新加坡国立大学申请（42）——电气和计算机工程本科（二）

新加坡国立大学——设计与工程学院

电气和计算机工程（二）

专业课介绍：

一）先进电子学专业

简介

电子设备和集成电路充斥着我们的日常生活，从智能小工具、柔性屏幕、物联网传感器、人工智能、数据存储和清洁能源，这些都是在新加坡设计和制造的。今天，新加坡拥有亚太地区最多样化的半导体产业之一。半导体技术是新加坡电子行业的基石，约占制造业总产出的31%，占制造业劳动力的17%。

先进电子学（AE）专业将向学生介绍与半导体制造、芯片制造、集成电路设计和原型开发有关的行业实践。这对那些有志于在我国半导体行业发展的学生来说尤其重要，该行业构成了全球电子网络的一个重要节点，并由行业领导者支撑着。对嵌入式系统和原型设计感兴趣的学生，也可以探索那些寻求固件专业人才的创业机会。

该课程的结构

AE专业的学生需要完成至少20个MCs，包括AE核心（2个必修模块）和AE选修模块。

AE核心模块推荐的AE选修模块

（从以下选择任何三个模块，或总计至少12个MCs）*。

EE3408C 集成模拟设计

EE3431C 微电子材料和设备

EE4218 嵌入式硬件系统设计

EE4407 模拟电子学

EE4415 集成数字设计

EE5507 模拟集成电路设计

EE4409 现代微电子器件和传感器

EE4435 现代晶体管和存储器件

EE4436 制造工艺技术

EE4437 光子学--原理与应用

EE4438 太阳能电池和模块

AE核心模块

EE3408C讲授基本的运算放大器或运算跨导放大器设计。学生将接触到各种基本构建模块，如电流镜、有源负载、带宽分析等。此外，学生将接触到商业EDA软件（Cadence）。

电子器件是电子系统的构件，通过EE3431C，学生将学习半导体器件在基本水平上的工作。我们从物理基础开始，然后介绍器件概念，并解释关键半导体器件的工作原理。对于想了解晶体管如何工作，或想了解所有现代电子学基础的学生来说，这是一个值得学习的模块。涵盖的主题包括：固体的结构；电介质材料；半导体的物理学；金属-半导体接触；PN结、双极晶体管和场效应晶体管。

AE选修模块

EE4218使学生能够理解并能够设计复杂的嵌入式系统。嵌入式系统在现代电子学中发挥了重要作用，为许多电子系统提供可编程性和功能。完成该模块后，学生将能够使用硬件描述语言（HDL）将系统规格映射为可执行的计算模型，并使用商业EDA工具在现场可编程门阵列（FPGA）上实现它。

EE4415向学生介绍了现代数字集成电路设计。它包括不同的逻辑系列，并解释现代数字设计流程，包括从Verilog HDL到逻辑综合，采用商业EDA工具，如Synopsys。也将讨论ASIC设计的现代挑战。

EE4407介绍了各种基本的电路构件，从振荡器、混频器、滤波器、功率调节器、功率放大器等。这些积木使学生能够建立复杂的电子子系统。

EE5507在EE3408C的基础上，涵盖了更多关于模拟集成电路设计的高级课题。它由两个主要部分组成。第一部分包括电源独立偏置、高摆幅级联、运算放大器补偿和各种高性能OTA架构。第二部分，讨论了振荡器、采样和保持、比较器和模数转换器等电路应用，展示了其架构和关键性能参数。

EE4409涵盖物联网的物理方面。主要的物联网相关主题包括物联网和微电子，激光雷达和无人驾驶汽车，MEMS，传感器（压力、温度、流量、应变），以及可穿戴能源和电源。

EE4435为学生提供了金属氧化物半导体（MOS）设备的物理基础，以及了解利用晶体管和存储器件（如闪存、相变随机存取存储器等）的终端应用的背景。学生将获得对此类设备操作原理的理解，这对在晶圆制造、代工厂、设计公司和一般微电子行业的职业很有用。

EE4436为实现物联网（IoT）奠定了硬件平台的基础。EE4436向学生传授如何制造纳米电子和光子设备和系统的知识，如CPU、存储器、传感器等。涵盖各种关键工艺模块的基础知识，包括材料生长、掺杂剂的加入、蚀刻、光刻、互连形成等。学生将在理论、模拟项目以及一些简单的实践经验方面接受培训。

EE4437 光子学技术在我们周围随处可见，光子学的进步已经影响到我们的日常生活，例如，LED照明、手机中的柔性OLED显示屏、超薄和曲面电视。最近，它已成为物联网（IOT）的一项关键使能技术。光子元素，如激光器、探测器、调制器、成像传感器和显示器，使设备能够感知和分析其周围环境的信息，以及相互之间的通信。EE4437涵盖了在物联网技术中发挥重要作用的各种光子设备（LED、激光器、调制器、探测器）的基本原理和操作。

EE4438涵盖太阳能电池和光伏模块的理论、操作原理和功能。涵盖的主要课题有：光伏市场的现状、阳光的特性、半导体的特性、太阳能电池的效率极限、半导体中的载流子特性、p-n二极管在黑暗和照明下的电流、太阳能电池的计算机模拟、太阳能电池的特征、硅片太阳能电池的技术、薄膜太阳能电池的技术、互连太阳能电池的特性、光伏模块的技术、以及光伏模块的特征和测试。

二）工业4.0专业简介(从22/23学年开始提供！)

新加坡国立大学申请（42）——电气和计算机工程本科（二）

新加坡国立大学工程学士（计算机工程、电子工程、机械工程和化学工程）课程中的工业4.0专业是一个多学科的研究，从不同的部门汲取专业知识。该专业使学生能够学习到用传感器增强的机器，这些传感器与服务器、云和人之间进行通信，以提高自主性、可视化和决策能力。设计系统以提高工业生产力。工业4.0专业将使学生为数字化的工业和相关的挑战做好准备。

第四次工业革命，即工业4.0，正在通过整合操作和信息技术，彻底改变制造过程，目的是提高生产力。工业4.0的出现和大数据的可用性已经改变了工业界管理运营、维护和生产力的方式。由物联网驱动的制造系统产生的传感器数据使数据分析和机器学习能够用于系统健康监测和优化。

工业物联网（IIoT）的出现正在将生产工厂转变为网络物理系统，在整个运营周期内产生大数据。大量的数据和机器之间的互连性为制造业带来了新的机遇和挑战。数字化是工业4.0的关键组成部分，通过对资产性能的实时监测、数据分析和预测性维护来实现生产优化。

课程结构

你用头两年的时间在工程方面打下坚实的基础。专业化从第三阶段开始。学生需要根据以下要求完成20个MC。

完成两个必修模块（a）EE3331C反馈控制系统（4 MCs）或ME2142反馈控制系统和（b）EE3306 / ME3163网络物理系统介绍（4 MCs）。

从一揽子模块中完成三门选修课（12 MCs）。

要求 - 20个MCs|两个核心模块|三个技术选修课

两个核心模块(8个学分)

EE3331C反馈控制系统或ME2142反馈控制系统

EE3306/ME3163网络物理系统介绍

三门选修课

(12 MCs)

EE4211 物联网的数据科学

EE4212 计算机视觉

EE4302 高级控制系统

EE4303 工业控制系统

EE4305 智能机器人的模糊/神经系统

EE4307 控制系统设计与仿真

ME3242 自动化

ME4262 制造业的自动化

ME4248 制造业模拟和数据通信

ME4246 现代控制系统

ME5405机器视觉

CN4227R 高级过程控制

CN4221R 工业过程控制

就业机会

工业4.0包括各种领域，即人工智能、增强和虚拟现实、区块链、协作机器人、3D打印、无人机和物联网（IoT）。目前还没有将这些领域结合起来的综合方案。该课程还针对来自不同学科的工程，并侧重于实际应用。

通过该专业的学习，学生将在前两年掌握与全校和各自部门要求的基本知识。工业4.0专业旨在让学生接触各种相关领域，并为快速变化的工业数字化做好准备。该专业将使学生能够在工业4.0相关领域工作。

由于与工业4.0相关的各种领域，目标行业非常广泛。这些行业包括先进的工程部门、制造业、医疗保健和服务行业。相关工作范围包括工业自动化、机器人、物联网、技术开发、工程支持和预防性维护、新产品开发和流程开发。

入学要求

工业4.0专业旨在培养为未来做好准备的毕业生，数字化正在改变产业。通过接触工业自动化、物联网、机器人技术、人工智能和深度学习，该课程将为新加坡的高科技产业准备好劳动力。

你可以在进入新加坡国立大学计算机工程、电子工程、机械工程或化学工程的工程学士课程时申请入学。您也可以在学习的第三阶段后期申请，但要看是否有名额，并达到最低的CAP 3.5。你被选入和继续攻读该专业是基于你的总体成绩，以及你在相关基础模块的能力。

三）物联网专业简介

新加坡国立大学申请（42）——电气和计算机工程本科（二）

最近的一些技术进步正在彻底改变我们的职业和个人生活，为经济增长和就业创造新的途径，并改善我们的生活质量。这些技术促进了对数据和信息的轻松获取，并广泛使用了计算和信息技术。物联网（IoT）是这些技术进步的一个重要表现，代表了计算技术与物理世界的整合，目的是优化物理基础设施、社会服务和产业的运行。

一些典型的物联网应用包括用于感知个人生命体征的可穿戴健康监测设备、用于感知油田地震活动的设备、感知数据中心的热活动并使执行器控制热失衡的设备、为智能自动驾驶汽车提供视觉和安全解决方案的设备、在云平台等公共领域实现安全金融交易的设备。

此外，世界各地的经济体，包括新加坡，正处于第四次工业革命（工业4.0）的边缘，并越来越依赖于利用先进的信息收集、存储和处理技术的 "智能 "技术的使用。智能工厂是工业4.0和新加坡政府的工业转型图（ITM）以及其他倡议中先进制造业的基本驱动力。

这些转型需要网络物理系统（CPS），它将具有智能和适应性的计算系统的机器和部件联网，这是物联网的另一个用例。除了智能工厂，物联网在通信、电网等基础设施和运输系统等服务方面发挥着非常重要的作用。在ITM中，物联网是一个跨领域的主题，在自动化管理、能源和化学品、电子、物流、工程服务、医疗保健和生活方式等多个领域的转型中发挥着重要作用。

物联网及其配套的硬件和软件组件，被称为物联网系统，在工业界和学术界都被认为是现代最具影响力的技术之一。此外，凭借其提高效率、降低成本和促进新功能的能力，基于物联网的解决方案正在成为许多行业和企业的组成部分。因此，在这个领域培训人力是非常重要的，经过培训的劳动力拥有物理设备和传感器、计算机硬件、软件和物联网系统安全方面的知识和技能。

该课程的结构

物联网专业的学生需要完成至少24个MCs，包括物联网核心（3个必修模块）和物联网选修课。

物联网核心模块推荐的物联网选修模块（从以下列表中选择任何三个模块，或总计至少12个MCs）*。

CS3237 物联网简介

EE4211 物联网的数据科学

EE4409 现代微电子器件和传感器

CS4222无线网络，或EE5132无线和传感器网络

EE4204 计算机网络（仅适用于EE学生）

EE4218 嵌入式硬件系统设计

CS3244机器学习

CS4276 物联网安全

CS5272嵌入式软件设计

EE4002D/EE4002R设计顶点/研究顶点，或CP4106计算项目-与物联网有关

* 对于从2019/2020学年起入学的学生，请从物联网选修课列表中选择8个MC。

物联网核心模块

CS3237广泛介绍了物联网的所有方面。主题包括物联网景观和应用、物联网系统架构、物联网设备、物联网通信和信息理论、物联网边缘到云通信协议、云和雾计算、物联网的数据分析和机器学习、物联网安全和能源及电源管理。

EE4211是一个物联网数据科学相关模块。主题包括物联网简介、贝叶斯数据分析、回归、决策树、支持向量机、神经网络和无监督学习。

物联网选修模块

EE5132的主题与物联网密切相关，因为传感器网络是物联网系统的关键使能技术之一，并且有物联网相关的例子和作业。EE5132中的一项作业涉及从物联网设备中收集 "实时 "传感器数据，并对边缘设备进行分析，这在许多物联网部署中是很有意义的。通过使用行业领先的物联网平台，这一点将得到进一步加强。

CS4222旨在为学生提供无线网络领域的坚实基础，并向学生介绍网络物理系统/物联网这一新兴领域。

网络在物联网领域发挥着重要作用。EE4204涵盖的主题包括网络要求、结构、协议栈模型、以太网令牌环、无线和FDDI网络、桥、IP和ATM网络中的交换和路由，以及互联网。

EE4218涉及硬件和软件紧密结合的系统设计，这是物联网系统的主要特征。重点是设计定制的硬件加速器/软硬件协同设计，这可以减少物联网节点通过网络通信所需的数据量（以及由此产生的功率），同时将计算的功率要求保持在一个可接受的水平。该模块的项目将被修改，以通过收集感官数据纳入物联网精神，并在将处理后的数据发送到物联网云平台之前使用自定义加速器进行处理。

机器学习对于分析数据很重要。CS3244的主要目标是更好地利用强大的计算机，从原始数据中学习知识（或规律性）。最终目的是建立自学系统，将人类从一些已经太多的编程任务中解脱出来。在课程结束时，学生应熟悉计算学习的理论和范式，并有能力实现基本的学习系统。

随着物联网的出现，计算范式正在迅速从传统的网络领域转变为网络物理领域。这是由配备了与物理世界互动的传感器和执行器的设备实现的。在CS4276中，我们将研究这种传感系统如何影响计算机安全的概念。我们还将探索传感系统领域的最先进研究，以及它们如何为物联网的安全提供好处。本模块还将研究攻击者如何破坏传感信息以利用这些系统的安全漏洞。

CS5272重点关注资源受限的物联网设备（嵌入式设备）在边缘的软件设计和实现。该模块将让学生了解软件层面的设计技术和优化，以提供高性能、低功耗、减少代码大小和实时处理能力。

（未完待续）

申请要求：

本科申请可参考本人另一篇关于新国立高中生申请的文章新加坡国立大学申请（1）-本科申请要求（国际高中/高考）-今日头条 (toutiao.com)

此文章摘自学校官网：Specialisations and Minor – Electrical and Computer Engineering (nus.edu.sg)