在美的机械工程硕士主要涉及5大研究方向：
能量：涉及的学科有：能量、摩擦、燃烧、流体这几大类。申请人具有较好的物理背景，掌握热力学，流体力学，空气动力学知识，侧重于能量转换，新能源，传热等研究以及能够运用先进的计算机技术和仪器仪表进行流体，气体分析
系统和控制：从数学理论和计算机应用两方面来研究控制科学和工程包括机器人，计算机辅助工程，系统与自动控制，微电子系统、智能系统等。申请人具有较好的数学建模以及计算机编程能力，同时掌握EE方面的知识进行系统设计及仪器仪表，传感器方面的设计，制造，能够基于CAD实现其功能的二次开发。
材料：主要涉及机械领域内的纳米微米材料，聚合工程，生物机械。一般需要工程材料学、材料力学和固体力学背景。生物机械(如人造心脏、神经工程学)是典型的新兴学科同传统基础学科结合的表现。总体来说，此方向需要生物学，机械工程和医学知识三个领域的知识背景。单纯的生物或医学背景是很难适应此学科的要求的，能够掌握较好的力学分析能力，主要从力学角度分析材料的变形特性及建模，能够开发新型材料，在具备机械背景的同时拥有生物，或者医学知识，尤其是生物学知识。
制造：主要包括设计和制造两大方向。设计类如机械设计，产品设计，计算机辅助设计。设计方向属于ME中的Design，适合的申请者一般具有机械理论基础，同时又有设计基础——包括一定的艺术功底(素描)，电脑绘图软件(Photoshop，ProE等)的运用;制造类如制造科学，制造系统，纳米制造等：制造方向：国内ME学生的主要申请方向集中于此，而且多集中于机械制造和计算机辅助制造。对于此专业的学生，申请首先需要基本的机械工程学背景，包括：机械原理，机械制造和固体力学背景。另外，对于高级制造和计算机辅助制造，一定要有很强的计算机背景，包括计算机语言编程，设计软件的使用;纳米制造则首先要有很好的纳米技术应用背景，然后具备一定的工程学知识。
.声学和震动、光学，新兴方向：主要包括：激光技术、光电测量，声音动力学、公路噪音控制、震动，一般物理、材料、数学、计算机语言和测量方面的背景。
其中，能量、热学;设计、制造;控制、机器人这三大方向是比较主要的申请方向。
美国院校申请特点：
• 1.专业背景的考量。申请ME要求申请者拥有良好的工程背景，特别是优秀的数学和物理学成绩，同时具备良好的实际动手能力，包括实验仪器的操作以及常用计算机软件的熟练使用。
• 2.科研背景：美国机械工程专业划分很细，不同的研究领域对申请人的背景有不同的偏好，而项目和科研经历是GPA，TOEFL, GRE所不能体现、却又是申请中的核心部分。
a.在选择项目和科研经历的时候，需要有针对性，即：寻求和你要申请的目标专业分支匹配的项目和科研经历。
b.项目经历分层次： In-course Project: 是最基本的，也是最容易写出匹配度的。Group Project: 比如大学生创新竞赛等各类学科竞赛。Research Project: 第三个层次的，也是获取竞争优势的，这种层次的项目经历需要提前规划。
c. 把这些项目和科研经历通过一条主线串起来，让录取委员会的教授能够看到你申请该项目的动机，能力，入读有对学校的贡献及职业目标等。
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