材料科学研究与测试方法

想想我们在未来十年将面临的任何重大挑战，材料就是其中的核心最大的挑战。为了建设一个新清洁能源的未来，我们需要更高效的太阳能电池板、风力涡轮机和电池。制造商需要新材料来制造更先进的产品。我们还需要更换供应中断的材料，比如稀土元素。传统上，开发新材料是一个缓慢而艰难的过程。为了找到理想的特性，研究人员通常需要逐个测试数百甚至数千种材料。这使得材料研究对大多数行业来说都代价过高。然而今天，我们正处于一场材料革命之中。科学家们正在使用强大的模拟技术，以及复杂的机器学习算法，以惊人的速度推进创新，甚至将创新引向他们从未考虑过的可能性。未来十年，材料的快速发展将产生巨大的影响。什么是材料科学?根据维基百科的定义：材料科学，又名为材料工程，涉及物质的性质及其在各个科学和工程学领域的整合应用，是一个研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的跨领域学科。涉及的理论包括固体物理学，材料化学，应用物理和化学，以及化学工程，机械工程，土木工程和电机工程。与电子工程结合，则衍生出电子材料，与机械结合则衍生出结构材料，与生物学结合则衍生出生物材料等等。随着近年来媒体将注意力大量集中在纳米科学上，材料科学在科学与工程学领域越来越广为人知。它也是鉴识科学和破坏分析中的一个重要组成部分，以后者为例，它是分析各种飞航意外的关键。今日许多科技上的问题受限于材料能够容许的极限，也因此，在此领域的突破在未来科技具有指标性的影响。材料科学有着广泛的应用前景。随着科学技术的发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按材质可分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、高分子材料、先进复合材料四大类，其应用范围极其广泛。目前，新材料产业已经渗透到了国民经济、国防建设和社会生活的各个领域，是高新技术产业发展的基础，对国民经济发展作用重大。材料革命的萌芽2005年，Gerd Ceder是麻省理工学院材料科学教授，研究预测新材料的计算方法。传统上，材料科学家主要通过反复试验来确定具有商业价值特性的材料。Gerd正在使用复杂的模拟材料实体的计算机模型来实现这一过程的自动化。事情发生了转变!当时宝洁公司(Procter & Gamble)旗下金霸王(Duracell)的一名高管询问Ceder，是否可以利用他正在开发的方法，探索大规模开发碱性电池新材料的可能性。于是，他组建了一个由六名“青年枪手”组成的团队，成立了一家公司来实现这一愿景。第一个项目进展顺利，团队获得了一些以前不存在的新材料的专利。然后另一家公司来电，请求帮忙开发另一个项目，在那之后接获了更多的项目。尽管取得了初步的成功，但Ceder开始意识到有一个问题：尽管团队的项目很成功，但是总体影响是有限的。Ceder 说：“我们开始意识到，我们生成所有这些有价值的数据都被所在公司的保险库里，并未产生它应有的价值。我们想以一种更公开的方式来来推进材料的发展。幸运的是，就在那个时候，一个团队成员因为家庭原因离开了麻省理工学院，这个偶然的事件将这个项目推向了一个新的高度。”材料工程的诞生2008年，Kristin Persson的丈夫在加州找到了一份工作，于是她离开了Ceder的麻省理工学院小组，加入劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory, LBL)，成为一名研究科学家。然而，该团队并没有为失去一位重要同事而感到悲痛，而是将此举视为一个让他们的工作进入高速运转状态的机会。Persson表示:“在劳伦斯伯克利国家实验室，有世界级的计算机人才。所以我们开始积极地与计算机科学前沿的专家合作，但他们对材料和我们这帮材料黑客一无所知。正是这种跨学科的合作才是帮助我们迅速取得进展的真正秘诀。”传统的材料科学可以将一类合金应用于，比如说，汽车工业，并计算重量vs抗拉强度之间的关系。文献中可能有几百种这样的材料。但是有了他们在劳伦斯伯克利国家实验室建立的系统，他们可以计算出几千这样的材料。这意味着工程师能够以指数级的速度识别候选材料，并在现实世界中进行测试，从而创造出更佳的产品。他们又一次感到他们的工作的影响是有限的。毕竟，在国家实验室工作的私营企业工程师并不多。Persson回忆说:“我们早期的研究让我们相信，我们正处在一个更大的问题的风口浪尖。”这就是他们为什么要创建材料项目(Materials Project)，一个世界上任何人都可以访问的大型在线数据库。大规模的材料计划该项目于2011年初上线，吸引了数千人参与。从那时起，它如病毒传播般发展迅猛，如今拥有5万多名用户，这个数字以每天50-100人的速度增长。然而，它的影响不仅如此。该项目的成功引起了时任白宫科技政策办公室(White House Office of Science and Technology Policy)副主任的Tom Kalil的注意，他看到了创建一个范围更广项目的潜力。2011年夏天，奥巴马政府宣布了“材料基因组计划”(Materials Genome Initiative, 简称MGI)，以协调能源部、NASA、能源部和其他机构的工作，从而扩大和补充劳伦斯伯克利国家实验室正在进行的工作。这些努力加在一起，正在材料科学中掀起一场革命，而私营工业刚刚开始感受到其影响。“材料基因组计划”基于三个基本支柱。第一个是可以准确预测材料性质的计算方法，与Gerd Ceder的团队所开创的方法一般。二是扩大材料库的高生产能力实验，三是挖掘科学文献中已有材料，促进材料数据共享的项目。例如，一个项目使用机器学习算法和实验材料数据来识别一种叫做金属玻璃的超强合金的形状。尽管科学家们早就认识到它作为钢的替代品和保护涂层的价值，但它非常罕见，因此公众所知相对较少。然而，使用这些新方法，研究人员能够在一年之内完成较之前200倍负荷的工作，并识别出2万个这样的材料!一场真正的材料革命拉开序幕托马斯·爱迪生有句名言：如果他做了1万个失败的实验，他并不认为这是一种失败，而是发现了1万个不起作用的东西。确实如此，但它也带来乏味、耗时和昂贵的代价。然而，这些新方法有可能将这1万次失败自动化，从而在材料科学领域掀起一场革命。例如，在美国政府创建下一代先进电池的“联合储能研究中心(简称为JCESR)”的背景下，目前的主要挑战与其说是识别潜在的电池化学成分，还不如说是让这些化学成分发挥作用的材料还不存在。对于过去来说，这将是一个无法克服的问题，但现在情况大为不同。JCESR主任George Crabtree接受采访时表示:“使用过去10年左右开发的高性能计算模拟、材料基因组和其他技术，我们通常可以消除99%的行不通的可能性。这意味着我们可以把精力集中在剩下的1%可能有巨大潜力的材料上，我们可以以少得多的钱，走得更远、更快。”这项工作也迅速对工业界产生了影响。Citrine Informatics是一家将机器学习应用于材料开发的公司，该公司的总裁Greg Mulholland表示：“我们看到越来越多的公司和行业在与我们联系，并产生了一种新的紧迫感。对于历史上投资于材料研究的公司来说，他们昨天还在发愁。而对于那些没有做到这一点的人来说，他们正在奋力追赶。”材料基因组计划的主任Jim Warren认为，这仅仅是个开始。他说:“当你能以几十万美元或几百万美元而不是几千万美元或几亿美元发现新材料时，你将看到大量扩展的用例以及行业的受益。”正如我们从数字革命中学到的，只要效率提高10倍，最终就会产生革命性的商业影响。中国材料新行业发展前景广阔新材料产业涉及多个工业领域，产品市场前景广阔，是全球最重要、发展最快的高技术产业领域之一。新材料行业市场发展现状分析，我国作为全球最大的新兴经济体，新材料产业正处于强劲发展阶段，市场空间广阔。据前瞻产业研究院发布的《中国新材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2010年我国新材料产业总产值仅仅为0.6万亿元，截止至2017年我国新材料产业总产值增长至2.6万亿元。新材料“十三五”规划和中国制造2025等政策将继续推动新材料产业保持快速的发展趋势，十三五”期间我国新材料产业将稳步增长，年均增速保持在25%左右，预计到2020年，我国新材料产业总产值将超过6万亿元。目前，我国政府正鼓励、支持社会资本参与新材料产业发展。在政策指引下，新材料领域投资规模大幅增长，行业投资额从2013年的17.5亿元人民币，增长至2017年的125.7亿元人民币，5年增长6倍多，年均增长率达到48.4%;投资数量也从2013年的72起提高至129起。

一、基本信息专业名：材料科学与工程；英文名：Materials Science and Engineering；学科代码：080500；代表性院校：清华大学、武汉理工大学、北京航空航天大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学等；专业定义：以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。培养目标：培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，适应社会主义市场经济发展的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术人才。主干课程：材料科学基础、工程制图、材料物理化学、固体物理、材料学导论、材料物理、材料化学、材料力学、现代材料测试方法等；就业方向：机械加工类、新能源、汽车厂、石油化工、钢铁制造类企业；高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作；考公、考编、事业单位；深造：读研率高是材料类专业的一大特点。材料科学与工程属于一级学科，下设数个二级学科，名称及代码如下图：材料类二级学科代码二、特色院校本专业介绍1、清华大学材料学院（排名第一）清华两个字说明一切！有多个国家和部委级科研和教学平台，包括：新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、先进材料教育部重点实验室、先进成形制造教育部重点实验室、北京电子显微镜中心、“先进材料”虚拟仿真国家实验教学示范中心、“材料科学与工程”国家教学示范中心。清华的材料学科在最新一轮教育部组织的全国一级学科评比中均被评为A+。在2017 最新发布的QS 世界大学学科排名中，清华大学材料科学学科位列世界第9 名。本科生主修课程如下：题外话，清华都能上了，还在乎什么专业啊！2、武汉理工大学材料学院（材料领域强势）武理的材料科学与工程专业1995-2015年期间被列为国家“211”工程重点建设学科，2017年9月入选教育部一流学科名单，在国家第四轮学科水平评估中排名A+，ESI全球学科排名前1‰。具体专业设置有：材料科学与工程（国家级特色专业、湖北省省级品牌专业）；无机非金属材料工程（教育部首批“卓越工程师培养计划”试点专业，2014年通过工程教育专业认证）；复合材料与工程（教育部首批“卓越工程师培养计划”试点专业） ；材料成型及控制工程（教育部“卓越工程师培养计划”试点专业）；高分子材料与工程；材料物理；材料化学；新能源材料与器件；武理材料学院的培养方案、主修课程、各课程学分在官网，如下：（武汉理工材料学院培养方案书可至官网下到，文章不允许贴链接，大家自己下载看吧）3、北京科技大学材料学院（钢铁材料独领风骚）北科大的材料科学与工程学科是首批国家一级重点学科和国家一级学科博士点，所属的3个二级学科也全部是首批国家重点学科、长江学者奖励计划特聘教授设岗学科，具有硕士学位和博士学位授予权，并设有博士后科研流动站。在2003和2007年教育部的一级学科评估中，分别排名第3（高校排名第2）和第2。2006年在中国管理科学研究院的《中国大学评价》中，排名第1。10余个学会及其二级学会挂靠北科大材料科学与工程学科。如中国腐蚀与防护学会及其近10个二级学会（好强大啊）。有“大材料”试验班；培养出了十几名两院的院士（主要是钢铁材料方向，真真是独步国内）；培养方案如下：（北科大 材料学院 材料科学与工程专业培养方案可至官网下到，文章不允许贴链接，大家自己下载看吧）4、哈尔滨工业大学材料学院（军工材料王者）哈工大材料学院是国内高校同类专业中综合实力最强的人才培养和科学研究基地之一，科学研究一直处于国内领先地位，在国际上享有一定的知名度。有先进焊接与连接国家重点实验室、金属精密热加工国家级重点实验室、空间环境材料行为与评价技术国家级重点实验室和材料科学与工程国家级教学实验示范中心。设有6个本科专业：材料科学与工程、材料成型及控制工程、焊接技术与工程、材料物理、电子封装技术、光电信息科学与工程；拥有材料科学与工程1个一级学科，包含5个硕士点和博士点：材料学、材料加工工程、材料物理与化学、信息功能材料与器件、空间材料与加工；设有材料科学与工程博士后流动站。哈工大材料学院为航天、航空、汽车、装备制造和通讯等重要行业领域培养和输送了一大批优秀学子。本科毕业生读研、出国比例近70%，一次就业率均超过95%，毕业生深受航天、航空、汽车、装备制造等国内各行业的青睐；主要学科研究方向：高温陶瓷材料、金属基复合材料、空间环境材料、信息功能材料、轻质材料近净成形、特种塑性成形、高效智能焊接、高性能材料连接等。本科生主干课程有： 固体物理导论（很难学）、材料科学基础、传输原理、材料物理性能、材料力学性能、材料分析测试方法、高分子化学、热处理原理与工艺等。三、高校 材料科学与工程学科势力榜：学科排名分9档：前2%（或前2名）为A+，2%～5%为A（不含2%，下同），5%～10%为A-，10%～20%为B+，20%～30%为B，30%～40%为B-，40%～50%为C+，50%～60%为C，60%～70%为C-。材料科学与工程中，全国具有“博士授权”的高校共93所。最新的第四轮全国各高校 材料科学与工程学科评估结果如下图：A+ 类A 类A- 类B+ 类B 类B- 类C+ 类C 类C- 类

教授点评200多个热门专业，近期陆续发出，欢迎点击上面关注我们！材料科学与工程研究各种类型材料的成分、结构、性能及其加工工艺，并对其进行设计改造，对材料性能进行合理优化，以开发出新材料。教授点评从就业市场人才需求来看，材料专业好就业的方向是金属和高分子，这两个专业里，好就业的方向主要是材料加工，材料合成要差很多。无论是航空航天、大飞机、船舶，还是兵器、兵装，包括电子、钢铁等，都有金属材料方面的需求。另外，这个行业有些工作对身体有影响或者有要求，女生有时候会吃亏些。专业综述就业上看，材料科学与工程专业是：毕业生规模一般,社会需求量一般；就业率排第36名，在平均水平；就业满意度排第104，比较低；毕业薪酬水平排第35名，比较高；工作3年后工资涨幅排第26名，比较低；毕业后去向最多的行业是半导体和其他电子元件制造业、汽车制造业、其他化工产品制造业；毕业后去向最多的岗位是材料工程师、其他工程师、化学技术员。材料科学与工程专业适合的学生：高中化学、物理得学好， 数学、英语还行；性格上喜欢安定，踏实稳重，遵守规则，善于钻研不同学校的专业方向及侧重点不一样，专业发展水平不一样，面向的行业也不一样，薪资水平也不一样。一、专业介绍专业名称：材料科学与工程专业代码： 080401所属学科类别：工学→材料类修学年限：4年主要专业方向：无机非金属材料主要学习课程：物理化学、量子与统计力学、固体物理、材料学概论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、材料科学研究方法、材料工艺与设备、计算机在材料科学中的应用等。培养目标与学习要求：–材料科学与工程专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，适应社会主义市场经济发展的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术人才。材料科学与工程专业学生主要学习材料科学与工程的基础理论，学习与掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律。受到金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料以及各种先进材料的制备、性能分析与检测技能的基本训练。掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发分析与检测技能的基本训练。掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发研究新材料和新工艺方面的基本能力。二、就业形势三、深造情况对应考研专业：材料科学与工程;材料工程;材料学;材料加工工程深造率（含考研和出国）：深造率较高（排名一半以前）以211高校为例，出国率一般（7%），考研率很高（42%）四、适合哪类学生文理比例： 0:100与高中课程相关度：非常相关：物理、化学；比较相关：数学、英语主要课程：物理化学、量子与统计力学、固体物理、材料学概论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、材料科学研究方法、材料工艺与设备、计算机在材料科学中的应用等。男女比例： 71:29适合的性格：现实型：这种人不善于社交活动，缺少对环境、他人的洞察力，感情也不是特别丰富，他们的注意力往往集中在物质的、实际的某一方面。他们喜欢安定，踏实稳重，遵守规则，善于进行某一专业领域内的研究。在职业选择上，他们希望从事有明确要求、需要一定技巧、按一定程序进行操作的工作，因此适合在技术领域的相关产业工作，如IT、电子通讯、信息技术等行业。

基础学科 就业稳定在现代科学技术中，材料、能源、信息是构成社会文明和国民经济的三大支柱，其中材料更是科学技术发展的物质基础和技术先导。材料科学与工程专业属于基础性学科，从民生制造到航天工程，无不与之有关联。材料无处不在大千世界中的材料无所不包、无处不在。吃、穿、住、行，每个人每天会碰到诸如金属、橡胶、磁性、光电等众多材料，小到一根针、一张纸、一个塑料袋、一件衣服，大到交通工具、医疗器械、工程建筑、信息通讯、航天航空，处处都有材料科学的身影。材料科学与工程是一个涉及材料学、工程学和化学等方面的较宽口径专业。该专业以材料学、化学、物理学为基础，主要研究的是材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。事实上，人类文明发展史，就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史，材料的不断创新和发展，也极大地推动了社会经济的发展。专业解析材料科学与工程学科是研究各类材料的组成及结构，制备合成及加工，物理及化学特性，使役性能及安全，环境影响及保护，再制造特性及方法等要素及其相互关系和制约规律，并研究材料与构件的生产过程及其技术，制成具有一定使用性能和经济价值的材料及构件的学科。材料科学与工程学科属于工学门类的一级学科，它主要研究材料的组成结构、合成加工、基本性质及使役性能等要素和它们之间相互关系的规律，并研究材料的生产过程及其技术。根据材料的组成形式，可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料;根据材料的性能特征，又可分为以力学性能为应用基础的结构材料和以物理及化学性能为应用基础的功能材料。材料科学与工程学科以数学、力学、物理学、化学和生物学等基础科学为基础，以加工制造等工程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学以及工程学。材料科学与其他工程学科的结合发展和相互丰富，充实了人们对自然科学的认识，推动和促进了科学技术的发展和进步。材料类专业包括以下8个基本专业和6个特设专业0804材料类（基本专业）080401材料科学与工程080402材料物理（注：可授工学或理学学士学位）080403材料化学（注：可授工学或理学学士学位）080404冶金工程080405金属材料工程080406无机非金属材料工程080407高分子材料与工程080408复合材料与工程0804材料类（特设专业）080409T粉体材料科学与工程080410T宝石及材料工艺学080411T焊接技术与工程080412T功能材料080413T纳米材料与技术080414T新能源材料与器件材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料专业主要课程有：（1）工科的基础课——高等数学、普通物理、线性代数等；（2）专业基础课——物理化学、分析化学、有机化学等；（3）专业课——材料研究方法、材料科学基础、材料工程基础等。学科建设：各具特色，百花齐放材料科学与工程专业范畴的广泛，决定了各校研究方向的多样性。清华材料科学与工程系相关负责人介绍，该校材料学倾向于新型功能材料的研究，拥有新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、先进材料教育部重点实验室等，拥有先进的现代材料制备平台和分析测试平台，拥有材料科学与工程一级学科与核燃料循环与材料二级学科的博士和硕士学位授予权。目前在校研究生超过本科生，博士和博士后人数之和超过硕士研究生。全系33名教授中有两院院士5人。北科大被誉为“材料领域的航空母舰”，在历次全国权威学科评比中稳居前二三名。学校的材料科学与工程专业历史可追溯到建校初期，是我国最早的国家一级重点学科，设有博士后流动站。该校师资雄厚，汇聚了众多材料领域名师，有3位科学院院士，1位工程院院士，136位博士生导师，189位硕士生导师。强大的师资阵容为科研和教学提供了坚强后盾。北科每年招收材料学专业硕士研究生达600余人、博士研究生200余人。新招研究生人数是本科招生的1.5倍。“量大面广，贴近产业”是北科材料科学与工程专业的特点。学校不但设立了材料科学与工程学院，还设立了新材料技术研究院，侧重研究技术成果的现实转化。新材料技术研究院常务副院长乔利杰教授介绍，传统材料研究是学院特色，功能材料研究也发展较快。学院在钢铁、陶瓷、粉末等领域均有突出优势，磁性材料科研是强项，金刚薄膜材料在全国最好，对材料性能服役行为的研究如环境适应性、寿命、可靠性、耐久性等方面在高校中是独一无二的，从海南岛到新疆，从四川到黑龙江，遍布着研究院腐蚀领域的科研站点。显示材料、有机光电等领域研究发展很快。学院具有浓厚的学习氛围，汇聚了业内名师的材料名师讲坛在这个“五一”节前已经做到了53讲。北航的材料学具有“空天信”一体的特点，形成了轻合金结构材料及激光制备、先进树脂基复合材料、先进高温结构材料与涂层技术、特种功能材料及器件、失效分析与预测预防等具有明显优势的航空航天特色研究方向。该校朱立群教授说，学院注重航空航天和信息科学领域科研的融合。轻质材料研究属高端领域，因为空间环境复杂，如高温高湿，对材料性能、安全可靠性要求更高。材料学院的教学和科研已与国际接轨，与国外多所著名高校、一流研究机构和世界级跨国公司建立了实质性合作关系。本科教学实行中外“3+2”联合培养，研究生每年有很多与国外交流学习的机会，融入国际最前沿的科技，逐步向材料、器件一体化发展。“学院给人的印象是国防特色，其实，这只是其中一部分，大量的学生是面向民用领域的。”他说。学院拥有以中国工程院院士钟群鹏教授和徐惠彬教授等教授为代表的一流师资队伍，拥有教授37名、博导34名、副教授32名，有4个省部级重点实验室。徐惠彬院士的科研项目宽温域与耐腐蚀巨磁致伸缩材料及其应用获得了国家技术发明奖一等奖，形成了“超常服役环境金属智能材料”国家自然基金委创新群体、“高性能非平衡材料科学与技术”和“高性能金属材料激光制备与成型”教育部创新团队、“先进高温材料与涂层技术”国防科技创新团队。学院每位博士研究生导师平均带一个硕士生和一个博士生。北工大的材料学院则注重材料与资源、能源和环境的协调发展，形成了以环境友好为主导的多门类材料专业人才培养、科研和技术开发特色。学院现有材料学、材料物理与化学、材料加工工程3个硕士学位授权点，材料科学与工程一级学科博士学位授权点，材料科学与工程一级学科博士后流动站，材料学国家重点学科，拥有新型功能材料教育部重点实验室、北京市生态环境材料及其评价工程技术研究中心、北京市材料科学与工程人才培养基地等。学院践行“产学融合、协同创新”的方针对学生进行培养，以服务社会为主，“研究出来的东西能用，是对研究生培养的新要求”汪浩教授解释说。此外，上海交通大学、中科院金属研究所、哈尔滨工业大学、北京化工大学、北京理工大学等高校院所也都是材料领域的名校，形成了各自的方向和特色。就业方向就业率比较稳定据阳光高考平台数据显示，材料科学与工程专业普通高校毕业生规模在1.2万人-1.4万人。就业保持稳定，连续三年就业率区间一直处于90%-95%之间。业内人士表示，材料科学与工程是一个基础性学科，应用广泛，在工科专业中就业率不算最高，但是还是比较稳定的。以北京化工大学为例，该校材料科学与工程学院2012届毕业生总就业率为100%，就业地区主要分布多在京、津、沪及各省会和沿海发达城市，就业分布最多五省市：广东、山东、上海、天津、北京。就业方向：国有企业比例为50.15%，三资企业为22.12%，机关事业单位为7.3%。其中去往中石油、中石化等石油和化工行业的人数较多，比例为25.3%。北京航空航天大学材料科学与工程专业毕业生就业率可以达100%。上海交通大学该专业近年来在传统学科中脱颖而出，本科生就业率一直处于99％左右。专业覆盖面广随着人类进入新世纪和科学的发展，无论是工业领域、建筑领域、医用领域还是航空领域，材料学都面临着技术突破和重大产业发展机遇。同时以高分子材料、纳米材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术创新也显得异常活跃。很多日用化工类、机械加工类、石油化工、钢铁制造类企业都需要材料及相关工程方面的人才。学生毕业后可以到材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、陶瓷、水泥、家用电器、电子电气、汽车厂、钢铁企业、石油化工、制造企业、航天航空等企业从事设计、新产品开发、生产管理、市场经营及贸易部门工作，也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作，还可以到政府部门从事行政管理、质量监督等工作。本科生除了就业以外，另一个主要去向就是读研或深造。可以说读研率高是材料类专业的一大特点。学生在本科阶段学习的知识也是全面的、基础性的，以便为将来的学习打好基础。如果想要在某一领域有深入的研究和发展，还需要进一步学习深造。从很多企业招聘的学历要求和给予的待遇就能看得出，高学历毕业生在就业环境和工资待遇等方面明显优于本科毕业生。因此，毕业生考研和继续深造的比例很大。如北京航空航天大学材料科学与工程专业毕业生读研和出国的比例就达到了67%；北京化工大学近三年来该专业毕业生的平均考研率为41％左右，2012年出国人数占总毕业生数的13.56％；天津大学该专业本科毕业生读研深造率在50%左右，5%同学选择出国深造，随着国际合作的加强，这一数据也在逐年递增；上海交通大学近年来该专业优秀本科生选择继续研究生教育比例也增长明显，本科毕业后继续深造的比例超过50％。宝石及材料工艺学毕业后可在商贸、经贸、商检、旅游、银行等部门从事珠宝首饰和材料工艺的商贸、鉴定、加工制作、质量监督和检验、生产管理、科技开发工作。金属材料工程毕业后可在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作。冶金工程毕业后可从事冶金技术及其理论、冶炼过程及控制、冶炼工艺及装备设计、生产技术改进、冶炼成品性能改进和检测及冶金企业管理等工作。焊接技术与工程毕业后可面向机械制造，船舶制造等行业，大、中型企业，从事自动焊接、半自动焊接技术操作与施工，工艺规程制定，产品质量检验，现场生产管理与技术管理等工作。高分子材料与工程毕业后可在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作。材料科学与工程毕业后可在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作。高分子材料加工工程毕业后可到航空航天、汽车制造、电子信息、能源、计算机制造、通讯器材、生物医用设备、建材、家电企事业单位、研究院所和高校从事研发、产品设计、管理等工作。无机非金属材料工程毕业后可在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作。复合材料与工程毕业后可在与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、轻工、化工等有关企业和公司从事设计、研发、分析、生产、测试、营销、管理等工作。生物功能材料毕业后可在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理，在研究院所、设计院、大专院校和企事业单位工作。稀土工程培养从事稀土材料，稀土冶金，工程设计和科技创新的高级专门人才。毕业后可从事稀土材料，稀土冶金，工程设计和科技创新。粉体材料科学与工程毕业后可从事粉体材料加工制备、粉末冶金、硬质合金与超硬材料、陶瓷材料、新型电工电子材料、纳米材料和复合材料等方面的科研、生产、开发、教学、管理工作。再生资源科学与技术培养在再生资源领域中从事生产和管理的高级技术工程及从事固体废弃物资源化开发研究和设计的高层次人才，毕业后可从事生产和管理的高级技术工程。报考指南看准方向选学校材料科学与工程专业蓬勃发展，很多工科和综合院校均开设了这个专业。目前，全国有150余所高校开设材料科学与工程专业，各大学的专业方向和培养侧重点各有不同。专业方向的选择可能直接影响未来的就业，考生在考虑院校时，最好对学校特色和专业方向有所了解，看准目标比较清楚后，再选择符合自身情况的学校和专业。国内一些著名的高校的材料科学与工程专业都有自己的特色方向，如清华大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、上海交通大学、北京航空航天大学、浙江大学、天津大学、中南大学、东华大学、北京化工大学等。这些大学的材料科学与工程专业都在2012年教育部全国学科评估中排名前20名。如北京航空航天大学的材料科学与工程为全国最早进行“材料科学大类人才培养”改革试点的专业，按一级学科宽口径培养人才。该专业拥有与国际接轨的最先进的教学理念和与之相适应的“公共基础+学科大类平台课+专业方向课”的课程体系，高年级后按金属与陶瓷材料、特种功能材料与器件、高分子及复合材料、材料加工工程与自动化、腐蚀与保护等五个培养方向。北京科技大学的材料科学与工程是首批国家重点学科，设有三个本科专业，其中，材料科学与工程专业按一级学科统一招生，两年后由学生自主选择材料科学与工程、材料成型与控制工程、材料物理、材料化学、无机非金属材料工程、功能高分子材料、表面科学与工程七个专业方向之一进行学习。材料科学与工程专业(卓越计划)的培养重点在材料加工工程，该学科在全国金属压力加工行业中有重要的影响。中南大学该专业在京按材料类招生，该大类涵盖材料科学与工程、材料化学、粉体材料科学与工程。其中，材料科学与工程本科类专业复合材料方向，主要培养学生具备航空航天领域轻质高强耐高温新型复合材料的应用和研究能力。什么样的学生不适合？材料专业研究的主要是材料的成分、结构、加工工艺与其性能等方面，而构成材料性能结构的因素主要就其化学结构。从该专业所学的课程就能看出——无机化学、有机化学、物理化学、分析化学……其专业课程很多都是与化学相关的。可以说，化学是研究材料性能的基础，材料的进一步加工、改性、塑性等都离不开化学和物理学的基础。所以，考生在报考该专业时，一定要根据自己的兴趣爱好、实际情况来选择，喜欢化学、物理的学生学习起来应该会“如鱼得水”。另外，材料类专业对考生的身体条件也有一定的要求，根据《普通高等学校招生体检工作指导意见》任何一眼矫正到4.8镜片，度数大于800度的考生不宜就读材料类专业。患有轻度色觉异常（俗称色弱）不能录取的专业中就包括材料类中的高分子材料与工程专业。另外，患有色觉异常Ⅱ度（俗称色盲）不能录取的专业中除了高分子材料与工程外，还包括了材料类中的材料物理、冶金工程、无机非金属材料工程等专业。这里所说的只是总体情况，各校的要求不同，考生在报考时一定要注意查看各院校招生章程或咨询该校招办，以免发生误选、错漏的情况。教育部最新排名！2017年全国高校学科评估结果

大数据文摘作品编译：李雷、大茜、Aileen算法和材料数据库正帮科学家预测哪些元素能合成新材料。几百年来，人们一直是通过反复试验或者靠运气和偶然发现新材料。现在，科学家们正在使用人工智能来加速这一过程。最近，西北大学的研究人员用AI来解决如何生成新的金属玻璃混合物的问题。这比起在实验室进行实验快了200倍。科学家们正在构建由数千种化合物组成的数据库，以便用算法来预测哪些化合物的组合会形成有趣的新材料。还有人用AI来分析已发表的论文挖据“材料配方”以产生新材料。过去，科学家和建筑工人们只能将材料混合在一起看看能形成什么。比如，水泥就是这样被发现的。随着时间的推移，他们学习了各种化合物的物理特性，但大部分知识仍然只是基于直觉。“如果你问为什么日本水淬钢用于制作刀具最好，我觉得谁都回答不了，”美国国家标准与技术研究院材料基因倡导小组的主任James Warren说，“对于这种内部结构与迷人外表之间的关系，它们只有一种根据经验而来的理解。”Warren说，我们现在可以利用数据库和计算机来快速确定是什么让材料变得更坚固或更轻，而不是凭经验，这有可能变革整个行业。此外，原本发现一种材料并将其整合成产的时间可能需要超过20年，加速这一过程势必会使我们获得更好的手机电池和屏幕，更好的用于火箭的合金材料，以及更好的健康设备传感器。“任何事情只要是由物质造成的，我们就可以改进。”沃伦说。正如Warren所说，为了理解新材料是如何制造的，我们可以把材料科学家想象成厨师。假设你有鸡蛋，并且你喜欢有嚼头的食物，这些就是你想要的菜肴的特点，但你该怎么做呢？为了创建一个蛋白和蛋黄都结实的结构，你需要一个配方，其中包含根据你想要的结果处理鸡蛋的步骤，比如煮老一点。材料科学使用相同的概念：如果一位科学家想要某些材料特性（比如说，轻便又坚韧），她会寻找可以产生这些特性的物理和化学结构，以及需要通过哪种处理过程，比如对金属进行熔化或捶打，来创造这样的结构。建立“材料云”数据库，虽不完美但已为科学家们创造了捷径数据库和计算技术可以帮助人们找到答案。“我们对材料进行量子力学级别的计算，这种计算非常复杂，因此我们可以在实验室中合成一种可能的新材料之前，就用计算机预测出它的属性。”西北大学材料科学家Chris Wolverton说，他主管开放量子材料数据库。其他主要数据库包括材料项目和材料云。数据库还不完整，但数据量一直在增长，并且已经从中找到了令人兴奋的发现。材料项目链接：https://materialsproject.org/about材料云链接：https://www.materialscloud.org/瑞士洛桑联邦理工大学研究员Nicola Marzari利用数据库查找可剥离的3D材料，以创建仅有一层的2D材料。比如，被炒得沸沸扬扬的石墨烯，它由单层石墨(也就是铅笔芯的材料)组成。像石墨烯一样，这些2D材料可以具有非凡的特性，如强度，而这在其3D形态中是不存在的。Marzari的团队用算法筛选来自多个数据库的信息。他上个月在《自然纳米技术杂志》上发表的文章中写到，该算法在超过100,000种材料中，最终发现可以剥离成一层的材料大约有2,000种。Marzari管理的“材料云”是一个材料“宝藏”，因为许多材料具有可以改善电子设备的特性，有些可以很好地传导电力，有些可以将热量转化为水，有些可以吸收太阳能：它们可以用于计算机或电池中的半导体，因此Marzari团队的下一步就是密切研究这些可能的特性。Marzari的工作是科学家如何使用数据库来预测哪些化合物可能会产生令人兴奋的新材料的一个例子。然而，这些预测仍需要在实验室中得到证实。并且Marzari仍然需要给他的算法定义某些规则，比如寻找弱化学键。AI可以创建一条捷径：科学家可以告诉AI他们想要创造的东西，比如超强材料，而不是编制特定的规则，然后AI会告诉科学家生成新材料最佳实验方法。Wolverton和他在西北大学的团队在本月出版的Science Advances杂志上的一篇论文中描述了AI 的运用。研究人员渴望研制新的金属玻璃(非晶态合金)，这种玻璃比金属或玻璃更结实，但硬度却更低，未来可以用于改进手机和航天器。斯坦福大学SLAC国家加速器实验室的共同研究者Apurva Mehta说，他们使用的AI方法与人们学习新语言的方式类似。语言学习的其中一种方法是坐下来记住所有的语法规则。“但另一种学习方法就是靠经验和听别人说话，”Mehta说。他们的做法是把两者组合起来。首先，研究人员浏览尽可能多的已发表的论文，了解如何制作不同类型的金属玻璃。接下来，他们将这些“语法规则”提供给机器学习算法。然后该算法学会自己预测哪些元素的组合会创造一种新的金属玻璃形式，这类似于通过去法国居住来改善法语，而不是无休止地背词性变化表。Mehta的团队随后在实验室中检验了机器学习系统给出的建议。科学家一次可以合成和测试数千种材料。但即使以这样的速度，盲目尝试每种可能的组合还是很浪费时间。“他们不能把整个元素周期表都拿来做尝试，”Wolverton说，所以AI的作用是“为他们提供几个入手点”。AI的结果并不完美，还不能给出更进一步的建议，比如所需元素的确切比例，但科学家们确实能够用AI的结果生成新的金属玻璃。另外，测试AI给出的结果意味着他们现在有更多的数据可以反馈给算法，所以每次重新预测都会变得更智能。创建一份“食谱”或材料配方集使用AI的另一种方式是创建一个“食谱”或材料配方集。在去年年底发表的两篇论文中，麻省理工学院的科学家开发了一种机器学习系统，可以扫描学术论文，找出哪些论文包含制作某种材料的说明。它检测出哪些段落包含“配方”的准确率高达99%，并且该段落中找出原话的准确度有86％。麻省理工学院团队现在正在对AI系统进行更精确的训练。他们希望为整个科学界创建这种“食谱”数据库，但他们需要与这些学术论文的出版商合作，以确保其收集不违反任何协议。最终，团队还希望能够训练系统阅读论文，然后自行制作新的“食谱”。麻省理工学院材料科学家及共同研究者Elsa Olivetti：“我们的其中一个目标是对于已经发现的材料，找到更有效，更低成本的生成方法。另一个目标是，对于计算机预测出的化合物，我们能否提出一系列更好的方法来生成它？”挑战：模型预测考虑不到现实因素人工智能和材料科学的未来看起来很有前景，但依然存在挑战。首先，计算机无法预测一切。“这些预测本身就有错误，并且经常是在简化的材料模型基础上预测，而不考虑真实情况”，EPFL的Marzari说。有各种各样的环境因素会影响化合物的行为，比如温度和湿度，大多数模型没有考虑这些因素。Wolverton认为另一个问题是我们仍然没有足够多的的所有化合物的数据资料，缺乏数据意味着算法不会很智能。也就是说，他和Mehta现在希望在除金属玻璃以外的其他类型的材料上使用他们的方法。他们希望有一天，生成新材料不再需要由人来做实验，而只是AI和机器人就够了。“我们可以创建一个真正完全自主的系统，”Wolverton说，“没有任何人参与的系统。”相关报道：https://www.theverge.com/platform/amp/2018/4/25/17275270/artificial-intelligence-materials-science-computation

材料科学与工程专业好不好，就业方向是什么？是个冷门专业？ 材料专业多如麻，唯有一个是总纲，方向跟随学校变，认清还是有困难。材料科学与工程，是一个工科专业，这个大家应该都知道对吧？那他属于总括专业你又是否了解呢？什么是总括专业呢？我来举个栗子说清楚。既然是个工科专业，我就拿一个工业产品做例子。咱家里都有电视对吧，这个电视呢，有外壳，有显像管，有芯片，有CPU，有电源，有底座，对不对？电视这个整体呢，就是材料科学与工程，那些零部件呢，就是金属材料、无机非金属材料、材料化学、材料物理这些专业。这下明白了吧？要想成功的做出一台电视，是不是需要所有的零部件呢？当然！但是作为一个集成商，你可以把零部件都外包制作，所以呢，作为材料科学与工程专业，其他那些细分专业你都得学一点，但不一定样样都精。生活中无处不材料，居住的房子，使用的家具，乘坐的交通工具，装东西用的袋子，身上背的皮包，脚下蹬的鞋子，全都需要材料。材料的具体成分、组成的结构、使用的性能、成型的过程、耐用性的保障就都是你要研究的对象了。既然如此，那么材料科学（原理）、材料工艺（手段）、材料分析（方法）、物理、化学你就都要学到。你看，他不像是一个纯的工科专业对不对？准确的说，这是一个工+理的专业。下面跟缪老师思考一个问题，如果你高中对数学、物理和化学都没啥兴趣，一拿起书本就想睡觉，那么，你学得了这个专业吗？本科毕业你要么深造，要么就业对不对？总不能回家吃闲饭吧？如果你要深造，就在上面那些细分专业里面挑选自己最感兴趣的去深造吧，那会让你在某一个领域里面获得更精深的知识。说实话，因为大多数大学的材料都是有具体研究方向的，所以你会在本科第二或者第三年就面临选择具体的方向了，哪个大学的哪个材料方向强，就得看你对于学校的了解了。如果你要就业，能选择的方向也超级多，按照行业类型，你可以选择化工方向、新材料研发方向、材料成型方向、工业产品生产制造、材料研究单位等等。按照材料类型，你可以根据专长和研究方向，选择橡胶、金属、塑料、皮革、玻璃、陶瓷，甚至材料模具成型都可以。最后，当然要提醒一下，这是个就业环境说不上优越的专业，这是个女生超级少的专业，所以脱不了单是不是也挺正常的？当然如果你身为女性，但是尤其喜爱这个专业，我绝对鼓励你填报。

一、确定 考研 目标与方向从决定考研的那一刻，就说明你已经足够勇敢并且具备一颗向上的心，那么努力与坚持必不可少。作为成功上岸的学姐，希望我的一些经验能够帮助到正在奋斗的你。首先要做的就是确定适合自己的目标院校和专业。决定考研之后先不要着急去复习，花几天时间去清楚地认识自己，包括学习能力、抗压能力、自制力等等。紧接着综合自己的实力和地域等因素，先选定几个学校，最后再到这几个学校的官网搜集信息，主要看每个学校的专业课都考什么，英语政治一般都差不多。我给出的建议是挑选基础比较好的专业课方向对应的学校，这对于之后的学习是比较有利的并且可以增强自信心。对于我而言，我考研想去的城市是天津或者北京，而且我心中对985高校有执念有很坚定的想法，天津大学、南开大学、北理工都在我的考虑范围之内，大概在七月份我决定了考北理工829方向，它考的专业课只有高分子物理一门，相对内容少一些，是能够满足条件又相对容易一点的选择。当然，如果能力足够强，可以选择更好一点的院校。二、充分了解报考院校的考研形势北理工的829方向分为学硕和专硕，初试只有英语一和英语二的差别，如果个人综合能力较好可以报考学硕，能力一般的优先选择专硕。目前学硕和专硕区别不大都是一样的进课题组做实验，并且都可以在两年后转博，看不到什么实质性的区别。比较重要的一点，学硕和专硕每年都是大概有30多个名额，但是学硕会有50%—60%的保研同学，所以留下的名额比较少，希望考研的学弟学妹慎重考虑。关于录取分数线，每年与数学的难易程度相关性比较大，学硕浮动在330-360分之间；专硕分数线一般是310-320分，总之，最近几年难度有上升趋势。三、初试复习准备初试准备主要包括英语、思想政治理论、数学和专业课。英语要早一些开始准备，我是大概五月份开始学习考研英语的，最重要的就是阅读理解。首先就要积累词汇量，我的办法就是一开始每天刷两个阅读理解，不认识的单词很多，就把比较重要的单词和语法记在笔记本上，第二天拿出来背一下，只能靠日积月累的功夫，没有捷径，还可以看一些关于考研英语单词语法的书。一开始不要妄自菲薄，这样反而会影响自己的动力，另外，想要考985的研究生必须要不偏科，因为考研不仅要总分过线，单科也要过线。北理工的政治和英语线每年都是50分，所以偏科的同学就要重点学习一下。缓慢而扎实地渡过第一轮复习，第二轮就可以开始刷真题了，一开始可以慢一点锻炼做题方法，等到真题二刷的时候就要控制好时间了。英语作文可以稍微晚一点做准备，我自己写作文的能力还OK，所以没有过多的准备，考前一个月背一些范文或者结构较好的句子就可以了。关于考研政治，我是大概9月份之后才开始逐渐刷选择题，刷完选择题之后就是做肖秀容八套卷，上面的选择题起码要刷两遍保证全部都会。最后出了四套卷就要把上面的大题全部背过！很重要！当时我基本没有背其它的资料，最后思想政治理论考了66分。其实四套卷里面的大题包括的范围很广，而且答案给的知识点也很丰富，目的就是为了让大家顺便把别的重要的知识点也都记一下，考场上分点答题，运用好脑子里相关的知识点就没什么问题。当然，如果想拿到很高的分数还要多理解记忆一些重要知识点。数学是重中之重，占比和专业课一样150分。数学的复习我基本是分为三轮，第一轮就是学习知识点，看资料书上的知识点讲解以及习题，我自己会把重要的知识点总结下来好记性不如烂笔头，写下来的过程也会加深理解。第二轮复习就开始边复习知识点边做真题，逐渐在脑子里建立体系，基本把真题过一遍。第三轮复习就开始规定时间做真题，给自己一种正式考试的感觉，避免真正考场上紧张。最后我还留了一段时间把真题里面的大题题型整理了一遍，而且重要的知识点会越来越突出，也要整理一下给自己捋捋框架，把知识点建立联系，如果真出了比较难的题，是会有很大优势的。829的专业课不难，参考书是何曼君的高分子物理第三版，把书上的知识点吃透，买一本高分子物理习题练习一下，最后在网上买一套北理工829对应的真题知识点好好看一看，做一做。花时间整理知识点和研究答题技巧是比较重要的，一般试卷不难，吃透了课本都能答得上，考110多分是相对简单的。但是要想突出出来还是要精益求精。四、复试同样重要北理工复试与初试同样占比50%，主要分为英语口语（10%）、听力（10%）、高分子化学考试（20%）、综合面试（60%）。综合面试包括高分子相关的知识以抽题的形式进行回答，随后是专业英语翻译，之后有一道人文题目，最后老师会综合问一些问题。提前看一看高分子化学书，等出了分数可以酌情联系导师并且准备英语口语等复试内容。最后，我想告诉学弟学妹们，在考研路上一定要坚定，既然决定了就千万不要放弃。不能放大对手，更不能小看自己，意志坚定地去付出努力，理想的学校一定属于你！由佳明老师整理发布xxxfenglaoshi 未经授权，严禁转载！

材料正在改变人类的生活、生产方式，创造新材料并让其所具备的性能为人类所用，不仅可以解决诸多前沿科学问题，也为保障国家重大需求提供了科学支撑，成为全球科学家的重要目标，要实现这些目标，进入更小的微观世界至关重要。在中国科学家中，有部分沉浸在材料科学的微观世界中，并且取得了多项突破性成果，譬如，利用象差校正显微镜，可以从亚埃尺度看清物质中原子的排列，深入了解材料结构与性能之间的关联性。可以从纳米尺度来制备相关药物，促进药物溶解、吸收、提高靶向性等等。很多人不知道，埃是一个长度单位，是比纳米还要小一个数量级的，亚埃，则是比埃更小的尺度，如果能够达到亚埃的观测，科学家就能看清楚物质中原子的排列，这将极大促进材料科学的发展。在国家自然科学基金重大项目“材料界面的亚埃尺度结构和材料性能”的资助下，由中国科学院院士、中国科学院金属研究所研究员叶恒强领衔的团队利用象差校正电子显微镜，对不同材料中精细原子构型和性能开展了研究。材料科学的核心问题是研究结构和性能的关系，材料里面是什么样子、原子怎么排列、原子种类是什么样的、各个组织结构是什么样子，这和宏观表现出来的性能有密切联系。材料科学家很清楚，要看清原子，必须借助分辨率更高的显微镜。上世纪末，德国科学家研发的“象差校正显微镜”通过先进的技术手段，消除了电子显微镜物镜存在的“离域效应”，使电子显微镜的分辨率挺进“亚埃”尺度。2008年，中国科学院院士、清华大学教授朱静研究组引进了国内首台“象差校正显微镜”，这令中国材料学家感到振奋。有了这杆“枪”，那么，如何利用好它命中目标，成为摆在中国材料学家面前的问题。2013年8月，叶恒强带领的课题组申请了国家自然科学基金重大项目“材料界面的亚埃尺度结构和材料性能”，并于2014年1月获批。2019年3月，该项目顺利结题。总结起来，科学家们在这一项目中实现了“三个推进”。首先，推进了材料结构与性能之间的“关联性”。不仅用象差校正显微镜获得了一些材料的图像，关键是把这些图像中的信息和材料的性能联系在了一起，包括力学、电学、磁学性能。第二，推进了材料科学作为国家重大战略需求保障的作用。例如，朱静课题组围绕高温合金的“蠕变机制”开展了深入研究。多年来，研究人员观察到，单晶合金在高温和外力下会发生宏观上的形变，被称为“蠕变”。这一现象为航空发动机叶片制造带来极大挑战，成为一个“卡脖子”问题。在该重大项目支持下，朱静研究组首先在原子尺度上解释了贵金属元素的加入改善蠕变性能的机理。研究人员发现，“蠕变”本质上源自合金中微观结构的变化，而贵金属铼、钌的加入，则有助于通过阻碍微观结构变化而防止“蠕变”发生，起到强化合金的作用。第三，推进了材料科学面向未来的科学支撑。执行项目期间，研究人员对铁电、铁磁材料表面重构等基本科学问题开展了深入研究。叶恒强表示：“布局开展基础研究，不仅要解决当前的前沿科学问题，也应当同时面向国家重大需求，还应具有高瞻远瞩的眼光，为未来科学发展趋势作打算。”

未来网高校频道5月13日讯(记者 杨子健 通讯员 侯智）在国家信息化发展战略指导下，虚拟仿真教学技术在高校中的应用日益增多，沈阳化工大学材料学院多年来一直注重开发材料类虚拟仿真实验软件，同时将虚拟仿真实验和实践教学相结合，进行线上线下混合式学习。目前本院自主开发的仿真教学软件分为三类：聚合物合成类、高分子材料加工类、高分子材料检测类。聚合物合成类包括苯乙烯配位聚合虚拟仿真和聚氯乙烯化工厂虚拟仿真；高分子材料加工类包括半钢子午线轮胎的成型过程虚拟仿真、橡胶加工密炼生产线虚拟仿真以及塑料注射成型虚拟仿真；高分子材料检测类包括电子万能试验机虚拟仿真、平板硫化仪虚拟仿真、动态力学性能分析仪虚拟仿真等。其中苯乙烯配位聚合虚拟仿真实验项目申报国家级金课项目，半钢子午线轮胎的成型过程虚拟仿真项目申报省级金课项目。《材料研究方法与测试技术》是材料学院本学期开设的一门专业平台课程，该课程组结合疫情期间线上教学的特点，利用超星学习通平台稳步推进线上理论教学工作，但是实验教学环节，尤其是需要大型设备操作、现场观摩的实验活动受到一定程度的影响。在教务处和学院领导的大力支持下，课程组秉承“虚实互助，线上线下相结合”的新型教学理念，积极讨论寻找解决方案。决定依托大连理工大学MLabs虚拟仿真教学平台开展虚拟仿真实验试点教学。开展了扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、核磁共振波谱、原子力显微镜、热重分析仪等大型仪器分析实验项目的线上实验教学。课程组教师提前熟悉平台的操作，了解实验步骤与内容，通过学习平台向学生下达学习要求，引导学生在家中自主完成线上实验，学生利用MLabs手机客户端在虚拟仿真环境下可以在练习模式下反复进行实验操作，熟悉实验步骤后，在考试模式下完成虚拟实验。教师在后台对学生的在线实验操作情况和学习时间进行管理，保证每名学生能够顺利有效地进行线上实验。虚拟仿真实验模式突破了硬件的限制，取得了不同于传统实验室的教学效果。通过虚拟实验，学生可以学习实验步骤，熟练掌握仪器操作，验证实验原理、在巩固理论知识的同时加深对基本理论的理解，提高学习积极性、激发学习兴趣，扩展理论知识学习的深度。虚拟仿真实验教学，打破了空间条件限制，破解了线上实验教学的难题，确保了理论教学与实践教学的有机结合。虚拟仿真实验虽然不能完全代替线下实验操作训练，但是虚拟仿真实验可以有效的辅助线上理论教学，在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面有着其他教学环节不能替代的独特作用。课程组将充分利用“人工智能+教育”、“互联网+教育”等信息化手段，不断探索线上教学改革、创新与实践，推进信息技术与教学内容深度融合。