美國留學專業解析 美國機械工程專業

機械工程專業是國內工科背景學生較常申請的，此專業需要申請者有非常優秀的數學和物理學的基礎；良好的動手能力和計算機專業背景。而且中國的專業設置同美國高校是有些差異的，美國 95%以上的學校，就是一個機械工程（ME）專業，而國內細分化的那些方向變成了這個專業下的 concentration，學生可憑藉個人興趣和愛好去選擇。

機械工程（ME）專業領域非常多樣化，小編把機械工程按照專業領域分成了能量類、製造類、設計力學類三個大類，並詳細羅列了每個大類的具體研究領域、所學課程和就業方向。並且解釋了機械工程的方向與其他專業相同領域方向的區別。

從申請要求上來說，申請美國機械工程（ME）專業需要有良好的工科背景，例如非常優秀的數學和物理學的基礎；需要良好的動手能力，例如參加過各種競賽（比如機器人大賽）即是動手能力的體現；需要良好的計算機專業背景，例如編程能力。中國的專業設置同美國高校是有些差異的，中國是小專業，美國是大專業。比如說機械工程（ME）相關專業，中國就有機械工程、車輛工程、自動化（很多本專業的學生申請的是EE專業的嵌入式方向）等等。如果再細化分，還會有很多。但是美國 95%以上的學校，就是一個機械工程（ ME ） 專業， 只有極個別的學校，會專門把機械工程下的專業方向單獨列成一個專業，比如克萊蒙森大學單獨開設有車輛工程。而我們細分化的那些方向變成了這個專業下的concentration，這個 concentration 則憑藉個人興趣和愛好去選擇。

每一個學校機械工程專業的方向並不完全相同，但是總體可以分為三大類，下面360小編就為您一一闡述。

能源類

Energy 是 ME 和物理學的基礎領域，Energy 的形式包括熱能、輻射能、動力學、電氣、化學、核能等。它主要是側重於從一種能量轉化為另一種更有用的能量， 能量的來源既有可再利用的（例如太陽能、風能、流體動力、地熱和生物能量），也有不可再用的（例如石油、天然氣、煤和鈾）。

以University of Michigan 為例，Energy 的研究領域大概包括：

IC engines and engine systems design 內燃機和發動機系統設計；

Combustion 燃燒；

Pollutant formation 污染物質的形成；

Simulation of vehicle systems 車載系統模擬；

Computational methods for reacting flows 反應流的計算方法；

Microscale power generators 微 型 電 力 發 動 機 ； Self-assembled nanostructures for energy applications 用自組裝納米結構實現能源利用；

Nanostructured energy conversion devices 納米結構能量轉換裝置；

Concentrated solar power system 專註太陽能系統；

Laser techniques for combustion diagnostics 用激光技術進行燃燒診斷；

Materials and systems for energy storage 能量儲存的材料和系統。

文章上面說了，Energy 方面涉及到能源的方方面面。但是這裡面就會與其他的專業有很多的交叉，比如說 EE 也涉及到能源，Chemical Engineering 也涉及到能源，核物理或工程也涉及到能源。那麼他們之間有什麼差異呢？這是很多申請者都關心的問題，其實這點說起來非常簡單，ME 更加偏向於設備的研究和學習，EE則是能源的存儲和傳輸方面的研究和學習，其他專業下的那些更多的是原理層面的研究和學習。

Manufacturing 製造類

為了不斷提高操作效率，機械工程師會設計和製造一系列的機器與系統。空氣污

染控制、自動化、物料搬運和設備運轉技術都是專註於製造類的工程師所專註的領域。

依然以 University of Michigan 為例，學校在該 Manufacturing 方面所研究的領域包括：

Nanotube structures and devices 納米管結構和設備；

Mass customization and systems 大規模定製系統；

Laser welding and joining（fabrication and modeling）激光焊接和連接（製造和建模）；

Reconfigurable manufacturing 可重構製造；

Laser micromachining 激光微加工；

Precision manufacturing 精密製造；

Biomedical devices 生物醫學設備；

Metal ultra high speed cutting 金屬超高速切削；

Global health design 全球衛生設計；

Affordable medical device design 負擔得起的醫療設備設計；

Sustainable machining processes and systems design 可持續的機器加工和系統設計。

這個大方向不僅僅需要物理方面的知識，還有很多知識是和計算機相交叉的。比如說在這個大方向下的自動化，不僅僅涉及到 ME 的知識，還涉及到 EE 和 CS 的知識。一般來說這個方向的學生都會學習：機械原理，固體力學等等課程。因為這個專業方向有個特點，新興方向非常依賴計算機工具， 比如說在設計東西的時候，需要計算機輔助，因此它的很多知識與計算機相交叉。

從申請方面來說：由於美國的大專業制，大部分 ME 學生，自動化學生，車輛工程等大 ME 類的學生，以及部分學習物理的學生，都適合學習這個方面。

Design Mechanices 設計力學類

該領域主要是設計消費者和工業界所需的設備，家用電器、汽車、計算機硬體、工廠設備、宇宙飛船、飛機，所有這些任何需要機械運動的東西，都是由該領域的工程師來設計的，當然很多時候是與其它領域的設計師一起完成的，比如說計算機硬體設計，不僅僅要考慮到工程特性的設計，如耐用性等，也需要考慮到外觀設計，而這就需要和計算機領域的專業人士一起來完成。其中一個越來越受機械工程師關注的領域是醫學生物技術，多數是做一些生物醫療器械，而這個方向又跟材料科學，EE 和 CS 相交叉了。

在 University of Michigan 的 Design 領域，它有這些研究方向：

Micro and Nano precision systems 微型和納米精度系統；

Smart structures and materials 智能結構和材料；

Nanoscale systems 納米系統；

Compliant mechanisms 柔性結構；

Multidisciplinary design optimization 多學科設計優化；Assembly， disassembly and supply chains 組裝、拆卸和供應鏈；

Medical device design 醫學設備設計；Global health design 全球衛生設計；

Sustainable design of products， processes， and policies 可持續的產品、流程和政策的設計。

好的設計工程師要求對客戶需求、服務環境、工業標準、材料、生產過程和公差有一個深入的了解。為了使設計工程進展順利，CAD 通常是必備工具，比如計算、建模和模擬。學習該領域的申請者對 CAD 不會陌生，幾乎所有的物理產品和工具是這樣設計出來的。

在申請的時候，需要具有很強的力學相關的知識，以及機械理論方面的基礎知識

（分為整體製造和流程理論兩大分支），這裡又會跟工業設計有一些交叉。但是與工業設計還是不一樣的。工業設計是偏向於藝術類的專業，需要申請者有很強的藝術功底，在申請過程中也需要提交作品集。而在 ME 里的設計，並不需要這些條件。因為他們的 Design 更多的是可行性的設計，比如設計一款手機的外殼， 使用一種材料，是否可以達到一定的強度以起到保護手機的作用，同時厚度又不會太厚。而美觀的設計那是工業設計里需要學習的。

總之，國內的專業設置和美國相差很大，在出國讀研的時候，專業的選擇，切忌望文生義，選擇方向要比選擇專業更合理，一定要在專業的老師指導下，做出合理的選擇。