周檀





作為經久不衰的熱門專業,材料類專業兼具專業性和廣博性。材料學子既要注重研究方向的專業性,又要平衡各學科之間的交叉性和綜合性,既要入得了實驗室做研究,又要進得了工廠搞生產。
實際上,許多材料都與我們的日常生活息息相關,這也決定了材料類專業的廣泛就業,上可涉及航空航天、對地導彈,下可涉及汽車生產、手機電線。加上世界經濟的飛速發展和國家政策的扶持,為本世紀材料類專業帶來了新的東風,激勵著一批批材料人才投身到一線生產和科研工作中去。
材料具體可分為基礎材料、戰略材料和前沿新材料。基礎材料主要涉及鋼鐵、石化、冶煉、建筑等第二產業,包括金屬、石油等材料,是材料家族中年紀最老的“大哥”,影響著我們衣食住行的方方面面。戰略材料主要涉及交通運輸、航空航天、醫療科技、智能制造等高新技術產業和第三產業,包括半導體、稀土、新能源材料、生物醫用材料等已經開始規模化應用的新材料,它們的到來將開啟未來的綠色智能生活。前沿新材料則是尚未形成大規模應用的一些新型材料,如石墨烯、碳纖維、3D打印、超導等,它們將是新的經濟增長點,也將是衡量綜合國力的重要因素。
隨著第三次科技革命的到來,戰略和前沿新材料與信息技術、新能源一起,被稱為“現代科技發展的三大支柱”,成為許多國家重點發展的對象。
在國家對新材料產業的高度重視下,材料領域高新技術人才的缺口也將日益擴大。盡管目前由于產業結構升級等原因,許多省市的基礎材料領域人才市場已近乎飽和,薪資水平也不算出眾,但對于戰略材料和前沿新材料領域的畢業生來說,他們的發展前景還是很可觀的。
同時,從各大招聘網站可以看出,科研能力更強、學術水平更高的“材料人”獲得的待遇相對更好。因此,新一代“材料人”要不斷強化專業技能,精進專業知識,以應對時代和行業的檢驗。
材料類專業大數據
材料類專業招生地域性較強
全國材料類專業招生計劃比例均勻,招生人數最多的三大專業是材料科學與工程、高分子材料與工程、材料化學專業。其中材料科學與工程專業招生人數占比為27%,位居榜首。在地域方面,山東省和遼寧省的招生人數名列前茅,遠超全國平均水平,青海省與山西省緊隨其后。這與上述省份的第二產業在GDP中占比較高的實際情況有關。
理工類大學為招生巨頭
自2016年以來,材料類專業招生穩步增長,學科設置更為科學,招生院校也更為精準。其中,具有較為完善配套設備的理工類大學仍是招生巨頭,招生人數占比為59.4%。
專業發展迎合新時代背景
材料處在產業鏈上游,新材料更是名副其實的朝陽產業。從日常生活的吃穿住用行,到高精尖的國防軍工、航空航天、通訊設備等都離不開新材料。新材料是我國七大戰略性新興產業之一,從2005年至今,年均產值復合增長率超過25%,甚至超過了部分發達國家。
一線就業率高
材料專業應屆畢業生就業率平均可達90%以上。“材料人”的主要出路多在各大工業企業的生產性崗位,其中80.56%的畢業生會進入一線崗位。
材料類專業三大就業方向
1.材料生產制備與應用:就業人數占比88.54%,包括新能源、建筑建材工程、集成電路、原材料加工、汽車配件工業等多個方向,從事建筑/建材/工程的畢業生占比最多,為34.37%。
2.學術/科研:占比4.17%。具體分為兩大方向,畢業生既可以選擇進入高校或研究院從事基礎研究,也可以進入各類企業的研發部門從事應用研究。該方向薪資水平相對較高,但要求從業者需具備高學歷和業內影響力。
3.管理類等:主要包括企業原料和產品的供應鏈管理、生產現場管理等。銷售崗位的需求最大,占管理類崗位總需求的60%左右。
薪酬差距與學歷水平掛鉤
在中國薪酬網公布的各大專業應屆畢業生薪資水平Top20榜單中,復合材料與工程專業、高分子材料與工程等材料類專業均榜上有名,其中,高分子材料與工程專業排進了高薪Top10榜單。
但材料類專業的起薪差距較大,對學歷的要求也不盡相同。一般情況下,生產性崗位起薪較低,對學歷要求較少;研發類崗位收入較高,也更看重學歷;管理類崗位的學歷要求和收入水平相對居中。
本科升學率高
數據顯示,全國各大高校專業考研率排行Top5為:臨床醫學、能源動力系統及其自動化、工程力學、中醫學和無機非金屬材料工程專業。材料類專業的高考研率與其研究方向的專業性和精深性密切相關。
(數據來源于優志愿等平臺)
鄭州大學:為中國創造棟梁之“材”
近年來,國家高度重視材料學的發展與建設,“中國制造2025”更是把新材料作為十大重點突破領域之一。2017年,教育部啟動新工科建設,新材料是其中的重要元素之一,這為材料學與其他學科的交叉融合提供了催化劑,也為材料學人才的發展創設了更多空間。
打破國外壟斷
2020年12月17日凌晨,“嫦娥五號”成功完成了月球采樣的任務并返回地球,實現了我國在航天領域的又一偉大成就。
作為匯聚多門學科、多個部門的高精尖工程,航天工業自然也離不開對新材料的應用。以航天員出艙作業時必須穿戴的宇航服頭盔面窗為例,會要求其具有高抗沖擊性、高光譜透過率且能夠承受300℃的溫差。
此前,這項技術為美國和俄羅斯所壟斷,如今國內已經實現零的突破。從“神舟七號”到“神舟十一號”飛船,航天員的宇航服頭盔面窗及相關塑料均由鄭大的團隊研制,各項性能指標皆能滿足航天要求,這為我國航天事業的發展提供了極大動力。
加快國產化進程
目前,中國平板顯示面板產業快速發展,產能已居世界第一,而在平板顯示面板生產過程中需要用到的高性能ITO靶材,至今仍未研發出國產替代材料,特別是國內新型顯示技術所需的高端大尺寸ITO靶材,幾乎全部依賴進口。
經過二十多年的艱苦攻關,制備高性能ITO靶材的關鍵技術難題終于得以解決。這一成果,有賴于何季麟院士領銜的鄭大高純金屬及靶材料研發團隊。
隨著技術難題的攻破,靶材料成功從“中國制造”轉變為“中國創造”。同時,“平板顯示用高性能ITO靶材關鍵技術及工程化”項目也獲得了2020年度國家技術發明二等獎。
通過不斷探索,研發團隊還開發了多種高純稀有金屬,這為用于顯示產業和集成電路的金屬靶材提供了優質原料。
新材料熠熠生輝
2001年,鄭大材料科學與工程學院成立。經過多年來的發展與更新,材料科學與工程專業已成為國家一流本科專業、國家級特色專業和河南省首屆名牌專業,并進入國家世界一流學科建設序列。
學院目前成立了6個研究所(研究中心)、1個教學組織和1個實驗中心,在高分子材料、耐火材料、高硬度材料、石墨烯材料等多個領域均取得了矚目成就,多次獲得國家級獎項。
先進高分子材料研究所開發的“長鏈尼龍工業生產技術”打破了國外的技術壟斷,獲得超過3000萬元的科技成果轉讓費;新型耐火材料研究團隊研發的金屬復合堿性耐火材料先后榮獲2020年度河南省教育廳科技成果一等獎、2020年度河南省科學技術進步二等獎。先進陶瓷及超硬材料團隊歷時近十年,研發出新一代超高精密聚晶立方氮化硼刀具,其技術和產品均達到了國際先進水平……
當然,熠熠生輝的不只是一個又一個矚目的科研成果,還有其背后蘊藏著的深厚教研實力和勇于突破的科研創新精神。
以大國工匠培養優秀人才
每一個新型材料的研發,每一項尖端技術的掌握,都離不開科研工作者數十年如一日的執著堅守與艱苦攻關。
鄭大材料科學與工程學院目前形成了以何季麟、申長雨兩位院士為首的人才隊伍,培養了一大批德能兼備的優秀教師,帶領學生在各個大賽中取得了驕人成績。
在第五屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽中,學院學生榮獲國家級金獎1項,國家級銅獎2項;在“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中,學院學生獲得國家級二等獎1項;在全國金相技能大賽中,學院學生獲得金獎1項、銀獎2項,同時以團體總分第一名的成績捧得大賽流動獎杯……
獎項既是榮譽,也是初心,鄭大一直致力于培養中國的棟梁之“材”,在新能源材料、功能材料與器件及納米復合材料等方面,將會創造出更多的理論和技術創新,為提升河南省乃至全國的新材料設計與制造水平做出新的貢獻。
專業解讀:無處不在的材料類專業
材料科學與工程
本專業以材料學、物理學和化學為基礎,系統教授相關基礎理論知識和實驗技能。專業可以進一步細分為新能源材料、高分子材料等幾大研究方向,學生的日常學習包括材料物理、材料化學、金屬材料等各個方面,既要從宏觀視角探索材料的組成、結構、性能及應用等領域,也要通過廣博的學習來構建關于材料學的精密知識網絡。每一代材料科學與工程專業的學子,都在用實力詮釋著何謂“什么都略懂一點,生活更精彩一些”的道理。
高分子材料與工程
本專業是化學化工專業的衍生,主要研究高分子材料的組成、結構與性能等內容。主要課程有無機化學、有機化學、高分子化學、聚合物加工原理等。本專業可進一步細分為多個研究方向,如研究高聚化合物的化學和物理基本原理、以高分子化合物為原料的新興合成材料的成型加工技術等。研究對象有天然羊毛、蠶絲、纖維素、橡膠、合成塑料、纖維,等等,幾乎都與我們的日常生活有關,就業面較廣。
新能源材料與器件
本專業主要研究能源材料與器件、能源物理化學、能源存儲與轉化原理等內容。隨著科學技術和社會生產力的不斷發展,性能比傳統材料和器件更為優異的新能源材料與器件備受矚目,新PAGE 61能源的轉化、利用和發展也成為了新的經濟增長點。本專業學生可以從事高性能綠色能源材料、技術和器件的開發、發展等方面的工作,如研究和開發通訊、汽車、醫療等領域的動力電源,開發新型鋰電池材料、新型燃料等。
智能材料與結構
本專業是國家基于當前國內智能制造領域對智能材料與結構專業的人才需求而設立的新專業,也是材料類專業家族中年紀最小的“小公舉”,由教育部于2019年批準設立。該專業學生需學習相關理論知識,接受智能材料的組織分析、性能測試、系統集成等基本技能訓練,并掌握智能材料的成分、組織結構、加工工藝等與性能之間的基本規律。簡單來說,就是既要知道智能材料是“怎么來的”,也得知道它們是“怎么沒的”,還得知道它們要“怎么造出來”以及“怎么變得更好”等。
材料設計科學與工程
材料設計,就是根據對象所涉及的空間尺度劃分顯微結構層次、原子分子層次等,并綜合考慮各層次、多尺度的材料安排。本專業主要運用已知理論與信息,預報可能具有預期性能的材料,并提出其制備與合成方案,是材料類專業家族中的“預言家”。主要課程有材料力學性能、材料設計研究前沿、材料制備與裝備工藝等。學生可從事材料科學基礎研究,也可以從事新材料的研究加工、分析測試、組成設計等工作,且行業跨度較大,還可以涉及汽車、紡織、環保等多個領域。
復合材料成型工程
所謂復合材料,就是將兩種不同優勢的材料進行組合,從而發揮出更好的材料性能。本專業涉及材料學、物理學、化學等多個學科,是一門新興的、極具發展潛力的多學科交叉新興專業。核心課程包括材料復合原理、復合材料工藝設備、復合材料工藝學等。該專業畢業生就業面廣泛,既可以進入相關領域的建筑、電力、航空航天、國防軍工等企業從事科研工作,也可以到汽車、輕工、信息通訊等企業從事設計研發、測評維護、營銷管理等工作,還可以進入高等院校和研究院進行科研教學工作。