考研专业介绍：材料科学与工程专业
2015-06-15 13:53 考研教育网整理
| 材料科学与工程专业全面解析 | |||
| 专业介绍 | 材料科学与工程学科是研究各类材料的组成及结构，制备合成及加工，物理及化学特性，使役性能及安全，环境影响及保护，再制造特性及方法等要素及其相互关系和制约规律，并研究材料与构件的生产过程及其技术，制成具有一定使用性能和经济价值的材料及构件的学科。 当前，材料已与信息、能源并列为国民经济的三大支柱。材料是社会进步的物质基础和先导，是冶金、机械、化工、建筑、信息、能源和航天航空等工业的支撑。材料作为社会生产生必要的组成部分，早已作为一个统一的范畴进入政治家和产业界的视野，独立的材料科学与工程学科也应运而生。 随着社会和科技进步，应用上既要求性能更为优异的各类高强、高韧、耐热、耐磨及耐腐蚀等新型结构材料，也需要各种具有力、光、电、磁、声及热等特殊性能及其耦合效应的新型功能材料，同时对材料与环境的协调性等方面的要求也日益提高。生物材料、信息材料、能源材料、纳米材料、智能材料、极端环境材料及生态环境材料等已逐渐成为材料研究的重要领域。同时，计算机在材料科学中的应用，为深入了解材料成分、制备工艺、组织结构性能的关系提供了可能，也为材料制备过程组织演变模拟提供了强有力的工具，计算材料和虚拟工程逐步发展成材料科学与工程的一个重要分支。展望未来，材料科学与工程学科的发展方向主要包括如下几个方面：实现微结构不同层次上的材料设计以及在此基础上的新材料开发：材料的复合化、低维化、智能化和结构功能一体化设计与制备技术研发；材料加工过程的智能化、自动化、集成化、超精密化技术的开发等。另外，一方面要注重研究和解决有关材料的质量和工程问题，不断挖掘传统材料的潜力；另一方面，也要特别注重研究和解决与能源、信息相关的新兴材料，支撑社会可持续发展。 |
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| 学科内涵 | 材料科学与工程学科属于工学门类的一级学科，它主要研究材料的组成结构、合成加工、基本性质及使役性能等要素和它们之间相互关系的规律，并研究材料的生产过程及其技术。根据材料的组成形式，可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料；根据材料的性能特征，又可分为以力学性能为应用基础的结构材料和以物理及化学性能为应用基础的功能材料。 材料科学与工程学科以数学、力学、物理学、化学和生物学等基础科学为基础，以加工制造等工程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学以及工程学。材料科学与其他工程学科的结合发展和相互丰富，充实了人们对自然科学的认识，推动和促进了科学技术的发展和进步。 材料科学与工程一级学科设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程、3个二级学科。 |
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| 二级学科介绍 | 080501材料物理与化学 材料物理与化学专业是物理、化学和材料等构成的交叉学科，它综合了各学科的研究方法与特色。 本学科是以物理、化学等自然科学为基础，从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律，研究不同材料组成-结构-性能间的关系，设计、控制及制备具有特定性能的新材料与相关器件，致力于先进材料的研究与开发。是研究各种材料特别是各种先进材料、新材料的性能与各层次微观结构之间关系的基本规律，为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科，是理工科结合的学科。 080502材料学 材料学专业属于材料科学与工程专业下设的一个二级学科。材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料学是材料科学与工程的重要组成部分，是连接材料物理与化学和材料加工工程等学科的重要纽带。 080503材料加工工程 材料加工工程硕士点属材料科学与工程之下的二级学科硕士点，材料加工工程学科是研究控制材料的外部形状和内部组织结构，以及将材料加工成为人类所需求的各种零部件的应用技术学科，它覆盖原金属塑性加工、铸造和焊接等专业。随着社会的发展和科技的进步，材料加工工程学科的内涵已超出原有的范畴，与材料物理与化学、材料学、机械、自动控制等学科有着密切的联系，是一个多学科交叉的新兴学科。 0805Z2高分子材料与工程 (此专业为自设二级学科，自设专业是学校自主开设的专业，所以大部分自设专业全国招生院校较少，具有学校培养特色。) 高分子材料是以高分子化合物为基体的材料，主要有塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂和树脂基复合材料等。高分子材料与工程学科是研究高分子材料制备、结构、性能、成型、服役及其相互关系的学科，为高分子材料的设计、制造、使用及循环利用提供科学依据，为高分子新材料、新工艺、新装备的开发提供理论基础。 高分子材料与工程学科以化学、物理、生物、数学等自然科学和化工、计算机、机械等应用学科为基础，以高分子化学、高分子物理、高分子材料成型加工及设备、高分子材料表征等为基础课程。从实验、计算机模拟和理论三方面，对高分子材料的组成、结构、性能、工艺进行从分子到宏观材料的多尺度空间与时间的深入系统研究。 高分子材料与工程学科的研究内容主要有：材料的合成与改性、结构与性能、响应与功能、加工成型技术与装备、使用与循环、老化与降解以及它们的相互关系，包括结构与功能高分子材料、通用和特种高分子材料、天然与合成高分子材料等。 0805Z1资源循环科学与工程 (此专业为自设二级学科，自设专业是学校自主开设的专业，所以大部分自设专业全国招生院校较少，具有学校培养特色。) 在大材料专业学习的基础上，按照学科内在联系自然延伸，突出与资源、环境、经济等多学科的交叉与融合，构建资源循环科学与工程的基础理论和技术知识体系，着重培养学生对自然资源有限性、不可再生性，以及对生态环境影响的认识：从物质循环利用的理念出发，建立资源节约、环境友好的材料可持续发展的价值观；掌握产品、材料、过程生态设计和环境保护工程一体化专业技能；熟悉再制造的寿命评估预测理论及表面键合/嵌合技术；再生资源回收利用能力以及资源环境咨询、管理与价值评估技能。 理论基础主要包括自然资源的提取生产、加工、利用等过程中涉及的基础知识及资源环境经济学（资源循环过程中涉及的资源、环境和经济三个子系统耦合而成的复合系统的结构、功能及其客观规律与调控等）。 |
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| 就业趋势 | 专业性强，国家重视，高技术人才供不应求 材料科学与工程专业是目前的热门学科，材料学为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据，专业性比较强，现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性，经历近半个世纪对材料微观结构和宏观性质相关机制的探索和认识，材料学得到巨大拓展，一些具有特殊功能的材料日益受到重视并快速发展，极大地推动着现代科技工业的不断进步，也为材料学的发展提供了前所未有的机遇和空间，这就需要有一定专业知识的人才投入到科研工作中去实现。 时代的进步，新型材料需求增加，要求有实现科技进步的专业人才 日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来，新型材料同信息、能源一起，被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展，甚至会催生新的产业和技术领域。根据我国当前及未来发展的实际情况，新材料领域值得注重的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料，材料科学与工程专业人才在各个行业的需求量的增加为此专业的学生提供了很好的就业机会。 就业方向 材料科学与工程专业毕业生的就业面比较广，主要就业行业包括：计算机、金融、教育和科技咨询等领域，毕业生可以从事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、医用材料、新型建筑材料、电子电器、汽车、航空航天、贸易等工作或到研究院所、高等学校和海关、商检等。 |
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| 择校指南 | 清华材料科学与工程系相关负责人介绍，该校材料学倾向于新型功能材料的研究，拥有新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、先进材料教育部重点实验室等，拥有先进的现代材料制备平台和分析测试平台，拥有材料科学与工程一级学科与核燃料循环与材料二级学科的博士和硕士学位授予权。目前在校研究生超过本科生，博士和博士后人数之和超过硕士研究生。全系33名教授中有两院院士5人。 北科大被誉为"材料领域的航空母舰"，在历次全国权威学科评比中稳居前二三名。学校的材料科学与工程专业历史可追溯到建校初期，是我国最早的国家一级重点学科，设有博士后流动站。该校师资雄厚，汇聚了众多材料领域名师，有3位科学院院士，1位工程院院士，136位博士生导师，189位硕士生导师。强大的师资阵容为科研和教学提供了坚强后盾。 北科每年招收材料学专业硕士研究生达600余人、博士研究生200余人。新招研究生人数是本科招生的1.5倍。"量大面广，贴近产业"是北科材料科学与工程专业的特点。学校不但设立了材料科学与工程学院，还设立了新材料技术研究院，侧重研究技术成果的现实转化。新材料技术研究院常务副院长乔利杰教授介绍，传统材料研究是学院特色，功能材料研究也发展较快。学院在钢铁、陶瓷、粉末等领域均有突出优势，磁性材料科研是强项，金刚薄膜材料在全国最好，对材料性能服役行为的研究如环境适应性、寿命、可靠性、耐久性等方面在高校中是独一无二的，从海南岛到新疆，从四川到黑龙江，遍布着研究院腐蚀领域的科研站点。显示材料、有机光电等领域研究发展很快。学院具有浓厚的学习氛围，汇聚了业内名师的材料名师讲坛在这个"五一"节前已经做到了53讲。 北航的材料学具有"空天信"一体的特点，形成了轻合金结构材料及激光制备、先进树脂基复合材料、先进高温结构材料与涂层技术、特种功能材料及器件、失效分析与预测预防等具有明显优势的航空航天特色研究方向。该校朱立群教授说，学院注重航空航天和信息科学领域科研的融合。轻质材料研究属高端领域，因为空间环境复杂，如高温高湿，对材料性能、安全可靠性要求更高。材料学院的教学和科研已与国际接轨，与国外多所著名高校、一流研究机构和世界级跨国公司建立了实质性合作关系。本科教学实行中外"3+2"联合培养，研究生每年有很多与国外交流学习的机会，融入国际最前沿的科技，逐步向材料、器件一体化发展。"学院给人的印象是国防特色，其实，这只是其中一部分，大量的学生是面向民用领域的。"他说。 学院拥有以中国工程院院士钟群鹏教授和徐惠彬教授等教授为代表的一流师资队伍，拥有教授37名、博导34名、副教授32名，有4个省部级重点实验室。徐惠彬院士的科研项目宽温域与耐腐蚀巨磁致伸缩材料及其应用获得了国家技术发明奖一等奖，形成了"超常服役环境金属智能材料"国家自然基金委创新群体、"高性能非平衡材料科学与技术"和"高性能金属材料激光制备与成型"教育部创新团队、"先进高温材料与涂层技术"国防科技创新团队。学院每位博士研究生导师平均带一个硕士生和一个博士生。 北工大的材料学院则注重材料与资源、能源和环境的协调发展，形成了以环境友好为主导的多门类材料专业人才培养、科研和技术开发特色。学院现有材料学、材料物理与化学、材料加工工程3个硕士学位授权点，材料科学与工程一级学科博士学位授权点，材料科学与工程一级学科博士后流动站，材料学国家重点学科，拥有新型功能材料教育部重点实验室、北京市生态环境材料及其评价工程技术研究中心、北京市材料科学与工程人才培养基地等。学院践行"产学融合、协同创新"的方针对学生进行培养，以服务社会为主，"研究出来的东西能用，是对研究生培养的新要求"汪浩教授解释说。 此外，上海交通大学、中科院金属研究所、哈尔滨工业大学、北京化工大学、北京理工大学等高校院所也都是材料领域的名校，形成了各自的方向和特色。【详情】 |
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| 推荐院校 | |||
| 北京航空航天大学 材料科学与工程学院 |
浙江大学 材料科学与工程学系 |
上海交通大学 材料科学与工程学院 |
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