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國立清華大學
化學系
國立清華大學
材料科學工程學系甲組
所屬學群 數理化學群
化學學類
工程學群
材料工程學類
學系特色

清大化學系課程強調建立堅實的化學基礎,讓學生能夠深入研究原子、分子、反應機制等化學基本概念。也鼓勵學生能夠跳脫框架,挑戰自我,拓展其他領域知識。科學進展日新月異,相信以化學為基礎的跨領域思維,最能夠激發學生在科學上的創新。
本系擁有極具活力且不同專業背景的教師團隊,將學術經驗注入教學中,讓每堂課都變成一場知識盛宴。並有機會參與國際級研究,挑戰最尖端的科學難題,為未來科技貢獻一己之力。

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本系是國內第一個成立的材料科學工程系所,畢業生人數不僅執國內之牛耳,系友表現出色,在產官學研各界,更居領導地位。本系有極優良之師資,並設有科技部貴重儀器中心,擁有最完善的材料分析、鑑定及量測設備。研究成果,不僅於國內居領先地位,在國際上亦備受肯定。高科技產業蓬勃發展後,本系培育之人才更是供不應求。

學科意涵

化學是一門基礎自然科學,它深入研究物質的性質、組成、結構,以及變化的規律。我們的學科定義可分為四大學門,每個都是一扇通往知識深淵的門戶,分別是「有機化學」、「無機化學」、「分析化學」和「物理化學」。這四個大門齊聚,構成了一個龐大而精密的化學體系,學生可以在不同的領域中展開自己的探險之旅。


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材料科學工程學系係培育在工業、科技及經濟發展各領域所需之先進能源、高效能光電、微電子、奈米、高性能、仿生生醫等材料之研究開發與應用人才,並兼具材料設計、製程、分析與檢測之專業知識,開發新型材料與關鍵技術。

學習方法
高中階段可以準備的學習方法或方向

1.提前建立科學基礎:理解基本概念和原理將為後續的大學學習打下堅實基礎。
2.參與實驗和專題:參與科學實驗或專題有助於培養實驗技能和觀察力。
3.文獻搜尋和閱讀能力:學習使用圖書館館藏目錄、學術期刊、資料庫等進行文獻搜尋。透過閱讀科普文章或學術文獻,提前培養對科學的理解和閱讀技巧。
4.思考能力:積極參與解題和探究型學習,培養批判性思考和解決問題的能力。這對於大學科學課程中的理論與實驗結合進行科學探究至關重要。
5.參與科學競賽和活動:參與相關活動不僅提供學習機會,還可以展示個人的科學興趣和才華。
6.表達能力: 參與科學展覽或演講比賽,發展清晰的口頭表達和展示能力。這對於各種成果展示至關重要。
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材料屬於工程領域學群,不僅著重深厚的基礎背景知識,同時也強調如何將理論計算實際應用到實作中。因此在學習基礎知識過程中應逐漸培養發現問題並思考如何解釋問題的能力,並透過專題實作來進一步思考如何解決問題,以此培養對於材料特性的敏銳度以及觀察力。另外材料人為國際半導體企業不可或缺的人才,為了培養離開校園與國際接軌的能力,除了透過英文授課學習外也要主動學習。

與相關科系之異同

化學系:強調以化學原理和控制方法為基礎,致力於新產品創造和合成。成果廣泛應用於傳統和高科技產業,在研發和創新有優勢,推動藥品、化妝品、新材料等產業技術升級。
化工系:利用多學科基礎原理,設計和管理工業產品的製程,在化工、石化、能源等相關行業有優勢。
材料系:研究材料結構、性質、製備及不同環境下的應用。專注開發新型材料,改進材料性能,包括電子元件、航空材料、醫療器械等高科技產業的研發和應用。

在理學院裡,研究與教學的重點在於對自然現象的理解,工學院重點在於對自然現象的應用,材料系是兩者兼具。材料系著重於固態材料的特性研究、物質科學與工程應用,並探討材料微結構-製程-性質的關聯性。材料研究上的突破常常產生技術的革命,突顯出材料研究的重要,如商用電子元件、生醫、金屬與合金、陶瓷與高分子等。

生涯發展容易誤解之處

有些人誤以為化學系的畢業生僅能在教育領域發展,事實上化學系畢業生有廣泛的職業選擇,可進入科技產業、生技領域、政府機構等各行各業。本系畢業生依任職性質可分六大類:科技產業(30%)、化學製造業(12%)、生技產業(6%)、教育學術單位(43%)、政府公職(8%)及其它(1%)。畢業生皆正活躍在各行各業
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材料系易聯想到材料五金行,認為畢業即從事五金材料相關行業別,其實不然。材料系畢業生出路主要分三大類:學術界-培育莘莘學子。產業界-從事傳統、電子、航太、運動器材、新能源、醫藥、生技、化學檢驗產業等,都迫切需要材料領域的人才。研發界-解決人類所面臨的挑戰與的問題,需仰賴材料研發人員的努力與付出。

學習方法容易誤解之處

化學是一門極為重要的基礎科學,有跨足其他領域的廣泛應用空間。清華大學化學系積極培植訓練對基礎化學、生化科技及先進材料有興趣及潛力的學生。課程學習除給予學生堅實的化學學科基礎,更鼓勵學生發展對於在化學實驗操作、觀察測量、思維想像、數理邏輯、學習應用、語文表達以及人際合作等科學領域中充分發揮潛力。

一般認知,以為材料的學習範疇多以習得材料元素、材料萃煉……等知識為主,然而,「材料為工業之母」,本系之專業培訓函蓋先進能源、高效能光電、微電子、奈米、高性能、仿生生醫六大領域,而時下最夯的AI人工智慧、自駕車……等亦為本系新亮點,材料科學學習內容與日常生活息息相關,在新興科技領域扮演關鍵角色。

補充提醒與說明

1.目標在於對基礎化學、生化科技及先進化學材料有興趣及潛力之學生,加以培植訓練,成為科技人才。
2.本系已與香港科技大學合作雙聯學士學位。
3. 本系高中生專區:https://chem.site.nthu.edu.tw/p/404-1328-148694.php
4. IOH-清大化學系:https://youtu.be/1RpkkwBijOQ?si=g6wGgLkQ-xxzFyNV

為強化學生業界暨國際競爭力,本系設有業界導師制度及領袖材子計畫,由業界豐富經驗系友擔任導師並輔導學生;領袖材子計畫包含提供獎學金與生涯規劃輔導,分為學術研究、創業、逐夢等組。本系與UC Berkeley、UCLA等世界頂尖大學簽訂共同培育學生計畫,提供學生出國交流機會與獎學金;另本系與瑞典林雪平大學合作,提供大學部學生取得該校碩士學位機會。

學系聯絡方式

電話:03-5713887

信箱:chem@my.nthu.edu.tw

電話:03-5718530

信箱:mse@my.nthu.edu.tw

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化學系
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材料科學工程學系甲組
核心課程地圖
  • 大一必修
    • 普通化學及實驗
    • 普通物理及實驗
    • 微積分
  • 大二必修
    • 有機化學及實驗
    • 物理化學及實驗
    • 應用數學
  • 大三必修
    • 分析化學及實驗
    • 無機化學
    • 物理化學實驗二
  • 大四必修
    • 書報討論
  • 不分年級必修
    • 金屬材料
    • 電子材料
    • 陶瓷材料
    • 高分子材料
    • 生醫材料
  • 大一必修
    • 普通化學一、二
    • 普通化學實驗一、二
    • 普通物理一、二
    • 普通物理一、二
    • 微積分一、二
    • 材料科學與工程一、二
    • 工程導論
  • 大二必修
    • 工程導論
    • 材料熱力學一、二
    • 結晶繞射概論
    • 晶體缺陷
  • 大三必修
    • 材料實驗一、二
    • 機械性質
    • 材料之物理性質
    • 擴散與相變化
    • 材料科技論壇
專業選修課程
  • 有機化學
    • 有機化學三、有機反應機構、有機合成、物理有機化學、有機光譜學
  • 無機化學
    • 生物無機化學、金屬有機化學、有機金屬化學
  • 物理化學
    • 物理化學三、分子光化學、統計熱力學、量子化學、化學洞裡學、物理化學研究技術、生物物理化學
  • 分析化學
    • 質譜分析、微量分析、生醫分析、電分析化學、綠色化學
  • 材料化學
    • 材料化學導論、材料化學分析技術、固態化學、X光繞射及晶體結構分析、奈米材料化學、膠體化學、觸媒化學、材料化學特論
  • 生物化學
    • 生物化學導論、高等生物化學、生物分子核磁共振、生物無機化學、生醫分析、化學生物、蛋白質結構與化學、生物物理化學、生物有機化學
  • 金屬材料
    • 物理冶金、製造工程學一、製造工程學二、鋼鐵與其他合金製程與應用特論
  • 高分子材料
    • OLED導論、高分子電子學、有機光電半導體物理、高分子製程
  • 薄膜科學
    • 薄膜工程、薄膜工程實驗、薄膜物理與製程技術
  • 陶瓷材料
    • 陶瓷材料在儲能元件上的應用、陶瓷製程
  • 生醫材料
    • 仿生材料導論、組織工程與再生醫學
  • 半導體材料
    • 固態電子元件、先進半導體技術、光伏元件與技術、光電材料、半導體材料與元件檢測、半導體製程、 當代半導體材料與元件特論
  • 材料分析
    • 材料分析、電子顯微鏡微分析、掃描式電子顯微鏡技術與分析
  • 生命科學
    • 生命科學與工程
  • 磁性材料
    • 自旋電子材料與元件、磁性薄膜:製程分析與模擬
  • 能源材料
    • 能源材料
  • 材料專題
    • 材料科學專題一、材料科學專題二
  • 材料基礎科學
    • 材料力學、固態熱力學、材料動力學、電子顯微鏡學、X光繞射結晶學、應用電磁學、電化學原理與應用、電漿製程、掃描探針顯微鏡及其應用
  • 其他應用
    • 專家系統應用簡介、業界導師講座、工程倫理、創新創業與營運管理實務
特色課程
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材料科學工程學系甲組
適合從事工作
  • 產品研發工程師

    依據市場產品需求,進行產品的初始設計,並負責新產品製程的導入,並進行製程的檢測,以使新產品能夠穩定生產且符合相關標準之工作。


  • 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。


  • 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。


  • 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。


  • 產品研發工程師

    依據市場產品需求,進行產品的初始設計,並負責新產品製程的導入,並進行製程的檢測,以使新產品能夠穩定生產且符合相關標準之工作。


系友生涯
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化學系
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材料科學工程學系甲組

多元能力

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。
40% Complete
40%
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%
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%
社會覺察與合作:覺察並理解他人的感受或想法,並調整自己的做法,配合他人來完成任務。
10% Complete
10%
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。
10% Complete
10%
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。
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%
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%
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。
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。
5% Complete
5%
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。
5% Complete
5%
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%
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。
5% Complete
5%
同時多工:能同時接收多個訊息,切換心力在不同的訊息組合。
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%
社會覺察與合作:覺察並理解他人的感受或想法,並調整自己的做法,配合他人來完成任務。
5% Complete
5%
說服協商:提出觀點與他人商議或說服他人同意,以積極的態度引導他人,達成共識、目標,或解決困難。
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%
程式設計:了解程式語法以及邏輯架構,撰寫、修改程式,開發並設計系統。
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%
資源管理:分配及運用可支配的資源,調配人力、物力、資源運作的合理性、平衡性,發揮預期效益。
5% Complete
5%

性格特質

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。
25% Complete
25%
深思力行:常常追求事物的條理秩序,審慎確認事物的彼此關係,行事仔細考量後果。
25% Complete
25%
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。
25% Complete
25%
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。
25% Complete
25%
主動積極:常常主動提出特定見解,樂於付出活力與熱情投入特定問題、活動,引領他人的行動。
25% Complete
25%
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。
25% Complete
25%
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。
25% Complete
25%
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。
25% Complete
25%


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