材料科学与工程(材料科学与工程就业方向与前景)

 

目录 | CONTENTS:

材料概况

培养方案

知名高校

未来规划

就业前景

推荐书籍

材料科学与工程是现代工业发展的见证，伴随新技术飞速发展而诞生的一门新兴学科。

该专业以固体物理、无机化学、有机化学、物理化学为基础，研究材料组成、结构、生产/加工过程、材料性能与使用效能以及它们之间关系的学科。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。诸如金属、橡胶、陶瓷、磁性、光电等众多材料，广泛应用于电子通信、机械制造、工程建筑、航天航空、能源石化、生物医学、汽车工业等领域。

第一章 材料概况

一、材料的类型：

按性质分：材料专业包括金属材料、高分子材料、无机非金属材料（陶瓷）和复合材料。

按性能分：材料专业包括结构材料和功能材料。

二、材料专业细分

金属材料

金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金，如钢铁材料、非晶态合金、结构金属材料、功能金属。如今对于金属材料的研究多与纳米材料以及复合材料相结合。

无机非金属材料

无机非金属材料包括结构陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷，耐火材料、玻璃水泥、光导纤维、绝缘材料等。

高分子材料

高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，已广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。

计算材料科学

计算材料科学利用计算机模拟以及分子动力学的方法进行材料结构，特性的模拟和理论计算，材料热力学和动力学过程的模拟，超大大分子材料的理论计算，复杂材料的统计力学计算等等。

电子，光学与磁性材料

电子，光学与磁性材料主要研究光学与光谱学、液晶、聚合物二级管、光电池和光子晶体、半导体材料和装置、磁存储器、磁性薄膜及磁性发电机装置、压电晶体的表面和界面特性。

工业发展微电子化方兴未艾，所以该专业就业前景比较乐观，但也竞争激烈。研究所、设计院、汽车、电子电气、航空航天等企业对其都有需求。

随着半导体领域技术更新加快，半导体芯片发展也很迅速，作为半导体芯片制造的重要基础，这个研究方向倍受重视。

新兴分类

包括生物材料、纳米材料、能源材料、柔性电子材料、纳米高分子材料、生物仿生材料、新型复合材料等。

三、什么样的学生适合就读材料专业？

作为一门工种属性专业，什么样的学生适合学习本专业？

1、良好的物理、化学能力

相比于物理、化学等理科基础专业，材料专业对于数学能力要求相对较低，这对数学水平不算高的学生来说，是个福音。

但其所学内容，物理、化学占比较高，所以要求较好的物化水平。

2、对科研感兴趣

这个专业学生需要较强的实验能力，并且要求较强的探索精神，所以就读该专业学生至少要对科研较感兴趣。

3、打算本科后继续深造

本科阶段，材料专业只学了皮毛，要找到薪水较高、发展较好，且专业匹配度较高的工作。需要较高的学历，至少硕士。

一般用人单位高级研发职位会倾向于博士学历，由于该专业涉及到的相应工作都需要许多年的浸淫和积累，本科学历很难胜任，要求学生至少获得硕士学位，才能拥有较好的起点。

第二章 培养方案

材料专业学生学习内容有（包括但不限于）：

工科的基础课：

高等数学

概率论

大学物理

线性代数

......

专业基础课：

物理化学

分析化学

有机化学

......

专业课：

材料研究方法

工程力学

材料科学基础

材料工程基础

......

主干课程为：

材料学概论

材料科学基础

材料物理性能

工程材料

材料科学与工程实验系列

......

对材料专业学生来说，无论选择什么方向，这三块知识应该精通：

1、数学和物理或化学理论；

2、应用工学与计算机；

3、解决实际材料方面的问题。

第三章 知名高校

一、选择名校的理由：

进入好学校就读是每个同学的心愿，但为什么要进入名校就读，无非是以下几个方面：

学校软硬件资源

学校声誉与雇主评价

社会需求

这表现在：

1、更好的师资、更多的经费、更优的科研项目等；

2、更优异的校风、校友、发展机会等；

3、更多的保研、实践机会等；

4、更有机会申请国外名校实验室进行研究。

关于本科阶段申请国外前沿实验室，名校的这项优势并不广为人知。教育部有个面向本科生的海外暑期科研项目，但只面向包括清华、北大、浙大、南大在内的985院校。

在求职阶段，相关企业更愿意接受有名校背景的求职者。

这意味着同等条件下更强的学习能力和专业素养，以及科研能力。

二、材料专业国内知名高校

第一梯队：清华、浙大、北大、上交

第二梯队：北航、哈工大、中科大、西安交大

第三梯队：西工大、武汉理工、天大、复旦、川大、北理、华南理工、北科

第四梯队：东北大学、吉大、大连理工、同济、重大、山大、华科、华东理工

对材料专业学生来说，如果有条件，最好从本科开始就能进入名校。

因为材料专业学习对软硬件要求较高，而普通高校一般在优质仪器、实验设备、高素质师资方面有所欠缺。

随着经济社会的发展，材料专业较热。因此就业市场竞争较大，只有获得更优异培养学生，在就业市场才更具竞争力。

当然名校背景，在保研、留学方面也更具优势。

所以，如果致力于就读材料专业，最好本科阶段努力就读名校。

三、材料专业国外知名高校（以美国为例）

麻省理工学院

西北大学

斯坦福大学

伊利诺伊大学香槟分校

加州大学伯克利分校

佐治亚理工学院

康奈尔大学

宾夕法尼亚大学

加州理工学院

哈佛大学

特别提示：

材料专业本科生申请留学时，有博士项目和硕士项目。

对这两个项目进行选择时，主要考量以下因素：

录取、就业、经济等因素。

录取

一般有这种特质或需求，申请博士项目：

1、本科有出国交流经验；

2、本科有科研经验；

3、未来希望走学术研究道路，可以申请博士项目。

就业

材料专业博士毕业，可以进学术界，也可以进企业界；硕士毕业，大多只能进入企业界。

但作为一门应用学科，材料专业进入研究院、企业研发部可能会更好。

所以从这个意义来说，材料专业有硕士起点就算可以。

经济

国外理工科博士绝大多数有奖学金（包括生活费、学费、医疗保险、非本地居民费用）。

由于洗衣机内也有电子线路，有些故障类似于计算机的死机。只要关闭电源，然后将电路中的剩余电源（电容，然后插入电源，电路就可以恢复到默认值。

国外硕士项目多为自费，所以，经济因素也是选择博士项目与硕士项目重要考量。

四、为什么选择传统类名校？

比如，让学生在北航、浙大这类传统高校与中科院做出选择？如何选？以下几个维度可作选择标准：

1、学校氛围

这个氛围包括学术讲座、文艺活动、社团活动。传统院校要好于新兴院校。

2、支持体系

传统名校对学生工作的支持体系比较成熟，体系化、流程化更方便指导学生。

3、就业支撑

这个维度表现在：

①校友内推；

②学校名气；

③指导体系。

第四章 未来规划

本科毕业以后，学生面临三个选择：国内升学、出国深造，直接就业。

材料专业作为一门对专业技能要求很高的专业，本科生选择继续深造是主流，原因有二：

一方面，材料专业的本科生大多只涉及到专业大类的皮毛，没有足够的知识、经验，技术也不足，如果仅是干车间工作，有高职就足够，但想要干高端类工作，比如设计、研发，那本科远远不够。高不成，低不就的情况下，只得考研。

另一方面，在一个具体专业领域进行深入地学习和研究，接受更多的专业知识和技能的学习和训练，一般需要在研究生阶段，甚至博士阶段进行。所以，为了成为专业人才，化工专业还得深造。

继续深造一般有以下途径：

一、国内升学

国内升学分为：考研和保研。如果是自己考研，这里没什么好说的，只要努力学习就可以。但保研，体现出一定的策略。

名校，或985以上院校，只要GPA在院系前60%，没有挂科记录的同学都有获得推免资格。其中，GPA前50%大概率都能本校保研成功。

换句话说，到了大学，还是得好好学习，排名当然是越靠前越好，但所谓强中更有强中手，你努力别人也努力，要想获得好的成绩，当然需要付出艰辛的努力。但不管如何，名校的保研机会还是挺多的，一般排名中等以上，就有保研的机会。

特别提醒：

如果有机会读985院校，尽量读这类院校，至少保研的机会多很多。如果有机会保研，一般就不要再去自己考，原因是考研压力大，并且会浪费很多机会成本。

二、出国深造

材料类专业，出国深造，从发展前景来看，主要以这三个国家为目的地：美国、德国、日本。这三个国家，他们也代表了当今世界高端工业最为发达的国家。

这里以美国、德国、日本进行分析。申请去这三个国家留学是有区别的。

1.德国宽进严出，毕业要求严苛。

作为全球机械强国，德国在材料行业也有突出表现。业内一般认为德国的亚琛工业大学、柏林工业大学的材料专业实力非常强。学生如果获得德国材料类专业学位，无论在海外，还是国内，找到较好工作并无问题。德国留学的一大优势是费用低，甚至免费。

2.日本留学看成绩，也看导师。

以精细闻名于世的日本化工行业，其相关高校也堪称出类拔萃。如东京大学、京都大学、大阪大学，有着实力强大的材料类专业。日本的导师要求较高，如果导师不接纳学生，学校一点办法都没有。

3.美国申请难度大、竞争激烈。

作为世界最为强大的国家，美国仍然是中国学生选择留学的主要目的地。美国申请难度大，竞争激烈。材料类专业相应学校有麻省理工学院/MIT、斯坦福大学/Stanford、加州大学伯克利分校/Berkeley、伊利诺伊大学香槟分校/UIUC等。

三、出国准备

如果打算出国留学，以下五项需及早规划：

成绩排名

科研经历和成果

英语成绩

推荐信

海外暑期科研

申请文书

1.成绩排名

这里成绩排名没什么好说的。就是认真对待每一门学科成绩，如果某门成绩不够理想，宁愿申请重考。

2.科研经历和成果

衡量科研经历的指标：

①文章发表（科研文章）

②科技竞赛

无论是发表文章，还是参加竞赛，都不短期内能够做好，因此，得提早规划，什么时候开始呢？一般须从大二就开始，甚至刚进校就进行规划。

所以需要尽量早点进入教授团队实验室，在师兄和导师的带领下做课题，少走弯路。这有两个目的：

①发表高质量的文章

②获取导师推荐信

就获取导师推荐这件事，也要求大家尽量早一点参与教授项目，如果人家对你不熟悉，如何推荐你呢？

特别提示：

本科生申请直接读博士时，一般都需要面试。面试内容一般包括但不限于：

①科研经历

②导师认知

③学术观点

3.英语成绩（托福、GRE）

托福和GRE考试这个也没有更多的需要说，但时效需要提示：托福成绩两年有效，GRE成绩五年有效。所以有需要的，大家要算好时间。

4.推荐信

这里特别强调：大牛的推荐信往往能起到重要且决定性的作用。但如何获得大牛的推荐呢？

①自己的授课老师

②科研老师、实习老师

③业界高端人士

所以，平时和这人获得交集很重要。

5.海外暑期科研

一般来说，名校的大三学生有机会暑假到国外名教授的实验室以研究助理的身份从事2-3个月的科研活动。

这里有交换生项目、官方合作项目、国内导师内推以及学业专业类的项目，以帮助学生实现以上目标。

6.申请文书

申请文书，有些同学可能会请专门的机构来做，但是与其这样，还不如自己来做，因为有沟通的时间成本，已足以抵得上自己花费的时间了。

特别提示

无论是保研、考研、还是出国深造，什么时候开始准备呢？从时间安排来看，大二就要开始，如果打算走保研这条路，这里再次强调，千万不要挂科。并且必须保持对英语学习的热情。

无论是国内升学，还是国外深造，以下工作在校期间必须得参与：

①争取参与科研

打算本校保研的学生，早一点参与相关老师和实验室的科研项目，与学长学姐经验分享等，至少混个脸熟。

②参加保研目标校的夏令营

对打算异校保研的，多参加公共类活动，比如，教育部每年举办的夏令营，以认识更多外校的教授，这个关注本校信息即可（当然异校保研对成绩要求高一点，一般在年级排名全10%以内）。

③参加一些跟本专业有关的有技术含量的竞赛

直接就业将在下一章就业前景详细说明。

第五章 就业前景

就业前景

材料类专业未来就业大体分为学术界和企业界两种。

但作为一门实用型专业，材料类专业在企业做研发、生产、销售更有利于实现专业价值。所以其就业方向，一般去企业的居多。

具体如下：

一、学术界

由于许多顶尖高校理工科院系的教职要求申请者有完整的教育经历（博士、博士后），所以想留在学术界，读博是材料类专业的不二之选。

也就是说，材料类专业的博士毕业生部分去了高校做老师，人事科研工作。

二、企业界

传统材料行业

业内知名企业有：

钢铁、铝业、合金、电缆企业：

北京首钢、武汉钢铁、宝钢股份等；

材料供应商类企业：

神马电力、福耀玻璃、金发科技、中简科技等；

化学工业类企业：

宝洁、陶氏、巴斯夫、上海家化等。

特别提示：

传统材料行业薪资相对较低、工作环境和发展空间一般，并非最优选择。

国家企事业单位

国家企事业单位虽然待遇偏低，但其优势是可以解决相应城市户口问题，所以能够满足一些特别需要。

包括： 航天材料及工艺研究所、中国船舶重工集团公司第714研究所、北京建材科学研究总院、首钢技术研究院、北京有色金属研究总院等。

现在市面上售卖的电子产品，不论是电子智能手表还是智能手机，都拥有防水等级。功率放大器最主要的作用就是高保证的还原音频信号。

关联方向

随着芯片半导体、新能源、汽车、通信行业的兴起，材料专业学生有了更多选择。如

通信类企业，典型的包括华为；

芯片、半导体、显示面板类企业，典型的包括中芯国际、台积电、英特尔、联芯科技、柔宇科技等。

电池、新能源类企业，典型的包括宁德时代、远景能源、晶科电力、国显光电、珠海冠宇、亿纬锂能等。

汽车类企业，典型的包括大众、奔驰、吉利、长安、比亚迪等。

特别提示：

除了学术界和企业界，有相当部分学生进入公务部门。如选调生项目，即中央机关及各省市从重点高校选拔品学兼优的毕业生从事公务员工作。或直接考试进入公务部门。

当然，也有极少部分学生直接创业，在新材料方面，创业成功率相对还是可以的。

第六章 书籍推荐

一、马克·米奥多尼克：《材料科学基础》

该书不仅揭露了各种物质背后的神奇结构，还告诉我们隐藏在其背后的精彩故事。极富可读性和趣味性。

这是一部材料科学的颂歌，引导大众步入材料学的神奇世界，通过探究身边10种寻常之物背后激动人心的故事，勾起人们无限好奇心，并从中发现诗意和美。

二、阿斯克兰德：《材料科学与工程基础》

本书是一本导论性质的英文书籍，作者不仅翔实介绍金属材料，而且对陶瓷、玻璃、高分子、复合材料等领域地作了极为详尽的描述。

由于引入大量现代科技最新发展成果，比如高温超导体、新一代数字芯片技术、高密度磁记录等，对开拓学生眼界、熟悉相关领域动态、掌握现代工业发展有着极为积极的意义。

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