• 12月23日 星期一

日本留学丨关于跨专业合格东京大学电气系的重重闯关与漫长征程

作者:TechLive留日理工同好会·堺塾理工系

日本留学丨关于跨专业合格东京大学电气系的重重闯关与漫长征程


日本留学丨关于跨专业合格东京大学电气系的重重闯关与漫长征程

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日本留学丨关于跨专业合格东京大学电气系的重重闯关与漫长征程

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01

萌芽


我在很小的年纪就被日本的流行文化所吸引,算是其中某几个领域的老粉丝了。不过一直到上大学之前的人生都只是按部就班地认真学习参加考试,完全没有过亲自去那边学习生活的想法。


我萌生留学想法的时间点大概还算是比较早的,可以追溯到大一的暑假。当时沉迷于乐队BUMP OF CHICKEN,被他们的一首冷门歌曲「東京賛歌」所吸引,那时候不禁开始遐想,自己如果也和歌词中描写的年轻人一样背井离乡独自漂泊在东京,会是怎样一番体验?


不过那时候没有细想。


一是毕竟时间还太早,作为一名低年级大学生那时的我还被铺天盖地的专业课所包围,并且沉迷社团活动无法自拔。


二是我这个人确实比较自由散漫,并不是会提前那么久做好未来规划的性格,比较缺乏忧患意识。


02

决定赴日


最终正式决定赴日留学是在大二暑假的末尾以及大三秋季学期的开头,契机是那一年有很多关系比较好的学长学姐们刚好到了决定自己未来去向的关键时期,在平日吹水闲谈时频频聊起自己的去向和选择。他们之中有的成功获得保研资格去了自己理想的国内院校,有的着手申请北美牛校,有的为了节省时间选择冲刺英澳港新,也有的把目光放向了德国、瑞士、荷兰等地的欧陆名校。当然大多数人还是选择了安安稳稳地保研本校,最后还有一小部分人选择考研以及本科毕业直接就业。


在这样的氛围之下,我也就顺其自然地开始认真思考自己未来的进路。以我当时的绩点,选择保研大概是没什么大问题的,如果硕博打算继续学物理并且未来走学术路线的话,母校的平台应该说已经完全够用了,这不失为一条安稳而舒适的道路。


然而,那时的我对自己当前的专业事实上抱有极大的迷茫。初中年少轻狂时我就自诩为数理爱好者,高中也不惜牺牲大量的假期和学习高考正课的时间参加了为期两年的物理竞赛培训,大学也如愿以偿进入全国最好的物理系之一学习。但随着大学前三年专业课学习的不断深入,年少时的理想主义逐渐崩塌,我意识到真实的物理学及其科研和自己曾经的想象有多么不同,也从一些博士生学长学姐那里意识到读博这条路并不适合自己自由散漫的性格。


于是我在大三的第一学期就决定了要放弃保研而另选一个方便就业并且自己不讨厌的工科专业来完成自己的硕士学位。再加上我不喜欢一成不变和原地踏步,渴望不断接触能给自己带来新鲜感的事物和环境,跨专业出国留学便成了理所当然的选择。按理说,我应该受到学长学姐们的影响走向欧美新港等热门留学目的地才对,但有两个原因让我最终选择了日本:


(1)经济原因


我家是十八线小县城的普通家庭,难以负担欧美港新的巨额费用。由于我是转专业选手,不容易积累到和目标教授匹配的科研经历,所以即使申请成功,拿到可观的奖学金的概率也非常低;


(2)文化和语言原因


本人从小实在很少接触欧美的流行文化,英语圈国家虽然在各方面资源上更有优势,但我对英语的学习很难进行得像日语那样自然而高效,托福或者雅思考到高分对我而言并非易事。


03

规划路径


于是那时就愉快地决定了,剩下的两年大学生活要以日本名校,其中主要是东京工三所大学的修士为目标。


专业方面,虽然人人都知道做个码农能让理工男在短时间获得最大的经济效益,但我自己计算机基础十分薄弱,并且对代码并不感兴趣,内心也有一点点不想浪费自己多年习得的物理知识的执念。


思来想去加上搜集各方资料之后,决定选择现在处于风口的集成电路设计方向,这样既不会浪费自己的物理知识又能安安稳稳地就业。虽然后来我知道了修考并不需要日语成绩,但当时还是理所当然地把日语能力考设为了自己备考的第一站,当即报名了JLPT,并且仗着自己多年接触日本流行文化的经验非常头铁地直接选择了N1等级。


经过短暂的备考便正式参加了考试(其实也很难说是备考,只是背了一些词汇,尝试做了一些喜欢的作品的翻译,并且和学校里的日本留学生交流,完全没有刷过真题),并在次年的1月查到成绩,无事合格。


这一点上希望大家不要学我头铁,如果没有日语成绩你心里感觉不踏实的话(事实上修考并不强制要求日语成绩),建议一是尽量从N2开始一步一个脚印慢慢升级,二是最好报个班跟着老师进行更加系统的学习,我个人的情况是不具有可复制性的。


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我最后选择的专攻是东京大学工学系電気系工学(Electrical Engineering and Information Systems),下文简称EEIS。看完这个专攻的官网之后,笔者不禁吟诗一句:EE是个筐,啥都往里装。EEIS是个非常庞大的专攻,其内部总共分为8个分野。其中符合我们对“电气电子”认知的研究室可能只有所有研究室总数的一半左右。


接下来给大家具体介绍一下8个方向:


A環境・エネルギー分野

B. システム制御・宇宙分野


C. ナノ物理・デバイス分野


D. バイオ・複雑系分野


E. メディア・知能・計算分野


F. ユビキタス情報環境分野


G. 半導体システム分野


H. フォトニクス・ワイヤレス分野


其中AB两个方向比较接近我们国内的电气工程及其自动化,也就是俗称的“强电”方向。


其中一定要注意,B方向里做宇宙机、卫星相关方向的组是不收外国人的,想考强电相关实验室的同学们要看清楚目标实验室做的东西和这方面是否有关系。


C方向就是我们传统认知中的电子科学与工程,主要是一些材料、器件以及光电子学相关的研究室。


D方向是交叉学科,做一些偏生物、医学领域的应用研究。这里要注意,D方向的一些研究室不仅仅是在EEIS招生的,有些实验室在工学系的バイオエンジニアリング専攻(生物工程专攻)以及另一个大学院——情報学環·学際情報学府也是有招生的,大家在选择目标实验室的时候一定要亲自点进实验室的官网去看一看,这样就有可能不用死磕EEIS,让自己的备考选择变得更为丰富。ABCD四个方向合称为電気電子コース


说到E和F这两个方向重点就来了。这两个方向看似被分在EEIS里,但本质上做的几乎都是情报学相关的内容,因此很多以情报系研究科为目标的同学都会顺便来考EEIS,把其中的E和F两个方向作为备用选项,这直接导致这两个方向成为EEIS中竞争最为激烈的方向。


笔者选择的G方向主要是做IC(集成电路)相关研究的,说得直白点就是搞芯片的,麻雀虽小但五脏俱全,数字、模拟、射频、电源方向的老师刚好都有,除了通常认知中的IC之外还有做MEMS(微机电系统)的三田吉郎老师。


H方向主要是做应用光学和无线技术,大概是整个EEIS里最冷门的(今年一共只有6个考生第一志愿选择了该方向)。EFGH四个方向合称为融合情報学コース。


其中EEIS的考核内容大致可以分为3个部分:


01

書類選考


在报考人数较多的年份EEIS会根据报考学生提交的资料事先进行一轮筛选,主要依据并不透明,但大致可以推测是和出身校、本科绩点、科研经历、研究计划书、英语成绩等要素有关。今年的报考人数创十几年来新低,因此并没有进行这个环节。


02

笔试


EEIS的笔试从2020年开始取消了数学考试(目前尚不清楚疫情结束后是否会恢复数学考试),只需要考生从6门专业课中选择2门作答,并且专业课的内容分布与以往相比也进行了大规模的重构。具体内容分布在EEIS官网上很容易查到,笔者不再赘述。


03

面试


面试的内容完全没有定数,感觉全看老师们当场的心情,不过大致可以概括为以下几种类型:


a. 选择日本/选择东大的理由

b. 转专业的理由

c. 笔试题目相关的问题

d. 研究计划书里引用到的文献的相关问题

e. 研究意向方向相关的基础知识

f. 本科毕业论文相关的问题

其中笔者自己主要被问到了a、b、e、f几个方面的内容,整个面试半个小时下来几乎是围绕着e进行的,全程在问我那个学科的基础知识,我大概答上来6成左右。


这里要注意,EEIS的网上面试一共分成8个不同的考室,刚好对应本专攻的8个不同方向。


这就意味着,你在面试时面对的几乎全部都是你第一志望方向的老师们,比如笔者的第一志望老师是G方向,当时面试的老师就几乎全是IC方向的老师,只有一位C方向的老师前来客串。所以和研究方向相关的提问会非常专业,绝不会发生“面试老师做的方向和我的方向不同所以可以随便糊弄过去”这样的情况,一定要提前准备,自己研究计划相关的内容尽可能做到了然于胸。


日本留学丨关于跨专业合格东京大学电气系的重重闯关与漫长征程

日本留学丨关于跨专业合格东京大学电气系的重重闯关与漫长征程

1.疫情期间的挫折


我在开篇写到过,自己有很多地方事实上应该被大家当成反面教材来看待,托福的备考就是其中一项。我的目标学校里是明确有东大的,按理说,我应该在考完日语N1之后紧接着就开始着手准备托福。但不巧那时的时间点刚好是2020年年初,众所周知的不可抗力——新冠疫情不期而至,我们也因此迎来了整个学生生涯最漫长的一个寒假。


在家闭门不出的日子让我变得浑浑噩噩,重复着枯燥乏味的每一天。仿佛应付网课和作业就消耗了我的全部精力一般,我把留学相关的事宜一股脑抛到了九霄云外,终日沉迷于手机和小说。家里的环境很难说适合学习,房子靠近马路边,在家终日听尽小区楼下车水马龙,并且方位坐东朝西,进入五六月之后午后毒辣的日光炙烤得整个屋子又闷热又刺眼,不关窗帘的话空调开到16度也无济于事(这也是为什么我后来正式备战修考时坚持要在外面租房)。那段时间我一度陷入抑郁,偶尔意识到自己还有事情要做,挣扎着打开托福的词汇书,精气神却又很快被消耗殆尽,终日踌躇不前。


2.托福以及专业课的准备


好在这样绝望的日子只持续了一个学期,大四的第一学期我得以重返学校,图书馆和教室优越的学习环境是如此令人怀念而珍惜,我便打起精神开始备考托福,并且开始认真学习我想要考入的电子专业的课程。


在此之前我请教过一些前辈们,也在知乎上看了一些合格东大的经验贴,从不同渠道了解到了同一个信息:即使是东大也不会要求过高的托福成绩,80多分已经完全不会拖后腿。同时我还调查了一下托福报班、请私教所需的费用,对我而言可以说都是天文数字,感觉花大价钱把分刷高性价比实在不高,所以最后决定自学三个月看看能否考到80多分。至于专业课的部分,我是跨院系选了电子学院开设的模拟电路和数字电路两门课程,并辅以一些可以免费找到的名师网课进行学习。于是乎,忙碌而又充实的一个学期正式开始了。


01

托福的准备


英语方面,我下载了小站托福app,踏上了自学托福的不归路。自学选手最主要的资源当然就是好几十套的TPO,以及市面上一些常见的词汇书和备考资料。我自己主要用的资料有:《TOEFL iBT托福词汇 词以类记》《托福口语白皮书》《托福写作白皮书》,辅以每天练习TPO,着重整理听力部分听错、听不懂的地方,并熟悉阅读题找答案的套路。


一开始学托福真的天天痛苦面具,过低的正确率真的十分打击自信心,这对英语底子本身就不太好的同学而言是一个不小的坎,如果有不想放弃东大又实在对自己英语没信心的同学还是建议报班跟着老师学,现在回想起自学的过程我都觉得有些后怕。时光飞逝,很快就迎来了12月的正式考试,我冒着寒冬前往一个陌生城市的考点,由于不太适应那里的环境,考试前夜在宾馆几乎一夜未眠,这也一定程度上影响了我第二天的发挥。


这个故事告诉我们,一定要早日去抢自己熟悉的考点(泪)。不过还好,结果差强人意,最后获得了勉强够用的87分,于是我直接与托福分手,打算拿着这个分数直接去考东大。


02

专业课的学习


专业课方面,我本科是物理学出身,高中也有物理竞赛的底子,所以在电路分析和电磁气学两门课上我几乎没有花费过多的精力,除了学习托福的时间之外几乎全部扑在了模电和数电这两门课上。模电这门课非常注重对基础模型的理解和运用,一开始入门可能会感觉一头雾水,面对过于繁多的课本内容不知道该把重心放在何处,感受不到知识之间的前后联系,所以初学这门课时需要静下心来认真理清基础知识。


而数电则刚好相反,基础概念和模型都比较简单,主要是具体问题中的运算和推理比较机械繁琐。经历了一个学期的课堂和网课学习,我对数电和模电的大致框架和主要逻辑都有了基本的认识。虽然大家都觉得模电比数电要难,但在把两门课都系统学习过一遍之后,我深感自己的思维更适合学习模电,最后的总评分数也比数电要高很多,也许是在物理学专业课程中建立起来的思维方式所导致的吧


3.毕业季的忙碌


时间来到大四的第二学期,我暂时放下了修考,开始把注意力集中在毕业论文的工作上。本科毕设的导师一开始就知道我要出国,而且是要学其他专业,便非常善解人意地只让我做一些简单的工作,这一点令我非常感激。


这期间我尝试过给自己现在的导师发过两三次邮件套磁,但都没有收到回复,看了其他教授的论文又觉得都不是自己想做的方向,无奈之下在没有和教授取得联系的情况下决定硬考。三个月的时光眨眼间过去,我终于顺利毕业,从六月开始重新把全部的精力投入在修考上。


这里就要提到第二个应该作为反面教材的点了:我在前期的备考过程中忽略了研究计划书的重要性,到了离出愿仅剩一个月左右的时间才开始慌慌忙忙地仔细搜集相关的论文。并且又在模拟、数模混合、射频三个方向中纠结了很久很久,最后到7月初才勉强赶上出愿时间完成了研究计划。这一点大家一定要引以为戒,尽可能早地和教授取得联系、完成研究计划书才能安安心心地备考。


4.最后冲刺


出愿正式完成之后我便开始全力准备笔试和面试,前者以过去问为核心,后者以研究计划为核心展开。前文也提到过,我在自己家中根本无法静心学习,于是在毕业前就在母校附近找好了临时住处,这才得以在一个舒适的环境中好好加油。


上文也有提到我比起数电更擅长模电,于是我决定在修考中选择電磁気学(电磁场)、電気回路(电路分析+模拟电路)两门课,而放弃了情報工学I(数字电路+数据结构与算法)这门课。


电磁场方面我因为底子比较扎实(从高中物理竞赛开始算起这是学第五遍了),就只是解决了过去问,翻了翻本科期间的教材,没做过多的准备;而模拟电路除了过去问之外我还看了美国拉扎维的网课、上交郑益慧老师的网课,并辅以一本日语教科书《アナログ電子回路の基礎》来进行进一步的复习。


这里需要注意的一点是电路分析这门不起眼的基础课我建议大家适量刷点题提高熟练度,不然正式考试时遇到较大的计算量很容易翻车(下文会提到笔者自己就差点栽在这里),而模电更注重对基本模型的理解,应该更多地研读教科书上的基础知识和例题,私以为过量的刷题是没有必要的。


长达两个多月的独自备考生活是孤独难耐的,我也时常不可避免地也陷入极度焦虑的情绪。虽然更多的日常是做过去问、看网课、看研究计划、练习口语,但我其实并不是自律性特别强的人,其中也有一些日子是啥都不想干,在床上沙发上躺着刷手机就度过一整天。此处建议自律性不强的小伙伴们还是一定要跟着塾里的同学老师们一起学习,这种群体性的氛围真的能对人起到很大的监督作用。


我用了很多很多方法来排解这种难以消除的负面情绪,比如听音乐、读书、锻炼以及和好朋友聊天,但一切结束之后还是要自己面对未卜的前途。这种时候每每想到在国内读研或者去欧美的同学早就有了offer,内心的不安就会被无限放大。在极度焦虑的时候我便会不停地给自己思考一些Plan B, 比如先找个工作啦,参加国内考研啦,或者尝试转申新加坡和香港啦之类的。这种不安一直持续到了正式考试,笔试和面试的前一天晚上我都几乎没能睡着,第二天全靠功能饮料维持清醒。


5.正式考试


01

笔试部分


EEIS的笔试时间是日本时间上午九点五十,八点半就要求进入zoom考场进行设备调试等前期准备,换算到国内时间也就是七点半就得进入zoom,对于习惯性晚睡晚起的本懒狗而言非常之难熬,如果有同学要在国内考试的话建议尽可能提前调整生物钟,实在不行的话就准备一点提神的饮料。


到了考试时间后监考老师会在zoom频道里发送一个链接,点进去可以下载试卷文件,是个加密的pdf。然后老师会对着摄像头举起一个牌子,上面是手写的pdf文件的密码,千万注意是区分大小写的


今年的电磁场考得非常之偏,出现了静电感应、电偶极矩以及磁矢势等往年从未涉及过的内容,原本预测会出的电磁波相关内容也完全没考,我凭着自己物理学的底子大概做出了六成多,考完下来所有选这题的小伙伴们都说感觉完了。然而神奇的是,最后每一个选了这道题的同学都成功合格了(仅限于我认识的同学里),因此合理推测官方把这道题的分数调高了。


回路题包含两个部分

一是电路分析,这部分在模型理解上没什么难度,主要是计算量比较大,并且得灵活选择列方程的方式(网孔电流or节点电压)。我一开始由于高度紧张而想都没想就列了网孔电流方程,结果发现打死都解不出来,还好急中生智把所有过程推倒重来,用节点电压迅速解决了前两问。

然后还考察了动态电路的分析,熟练运用拉普拉斯变换可以比较漂亮地解决这个小问,电路分析部分我应该是顺利拿到了所有分数;


二是模拟电路,今年模电考得比较单纯,是一个长尾式差分放大电路的计算和分析,完全是考对基本模型的理解。整体来说我都做得非常有把握,只是其中有个地方犯下了计算错误,导致最后算出的放大倍数有误,这是我在停笔之后等待扫描交卷的期间自己发现的。


02

面试部分


笔试结束后的两天后是面试(每个人时间都不一样,我是被分到两天后),中间有一天的空余时间,然而完全没有喘息的机会,翻来覆去地看自己的研究计划,回忆笔试时的相关内容。这一夜也是几乎无眠,神经一直紧绷到第二天早上正式面试。


进入zoom考场之后,发现我第一志愿的老师并不在面试老师之中,竟稍稍松了一口气。隔壁实验室一位快要退休的老教授用英语给我打了个招呼,不过我小心翼翼地用日语回复他说我用英语日语都可以作答,老师们都笑了,说那就请你加油用两种语言作答(虽然后来他们再也没有跟我说过英语)。上文也有提到,老师们没有针对我研究计划中研究的内容提问,而是着重于考察我这个领域的一些基础知识,例如传输线的基本方程和阻抗匹配的一些基础问题,而且问得非常细。这完全出乎我的意料,我也只能凭着备考笔试时学习的一些基础知识随机应变作答,其中有几个问题当时太紧张了没能回答得很好,事后回想起来感到无比懊悔。除此之外还有关于毕业设计和志望理由的回答,但都没太深入(也许是因为我转专业所以老师不太看重毕业设计的内容),就双方都只是走走过场的感觉,半小时的面试很快就结束了。


6.结果出炉


两周的等待有些过于漫长了。无论白天怎么看番看剧看小说麻痹自己,晚上一闭眼脑子里就自动开始回放笔试面试的一些细节,搞得整个人比备考期间还要焦虑,整个人的精神状态紧绷到了最高峰,心里想好了一万个落榜之后的Plan B,然而不等到真正放榜的那一天这种情绪都没有办法得到真正的缓解。


经历了无比漫长的两周之后,我在2021年9月14日的下午3点于工学系研究科官网发布的合格名单上找到了自己的考号,并在第二天收到了EEIS发来的邮件,通知我合格了第一志愿的老师。


那几天内心感觉十分恍惚,仿佛又回到了三年前单曲循环着BUMP OF CHICKEN的《東京賛歌》的那个遥远的下午。这场战线拉得过于长的升学之战这才算终于告一段落。


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也许我们每个人选择来日本留学的理由、萌生这种想法的时间点都各不相同,但相同的是我们都要经历语言成绩、专业课程、研究计划书这些关卡的重重考验,度过一个又一个自己从未见过的难关才能最终抵达自己理想的学校和城市,在一个完全不同的地方去发现自己也尚未认识的新的自己。


在这条漫长而艰难的旅途上,如果有经历过这些的可靠前辈们带领着前进,相信大家一定能少走不少弯路,获得事半功倍的备考效果。


希望能帮助后辈们更高效、更稳妥地备战修考,让大家少踩坑,多进步,和大家共同共同迈向更好的未来。




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