美國(guó)碩士材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)申請(qǐng)?jiān)趺礃?/h1>
2025-01-24 12:45:50 來(lái)源：中國(guó)教育在線(xiàn)
隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，對(duì)于很多家庭來(lái)說(shuō)，留學(xué)不再是一個(gè)可望而不可及的事情，許多人都想要留學(xué)，那其中美國(guó)碩士材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)申請(qǐng)?jiān)趺礃?？針?duì)這個(gè)問(wèn)題，下面中國(guó)教育在線(xiàn)小編就來(lái)和大家分享一下。
材料科學(xué)與工程(Materials Science and Engineering)是一個(gè)多學(xué)科領(lǐng)域，涉及物質(zhì)的性質(zhì)及其在各個(gè)科學(xué)和工程領(lǐng)域的應(yīng)用。它是研究材料的制備或加工工藝、材料的微觀結(jié)構(gòu)與材料宏觀性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)。涉及的理論包括固體物理學(xué)，材料化學(xué)，應(yīng)用物理和化學(xué)，以及化學(xué)工程，機(jī)械工程，土木工程和電機(jī)工程。
與電子工程結(jié)合，則衍生出電子材料，與機(jī)械結(jié)合則衍生出結(jié)構(gòu)材料，與生物學(xué)結(jié)合則衍生出生物材料等等。隨著近年來(lái)媒體將注意力大量集中在納米科學(xué)和納米技術(shù)上，材料科學(xué)在許多大學(xué)被推到了最前沿。它也是法醫(yī)工程和失效分析中的一個(gè)重要組成部分。
二、美國(guó)大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)就業(yè)前景
隨著材料工程技術(shù)的迅猛發(fā)展，材料已經(jīng)不僅在種類(lèi)上得到拓展，而且在包括光、聲、電、磁、力、超導(dǎo)，以及超強(qiáng)、超硬、耐高溫等機(jī)能與性能上獲得極大的擴(kuò)展與深度發(fā)掘。此類(lèi)新材料的出現(xiàn)，推進(jìn)了高技術(shù)產(chǎn)品的智能化與微型化，從而極大地影響著人類(lèi)的現(xiàn)代生活、社會(huì)結(jié)構(gòu)與文化價(jià)值。新材料與新能源，以及新材料與新能源中的高新技術(shù)的發(fā)展，正在極大地豐富著人類(lèi)的物質(zhì)與精神生活。現(xiàn)在的材料科學(xué)與工程學(xué)科是多學(xué)科性的，由于材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并滲透到各行業(yè)，許多領(lǐng)域都與材料的制備、性質(zhì)、應(yīng)用等密切相關(guān)，使得材料成為機(jī)械、電子、化工、建筑、能源、生物、冶金、交通運(yùn)輸、信息科技等行業(yè)的基礎(chǔ)，并與這些相關(guān)學(xué)科交叉發(fā)展。
學(xué)生畢業(yè)后可到高分子材料及高分子復(fù)合材料成型加工、高分子合成、化學(xué)纖維、新型建筑裝飾材料、現(xiàn)代噴涂與包裝材料、汽車(chē)、家用電器、電子電氣、航空航天等企業(yè)從事設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)及貿(mào)易部門(mén)工作，也可以到高等學(xué)校、科研單位從事科學(xué)研究與教學(xué)工作，還可以到政府部門(mén)從事行政管理、質(zhì)量監(jiān)督等工作。
我國(guó)新興材料起步較晚，但近年來(lái)發(fā)展很快，呈逐年上升的趨勢(shì)，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家水平相比，我國(guó)高分子材料的品種、產(chǎn)量、制造工藝、技術(shù)水平和人均消耗量均存在非常大的差距，研究能力比發(fā)達(dá)國(guó)家落后近10年，產(chǎn)業(yè)化能力比發(fā)達(dá)國(guó)家落后近20年。由此可見(jiàn)，我國(guó)材料產(chǎn)業(yè)的研究力量和技術(shù)水平都還比較落后，急需具有開(kāi)闊視野，有很強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，勇于探索，具有吃苦耐勞精神，有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力高素質(zhì)人才。從我國(guó)材料發(fā)展可以看出，材料科學(xué)與工程發(fā)展過(guò)程正遵循著從寬廣到細(xì)分，又從細(xì)分到綜合的科學(xué)發(fā)展普遍規(guī)律，也體現(xiàn)了社會(huì)需求與材料科學(xué)與工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)、人才素質(zhì)之間的相互作用關(guān)系。
由此可見(jiàn)，在國(guó)際化日漸深入的今天，社會(huì)一定是需要那些掌握高端技術(shù)的人才，所以留學(xué)成了最好的選擇。美國(guó)的大學(xué)擁有世界上最先進(jìn)的技術(shù)，最高端的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，從那里可以學(xué)到的技術(shù)一定是未來(lái)社會(huì)所需要的。畢業(yè)可以在電子、汽車(chē)、制藥這些行業(yè)都是高薪行業(yè)，而對(duì)于希望繼續(xù)從事這方面研究的人可以進(jìn)入高校任教或者科研機(jī)構(gòu)。
三、美國(guó)大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)申請(qǐng)要求
1. 提升專(zhuān)業(yè)背景，具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)，化學(xué)，物理學(xué)，電子學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。
2. 申請(qǐng)美國(guó)TOP30的院校，建議硬件成績(jī)最好是托福105以上，GRE320以上(TOP 31-50的院校，建議托福100+，GRE310+)，Research Experiences和Internship盡量豐富，注重強(qiáng)化自身的分析能力，數(shù)學(xué)技能，解決問(wèn)題的能力，溝通表達(dá)技巧和寫(xiě)作能力等。如果申請(qǐng)者有專(zhuān)業(yè)相關(guān)的論文發(fā)表，特別是在國(guó)際期刊上有論文發(fā)表，會(huì)極大增加被錄取的幾率。與此同時(shí)，增加自己在相關(guān)領(lǐng)域特別是在世界知名公司的工作經(jīng)驗(yàn)也能夠?yàn)闆_刺名校做好準(zhǔn)備。
3. 比起硬件條件，美國(guó)大學(xué)更看重ResearchExperiences和Internship，因此，硬件條件一般的申請(qǐng)者可以在ResearchExperiences和Internship以及Paper上多下功夫。
四、美國(guó)大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)研究方向
學(xué)位設(shè)置
在美國(guó)大學(xué)中，材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)一般是在工程學(xué)院下，有獨(dú)立的Department。之前說(shuō)過(guò)其學(xué)位設(shè)置每個(gè)學(xué)校會(huì)有所不同，大體可以分為兩種情況：一是只開(kāi)設(shè)MS和PHD學(xué)位，這里的MS學(xué)位通常是針對(duì)就業(yè)的Professional學(xué)位；另一種則是開(kāi)設(shè)有常規(guī)的MS, MEng和PHD學(xué)位，MS通常是兩年，以授課為主，側(cè)重學(xué)術(shù)，畢業(yè)后可以選擇就業(yè)也可繼續(xù)攻讀PHD學(xué)位；而MEng則是一年，主要針對(duì)就業(yè)，更側(cè)重于實(shí)踐。值得注意的是，有不少學(xué)校只對(duì)國(guó)際生開(kāi)設(shè)PHD課程，即使有MS學(xué)位的開(kāi)設(shè)，招收國(guó)際學(xué)生的數(shù)量很少。
具體分支方向及研究?jī)?nèi)容：
1、高分子材料 Polymer Materials
主要研究導(dǎo)橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料以及這些材料的制備、表征、加工、形貌、特性。近些年高分子材料發(fā)展迅速應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域，高分子材料發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，研究成果多，申請(qǐng)難度比較大，專(zhuān)業(yè)的回報(bào)率還是比較高的。高分子材料的應(yīng)用十分廣泛，比方說(shuō)輪胎、液晶電視、甚至防彈衣、航天飛機(jī)上都能用到高分子材料。值得注意的是：化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)下也有高分子方向，化學(xué)背景的學(xué)生有相關(guān)的課程背景也是可以申請(qǐng)材料專(zhuān)業(yè)下高分子方向的。
2、金屬材料 Metallic Materials
金屬材料是最傳統(tǒng)的材料，如鋼鐵材料、非晶態(tài)合金、結(jié)構(gòu)金屬材料、功能金屬，它們的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)材料力學(xué)和物理性能影響，合金中不同成份比例對(duì)材料硬度、韌性、拉伸強(qiáng)度的影響?，F(xiàn)在對(duì)于金屬材料的研究多與納米材料以及復(fù)合材料相結(jié)合。
3、無(wú)機(jī)非金屬材料 Ceramic Materials
主要研究水泥、玻璃、光導(dǎo)纖維、非金屬礦、絕緣材料、功能陶瓷如壓電陶瓷，由于陶瓷材料耐高溫、耐磨、硬度大在無(wú)機(jī)非金屬材料中應(yīng)用最廣泛。這幾年無(wú)機(jī)非金屬材料要比金屬材料發(fā)展迅速，尤其是陶瓷方面競(jìng)爭(zhēng)比較激烈。
4、計(jì)算材料科學(xué) Computational Materials Science
這是一種工程技術(shù)手段，主要用計(jì)算機(jī)模擬以及分子動(dòng)力學(xué)的方法進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)、特征模擬、復(fù)雜材料的統(tǒng)計(jì)力學(xué)、大分子材料理論。具體研究?jī)?nèi)容例如：電子結(jié)構(gòu)和焊接、原子協(xié)議、電子材料的缺點(diǎn)及微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和位相轉(zhuǎn)變、光子及電子機(jī)械內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。該方向?qū)τ趯W(xué)生的課程背景(計(jì)算機(jī)課程)要求比較嚴(yán)格，且必須要有相關(guān)的項(xiàng)目背景。
5、電子、光學(xué)、磁性材料 Optical、Electronic and Magnetic Materials
主要研究光學(xué)與光譜學(xué)、液晶、聚合物二級(jí)管、光電池和光子晶體、半導(dǎo)體材料和裝置、磁存儲(chǔ)器、磁性薄膜及磁性發(fā)電機(jī)裝置、壓電晶體的表面和界面特性。這個(gè)方向競(jìng)爭(zhēng)最激烈，由于現(xiàn)在社會(huì)朝微電子方向發(fā)展，所以就業(yè)前景非常樂(lè)觀。近年來(lái)這個(gè)方向申請(qǐng)的人數(shù)逐漸增加，并且光電材料方向在電氣工程下也有設(shè)置，如果學(xué)生的電氣工程背景，課程中有材料相關(guān)課程，且有光電材料方面的項(xiàng)目，可以考慮申請(qǐng)材料專(zhuān)業(yè)。
6、生物材料Biomaterials
主要研究碳納米管的合成及自然材料的特征、無(wú)機(jī)材料的合成、有機(jī)和生物材料化學(xué)、材料加工、材料熱力學(xué)、生物應(yīng)用材料、分子細(xì)胞和生物力學(xué)、材料力學(xué)和生物材料、材料成像。在研究過(guò)程中也會(huì)和仿生學(xué)相結(jié)合，比方說(shuō)人造骨骼和人造肌肉。
7、納米材料Nano Materials
主要研究量子力學(xué)、材料的機(jī)械性能、納米科學(xué)與工程、端口的納米機(jī)械和納米生物技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)材料、納米材料、納米材料的加工。納米材料也是屬于回報(bào)率比較高的一個(gè)研究方向，但是就業(yè)前景不是十分理想。
8、能源材料Energy Materials
主要研究太陽(yáng)能電池、能量貯存、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境材料選擇、高級(jí)能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)、固態(tài)元件和能量轉(zhuǎn)換、材料的能量貯存、能量和材料制定政策、未來(lái)能源系統(tǒng)材料。應(yīng)用最為廣泛，也最常見(jiàn)的就是太陽(yáng)能電池板了。
9、復(fù)合材料Composite materials
復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿(mǎn)足各種不同的要求。
五、美國(guó)大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)熱門(mén)院校推薦
1、麻省理工學(xué)院
麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)與工程研究在建校初已開(kāi)始孕育,學(xué)院在1865年最早開(kāi)設(shè)的課程中就包含了地質(zhì)、采礦和冶金等專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容。該專(zhuān)業(yè)目前在讀研究生200余人,系內(nèi)精英云集,教學(xué)和科研實(shí)力雄厚。該系共有全職教授41人,其中11人為美國(guó)科學(xué)院院士,16人為美國(guó)工程院院士(其中九人為兩院院士)。
國(guó)際學(xué)生申請(qǐng)麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系需要提交GRE成績(jī)、TOEFL成績(jī)(iBT最低要求90分)或IELTS成績(jī)(最低要求5.5分)。需要提交的材料有:完整的申請(qǐng)表格、本科成績(jī)單、畢業(yè)證書(shū)與學(xué)位證書(shū)、三封推薦信、個(gè)人申請(qǐng)陳述和個(gè)人簡(jiǎn)歷。
2、伊利諾伊香檳分校
伊利諾伊大學(xué)巴納-尚佩恩分校材料科學(xué)與工程系成立于1987年,由原先的陶瓷工程系和冶金與采礦工程系合并而成。該系自創(chuàng)建以來(lái),一直位居美國(guó)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)排名前列。
材料科學(xué)與工程系目前擁有全職教授27人,在讀研究生160余人,設(shè)有生物材料(Biomaterials)、陶瓷材料(Ceramics)、電子材料(Electronic Materials)、金屬材料(Metals)、高分子材料(Polymers)五大研究方向,可授予材料科學(xué)與工程碩士和博士學(xué)位。系內(nèi)還提供了與商學(xué)院合作開(kāi)設(shè)的工商管理碩士(MBA)和材料科學(xué)與工程碩士/博士聯(lián)合學(xué)位項(xiàng)目。
國(guó)際學(xué)生申請(qǐng)伊利諾伊大學(xué)巴納-尚佩恩分校材料科學(xué)與工程系需要提交GRE成績(jī)、TOEFL成績(jī)(iBT最低要求79分)或IELTS成績(jī)(最低要求6.5分,各分項(xiàng)均不低于6.0分)。其他需要提交的材料有:完整的申請(qǐng)表格、本科成績(jī)單、畢業(yè)證書(shū)與學(xué)位證書(shū)、三封推薦信、個(gè)人申請(qǐng)陳述和個(gè)人簡(jiǎn)歷。
3、西北大學(xué)
西北大學(xué)材料科學(xué)與工程系正式成立于20世紀(jì)60年代,是世界上第一個(gè)獨(dú)立研究材料科學(xué)的系科。該系目前擁有核心全職教授29人,下設(shè)生物材料(Biomaterials)、設(shè)計(jì)與制造(Design and Manufacturing)、電子材料(Electronic Materials)、金屬與陶瓷材料(Metals Ceramics)、納米材料(Nanomaterials)、聚合材料(Polymeric Materials)、表面科學(xué)(Surface Science)、能源材料(Energy Materials)八個(gè)研究方向。
國(guó)際學(xué)生申請(qǐng)西北大學(xué)材料科學(xué)與工程系需要提交GRE成績(jī)、TOEFL成績(jī)(iBT最低要求100分)或IELTS成績(jī)(最低要求7.0分)。其他需要提交的材料有:完整的申請(qǐng)表格、本科成績(jī)單、畢業(yè)證書(shū)與學(xué)位證書(shū)、至少兩封推薦信、個(gè)人申請(qǐng)陳述和個(gè)人簡(jiǎn)歷。
4、加州大學(xué)圣巴巴拉分校
加州大學(xué)圣巴巴拉分校材料學(xué)系是前十名學(xué)校中唯一用“材料學(xué)”而不是“工程”來(lái)命名的系科。系內(nèi)目前擁有全職核心教授31人,下設(shè)四大專(zhuān)業(yè)方向:電子與光子材料(Electronic and Photonic Materials)、無(wú)機(jī)材料(Inorganic Materials)、高分子與生物分子材料(Macromolecular and Biomolecular Materials)、結(jié)構(gòu)材料(Structural Materials)。
國(guó)際學(xué)生申請(qǐng)加州大學(xué)圣巴巴拉分校材料學(xué)系需要提交GRE成績(jī)、TOEFL成績(jī)(iBT最低要求100分)或IELTS成績(jī)(最低要求7.0分)。其他需要提交的材料有:完整的申請(qǐng)表格、本科成績(jī)單、畢業(yè)證書(shū)與學(xué)位證書(shū)、三封推薦信、個(gè)人申請(qǐng)陳述和個(gè)人簡(jiǎn)歷。
5、斯坦福大學(xué)
斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系規(guī)模較小,目前擁有全職教授19人,設(shè)有高級(jí)材料特性(Advanced Characterization)、生物材料(Biological Materials)、塊狀晶體生長(zhǎng)(Bulk Crystal Growth)、計(jì)算材料科學(xué)(Computational Materials Science)、電子材料(Electronic Materials)、磁性材料(Magnetic Materials)、能源與環(huán)境應(yīng)用材料(Materials for Energy and Environmental Applications)、材料機(jī)械性能(Mechanical Behavior of Materials)、納米成型(Nanopatterning)、光學(xué)與光子材料(Optical and Photonic Materials)、有機(jī)聚合材料(Organic Polymer Materials)、形狀沉積制造(Shape Deposition Manufacturing)、薄膜沉積(Thin-Film Deposition)13個(gè)研究方向。
國(guó)際學(xué)生申請(qǐng)斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系需要提交GRE成績(jī)、TOEFL成績(jī)(iBT最低要求89分)。其他需要提交的材料有:完整的申請(qǐng)表格、本科成績(jī)單、畢業(yè)證書(shū)與學(xué)位證書(shū)、三封推薦信、個(gè)人申請(qǐng)陳述和個(gè)人簡(jiǎn)歷。
6、加州大學(xué)伯克利分校
加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程系目前在崗的全職教授近30人,主要研究領(lǐng)域包括以下五大方向:生物材料(Biomaterials),化學(xué)與電氣化學(xué)材料(Chemical and Electrochemical Materials),計(jì)算材料(Computational Materials),電子、磁性與光學(xué)材料(Electronic, Magnetic and Optical Materials),結(jié)構(gòu)材料(Structural Materials)。
伯克利分校材料科學(xué)與工程系的研究生具有獨(dú)特的組織形式。系內(nèi)由教授牽頭,針對(duì)不同的研究方向成立了25個(gè)研究小組,研究生可根據(jù)自己的興趣選擇參加不同的小組。這樣的教學(xué)方式鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)系內(nèi)指定課程的同時(shí)積極參與各項(xiàng)科研活動(dòng),從而提升自身的研究能力。
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