专业易解析丨机械工程专业知多少

能源类

能源大类主要涉及能源和流体两个方向，在两个方向下边还有很多研究分支，比如太阳能、生物能量、热能、风能、核能等。作为物理学基础领域，能源方向目前是受到各国的关注，尤其是在能源转换方面。美国一半左右的电都是靠燃烧煤转换而来，另外超过一半的能源来自矿物燃料，对美国的环境污染造成了极为不好的影响。所以除了传统能源外，各个国家也都积极地在研究新能源的高效储备、转换与使用，如清洁能源、可再生能源以及能替代燃料的新能源物质。

流体方向

在美国主要研究有关航空航天和能量转换相关领域，如空气动力学，空间探索系统等。但该专业在美国的就业方向大多涉及国土安全，对于没有身份的留学生来讲，不论实在科研还是就业方面都会有一些阻碍。

申请者所需：由于能源类是以物理为基础知识，所以希望申请者可以掌握扎实的物理知识。

材料类

材料大类热门的主要氛围三个方向，纳米微米材料、聚合工程和生物机械。此三类都是相对新兴的学科。纳米微米技术的发展为机械领域提供了一个新的可能，其中就与固体力学和机械特性等领域有所交叉，发展前景十分可观。

第二类就是聚合类工程的研究方向，主要通过高分子聚合技术与机械的结合，为机械领域研发新型材料和产品应用。而高分子的研究也与化学和化学工程有很大交叉，所以竞争范围也不止于机械工程领域。

第三类是生物机械，这个方向将新型与传统结合的十分巧妙，在生物力学生物材料与设备，生物传感器，生物医学和人造心脏等领域均有发展空间。但由于交叉学科的特性，需要申请者不光有机械工程的知识，还要对生物、医学或信号传输领域有所了解。

申请所需：由于材料类和其他领域都有很多交叉，所以纯机械背景申请者可能会相对处于劣势，建议申请者考虑自己是否只掌握了纯机械的知识，而对其他领域不具有一定了解，如生物、医学和化学。

制造类

制造类主要包含设计与制造两个大方向，在申请时有的工学院会将这两个方向进行拆分，也有一些会进行合并。

制造方向主要研究计算机辅助制造、自动化、设备运转技术、以及制造系统。这个方向与国内大学的课程有一个紧密连接，所以也使国内本科的同学大多数倾向选制造类作为研究生攻读的方向。

设计类则是包含机械设计、产品设计、计算机辅助设计、生物医疗器械设计等领域 。这个方向未来会涉及到与其他领域设计师共同工作，从不同方面出发设计产品。

申请所需：这一类方向首先需要很强的机械理论方面的知识，其次涉及到计算机辅助方面则需要一定的计算机知识，其中包括计算机语言编程。

控制类

控制类主要分为计算机辅助工程、系统与自动控制和微电子系统。

第一类的计算机辅助工程与计算机工程和电子工程有很大面积的交叉，会涉及到力学建模、数学计算建模、数字模拟、计算工程与信息技术和计算机辅助工程等，从而将工程生产的各个环节组织起来，进行有关的信息集成。这个方向可应用的领域十分广泛，比如电子、造船、航天、建筑、汽车等。

第二类则是系统与自动控制。在现在机械运作中，很难保持各种条件是一成不变的，所以各类生产都需要系统与自动控制，从而保证生产过程中的外界干扰，会被自动地调节，而不会产生负面影响。系统与自动控制比起新兴学科有更多的选择范围，比如动力学系统及控制、系统识别、智能交通系统、机械人机自助系统、自动巡航系统等。此类专业比起计算机辅助工程，更加偏向电子工程方向，由于国内申请者对于该专业的热爱，导致系统与自动控制成为了机械工程中最难申请的一个方向。

第三类的微电子系统则是一个多学科交叉的领域，需要机械理论知识、流体、力学、纳米等多方面知识或背景。微电子系统是可以用于纳米制造、微机械与纳机械装置、超声微喷流、微流体、纳米摩擦学等多种领域。

申请所需：控制类专业需要申请者不光有扎实的物理基础，还具备良好的数学、计算机、电子或纳米背景。

机械工程除了以上这四大类热门方向外，还有一些新兴的小方向，如研究激光技术、三维视觉、光通信和光数据储存等等的光学方向，以及研究声音动力学和公路噪音控制的声学方向。总之，机械工程专业完美地向大家展示了，中国老师最爱说的一句话：数理化生不分家！

数学

微积分、微分方程、线性代数、统计

物理

静力学、动力学、流体力学、流体动力学

计算机

计算机辅助设计与制造

材料

材料与固体力学强度

其他

制造与设计基础课程

麻省理工学院 MIT

项目特点：麻省理工学院坐落于美国的马萨诸塞州，是一所综合性私立大学，而麻省理工的理工科是公认拥有世界最顶尖的师资力量与教育水平的。

研究领域：麻省理工的机械工程项目有多达45个分支研究领域。

生物材料 Biomaterials

生物医学工程 Biomechanics (LGO)

燃烧 Combustion

计算机辅助设计/制造 Computer-Aided Design/Manufacturing

能源与环境可持续性 Energy and Environmental Sustainability (LGO)

流体力学 Fluid Mechanics

人机系统 Human-Machine System 

MEMS和纳米技术 MEMS and Nanotechnology

微机电系统 Micro-Electro-Mechanical Systems

光学工程 Optical Engineering

甚至还有比较冷门的海洋系统管理Ocean Systems Management (LGO)，水下机器人 Underwater Robotics等领域。

入学要求：在线申请、文书、三封推荐信、官方成绩单、英语水平考试成绩、GRE

斯坦福大学 Stanford University

项目特点：斯坦福的机械工程专业常年位于美国国内排行的头把交椅，旨在为机械领域培养想进入该行业工作的人才，比起其他学校的学术氛围，更偏向于帮助学生走入职场。其中有一门课程Design Methodology，是斯坦福大学联合周边各大企业合作开展的，学生会承接企业的更重项目，完全自由自主地区完成。甚至有一些学生在项目中表现优异，各大企业在其毕业前就会抛出工作邀约的橄榄枝。

研究领域：斯坦福要求学生选择一个领域深入研究（Depth)，同时在其他领域选择两门课程（Breadth）,总共有14个领域可供选择。

自动控制 Automatic Controls

生物医药工程 Biomechanical Engineering

设计方法论Design Methodology

流体力学 Fluid Mechanics

能源系统Energy Systems

传播热量Heat Transfer

微机电系统 MEMS

机器人与运动学Robotics and Kinematics

入学要求：在线申请表、申请费、文书、简历、三封推荐信、官方成绩单、GRE、托福成绩

密歇根大学安娜堡分校 UM

项目特点：非常适合想要留美的同学，商学院位于波士顿，并且与CFA、GARP（风险管理）机构有合作关系，课程设置中包括了70%CFA的知识

项目特点：密歇根大学安娜堡分校的机械工程系在200年的建校历史中存在了150年，其机械工程专业拥有世界级的教学与设备资源。并且，密歇根大学安娜堡分校的机械工程系秉承着人性化的教学方式，为学生的选课提供了很大的灵活度。在硕士阶段，学生就可以选择自己的课题，体验一下博士生的学习模式。

研究领域：

密歇根大学安娜堡分校为机械工程专业开车13个研究领域，其中热门的有：

生物力学与生物系统Biomechanics& Bio-systems

工业设计Design

力学与材料Mechanics & Materials

微/纳米工程Micro/Nano Engineering

流动性/汽车与运输Mobility/Automotive, &Transportation

多尺度计算工程Multi-scale Computation