清华大学未央书院的材料科学与工程专业主要学习以下内容：

材料基础知识：

包括材料的组成、结构和性能，掌握材料的晶体学、热力学、力学等基础知识。

材料制备技术：

学习各种材料的制备方法，如熔炼、溶液法、凝固法、气相沉积等，培养学生掌握材料制备的技术和工艺。

材料性能测试与表征：

学习材料性能测试的基本原理和方法，包括物理性能测试、力学性能测试、化学性能测试等，掌握材料性能表征的技术手段。

材料应用与设计：

学习材料在各个领域的应用，包括材料选择、产品设计和工程应用等，培养学生具备材料设计和应用的能力。

材料科学的前沿与应用研究：

学习材料科学领域的前沿研究成果，了解材料科学的最新发展趋势，培养学生进行科学研究和创新的能力。

数理基础：

结合数学、物理学等基础学科，为学生打下坚实的数理基础，并培养其在工程衔接方向的应用能力。

此外，该专业还提供丰富的选修课程和研究方向，涵盖信息功能材料、生物医用材料、计算材料学、纳米材料、能源与环境材料、结构陶瓷材料、金属材料、高分子材料、半导体材料、核材料等多个领域。

建议学生根据自己的兴趣和职业规划，选择适合的研究方向进行深入学习，以便在未来的职业生涯中能够发挥专业优势，为社会做出贡献。