【材料科学】专业深度解析
材料是发展现代工业的基石，是现代高新技术发展的基础和先导。俗话说：一代材料，一代技术，一代装备。材料先行也成为新时代发展的重要特征。新材料成为我国重点发展的十大战略性新兴领域。到2025年人才需求缺口约为400万人。你看这是材料这个专业的未来的大方向，是很有发展前景的。
用接地气的话来说， 材料科学与工程专业就是利用所学的物理、化学等方面的知识，去改进、设计材料的性能以满足特定的需求。我们设计与制备一种新材料，通过分析测试的方法，去了解表征材料的微观结构，研究材料的力学性能等宏观行为;另一方面，用固体物理、量子力学等基础理论去阐明影响材料性能的机制。
因为材料的研究应用包含多个方向，遍布我们生活的各个领域，从军工到普通民众的生活，大到航天发动机材料，隐形战机复合涂料，小到家庭装修的涂料和服装。网上说材料专业，整体的就业状况可能不太理想，被网友称为四大天坑专业之一。
其实，材料科学与工程专业所学的知识涵盖从基础学科如物理学、力学、化学到专业课程如材料科学基础、各类物质的性能与装备、生产设备、检测方法等多个领域。所应用的行业也是多姿多彩，如高端装备、航空航天、机械、能源交通、冶金、涂料、家电、陶瓷、玻璃、纤维织物等等，就业前景十分广泛。
举个栗子吧，我认识一个学生，他的专业就是材料科学与工程，他毕业设计题目为“ 石墨烯铝基复合材料的设计与开发”，主要是从物理层面解释石墨烯对复合材料的力学性能和电导率的影响规律，以期获得一种高强度、高电导率的铝基复合材料，并在国家电网输电线路中获得应用。你看这就是把所学的物理化学知识转化为生产力，这也是材料科学的最大魅力，现在他就是在国家电网工作。
材料类专业有这么几个大的研究方向，包括材料科学与工程、材料化学、材料物理学、材料成型及控制工程、新能源材料与器件、冶金工程等等。接下来逐一解释下：
1.材料科学与工程
主要课程：
物理化学、材料物理化学、量子与统计力学、固体物理、材料学导论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、现代材料测试方法、材料工艺与设备、钢的热处理等。
材料科学与工程按照学习内容和方向分为金属材料，高分子材料 ，无机非金属材料，复合材料与工程 ，新能源材料与插件等。
金属材料顾名思义就是学金属的，高分子材料是研究塑料 橡胶 化纤，无机非金属材料是研究涂料 粘合剂 水泥和陶瓷的。新能源材料是做LED灯和光伏发电材料及蓄电池的。
有的高校会在材料科学与工程这个专业下列明方向，有的则不会，具体怎么判断只能靠家长经验或者查看学校的历史沿革，看这个学校的前身是冶金学院还是建筑学院或者是纺织学院等等。
2.材料化学
主要课程：
材料科学基础、结晶化学、高分子化学、高分子物理、现代材料分析技术、材料研究与测试方法、材料性能学、材料化学、材料工艺学。
它主要的研究范畴并不是材料的化学性质，而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化(也就是怎么才能烧出想要的陶瓷)、金属材料在使用过程中的腐蚀现象(怎样防止生锈)、冶金过程中条件的控制对产品的影响(怎么才能炼出优质钢材)等等。
实际上我国是缺这方面高端人才的。别的不说仅我国的金属材料的性能跟西方发达国家就有很大差距。金属材料是一个国家工业总体水平的体现，大到飞机舰艇的材料，小到民用建材及模具材料。
3.材料物理学
主要课程：
材料科学基础、工程材料学、材料的力学性能、功能材料、微电子材料、材料的相与相变基础物理、近代物理、固体物理等。
材料物理的特色方向在半导体物理，电子材料，微电子器件等领域，例如CPU。对学生的数学，物理基础要求较高，着重培养学生发展新型电子材料和微电子器件工艺，分析与设计等方向的应用能力和创新能力。
这个适合学霸类的孩子学习。选择学校可以选择北京电子科技大学等较强的双一流高校或者有电子科学技术特色的学校。
4.材料成型及控制工程
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主要课程：
计算机应用、机械制图、电工电子技术、金属学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CAM基础、表面工程学、焊接冶金学、金属材料焊接、焊接方法与焊接设备、焊接检验、塑性成型理论、橡塑材料成型工艺学、橡塑成型模具、金属冲压工艺与模具设计、模具制造技术等专业基础和专业课程知识等等。
材料成型与控制不算是材料类，应该算是机械类。这个就业方向就是各类机械厂车辆厂， 设备厂 ，甚至是兵工厂， 飞机制造厂，焊接设备厂。
5.新能源材料与器件
主要课程：
新能源材料与器件概论、近代物理概论(量子物理、统计物理)、固体物理、半导体物理与器件、应用电化学、薄膜物理与技术、材料科学与工程基础、材料物理化学、材料物理性能、材料研究方法与现代测试技术、新能源材料设计与制备、新能源转换与控制技术、储能材料与技术、半导体硅材料基础、硅材料检测技术、化学电源设计、化学电源工艺学、半导体照明原理与技术、薄膜技术与材料、太阳能电池原理与工艺、太阳能发电技术与系统设计等。
就业方向：在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域、通讯汽车、医疗领域从事新能源材料和器件的开发、生产的工作。
6.冶金工程
冶金工程专业学生主要学习黑色和有色金属(包括重、轻、稀有和贵金属)冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。
主要课程：
无机化学、物理化学、电工技术、电子技术、计算机制图、机械设计与原理、工程力学、冶金概论、冶金原理、传输原理、金属学、金属材料及热处理、金属材料性能、冶金与材料物理化学、钢铁冶金学、有色金属冶金学、材料分析方法、材料分析测试技术、金属电化学腐蚀与防护、金属材料成形加工、工业生态、功能材料、无机非金属材料、耐火材料、冶金研究方法、冶金质量分析等。
就业方向：冶金企业 冶金设备制造企业从事相关研究及技术指导工作。
前2%的学校：清华大学、西北工业大学、华南理工大学、北京科技大学、
前5%的学校：武汉理工大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、上海交通大学、西安交通大学、华中科技大学、
前10%的学校：中南大学、南京理工大学、天津大学、四川大学、北京化工大学、山东大学、东北大学、南京大学、苏州大学、中国科学技术大学、大连理工大学
前20%的学校：东华大学、吉林大学、复旦大学、上海大学、北京大学、北京理工大学、重庆大学、电子科技大学、中山大学、东南大学、燕山大学、南京工业大学、北京工业大学、华东理工大学、同济大学、南昌大学、郑州大学、湖南大学、武汉大学、济南大学、湘潭大学、合肥工业大学、南开大学
当然每个院校具体的研究方向也是有所不同的，考生在报考院校时，要根据自己的兴趣爱好，实际情况来选择，具体的研究方向可以看下图。喜欢化学，物理的考生，学习这个专业可能会更加游刃有余，如鱼得水。
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