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　　1、美國(guó)大學(xué)材料學(xué)分支專業(yè)——按研究類型劃分

　　材料化學(xué)方向

　　側(cè)重于考察材料在合成，使用和廢棄過程中的化學(xué)性質(zhì)，如材料的分子設(shè)計(jì)，生物基材料合成，都屬于該方向的研究。該方向的重點(diǎn)與化學(xué)專業(yè)類似，都是以四大化學(xué)(有機(jī)化學(xué)，無機(jī)化學(xué)，分析化學(xué)，物理化學(xué))為核心，配合數(shù)理基礎(chǔ)和進(jìn)階反應(yīng)機(jī)理知識(shí)的學(xué)習(xí);

　　材料物理方向

　　在有些高校是被納入到應(yīng)用物理系(Applied Physics)下的，其研習(xí)的重點(diǎn)也更多是落在“物理”二字上。培養(yǎng)方案一般包括力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、理論力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理、量子力學(xué)、固體物理學(xué)、物理化學(xué)和計(jì)算物理學(xué)等;

　　材料成型與加工方向

　　學(xué)習(xí)內(nèi)容則更接近機(jī)械工程(Mechanical Engineering)，除了掌握材料的基本物理和化學(xué)性質(zhì)，學(xué)生還需著重學(xué)習(xí)成型模具的設(shè)計(jì)和制造，以及各種成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用、維修要求。

　　由此可見，不同研究類型材料學(xué)方向的培養(yǎng)重點(diǎn)有著天差地別。同樣是學(xué)習(xí)材料學(xué)，選擇不同方向有時(shí)卻等同于選擇了不同的專業(yè)。

　　2、美國(guó)大學(xué)材料學(xué)分支專業(yè)——性質(zhì)與功能劃分

　　隨著科技的不斷，人們對(duì)先進(jìn)材料的功能提出了越來越多的需求。為了培養(yǎng)符合特定行業(yè)需要的人才，許多高校開始以材料的性質(zhì)和功能類別劃分材料學(xué)的細(xì)分方向。

　　目前來說，越來越多院校開始停止開設(shè)上面提到的材料化學(xué)，材料物理和材料成型與加工專業(yè)。

　　大部分高校會(huì)在工學(xué)院開設(shè)材料科學(xué)(Material Science)或者材料科學(xué)與工程(Material Science & Engineering)專業(yè)。該專業(yè)綜合了上述三個(gè)方向的基礎(chǔ)課程，而以材料的性質(zhì)和功能劃分出的細(xì)分方向則一般會(huì)作為定向選修課供學(xué)生選擇，少部分方向也可能會(huì)在工學(xué)院或理學(xué)院下單獨(dú)開設(shè)專業(yè)。

　　相對(duì)我們上面提到的以研究類型進(jìn)行專業(yè)細(xì)分的模式，該劃分模式下衍生出的方向在種類上要更多一些。以下我們就選取部分常見的方向?yàn)榇蠹疫M(jìn)行簡(jiǎn)單解讀：

　　從遠(yuǎn)古時(shí)期的青銅寶劍，到當(dāng)代航母的鋼制甲板，金屬可謂是人類使用歷史最悠久的材料之一。（了解更多美國(guó)專業(yè)，歡迎咨詢托普仕留學(xué)）金屬材料方向的研究主體主要是金屬以及合金。它要求學(xué)生具備金相（即金屬或合金的化學(xué)成分以及各種成分在合金內(nèi)部的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)），腐蝕防護(hù)和金屬加工等相關(guān)知識(shí)。

　　塑料，橡膠，涂料，膠粘劑，高分子材料在我們的生活中無處不在。高分子材料方向的研究主體主要是聚合物以及含有聚合物的復(fù)合材料。它要求學(xué)生掌握聚合物合成，制備，改性和成型加工等相關(guān)知識(shí)。

　　對(duì)于致力于投身芯片行業(yè)的同學(xué)，則可以考慮選擇半導(dǎo)體材料方向。該方向在部分高校被納入到電子電氣工程(Electric & Electronic Engineering)下。喜歡電子電氣的同學(xué)還可以考慮光電材料方向，它研究的對(duì)象主要是光伏板(太陽能發(fā)電系統(tǒng))，傳感器和光纖等光電器件。上述兩個(gè)方向的培養(yǎng)重點(diǎn)與前文提到的材料物理類似，都強(qiáng)調(diào)固體物理和光電學(xué)方面的知識(shí)。

　　生物醫(yī)藥材料方向在部分高校是設(shè)立在生物工程(Biological Engineering)或生物醫(yī)藥(Biomedical Engineering)專業(yè)下的，它要求學(xué)生兼?zhèn)洳牧蠈W(xué)和生物學(xué)，藥學(xué)相關(guān)的知識(shí)。人造關(guān)節(jié)，靶向載藥材料等都屬于該方向的研究。

　　計(jì)算材料學(xué)為材料科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉方向，是一門正在快速發(fā)展的新興學(xué)科，是關(guān)于材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、服役性能的計(jì)算機(jī)模擬與設(shè)計(jì)的學(xué)科，是材料科學(xué)研究里的“計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)”。在工業(yè)界，它被廣泛應(yīng)用于新藥研發(fā)，高精尖器件的可靠性研究以及功能材料的設(shè)計(jì)。

　　如蘇州大學(xué)和曼切斯特大學(xué)(University of Manchester)，部分高校還單獨(dú)開設(shè)了納米材料工程專業(yè)。納米材料是指長(zhǎng)寬高至少有一個(gè)處于納米尺寸(1-100 nm)的材料。由于它的尺寸接近電子的相干長(zhǎng)度，且比表面積較大，因此其熔點(diǎn)、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性等性質(zhì)，往往與該物質(zhì)在整體狀態(tài)時(shí)所表現(xiàn)不同。利用這種特殊性質(zhì)，納米材料可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器材、電子設(shè)備、涂料等行業(yè)。學(xué)習(xí)該專業(yè)的學(xué)生需要研習(xí)微尺度的研究方法，以及納米材料功能器件的設(shè)計(jì)理念。

　　以上就是美國(guó)大學(xué)材料學(xué)分支專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容。如果您對(duì)美國(guó)留學(xué)感興趣，歡迎您在線咨詢托普仕留學(xué)老師，托普仕留學(xué)專注美國(guó)前30高校申請(qǐng)，助力國(guó)內(nèi)學(xué)子順利獲得美國(guó)藤校入讀資格。