_孟蕾 胡是飛 孫星
想去國外學航空航天類專業?五大名校不可錯過
記者_孟蕾編輯_胡是飛設計_孫星
在不少人眼里,學習航空航天類專業可以接觸到世界上最先進的技術,有意投身這一領域的學子不為不多。如果想去國外學航空航天類專業,有哪些院??梢赃x擇呢?
在工科專業中,航空航天類專業對于學生有著十足的吸引力,其被視為高新技術的代名詞。目前,我國的航空航天事業發展迅猛,有意投身這一領域的學子為數眾多。如果想去國外學航空航天類專業,有哪些大學是理想之選?本文例舉五所最具實力的海外院校,供大家參考。
加州理工學院(California Institute of Technology,簡稱CIT)的盛名在學術界早已是如雷貫耳,這所因位于美國加州而得名的理工類大學在物理、工程、化學、生物、天文學、地質學等學術領域造詣頗深,科研水平處于世界前列。這不僅僅得益于其崇尚真理的校風,還得益于在課程設置和學生錄取上的嚴謹和縝密。其中,擁有百年歷史的航空航天研究生院(Graduate Aerospace Laboratories of the California Institute of Technology,簡稱GALCIT),是航空航天類院校中的佼佼者。開設的課程較為豐富,從基礎性的流體力學、固體力學課程再到要求高水平的航空航天工程實驗,均有涉及。此外,學院對學生的要求極高,學生須在短時間內完成至少138個學分方可畢業,并且研究生階段的課程相當于博士水平,即要求學生對分析、計算和實驗技術有更深的理解,所以在錄取上學校更加傾向于有意攻讀博士學位的學生。繁重的課業負擔和嚴苛的錄取篩選讓加州理工大學航空航天研究生院成為工程師心中的神校,正如那句著名的調侃一樣,“除非你想當科學家或者工程師,不然千萬不要到這里來”,來這里的學生都堅信努力等于成功。
院系設置
名義上分為研究生部和本科部,但本科部只設輔修課程(Aerospace Minor),這在畢業證書上會有所體現。
研究生課程
分3個研究方向,即航空學(Aeronautics)、航天工程(Space Engineering)和與巴黎綜合理工大學交換生項目(Educational Exchange Program with école Polytechnique)。
5大主要課程,即流體力學(20%)、固體或結構力學(20%)、數學和應用數學(20%)、航空航天工程(2%)以及實驗項目(20%)和其他選修課程(18%)。
流體力學課程包括流體力學基礎,液體和氣體的宏微觀性質,連續統假設,熱力學等。
固體和結構力學課程包括靜態和動態壓力分析,在不同領域分析結構因素的應用,變分定理及近似解和有限元等。
航空航天工程包括引入航天器系統和子系統學習,平面設計,軌道和火箭力學基礎等。錄取條件:學生必須具有學士學位,并且提供成績單、推薦信、GRE和TOEFL成績。在申請時必須注明研究方向,可從以下進行選擇:流體力學,推進器和仿生設計,固體力學和材料,航空工程。
博士生課程
加州理工堅持認為學生讀到博士才有資格勝任航空航天的工作。
攻讀博士課程的學生有望成為加州理工高級研討班的一員。
研究生課程的第一學年結束前必須通過學校的資格考試(包括流體力學,固體力學和數學),這決定學生是否準備好攻讀博士水平的課題,考試通過的學生可以提前選擇導師。
獎學金和資助
每一年,加州理工學院航空航天研究生院會擇優頒發獎學金,這主要是針對有潛力繼續從事博士學習的學生。獎學金數額較大,包括全部學費和大量的生活費。該獎學金僅以研究生課程的研究進展情況為依據,不考慮其他因素(例如家庭條件、人種等)。此外,研究生院還獲得大量來自政府和企業的資金支持,以用于航空航天研究。
麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,簡稱MIT)是舉世公認的頂級理工殿堂,該校航空航天系也因為實力強勁而廣受學生的歡迎。目前MIT的航空航天系開設本科、研究生課程,可授予航空航天學士、航空航天工程碩士、航天科技與政策碩士、工程與管理學碩士以及航空航天學博士學位等學位。該系目前研究的范圍主要包括噴氣式飛行器(Jet Aircraft)、固定翼和旋翼飛機(Fixed-wing & Rotorcraft)、火箭及外太空飛行器(Rocket and Outer-space Aircraft),以及信息和導航系統(Information and Guidance System)。隨著航空航天技術的發展以及對新型科技的需要,該系正致力于開展廣泛的科技實踐,力圖把航空航天系統的理論概念和設計轉化為軍用和民用的實際產品。學生畢業后的工作去向主要有以下幾個:空間探索、軍方和商業飛行器制造、民用航空公司、空中運輸業、航空航天信息及環境等部門。校友遍及航空航天領域各個方面,其畢業生中不少人成為了宇航員,空軍部長,NASA副署長和首席科學家,空軍首席科學家等,其中也不乏企業家,政策制定者,教育家和研究人員。
本科課程
MIT航空航天系的本科課程主要涉及商務、軍事飛行器,航天器工程,空間探索,太空通訊等內容,并為學生提供軍用服務等方面的工作機會。在本科學習過程中,學校倡導技術教育對復合系統的理解,這為學生將來從事商業、法律、醫學和公共服務的工作奠定良好基礎。
總體來說,本科課程體系分三步走。第一步打基礎,主要學習包括基礎學科、材料與結構、流體與空氣動力、熱力學、物理學與動力學、電子信號與系統等航空航天領域的基礎課程。第二步提高能力,課程涉及更加專業的領域和重點科目。第三步培養實踐能力(capstone科目),要求學生應用所學知識進行實驗工作。因此學生在第一學年統一學習包括數學、物理等在內的基礎學科,不區分研究方向。第二學年進行專業化學習,根據興趣和學習能力進行更加細致的專業劃分。在第二學年還開設講究團隊合作的統合課程,使學生對靜力學,材料和結構,熱力學和推進器,流體力學,信號和系統等學科有正確的理解。
就學位而言,目前航空航天系提供的學士學位分為兩種,即Course 16學位(Course 16 degree)和Course 16 Eng學位(工程學士)。選擇不同學位類型的學生,有著不同的培養課程。針對Course 16學位的學生科目主要集中在信息技術學科領域,學校會開設微分方程、電路、推進器、靜力學、動力學、自動化控制系統、編程、統計與概率等課程,并且至少完成4門專業領域科目。而Course 16 Eng學位的學生也可以選擇編程、動力學、自動化控制等課程,但不要求修靜力學、統計與概率課程。此外他們還需額外完成6個科目的學習,包括航空軟件工程、自治系統、通訊、嵌入系統和網絡,計算機工程,能源,工程管理,環境,太空探索與運輸等。
所有學生均可以與同伴或者系指導老師一起合作設計和進行1—2個學期的原始實驗項目。學生也可以通過合作和實驗把他們的本科知識和技能應用到飛行器或者航天器系統的設計上。麻省理工學院航空航天系的很多學生都在本科學期內開始涉足太空望遠鏡、氣候檢測衛星和行星探測器等相關的實驗項目。
研究生課程
該系的研究生課程相比本科課程來說更加深入、更加講究知識的實踐運用。其主要課程包括航空計算工程(Aerospace Computational Engineering)、航空能源與環境 (Aerospace, Energy and the Environment)、吸氣式推進器(Air-Breathing Propulsion)、航空運輸系統(Air Transportation Systems )。在麻省理工就讀研究生課程就有機會參與到麻省理工的附屬項目(Affiliated Programs)中,包括技術科學與政策碩士項目(Master of Science in Technology and Policy)、工程科學與管理項目碩士(Master of Science in Engineering and Management);設計與優化計算(Computation for Design and Optimization);全球化合作領導者項目,即LGO項目(Leaders for Global Operations)。
入學條件
本科生:
SAT或者ACT成績,包括數學、物理、化學和生物等在內的測試成績才有效效。
相比其他申請者來說,沒有SAT或ACT的伊朗和中國學生將被認為是沒有完整的高中成績。
TOEFL,其中iBT≥90(最好是100+),PBT≥577(最好是600+),不接受雅思、A-levels等考試成績。
麻省沒有英語作為第二語言的課程,英語就是麻省的語言。
研究生:
GPA≥B或者總分的80%,全年級排名≥10%。
3封推薦信,iBT≥100,雅思≥7。
目的陳述不超過兩頁。
獎學金及資助
MIT是美國少數幾所提供無需求(need-blind)原則獎學金分配的大學,即不管學生是否有支付學費的能力,不管學生是否申請本校的獎學金,只要達到學校規定的學術水平,都會獲得學校的獎學金。除此之外,還有根據學生需要分配的資助(Need-based Aid)以及滿足學生全部需要的資助(Meet Full Need)。MIT官網顯示,校方會盡力滿足所有合格的優秀學生的教育需求,“無論他是貧窮還是富?!薄?/p>
斯坦福大學的航空航天系(Department of Aeronautics and Astronautics at Stanford University,簡稱DAASU)隸屬于該校工程學院,研究領域非常廣泛,包括航空航天計算(Aerospace Computing)、聯合創新制造(Alliance for Innovative Manufacturing)、制導與控制(Guidance and Control)、航空航天設計(Aerospace Design)、集成氣流模擬(Integrated Turbulence Simulations)、航空流體力學(Aero Fluid Mechanics)、流體物理與計算(Flow Physics and Computation)、網絡系統與控制(Networked Systems and Control)、航空航天機器人技術(Aerospace Robotics)、全球定位系統研究(GPS)、空間系統發展(Space and Systems Development)、飛行器空氣動力學研究與設計(Aircraft Aerodynamics and Design)等。該系與同一學院的機械工程系有著密切的聯系,可授予航空航天領域的理學碩士和博士學位,并有權授予側重應用的工程學位。同時,航空航天系與學校的數學系、化學系、材料科學和工程系、電子工程系等兄弟系科進行了一系列的交流與合作,努力培養復合型航空航天人才。
航空航天系的教學任務是雙重的,即將研究致力于最先進的學科、系統、設計和分析方法,以便進一步發展美國的航空航天事業,同時教育學生終身學習,有所創造和突破,提高領導能力。在整個美國的航空航天專業的博士生中,斯坦福占11%。該系只提供碩士及以上學位,雖然提供本科學習但學士學位來自于斯坦福大學,而不是航空航天系。所招收的研究生專業背景大都來自于物理專業、電氣工程、機械工程、航空航天工程等專業。
目前斯坦福大學航空航天系的研究主要集中在以下幾個方面:①自主系統(Autonomous systems,教學重點在于可信賴的自主、天地空一體化和多尺度的系統自主);②網絡傳輸安全(Cyber safety for transportation,主要是衛星信息的數字化鑒定);③未來飛行器設計(Future aircraft design,要求學生重新思考飛行器的結構和先進技術);④分布式空間系統(Distributed space systems,提供一種針對毫微衛星和智能微塵新視 角)。
據《留學》記者了解,該系目前有4個跨學科的研究中心,其中包括斯坦福及時定位導航中心(The Stanford Center for Position and Navigationin Time),主要研究GPS,與許多航空航天系統、電訊系統和半導體工業的大佬們有密切的合作;卓越商業太空運輸的FAA(The Federal Aviation Administration (FAA) Center of Excellence for Commercial Space Transportation),研究集中在太空交通的管理與操作、太空運輸操作、技術和有效載荷,人類太空飛行和太空運輸業的發展;沙特阿卜杜拉阿齊茲國王科技城中心(The King Abdullah City of Science and Technology Center of Research Excellence in Aeronautics and Astronautics),側重在航空與航天學上的突出研究,這是斯坦福的漢森實驗物理研究室(Stanford’s Hansen Experimental Physics Laboratory,簡稱HEPL)和KACST共同合作進行對于當務之急的熱點研究。例如,發展新的綠色推進劑,進行協同實驗和有翼飛行的計算研究,提高小型飛行器的安全和研發空間系統的新設計,開展國際合作;陸軍高性能計算研究中心(The Army High-Performance Computing Research Center ,簡稱AHPCRC),與陸軍研究實驗室合作,為了能夠促進更好更快的科學發現、創新科技、減少設計流程時間和提高系統性能,重點研發以計算機為基礎的最先進工程科學和高性能計算技術。
斯坦福航空航天系師資力量十分強大,該校官網顯示,其已擁有5位Guggenheim Medal recipients(古根漢姆獎獲得者),15位健在的美國國家工程院院士,以及包括Charbel Farhat院長在內的10個教授,1個副教授,5個助理教授等其他工作人員,多年來他們一直帶領斯坦福走在美國航空航天專業的前端。
申請條件
本科生:
本科生必須通過斯坦福本科錄取辦公室申請,而不是直接向院系申請。
所有本科生,無論是新生還是轉校生在進入斯坦福的航空航天系后都是沒有專業的,他們是學校的一部分而不是院系的一部分。
在航空航天專業完成本科學習的學生可獲得工程科學學士。如果接下來計劃進入航空航天院系學習,該學士學位方可認證。
研究生申請
本科學位在工程,物理或者相關學科。
國際生必須擁有國家承認的本科學位,亞洲學生應獲得全日制四年本科學位。
遞交材料包括成績單、GRE、TOEFL成績(iBT≥89,PBT≥575,博士申請分別≥100和600)、3封推薦信、不超過兩頁的目的陳述(涉及個人和職業發展目標以及走出校園后的發展方向)。
克里菲爾德大學(Cranfield University,簡稱CU)的前身是英國的航空學院( College of Aeronautics),在歐洲的航天航空工程行業內處于數一數二的地位。但由于擁有自身獨立的評估體系QAA(Quality Assurance Agency),并且不參與英國的各項綜合排名,因此名氣遠不如一些同類院校。
《留學》記者了解到,克里菲爾德大學是英國唯一一所擁有機場和跑道的大學,教學上與產業緊密結合并將理論應用于實踐。這里不僅是眾多英國軍機型號和航空發動機的搖籃,也是登月第一人阿姆斯特朗的名譽博士學位獲得地,而且在這里就讀的絕大數學生都可以有兩次免費空中飛行教練機的機會。
值得一提的是,這是一所不招收本科生的大學,僅提供碩士學位以上的課程培養,其中包括MSC(理學碩士)、MBA(管理碩士)、MTech(技術碩士)、MRes(研究碩士)、MDes(設計碩士)、PgDip(研究生文憑)和PgCert(研究生證書)在內的多種碩士學位供學生選擇。
《留學》記者了解到,CU與工商業界互動十分密切,經常邀請各大公司的高管來做講座,不同專業也有和業界公司的直接或間接的合作項目。近幾年來,學校也逐漸開設為職場人士提供1周左右的短期培訓課程,很多業內的知名企業會選派員工前去培訓。
很多學生對CU的實踐性課堂贊不絕口,“印象最深的是在飛行試驗課程中,全班同學分成不同的組。在CU的機場登上Jetstream 31真實飛行,然后在飛機上面進行各種飛行性能測試。其次就是空氣動力學實驗課,也就是進行風洞試驗。但是,CU與以往接觸到的試驗不同。它完全是交給學生去從零開始做,即要從風洞的calibration到最后的數據處理都交給學生自己設計。每個人,每一部分都參與到了,收獲很大?!币幻呀洀腃U畢業的中國留學生表示,CU的教學經歷讓他體會到,原來概念性的抽象理論也可以獲得真切的體會。
理論與實踐結合的培養方式讓CU的畢業生在就業市場上擁有較強的競爭力,有不少學生目前就職于Rolls-Royce,Alstom,Elliott等歐洲知名企業和研究院。
CU的優勢專業有很多,集中在推進器、航空工程、智能自動化、自動系統和計算工程等方面。以下選取幾個代表性專業的課程進行介紹:
碩士課程
1.?Advanced?Lightweight?Structures?and?Impact高級輕量結構和撞擊(全日制)
在防撞和撞擊方面提供最詳細的專業培訓。注重應用,使用最新工業標準的數值工具,培養學生在受力性和破壞方面的分析技能,最終將知識應用到現實的工程問題中。
2.?Aerospace?Computational?Engineering航空航天計算工程(全日制/非全日制)
在接下來的5年里,工程師必然會運用數字技術來進行航空設計和測試,該課程應運而生。這是一門新的而且獨特的課程,主要培養學生在航空航天計算方面的能力。
3.?Aerospace?Dynamics?航空動力學(全日制/非全日制)
該課程提供基本和應用知識,幫助學生去理解氣流、飛行器的動力學與控制和計算模型的方法。此外,它將提供給學生在氣流和飛行器方面的計量、分析、模型和模擬的實際經驗。該課程分兩個方向供學生選擇,即Flight Dynamics(飛行動力學)和Aerodynamics(航空動力學)。
博士課程
1.?Advanced?nozzle?aerodynamics?and?aircraft?integration
噴嘴空氣動力學和航空器整合
該課程主要培養學生對空氣動力學的基本理解和有能力指導評估初步設計階段。2.?Aero-engine?intake?aerodynamic?design?and?analysis
航空發動機引進空氣動力學設計和分析
該課程的學生將推進器工程中心完成學習,主要研究航空發動機的安裝性能和空氣動力特性。
3.?Aeroengine?design?and?performance?optimisation?with?Rolls-Royce
與羅羅航空發動機公司合作研究航空發動機的設計和最優性能
該課程的學生將在在動力和推進器院系讀3年博士課程,主要研究航空發動機的設計和最優性能。
入學標準
申請者必須擁有一等學位(first-class degree=中國優秀成績85分以上)或者高級二等學(upper second-class degree=中國良好成績80分以上)或同等學位位。
Tier 4學生簽證。
兩年內有效的英語成績:
IELTS Academic≥6.5
TOEFL≥92
Pearson PTE Academic≥65
Cambridge English Scale≥180
Cambridge English: Advanced≥ C
Cambridge English: Proficiency≥C
格拉斯哥大學(University of Glasgow,簡稱UG)始建于1451年,是全球最為古老的十所大學之一,也是英國老牌名校。此外,它還是英國名校聯盟“羅素大學集團”和國際大學組織“Universitas 21”的創始成員。在近六個世紀的發展過程中,格拉斯哥大學培養出許多知名人物,如著熱力學絕對溫標的創建者開爾文、發明并改良蒸汽機的詹姆斯·瓦特等。
UG作為一所久負盛名的全日制綜合性大學,工程學(航太工程,海洋工程,電子工程),物理學,生物學,醫學,商業,經濟學等等優勢專業吸引著莘莘學子的目光。與航空航天事業息息相關的是大學下設的工程研究生院(Engineering Graduate School of UG,簡稱EGSUG),該學院設有工程學士和工程碩士學位,開設航空工程、航天系統等兩大方向的專業課程,并與新加坡科技學院合作,分學年進行航空航天知識的培養和實踐,給學生走向工作崗位打下堅實的基礎。
課程設置(本文選擇代表性課程進行簡要介紹,詳細內容請查閱學校官網
航空工程和航天系統兩個方向的專業課程均提供4年本科學習(BEng,工程學士)和5年碩士學習(MEng,工程碩士),在此期間學生可習得關于飛行器的設計、構建、安全控制和使用等方面的知識,并且進行包括噴氣發動機測試(a jet engine test)和噴氣流飛行器(a Jetstream aircraft)的飛行測試等在內的實踐。無論是學士還是碩士,在前三個學年都進行同樣課程的學習。
1. Aeronautical Engineering 航空工程
第一學年:航空工程、數學、動力學、電力學、材料學、靜力學、熱力學和工程技能。
(注:學生在第一學年末可選擇轉到其他工程類專業)
第二學年:流體力學、動力學、航空動力學、航空工程和數學運算。
第三學年:飛行器設計,分析飛行器的技能和性能、飛行器的結構組件。
(注:可選擇去美國或澳大利亞交換)
第四學年:更高深的航空學概念,包括組成材料、氣動彈性、高速航空動力學、流體動力學、飛行動力學和控制理論的學習。
第五學年:學習飛行器操作及其特性和更高深的結構分析技術。
有半年的時間進行畢業設計(可選擇整個歐洲范圍內的項目)
職業發展:
近幾年學生多進入Prospect,Williams F1,Insyen,Nuclear Decommissioning Authority, the RAF,Fluid Gravity Engineer,Rolls-Royce plc,Rolls-Royce Derby,Thales and the Met Office等政府和企業部門工作。
學費與獎勵:國際生的學費大概在20,000歐元左右,學校提供英國和歐洲的獎學金,2016年約為100萬歐元。
2. Aerospace Systems 航天系統
第一學年:同航空工程專業科目
第二、三學年:集中進行航空動力學、航空工程、電子學和系統學、電路以及數學運算的學習,并且培養軟件編程的關鍵技能(注:在第三學年可選擇去美國或澳大利亞交換)。
第四五學年:學習飛行模擬、宇宙飛行器的制導和控制、無線電和雷達、動力學以及飛行器操作及其特性。
第五學年(MEng):學習飛行器操作及其特性和更高深的控制概念。
有半年的時間進行畢業設計(可選擇整個歐洲范圍內的項目)。
合作項目:受到UAV實驗室的資助,許多MEng項目可以在企業中進行。學院也會資助學生團隊與國家IMechE和國際AIAA進行PK。
入學要求
BEng A-levels(包含數學運算和物理) 標準:AAB 最低: BBB
注:International Baccalaureate(國際學士學位)另計
IELTS ≥6.5,且sub-test≥6.0
接受2年內的TOEFL成績
MEng A-levels(包含數學和物力) 標準:AAA 最低:無
注:International Baccalaureate(國際學士學位)另計
IELTS ≥6.5,且sub-test≥6.0