电子工程学科
电子工程专业和其他工程专业有很多相似之处，都是基于几门基础学科发展起来的工程专业。然而，电子工程专业与其他专业的不同之处在于，尽管都属于电子工程领域，但电子工程专业涵盖的专业方向非常多样化。这也是申请电子工程专业较为困难的原因之一，因为不同的专业方向需要的学科背景差异较大。以斯坦福大学为例，它将电子工程专业分成了三大类，这个分类方式我觉得很好，因为对中国学生的职业指导很有帮助。

以斯坦福大学为例，此校将电气工程专业分为三大类。我特别喜欢这种分类方式，因为它对于中国学生的就业意义非常重要。以下是我从斯坦福大学招生官网上摘录的第一类专业的介绍：

物理技术与科学：主要包括医疗器械、能源、纳米工程和电力电子等领域。这些领域具有重要的敏感性，如医疗和能源等，都由政府开发。在中国学生中，对这些领域的了解相对较少。这类就业方向通常包括像国家电网这样的单位，或在美国从事军事、光子学等领域工作。

信息系统与科学：涉及控制与优化、信息技术、机器学习交流系统、信号处理、数据科学等领域，都是我们熟悉且热门的。这些领域更大众化，更符合工业界的开发需求。这些学科的一个非常重要的特点是对数学基础要求非常高。

硬件/软件系统：这类项目更加实用，包括电路、嵌入式系统、数据科学、软件工程等。在电子工程领域，这些项目与计算机科学高度重合。许多学生若无法申请计算机科学专业，会选择电子工程专业中这些方向来解决问题。

这三个专业方向在工业界的就业前景都很好，即使没有读博士学位，也有很好的发展机会。毕业后可能会在一些软件公司担任软件开发工程师的职位。这些专业方向对中国学生的就业有很好的引导作用。如果你对这些领域感兴趣，这个专业可能会适合你。

流行的原因和困难点
美国大学的电子工程专业受欢迎程度与面临的挑战

中国学生对美国大学的电子工程（EE）专业极为青睐，仅次于计算机科学（CS）专业。其受欢迎的原因可以概括为以下三点，但也伴随着一些挑战。

电子工程专业的分支多样：EE专业覆盖广泛的领域。在国内本科阶段，你可能和其他同学学习了不同的分支，但在美国，这些都会被划为EE专业。因此，EE专业将来自许多不同分支的学生汇聚在一起，作为电子工程专业的统称。这也带来一个挑战，即如何在众多的专业方向和系别中作出选择。很多同学在这个问题上感到困惑，比如，如果本科专业是分支a，那在申请研究生EE专业时应选择哪个专业？或者，如果研究生想改变方向，哪些方向与本科专业背景相关？这是申请过程中的两个大难题。

由于电子工程专业的分支繁多，且该专业对数学、物理、化学、生物等学科的要求非常高，因此毕业生有着广泛的就业前景。这带来了第三个难题：毕业后应该走向何方？是继续深造，还是直接就业，这都会给同学们带来困惑。

电气工程（EE）与计算机科学（CS）的交互性最为密切。在所有的工程专业中，EE与CS之间的联系最紧密。例如，在选修一些课程（如操作系统）时，学生可以自由选择，此外，EE和CS很多时候归属于同一部门，方便学生选择CS的课程。但这也带来了一个问题：EE和CS之间的兼容性。每年都有大量的学生既想学EE专业，又想学CS专业。此外，一些本科不是EE或CS专业的学生想要转学计算机科学专业的研究生阶段，但他们了解到计算机科学专业的申请难度很大，所以会考虑改为申请EE专业。

基础学科的四大类别
电子工程专业的基础学科涵盖了本科所需的知识储备，在研究生阶段才能选择电子工程专业。

电子工程专业包括许多重要的学科，这些学科是现代科技领域不可或缺的一部分。其中最重要的学科包括计算机工程、通信工程、控制工程以及微电子技术等。计算机工程专注于计算机硬件和软件方面的研究，通信工程主要研究信号处理和信息传输。控制工程将电子技术用于自动化系统中，而微电子技术则关注如何制造和设计微小的电子器件和系统。这些学科在现代社会的各个领域都有广泛的应用，如通讯、能源、航空宇航、医疗健康和军事领域等。电子工程专业的学生，不仅需要掌握扎实的理论知识，还需要具备丰富的实践经验，以便在未来应对各种挑战和发挥创新潜力。

数学（五颗星）：数学是EE专业的核心科目。其中包括微积分、微分方程、矢量方程和线性代数。微积分难度适中，微分方程难度偏易，矢量方程难度偏难，而线性代数在基础课中难度较低，而高级课程则难度较大。如果你对机器学习和控制等领域感兴趣，高级线性代数则是必不可少的。此外，如果你想申请CS专业，需要额外学习离散数学的知识。一般来说，所有的工程专业都需要学习概率论，这是一个难度较大的课程。

物理学（五颗星）：力学和电学是物理学的重要课程，难度适中。如果您在中国大陆的高中阶段学习过，那么您对力学和电学的知识应该已经够了。然而，热学和光学的内容比较少，而相对论的难度也较大。因为我们在高中阶段所接触到的知识相对较少，所以在物理学方面还需要学习更多的内容。

在EE专业中，化学并非必修科目。但如果你计划选择纳米科技方向，除了分子化学外，你可能需要学习其他一些化学课程。大部分同学来说，高中阶段学过的化学知识已经足够应对。

计算机科学（四星）：在计算机科学领域的核心课程包括编程语言、数据结构、计算机系统算法和操作系统等。对于大三或大四的学生来说，如果他们已经在考虑申请研究生学位，就需要根据他们的兴趣方向和已完成的课程来进行补充学习。对于大一或大二的学生来说，他们可能还在学习基础课程，但如果他们已经决定未来要学习电气工程专业，就可以根据我们提供的课程介绍，主动地进行相关课程的补充学习。

以下是六个进阶课程及其相关分支：
四大基础学科讲完之后，我们现在来看一下进阶课程和其分支。为了帮助大家理解，我将进阶课程分为了六大分支。

电子工程是一个重要的学科领域，它有许多主要分支。这些分支包括电力工程、通信工程、微电子工程和控制工程等。电子工程在现代社会中起着非常重要的作用，它涵盖了许多日常生活中所依赖的关键技术和设施。电子工程的发展对于推动社会的科技进步和产业发展具有重要意义。

微电子电路（五星评价）：微电子电路的基础学科是电学物理，主要包括模拟电路元件和模拟电路分析。如果你对电学感兴趣，尤其是对电路分析、基础电路元件（如电容、电感、电源等）及半导体电路元件方面有着浓厚的兴趣，那么微电子电路可谓恰当之选。
信号与系统（三星评级）是一个以数学和计算机为学科基础的领域，其中有大量的数学理论分析。例如，我本科时跟随一个博士做信号图像处理的项目，他的研究方向是水下照片恢复。他开发的算法专门对水下拍摄的图片进行光线调整和内容恢复处理。
电磁学（五星级）：电磁学的学科基础主要是物理中有关电场和磁场的知识，涉及电场、电磁场和波。除了物理，它的基础学科还包括数学，比如前面提到的矢量微积分，在电磁学中有许多应用。
机械与控制（四颗星）：机械与控制的学科基础是数学和物理，包含控制原理的基础理论和随机过程等知识。这个领域与信号与系统类似，需要进行大量的数学物理理论分析，然后经过计算来研制算法。
计算机系统（四星级）：计算机系统的学科基础包括物理学和计算机科学，主要涵盖计算机结构、汇编语言和缓存等方面的知识。
半导体设备（五颗星）：半导体设备的基础知识涉及物理和化学，主要包括半导体材料原理和应用。该领域十分有趣，但难度很大，因涉及敏感的半导体材料以及纳米技术的研发。