学院的前身是1993年由著名材料物理学家闵乃本院士创建的材料科学与工程系。2009年，祝世宁院士担任组长，借鉴世界一流大学工学院模式筹建了本学院，同时招聘了美国艾默瑞大学生物医学工程系杰出讲席教授聂书明教授担任院长。学院的宗旨是瞄准现代工学前沿，面向人类和国家对材料、信息、健康和能源等方面的重大需求，通过建设一支具有国际竞争力的教师队伍，开展高水平的科学技术研究，满足现代工程与应用科学领域的高层次人才需求，培养领军人才。
学院下设材料科学与工程系、量子电子学与光学工程系、生物医学工程系、能源科学与工程系四个系，分别开设材料物理、材料化学、光电信息工程、新能源、生物医学工程等5个本科专业。目前已建成多个学术与工程技术平台：材料制备与表征中心、江苏省光通讯工程研究中心、激光与光子工程技术研究中心、量子信息与光子技术国际联合研究中心（筹）、微波光子技术研究中心、光伏工程与技术中心、储能材料与技术中心、气溶胶生物效应与健康研究中心、技术产业化研究中心等。此外，集成与系统创新中心以及其他若干独具特色的机构正在筹建中。同时，学院也是“人工微结构科学与技术协同创新中心”、南京微结构国家实验室的主要参与单位。
南京大学现代工程与应用科学学院研究生材料专业包括材料物理与化学（080501 ）、材料学（080502）、材料加工工程（080503）、材料工程（085204）四个专业，其中前三个专业按学术型招生，材料工程（085204）按专业学位招生。
材料学（080502）一共14个研究方向：
01 (全日制)储能材料与电池工程
02 (全日制)光催化能源和环境材料工程
03 (全日制)微电子互连材料与新型金属薄膜材料
04 (全日制)功能聚合物材料
05 (全日制)纳米印刷与纳米结构制备
06 (全日制)聚焦离子束微加工技术
07 (全日制)扫描和透射电镜显微术
08 (全日制)新型薄膜太阳能电池材料
09 (全日制)新型发光材料
10 (全日制)燃料电池关键材料与工程基础
11 (全日制)新型复合涂层材料
12 (全日制)生物纳米材料和生物医学材料
13 (全日制)生物分析与传感技术
14 (全日制)液晶材料与光学器件
材料学（080502）研究生考试科目①101 思想政治理论②201 英语一③302 数学二④839 材料物理基础 或 848 材料化学基础。
复试科目:3402 材料科学与工程专业基础综合课程（包括材料科学与工程基础、材料表征、无机非金属材料、电化学等）；3404 面试
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