滤，编码和解码等。
7. 图像处理(Image processing)：对图像进行分析、加工、和处理，使其满足视觉、心理以及其他要求的技术图像处理是信号处理在图像上的一个应用。
8. 系统控制(System Control)：研究内容主要有鲁棒性与最优控制，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，随机与自适应控制等。
9. 电力系统(Power System)：在智能电网和能源互联网的浪潮下，电力系统的研究内容越来越丰富，已不仅仅局限在保障电力供给的安全、可靠、经济、绿色、稳定运行，电力市场、电力预测等新方向也很受欢迎，与信息技术等学科的结合越发紧密。
10. 电力电子(Power Electronics)：研究电能变换，致力于为用户提供最优的电能，研究内容涉及器件、拓扑和控制，是一个多学科交叉的方向。
11. 电机(Electric Machines)：研究新型电机设计及其先进的控制方法，为特定用户，如航空航天飞行器、大型船舰、机器人、电动汽车等特定应用，匹配电机和电机牵引方式，使得电机更加高效、更大功率，更小，更容易制造和更好匹配应用。
四.本科电气工程专业课程设置和要求：
大部分的电气工程专业的课程设置分为：数学和科学课程、技术类课程、工程类基础课程、电气工程专业课和选修课等，部分学校会有自己个性化的设置，比如有计算机科学的课程要求，或者写作课等要求。下面我们以斯坦福大学（Stanford University）为例来看下课程设置：
| 斯坦福大学（Stanford University） | |
数学和科学课程 42-44 units |
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技术类课程 3-5 units | 在工程学院下根据当年的课程设置选择一门 可参考链接：https://ughb.stanford.edu/courses/approved-courses/technology-society-courses-2020-21 |
工程类基础课程 10 units |
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电气工程专业课 Minimum 16 units |
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交叉学科课程 Minimum 17 units | 5 courses: 1-2 Required, 1 WIM/Design and 2-3 disciplinary area electives 从学校给出的课程list里面选至少17个学分，5门课程 可参考链接：https://exploredegrees.stanford.edu/schoolofengineering/electricalengineering/#bachelorstext |
写作课 3-5 units | 从以下课程中选择一门：
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设计课 3-5 units | 从以下课程中选择一门：
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选修课 Minimum 17 units | Students may select electives from the disciplinary areas; from the multidisciplinary elective areas; or any combination of disciplinary and multidisciplinary areas. May include up to two additional Engineering Fundamentals and any letter graded EE courses. 学生可以选择跨学科领域的选修课；多学科跨科选修课；或跨学科和多学科跨科领域的任何组合。可以包括两个额外的工程基础和任何难度级别的EE课程 |
五．电气工程专业就业情况：
电气工程专业培养的多是高级技术人才，因此该专业毕业生在就业时的选择面很广，适应能力较强。一般来说，电气工程专业的研究生能够在电气工程相关的系统运行、自动控制、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域担任重要工作，也能到各级发电厂、供电局、电网调度所等企业从事电力设计、建设、调试、生产、运行、管理、市场运营、科技开发和技术培训等工作，或从事电气设备的维护、检修、安装和调试等方面的工作。此外，该专业的毕业生还可从事其他行业中的电气技术工作。
下面我们来看下电气工程专业的就业岗位：
1. 电气工程师（Electrical Engineer）
主要负责：设计利用电力开发或改进产品的新方法;进行详细计算，以制定制造、施工和安装标准和规范;指导电气设备的制造、安装和测试，确保产品符合规范要求;调查客户或公众的投诉，评估问题，并提出解决方案;与项目经理合作，确保项目在预算内按时完成
平均年薪：$103,390
2. 电子工程师（Electronics Engineer）
主要负责：为商业、工业、医疗、军事或科学应用设计电子元件、软件、产品或系统；分析客户需求，确定开发电气系统计划的要求、容量和成本；制定电子元件和设备的维护和测试程序；评估系统并建议设计修改或设备维修；计划和开发零件和系统中使用的电子特性的应用和修改，以提高技术性能
平均年薪：$103,390
3. 计算机硬件工程师（Computer Hardware Engineer）
主要负责：研究、设计、开发和测试计算机系统和组件
平均年薪：$119,560
4. 电子电气工程技术员（Electrical and Electronics Engineering Technician）
主要负责：帮助工程师设计和开发电气和电子设备
平均年薪：$67,550
5. 电气和电子安装和维修工（Electrical and Electronics Installers and Repairers）
主要负责：安装或维修各种电气设备
平均年薪：$59,080
6. 电工（Electricians）
主要负责：安装、维护和维修电力、通信、照明和控制系统
平均年薪：$56,900
7. 机电技术员（Electro-mechanical Technicians）
主要负责：操作、测试和维护无人、自动化、机器人或机电设备
平均年薪：$59,800
8. 销售工程师（Sales Engineers）
主要负责：向企业销售复杂的科技产品或服务
平均年薪：$103,900
9. 网络和计算机系统管理员（Network and Computer Systems Administrators）
主要负责：负责计算机网络的日常运行
平均年薪：$84,810
