北京大學材料科學與工程系專業(yè)特色

綜述

材料科學與工程系教員擁有物理、化學、生命科學、醫(yī)學、能源、信息科學等多學科背景，希望能夠通過教育方案改革，突破性的研究以及頻繁的信息交流，將科學與工程相結(jié)合，以期對人類社會的進步做出貢獻。材料科學與工程系通過化學、物理、力學和材料科學等不同領(lǐng)域的跨學科研究，已在有機高分子及其復(fù)合材料、微納米材料器件、能源材料和生物醫(yī)用材料等方面形成了自己的特色和優(yōu)勢：

有機高分子及其復(fù)合材料

有機高分子及其復(fù)合材料具有諸多應(yīng)用于高端工程領(lǐng)域極富吸引力的性能。有機高分子及其復(fù)合材料研究側(cè)重以下方面：1）高聚物的合成與特性分析；2）復(fù)合材料的設(shè)計、制造和特性研究；3）液晶材料與藍相液晶顯示材料；4）反射型彩色電子紙材料；5）用于液晶顯示器的光增亮膜和廣視角膜；6）記憶性光反射透過膜；7）光透過率溫度可控薄膜；8）基于碟形液晶材料的有機發(fā)光二極管、太陽能電池和碳化纖維；9）高分子輻射交聯(lián)與裂解。

納米材料與微納器件

納米材料與微納器件由于其微納米級別的尺寸而擁有大尺度材料所不能比擬的物理、電學、磁學、光學和化學性能。納米材料與微納器件研究側(cè)重于以下方面：

1）微型馬達、傳感器及其他微納器件；

2）石墨烯納米電子學；

3）可用于存儲單元的碳納米管；

4）功能納米材料、磁性和磁電材料；

5）納米多孔材料。

新能源材料與器件

隨著人們生活水平的提高，能源消耗也日益激增，能源危機迫使人類研發(fā)新型能源材料和設(shè)備。新能源材料與器件研究側(cè)重于以下方面：

1）儲能材料（儲氫、水合物、相態(tài)變化材料等）；

2）能量轉(zhuǎn)換材料（鋰離子電池材料、燃料電池催化劑、光電、熱電、壓電材料等）；

3）新能源器件（電池，燃料電池，太陽能電池，發(fā)光二極管等）。

生物醫(yī)學材料與器械

生物醫(yī)學材料與器械以其在醫(yī)學、生物學、生命科學等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而迅速發(fā)展。生物材料是一種可以單獨實現(xiàn)或作為復(fù)雜系統(tǒng)的組分來實現(xiàn)其對生命系統(tǒng)各組分之間的交互作用的控制材料，可以廣泛用于人和動物的治療診斷。

生物醫(yī)學材料與器械研究側(cè)重于以下方面：

1）新型生物醫(yī)用金屬材料；

2）下一代核磁共振造影劑；

3）多峰分子探針；

4）針對于癌細胞和其他醫(yī)學研究的微流體器件；

5）人工晶狀體；

6）基于藥物傳輸系統(tǒng)的水凝膠。

材料系現(xiàn)有教授及特聘研究員15人，工程師2人。教員中有6位“教育部新世紀優(yōu)秀人才”獲得者（白樹林、鄭玉峰、侯仰龍、曹安源、黃巖誼、鄒如強），有5位“國家杰出青年基金”獲得者（楊槐、曹安源、侯仰龍、占肖衛(wèi)、鄭玉峰），3位北京大學終身教授（孫強、董蜀湘、侯仰龍），3位“全國百篇優(yōu)秀博士論文”獲得者（曹安源、黃巖誼、張艷鋒），4位“優(yōu)秀青年科學基金”獲得者（鄒如強、黃巖誼、張艷鋒、于海峰）。

材料科學與工程系原名先進材料與納米技術(shù)系，成立于2005年6月。創(chuàng)系主任王中林教授是中國科學院外籍院士和歐洲科學院院士，佐治亞理工學院終身校董事講席教授，Hightower終身講席教授，工學院杰出講席教授和國家納米中心納米結(jié)構(gòu)表征中心主任。前任系主任楊槐教授為“國家杰出青年基金”獲得者?，F(xiàn)任系主任曹安源教授為“國家杰出青年基金”獲得者。

材料系以材料科學與工程技術(shù)相結(jié)合，注重與物理、化學、生命科學、醫(yī)學、能源、信息等學科的學術(shù)交叉，致力于培養(yǎng)材料領(lǐng)域杰出青年，擁有1個本科專業(yè)“材料科學與工程”，1個碩士專業(yè)“先進材料與力學”以及1個博士專業(yè)“先進材料與力學”。為開創(chuàng)具有北大特色的材料科學與工程發(fā)展方向和國際化的人才培養(yǎng)模式，材料系已于2010年成功獲得國務(wù)院學位委員會批準，與美國佐治亞理工學院開展聯(lián)合博士培養(yǎng)項目。同時，材料系注重與國外一流大學的合作和學術(shù)交流以及知名企業(yè)的技術(shù)合作，目前已經(jīng)與斯坦福大學等數(shù)十所世界著名大學和研究機構(gòu)、波音、施耐德電氣、斯倫貝謝、天美（日立）科技有限公司等建立了長期的國際合作。

綜述

材料科學與工程系本科教育的重點在于提供工程科學基礎(chǔ)方面廣泛的教育，讓學生獲得良好的工程實踐能力、獨立思考能力、創(chuàng)新能力、溝通和表達能力以及終身學習和獲取知識的技能。我們對理論分析能力和實驗?zāi)芰Χ急容^重視，學生獲得廣博知識的同時能掌握多項技能，從而為成為一名工程師、商人或?qū)W者而立志成就自己的人生目標。與此同時，我們也希望學生能擁有良好的世界觀和價值觀、優(yōu)良的品德和健康的體魄，為人類社會的進步貢獻力量?？偠灾?，本科教育旨在幫助學生發(fā)揮特長實現(xiàn)理想。

材料科學與工程專業(yè)學士

材料科學與工程專業(yè)學士學位要求學生具有數(shù)學、物理、化學、力學、材料科學基礎(chǔ)知識、先進材料和納米技術(shù)等廣博的知識基礎(chǔ)。材料科學與工程系四大重點研究領(lǐng)域都有相應(yīng)的課程安排，這樣便于學生掌握某一個或某幾個方向的相關(guān)知識。學生需要在四年內(nèi)完成畢業(yè)所需要的學分和專業(yè)必修課程的學習。第一年為基礎(chǔ)課程學習，工學院所有學生研修相同的基礎(chǔ)課程。從第二年起，學生根據(jù)自己的興趣愛好來選修相關(guān)課程。第四學年時，他們還可選修頂點設(shè)計課程，通過這門課程學以致用，與同學、甚至來自國外大學的優(yōu)秀同齡人共同協(xié)作去完成一些知名企業(yè)的實際項目。

綜述

材料科學與工程系為研究生提供大量的參與科技前沿研究以及與國外知名大學的教授和優(yōu)秀學生合作的機會?？傊?，研究生教育就是要拓寬學生的研究和行業(yè)界限，使他們能夠成為工程領(lǐng)域的帶頭人、優(yōu)秀的研究人員抑或是其所屬領(lǐng)域的創(chuàng)新者。

力學（先進材料與力學）博士

力學（先進材料與力學）博士學位學制五年，學生必須完成相關(guān)課程的學習和符合畢業(yè)要求的博士論文。作為學生畢業(yè)重要衡量標準的論文，是在本系老師指導下完成的具有原創(chuàng)性的高水平論文。

北京大學——佐治亞理工學院聯(lián)合博士培養(yǎng)

在全球化背景下，聯(lián)合博士培養(yǎng)項目為中美優(yōu)秀學生的合作交流提供了難得的機遇。北京大學工學院材料科學與工程系的學生和佐治亞理工學院材料科學與工程學院的學生均可在所在學校申請參加博士聯(lián)合培養(yǎng)項目。參加博士聯(lián)合培養(yǎng)項目的學生有兩名導師——來自母校的導師和來自合作院校的導師，學生的大部分課程和科研工作在母校完成。但是，學生至少花費一年的時間在對方院校進行課程學習和相關(guān)科學研究，且所有課程均以英語教授，博士畢業(yè)論文需要同時滿足這兩所學校的要求。

(以2011、2010年為準)

2011年

侯仰龍教授，2011年國家杰出青年科學基金

黃富強教授，2011年國家杰出青年科學基金

白樹林教授，2011年天美-Hitachi獎教金

黃巖誼教授，2011年霍英東教育基金

侯仰龍教授，2011年霍英東教育基金

2010年

侯仰龍教授，2010年材料科學（含納米技術(shù)）領(lǐng)域第二屆“青年科學之星新人獎”

張楊飛老師，2010年獲第七屆功能材料及其應(yīng)用學術(shù)會議優(yōu)秀論文獎

（1）楊槐等，“一種對膽甾相液晶所存儲信息的擦除或?qū)懭敕椒ā?，專利號：ZL200510086631.0

（2）楊槐等，“一種反射式圓偏振光偏振片的制備方法”，專利號：ZL 200510086722.4

（3）楊槐等，“智能化光屏蔽薄膜材料的制備方法”，專利號：ZL200510086997.8

（4）楊槐等，“一種聚合物分散液晶薄膜的制備方法”，專利號：ZL200510130736.1

（5）楊槐等，“一種含氟液晶性化合物”，專利號：ZL200610011858.3

（6）楊槐等，“一種高分子分散液晶薄膜材料的制備方法”，專利號：ZL200710062975.7

（7）楊槐等，“一種雙向溫控光學開關(guān)材料”，專利號：ZL200710177915.X

（8）楊槐等，“一種反射帶寬可控的液晶薄膜材料的制備方法”，專利號：ZL200710175925.X

（9）楊槐等，“一種具有寬波反射的高分子穩(wěn)定液晶薄膜材料的制備方法”，專利號：ZL200810222703.3

（10）楊槐等，“一種智能化屏蔽入射光的薄膜材料的制備方法”，專利號：ZL200810222315.5

（11）楊槐等，“可反射圓偏振光及非偏振光的液晶薄膜材料的制備方法”，專利號：ZL200810222702.9

（12）Kenji Uchino, Shuxiang Dong, and Michael T. Strauss, “PIEZOELECTRIC MOTOR AND METHOD OF EXCITING AN ULTRASONIC TRAVELING WAVE TO DRIVE THE MOTOR”,US Patent 7,095,160;

（13）Dwight Vihland, Shu-Xiang Dong, JieFang Li, “Magnetoelectric magnetic sensor with longitudinally biased magnetostrictive layer”, US Patent 7,023,206;

（14）Dwight Vihland, Shuxiang Dong, JieFang Li, “Method and apparatus for high voltage gain using a magnetostrictive-piezoelectric composite”, US Patent 7,256,532.

（15）Viehland, Dwight, Dong, Shuxiang, Li, Jie-fang, Zhai, Junyi, Method and Apparatus for High-Permeability Magnetostrictive/Piezo-Fiber Laminates Having Colossal, Near-Ideal Magnetoelectricity, US Patent 7771846.

（16）發(fā)明人: 董蜀湘，郭明森，“一種微型壓電單晶直線電機”，中國發(fā)明專利201010199085.2.

在這些平臺的支撐下，材料系在學科和專業(yè)建設(shè)等方面取得了豐碩成果。目前，材料系現(xiàn)開設(shè)有材料成型與控制工程、材料科學與工程兩個本科專業(yè)和模具設(shè)計與制造一個?？茖I(yè)，目前在校生1000多人。

在全國高等學校中，絕大多數(shù)綜合性大學和理工類院校都將材料學科作為自己的重點學科來發(fā)展，通過整合學科優(yōu)勢，先后設(shè)立了材料學院。目前全國擁有材料科學與工程一級學科博士點的高校已達40多所。據(jù)統(tǒng)計，全國高等工科院校絕大部分均設(shè)置有高分子專業(yè)，每年的畢業(yè)生大約有數(shù)萬人，其中不乏清華、復(fù)旦、浙江大學、四川大學等名校。輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所在行業(yè)中具有中心地位，我系所的“國家塑料制品質(zhì)量檢測中心”、“全國塑料制品標準化中心”以及與ISO組織和國際知名實驗室（如美國NSF、瑞典Bodycote、比利時Becetel）的聯(lián)系和合作在全國同類專業(yè)可謂得天獨厚，為教學和科研的上規(guī)模上檔次奠定了基礎(chǔ)。近年來學校加大了對學科建設(shè)的投入力度，本專業(yè)的實驗室建設(shè)也得到了較大的發(fā)展，各類加工和測試儀器的不斷補充和更新?lián)Q代，實驗室在全國高校同類專業(yè)中處于前列，這必將為本學科的進一步發(fā)展創(chuàng)造更加有利條件。

材料系是教育部“21世紀人才培養(yǎng)模式”實踐研究的試點單位，從一九九七年起就加大了實踐教學的比重，在全國同類院校同類專業(yè)中，實踐教學門類最多、內(nèi)容最豐富，曾榮獲教育部教育教學改革一等獎。系風、所風、教風和學風處于良好狀態(tài)，近年來，本科畢業(yè)生就業(yè)率基本穩(wěn)定在90%左右，考取碩士研究生的比例一直保持在20%以上。