加州理工學(xué)院的學(xué)術(shù)工作分為六個(gè)學(xué)院： 生物與生物工程、化學(xué)與化學(xué)工程、工程與應(yīng)用科學(xué)、地質(zhì)與行星科學(xué)、人文與社會(huì)科學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)與天文學(xué)。出國(guó)留學(xué)網(wǎng)將為您詳細(xì)介紹每個(gè)課程的內(nèi)容，詳情如下。
一、生物學(xué)與生物工程學(xué)院
1.生物
加州理工學(xué)院的生物工程選項(xiàng)專(zhuān)為那些對(duì)構(gòu)成生物工程新跨學(xué)科科學(xué)核心課題感興趣的學(xué)生設(shè)計(jì)。這些科學(xué)分支為現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。學(xué)生可選擇生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)作為其選修科目，并在工程與應(yīng)用科學(xué)、生物與生物工程、化學(xué)與化學(xué)工程等學(xué)科中選擇論文顧問(wèn)。
2.生物學(xué)
生物學(xué)研究生在物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)或心理學(xué)以及生物學(xué)及其各個(gè)分支領(lǐng)域擁有非常多樣化的本科預(yù)備專(zhuān)業(yè)。研究生課程的目標(biāo)是為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)別深度的經(jīng)驗(yàn)和能力在特定選擇的主要專(zhuān)業(yè); 感知整個(gè)生物學(xué)的本質(zhì)和邏輯; 基礎(chǔ)科學(xué)方面有足夠的實(shí)力，使正式培訓(xùn)后的繼續(xù)自我教育得以完成，從而在變化的領(lǐng)域保持領(lǐng)先以及通過(guò)漫長(zhǎng)的職業(yè)生涯為其領(lǐng)域提供服務(wù)的動(dòng)機(jī)。根據(jù)這些目標(biāo)，生物學(xué)研究生課程包括以下部分：(a)主要課程，該課程旨在為學(xué)生提供在生物學(xué)自主選擇的科目中早期和深入的原始研究經(jīng)驗(yàn)，輔以高級(jí)課程和獨(dú)立學(xué)習(xí); (b)課程計(jì)劃旨在提供全面的綜合生物學(xué)培訓(xùn)和適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)科學(xué)，并根據(jù)特殊利益和需求進(jìn)行調(diào)整。在與學(xué)生咨詢(xún)委員會(huì)的會(huì)議上，將向每位學(xué)生推薦一個(gè)單獨(dú)的課程。
3.計(jì)算與神經(jīng)系統(tǒng)生物學(xué)
計(jì)算與神經(jīng)系統(tǒng)生物學(xué)與生物工程部，工程與應(yīng)用科學(xué)部以及人文與社會(huì)科學(xué)部共同組織研究生計(jì)算與神經(jīng)系統(tǒng)相結(jié)合的研究方法。本課程旨在促進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論分子、細(xì)胞、神經(jīng)和系統(tǒng)生物學(xué)相關(guān)和相關(guān)方面的廣泛知識(shí); 計(jì)算設(shè)備; 信息論; 緊急或集體系統(tǒng); 造型; 和復(fù)雜的系統(tǒng); 結(jié)合在論文研究的特定領(lǐng)域中適當(dāng)?shù)闹R(shí)深度。
4.神經(jīng)生物學(xué)
理解大腦仍然是科學(xué)面臨的重大智力挑戰(zhàn)之一，它需要整合來(lái)自多個(gè)學(xué)科的方法。加州理工學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)研究范圍很廣：從受體的分子功能、通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)細(xì)胞器如突觸、單神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能、神經(jīng)細(xì)胞回路的組裝和功能;以及腦系統(tǒng)在控制行為、感知、記憶、認(rèn)知和情緒方面的集體功能。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在將基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于腦部疾病的動(dòng)物模型，這些翻譯方法開(kāi)辟了新的治療途徑。最后，加州理工學(xué)院在工程領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了腦科學(xué)新工具的發(fā)展：從光學(xué)技術(shù)到基因工程的新轉(zhuǎn)折點(diǎn)，
二、化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院
1.生物化學(xué)與分子生物物理學(xué)
生物化學(xué)與分子生物物理學(xué)的課程旨在提供廣泛的蛋白質(zhì)生物化學(xué)，結(jié)構(gòu)生物學(xué)和分子遺傳學(xué)背景，以及為博士學(xué)位選擇的適當(dāng)深度知識(shí)和論文研究。
2.化學(xué)工程
研究生課程的總體目標(biāo)還致力于發(fā)展每個(gè)學(xué)生的自力更生、創(chuàng)造力、職業(yè)道德以及對(duì)化學(xué)工程的社會(huì)影響和持續(xù)智力成長(zhǎng)的重要性的認(rèn)識(shí)。
3.化學(xué)
化學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生課程強(qiáng)調(diào)研究。這一重點(diǎn)反映了該研究所在化學(xué)研究方面的傳統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)地位，以及化學(xué)和化學(xué)工程部門(mén)創(chuàng)立之初的信念，即參與原創(chuàng)研究是喚醒，發(fā)展和指導(dǎo)創(chuàng)造力的最佳途徑。一名新研究生抵達(dá)實(shí)驗(yàn)室后不久，他或她參加了一系列介紹研討會(huì)，向?qū)W生介紹工作人員積極的研究興趣。然后，學(xué)生們?cè)敿?xì)地與他們領(lǐng)域吸引他們的幾名工作人員進(jìn)行交談，最終解決他們感興趣的研究問(wèn)題的輪廓，并在第一年的早期開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行研究。學(xué)生可以選擇進(jìn)行跨越傳統(tǒng)分離化學(xué)領(lǐng)域邊界的研究，因?yàn)樵谶@個(gè)相對(duì)緊湊的部門(mén)，他們被鼓勵(lì)去他們的科學(xué)好奇心驅(qū)動(dòng)他們的地方。一篇涉及多名顧問(wèn)的論文并不少見(jiàn)，與生物學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、化學(xué)工程學(xué)以及環(huán)境科學(xué)和工程科學(xué)的跨學(xué)科課程都是開(kāi)放和鼓勵(lì)的。一個(gè)廣泛的研討會(huì)程序?qū)⑹箤W(xué)生聽(tīng)到和討論在化學(xué)物理、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)和電化學(xué)、有機(jī)金屬化學(xué)以及生物化學(xué)和分子生物物理方面的著名工作。也鼓勵(lì)研究生參加其他部門(mén)的研討會(huì)。他們被鼓勵(lì)去他們的科學(xué)好奇心驅(qū)動(dòng)他們的地方。
三、工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院
1.航空
航空工程學(xué)方面，學(xué)生可以在以下領(lǐng)域進(jìn)行重大研究：流體物理學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、技術(shù)流體力學(xué)、材料力學(xué)、斷裂力學(xué)、計(jì)算固體力學(xué)、航空工程和推進(jìn)。
2.應(yīng)用和計(jì)算數(shù)學(xué)
“該課程旨在為學(xué)生提供基礎(chǔ)計(jì)算和應(yīng)用數(shù)學(xué)方面的全面培訓(xùn)，并在特定應(yīng)用領(lǐng)域培養(yǎng)他們的研究能力，其應(yīng)用領(lǐng)域包括流體力學(xué)、材料科學(xué)和數(shù)學(xué)生物學(xué)等廣泛領(lǐng)域和工程應(yīng)用，如圖像處理、進(jìn)入學(xué)生應(yīng)在數(shù)學(xué)、物理或工程背景等等。
3.應(yīng)用力學(xué)
應(yīng)用力學(xué)部門(mén)成立近五十年前，專(zhuān)注于固體力學(xué)和動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的研究和教育。目前的研究主要集中在動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，涉及結(jié)構(gòu)和機(jī)械振動(dòng)，地震結(jié)構(gòu)響應(yīng)(包括系統(tǒng)識(shí)別和結(jié)構(gòu)響應(yīng)控制)以及非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)行為的基礎(chǔ)研究等主題。
4.應(yīng)用物理
加州理工學(xué)院的應(yīng)用物理學(xué)基礎(chǔ)是量子力學(xué)物理學(xué)、電磁學(xué)理論、力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。加州理工學(xué)院的規(guī)模相對(duì)較小，加上它在純科學(xué)和工程方面的強(qiáng)大實(shí)力，使得有能力擁有一支對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)在技術(shù)上的應(yīng)用具有廣泛興趣的教師，而不會(huì)失去與“純科目”的密切互動(dòng)。
5.土木工程
目前，該學(xué)院主要集中在地震工程領(lǐng)域，加州理工學(xué)院的研究人員自1920年以來(lái)一直是重要的貢獻(xiàn)者。目前正在進(jìn)行地震預(yù)警，地震近源運(yùn)動(dòng)表征，土結(jié)構(gòu)相互作用，土木結(jié)構(gòu)非線性有限元分析，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和地震損失估算等領(lǐng)域的研究。
6.計(jì)算機(jī)科學(xué)
研究部門(mén)強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)深度、理論與實(shí)現(xiàn)的結(jié)合，以及對(duì)計(jì)算系統(tǒng)的廣泛認(rèn)識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生量身定制課程和研究課程，以適應(yīng)他們的特定需求。研究重點(diǎn)在于算法; 通信協(xié)議，并發(fā)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò); 圖形和人機(jī)交互; 新型計(jì)算基板，包括量子機(jī)械計(jì)算機(jī)和分子計(jì)算機(jī); VLSI，特別強(qiáng)調(diào)異步和模擬VLSI; 高可信度的系統(tǒng)，包括容錯(cuò)，程序驗(yàn)證和安全性; 信息論; 學(xué)習(xí)理論; 計(jì)算復(fù)雜度; 計(jì)算機(jī)視覺(jué); 和大規(guī)模的科學(xué)計(jì)算。加州理工學(xué)院新的信息科學(xué)與技術(shù)中心促進(jìn)了校園各部門(mén)的多學(xué)科合作。研究生項(xiàng)目通常涉及與其他學(xué)科的聯(lián)系，包括物理學(xué)、生物學(xué)、控制與動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)、社會(huì)科學(xué)。學(xué)生從加州理工學(xué)院一開(kāi)始就加入了一個(gè)研究小組，因此希望申請(qǐng)人在申請(qǐng)時(shí)有明確的興趣領(lǐng)域。
7.計(jì)算和數(shù)學(xué)科學(xué)
計(jì)算和數(shù)學(xué)科學(xué)專(zhuān)業(yè)擁有優(yōu)秀的學(xué)生和研究人員，他們對(duì)科學(xué)和工程領(lǐng)域充滿(mǎn)激情，也是研究計(jì)算和信息中最具挑戰(zhàn)性，最基本的問(wèn)題的動(dòng)力。計(jì)算和數(shù)學(xué)科學(xué)課程是一個(gè)獨(dú)特的新課程，它為學(xué)生提供了一個(gè)關(guān)于優(yōu)化、算法、學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)的交叉視角。
8.控制和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
控制和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的選項(xiàng)向具有工程、數(shù)學(xué)或科學(xué)學(xué)士學(xué)位的學(xué)生開(kāi)放。每個(gè)申請(qǐng)人的資格將被單獨(dú)考慮，并且在入學(xué)后，學(xué)生將與教員的成員協(xié)商安排他們的課程。在某些情況下，學(xué)生可能被要求彌補(bǔ)工程科學(xué)課程的本科缺陷?？刂坪蛣?dòng)力學(xué)系統(tǒng)課程強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代動(dòng)力系統(tǒng)理論和控制的跨學(xué)科性質(zhì)。課程旨在促進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)理論和控制方面的數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的廣泛知識(shí)。除了參加控制和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)選項(xiàng)課程外，學(xué)生還必須選擇其他一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
9.電氣工程
加州理工學(xué)院的強(qiáng)調(diào)電子和系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，并承認(rèn)該領(lǐng)域的多學(xué)科性質(zhì)。與計(jì)算和神經(jīng)系統(tǒng)、應(yīng)用物理、生物工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)密切結(jié)合，它為學(xué)生提供了理論和實(shí)驗(yàn)兩方面的學(xué)習(xí)和研究機(jī)會(huì)，涉及的領(lǐng)域廣泛，包括無(wú)線系統(tǒng)、量子電子學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)、激光和導(dǎo)波、固態(tài)材料和器件、生物光學(xué)和生物電子、電力和能源系統(tǒng)、控制理論、學(xué)習(xí)系統(tǒng)、計(jì)算金融、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)壓縮、通信，并行和分布式計(jì)算，容錯(cuò)計(jì)算和計(jì)算視覺(jué)。實(shí)質(zhì)性的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，
10.材料科學(xué)
學(xué)生可以進(jìn)入物理、化學(xué)、工程或材料科學(xué)本科預(yù)備的材料科學(xué)研究生課程。
11.機(jī)械工業(yè)
該課程將個(gè)人深度的經(jīng)驗(yàn)和能力融入特定選擇的主要專(zhuān)業(yè)，以及基礎(chǔ)和工程科學(xué)方面的強(qiáng)大背景，實(shí)驗(yàn)室和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。它致力于培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的獨(dú)立性，創(chuàng)造力，領(lǐng)導(dǎo)能力和持續(xù)專(zhuān)業(yè)和智力成長(zhǎng)的能力，研究生課程旨在為學(xué)生提供在其主要領(lǐng)域的深入的能力和經(jīng)驗(yàn)，在基礎(chǔ)科學(xué)方面有足夠的實(shí)力，使他們?cè)谡脚嘤?xùn)結(jié)束后繼續(xù)進(jìn)行自我教育，以及通過(guò)長(zhǎng)期和富有成效的職業(yè)，使他們?cè)谄漕I(lǐng)域的最前沿的動(dòng)力和培訓(xùn)。鼓勵(lì)學(xué)生探索師內(nèi)外跨學(xué)科領(lǐng)域的工作，并積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程學(xué)醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)注于醫(yī)學(xué)/生物科學(xué)和工程學(xué)原理在設(shè)計(jì)，分析和實(shí)施用于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的診斷，治療和監(jiān)測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)方面的應(yīng)用。
12.空間工程
設(shè)置GALCIT除了其他之外，是我們?cè)诹黧w、固體、材料、生物力學(xué)、推進(jìn)和燃燒領(lǐng)域的無(wú)與倫比的實(shí)驗(yàn)設(shè)施; 我們杰出的才能; 我們嚴(yán)格的研究生培訓(xùn); 和我們對(duì)基礎(chǔ)的重視。我們還與行業(yè)和政府實(shí)驗(yàn)室保持密切聯(lián)系。空間工程的教授，他們的同事和學(xué)生進(jìn)行了非常廣泛的研究。教員與整個(gè)分部，研究所和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的同事保持著密切的聯(lián)系。我們的教師與機(jī)械與土木工程，應(yīng)用物理與工程系的同事合作材料科學(xué)，計(jì)算和數(shù)學(xué)科學(xué)，生物工程，地質(zhì)和行星科學(xué)以及JPL。生物流體動(dòng)力學(xué)研究由加州理工學(xué)院的GALCIT教授和同事進(jìn)行。
四、地質(zhì)和行星科學(xué)學(xué)院
1.環(huán)境科學(xué)與工程
自然和人為誘發(fā)的地球環(huán)境變化帶來(lái)的跨學(xué)科問(wèn)題是當(dāng)今科學(xué)家和工程師面臨的最有趣，最困難和最重要的問(wèn)題。環(huán)境科學(xué)和工程學(xué)選項(xiàng)是由生物學(xué)家、化學(xué)家、地球科學(xué)家、工程師和物理學(xué)家研究大氣層、水圈、生物圈和巖石圈的功能和相互作用的一個(gè)部門(mén)間研究課程。
2.地球生物學(xué)
地質(zhì)和行星科學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生入讀天文學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)和物理學(xué)以及地球化學(xué)，地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)等多種本科預(yù)備專(zhuān)業(yè)。該學(xué)院的研究生學(xué)習(xí)和研究同樣多樣化，研究生課程旨在為學(xué)生提供在其主要領(lǐng)域的深度能力和經(jīng)驗(yàn)，在基礎(chǔ)科學(xué)方面擁有足夠的實(shí)力，讓他們?cè)谡脚嘤?xùn)后繼續(xù)進(jìn)行自我教育已經(jīng)完成，以及通過(guò)長(zhǎng)期和富有成效的職業(yè)生涯使他們保持領(lǐng)域前沿的動(dòng)力和培訓(xùn)。鼓勵(lì)學(xué)生探索師內(nèi)外跨學(xué)科領(lǐng)域的工作，并積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
五、人文社會(huì)科學(xué)部
1.社會(huì)和決策神經(jīng)科學(xué)
它的特點(diǎn)是在神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和政治科學(xué)的前沿進(jìn)行跨學(xué)科研究。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)交叉處進(jìn)行跨學(xué)科工作，人文科學(xué)團(tuán)體參與該領(lǐng)域的研究和培訓(xùn)。
2.社會(huì)科學(xué)
在過(guò)去二十年中，越來(lái)越明顯的是，國(guó)家面臨的許多最嚴(yán)重問(wèn)題既有經(jīng)濟(jì)問(wèn)題也有政治問(wèn)題。然而，研究生教育仍然在很大程度上是分離的，大多數(shù)課程培養(yǎng)的學(xué)生雖然在經(jīng)濟(jì)學(xué)或政治學(xué)方面受過(guò)良好培訓(xùn)，但并未接受過(guò)兩種培訓(xùn)。加州理工學(xué)院博士社會(huì)科學(xué)專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)那些扎根于理論視角，量化技術(shù)和經(jīng)濟(jì)學(xué)和政治科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的良好基礎(chǔ)的學(xué)者，他們也被引入量化歷史、法律、人類(lèi)學(xué)和心理學(xué)。除了為學(xué)生提供基礎(chǔ)學(xué)科的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)之外，
六、物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)
1.天體物理學(xué)
現(xiàn)代天文學(xué)，當(dāng)然在加州理工學(xué)院實(shí)踐基本上是天體物理學(xué)。為了理解管理宇宙及其組成部分及其演化的物理過(guò)程，天文學(xué)使用物理學(xué)的設(shè)備和方法來(lái)收集和解釋數(shù)據(jù)。在下文中，我們交替使用術(shù)語(yǔ)天文學(xué)和天體物理學(xué)。加州理工學(xué)院畢業(yè)生天體物理學(xué)計(jì)劃的主要目標(biāo)是為學(xué)生在天體物理學(xué)研究中創(chuàng)造性和生產(chǎn)性事業(yè)做好準(zhǔn)備。天體物理學(xué)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)研究生的獨(dú)立研究，他們可以自由地從事任何天體物理學(xué)領(lǐng)域的研究。有機(jī)會(huì)利用加州理工擁有和運(yùn)營(yíng)的許多觀測(cè)設(shè)施。
2.數(shù)學(xué)
研究生課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)原創(chuàng)性研究的能力。獨(dú)立和批判性思維是通過(guò)直接接觸教職員工培養(yǎng)的。會(huì)員顧問(wèn)幫助學(xué)生計(jì)劃他們的研究項(xiàng)目，并獲得博士學(xué)位。在數(shù)學(xué)。入學(xué)的學(xué)生由博士生導(dǎo)師提供咨詢(xún)。他們協(xié)助他們選擇適當(dāng)?shù)恼n程，這取決于他們之前的研究。
3.物理
該課程為學(xué)生提供科學(xué)研究或與教學(xué)相結(jié)合的研究職業(yè)做準(zhǔn)備，因此其最重要的部分是獨(dú)立研究。課程提供廣泛的基礎(chǔ)物理和專(zhuān)業(yè)物理研究課題的治療。這些旨在幫助初級(jí)研究生準(zhǔn)備研究并拓展高級(jí)學(xué)生的物理知識(shí)。加州理工學(xué)院的研究機(jī)會(huì)包括基本粒子物理學(xué)、核物理學(xué)、宇宙射線、伽馬射線和X射線天文學(xué)、次毫米級(jí)宇宙學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、原子/分子/光學(xué)物理學(xué)、量子光學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、引力物理學(xué)、宇宙學(xué)、天體物理學(xué)、數(shù)學(xué)物理學(xué)，生物物理學(xué)和理論物理學(xué)。