材料科學與工程是一個充滿活力且至關重要的領域，專注於研究和開發各類材料及其應用，涵蓋金屬、陶瓷、高分子等多種材質。隨著現代技術不斷進步，材料科學在許多行業中扮演著關鍵角色，例如電子、醫療和能源等。學習材料系的學生不僅要掌握堅實的數理基礎，還需具備創新思維和實驗能力，以應對日益複雜的工程挑戰。本文將深入探討材料系的課程內容、就業前景及相關學門，幫助有興趣的學生更全面地了解這一領域的特點及其發展潛力。
材料系在讀什麼？
材料系，全名通常為「材料工程系」或「材料科學與工程學系」，主要研究材料的性質、結構及其加工製造過程。這個學科融合了物理、化學及數學等多個學科的知識，學生需具備相當的科學基礎和邏輯思維能力。
課程內容
材料系的課程通常分為必修與選修兩部分:
- 必修課程:
- 大一:材料科學導論、普通化學、普通物理、微積分。
- 大二:工程數學、材料熱力學、材料力學、物理冶金。
- 大三:繞射概論、材料科學與工程實驗、材料物理性質。
- 大四:通常需要進行專題研究和撰寫學士論文。
- 選修課程:涵蓋多種專業領域，如金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及電子/半導體材料等。
人格特質
適合進入材料系的學生通常對科學有濃厚興趣，喜歡動手實驗，且具備良好的邏輯推理能力。這些特質有助於他們在學習材料的加工和應用過程中取得成功。
就業前景
材料系的畢業生可以在許多行業中找到職位，包括電子、機械、化工及生醫等領域。常見的職位有材料工程師、研發人員、業務銷售人員及教職等。由於材料科學的應用範圍非常廣泛，該領域的人才在市場上持續需求。
材料系有哪些大學？
在臺灣，有多所大學設有材料科學相關的學系，以下是一些主要的學校及其材料系的簡介:
- 國立臺灣大學(NTU) – 材料科學與工程學系。這個系所致力於研究金屬、陶瓷、高分子及電子材料等領域，並且在國內外享有良好的學術聲譽。
- 國立清華大學(NTHU) – 材料科學工程學系。該系專注於材料科學的前沿研究，包括奈米材料、生醫材料等，是國內研究的重點單位之一。
- 國立成功大學(NCKU) – 材料科學及工程學系。這裡的課程涵蓋了傳統及尖端材料，並提供學生良好的學習環境和師資支持。
- 國立臺灣科技大學(NTUST) – 材料科學與工程系。該系的研究方向包括新材料的開發及應用，並且在業界有著廣泛的合作。
- 國立中興大學(NCHU) – 材料科學與工程學系。這裡的研究領域涉及金屬材料、高分子材料及複合材料等，並注重實務的應用。
- 國立臺北科技大學(NTUT) – 材料及資源工程系，專注於材料的性質與應用研究，並且在環保材料方面有顯著的成果。
以上是部分設有材料系的臺灣大學，每所學校在材料科學的研究與教學上均有其特色與優勢。
材料系看什麼科目？
材料系的學習內容涵蓋多個領域，主要聚焦於材料的組成、微觀結構及其加工製造過程。通常在大學的四年中，材料系學生需要修習以下科目:
大一必修課程:
- 材料科學導論
- 普通化學
- 普通物理
- 微積分
大二必修課程:
- 工程數學
- 材料熱力學
- 材料力學
- 物理冶金
- 晶體缺陷
大三必修課程:
- 繞射概論
- 材料科學與工程實驗
- 材料物理性質
- 機械性質
大四必修課程:
許多學校在大四的課程中不設專門的必修課程，學生需要完成專題研究或學士論文以達到畢業要求。
除了上述的必修課程，學生還可以根據自己的興趣選擇專業選修課程，如金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及新興領域(例如生醫材料和奈米材料科學)等。
材料系的學生除了理論知識外，還會參與許多實驗和專題研究，這有助於他們在畢業後能夠更好地適應職場需求。隨著科技的發展，材料工程人才在各行各業中都是需求旺盛的，例如電子、半導體、綠能和醫療等領域。
材料工程在做什麼？
材料工程是一個跨學科的領域，主要專注於材料的研究、設計、開發和應用。它涵蓋了材料的結構、性質和製程，並強調這些因素如何影響材料在不同應用中的表現。以下是材料工程的主要內容和工作範疇:
- 材料的特性研究:材料工程師會深入研究各種材料(如金屬、陶瓷、高分子和複合材料)的物理和化學性質。他們分析材料的微觀結構，以理解其性能如何與結構相關聯。
- 新材料的開發:工程師負責開發新材料，這些材料可以用於特定應用，例如電子設備、汽車、航空航太等。他們會進行實驗以評估材料在不同條件下的表現，並尋找改善材料性能的方法。
- 製程優化:材料工程師還需要優化材料的生產過程，以提高效率和質量，並減少浪費。他們會制定相關的測試程序，來評估材料在生產過程中的表現。
- 環境可持續性:隨著可持續發展的需求增長，材料工程師也在致力於開發可再生材料和回收技術，以減少環境影響，促進循環經濟。
- 跨領域合作:材料工程與其他工程領域(如機械、電子和化工)密切相關，因此材料工程師經常與其他專業人員合作，解決復雜的工程問題和設計挑戰。
材料系要讀研究所嗎？
對於材料系的學生來說，繼續升學至研究所通常是一個值得考慮的選擇。首先，從職業發展的角度來看，擁有碩士學位可以顯著提升個人在材料科學領域的專業性和實踐經驗。材料系的課程通常涵蓋金屬、陶瓷、高分子材料等多個領域，這些知識在研究所的學習中能得到更深入的探討和實踐。
此外，薪資方面的差異也是考慮的重要因素。根據統計，材料系的學士畢業生平均薪水約為37，000元，但碩士畢業生的平均薪資可以高達67，000元，幾乎翻倍。這表明研究所學歷對於未來的職業收入有顯著的正面影響。
選擇進入研究所的學生通常能夠在實驗室中獲得更多的操作經驗，這對於材料科學的專業人士來說是非常重要的。許多知名企業，如臺積電、鴻海等，對於擁有碩士學位的材料專才需求很高，這為未來的就業提供了良好的保障。
材料所考什麼？
材料科學與工程所(材料所)的入學考試科目通常涵蓋幾個關鍵領域，主要包括以下幾個科目:
- 理工測驗一:這部分主要考察普通物理和普通化學，滿分200分。
- 理工測驗二:該科目涉及工程數學和熱力學，亦滿分200分。
- 理工測驗三:專注於材料科學與工程的相關知識，滿分200分。
此外，部分學校還會進行資料審查，這不計入總成績，但成績需達到80分以上才能錄取。這一環節主要是檢視申請者的基本學術背景及英文能力等。
在考試準備方面，考生需要特別注意材料熱力學和工程數學，因為這些科目對於進一步的專業課程和研究至關重要。考生們通常建議製定詳細的學習計劃，並透過模擬考試來熟悉考試的形式和題型，以提高自己的應試能力。
材料分哪些學門？
材料科學是一個高度跨領域的學科，涉及多個專業領域的整合。根據最新的研究與資料，材料學門可以大致分為以下幾個主要的學門:
- 金屬材料:這包括鋼鐵及其合金，常應用於建築、交通工具等領域。
- 陶瓷與玻璃材料:涵蓋從日常陶瓷產品到工業用的高性能陶瓷，具有耐高溫和耐腐蝕等特性。
- 高分子材料:涉及塑膠和橡膠等合成材料，廣泛應用於包裝、建材及電子產品等。
- 複合材料:結合兩種或更多種材料的特性，常見於航空、汽車及運動器材等行業。
- 半導體材料:這些材料對於電子設備至關重要，涵蓋了從晶片到光電元件的各種應用。
- 奈米材料:具備特殊性質的小尺寸材料，應用於生醫、電子及環境等領域。
- 生醫材料:專為醫療用途設計，需具備生物相容性，常用於植入物及醫療設備。
- 能源材料:例如用於電池和燃料電池的材料，這些材料在可再生能源的發展中扮演重要角色。
這些學門不僅涵蓋材料的結構與特性，還深入探討材料的製程與應用，從而對現代科技及產業發展產生深遠影響。在材料科學的學習中，學生將接受理論和實作的全面訓練，旨在培養能夠解決實際問題的專業人才。
總結
材料工程系主要研究材料的性質、結構及加工製造過程，結合物理、化學和數學等多學科知識。課程涵蓋必修和選修，如材料科學導論、工程數學與材料物理等，並強調實驗技能。適合學生需對科學有興趣並具邏輯思維能力，畢業生在電子、機械和化工等領域需求旺盛，職業發展潛力大。繼續升學至研究所可提升專業性和薪資，研究所入學考試主要考察物理、化學及材料科學的知識。材料科學還可細分為金屬、高分子、奈米、生醫和能源材料等學門，廣泛應用於各行各業，對現代科技和產業發展有深遠影響。