全面解析美国研究生土木工程专业

土木工程专业简介

土木工程专业（Civil Engineering）是美国院校开设时间较早、历史悠久的工科专业，在工学院中师生人数占均比较高，也是每年国内外学生申请较多的专业之一。

美国土木工程的院系设置与国内高校有所不同，大多数开设土木工程专业的美国院校会将环境工程、交通工程、港口海岸工程、测绘工程、地理信息工程等相关专业共同设置于土木工程系，> 官方网站一般统称为Department of Civil an Environmental Engineering（简称：CEE）。

国内院校的土木工程院系通常不会涵盖如此多的专业门类，一般分为土木学院和环境学院，如：清华大学将土木水利学院和环境学院分开设置；东南大学单独设置交通学院和能源与环境学院。所以，学习与建筑工程、基础设施工程相关专业的同学如果在美国高校官网找不到自己国内专业的院系可以到CEE的网站查一下有无自己的专业方向。

1. 美国土木工程硕士学位的种类

美国土木工程硕士学位一般分为两种：理学硕士（Master of Science, MS）和工程硕士（Master of Engineering, MEng）,一般理学硕士（MS）项目时长在12-18个月，需要学生完成毕业论文和答辩方可毕业；而工程硕士（MEng）项目时长一般在9-12个月，学生需参加科学实践之后写报告或直接参加考试，由此判断学生是否满足毕业条件。

理学硕士（MS）是大多数中国学生选择申请的学位，一方面可以延长在美读书学习和求职实习的时间，另一方面理学硕士对于申请博士学位更有优势；工程硕士（MEng）一般适合具备工作经验，想在较短时间内取得硕士学位的申请者。

2. 美国土木工程的专业细分

（1）结构工程（Structural Engineering）

结构工程方向主要是用力学的方法来分析建筑物(如：房屋、桥梁、水坝等)和构筑物（如：挡土墙、构架等）在各种荷载作用下的内力和变形，通过控制结构的内力和变形，达到结构在施工和使用过程中保证一定安全可靠度的目的。
因此它经常和建筑材料如混凝土，桥梁设计，地震工程、智能结构设计一起研究。

结构工程的研究方向：主流研究方向包括地震工程、抗震结构、钢筋混凝土、砖石、木材等复合材料建筑和桥梁结构研究、结构动力学和控制学、结构健康监测、结构风险和可靠性分析、计算固体和流体力学、流体结构相互作用等。

部分院校会有自身的专业特色和研究侧重点，例如，加州处于地震多发带，所以加州的高校更侧重于结构抗震方面的研究；卡耐基梅隆大学（CMU）作为计算机专业的老牌名校其土木专业也会包含如数据分析（Data Analytics）、智能结构（Smart Structure）和力学、材料的计算分析（Mechanics, Materials an Computing）等交叉研究方向。

课程设置：结构工程硕士的核心课程通常包含：结构力学、结构动力学、有限元方法、钢结构、钢筋混凝土、木结构、砌体结构、地震工程等。

（2）建筑施工管理（Construction Engineering Management）

建筑施工管理，也称工程管理（CEM）主要研究建筑工程的施工、规划、财务控制、库存、预算、进度估计等内容。

研究方向：美国工程管理的研究方向主要包含：建筑施工安全；动态项目管理；BIM应用；工程生产效率的评估和提升；可持续能源建筑；自动化和机器人在建筑工程中的应用等。

目前，工程管理的前沿研究已拓展至交叉学科领域，与机器人/自动化，环境能源可持续利用，计算机软件开发等多学科结合的学术研究逐渐成为学术主流方向。

课程设置：施工承包管理、BIM应用、工程成本、工程过程管理和风险分析、建筑施工设备和方法、关键路径方法、计算机辅助项目管理等。

（3）建筑材料（Construction Material）

建筑材料主要研究混凝土、水泥、砂、石、木材、金属、沥青及各类新型复合材料的组成、结构、化学性质和力学性能等内容。

研究方向：建材方向的研究主要包含：水泥基材料的组成、性能、微观结构、纳米结构等；混凝土形的收缩、徐变和温度变化；混凝土材料的无损伤检测；混凝土耐久性和可持续性研究；还包括对新型建筑材料的开发应用研究等。

课程设置：混凝土材料、沥青材料、高阶混凝土化学、材料性能、纤维混凝土；选修课程包括金属材料、高分子材料、力学、岩土学等。

（4）交通/基础设施工程（Transportation/ Infrastructure Engineering） 

交通和基础设施工程是研究铁路、公路、水路及航空运输基础设施的布局及修建、载运工具运用工程、交通信息工程及控制、交通运输经营和管理的工程领域。
主要研究道路安全，运输计划，智能运输系统，交通仿真模拟，交通运作与控制等。现在运输工程和地球空间信息学结合得越来越紧密了。

研究方向：基础设施工程的研究部分会和结构工程、建筑材料有交叉重合，美国很多土木系老师的Research Area都是属于交叉学科的研究，其研究方向包括：路面材料；沥青材料的力学和性能研究；无损伤路面材料检测；柔性路面分析与设计等。

交通工程的研究方向包含：交通流模型和模拟；交通系统分析；运筹学研究；城市交通网络的交通管理等。

课程设置：交通系统网络的分析和控制；交通系统设计；基础设施系统的模型和计算等。

（6）岩土工程（Geotechnical Engineering）

岩土工程是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。

主要研究方向：土壤力学，地基工程，岩土力学，隧道效应、数值模拟技术、土壤与岩石之间的相互作用等。

课程设置：挖掘和支撑系统；深基坑；岩土地震工程；隧道工程等；也包含结构工程部分课程，如：结构动力学；钢筋混凝土等。

（7）测绘工程 （Geomatics Engineering）

测绘工程主要是测量空间、大地的各种信息并绘制各种地形图，包括数字地图、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、陆地信息管理、图像学以及远程传感等。

主要研究方向包含：GIS图像整合；空间映射；特征提取和空间数据挖掘；遥感技术应用等。

（8）环境工程（Environment Engineering）

环境工程主要研究如何保护和合理利用自然资源，利用科学的手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量，包含水环境、土地、及空气等污染问题，是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。

主要研究方向包含：水环境净化和再利用；可持续城市发展；环境管理和政策分析；水和空气的质量监测及模型建立；环境微生物学和基因组学等等。

课程设置：生态质量工程；溪流生态学；水科技与政策；环境系统；环境污染；空气质量模型；流体力学；还会包括环境领域的化学、生物学等课程。

（9）水力与水文工程（Hyraulics an Hyrologic Engineering）

主要是研究地表水及地下水的利用和控制。主要运用水力学，流体力学研究水及废水处理设备设计，洪水分流，地下水及河川的流量控制，流失分析等。

主要研究方向包含：环境流体力学；土壤水分和地下水流的空间变化；地表和地下水流动的联合模拟等。

3. 录取要求及申请建议

（1）标准化成绩

语言成绩包含托福（TOEFL）或者雅思（IELTS），大多数学校会设置最低分数要求，通常托福不低于80-90分（满分120），名校录取平均分一般不低于100分； 雅思成绩最低分数一般要求不低于6.5分（满分9分），排名靠前院校录取平均分一般不低于7分。

根据最新录取要求专业前15院校中除斯坦福大学不接受雅思成绩外其余院校都是接受雅思分数的。另外，对于语言成绩部分院校会对“听、说、读、写”四个单项有小分要求，如：专排第三的佐治亚理工学院要求托福小分不低于19；雅思成绩一般要求单项成绩不低于6。

对于决定申请美国学校的同学还是建议参加托福考试，一方面可以保证研究生申请不受限制，另一方面部分院校对于雅思的最低要求会高于托福。

如：卡内基梅隆大学托福最低分数要求84/120，而对雅思则要求7.0/9.0。通常来说，若硬件分数未达到最低分数要求学校是不会受理申请材料的。

土木工程研究生申请还需提交GRE成绩（Grauate Recor Examination,即美国研究生入学考试）。

多数院校不设置最低分数要求，根据以往录取数据GRE一般要求在315分以上（满分340），名校录取平均分一般均高于320分（Q+A），其中Quantitative（数学）平均分在166以上，Verbal（语文）在156分以上。

特别注意：标准化考试的成绩要求申请者应以院校官网发布数据为准，不同年份要求会有变化，不轻信第三方数据，不轻信往届经验。

（2）GPA分数

GPA是指各学科的加权平均分，这一项成绩是研究生录取中最能直接反映申请人本科阶段学习情况的指标。

常用GPA计算方法满分是4.0，美国前50院校一般都要求3.0以上（80分左右），如果想冲击排名高的名校GPA一般都要在3.5以上（85分左右）。

（3）科研&实习

科研和实习经历属于软性条件，主要通过文书素材进行展现，包含：简历（CV）、个人陈述（PS）和推荐信（RL），在硬件条件达到一定程度后院校录取委员会通过文书对申请人进行综合评价并决定是否录取。

土木工程专业的同学在大二、大三可根据自身兴趣和专业方向联系教授，争取加入到科研团队中，如果能有论文或专利申请对美研申请会很有帮助。

实习经历最好也是和目标申请专业匹配度高的方向，比如去设计院、建筑工程公司、地产公司、建筑研究院等。无论是科研还是实习，申请者都应在过程中注重积累，尤其是对工作内容、工作成果、你的收获等几个方面在文书创作中会予以展示。

（4）竞赛&奖项

土木工程本科期间可以参与的竞赛大致分为三类：

第一类是基础学科类竞赛，如：大学生数学建模大赛、大学生力学竞赛、大学生物理竞赛等；

第二类是专业类竞赛，如：全国大学生结构设计竞赛、全国BIM设计大赛、交通科技大赛、节能环保大赛等，根据自己专业方向参加适合的竞赛；

第三类是创新创业类竞赛，如：挑战杯大学生创业竞赛、挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛、互联网创业大赛等。以上提及的竞赛基本都是国家级别，大家还可关注对应的省级、协会级别的竞赛，都可以向录取委员会展现自身的专业、学术和创新能力。

4. 个例学校介绍

（1）University of California-Berkely （UCB）

加州大学伯克利分校是美国顶尖的公立研究型大学，其土木工程专业全美排名第一，CEE专业有37位全职教授，学生比例占工程学院的17%，是仅次于EECS专业的第二大工程专业。UCB土木专业设有7个方向：

Energy, Civil Infrastructure an Climate 能源、土木基础设施与气候
Engineering & Project Management 工程项目管理
Environmental Engineering 环境工程
GeoSystems Engineering 地质系统工程
Structural Engineering, Mechanics an Materials结构工程、力学与材料
Systems Engineering 系统工程
Transportation Engineering 交通工程

UCB的硕士项目一般为期9个月，分带毕业论文和不带毕业论文两种模式，根据学生意愿自主选择。UCB对申请者的要求托福最低90，雅思最低7.0，GRE平均录取成绩326，GPA平均3.7，可见录取要求是相当严格的。

（2）Stanfor University 斯坦福大学 

斯坦福大学是美国综合排名前三，土木专业排名第二的世界顶尖名校，其土木工程开设以下五个方向：

Structural Engineering 结构工程
Geomechanics地质力学
Environmental Engineering 环境工程
Sustainable Design an Construction 可持续设计与建造
Atmosphere an Energy (A/E) 大气与能源

根据开设的方向可以发现斯坦福的CEE很关注城市、能源、基础设施、公共健康和水资源的可持续发展，CEE会与其他专业如Computer Science共同开展建筑自动化、结构健康监测以及智慧城市方面的前沿研究。

在课程要求方面，以结构工程为例，会在结构分析、设计、力学、风险和可靠性分析四个领域分别设置1-2门必修课程，学生需修满45学分，其中30学分是需要在土木专业内选的，其余学分可根据个人兴趣选择。

Stanfor对申请者托福最低要求89，不接受雅思成绩申请，GRE平均分329，工程学院硕士录取率在15%左右。

（3）University of Illinois,Urbana-Champaign（UIUC） 

伊利诺伊大学香槟分校是全美最优秀的工科强校之一，其土木工程专业常年稳居前两名，土木系教授达到51名，硕士人数大约在100人左右，专业方向开设齐全，多达8个方向：

Construction Engineering an Management 建筑工程管理
Construction Materials 建筑材料
Environmental Engineering an Science 环境工程与科学
Geotechnical Engineering 岩土工程
Structural Engineering 结构工程
Transportation Engineering 交通工程
Water Resources Engineering an Science 水资源工程与科学
Railway Engineering 道路工程

UIUC托福最低要求102分，雅思7.0，GRE平均录取成绩321，GPA最低要求3.0，带论文毕业项目时长18-24个月，不带论文毕业项目时长11-24个月。

（4）University of Michigan-Ann Arbor（UM） 

密歇根大学安娜堡分校是世界顶尖的公立研究型大学，被誉为美国公立常青藤，美国大学排名第25位，土木专业排名与MIT并列第7名，土木系全职教授41名，硕士研究生大约50-60人，该校开设8个专业方向：

Construction Engineering an Management 建筑工程管理
Geotechnical Engineering 岩土工程
Hyraulic an Hyrologic Engineering 水利与水文工程
Intelligent Systems 智能系统
Materials an Highway Engineering 材料与道路工程
Structural Engineering 结构工程
Transportation Systems Engineering 交通工程
Environmental Engineering 环境工程

托福最低要求84分，雅思6.5，GRE平均录取分数320，GPA平均分3.5，硕士项目时长1.5-2年。

（5）Carnegie Mellon University（CMU）

卡耐基梅隆大学位于宾州匹兹堡市的一所顶尖私立大学，该校面积不大但其开设的几乎所有专业都居于世界领先水平，土木专业排名第9名，土木系全职教授17名，硕士研究生大概80名，开设7个专业方向：

Avance Infrastructure Systems (AIS) 高级基础设施系统
Environmental Engineering, Sustainability, an Science (EESS) 环境工程
Mechanics, Materials an Computing (MMC) 材料与计算力学
Civil an Environmental Engineering Data Analytics 土木与环境数据分析
Energy Infrastructure Systems 能源设施系统
Civil an Environmental Systems Engineering 土木环境系统工程
Materials for Environmental Systems 环境材料系统

CMU是计算机专业的强校，其土木系也具有很浓的CS和Data Science的元素，学生因此也可以学习很多计算机和数据科学的课程知识。CMU托福最低录取成绩84分，平均成绩105分，雅思最低7.0，GRE平均322，GPA平均录取分数3.5。

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