美國留學(xué)材料科學(xué)與工程(MSE)專業(yè)詳解

專業(yè)介紹

材料科學(xué)與工程(MSE)結(jié)合了工程、物理和化學(xué)原理，以解決與納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)、能源、制造以及其他主要工程學(xué)科相關(guān)的現(xiàn)實(shí)世界問題。

材料構(gòu)成了我們周圍的一切!因此，我們試圖解決的問題影響深遠(yuǎn)。我們使用的材料種類繁多，包括金屬、聚合物、陶瓷和復(fù)合材料。我們將它們應(yīng)用于各種行業(yè)，包括能源、交通、組織工程、藥物輸送、建筑、納米技術(shù)等。我們使用一系列工藝來制造材料，從有機(jī)和聚合物合成、增材制造、涂層、蒸發(fā)、機(jī)器學(xué)習(xí)等。

材料科學(xué)家和工程師正處于開發(fā)下一代將推動(dòng)現(xiàn)代創(chuàng)新的材料和材料系統(tǒng)的中心。材料科學(xué)家和工程師正在開發(fā)用于早期檢測癌癥的設(shè)備、發(fā)明更好的電動(dòng)汽車電池、創(chuàng)造植物基材料、為量子計(jì)算做出貢獻(xiàn)等等。

專業(yè)分支和學(xué)位情況

美國大學(xué)的材料科學(xué)與工程常見的分支方向如下：

Biomaterials 生物材料

Design and Manufacturing 設(shè)計(jì)與制造

Electronic Materials 電子材料

Energy Materials 能源材料

Metals and Ceramics 金屬和陶瓷

Nanomaterials 納米材料

Polymeric Materials 高分子材料

Surface Science 表面科學(xué)

Sustainable Materials 可持續(xù)材料

Composites 復(fù)合材料

Materials Theory and Computation 材料理論與計(jì)算

學(xué)制及課程設(shè)置

材料科學(xué)與工程碩士項(xiàng)目開設(shè)在工程學(xué)院的材料科學(xué)與工程系。學(xué)位有兩種：Master of Science (research-oriented)和Master of Engineering (professional-oriented)，學(xué)制一般為1.5-2年。MS項(xiàng)目很多可以選擇thesis或者non-thesis，MEng項(xiàng)目可能包含實(shí)習(xí)或者practical project。

比如以杜克大學(xué)的Master of Science (MS) in Mechanical Engineering and Materials Science和Master of Engineering (MEng) in Mechanical Engineering and Materials Science為例，其課程設(shè)置如下：

專業(yè)背景及先修課要求

材料科學(xué)與工程是一個(gè)交叉學(xué)科，擁有足夠的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)背景課程的物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)的理工科學(xué)生都可以申請材料科學(xué)與工程專業(yè)碩士。比如：

斯坦福大學(xué)的Master of Science in Materials Science and Engineering材料科學(xué)與工程要求為：Any engineering discipline or related science discipline (such as physics, chemistry, etc.), or mathematics is a good base for graduate study in materials science and engineering. 任何工程專業(yè)背景或者相關(guān)專業(yè)(比如物理、化學(xué)等)，或者數(shù)學(xué)，都可以申請材料科學(xué)與工程碩士

比如賓夕法尼亞大學(xué)的MSE in in Materials Science and Engineering要求為：An undergraduate degree with training in either physical sciences such as physics, chemistry, or, other engineering disciplines, such as materials science, polymer science, mechanical engineering, bioengineering, chemical engineering, energy sciences, electrical engineering, computer and data sciences with basic introductory courses in physics, chemistry, and mathematics. 申請者具有物理科學(xué)(如物理、化學(xué))或其他工程學(xué)科(如材料科學(xué)、聚合物科學(xué)、機(jī)械工程、生物工程、化學(xué)工程、能源科學(xué)、電氣工程、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)科學(xué))的本科學(xué)歷，并具有物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)入門課程。

Sample Undergraduate Majors* 比如本科專業(yè)可以為：Materials Science and Engineering 材料科學(xué)與工程，Chemical Engineering 化學(xué)工程，Chemical and Biomolecular Engineering 化學(xué)與生物分子工程，Polymer Science; Polymer Engineering高分子科學(xué);聚合物工程，Chemistry化學(xué)，Applied Physics應(yīng)用物理，Mechanical Engineering 機(jī)械工程，Bioengineering 生物工程，Electrical Engineering電氣工程，Energy Science and Engineering能源科學(xué)與工程。

所以申請材料科學(xué)與工程建議具備以下課程：

數(shù)學(xué)：微積分，微分方程

化學(xué)：普通化學(xué) I 帶實(shí)驗(yàn)室

物理：物理學(xué)基礎(chǔ) I 和 II

工程：熱力學(xué)和固體物理學(xué)

申請難度分析

總體來講，材料科學(xué)與工程MSE專業(yè)碩士層次申請難度不太大，是比較容易沖刺名校的專業(yè)。

1. 第一梯隊(duì)院校主要為專排較高及哈耶普斯麻檔次的院校，比如斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州伯克利等院校，也是屬于材料科學(xué)與工程專業(yè)的天花板級別院校，申請難度還是比較大的，建議申請者為相關(guān)專業(yè)，且國內(nèi)重點(diǎn)985院校或者海本top院校背景，具備3.8+的GPA，108-110以上的TOEFL成績，以及330以上的GRE成績，此外一定具備多段高質(zhì)量的科研和研究崗位的實(shí)習(xí)，最好能有論文發(fā)表及牛推。

2. 第二梯隊(duì)院校為我們普通985/211或者海本院校常申請的第一批次院校，比如賓大、哥大、杜克大學(xué)、布朗大學(xué)、康奈爾大學(xué)、UCLA、卡耐基梅隆大學(xué)等，同樣建議學(xué)生為相關(guān)專業(yè)背景，GPA在3.7-3.8以上，TOEFL成績100+， GRE達(dá)到325+，同時(shí)具備3-4段高質(zhì)量的科研和學(xué)術(shù)型的實(shí)習(xí)。

3. 第三梯隊(duì)院校，比如約翰霍普金斯大學(xué)、萊斯大學(xué)、圣路易斯華盛頓大學(xué)、弗吉尼亞大學(xué)、南加州大學(xué)等top 30大學(xué)，建議申請者具備3.5+的GPA,100+的托福， 320+的GRE成績，也要具備相關(guān)的科研和實(shí)習(xí)經(jīng)歷。

4. 第四梯隊(duì)對于top 50院校，建議申請者具備3.2以上的GPA, 90+的托福成績和315以上的GRE成績，而且對于不少top 50院校而言是可以豁免GRE成績的。

以上院校和專業(yè)定位僅供參考，更具體的學(xué)校推薦建議咨詢中國教育在線前程留學(xué)專業(yè)的咨詢咨詢師們。

就業(yè)方向分析

同樣作為學(xué)術(shù)型專業(yè)，與其他工科專業(yè)類似，材料專業(yè)的就業(yè)薪資和崗位還是比較多的，比如與專業(yè)直接相關(guān)的工作包括：

CAD technician CAD技術(shù)員

Design engineer 設(shè)計(jì)工程師

Materials engineer 材料工程師

Metallurgist 冶金學(xué)家

Product/process development scientist 產(chǎn)品/工藝開發(fā)科學(xué)家

Research scientist (physical sciences) 研究科學(xué)家(物理科學(xué))

Technical sales engineer 技術(shù)銷售工程師

此外，與材料相關(guān)的工作還包括：

Analytical chemist 分析化學(xué)家

Biomedical engineer 生物醫(yī)學(xué)工程師

Geotechnical engineer 巖土工程師

Higher education lecturer高等教育講師

Management consultant 管理顧問

Manufacturing systems engineer 制造系統(tǒng)工程師

Patent examiner 專利審查員

Project manager 專案經(jīng)理

Quality manager 品質(zhì)經(jīng)理

材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生受雇于一系列行業(yè)，包括：

aerospace 航天

armed forces and defense 武裝部隊(duì)和國防

automotive 汽車

manufacturing 制造業(yè)

nuclear industry 核工業(yè)

oil and gas 石油和天然氣

pharmaceuticals 藥品

scientific research and development 科學(xué)研究與開發(fā)

sports equipment 運(yùn)動(dòng)器材

telecommunications 電信

transport 運(yùn)輸

utilities 公用事業(yè)

申請秘籍

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