一、美国机械工程专业深度解析
谈及美国的机械工程专业，这个领域可谓是研究方向丰富多元，可申请的知名大学更是高达近130所。如何选择适合自己的大学和专业方向？今天就来为大家揭开这神秘的面纱。美国机械工程专业的核心方向可概括为四大类，以典型的佛罗里达大学为例，让我们深入了解一下这些专业方向。
想要申请机械工程专业，申请者需要拥有坚实的工程背景，特别是在数学和物理学方面表现优秀。机械工程的研究方向广泛，根据侧重点不同，可细分为材料、能量、制造、控制四大领域。接下来，我们将深入探讨其中的材料大类与能量大类。
材料大类
这个领域主要涵盖纳米微米材料、聚合工程以及生物机械等方向。
纳米微米机械材料：随着纳米技术的飞速发展，为机械领域带来了全新的材料选择可能。研究方向主要集中在高级材料学、材料力学等领域。申请者需要拥有强大的材料学背景，同时要求具备固体力学、材料力学等方面的知识。由于众多学者竞相申请，此专业的竞争尤为激烈。
生物机械：这是一个典型的新兴学科与传统基础学科的结合体。研究方向包括生物力学、生物机械工程等。申请者需要拥有生物学、机械工程和医学等多领域的知识背景。单纯的生物或医学背景可能难以适应此学科的要求。申请者需要在机械背景的基础上，具备生物学或医学知识，尤其是生物学知识。
聚合工程：主要研究方向为通过分子聚合技术为机械领域提供新型材料。申请者需要拥有高分子材料的背景，并对材料力学有一定的了解。
能量大类
这个领域主要涉及能量、摩擦、燃烧、流体等方向。
能量：研究方向包括风能、水能的能量转换，以及清洁能源技术等。申请者需要拥有坚实的物理学基础，当研究偏向于流体学时，申请者还需要具备流体力学、热力学等相关知识。由于能源问题的战略意义和研究难度，此领域的申请竞争尤为激烈，但一旦录取，获得offer的机会也非常大。
摩擦：摩擦是能量的转换过程，与热物理学紧密相连，并涉及到新型材料的研发。研究者会对某些材料的摩擦性能进行深入探究。
美国机械工程专业的研究方向丰富多样，申请者需要根据自己的兴趣与背景选择合适的方向。在申请过程中，拥有出色的学术背景和研究经历无疑会大大增加申请成功的几率。(申请相关背景介绍)
对于希望申请物理学专业，特别是其下属的特定研究方向的学生来说，相关背景是至关重要的。物理学的基础研究是所有方向的前提，无论是流体的研究还是燃烧现象的探索。在此基础上，不同的研究方向还需要特定的学科背景。例如，流体的主要研究方向包括航空航天和能量领域，这就需要申请人具备流体力学、热力学、空气动力学等背景知识。对于燃烧研究，物理背景和热力学知识是基础，同时还需要对实际工程应用有深入理解。对于制造类和控制类专业，申请者需要同时具备机械工程学背景和相关计算机技能。在申请过程中，这些专业背景无疑为申请者的竞争力大大加分。
(申请难度分析)
总体来说，物理学及其相关方向的申请虽然有一定的竞争，但并未达到非常激烈的程度。其中，流体的研究因为对理论研究人才的需求较大，所以对于理论研究者来说申请难度相对较低。对于燃烧的研究和实际工程应用结合紧密，因此申请者更多，竞争相对激烈。在制造类领域，尤其是对于一些特定方向如纳米制造和计算机辅助制造等，由于专业性强且申请人数众多，竞争尤为激烈。控制类专业的申请难度因涉及计算机技术和系统工程而相对较高。只要申请者具备扎实的专业背景和足够的技能能力，成功获得录取的机会依然很大。
(研究方向详细介绍)
流体的研究方向涵盖了航空航天和能量领域两大主要方向。在航空航天领域，空气动力学、推进和空间探索系统是主要研究内容；而在能量领域，水电、风电的流体能量转换是研究的重点。环境及生物流体力学、流体动力学、流体物理学等也是研究的重要方向。对于燃烧的研究，除了基础的燃烧现象外，与能量转换、热传递等密切相关。燃烧研究不仅涉及理论研究，更与实际工程应用紧密相连。制造类主要包括设计和制造两大方向。设计方向的研究涵盖了机械设计、产品设计、设计方法学等；制造方向则涉及计算机辅助制造、产品实现等。控制类包括计算机辅助工程、系统与自动控制、微电子系统等领域的研究方向。在这些领域中，有许多细分的研究方向需要结合物理、数学等多学科知识进行深入探索和应用实践。例如，在控制类中计算机辅助工程的研究方向里包含了计算流体力学等需要结合物理背景和数学建模的研究内容。对于申请这些领域的同学来说不仅需要扎实的学科基础还需要掌握先进的计算机技术和软件应用能力才能在这个领域取得成功。(完)系统与自动控制：探索前沿的研究领域
深入探索系统控制，从控制设计到制造，再到机器人技术与仪表，系统和自动控制涵盖了一系列丰富的研究方向。主要涵盖领域包括系统控制、动力学系统及其控制、智能机械系统、智能交通系统等。非线性动力学、适应控制以及机械人学等也构成了这一领域的重要组成部分。申请者需具备扎实的数学基础、计算机语言编程能力，以及电子电路知识等背景。尤其需要掌握控制的鲁棒与最优控制等核心知识。由于这一方向内容涵盖了EE的核心难点，并且吸引了众多原本申请EE和CS的学子转向，它是ME专业中最难申请的方向。
微电子系统：多学科交融的新领域
微电子系统主要研究方向包括MEMS、纳米制造、微机械与纳机械装置等。这个领域是微制备技术与纳米技术的结合，申请者需要具备微制备技术的加工知识，以及制造微小结构的方法。纳米尺度热量流动、微流体、微重力等也是该领域的重要组成部分。由于这是一个新兴的交叉学科，具有很强的吸引力，加之EE学科中也有相关设置，使得申请难度仅次于系统与自动控制。拥有纳米材料背景的申请者在此方向具有优势。
声学、光学：传统与现代技术的融合
声学主要包括声音动力学、公路噪音控制等研究方向。申请者需要拥有物理背景，以及声音动力学和声学传感器应用背景。而光学的研究方向则涵盖了激光技术、光电子学装置、非线性光学等。申请者需具备强光学背景、测量技术和图像技术等相关背景。这两个学科在国内的申请者相对较少，竞争不激烈，较易申请。
总体来说，ME专业中的申请难度排序如下：系统与自动控制、MEMS及计算机辅助工程是最难申请的；制造与设计相对较难；纳米材料、生物机械及聚合工程则相对容易申请。
二、机械工程专业就业职位及薪资待遇概览
在众多的机械工程专业领域中，声学、光学、摩擦、燃烧、能量和流体等方向是许多工程人才追逐的热门领域。让我们来看看机械工程专业不同职位的年薪收入。
对于追求空调系统设计的精英们，年薪可达 $64,700，作为HVAC Design Engineer 的你们是公司不可或缺的人才。而机械工程师的平均年薪为 $71,800，作为行业的中坚力量，你们的辛勤努力和技术造诣是行业的支柱。对于擅长机械设计的工程师们，年薪收入高达 $67,400。而汽车行业一直是全球经济的驱动力，汽车制造工程师的薪资水平也相当可观，年薪可达 $76,400。在机械工程领域的高层职位中，机械工程经理和工程项目经理的年薪更是高达 $106,000 和 $93,600。能源工程师、产品设计工程师、应用工程师、产品开发工程师、项目工程师、制造工程师、研究开发工程师等职位也有着稳定的薪资待遇。
三、机械工程专业名校深度解析——加州大学伯克利分校篇
机械工程领域是一门非常广泛的学科，而加州大学伯克利分校的机械工程专业无疑是美国乃至全球的佼佼者之一。该学校的ME专业毕业生在航天工程、汽车设计、消费电子学、生物科技和生物工程等领域都有广阔的就业前景。其研究领域涵盖了多个方向，如生物工程、控制、设计、力学、能量科学和技术等。值得一提的是，Berkeley的机械工程专业开设了三个硕士学位项目供学生选择，分别是Master of Science (M.S.) (Plan I)、Professional Master of Science (M.S.) (Plan II)和Master of Engineering (M.Eng)。尽管Plan I项目难度颇大，但大多数学生选择追求Plan II项目，因为它为申请PhD的学生提供了丰富的课程选择和技术实践机会。作为一流的学校，加州大学伯克利分校致力于培养出色的机械工程师和研究人才，为学生开启职业生涯的大门。申请工科的过程中，UC系统中的Berkeley和UCLA都是难度极高的学府。对于Berkeley而言，成功申请者的GRE成绩大多数都超过了90%的水平。除了硬件条件外，其他方面的表现也必须十分出色才有机会获得录取。
说到伊利诺伊大学香槟分校（University of Illinois– Urbana-Champaign），这所学校的机械科学工程系（Department of Mechanical Science and Engineering）提供了两个硕士学位：机械工程理学硕士（Master of Science in Mechanical Engineering，简称MechSE）和理论与应用力学理学硕士。目前该系拥有315名研究生，其中博士生占比54.7%。MechSE的主要研究方向包括：
1. 流体力学（Fluid Mechanics）
2. 固体力学（Solid Mechanics）
3. 热转移和热力学（Heat Transfer and Thermodynamics）
4. 动力学和控制（Dynamics and Controls）
5. 化学（Chemistry）
6. 应用物理（Applied Physics）
7. 计算和应用数学（Computation and Applied Mathematics）
UIUC将这些领域的研究与社会需求紧密结合，致力于加强学生的基础知识，以满足以下社会需求领域的应用需求：
防御和安全方面：针对化学和生物毒素的精密高度精确检测装置的需求，以及从空气和水中清除污染物的系统需求。
能源和交通方面：对氢和其他可再生能源的有效生产、运输和储存的需求，以及对燃料电池发动机的更深入了解的需求。该大学的研究人员正致力于这些领域的研究，以满足社会的实际需求。环境挑战下的新解决方案
面对一系列环境问题，空调和冷冻设备的环保冷冻剂需求日益凸显。与此新能源的发掘与控制发电对环境影响的策略亦成为焦点。在这样的背景下，对专业人才的渴求愈发强烈。
卫生与生物工程：未来的希望之源
卫生和生物工程领域正致力于从细胞层面识别并治疗疾病。利用人体自身的再生能力，我们能够创造新材料和技术来修复和替换受损或缺失的组织，如骨骼和皮肤。这一领域的发展潜力巨大。
制造业的未来趋势：纳米技术的崛起
纳米制造业系统正引领制造业的新革命。它能够创造出新的分子层次结构和材料，这些进步在卫生、安全、能源、交通及其他领域都大有裨益。它不仅预示着技术的进步，更是对未来美好生活的无限憧憬。
申请指引：UIUC的机械工程专业
对于有志于攻读UIUC机械工程专业的学生，需要拥有机械工程或其他相关领域的本科背景。硬件要求方面，托福成绩至少需达到103分。若申请者拥有强大的学术和研究背景，学校提供一种灵活的条件录取方案，托福最低分数可降至90分。被录取后，学生需要在入学后的前两个学期内，每学期修读一门英语作为第二语言的课程。近年来，UIUC的ME系每年平均录取325名学生，其中约一半是博士生，女生比例约占十分之一。学校特别鼓励女性申请者积极申请。对于2009年秋季入学的学生，其本科GPA平均为3.69/4.0，而GRE成绩则处于前87%的水平。
值得一提的是，学校的录取委员会在每年的九月中旬开始定期会面，对所有提交的材料进行全面审核，并在每次会议后的1-2天内通知申请结果。尽早提交申请对于申请者来说至关重要。UIUC的工科学生在就业方面表现出色，特别是MS毕业生的起薪相当可观。
密歇根大学安娜堡校区的机械工程硕士项目
密歇根大学安娜堡校区的机械工程硕士项目提供了三种选择：纯课程学习、课程学习与独立研究项目以及课程与论文选项。对于不想进行深入研究的学生可以选择一年制的纯课程学习；对于希望在工业界发展但希望积累独立研究或项目经验的学生可以选择第二种选项；对于对工业研发、教学或继续攻读博士学位感兴趣的学生可以选择第三种选项并自主选择一个研究导师。申请方面要求GRE成绩在80%-90%之间，托福成绩至少达到84分，GPA在3.2-3.5之间。同时需要提供高质量的推荐信和个人陈述以增强申请竞争力。斯坦福大学机械工程专业的卓越硕士项目
斯坦福大学（Stanfor University）的机械工程（ME）专业硕士项目，不仅是一个职业化的学术旅程，更是为那些渴望投身工业界的未来领袖量身打造。在这个项目中，学生可以选择泛机械工程硕士学位（Master of Science Degree in Mechanical Engineering, MSME），或者专注于特定领域的专门硕士学位，如产品设计（Product Design）和生物医学工程（Biomechanical Engineering）。
斯坦福大学的机械工程项目涵盖了多个充满挑战的领域和分支，从能量科学和技术到推进技术，再到传感和控制技术。该项目还涵盖了纳米设计和微力学设计、机电学、计算机模拟、固体力学和流体力学，以及微机电系统（MEMS）和生物医学工程等尖端领域。
根据学校的统计数据，斯坦福大学的机械工程专业项目毕业生在职业道路上取得了显著的成功。对于攻读硕士学位的学生，大多数选择进入工业界或继续攻读博士学位。进入工业界的毕业生起始平均薪水为77,319美元。最近的调查显示，持有MS学位的校友就业率极高，所有参与调查的本科生毕业后一年内100%都找到了如下职业方向：
他们中的许多人成为了产品设计工程师，将创意转化为现实。有的成为了机械工程师，在制造业中发挥着关键作用。还有的分析家和咨询师在工业界和金融界中游刃有余。控制和系统工程师们则是技术创新的核心力量。还有研究和开发工程师以及机器人工程师等职业方向供毕业生选择。这些校友在工业界的杰出表现，充分展示了斯坦福大学机械工程专业的卓越教育质量和无限潜力。
