材料科学与工程（中外合作办学）

一、专业情况

1. 专业相关行业信息及未来发展前景

面向新一轮科技革命与产业变革，以及在“双碳”战略、制造强国、人工智能等国家重大战略深入实施的背景下，我国对材料领域高层次人才的需求呈现爆发式增长，人才知识结构也正从传统“成分-工艺-性能”研究，向“智能化、绿色化、极端化”方向深刻变革。随着航空航天、生物医用、新能源、半导体、军工、交通等战略领域对先进材料的依赖度不断提升，从业人员不仅需要掌握材料科学基础理论，还需具备物理、化学、机械、电子信息、计算科学等跨学科知识和解决复杂工程问题的综合能力。同时，新材料是支撑人类文明进步的基石，其研发与应用同样面临全球性挑战，需要各国科研人员协同攻关，这要求材料科学与工程专业必须培养具有全球视野、跨文化交流能力和国际竞争力的卓越工程人才。

材料科学与工程专业是现代工业技术的核心基础专业，涉及材料的设计、制备、结构、性能及应用，是一个多学科交叉、理论与实践紧密结合的工科专业。其主要特征是理工结合、多学科交叉、宏微观结合。该专业培养具备材料科学与工程领域宽广的基础理论知识和专门知识，受过材料设计、制备、加工、分析、表征方面的系统训练，具有解决新材料研发及工程应用中复杂问题能力的高级工程技术人才。

目前，航空航天、半导体与集成电路、新能源汽车、生物医疗、可再生能源、国防军工以及政府相关质检部门，对材料科学与工程复合型卓越工程人才有着极为迫切的需求。以陕西省为例，作为我国重要的航空航天和装备制造基地，省内制造业每年对“本科及以上材料类人才”的需求总量约为 6000–12000人/年。其中，本科层次人才需求约为4500-900人/年，硕士/博士层次人才需求约为1500-3000人/年。全国范围内，材料科学与工程学科研究生招生规模持续扩大，浙江大学、上海交通大学、北京航空航天大学等材料A类学科每年硕士生招生人数合计超过300人，若计入推免生则规模更为庞大，充分反映了该领域对高层次创新人才的旺盛需求。

2. 学院该专业历史和整体实力

西安交通大学材料科学与工程专业历史底蕴深厚，是我国材料领域的顶尖力量。其前身为1952年成立的机械制造系金属材料及热处理实验室，是我国最早设立的材料科学与工程专业之一。本专业是国家级一流本科专业建设点，依托西安交通大学材料科学与工程A类学科（全国前10%），在国内外权威排名中表现卓越：US News全球第16位、软科全球第15位、QS全球第96位。拥有金属材料强度全国重点实验室、国家级材料科学与工程实验教学示范中心等顶尖科教平台。经过数十年发展，形成了以中国科学院院士、中国工程院院士为引领，以国家级领军人才为骨干的高水平师资队伍。学科始终秉持“基础厚、要求严、重实践、求创新”的育人传统，面向国家重大需求和国际科技前沿，在先进金属材料、陶瓷材料、高分子材料、纳米功能材料、材料基因工程等领域取得了丰硕成果，培养了大批活跃在国内外学术界和产业界的领军人才。

意大利米兰理工大学是我校战略合作伙伴，两校自2009年起已签署20余份合作协议，涵盖校际合作（包括中外合作办学项目）、学生联合培养、师生交流等领域。米兰理工大学的材料科学与工程学科在欧洲享有盛誉，在功能材料、材料表征、绿色材料设计等方面具有国际领先优势。本次中外合作办学项目，是西安交大A类学科与米兰理工优势学科的强强联合，将深度融合西安交大在金属材料、强度科学方面的深厚积淀与米兰理工在功能材料、材料物理化学、绿色材料设计方面的先进理念，共同构建面向未来的国际化材料科学与工程人才培养体系。

3. 学制、学位授予：

学制：4年

授予学位：西安交通大学工学学士学位

米兰理工大学材料工程与纳米技术学士学位

（La Laurea in Ingegneria dei Materiali e delle Nanotecnologie）

二、师资队伍

学院师资由中意双方共同选派，邀请国内外杰出学者成立学术委员会。西安交大依托材料科学与工程、机械工程、化学、物理等优势学科，聘请校内外优秀学者及工程专家担任学院教师；意大利米兰理工大学负责派遣其在材料物理、材料化学、材料表征及可持续材料设计等领域的资深教授及博士助教团队，讲授三分之一以上的核心课程。

本专业依托西安交通大学材料科学与工程学院雄厚师资，现有专任教师及科研人员中，拥有中国科学院院士、中国工程院院士、欧洲科学院院士及韩国国家工程院院士等4位院士，国家级领军人才17位，国家级青年人才35位，国家自然科学基金委创新团队2个、教育部创新团队3个，以及全国首批黄大年式教师团队。教师队伍中，国家级人才占比38.8%，具有海外经历的教师占比超过80%，45岁以下青年教师占比82.5%。两校共同组建的高水平教学与科研团队，将全面保障国际化人才培养质量。

三、培养目标和培养特色

实现“双碳”目标与建设科技强国，新材料是关键基础与重要先导。面向国家在新能源、新一代信息技术、高端装备制造等战略性新兴产业对先进材料的重大需求，材料科学与工程专业将充分发挥西安交大在结构材料、强度科学领域的传统优势，以及米兰理工在功能材料、绿色材料设计及多尺度表征方面的领先特长，通过强强联合、交叉融合，着力解决我国在关键材料领域“卡脖子”问题中的基础科学与工程问题。项目旨在培养具有家国情怀、全球视野、创新精神，系统掌握材料科学与工程基础理论、专业知识和国际前沿技术，能够从事新材料、新工艺、新技术的研发、设计、生产和管理工作的国际化卓越工程人才。

该项目的主要特点是中西优势学科深度融合，理论与设计结合，制备与表征并重，性能与应用贯通，材料与信息、能源、生物等多学科交叉。学生主要接受材料科学基础、材料热力学与动力学、材料物理与化学、材料制备与加工、材料表征方法、计算材料学、可持续材料设计等方面的系统训练，使之具备解决新材料研发与应用中，从成分设计、工艺优化、组织结构调控到使役行为评价这一完整链条中的复杂工程问题的能力。

专业坚持“基于服役环境的材料设计”、“强调案例教学”、“解决复杂工程问题”的先进教育理念。通过中外教师联合授课、企业真实课题进课堂等综合性训练，注重智能手段的开放与应用，引入材料领域垂直大模型及虚拟实验室等数字化教学工具，培养学生运用人工智能手段解决材料研发效率问题的能力。

建设目标是，在“一带一路”倡议引领下，全面促进材料学科与计算科学、人工智能、环境科学等领域的深度交叉，在开放合作的国际化交流平台中实现优势互补，为解决全球共性材料科学问题、服务国家战略发展提供新的人才支撑。

四、培养计划和核心课程

培养方案主要围绕复合型国际化卓越材料工程人才培养目标，结合西安交大在金属材料、强度科学领域的深厚积淀与米兰理工在功能材料、绿色材料设计及多尺度表征方面的国际领先优势，设置学科交叉、融合前沿、与时俱进的培养方案。课程体系贯通材料“成分-组织-工艺-性能-服役”全链条，融合物理、化学、计算科学、人工智能等多学科知识，培养学生系统解决复杂材料工程问题的能力。

结合双方教师团队优势，建立高水平专业师资队伍。通过高标准实验内容设计和实验室规划建设，彰显实践育人的质量和水平。项目注重基于服役环境的材料设计，引入垂直大模型、虚拟实验室等智能教学手段，强化案例教学与项目驱动，培养学生运用前沿技术解决新材料研发效率问题的能力。

通过引入产业资源和研究需求，提升课程育人与实践育人水平，加强产教融合。依托金属材料强度全国重点实验室等国家级平台及与中国航发、宝武集团、宁德时代、隆基绿能、比亚迪等行业领军企业的深度合作，将企业真实课题引入课堂，实现人才培养与产业需求的紧密对接，为国家新材料战略和“双碳”目标输送具有国际竞争力的卓越工程人才。

五、培养平台

培养平台包括3个全国重点实验室：

1.金属材料强度全国重点实验室：始建于1963年，是我国材料领域最早的国家重点实验室之一。实验室围绕金属材料的形变相变与强韧化、高性能涂层设计制备与服役行为、功能结构一体化材料的多尺度结构调控、材料微纳结构的多场演变与原位表征四项重点任务，开展材料强韧化的应用基础研究，已形成以孙军院士领衔的国际影响力显著创新团队。

2.金属多孔材料全国重点实验室：由西北有色金属研究院、西安交通大学、西北工业大学三方共建，2024年12月完成重组并获批。实验室定位于应用基础研究，重点聚焦双碳战略、关键重大装备、生命健康等重大需求，以高性能金属多孔材料创制理论与技术为核心。

3.金属成形技术与重型装备全国重点实验室：依托中国重型机械研究院股份公司建设，西安交通大学为共建单位。实验室聚焦金属成形技术领域的前沿科学问题与关键技术，西安交通大学已有多项开放课题获批立项。

此外，拥有2个国家级国际合作/引智平台：

材料的形变与相变学科创新引智基地（“111计划”）：由孙军教授担任项目负责人，是教育部和国家外国专家局联合批准的“高等学校学科创新引智计划”项目，致力于引进国际一流学者，开展材料形变与相变领域的前沿合作研究。

微纳制造与测试技术国际合作联合实验室：由西安交通大学联合伯明翰大学、新南威尔士大学共建，依托2个国家重点实验室、3个教育部重点实验室、3个111引智基地广泛开展校际合作。实验室坚持国际化引领，已与国外联合培养学生140余名，培养外国留学研究生40余名，大力引进海外高层次人才。

同时，依托中国西部科技创新港，与中国航发、宝武集团、宁德时代、隆基绿能、比亚迪（西安基地年产量超100万辆）等行业领军企业共建了多个校企联合研究中心及产教融合实践基地。通过多学科交叉课程学习、中外合作科研训练、企业真实课题进课堂等综合性训练，为学生提供“基础实验、专业实训、科研实践、产业实习”四位一体的全链条优质教学平台。

六、专业Q&A

Q：材料科学与工程是研究什么的？

材料科学与工程是研究材料的成分、组织结构、制备加工工艺与材料性能及使役行为之间相互关系的科学，涉及物理、化学、数学、力学、计算科学等多个学科。它既包括探索材料本质的基础科学问题，也涵盖研发新材料、新工艺的工程技术问题，是连接基础科学与工程应用的桥梁。同时，材料学为人工智能、航空航天、新能源汽车、高端装备等国民经济支柱行业提供材料支撑，是工程科技的基础学科，也是前沿学科。

Q：材料科学与工程需要什么样的学生（特质、素质能力）？我适合这个专业么？

我们欢迎对物质世界充满好奇，具备较强的数理和化学基础、乐于动手实验、善于逻辑分析，并希望亲手创造新材料、解决实际问题的学生。如果你对航空航天、新能源汽车、芯片制造、生物医疗、绿色能源等领域背后的材料奥秘感兴趣，这个专业将非常适合你。

Q：材料科学与工程专业的核心课程是什么？

核心课程包括中方承担的《相图与凝固》《扩散与形变》《材料表征方法》等，以及意方主讲的《聚合物材料工程基础》《可植入生物材料》《材料选用——标准和方法学》《计算材料学导论-分子模拟》《储能材料工程》《材料科学进展》等特色课程。

Q：材料科学与工程专业的培养特点是什么？

主要特点是“理工结合、中西融合、交叉创新、智能驱动”。项目坚持西安交大“起点高、基础厚、要求严、重实践”的育人传统，同时引入米兰理工在功能材料与绿色设计方面的创新理念。项目注重基于服役环境的材料设计，强调案例教学，培养学生解决复杂工程问题的能力，并积极引入垂直大模型、虚拟实验室等智能手段，培养面向未来的新材料研发能力。

Q：材料科学与工程专业毕业的学生都去哪里就业？

就业领域极其广阔，属于“国之重器”与“高精尖缺”的核心领域。毕业生可进入：

战略新兴产业：半导体与集成电路（如中芯国际、华为海思）、新能源（如宁德时代、比亚迪、隆基绿能）、航空航天（如商飞、西飞）

传统制造业升级：汽车制造、钢铁冶金、石油化工等大型国企研发中心

科研与教育机构：国内外顶尖大学、研究所

国家机关：海关、质检、市场监管等部门

同样，扎实的基础和全面的素质也使得毕业生能在金融、咨询、知识产权等专业服务领域发挥优势。

Q：西交米兰学院的材料科学与工程专业和原学校材料学院的材料专业、及其他985高校的区别是什么？优势是什么？

主要区别在于“新工科 + 国际化 + 强交叉 + 智能化”。本项目依托西安交大A类学科（US News全球第24、软科全球第16）与米兰理工欧洲优势学科，实现真正意义上的强强联合。优势在于：

1）双校学位，毕业可获得中意双方学位；

2）国际课程，三分之一以上核心课程由米兰理工教授讲授；

3）智能驱动，融入垂直大模型、虚拟实验室等先进教学手段；

4）全球视野，专注于解决全球性的能源、环境、健康等挑战中的材料问题。

Q：我通过学习这个专业，能得到什么成长和锻炼？

你将获得系统而深入的材料科学知识体系，掌握前沿材料研发与表征技能，培养解决“从0到1”原创性材料和“从1到100”工程化应用问题的能力。同时，你的国际视野、跨文化沟通能力、批判性思维和家国情怀将得到全面提升。

Q：学习这个专业最困难的地方在哪里？最吸引人的又是什么？

困难在于知识跨度大、理论抽象、实验要求高（需要耐心和严谨）、语言要求高（核心课程英文教学）。最吸引人的是亲手创造新物质的成就感—你研发的耐高温合金可能用于航天发动机，你设计的纳米催化剂或许能高效将二氧化碳转化为燃料，你制备的生物材料可能用于拯救生命。这种“创造未来”的体验是独一无二的。

Q：材料科学与工程专业有没有国际合作项目或者国际交流的机会？

非常多。本项目本身就是最大的国际交流平台。学生将享受两校师资与网络资源，有机会参加米兰理工的暑期学校、毕业设计（论文）联合指导。国际交流是本项目的核心特色与突出优势。

Q：社会上材料科学与工程专业所学发展前景如何？我可以在哪些领域施展所学、人尽其用呢？

前景极为广阔，是国家“十四五”规划和2035远景目标中明确的“关键核心技术领域”。你可以在新材料研发、半导体、新能源、生物医疗、航空航天、国防军工等核心领域施展才华，成为国家急需的拔尖创新人才。

Q：我校材料科学与工程专业有哪些知名教授呢？在我的大学生活中他们扮演怎样的角色？

本专业拥有以孙军院士、李鹤林院士、马恩院士、Suck Joo Na院士为代表的众多知名教授。他们是学术引路人，为你点亮科学探索之路；是实践指导者，带你进入国家重点实验室解决真问题；是成长陪伴者，在学业规划、科研入门、职业发展上提供细致指导。许多教授会亲自为本科生授课并担任学业导师。

Q：如何看待传统材料行业（如钢铁、有色）与新兴材料领域（半导体、新能源、生物材料）的机遇？我们作为学生又能如何顺应时代发展？

传统材料行业正通过数字化、智能化实现转型升级，对高端研发人才需求巨大。新兴领域则创造了全新的技术和市场蓝海。两者并非替代关系，而是协同发展。作为学生，应扎实掌握核心基础知识，主动拥抱交叉学科（如学习Python、计算模拟、运用大模型工具），密切关注国家战略与产业前沿，将个人发展融入科技强国和民族复兴的伟大事业中。