工科專業:材料類、能源動力類專業綜述
——走馬觀花看專業之九(3)
材料類:熱門專業,挑三揀四真的是會找不到工作
材料類專業在所有的工科專業裡面,屬於比較實用、國家政策也比較照顧的專業,相對於理科和文科專業來說,畢業生的就業形勢好一些。
材料類行業的發展相對信息行業來說比較慢,但是就業大體不難。難的是你想找到好工作(工資高並且工作輕鬆、工作環境又好)不易;這個行業想做出成就也很難。
材料類專業在不同的專業方向方面相差很大。
總的來說,高分子、生物材料、醫用材料在將來的發展前景應該說還是不錯的;金屬類和無機非金屬類的專業,就業方向多數是在傳統行業,雖然應用範圍很廣,但是劣勢也很明顯。
材料的分類非常多,概括的說,包括高分子材料,無機材料,複合材料,金屬材料。其中金屬材料和無機非金屬材料更多地要用到物理知識,同時也要用到化學知識;高分子材料和以高分子為基礎的複合材料則基本全都是和化學知識有關,物理知識的運用要少的多。
因而,有些學校的材料學院乾脆把高分子材料專業分了出去。比如浙江大學專門成立了高分子系,包括了高分子物理、高分子化學和高分子材料科學工程專業;浙江大學的材料科學與工程學院主要包括無機非金屬、金屬和半導體幾個專業方向,其中半導體更多的是關於無機非金屬的。在清華大學,高分子材料專業被劃分在化工學院。
從上面兩個高校的院系劃分,也能看出高分子材料與化學的密切關係。
能源動力類:不僅僅是和鍋爐有關
在《普通高等學校本科專業目錄(2012)》中,能源動力類屬於工學之中的一個一級學科。包括的專業有能源與動力工程、能源與環境系統工程、新能源科學與工程,2019年新增儲能科學與工程專業。
能源與動力工程與原來的熱能工程專業息息相關,多數學校的這個專業側重於煤、石油、天然氣等傳統能源的燃燒以及內燃機、鍋爐、製冷等領域相關技術。
能源與環境系統工程專業側重於清潔能源開發、電力生產自動化、能源環境保護、製冷與低溫、空調和儲能、空調與人工環境等領域。
新能源科學與工程專業側重於新能源轉換與利用原理、新能源裝置及系統運行技術、風能、太陽能、生物質能等方面的新能源科學領域。
儲能科學與工程研究的是能量儲存(儲電、儲熱等)方面的問題,包括材料、器件和系統。
材料類專業簡介
材料科學與工程專業(080401)
材料科學與工程是以材料學、化學、物理學為基礎,主要研究的是材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用,是一個涉及材料學、工程學和化學等方面的寬口徑專業,也是材料類專業的基礎專業。
本專業培養具備材料領域科學與工程方面較寬的基礎知識,能在各種材料的製備、加工成型、材料結構與性能等領域從事科學研究與教學、技術開發、工藝和設備設計、技術改造及經營管理等方面工作的科研與工程技術人才
材料物理專業(080402工學或理學學士)
材料物理專業是從物理學原理出發,研究材料結構、特性與性能的一門交叉學科,主要面向新能源與新信息等新型功能材料的探索。
本專業培養較系統地掌握物理學及材料科學的基本理論與技術,具備材料物理相關的基本知識和基本技能,能在物理學、材料科學及與其相關的領域從事研究、教學、科技開發及相關管理工作的材料物理專門人才。
材料化學專業(080403工學或理學學士)
材料化學是是在原子和分子水準上設計新材料的專業學科,是一門交叉學科,屬於現代材料科學在化學和化工領域的重要分支。
冶金工程專業(080404)
冶金工程專業是研究從礦石等資源中提取金屬或化合物,並製成具有良好使用性能和經濟價值材料的工程技術專業,包括鋼鐵冶金和有色金屬冶金兩大類。通俗說,這個專業是研究金屬冶煉的專業。
本專業培養具有較紮實的冶金工程專業基礎理論和專業知識,能夠在鋼鐵冶金、有色金屬冶金等領域從事產品開發、工藝設計、生產組織與管理、技術開發、科學研究等方面工作的工程技術人才。
金屬材料工程專業(080405)
金屬材料工程包括冶金、有色金屬、複合材料、粉末冶金、材料熱處理、材料腐蝕與防護及表面等很多方向,它是金屬類材料科學與工程領域的基礎學科。通俗理解,這個專業包括從金屬冶煉一直到加工應用的所有環節。需要注意的是,不同的學校側重於其中的某一個或幾個環節。
本專業培養具備金屬材料科學與工程等方面的知識,能在冶金、材料結構研究與分析、金屬材料及複合材料製備、金屬材料成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的工程技術人才。
無機非金屬材料工程專業(080406)
無機非金屬材料專業是材料科學中的重要分支,傳統的無機非金屬材料專業主要研究矽酸鹽材料(水泥、陶瓷、玻璃等),隨著現代科學技術的發展,無機非金屬材料的組成、工藝和用途不再局限於傳統矽酸鹽材料。
本專業培養具備無機非金屬材料及與無機非有關的複合材料領域的材料科學與工程方面的知識,能在無機非金屬材料的結構與分析、材料的製備、材料成形與加工等領域,從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計,生產及經營管理等方面工作的工程技術人才。
高分子材料與工程專業(080407)
高分子材料與工程專業是研究高分子材料的設計、合成、製備以及組成、結構、性能和加工應用的材料類分支學科,現在高分子材料工業和研究體系已經成為國民經濟發展的支柱產業。
本專業培養具備高分子材料科學與工程等方面的知識、素質和能力,能在高分子材料的合成、改性和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的工程技術人才。
複合材料與工程專業(080408)
複合材料與工程專業主要研究複合材料的結構、性能、生產工藝等,主要包括結構性複合材料和功能性複合材料,涉及無機材料、高分子材料、金屬材料等多個領域,在生活中有著廣泛應用。例如:玻璃纖維製成的防彈服、碳纖維製成的運動器材、芳綸纖維製成的汽車高壓軟管等。
本專業培養掌握新型複合材料的生產原理和生產工藝,能在無機材料、高分子材料、新型複合材料等領域從事基研究開發、生產工藝等工作的應用型人才。
粉體材料科學與工程專業(080409T)
粉體材料科學與工程專業主要研究粉體材料(粉末材料)的相關技術,針對粉體材料製備與應用,探索科學創新的方法,達到提高工農業生產效率的目標。例如:粉末冶金、滑石粉用於提高農用大棚的保溫性、碳酸鈣粒子改善PE薄膜的性能等。
本專業系統掌握粉體材料科學與工程的基礎理論、基本實驗技能和科學創新的研究方法,能在粉體材料加工製備、粉末冶金、陶瓷材料等領域從事科學研究、技術與產品開發、生產工藝工程設計、質量控制和生產管理等工作的專門人才。
寶石及材料工藝學專業(080410T)
寶石及材料工藝專業是以礦物學、礦床學和巖石學為基礎,並與工藝美學、經濟學、材料學等學科互相滲透發展起來的一個新學科。主要研究寶石的成因、產狀和產地信息、加工工藝、鑑定方法、合成和改善方法、質量評價、珠寶評估和商貿等。
本專業能在寶石及材料工藝學專業領域從事教學、鑑定、質量評價、分級、定價、款式設計、首飾加工、改善、寶石合成及優化、貿易、市場營銷和資產評估等方面工作應用型人才。
焊接技術與工程專業(080411T)
焊接技術與工程專業是一門集材料學、工程力學、自動控制技術為一體的的交叉性學科。焊接技術也叫做「工業裁縫」,是一個技術性較強、知識面相對集中的一個專業。
本專業培養具備材料科學的理論知識,掌握先進的焊接及其自動化技術,能從事焊接工藝設計及設備製造、焊接過程的自動控制、焊接生產管理及質量控制的應用型工程技術人才。
功能材料專業(080412T)
功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學、生化等作用後具有特定功能的材料,國外常將這類材料稱為功能材料、特種材料或精細材料。功能材料根據材料的特性特徵和用途,可以將功能材料定義為:具有優良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物學功能及其相互轉化的功能,被用於非結構目的的高技術材料。如形狀記憶金屬、液晶等。
本專業培養具備功能材料方面的基礎理論、專業知識以及相關工程技術,能夠從事先進功能材料的設計、製備、表徵和應用等方面科學研究及技術開發的高級工程技術人才。
納米材料與技術專業(080413T)
納米技術就是利用納米材料的奇妙性能,製造具有特定功能的零部件和產品的技術。納米材料與技術專業的研究領域包括納米材料製備、納米結構及性能表徵、納米材料加工技術和應用等。
本專業培養具有紮實的材料科學以及與納米材料相關的數學、物理、化學、微電子、計算機應用等方面的基礎知識和技能,能從事納米材料領域科技研究和新技術應用等工作的專業技術人才。
新能源材料與器件專業(080414T)
新能源材料與器件專業是2011年新增專業,學術研究方向的重點是研究與開發新一代高性能綠色能源材料、技術和器件(如通訊、汽車、醫療領域的動力電源),發展「新能源材料」(新型鋰離子電池材料、新型燃料電池材料和新型太陽能電池材料)等。
本專業培養能掌握新能源材料專業基本理論、基本知識和工程技術技能,掌握新能源材料組成、結構、性能的測試技術與分析方法,了解新能源材料科學的發展方向,具備開發新能源材料、研究新工藝、提高和改善材料性能基本能力的新能源材料專門技術人才。
材料設計科學與工程專業(080415T,2015年)
材料設計科學與工程專業是2015年備案新增本科專業,本專業學科主要研究材料的成分、結構,以及材料的設計和加工應用。
本專業培養具備堅實的材料、物理、化學、電子、機械等學科基礎,系統掌握新能源材料、新能源器件設計與製造工藝、測試技術與質量評價、新能源系統與工程等方面的專業基本理論與基本技能,具備開發新能源材料、研究新工藝、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料高級技術人才。
本專業此前為研究生的一個專業方向,主要側重於新材料的設計。
複合材料成型工程專業(080416T,2017年)
複合材料成型工程專業是2017年備案新增本科專業,專業的研究方向主要包括複合材料零件的加工製備及成型、新產品工藝開發、模具設計及加工、及產品質量監控、材料性能測試等方面內容。
本專業培養具備獨立解決複合材料成型加工工藝問題的研究開發能力,特別是在航空航天製造領域,採用智能製造手段進行飛行器複合材料零部件的設計、成型以及複合材料相關產品的製造,並具備協同製造知識、航空產品生產實踐經驗的產品開發、應用研究、運行管理等方面的高級工程技術人才。
智能材料與結構專業(080417T,2019年)
智能材料與結構專業是2019年備案新增本科專業,本專業的主要研究領域是應用於飛行器的材料及其設計、加工、研究。智能材料結構具有自診斷、自修復、減振降噪等能力,可以很好地適應飛行器的特殊要求。目前已經開民研究及應用的材料有形狀記憶材料、智能複合材料、智能蒙皮、自適應機翼等。
本專業培養在智能材料與結構領域能進行科研、開發的高級工程技術人才。
能源動力類專業簡介
能源與動力工程專業(080501)
能源與動力工程專業是在1998年《普通高等學校本科專業目錄》中,將「熱能工程」、「熱能工程與動力機械」、「熱力發動機」、「製冷及低溫工程」、「流體機械與流體工程」、「水利水電動力工程」、「工程熱物理」、「能源工程」和「冷凍與冷藏」等9個專業合併成的專業,2012年修訂的《本科專業目錄》進一步將「熱能與動力工程」、「能源工程及自動化」、「能源動力系統及自動化」和 「能源與資源工程」(部分),合併為「能源與動力工程」專業。
本專業培養具備熱能工程、傳熱學、流體力學、動力機械、動力工程等方面基礎知識,能在國民經濟各部門從事動力機械(如熱力發動機、流體機械、水力機械)和動力工程(如熱電廠工程、水電動力工程、製冷及低溫工程、空調工程)的設計、製造、運行、管理、實驗研究和安裝、開發等方面工作的工程技術人才。
特別提醒:不同學校的專業側重點一般是上述方向其中之一,比如有的學校以製冷及低溫工程為主,有的學校側重於鍋爐,僅僅看專業名稱會吃虧的。
能源與環境系統工程專業(080502T)
能源與環境系統工程專業有以下幾個研究方向(不同學校方向不同):將煤炭、石油、天然氣等一次能源轉化為電力、熱能等二次能源的生產和利用過程;人工環境、空調製冷等領域的科學技術問題;風能、太陽能、生物質能等新能源的開發利用。本專業結合了熱學、力學、材料學、機械製造、環境科學、計算機與自動控制等高新科學技術,是能源、環境與控制等多學科交叉的複合型專業。
本專業培養具備熱工理論和能源與環境系統工程知識,計算機應用開發能力,能在清潔能源開發、電力生產自動化、能源環境控制與保護、製冷與低溫、空調與人工環境等領域從事設計、研究及管理的能源、環境與自動控制三大學科交叉的複合型工程技術人才。
新能源科學與工程專業(080503T)
新能源科學與工程專業是面向新能源產業的新增設專業,具有學科交叉性強、專業跨度大的特點,學科基礎來源於多個理科和工科學科,與物理、化學、材料、機械、電子、信息、軟體、經濟等諸多專業密切相關。
本專業培養具備能源工程、傳熱學、流體力學、動力機械、動力工程等基礎知識,掌握新能源轉換與利用原理、新能源裝置及系統運行技術、風能、太陽能、生物質能等方面的新能源科學領域專業知識,能在國家新能源科學與工程領域開展教學、科研、技術開發、工程應用、經營管理等方面工作的應用型人才。
儲能科學與工程(080504T,2019年)
儲能科學與工程專業是2019年備案新增本科專業,主要研究能量儲存方面的技術與工程問題。儲能技術是「能源革命」的核心技術,具有廣闊的應用和產業前景,是一項跨專業、多學科融合的複雜系統工程。
本專業培養掌握儲能專業基礎理論知識和專業技能以及相關的多學科綜合知識,具有整合思維、工程推理和解決複雜工程問題的能力,具備從事儲能材料、器件與系統的研究、開發、設計、製造和管理的技術能力和工程實踐能力的高級專業人才,以適應未來各種新能源產業領域的需求。