材料系的教育核心理念為，在大學四年學習材料科學與工程的基礎理論知識，新興科技發展的整合知識，具有全球化與前瞻性的視野以及領導管理、團隊合作的精神。
課程安排上，大一以普物、普化加強高中二類組已接觸的基礎理化，工程學程所重視的實際操作則是普物、普化實驗，在課程進度的安排上，結合理論以及實驗將課堂上習得的知識在實驗中實踐。而接近材料知識的基礎課程為材料科學與工程，也是材料人俗稱的材導(材料科學導論)，帶領我們進入材料的世界。而在二年級以後，可以開始選修自己較有興趣的課程，在大一材導課程中，會介紹到五大類的材料：金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、生醫材料、以及電子材料，從基礎課程中來尋找自己比較有興趣的領域，在高階的課程中詳加鑽研。
材料系學習的三大元素為：微結構、製程以及材料性質。這三者彼此互相影響且環環相扣，透過不同的製程來改變材料的微結構，也因為不同的微結構而造就了不同的材料特性。材料系所學的專業知識就包含在這三者之集合，稱之為材料三角。
基礎課程：普物(實驗)、普化(實驗)、材料科學導論
材料種類(製程)課程：金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、生醫材料、電子材料
材料性質課程：擴散與相變化、材料之物理性質、機械性質
材料微結構課程：結晶繞射概論、物理冶金。
材料系畢業之後的出路其實非常廣泛。大部分為進入產業界，通訊、半導體、太陽能、電子業等，這些產業都有需要材料工程科學的需求，也有材料分析公司，專職於提供上述產業分析以及解決方案。由於材料科學所學以及應用領域相當廣泛，且除了基礎課程外，主要的核心理論以及應用都是高中時期沒有接觸過的知識，在學習上必須保有探索的好奇。由於材料專職於探討微結構對性質的影響，因此對於微觀尺度的研究相當看重，也需要有一定的想像能力，來學習我們無法實際觀察到的現象。材料系所需要最重要的能力為解決問題的能力，在業界從新材料的開發、解決現有技術瓶頸、製程改良都是需要大量的材料人才，因此在學習上培養分析問題、解決問題的能力是相當重要的。除此之外，團隊合作也是相當重要的特質，由於現在社會的高度分工，在企業界也是如此，需要與不同領域的人互相合作，聽取他人建議、提出自己看法，都是共同開發的重要過程。
材料系是一門著重於研究的科學，對於喜歡分析問題、動手做解決問題的同學是相當適合的，以半導體開發為例，當現今材料製程已受到材料維度的影響下，如何找出新的半討體應用材料來取代現有技術，將成為下個世代的科技產業，這是材料工程與科學所追求探討的。
文 | 清大材料系 魏嘉彥學長