在美国，材料科学与工程专业通常属于工程学院，旨在培养学生熟练掌握材料的特性和应用，为材料相关行业提供高素质的工程技术人才。
硕士课程通常需要完成30-36个学分，包括必修和选修课程：
其中必修课程包括：材料学导论、材料加工与性能、材料特性、表征和测试、材料设计等。
选修课程可以根据个人兴趣和职业发展方向选择，如：纳米材料、电子材料、生物医用材料等。
01 学科分支
手机屏幕所依赖的玻璃，太阳能发电的核心半导体，足球头盔内的减震塑料，以及自行车车架的坚固金属合金，无一不是材料科学的杰出产物。材料科学家通过精心设计和调控化学反应，创造出前所未有的新材料，并通过测试和优化材料在特定应用中的表现，开发出新的生产方法，从而确保材料的特性与产品的需求精确匹配。这一科学领域涉及众多子领域，它们共同构成了材料科学的广阔天地。
陶瓷与玻璃工程，这一古老的领域，在保持其传统应用的同时，也不断拓展至高科技领域。例如，高强度的大猩猩玻璃，已成为现代触摸屏的标配，为众多技术产品带来革命性的变革。在医疗领域，陶瓷因其出色的耐用性和强度，在关节置换等手术中发挥着关键作用。
聚合物科学，专注于研究塑料和弹性体等轻质且具柔韧性的材料。从日常生活中的饮水瓶到汽车轮胎，再到防护性能卓越的凯夫拉尔背心，聚合物在我们的生活中无处不在。然而，科学家们仍面临着诸多挑战，如开发环保型可降解塑料以及定制化的医疗用塑料。
金属学作为另一重要子领域，历史悠久。从古代的铜器到现代的高强度铁合金，金属在人类文明的发展中扮演着举足轻重的角色。如今，冶金学家们仍在努力研发具有特定性能的新型金属和合金，以满足汽车、计算机、航空和建筑等行业的需求。
电子材料则是制造电子设备的关键所在，涉及导体、绝缘体和半导体的研究。计算机、通信和可再生能源等领域对电子材料专家的需求日益旺盛，尤其是在提高太阳能转换效率方面，仍有巨大的研究空间。
生物材料则关注与生命系统相互作用的材料，如人造心脏瓣膜、隐形眼镜和人造关节等。这些材料需具备特定的生物相容性，以确保与人体协同工作。此外，生物材料领域还涉及人造组织、神经和器官等前沿研究。
3D打印技术作为近年来兴起的领域，以其高效、精准的生产方式受到广泛关注。通过逐层构建物体，3D打印技术能够节省材料和时间，避免浪费。随着源材料的不断丰富和技术的不断进步，3D打印在医疗、航空航天和汽车等领域的应用前景愈发广阔。
光学材料与照明领域则关注于开发具有特定光学性能的材料，如激光晶体和LED等。科学家们通过材料科学手段，制造出具有防弹、防碎、触敏和导电等功能的玻璃和照明设备，为现代生活带来便利。
薄膜沉积技术则是制造集成电路、半导体晶体和纳米材料等高科技产品的重要工艺。通过物理或化学方法将材料沉积成薄膜状，为电子设备的制造提供了关键支持。
材料科学在太空探索领域也发挥着重要作用。航天器和卫星的制造需要能够承受极端环境的材料，如高纯度氧化物制成的超白抗反射涂层、铝和铍制成的耐火结构合金以及铱制成的耐腐蚀部件等。这些材料的研发和应用，为人类的太空探索提供了有力保障。
02 就业前景
现在的材料科学与工程学科是多学科性的，由于材料的应用越来越广泛，并渗透到各行业，许多领域都与材料的制备、性质、应用等密切相关，使得材料成为机械、电子、化工、建筑、能源、生物、冶金、交通运输、信息科技等行业的基础，并与这些相关学科交叉发展。
由此，使得材料工程专业就业十分广泛，可在政府经济管理部门或建设单位、设计单位、建筑施工企业、工程建设监理单位、房地产开发企业、工程咨询公司、国际工程公司、投资与金融等单位从事工程管理等工作，也可在高等学校或科研机构从事相关专业教学或科研工作。
学生毕业后可到高分子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、汽车、家用电器、电子电气、航空航天等企业从事设计、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。
03 申请条件及建议
在申请美国名校的材料科学与工程专业时，传统意义上的材料学方向如金属材料和无机非金属材料仍然占据一席之地。然而，高分子材料因其在业界的迅猛发展，吸引了越来越多的申请者，使得这一领域的竞争变得尤为激烈。同时，电子信息材料作为当前材料科学中的热门方向，特别是半导体等材料的迅猛发展，为申请者提供了广阔的就业前景，但也因此使得申请难度相对较高。
在硬件要求方面，若希望申请美国前100的学校，GPA应达到80，GRE达到300，IBT达到80。若想定位在综合排名前50的学校，则需GPA达到85，GRE达到310，IBT达到90以上。而对于志在申请TOP30甚至TOP10的顶尖学校，GPA需达到85以上，GRE达到315以上，IBT则需达到100以上。这些排名均基于US NEWS给出的美国大学综合排名。然而，仍需注意，部分学校可能会有独特的录取标准。
在软件要求上，专业背景至关重要。材料科学与工程专业的申请者需要展现出扎实的数学、物理学、电子学和计算机科学基础。同时，若在本科阶段有过相关科研项目经历或论文发表，尤其是在国际期刊上发表过论文，将极大提升申请的成功率。
实习与工作经验同样关键。在申请时，如能在材料科学与工程的相关领域内提供实际工作经验的证明，将能够弥补研究背景或经历的不足。值得一提的是，很多顶尖学校的材料学研究生都有在诸如IBM、Intel、波音等知名公司的相关领域实习或工作的经历。
对于申请建议，鉴于材料科学与工程专业的高度实践性，申请者可根据自身职业规划选择合适的项目。若计划从事应用领域的工作，可以考虑申请为期1~2年的工程硕士项目；若志在从事大学教学或材料学研究工作，则材料学博士项目将是更为理想的选择。
04 学位设置
美国的材料科学与工程学位设置较为多样，主要包括硕士学位（MS）和博士学位（PhD）。一些学校还可能设置其他的专业或研究型学位，例如工程硕士学位（MEng）。
MS学位通常是针对那些希望在材料科学与工程领域从事研究或职业工作的人而设置的。它一般为期两年，以授课为主，同时也包含一定的研究成分。完成MS学位后，学生可以选择直接就业，或者继续攻读PhD学位。
PhD学位则更加注重研究，旨在培养具有深厚理论知识和独立研究能力的学者或研究人员。它的学习周期一般更长，可能需要五年甚至更久的时间完成。
MEng学位则更侧重于实践，通常为期一年，主要面向那些希望快速进入职场的学生。
此外，一些学校可能还设有其他类型的学位，如双学位或联合学位，以满足不同学生的需求。
05 学校推荐
1.麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology
麻省理工学院自创立之初便对材料科学与工程领域抱有浓厚的兴趣与重视，其在1865年设立的课程中便融入了地质、采矿和冶金等专业的精髓。
时至今日，该专业已经吸引了200余名研究生深造，这些学子均来自精英群体，享受着学院强大的教学和科研力量的滋养。材料科学与工程系内全职教授阵容强大，共计41人，其中不乏学术界的翘楚，有11位教授是美国科学院院士，16位是美国工程院院士，更有九位教授同时荣膺两院院士的殊荣。
对于国际学生而言，申请麻省理工学院的材料科学与工程系需满足一定的语言要求。
申请者需提交GRE成绩，以及TOEFL或IELTS成绩。其中，TOEFL的iBT成绩最低要求为90分，而IELTS的最低要求为5.5分。值得注意的是，材料科学与工程系对IELTS成绩更为青睐。
2.西北大学Northwestern University
西北大学的材料科学与工程系于20世纪60年代正式创立，这一里程碑事件标志着世界上首个独立研究材料科学的系科的诞生。如今，该系汇聚了29位核心全职教授，并细分为八个研究方向，分别是生物材料、设计与制造、电子材料、金属与陶瓷材料、纳米材料、聚合材料、表面科学以及能源材料。这些方向的研究覆盖了材料科学的多个重要领域，体现了西北大学在材料科学与工程领域的深厚底蕴和广泛影响力。
对于有志于申请西北大学材料科学与工程系的国际学生来说，他们需要提交GRE成绩以及满足一定的英语语言要求。具体来说，TOEFL成绩的iBT部分最低要求为100分，或者提交IELTS成绩且最低要求为7.0分。这些要求确保了申请者具备足够的学术背景和语言能力，以适应西北大学高水平的教学和研究环境。
3.斯坦福大学Stanford University
斯坦福大学的材料科学与工程系规模虽然不大，但实力不容小觑。目前，该系共有全职教授19人，他们在高级材料特性、生物材料、块状晶体生长、计算材料科学、电子材料、磁性材料、能源与环境应用材料、材料机械性能、纳米成型、光学与光子材料、有机聚合材料、形状沉积制造以及薄膜沉积等13个研究方向上深耕细作，成果显著。
对于希望加入斯坦福大学材料科学与工程系的国际学生来说，申请时需要提交GRE成绩，以及满足TOEFL成绩的iBT部分最低要求89分的语言标准。这些要求确保了申请者具备相应的学术基础和语言能力，以适应斯坦福大学的高水平教育和研究环境。
4.加州大学圣芭芭拉分校University of California, Santa Barbara
加州大学圣芭芭拉分校的材料学系以其独特的命名方式独树一帜，是前十名学校中唯一使用“材料学”而非“工程”来命名的系科。该系拥有一支实力强大的全职核心教授团队，共计31人，致力于四大专业方向的研究：电子与光子材料、无机材料、高分子与生物分子材料以及结构材料。
对于国际学生来说，申请加州大学圣芭芭拉分校的材料学系需要准备一系列材料。首先，必须提交GRE成绩以及满足TOEFL成绩的iBT部分最低要求100分或IELTS成绩最低要求7.0分的语言要求。
此外，申请者还需提交完整的申请表格、本科成绩单、毕业证书与学位证书，以及三封推荐信，用以展示个人在学术和研究方面的潜力与成就。个人申请陈述和个人简历也是不可或缺的部分，它们能够帮助招生委员会更全面地了解申请者的背景、兴趣和研究目标。
5.加州大学伯克利分校University of California, Berkeley
加州大学伯克利分校材料科学与工程系汇聚了近30位全职教授，其研究领域广泛而深入，主要包括生物材料、化学与电气化学材料、计算材料、电子、磁性与光学材料以及结构材料等五大方向。
该系的研究生教育形式别具一格，由教授领导的研究小组构成了系内的核心。目前共有25个研究小组，分别针对不同研究方向展开工作。研究生可根据个人兴趣选择参与不同小组，这种灵活的组织形式极大地鼓励了学生在完成系内规定课程的同时，积极参与科研活动，从而锻炼和提升自身的研究能力。
对于国际学生来说，申请加州大学伯克利分校材料科学与工程系需满足一定的条件。首先，必须提交GRE成绩，同时提供TOEFL或IELTS成绩作为语言能力的证明。
其中，TOEFL成绩的iBT部分最低要求为68分，且各部分分数也有明确要求：写作部分最低18分、口语部分最低17分、听力部分最低16分、阅读部分最低17分；而IELTS的最低要求为7.0分。此外，申请者还需提交完整的申请表格、本科成绩单、毕业证书与学位证书，以及三封推荐信，用以展示个人学术背景和潜力。
个人申请陈述和个人简历也是申请过程中不可或缺的部分，它们有助于招生委员会更全面地了解申请者的研究兴趣、目标和背景。
6.康奈尔大学Cornell University
康奈尔大学材料科学与工程系始建于1964年，至今已发展成为拥有26位全职教授和80余名在读研究生的学术重镇。该系致力于四大战略研究领域：能源与环境技术、生物技术与生命科学、纳米技术以及信息与电信技术，并为学生提供工程学硕士、理学硕士和博士等多层次的研究生学位。
对于国际学生来说，申请康奈尔大学材料科学与工程系需要满足一系列要求。首先，必须提交GRE成绩以及符合要求的TOEFL成绩，其中iBT听、说、读、写各项成绩分别不得低于15分、22分、20分、20分。此外，申请者还需准备完整的申请表格、本科成绩单、毕业证书与学位证书，以及三封推荐信，用于展示个人学术背景和能力。
个人申请陈述和个人简历也是不可或缺的申请材料，它们能够帮助招生委员会更好地了解申请者的研究兴趣和职业规划。
