出国读博。

首先，还是建议你去看下我之前的几个回答，应该会对申请出国读博有个框架上的了解：；；。

针对你目前的情况，可以单独说下的几点：
你现在还有2-3年的时间做准备，所以属于时间较为充足的，这是很好的个优势，定好个大概的计划，按计划来应该会在最后一年的时候拿到中意的offer。科研上的事肯定要努力做，但日程不是你自己能决定的，所以不在计划里。计划主要的几个点包括语言（IELTS/TOFEL）、GRE、套磁。
关于语言，你如果看了我那几个回答应该有个印象了，你现在时间这么充足，尽量冲冲高分，托福110雅思7.5，这样对于你申请全奖非常有帮助（准备时间这么充足，还是努力申全奖吧）。不过如果你就是瞄准了国家公派那就托福90雅思6.5就够了，当然你也得看学校的要求，越好的学校要求越高。而且，提醒一点，如果你要来英国，托福是没用的，必须考雅思。
关于GRE，我没考过，所以不知道什么分什么水平。但如果你想去美国，这是必考的，对于其他一些国家和地区，比如加拿大、澳大利亚、新加坡，GRE不是必须，但是会作为参考，如果你考了，分还挺高，会对你申请有帮助。
套磁，这是最为关键，最为重要的一点了。也是大多数申请者经常有误区的地方，有些人看以前本科同学申请硕士的经验，觉得只要提交资料等offer就行了，这我已经在其他的回答里说了很多遍了，对于博士申请这是行不通的。博士关键是找老板，跟老板交流，老板相中了才管用，学校的限制不多，话语权也不大。还有个误区就是，很多人虽然知道套磁很重要，但总觉得，我现在语言也没考，文章也没有，拿什么出来展示呢，还是等我语言考好了，文章也发了再联系吧。但你想想，假如将来你做了教授，有两个学生联系你想跟你读博，有一个雅思7，发了篇文章，但在临近截止前才联系你，让你觉得要么是被更牛的导师拒绝了来找你接盘，要么是自己都没想好要不要读博，就申申试试；另一个雅思6.5，有篇文章正在投稿审稿阶段，但是他一年前就联系过你，说对你的研究项目很感兴趣，他的研究方向跟你的也很契合，希望一年后能跟你读博。你选哪个？况且，更有可能的情况是，你晚去联系导师的时候，他已经把名额给了比你资质还差的学生了，他也总不能再跟人家要回来那个名额给你吧。
funding，对于博士，尤其是理工科博士而言，这是很正常的一个话题，开诚布公的跟导师谈就行，不要觉得不好意思。问他那有没有什么funding可以帮你申请，或者推荐你去申请的，然后同时去搜下CSC，看看国家公派的流程和要求，看你的情况，个人觉得，可以把公派作为保底，然后努力去申全奖，如果你这读研的两三年没有太大的浪费，一直往这个方向努力的话，全奖应该没什么问题。
paper，这是最硬的指标，但不得不说这不是只要努力就一定能有的，运气也的确有些影响。但anyway，既然想读博，科研的事自然要努力去做。如果还有余力的话，去了解下同组的博士师兄师姐都在做什么，如果再有空帮他们做下，然后他们出文章的时候带上你那就再好不过了。就算不带你，多了解了解行业内的其他研究课题也是很好的。
看了其他人的回答，再补充一点：读博时间。这自然牵涉到对国内硕士学位的认可问题，社会大众对于西方国家不认可国内硕士学历的观念是一种误解（你在国内拿到博士学位可以去美国做博士后，说明美国对中国的博士是认可的，但美国却不认可比博士学位还低等级的硕士学位？搞笑）。我在国内拿到了硕士学位，现在英国读博，但还是要从master读起，看上去好像是他不认可国内硕士，但实则不然，即使是一个英国本地人，在英国本地读完本科和硕士，然后读博，他也要从master开始。这只是一种规定，规定博士的计划就是MPhil/PhD计划，你要读PhD必须从MPhil开始，很多外国人都在抱怨这个事情nonsense，但是鉴于由来已久，而且对于博士生涯没有什么本质上的影响，所以也没有更改。而且英国有些学校的PhD是直接的PhD计划，入学就是从博士阶段开始，这是由学校的规定决定的，不牵扯什么认不认可硕士学位的问题。当然说这个问题大家最关注的还是读博的时间，世界范围内看，绝大多数都在3-5年范围内，新加坡和香港基本3年，美国基本4年半到5年，其他地区基本4年。这只是一个大概的参考，不管你在哪读，如果做的不好，都会延期的。在英国，国家、学校的规定对读博期限没太有限制，关键在导师，有的导师愿意你3年毕业，有的根本免谈，至少4年。想必其他地区也如此，总之啦，读博关键看导师，他能决定的东西比国家、学校、院系多多了。

暂时就想到这些了，你有问题可以追问。总的来说，时间很充足，条件也不差，好好努力吧。

要看去哪个国家读博，如果去美国一般要从硕士读起，看看你在国内硕士能转到美国多少学分，一般美国大学不认可中国硕士文凭，否则还不如直接去美国硕博连读。

是打算去美国吗？比较实际的是学好英语！有空的话多给教授打打工，可以要篇好的推荐信~祝你成功！