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國立臺灣大學
材料科學與工程學系
國立臺灣大學
物理學系
所屬學群 工程學群
材料工程學類
數理化學群
物理學類
所在校區

校本部

10617臺北市大安區羅斯福路四段1號

校本部

10617臺北市大安區羅斯福路四段1號

學系特色

材料系之核心知識為以下問題之解答:
1. 各種材料之物理結構為何?如何形成?與材料性質之關係為何?
2. 各種材料之化學結構為何?如何形成?與材料性質之關係為何?
3. 如何應用1與2的知識,設計並製備符合各種應用需求的材料?
為提供上列之全面訓練,本系具備五大材料類別之專業師資:金屬、陶瓷、高分子、電子材料、與材料製程。本系學生為材料領域最尖端之專業人才,遍布各大產業。

本系著重個別輔導,加強師生關係,研究成績斐然。因我國高科技產業蓬勃發展,校友遍及光電,半導體…等產業。畢業生可選擇國內外就學,升學管道暢通。本系擁有極優師資、完善設備,並著重理論與實驗物理之相互支援與配合,講究前瞻性的整體規劃,充分掌握國內外之發展趨勢,研究成果倍受國際肯定,系友表現也受學界與產業界所倚重。

學科意涵

材料科學與工程不僅是一門工程學科,同時也著重材料基礎性質的科學知識。
為了使學生具備學系特色中所列材料核心問題之解答能力,本系提供下列訓練進程:
1. 基礎物理、化學、數學;
2. 各類型材料物理結構之分析、計算、製備、性質;
3. 各類型材料化學結構之分析、計算、製備、性質;
4. 統整實做:利用材料核心知識,解決實際問題。

物理學是研究時間,空間,物質間交互作用的基本性質與原理的ㄧ門學科。物理學的理論可以是非常抽象的,如宇宙緣起於大霹靂然後就ㄧ直膨脹。但物理學的應用卻是非常廣泛的,如物理學對固態物質性質的研究成果奠定了半導體及近代科技產業發展的基礎。物理學的研究不但滿足了我們的好奇心也奠定了近代科技文明的基礎。

學習方法
高中階段可以準備的學習方法或方向

1. 基礎科學能力紮根:廣泛修習數學、物理、化學、生物、語文等基礎科學,並盡量修習加深加廣課程。
2. 材料領域熟悉度培養:固定吸收材料領域之科普新知,可透過固定閱讀科技主題之報章雜誌,隨時留意學界與業界的相關動態,以增加自己對材料、以及其應用的sense。
3. 語文能力訓練:溝通能力為材料專業人才所不可或缺之要件,因此應養成固定訓練語文能力的習慣,例如定期撰寫文章、演講、簡報、與人對談、辯論等。

1.練習以口語或文字,整理、歸納各種論點,表達個人觀點,並與他人進行溝通與討論。
2.嘗試問題式探究,培養邏輯思考創意能力,增加創意、發揮想像力。

與相關科系之異同

材料系:透過調整材料物理結構、化學結構、與材料製程,找出符合需求的材料。
化工系:學會大量生產各種化學品(包括各種材料的能力)。
化學系:學習化學知識:合成、化學結構分析、化學反應原理、化學特性原理等。
物理系:學習物理知識:理論物理、實驗物理、天文、量子等。
醫工系:學習輔助醫療的各種技術
光電系:學習物理中的光與電學、並學習將此等知識應用於科技的能力。

物理系以傳授物質、能量的基本性質為主,對大自然多一分理解為目標。藉由對物質之基礎性質的瞭解,進而開啟嶄新的跨領域研究。
電機系以實作和實作相關知識為主,電機系常以現有技術之突破和創新為目標,以科技產業工作導向為主。
材料系以傳授物質特質相關知識為主,稍少深入了解為何物質有此表現,多為利用物質此特質,進而開發新材料。

生涯發展容易誤解之處

1:材料人是做黑手工作?答:材料人從材料物理結構、化學結構、材料製程的知識,設計符合各種應用的材料,手腦並用,是否黑手?2:讀材料系CP值不高?答:材料人薪資不但與電資相當,且學習過程中,可廣泛學習物理、化學、數學等基礎與相關知識,鮮少"知其然而不知其所以然"的傳統工程訓練,讀來樂趣十足,充滿挑戰性

學物理如武俠小說中描述的是在練內功,而其他工程學科學則是在學招式。由於數理能力極為優異,不僅相近領域如電機、材料常見物理人蹤跡,電腦相關領域、大氣海洋,甚至財經也有很多物理系的系友從事相關工作。故就讀物理系不僅畢業後出路多元化,且對生涯發展而言是一極佳選擇。

學習方法容易誤解之處

材料系與化工系、化學系、醫工系、光電系等差不多?絕對不是,請參考附件說明。
念材料系一定要出國深造,才有好出路?絕對不是,請參見傑出系友介紹。
下載詳細資料

在學習內容上,高中生常會對物理系有許多錯誤的想像,如:
1.物理學有很多高深莫測的理論,不切實際。
2.數學不好,不適合讀物理系。
但事實上「物理」是一門樸實的學問;而「數學」亦非物理的全部,「數學」只是給予「物理」一個精確的語言來定量地敘述其定律罷了。(詳細說明,請見附檔)

下載詳細資料

補充提醒與說明

詳情洽 http://www.mse.ntu.edu.tw/
若想要對材料科學與工程學系有更進一步的了解,建議學生或家長積極參加大學博覽會來了解各系所之特色與職涯規劃,課程相關規劃可以參考本系網站,或致電本系了解。

無補充說明

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材料科學與工程學系
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物理學系
核心課程地圖
  • 不分年級必修
    • 金屬材料學
    • 陶瓷材料學
    • 高分子材料學
    • 電子材料學
  • 大一必修
    • 材料科學導論
    • 程式設計
  • 大二必修
    • 物理冶金
    • 材料熱力學
    • 材料力學
    • 工程數學
  • 大三必修
    • 材料科學與工程實驗
    • 繞射原理
    • 學士專題研究
  • 大四必修
    • 學士論文
  • 大一必修
    • 微積分甲
    • 普通物理學甲
    • 普通物理學實驗
    • 普通化學甲/普通生物學甲
    • 普通化學實驗/普通生物學實驗
    • 應用數學一
  • 大二必修
    • 應用數學二
    • 應用數學三
    • 力學
    • 電磁學
    • 力學習題演練
    • 電磁學習題演練
  • 大三必修
    • 基礎物理實驗
    • 近代物理實驗
    • 量子物理
    • 熱物理
專業選修課程
  • 以金屬材料之角度理解材料科學
    • 金屬材料特論、相平衡與相圖、材料破壞學、材料機械性能、金屬熱處理、粉末冶金、焊接冶金學、金屬凝固學
  • 以陶瓷材料之角度理解材料科學
    • 陶瓷複合材料、智慧陶瓷、物理陶瓷、陶瓷熱製程
  • 以光電特性之角度理解材料科學
    • 半導體元件物理、磁性材料、光電材料、電子構裝、半導體製程
  • 以高分子材料之角度理解材料科學
    • 高分子物理、高分子性質、高分子物理化學、高分子合成、精準高分子合成、軟性電子材料與元件
  • 以重要應用之角度理解材料科學
    • 能源材料、奈米材料科學、生醫高分子材料、生醫工程、奈米電子學、薄膜材料科學
  • 材料分析能力訓練
    • 晶體結構學、表面分析、顯微結構與缺陷、離子與探針分析技術、電子顯微鏡學、電子顯微鏡理論與實務、散射原理與應用、表面電子光譜學
  • 材料相關之深化基礎科學訓練
    • 材料動力學、相變態學、材料電化學、量子化學材料、固態物理、第一原理計算材料科學、工程統計學
  • 統整實做訓練
    • 大學部專題研究、學士論文
  • 天文物理領域
    • 天文物理學是研究浩瀚的宇宙之起源、發展與未來。了解時間及空間的交織、宇宙暴脹理論、星系演化與恆星形成、及研究多重宇宙之可能。並根據愛因斯坦的廣義相對論,了解時空彎曲及重力波的現象。藉由學理,來探討時空旅行有可能成真嗎?為什麼無法超越光速等?例如以下課程:跨越時空談宇宙、廣義相對論、宇宙物理學。
  • 高能物理領域
    • 這個世界的物質是由一些「基本粒子」所組成:費米子及玻色子。宇宙中一切物理現象的規則,原則上可以化約成描述基本粒子的物理定律,一般被稱作「粒子物理」。然而,需要探測更小尺度範圍內的現象,反而需要更大的能量。因此,我們需要建造更大的粒子對撞機或加速器來研究更基本的物理定律,也被稱作「高能物理」。
  • 固態物理領域
    • 研究對象是週期性排列的原子組成的固體。了解固體材料的物理性質,包含了量子力學、晶體結構、電動力學、統計物理中的理論。藉由薛丁格方程式來描述固體物質的電子態,在此條件下稱為布洛赫波波函數。進而發展出固體的能帶及了解半導體物理,奠定了奈米科技的製程的基礎。此外,了解量子效應,來探討量子電腦的可能性。
  • 軟物質物理領域
    • 隸屬於凝聚體物理學,研究對象是對很小的外力(像是溫度、電場、磁場、化學反應等)有很大的相對變化。因軟物質以「分子集合體」狀態存在,而非以鍵結方式連結,故有很大的空間自由度做應用。如:液晶、泡沫、顆粒物質及仿生材料等。此外,軟、硬物質的混成材料已在奈米尺度進入融合階段,成為現代智慧型材料研發重點
  • 光學物理領域
    • 光是什麼?既是粒子也是波。了解具有獨特的波粒二象性,光學物理探討光與物質之間的交互作用及光學儀器之製作。除了可見光、紅外線及紫外線之外,亦探討X射線、微波、電磁輻射及無線電波等之物理現象。因此,其應用範圍甚廣,包含目前的各類光電顯示科技、奈米液晶材料、雷射、光通訊、望遠鏡等等。
  • 生物物理領域
    • 結合生物學及物理學,來了解生物的物理特性。亦整合生理學、生物化學、奈米技術、生物工程、細胞生物學、系統生物學、醫學領域等,研究重要生物醫學問題之技術發展,不僅研究活體生物系統中基礎生物物理現象,最終應用於臨床診斷與治療。因此被認為是生物學和物理學間的橋樑。
特色課程
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材料科學與工程學系
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物理學系
適合從事工作
  • 半導體工程師

    從事半導體工程之問題研究、設計及技術指導、測試、改良等工作。


  • 光電工程研發主管

    負責計劃、指揮及協調有關光電、顯像、照明產品技術等領域之研究發展或設計活動,及專案開發研究等管理工作。


  • 材料研發人員

    從事材料、元件之研發、實驗、分析、改善與應用工作。


  • 其他工程研發主管

    負責其他工程相關專案之計劃、指揮之研究發展活動,並進行部門日常管理。


  • 應用科學研究員

    從事應用科學領域的研究工作。


  • 半導體工程師

    從事半導體工程之問題研究、設計及技術指導、測試、改良等工作。


  • 軟體設計工程師

    從事設計、撰寫、測試各種軟體程式,並協助測試、修改、維護與保管程式之工作。


  • 教授/副教授/助理教授

    凡具有大專院校教授、副教授、助理教授的身分,從事大專院校教學、研究與推廣的工作。


系友生涯
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材料科學與工程學系
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物理學系

多元能力

空間定向:能覺察環境、物體與自己的相對位置,辨別出方向、維度,想像物體在移動或重新排列後的外觀。
10% Complete
10%
邏輯推理:能捕捉事物運作的規律或關聯性,歸納或是推演不同事物的差異或因果關係,並得到特定理解。
10% Complete
10%
數理科學:能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題,依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
10% Complete
10%
記憶詮釋:能識別、儲存、喚起多項資訊、數字、知識內容,且能以多種方式組合這些訊息間的差異與關聯。
10% Complete
10%
快速知覺與總結:能從散落的資訊中,快速分辨與覺察具有意義的訊息,且能歸納出要點、關聯、架構等概念。
5% Complete
5%
語文理解與表達:能透過語文理解他人想法形成特定概念,且能說明特定想法或因果關係。
5% Complete
5%
敏銳創造:能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異,且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋,呈現新穎之處。
5% Complete
5%
專注力:投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
5% Complete
5%
手工操作:能依據物體變化(如移動速度),快速地調整出肢體反應,或以運用手部與手指進行精細動作。
5% Complete
5%
批判思考:運用不同觀點對問題進行理性分析,對問題的解決方法或結論,評估出優缺點、支持、反對的意見。
5% Complete
5%
主動學習:積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響,並依據各環節選擇適合的學習行為。
5% Complete
5%
自省促進:收集、評估自己或他人的表現,提出可改善及調整的方法或採取行動。
5% Complete
5%
問題解決:分析並預判問題的成因與後果,設想出合適的解決方法及使用的工具。
5% Complete
5%
運作分析:分析特定需求並規劃合適的運作流程,運用技術調整、組裝、設定設備,讓設備及系統正常運作。
5% Complete
5%
機械操作:能監控設備或系統,按程序運行、排除故障,且能進行修繕、更換零件,檢測產製成果的品質。
5% Complete
5%
系統運作:評估與分析系統的運作方式、效能,考慮運作成本與效益,制定系統運作可改善或調整的方式。
5% Complete
5%
數理科學:能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題,依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
25% Complete
25%
語文理解與表達:能透過語文理解他人想法形成特定概念,且能說明特定想法或因果關係。
20% Complete
20%
敏銳創造:能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異,且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋,呈現新穎之處。
20% Complete
20%
邏輯推理:能捕捉事物運作的規律或關聯性,歸納或是推演不同事物的差異或因果關係,並得到特定理解。
20% Complete
20%
主動學習:積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響,並依據各環節選擇適合的學習行為。
10% Complete
10%
自省促進:收集、評估自己或他人的表現,提出可改善及調整的方法或採取行動。
5% Complete
5%

性格特質

自信肯定:總是相信自己能達成目標,會肯定自身的優勢、長處,面對挫敗能較好的調整情緒。
35% Complete
35%
堅毅負責:常常長時間專注投入於特定事物,排除干擾訊息,會對所承諾的事物,會負起責任目標、執行到底,享受追求成就。
35% Complete
35%
變通開創:常常對多種事物,表達熱情興趣,對於既有事物,進行拆解、重組,給予新的理解與觀點,並且喜愛創造出令人意想不到的新事物。
15% Complete
15%
開朗活潑:總是正向樂觀的看待事物的發展,即使事件發展不如預期,也能保持接納、能看見正向價值,常常表現自在、不膽怯。
15% Complete
15%
探究冒險:常常樂於探索未知事物、能夠容忍陌生情境,樂於把困難視為一種挑戰,在探索、挑戰未知中偏好看見自己的成長。
40% Complete
40%
堅毅負責:常常長時間專注投入於特定事物,排除干擾訊息,會對所承諾的事物,會負起責任目標、執行到底,享受追求成就。
35% Complete
35%
親和接納:總是願意關懷他人情緒與感受,樂於接納與照顧他人困擾與情緒,表現和藹友善、易於親近。
25% Complete
25%


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