基本信息
專業名稱：材料科學與工程
專業代碼：
門類/類別：工學
學科/類別：材料科學與工程
考研專業全面解析匯總
序言：選擇報名高校和專業，是考研的重要一步。為幫助廣大考研學子做好人生和職業規劃材料物理專業考研方向排名，合理地選擇適宜自己的高校及專業，中國研究生招生信息網非常推出“考研專業全面解析”系列專題。我們根據學科分類，從報名常識、擇校手冊、復習策略、就業前景等多個角度，對考生關注度高的考研專業進行深入解析，供你們參考。
材料科學與工程
材料科學與工程專業介紹
材料科學與工程是21世紀國家重點發展領域，好多理工科高?；I建了院系，是好多研考生偏愛的熱門。這個專業到底有何特征?各研究生招生單位又有些哪些不同特征?記者走入坐落學科排行前列的上海科技學院、北京民航航天學院、北京工業學院等院校，走進材料大學和研究生院的相關院士，為考生揭露其神秘面紗。
學科特征：上天入地，無所不包
說到材料，通常人首先想到的是工業原材料，材料學研究雖然就是對材料的加工和制導致工業成品。
但是，記者專訪中了解到，材料學除了涉及國家重大項目建設，并且深入百姓生活，堪稱“上天入地，無所不包”。
工大材料大學博士生導師、黨委主任朱立群院士抬起記者遞過的名片說：“這也屬于材料”。他又隨手一指，說：“從我們頭上的校服、喝水的杯子，到家用的冰柜、燃氣灶，再到航天器、高鐵、地下的石油管線等國家重大項目或關系到國計民生的重要工程全都離不開材料學。”
材料科學與工程屬于交叉學科。北師大材料大學院長、研究生院副教授汪浩說，它融合了數學、化學、機電、電子等多個學科領域。項目的完成過程涉及眾多細小環節。諸如涉及理論估算，就須要化學學科的建模;涉及材料制備環節，就須要物理學科的實驗研究或則制備技術;材料完成后要鑒別是否達到預期的結構和性能，就須要材料學科或則化學學科的測試技術;在制成后應用的過程中，又須要綜合測試其性能。以上種種決定了學科的交叉與綜合性質。
材料科學與工程專業研究生上學期間的實驗在其課程中占一多半學時，有的中學會達到80%。中學生們多數時間要在實驗室里渡過。在浙大材料大學一樓，記者經同意走入了三個實驗室。負責老師告訴我們，中學生正在使用的投射電子顯微鏡價錢達六七十萬港元，一個掃描電子顯微鏡造價近百萬美金。工大材料科學與工程大學黨委副主任許慧遠說：“在培養人才中創造知識，在創造知識中培養人才”，材料學專業的好多新知識來自實驗，好多突破都在實驗室完成，實驗對這個專業的中學生來說具有舉足輕重的作用。
學科建設：各具特色，百花齊放
材料科學與工程專業范疇的廣泛，決定了各校研究方向的多樣性。
北大材料科學與工程系相關負責人介紹，該校材料學傾向于新型功能材料的研究，擁有新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室、先進材料教育部重點實驗室等，擁有先進的現代材料制備平臺和剖析測試平臺，擁有材料科學與工程一級學科與核燃料循環與材料二級學科的博士和碩士學位授予權。目前在校研究生超過大專生，博士和博士后人數之和超過碩士研究生。全系33名院士中有兩院教授5人。
北工大被譽為“材料領域的民航航母”，在歷次全省權威學科評選中居于前二三名。中學的材料科學與工程專業歷史可溯源到建校早期，是我國最早的國家一級重點學科，設有博士后流動站。該校師資雄厚，凝聚了諸多材料領域名師，有3位科大學教授，1位工程院教授，136位博士生導師，189位碩士生導師。強悍的師資陣容為科研和教學提供了堅強后盾。
北科每年招收材料學專業碩士研究生達600余人、博士研究生200余人。新招研究生人數是?？普猩?.5倍。“量大面廣，緊貼產業”是北科材料科學與工程專業的特性。中學不但籌建了材料科學與工程大學，還籌建了新材料技術研究院，著重研究技術成果的現實轉化。新材料技術研究院常務副主任喬利杰院長介紹，傳統材料研究是大學特色，功能材料研究也發展較快。大學在鋼鐵、陶瓷、粉末等領域均有突出優勢，磁性材料科研是強項，金鋼薄膜材料在全省最好，對材料性能服役行為的研究如環境適應性、壽命、可靠性、耐久性等方面在院校中是獨一無二的，從江西島到山西，從重慶到山東，布滿著研究院腐蝕領域的科研站點。顯示材料、有機光電等領域研究發展很快。大學具有濃郁的學習氣氛，凝聚了業內名師的材料名師講堂在這個“五一”節前早已做到了53講。
工大的材料學具有“空天信”一體的特性，產生了輕合金結構材料及激光制備、先進樹脂基復合材料、先進低溫結構材料與鍍層技術、特種功能材料及元件、失效剖析與預測防治等具有顯著優勢的民航航天特色研究方向。該校朱立群院長說，大學重視民航航天和信息科學領域科研的融合。輕質材料研究屬高檔領域，由于空間環境復雜，如低溫高濕，對材料性能、安全可靠性要求更高。材料大學的教學和科研已與國際接軌，與美國多所知名院校、一流研究機構和世界級跨國公司構建了實質性合作關系。?？平虒W推行中外“3+2”聯合培養，研究生每年有好多與美國交流學習的機會，融入國際最前沿的科技，逐漸向材料、器件一體化發展?！皩W院給人的印象是國防特色，畢竟，這只是其中一部份，大量的中學生是面向民用領域的?！彼f。
大學擁有以中國工程院教授鐘群鵬院士和徐惠彬院士等院士為代表的一流師資隊伍，擁有院士37名、博導34名、副院長32名，有4個省廳級重點實驗室。徐惠彬教授的科研項目寬溫域與耐腐蝕巨磁致伸縮材料及其應用獲得了國家技術發明獎銀獎，產生了“超常服役環境金屬智能材料”國家自然基金委創新群體、“高性能非平衡材料科學與技術”和“高性能金屬材料激光制備與成形”教育部創新團隊、“先進低溫材料與鍍層技術”國防科技創新團隊。大學每個博士研究生導師平均帶一個碩士生和一個博士生。
北師大的材料大學則重視材料與資源、能源和環境的協調發展，產生了以環境友好為主導的多門類材料專業人才培養、科研和技術開發特色。大學現有材料學、材料化學與物理、材料加工工程3個碩士學位授權點，材料科學與工程一級學科博士學位授權點，材料科學與工程一級學科博士后流動站，材料學國家重點學科，擁有新型功能材料教育部重點實驗室、北京市生態環境材料及其評價工程技術研究中心、北京市材料科學與工程人才培養基地等。大學弘揚“產學融合、協同創新”的方針對中學生進行培養，以服務社會為主，“研究下來的東西能用，是對研究生培養的新要求”汪浩院士解釋說。
據悉，北京交通學院、中科院金屬研究所、哈爾濱工業學院、北京化工學院、北京理工學院等院校院所也都是材料領域的名校，產生了各自的方向和特色。
就業趨勢：市場寬廣，越來越好
材料學專業研究生近些年來的就業形勢十分看好。工大結業生結業時能同時得到多個投檔通知。好多人到政府機關、航空航天研究所、國家主流行業和世界著名高科技公司工作。2011年復旦學院61名結業研究生中赴重點單位就業率超過75%。
北師大汪浩院長強調，該校材料專業大多數研究生結業后留京，到與新材料、新能源、先進加工制造技術等相關的企事業單位工作，這與南京市的人才需求密切相關。如在車輛行業的釬焊過程中實現環境友好的無鉛點焊。又如用鋰離子電瓶或太陽能電板取代石油來引擎車輛。
北科大喬利杰院長直率地說，有個詞語叫“點石成金”，北科的中學生可以稱得上“化鐵為金”。她們做下來的材料有的價錢貴過黃金。材料學屬于好多行業的基礎，學好材料學，自然也為高收入打好了基礎，北科的材料學與傳統材料聯系緊密，更緊靠產業，就業市場也非常寬廣。
不僅聯通工具領域，材料學專業知識在大容積的固定工具領域也得到了廣泛應用，如用太陽能材料取代常規發電的能源等。無論是在國家建設還是在日常生活領域材料物理專業考研方向排名，這個專業的就業形勢就會越來越好。
材料科學與工程專業學科概況及內涵
一、學科概況
材料科學與工程學科是研究各種材料的組成及結構，制備合成及加工，數學及物理特點，使役性能及安全，環境影響及保護，再制造特點及技巧等要素及其互相關系和阻礙規律，并研究材料與預制構件的生產過程及其技術，制成具有一定使用性能和經濟價值的材料及預制構件的學科。
當前，材料已與信息、能源并列為國民經濟的三大支柱。材料是社會進步的物質基礎和先導，是冶金、機械、化工、建筑、信息、能源和航天民航等工業的支撐。材料作為社會生產生必要的組成部份，已經作為一個統一的范疇步入政治家和產業界的視野，獨立的材料科學與工程學科也應運而生。
隨著社會和科技進步，應用上既要求性能更為優異的各種高強、高韌、耐熱、耐磨及耐腐蝕等新型結構材料，也須要各類具有力、光、電、磁、聲及熱等特殊性能及其耦合效應的新型功能材料，同時對材料與環境的協調性等方面的要求也日漸提升。生物材料、信息材料、能源材料、納米材料、智能材料、極端環境材料及生態環境材料等已漸漸成為材料研究的重要領域。同時，計算機在材料科學中的應用，為深入了解材料成份、制備工藝、組織結構性能的關系提供了可能，也為材料制備過程組織演化模擬提供了強有力的工具，估算材料和虛擬工程逐漸發展成材料科學與工程的一個重要分支。展望未來，材料科學與工程學科的發展方向主要包括如下幾個方面：實現微結構不同層次上的材料設計以及在此基礎上的新材料開發：材料的復合化、低維化、智能化和結構功能一體化設計與制備技術研制;材料加工過程的智能化、自動化、集成化、超精密化技術的開發等。另外，一方面要重視研究和解決有關材料的質量和工程問題，不斷挖掘傳統材料的潛力;另一方面，也要非常重視研究和解決與能源、信息相關的新興材料，支撐社會可持續發展。
二、學科內涵
材料科學與工程學科屬于工學門類的一級學科，它主要研究材料的組成結構、合成加工、基本性質及使役性能等要素和它們之間互相關系的規律，并研究材料的生產過程及其技術。按照材料的組成型式，可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復合材料;按照材料的性能特點，又可分為以熱學性能為應用基礎的結構材料和以化學及物理性能為應用基礎的功能材料。
材料科學與工程學科以物理、力學、物理學、化學和生物學等基礎科學為基礎，以加工制造等工程學科為服務和支撐對象，是一個理工結合、多學科交叉的新興學科，其研究領域涉及自然科學、應用科學以及工程學。材料科學與其他工程學科的結合發展和互相豐富，充實了人們對自然科學的認識，促進和推動了科學技術的發展和進步。
材料科學與工程一級學科設有材料化學與物理、材料學、材料加工工程、高分子材料與工程和資源循環科學與工程5個學科方向。
材料科學與工程專業學科范圍及培養
材料科學與工程一級學科設有材料化學與物理、材料學、材料加工工程、高分子材料與工程和資源循環科學與工程5個學科方向。
1.材料化學與物理
是一門以化學學、化學等自然科學為基礎，從電子、原子、分子等多層次上研究材料的結構及其與化學、化學性能之間的關系的學科。材料化學與物理方向重點基于化學、化學的基本原理，結合材料科學的前沿研究與發展動態，借助先進的理論研究、分析與設計方式和技術，以及高水平的實驗平臺、裝備和工藝，旨在于探求新材料中組成、尺度、結構、性能之間的本構關系及其內在的熱力學演化規律，探求符合新能源、新一代信息技術、生物、高端武器制造產業、新能源車輛產業等發展需求的新材料、新技術、新工藝、新產品及其工程化應用的有效途徑。
2.材料學
是研究材料的成份、組織及結構、合成制備及加工工藝與性能及使役特點之間關系的學科，為材料設計、制備、工藝優化和合理使用提供科學根據。材料學及其發展除了與闡明材料本質和演變規律的材料化學與物理學科相關，并且和提供材料工程技術的材料加工工程學科有密切關系。材料學是闡述材料普遍規律、支撐材料加工技術的一門應用基礎學科。
3.材料加工工程
是研究控制外部形狀和內部組織結構將材料加工成才能滿足使用功能和服役壽命預期要求的各類零部件及成品的應用技術的學科?，F代材料加工工程學科的內涵已趕超傳統冷、熱加工的范疇，與材料學、材料化學與物理、機電、自動控制等學科，以及新型高性能材料的研制有著互相依存和彼此推動的密切聯系，展現其多學科交叉的特點，并成為再制造工程的關鍵技術支撐之一。材料加工工程的研究范圍包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料等，主要研究材料的外部形狀和內部組織與結構產生規律和控制技術。當代材料加工技術和相關工程問題包括材料的表面工程、材料的循環借助、材料加工過程模擬及虛擬生產、加工過程及武器的手動化、智能化及集成化、材料加工過程的在線監測與質量控制、材料加工的磨具和關鍵設備的設計與改進、再制造快速成形理論與技術等。
材料加工工程理論基礎包括物理基礎：物理剖析和工程物理(線性代數、數理統計);化學基礎：學院化學和工程熱學;物理基礎：無機物理、有機物理、物理物理;工程基礎：機械制圖、機械設計基礎、電工和電子學基礎;材料科學基礎：金屬學、晶體學、晶體缺陷、擴散和相變理論、材料成型(液態與固態)及微觀組織結構表征方式、材料化學、力學性能及其測試技術。
4.高分子材料與工程
高分子材料是以高分子化合物為碳化物的材料，主要有塑膠、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑和樹脂基復合材料等。高分子材料與工程學科是研究高分子材料制備、結構、性能、成型、服役及其互相關系的學科，為高分子材料的設計、制造、使用及循環借助提供科學根據，為高分子新材料、新工藝、新裝備的開發提供理論基礎。
高分子材料與工程學科以物理、物理、生物、數學等自然科學和化工、計算機、機械等應用學科為基礎，以高分子物理、高分子化學、高分子材料成形加工及設備、高分子材料表征等為基礎課程。從實驗、計算機模擬和理論三方面，對高分子材料的組成、結構、性能、工藝進行從分子到宏觀材料的多尺度空間與時間的深入系統研究。
高分子材料與工程學科的研究內容主要有：材料的合成與改性、結構與性能、響應與功能、加工成形技術與武器、使用與循環、老化與降解以及它們的互相關系，包括結構與功能高分子材料、通用和特種高分子材料、天然與合成高分子材料等。
5.資源循環科學與工程
在大材料專業學習的基礎上，根據學科內在聯系自然延展，突出與資源、環境、經濟等多學科的交叉與融合，建立資源循環科學與工程的基礎理論和技術知識體系，著力培養中學生對自然資源有限性、不可再生性，以及對生態環境影響的認識：從物質循環借助的理念出發，構建資源節省、環境友好的材料可持續發展的價值觀;把握產品、材料、過程生態設計和環境保護工程一體化專業技能;熟悉再制造的壽命評估預測理論及表面鍵合/嵌合技術;再生資源回收借助能力以及資源環境咨詢、管理與價值評估技能。
理論基礎主要包括自然資源的提取生產、加工、利用等過程中涉及的基礎知識及資源環境經濟學(資源循環過程中涉及的資源、環境和經濟三個子系統耦合而成的復合系統的結構、功能及其客觀規律與調控等)。
培養目標
碩士學位具有一定的創新能力;具備基本的材料科學與工程基礎理論知識和系統的專業知識，了解本學科的發展動向，才能把握相關材料研究領域中先進的工藝設備、測試手段及評價技術;具有從事科學研究工作和技術工作的能力;能作出具有學術價值或應用價值的研究成果。
相關學科
物理、物理學、化學、生物學、生命科學、力學、機械工程、計算機科學與工程、環境科學與工程、控制科學與工程等。
材料科學與工程專業就業
專業性強，國家注重，高技術人才供不應求
材料科學與工程專業是目前的熱門學科，材料學為材料設計、制造、工藝優化和合理使用提供科學根據，專業性比較強，現代材料學科更重視研究各種材料及它們之間互相滲透的交叉性和綜合性，經歷近半個世紀對材料微觀結構和宏觀性質相死機制的探求和認識，材料學得到巨大拓展，一些具有特殊功能的材料日漸遭到注重并快速發展，極大地推進著現代科技工業的不斷進步，也為材料學的發展提供了前所未有的機遇和空間，這就須要有一定專業知識的人才投入到科研工作中去實現。
時代的進步，新型材料需求降低，要求有實現科技進步的專業人才
日新月異的現代技術的發展須要好多新型材料的支持。自從第三次科技浪潮肆虐全球以來，新型材料同信息、能源一起，被稱為現代科技的三大支柱。新材料的誕生會推動相關產業和技術的迅速發展，甚至會催生新的產業和技術領域。按照我國當前及未來發展的實際情況，新材料領域值得重視的新發展方向主要有半導體材料、結構材料、高分子材料、敏感與傳感器轉換材料、納米材料、生物材料及復合材料，材料科學與工程專業人才在各個行業的需求量的降低因此專業的中學生提供了挺好的就業機會。
就業方向
材料科學與工程專業結業生的就業面比較廣，主要就業行業包括：計算機、金融、教育和科技咨詢等領域，結業生可以從事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、醫用材料、新型建筑材料、電子家電、汽車、航空航天、貿易等工作或到研究院所、高等中學和海關、商檢等。