材料工程專業介紹及申請解讀

專業介紹

材料科學與工程專業(Materials Science and Engineering,簡稱MSE)屬於工學學科門類之中的其中一個一級學科,下設3個二級學科,分別是:材料物理與化學、材料學、材料加工工程。材料科學與工程專業以材料學、化學、物理學為基礎,系統學習材料科學與工程專業的基礎理論和實驗技能,是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中,材料科學是國民經濟發展的三大支柱之一。

材料科學與工程專業學生主要學習材料科學與工程的基礎理論,學習與掌握材料的製備、組成、組織結構與性能之間關係的基本規律。受到金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、複合材料以及各種先進材料的製備、性能分析與檢測技能的基本訓練。掌握材料設計和製備工藝設計、提高材料的性能和產品的質量、開發分析與檢測技能的基本訓練。掌握材料設計和製備工藝設計、提高材料的性能和產品的質量、開發研究新材料和新工藝方面的基本能力。

在現今的眾多學科領域中都會出現材料科學與工程的身影,例如在電子工程中的某些元器件所應用到的就是納米材料,而像是在土木工程中,某些建築的隔熱夾層則是採用的某種吸收隔熱的生物或化學材料,諸如此類的事情還有很多,由此可以看出材料科學與工程在當今社會科技發展中所佔據的重要地位。

分支介紹

金屬材料 Metallic Materials

研究內容主要包括鋼鐵材料,以及其他合金比如TiAl,NiAl等金屬間化合物和非晶態合金,主要研究合金的相變,微觀組織對金屬材料力學和物理性能的影響,金屬基複合材料的組織和性能的關係,材料的失效分析等等。

無機非金屬材料 Ceramic Materials

研究內容主要包括陶瓷材料的製備研究,如粉末冶金法,高溫燒結法等等,以及陶瓷基複合材料的組織和性能的關係,還有一些功能套磁的研究,例如鐵電陶瓷,壓電陶瓷等等。

有機材料Organic Materials(高分子材料 High Polymer Material)

研究內容包括生物材料,導電高分子材料,生物高分子材料,自組織生物材料,水溶膠以及高分子材料的製備以及高分子材料加工-形貌-特性的關係的研究。

電子,光學與磁性材料 Optical, Electronic and Magnetic Materials

這個方向主要研究半導體材料和器件,光電子材料和器件,磁性薄膜材料和器件,薄膜的生長,表面和界面的電子特性,微電子加工技術。

計算材料科學 Computational Materials Science

主要是利用Monte Carlo模擬以及分子動力學的方法進行材料結構,特性的模擬和理論計算,材料熱力學和動力學過程的模擬,超大大分子材料的理論計算,複雜材料的統計力學計算等。

申請難度

TOP1-30申請定位

代表學校:Columbia University, University of Pennsylvania, Cornell University, Carnegie Mellon University, John Hopkins University, University of Southern California等

這一檔中的Cornell, Columbia, CMU以及Upenn都是很多高分段學生扎堆申請的學校,競爭相當激烈。建議申請者需要具備以下條件:

個人背景:材料科學或材料工程專業學生,國內985和211院校以及材料專業的強校的背景會有加分。

研究經歷:至少有4-6個相關的項目經歷,例如:研究課題、專業比賽、學術會議等,並且儘可能質量高。如果參加項目的同時能夠在國際或國內的學術期刊上發表相應的學術成果,例如發表論文或專利,會更能夠體現研究背景。

其他經歷:如果有參加過相關的企業實習,或者國外大學的研究或交換經歷會有加分。

硬件條件:GPA3.6+,GRE322+,IBT105+

TOP30-50申請定位

代表學校:Lehigh University, Pennsylvania State University, Northeastern University, University of Illinois-Urbana-Champaign, Boston University, University of Florida等

由於第一檔競爭激烈,同時這一檔也包含了許多材料專業非常不錯的學校,例如Lehigh

University, Pennsylvania State University和Boston University,都是非常熱門的學校。建議

申請者需要具備以下條件:

個人背景:材料科學與材料工程專業為主,以及相關的專業如納米材料等也可以申請。

研究經歷:3-5個相關的研究/實習經歷。

硬件條件:GPA3.5+,GRE320+,IBT100+(University of Florida往往也會錄取一些其

他背景較好但是託福成績在95+但低於100的學生)

TOP50-100申請定位

代表學校:Purdue University, Syracuse University, Auburn University, Stevens Institute of Technology, Worcester Polytechnic Institute等

這一檔的學校跨度比較大,Syracuse University, Auburn University和Worcester Polytechnic Institute等的材料專業也相當不錯,是很多學生會申請的學校。建議申請者需要具備以下條件:

個人背景:材料科學或材料工程專業,相關的專業如化學,化工也可以申請。

研究經歷:1-3個相關的研究/實習經歷,課程設計類的項目也可以接受。

硬件條件:GPA3.3+,GRE318+,IBT95+

獎學金情況

碩士一般需要自費,基本不會有什麼獎學金提供給國際學生。部分院校會提供學費減免或小獎,例如佛羅里達大學、羅切斯特大學等。例如之前 17 秋申請的學生就拿到了佛羅里達大的$1500/學期獎學金,羅切斯特大學更是直接提供了$18,456 的獎學金。博士方面,絕大部分學校都會提供全額獎學金,但是如果申請者的英語成績較低,特別是口語聽力分數低於 22 的話,可能會影響獎學金(尤其是 TA)的申請。

美國及國內就業情況(300 字)

畢業生多進入各鋼企、製造企業、汽車廠,以及陶瓷、水泥、家電等企業。就業範圍廣泛。一般該專業的金屬方向多進入鋼企和相關研究院,高分子及非金屬方向多進入陶瓷、玻璃、塗料、家電等行業,多屬大型國企、軍工、民企和科研院校。偏應用的材料加工和其他一些研究方向,相對找工作容易一些。由於專業的特殊性,讀研的比例相當高。而上述企事業單位提供的研發、技術職位也大多需要碩士及以上學歷。現代社會隨著納米技術、新能源等高新科技的優勢凸顯,該專業的畢業生薪酬水平呈現不斷上升趨勢。

根據美國勞工局官方的統計數據,Materials Scientists 的平均年薪中值為$99,430(2016年 5 月),其中薪酬待遇較高的行業情況如下圖

Computer and electronic product manufacturing $120,700

Management of companies and enterprises115,590

Research and development in the physical, engineering, and life sciences 103,800

Chemical manufacturing 100,860

Architectural, engineering, and related services 77,240

  而 Materials Engineers 的平均年薪中值則為$93,310(2016 年 5 月),稍高於所有工程類職業的平均年薪中值($91,010),其中薪酬待遇較高的行業情況如下圖

Computer and electronic product manufacturing $108,360

Research and development in the physical, engineering, and life sciences103,870

Transportation equipment manufacturing 100,280

Engineering services90,410

Primary metal manufacturing 76,030

  公司案例

10 個(含高分,低分,跨專業)

1. 華南理工大學信息顯示與光電技術專業,GPA 3.7/4.0,TOEFL 94 (R25, L22, S24, W23),GRE 312 (V 148,Q168)+3.0,論文 2 篇;科研項目數量 2 個。

錄取結果:University of Florida(MS-AD)、SUNY Stony Brook University(PHD-OFFER,

獎學金:第一年$24,000 之後根據導師及其他情況)

2. 中國地質大學材料科學與工程專業,GPA 81.7/100,TOEFL 97(R29,W24,S22,L22) GRE 320 (V153,Q167)+3.0。項目 3 個,實習 3 個。

錄取結果:University of Florida、SUNY Stony Brook University、Rice University、 University of California-San Diego、Boston University、Worcester Polytechnic Institute、 Washington University in St Louis 、 University of Rochester 、 Stevens Institute of Technology、Illinois Institute of Technology、University of Pittsburgh-Main Campus。

3. 中山大學材料工程專業,GPA 87.5/100,IELTS 7.0 (L7.5,R8.0,W6.0,S6.5),GRE

323 (V153,Q170)+3.5。科研項目 3 個。

錄取結果:University of Florida、Rice University、University of California-San Diego、 Johns Hopkins University、Washington University in St Louis、Case Western Reserve University。

4. 華南理工大學高分子材料與工程專業。GPA 3.61/4.0,TOEFL 94

( R25,L26,S22,W21),GRE 320 (V150,Q170)+3.0。論文一篇,實習一個。專利一個。項目 2 個。

錄取結果:University of Florida、University of Southern California、Rice University、 Nanyang Technological University、University of California-San Diego。

5. 中國地質大學-材料科學與工程,GPA 89.79/100,IELTS 7.0 (L7.5,R7.0,W6.5,S6.5), GRE 320 (V152,Q168)+3.5。論文一篇。項目 4 個。

錄取結果:Chinese University Hong Kong。

6. 華南理工大學材料專業,GPA 3.81/4,TOEFL 102,GRE 155+167+3.5。錄取結果:Carnegie Mellon University

7. UCD 材料本科,GPA 3.7/4.0; 免 T,GRE: 315(V151, Q164, AW3);半年 RA

歷(UCD 某實驗室)+暑假華工某實驗室實習經歷,三個項目

錄 取結果: University of Michigan-Ann Arbor 、 Cornell University 、 University of Pennsylvania、University of California-Los Angeles、Purdue University-Main Campus、 University of California-Davis、University of California-San Diego、Columbia University in the City of New York、Johns Hopkins University、Rice University、Carnegie Mellon University、University of Southern California、University of California-Irvine、Washington University in St Louis

8. 安徽大學新能源材料與設備專業,GPA93.9/100,雅思 6,GRE144+164+3.

錄取結果:University of Massachusetts-Amherst、Stevens Institute of Technology、SUNY Stony Brook University。

9. 武漢科技大學材料工程專業,GPA 3.39/5.0, T100,GRE 318+3.0,幾個實驗室項目,兩篇未發表的文章,水實習,gap 一年。

錄取結果:Rice University、Columbia University in the City of New York、University of California-Irvine。

10. 華南理工大學&高分子材料與工程專業,GPA3.5,T102,G323+3.0,光電所實習。錄取結果:Columbia University in the City of New York、University of Florida、University of Rochester、Boston University。

專業點評(是否可跨專業,跨專業哪些專業有優勢等)

大多數學校沒有明確的專業背景要求。一般建議申請者具備材料科學/工程、冶金、陶瓷扥等相關專業背景,其他專業申請者如化學、物理或其他工程學科一般學校也會考慮,但有可能會被要求入學後補充個別專業先修課程。


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