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國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立中山大學 材料與光電科學學系 |
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| 所屬學群 |
工程學群
材料工程學類 |
工程學群
材料工程學類 |
| 學系特色 |
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。 |
本系的前身：「材料科學研究所」創立於民國70年，是台灣第三個材料領域的研究所，畢業系友在各領域都有出色的表現。「材料與光電科學學系」在民國97年由「材料與光電工程學系」與「材料科學研究所」合併，成為國內第一個兼顧材料與光電兩大領域的科系。本系的學生具備紮實的理論基礎，可以在跨領域的科技產業一展所長。 |
| 學科意涵 |
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。 |
材料科學是透過對材料顯微組織(如晶體結構、成分、缺陷的種類等)的解析，理解材料的製程與性質的相互關係。材料包括金屬、陶瓷、高分子、半導體等。光電科學則是以物理、數學、光學與電磁學為基礎，研究產生、控制(或調變)與偵測光波或光子的技術，以及開發對應的電子元件。具體應用包括影像辨識、顯示技術、光通訊等。 |
| 學習方法 |
理論課程修習：學生將修習工程導論、材料熱力學、材料之物理性質、擴散與相變化、量子物理導論、結晶繞射概論……等理論知識。 圖解:本系理論課程簡表 版權:本系系簡介資料 
專題實作：擬定一特定題目（如家庭照護-智慧電子裝置）與同儕進行團隊合作與實作，除了培養學生之研究能力，也增進與他人合作溝通及協調能力。 圖解:本系提供學生專題實作良好之研究設備 版權:本系系簡介資料 
業界實習：鼓勵學生暑期至業界學習實務經驗，將學術理論充分應用於產業，培養獨立進取態度，提升職涯競爭力。 圖解:本系特色-暑期業界實習 版權:本系系簡介資料 |
講授:授課教師以板書或/及投影片方式講解授課內容。 
口頭報告與分組討論: 針對特定議題，修課同學需要分組討論，訓練邏輯分析與團隊溝通的能力。討論結果亦需上台進行口頭報告，訓練同學口語表達能力，以及對視聽媒體的應用。 
實驗與專題研究: 透過實作驗證課堂講授的內容，在精心設計的主題導引之下，探索新材料的性質、或是新材料的製備方式。 |
| 高中階段可以準備的學習方法或方向 |
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。 |
請參閱以上學習方法。 |
| 與相關科系之異同 |
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。 |
本系提供完整的材料與光電科學基礎訓練，強調理論與實驗並重。 |
| 生涯發展容易誤解之處 |
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。 |
本系畢業生的出路不僅是進入各種科技產業擔任產品研發、製造或品管工程師，由於具備跨領域的訓練，也可以從事科技產品的行銷、技術服務，或是進入政府或法人機構從事產業調查與規劃的工作，以及進一步從事創業投資的相關工作。 |
| 學習方法容易誤解之處 |
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。 |
本系必修及專業課程分為『晶體與高分子材料』和『光電科學』兩大區塊，完成基礎必修課程之後，學生可以依照興趣，選擇主要領域的專業選修課程，但是也需要選修一定比例的次要領域課程，以確保學生具備完整的材料與光電科學訓練。同時透過實驗課程與專題研究，加強實作經驗，以及透過產學合作與企業參訪拓展學生的視野。 |
| 補充提醒與說明 |
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。 |
本系學生升上大三之後，可加入各教授的實驗室進行專題研究，訓練獨立研究的能力。此外，本校亦有五年學碩方案，表現優秀的同學可在五年內完成碩士學位。為了提升教學與研究品質，本系建構多個核心共用實驗室，提供精密分析與量測設備做為學生專題研究之用，大學部同學可以透過操作訓練取得使用資格，擁有充裕的儀器使用時間，培養獨立研究的能力。因此本系大學部畢業生，無論在升學或就業方面均有傑出的表現。 |
| 學系聯絡方式 |
電話：03-5718530 信箱：mse@my.nthu.edu.tw |
電話：(07)5252000 分機4051 信箱：moesaa@mail.nsysu.edu.tw |
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國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立中山大學 材料與光電科學學系 |
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| 核心課程地圖 |
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| 專業選修課程 |
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| 特色課程 |
材料科學與工程讓學生了解材料科技所涵蓋的領域及基本知識，以及和未來四年課程與其他跨領域工程的連結、各種材料的實際的應用、正面臨的問題及挑戰與所需突破及創新之處。 圖解:授課講義內容 版權:本系葉安洲教授提供 
材料熱力學上學期先介紹熱力學三大定律及各種熱力學函數並討論單相氣體及凝態系統之熱力學性質，下學期則討論理想與真實溶液之性質，雙元相圖與自由能之關係，化學反應之平衡觀念。 圖解:授課講義內容 版權:本系陳翰儀老師提供 
晶體缺陷本課程講述材料結構與缺陷相關知識，涵蓋材料結構、材料缺陷以及缺陷消除等內容。課程目標在建立材料結構與缺陷相關知識，分析並解決材料結構與缺陷相關問題，建立材料科學重要基礎知識。 圖解:授課講義內容 版權:本系張守一老師提供 
擴散與相變化本課程包含材料科學的擴散及變化，主題涵蓋擴散、穩態理論、暫態理論、Fick第一定律及第二定律、可變擴散率、移動邊界、異構系統、原子機制、Kirkendall效應、up-hill擴散等。相變理論包含：成核、發展、離相分解。 圖解:授課講義封面 版權:本系簡朝和老師提供 
量子物理導論量子理論的入門課程，主要以物理現象介紹為主，數學為輔，讓同學了解量子的概念，並對相關的物理現象，做概念性的介紹。 圖解:授課講義內容 版權:本系賴志煌老師提供 |
材料顯微分析技術材料顯微分析技術是材料科學非常有代表性的課程，該課程主要是建立在於材料科學所學的概要與基礎，並利用高分辨電子顯微鏡來觀察與分析材料內部的組織結構，是一門學以致用的課程。材料顯微技術的研究發展史可追朔到20世紀初期，相關的學術研究成果也於獲得1986年諾貝爾獎物理獎的肯定。 版權:國立中山大學材料與光電科學學系 陳智彥教授提供 
科學模擬計算導論本課程介紹以Python語法，利用物理方程式模擬材料的性質。學生需要撰寫程式，執行模擬計算，將模擬的結果繪圖，以視覺化的方式呈現數值分析的結果。並將介紹機器學習、大數據分析等議題。 版權:國立中山大學材料與光電科學學系 呂德教授提供 
材料的光電特性這門課程主要是讓學生了解光電物理、材料科學、半導體元件及相關科技產業現況。它包含以下相關知識: 晶體學、晶體生長、近代物理、半導體物理、材料的光電性質與溫度關係、發光二極體及雷射二極體、光學及雷射材料、材料的吸收與放光、P-N junction、霍爾效應、III-V族化合物半導體及壓電材料。 圖解:圖片是雷射及量子儲存所需的光學晶體。 版權:國立中山大學材料與光電科學學系 周明奇教授提供 |
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國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立中山大學 材料與光電科學學系 |
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| 適合從事工作 |
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| 系友生涯 |
圖解:國立中興大學薛富盛校長 版權:國立中興大學薛富盛校長
薛富盛國立清華大學材料工程系學士（1981），美國康乃爾大學材料科學與工程碩士(1988)博士(1990)，前中興大學校長、現任環境部部長、材料科學與工程學系特聘教授。 研究專長為電子顯微鏡、奈米技術、顯示器材料、薄膜技術、燃料電池等。曾榮獲英國國際工程與科技學會會士、英國材料與礦冶學會會士、澳洲能源學會會士。自1990至2015間發表數篇論文以及多項專利。薛富盛也歷任許多材料相關領域的職務，包括：中國工程師學會台中分會理事長、經濟部「核四安檢專家監督小組」委員、中華工程教育學會(IEET) 認證委員、團主席等二十多項專業職務 
圖解:閎康科技公司謝詠芬董事長 版權:閎康科技公司謝詠芬董事長
謝詠芬國立清華大學材料系學士(1981)、碩士(1983)、博士(1987)，並於美國貝爾實驗室完成博士後研究。現職閎康科技董事長 2009年榮獲清華大學頒發榮譽校友，20年來致力於半導體、光電產業等材料分析與故障分析，發表超過50篇論文及55個專利。於2002年創立閎康科技股份有限公司，持續不斷提供高科技業不可或缺之材料分析、故障分析、及可靠度驗證相關服務，將其豐富的知識與經驗提供給客戶，對於產業的成長有莫大貢獻。 
圖解:台積電余振華副總經理 版權:台積電余振華副總經理
余振華國立清華大學物理系學士（1977），國立清華大學材料所碩士（1979），美國喬治亞理工學院材料所博士。 曾任台積電資深處長，現職台積電副總經理。 秉持「技術要自己做才有根」的理念，勇敢打破框架，找更好方法，做出興趣；深入學習、廣泛瞭解，洞察問題所在，以優異的創新與卓越的執行力，最短時間內，創造最大效果。清華傑出校友及百人會成員，回饋母校 成為清華典範。2017年榮獲「總統科學獎」應用科學領域獎項得主，實至名歸。 
圖解:創意電子陳超乾總經理 版權:創意電子陳超乾總經理
陳超乾國立清華大學材料科學工程學系學士（1982），美國史坦福大學(Stanford University)材料科學博士（1992 ）。 曾任台積電處長，現職創意電子股份有限公司總經理。 引領創意電子公司在IP、智慧財產甚至封裝，提供客製化需求，目標成為客製化IC成為全球的領導者，表現相當亮眼。傑出校友及百人會成員，回饋母校 成為清華典範。 
圖解:國立清華大學簡朝和特聘教授 版權:國立清華大學簡朝和特聘教授
簡朝和國立清華大學材料科學工程學系學士(1979)、碩士(1981)，美國麻省理工學院(MIT)材料科學工程博士。現職清華大學材料系特聘教授，於1998年創立璟德電子工業股份有限公司。 璟德電子為台灣第一家利用LTCC（低溫共燒陶瓷技術）研發與製造無線通訊元件與模組的公司，產品主要應用於智慧手機、筆記型電腦、無線通訊產品等，LTCC市占率已躋身全球第3，營收屢創新高。於獲利同時，不忘捐款回饋母系、母校。雖是位成功的創業家，最熱愛的還是教學與研究，其教學熱忱與認真付出，深受學生肯定。 |
薛銀陞國立中山大學 材料科學研究所碩士 (1983) 1988年進入中國鋼鐵公司擔任副研究員，鑽研矽晶圓製造技術。1995年加入中鋼與美商 MEMC合資成立的中德電子材料公司，擔任製造技術部經理，在1996年成功產出國內第一根8吋矽單晶棒，並完成加工製程開發。2012年開始擔任中德公司總經理迄今。薛博士曾當選第三十五屆十大傑出青年，中山大學88學年度傑出校友，以及第36屆國家傑出經理獎。 
陳三元國立中山大學 材料科學研究所 碩士(1984) 傑出校友，工業技術研究院工業材料研究所研究員、國立交通大學材料科學與工程學系所特聘教授。以材料工程背景研發生物醫學專利技術，其「磁性抗癌藥物載體」與「奈米載體包覆平台」可突破傳統抗癌藥物治療困境，對癌症治療有重要貢獻，已榮獲國家生技醫療產業新創獎與有庠科技獎等多項重大獎項。 
何榮銘國立中山大學材料科學研究所 碩士(1988) 傑出校友，以卓越研究成果屢次榮獲科技部、吳大猷先生研究獎，並獲美國高分子科學著名學府艾克隆大學傑出校友獎，多次受邀國際研討會擔任專題講者及獲選國際學術期刊封面故事。 
王 英 郎國立中山大學材料科學研究所碩士(1990) 傑出校友，現任台積電副總經理。第四十一屆十大傑出青年，五次獲國家發明獎，亦是台積電最年輕的副總經理、技術處長、廠長。其專利低溫製程技術是保護台灣半導體產業不受中國侵權的重要關鍵，產值達數千億元。 
劉全璞國立中山大學材料科學研究所碩士 (1990) 成大材料系特聘教授。獲得2014年與2018年科技部傑出研究獎獎人。 「有些決定是人生中重要的轉折，選擇中山，就是影響我一生的重大關鍵。」 「那時就我所知要想觀察原子，電子顯微鏡是唯一的工具…唯獨中山大學的碩士生可以親自操作電子顯微鏡…研究所是師徒制，須得有個好老師指導，而當時這個領域最完整的師資與設備就在中山。」 |
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國立清華大學 材料科學工程學系甲組 |
國立中山大學 材料與光電科學學系 |
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多元能力 |
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
專注力：投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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%
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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。
15%
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。
15%
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。
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%
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%
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%
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。
10%
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。
10%
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。
10%
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性格特質 |
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%
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%
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%
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%
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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。
20%
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。
20%
合作互助：總是願意優先關照、包容他人的需求，在不同意見中尋求最大的合作可能，優先尋求團體的共同價值，信任團體成員的指引。
20%
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。
20%
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。
20%
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