美国加州理工学院研究生课程介绍【完整版】

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　　加州理工学院的学术工作分为六个学院： 生物与生物工程、化学与化学工程、工程与应用科学、地质与行星科学、人文与社会科学、物理学、数学与天文学。将为您详细介绍每个课程的内容，详情如下。

　　一、生物学与生物工程学院

　　1.生物

　　加州理工学院的生物工程选项专为那些对构成生物工程新跨学科科学核心课题感兴趣的学生设计。这些科学分支为现代技术的发展提供了基础。学生可选择生物学、化学、物理学、工程学和应用数学作为其选修科目，并在工程与应用科学、生物与生物工程、化学与化学工程等学科中选择论文顾问。

　　2.生物学

　　生物学研究生在物理、化学、数学或心理学以及生物学及其各个分支领域拥有非常多样化的本科预备专业。研究生课程的目标是为每个学生提供个别深度的经验和能力在特定选择的主要专业; 感知整个生物学的本质和逻辑; 基础科学方面有足够的实力，使正式培训后的继续自我教育得以完成，从而在变化的领域保持领先以及通过漫长的职业生涯为其领域提供服务的动机。根据这些目标，生物学研究生课程包括以下部分：(a)主要课程，该课程旨在为学生提供在生物学自主选择的科目中早期和深入的原始研究经验，辅以高级课程和独立学习; (b)课程计划旨在提供全面的综合生物学培训和适当的基础科学，并根据特殊利益和需求进行调整。在与学生咨询委员会的会议上，将向每位学生推荐一个单独的课程。

　　3.计算与神经系统生物学

　　计算与神经系统生物学与生物工程部，工程与应用科学部以及人文与社会科学部共同组织研究生计算与神经系统相结合的研究方法。本课程旨在促进对实验和理论分子、细胞、神经和系统生物学相关和相关方面的广泛知识; 计算设备; 信息论; 紧急或集体系统; 造型; 和复杂的系统; 结合在论文研究的特定领域中适当的知识深度。

　　4.神经生物学

　　理解大脑仍然是科学面临的重大智力挑战之一，它需要整合来自多个学科的方法。加州理工学院的神经科学研究范围很广：从受体的分子功能、通过信号传导细胞器如突触、单神经元的结构和功能、神经细胞回路的组装和功能;以及脑系统在控制行为、感知、记忆、认知和情绪方面的集体功能。几个实验室正在将基础科学发现应用于脑部疾病的动物模型，这些翻译方法开辟了新的治疗途径。最后，加州理工学院在工程领域的传统优势促进了脑科学新工具的发展：从光学技术到基因工程的新转折点，

　　二、化学与化学工程学院

　　1.生物化学与分子生物物理学

　　生物化学与分子生物物理学的课程旨在提供广泛的蛋白质生物化学，结构生物学和分子遗传学背景，以及为博士学位选择的适当深度知识和论文研究。

　　2.化学工程

　　研究生课程的总体目标还致力于发展每个学生的自力更生、创造力、职业道德以及对化学工程的社会影响和持续智力成长的重要性的认识。

　　3.化学

　　化学专业的研究生课程强调研究。这一重点反映了该研究所在化学研究方面的传统领导地位，以及化学和化学工程部门创立之初的信念，即参与原创研究是唤醒，发展和指导创造力的最佳途径。一名新研究生抵达实验室后不久，他或她参加了一系列介绍研讨会，向学生介绍工作人员积极的研究兴趣。然后，学生们详细地与他们领域吸引他们的几名工作人员进行交谈，最终解决他们感兴趣的研究问题的轮廓，并在第一年的早期开始对其进行研究。学生可以选择进行跨越传统分离化学领域边界的研究，因为在这个相对紧凑的部门，他们被鼓励去他们的科学好奇心驱动他们的地方。一篇涉及多名顾问的论文并不少见，与生物学、物理学、地质学、化学工程学以及环境科学和工程科学的跨学科课程都是开放和鼓励的。一个广泛的研讨会程序将使学生听到和讨论在化学物理、有机化学、无机化学和电化学、有机金属化学以及生物化学和分子生物物理方面的著名工作。也鼓励研究生参加其他部门的研讨会。他们被鼓励去他们的科学好奇心驱动他们的地方。

　　三、工程与应用科学学院

　　1.航空

　　航空工程学方面，学生可以在以下领域进行重大研究：流体物理学、计算流体力学、技术流体力学、材料力学、断裂力学、计算固体力学、航空工程和推进。

　　2.应用和计算数学

　　“该课程旨在为学生提供基础计算和应用数学方面的全面培训，并在特定应用领域培养他们的研究能力，其应用领域包括流体力学、材料科学和数学生物学等广泛领域和工程应用，如图像处理、进入学生应在数学、物理或工程背景等等。

　　3.应用力学

　　应用力学部门成立近五十年前，专注于固体力学和动力学领域的研究和教育。目前的研究主要集中在动力学领域，涉及结构和机械振动，地震结构响应(包括系统识别和结构响应控制)以及非线性动力学系统行为的基础研究等主题。

　　4.应用物理

　　加州理工学院的应用物理学基础是量子力学物理学、电磁学理论、力学和高等数学的基础。加州理工学院的规模相对较小，加上它在纯科学和工程方面的强大实力，使得有能力拥有一支对现代物理学在技术上的应用具有广泛兴趣的教师，而不会失去与“纯科目”的密切互动。

　　5.土木工程

　　目前，该学院主要集中在地震工程领域，加州理工学院的研究人员自1920年以来一直是重要的贡献者。目前正在进行地震预警，地震近源运动表征，土结构相互作用，土木结构非线性有限元分析，结构健康监测和地震损失估算等领域的研究。

　　6.计算机科学

　　研究部门强调数学深度、理论与实现的结合，以及对计算系统的广泛认识。鼓励学生量身定制课程和研究课程，以适应他们的特定需求。研究重点在于算法; 通信协议，并发计算和网络; 图形和人机交互; 新型计算基板，包括量子机械计算机和分子计算机; VLSI，特别强调异步和模拟VLSI; 高可信度的系统，包括容错，程序验证和安全性; 信息论; 学习理论; 计算复杂度; 计算机视觉; 和大规模的科学计算。加州理工学院新的信息科学与技术中心促进了校园各部门的多学科合作。研究生项目通常涉及与其他学科的联系，包括物理学、生物学、控制与动力学系统、社会科学。学生从加州理工学院一开始就加入了一个研究小组，因此希望申请人在申请时有明确的兴趣领域。

　　7.计算和数学科学

　　计算和数学科学专业拥有优秀的学生和研究人员，他们对科学和工程领域充满激情，也是研究计算和信息中最具挑战性，最基本的问题的动力。计算和数学科学课程是一个独特的新课程，它为学生提供了一个关于优化、算法、学习、统计和网络的交叉视角。

　　8.控制和动力学系统

　　控制和动力学系统的选项向具有工程、数学或科学学士学位的学生开放。每个申请人的资格将被单独考虑，并且在入学后，学生将与教员的成员协商安排他们的课程。在某些情况下，学生可能被要求弥补工程科学课程的本科缺陷。控制和动力学系统课程强调现代动力系统理论和控制的跨学科性质。课程旨在促进动力系统理论和控制方面的数学和实验技术的广泛知识。除了参加控制和动力学系统选项课程外，学生还必须选择其他一个重点领域。

　　9.电气工程

　　加州理工学院的强调电子和系统的基础知识，并承认该领域的多学科性质。与计算和神经系统、应用物理、生物工程、计算机科学、控制和动力学系统密切结合，它为学生提供了理论和实验两方面的学习和研究机会，涉及的领域广泛，包括无线系统、量子电子学、现代光学、激光和导波、固态材料和器件、生物光学和生物电子、电力和能源系统、控制理论、学习系统、计算金融、信号处理、数据压缩、通信，并行和分布式计算，容错计算和计算视觉。实质性的实验室设施，

　　10.材料科学

　　学生可以进入物理、化学、工程或材料科学本科预备的材料科学研究生课程。

　　11.机械工业

　　该课程将个人深度的经验和能力融入特定选择的主要专业，以及基础和工程科学方面的强大背景，实验室和设计经验。它致力于培养专业的独立性，创造力，领导能力和持续专业和智力成长的能力，研究生课程旨在为学生提供在其主要领域的深入的能力和经验，在基础科学方面有足够的实力，使他们在正式培训结束后继续进行自我教育，以及通过长期和富有成效的职业，使他们在其领域的最前沿的动力和培训。鼓励学生探索师内外跨学科领域的工作，并积累教学经验。加州理工学院医学工程学医学工程专注于医学/生物科学和工程学原理在设计，分析和实施用于转化医学的诊断，治疗和监测设备和系统方面的应用。

　　12.空间工程

　　设置GALCIT除了其他之外，是我们在流体、固体、材料、生物力学、推进和燃烧领域的无与伦比的实验设施; 我们杰出的才能; 我们严格的研究生培训; 和我们对基础的重视。我们还与行业和政府实验室保持密切联系。空间工程的教授，他们的同事和学生进行了非常广泛的研究。教员与整个分部，研究所和喷气推进实验室的同事保持着密切的联系。我们的教师与机械与土木工程，应用物理与工程系的同事合作材料科学，计算和数学科学，生物工程，地质和行星科学以及JPL。生物流体动力学研究由加州理工学院的GALCIT教授和同事进行。

　　四、地质和行星科学学院

　　1.环境科学与工程

　　自然和人为诱发的地球环境变化带来的跨学科问题是当今科学家和工程师面临的最有趣，最困难和最重要的问题。环境科学和工程学选项是由生物学家、化学家、地球科学家、工程师和物理学家研究大气层、水圈、生物圈和岩石圈的功能和相互作用的一个部门间研究课程。

　　2.地球生物学

　　地质和行星科学专业的研究生入读天文学、生物学、化学、数学和物理学以及地球化学，地质学和地球物理学等多种本科预备专业。该学院的研究生学习和研究同样多样化，研究生课程旨在为学生提供在其主要领域的深度能力和经验，在基础科学方面拥有足够的实力，让他们在正式培训后继续进行自我教育已经完成，以及通过长期和富有成效的职业生涯使他们保持领域前沿的动力和培训。鼓励学生探索师内外跨学科领域的工作，并积累教学经验。

　　五、人文社会科学部

　　1.社会和决策神经科学

　　它的特点是在神经科学、心理学、经济学和政治科学的前沿进行跨学科研究。该课程旨在培养学生在自然科学和社会科学交叉处进行跨学科工作，人文科学团体参与该领域的研究和培训。

　　2.社会科学

　　在过去二十年中，越来越明显的是，国家面临的许多最严重问题既有经济问题也有政治问题。然而，研究生教育仍然在很大程度上是分离的，大多数课程培养的学生虽然在经济学或政治学方面受过良好培训，但并未接受过两种培训。加州理工学院博士社会科学专业旨在培养那些扎根于理论视角，量化技术和经济学和政治科学实验方法的良好基础的学者，他们也被引入量化历史、法律、人类学和心理学。除了为学生提供基础学科的坚实基础之外，

　　六、物理学、数学和天文学

　　1.天体物理学

　　现代天文学，当然在加州理工学院实践基本上是天体物理学。为了理解管理宇宙及其组成部分及其演化的物理过程，天文学使用物理学的设备和方法来收集和解释数据。在下文中，我们交替使用术语天文学和天体物理学。加州理工学院毕业生天体物理学计划的主要目标是为学生在天体物理学研究中创造性和生产性事业做好准备。天体物理学计划强调研究生的独立研究，他们可以自由地从事任何天体物理学领域的研究。有机会利用加州理工拥有和运营的许多观测设施。

　　2.数学

　　研究生课程的主要目的是培养学生进行数学原创性研究的能力。独立和批判性思维是通过直接接触教职员工培养的。会员顾问帮助学生计划他们的研究项目，并获得博士学位。在数学。入学的学生由博士生导师提供咨询。他们协助他们选择适当的课程，这取决于他们之前的研究。

　　3.物理

　　该课程为学生提供科学研究或与教学相结合的研究职业做准备，因此其最重要的部分是独立研究。课程提供广泛的基础物理和专业物理研究课题的治疗。这些旨在帮助初级研究生准备研究并拓展高级学生的物理知识。加州理工学院的研究机会包括基本粒子物理学、核物理学、宇宙射线、伽马射线和X射线天文学、次毫米级宇宙学、凝聚态物理学、原子/分子/光学物理学、量子光学、应用物理学、引力物理学、宇宙学、天体物理学、数学物理学，生物物理学和理论物理学。

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