美國留學材料科學與工程(MSE)專業詳解

專業介紹

材料科學與工程(MSE)結合了工程、物理和化學原理，以解決與納米技術、生物技術、信息技術、能源、制造以及其他主要工程學科相關的現實世界問題。

材料構成了我們周圍的一切!因此，我們試圖解決的問題影響深遠。我們使用的材料種類繁多，包括金屬、聚合物、陶瓷和復合材料。我們將它們應用于各種行業，包括能源、交通、組織工程、藥物輸送、建筑、納米技術等。我們使用一系列工藝來制造材料，從有機和聚合物合成、增材制造、涂層、蒸發、機器學習等。

材料科學家和工程師正處于開發下一代將推動現代創新的材料和材料系統的中心。材料科學家和工程師正在開發用于早期檢測癌癥的設備、發明更好的電動汽車電池、創造植物基材料、為量子計算做出貢獻等等。

專業分支和學位情況

美國大學的材料科學與工程常見的分支方向如下：

Biomaterials 生物材料

Design and Manufacturing 設計與制造

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

Sustainable Materials 可持續材料

Composites 復合材料

Materials Theory and Computation 材料理論與計算

學制及課程設置

材料科學與工程碩士項目開設在工程學院的材料科學與工程系。學位有兩種：Master of Science (research-oriented)和Master of Engineering (professional-oriented)，學制一般為1.5-2年。MS項目很多可以選擇thesis或者non-thesis，MEng項目可能包含實習或者practical project。

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

專業背景及先修課要求

材料科學與工程是一個交叉學科，擁有足夠的數學、物理和化學背景課程的物理、化學和數學等基礎的理工科學生都可以申請材料科學與工程專業碩士。比如：

斯坦福大學的Master of Science in Materials Science and Engineering材料科學與工程要求為：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. 任何工程專業背景或者相關專業(比如物理、化學等)，或者數學，都可以申請材料科學與工程碩士

比如賓夕法尼亞大學的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(如物理、化學)或其他工程學科(如材料科學、聚合物科學、機械工程、生物工程、化學工程、能源科學、電氣工程、計算機和數據科學)的本科學歷，并具有物理、化學和數學的基礎入門課程。

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

所以申請材料科學與工程建議具備以下課程：

數學：微積分，微分方程

化學：普通化學 I 帶實驗室

物理：物理學基礎 I 和 II

工程：熱力學和固體物理學

申請難度分析

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

1. 第一梯隊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、麻省理工學院、加州伯克利等院校，也是屬于材料科學與工程專業的天花板級別院校，申請難度還是比較大的，建議申請者為相關專業，且國內重點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量的科研和研究崗位的實習，最好能有論文發表及牛推。

2. 第二梯隊院校為我們普通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、布朗大學、康奈爾大學、UCLA、卡耐基梅隆大學等，同樣建議學生為相關專業背景，GPA在3.7-3.8以上，TOEFL成績100+， GRE達到325+，同時具備3-4段高質量的科研和學術型的實習。

3. 第三梯隊院校，比如約翰霍普金斯大學、萊斯大學、圣路易斯華盛頓大學、弗吉尼亞大學、南加州大學等top 30大學，建議申請者具備3.5+的GPA,100+的托福， 320+的GRE成績，也要具備相關的科研和實習經歷。

4. 第四梯隊對于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。

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

就業方向分析

同樣作為學術型專業，與其他工科專業類似，材料專業的就業薪資和崗位還是比較多的，比如與專業直接相關的工作包括：

CAD technician CAD技術員

Design engineer 設計工程師

Materials engineer 材料工程師

Metallurgist 冶金學家

Product/process development scientist 產品/工藝開發科學家

Research scientist (physical sciences) 研究科學家(物理科學)

Technical sales engineer 技術銷售工程師

此外，與材料相關的工作還包括：

Analytical chemist 分析化學家

Biomedical engineer 生物醫學工程師

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 制造系統工程師

Patent examiner 專利審查員

Project manager 專案經理

Quality manager 品質經理

材料科學與工程專業的畢業生受雇于一系列行業，包括：

aerospace 航天

armed forces and defense 武裝部隊和國防

automotive 汽車

manufacturing 制造業

nuclear industry 核工業

oil and gas 石油和天然氣

pharmaceuticals 藥品

scientific research and development 科學研究與開發

sports equipment 運動器材

telecommunications 電信

transport 運輸

utilities 公用事業

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