就算不懂也會(huì )用的“材料化學(xué)”專(zhuān)業(yè)
2016-01-14 12:57:43搜狐教育
在使用手機時(shí)你最擔心的是什么？擔心之一肯定是怕手機屏幕被刮花。手機制造廠(chǎng)商們也注意到這一點(diǎn)，于是紛紛使用高硬度的屏幕。以蘋(píng)果的手機屏幕為例，它使用氨化鈦不銹鋼的材料取代鋼化玻璃。它擁有很好的透明效果和鋼材的硬度，更重要的是這種材料不會(huì )阻礙藍牙和WiFi的信號。那么這種材料是怎樣制造出來(lái)的呢？跟隨小編走近“材料化學(xué)”，你就會(huì )得到答案。
一、專(zhuān)業(yè)概述
材料化學(xué)是材料學(xué)的一個(gè)分支，研究在制備、生產(chǎn)、應用和廢棄過(guò)程中新型材料的化學(xué)性質(zhì)，研究范圍涵蓋整個(gè)材料領(lǐng)域，包括無(wú)機和有機 的各類(lèi)應用材料的化學(xué)性能，是根據材料的基本理論和方法對工業(yè)生產(chǎn)中與化學(xué)有關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行應用基礎理論和方法的研究以及實(shí)驗開(kāi)發(fā)研究的一門(mén)科學(xué)。
材料化學(xué)主要的研究范疇并不是材料的化學(xué)性質(zhì)，而是材料在制備、使用過(guò)程中涉及化學(xué)過(guò)程、材料性質(zhì)的測量。比如陶瓷材料在燒結過(guò)程中的變化、金屬材料在使用過(guò)程中的腐蝕現象、冶金過(guò)程中條件的控制對產(chǎn)品的影響等等。
由于材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)所研究的內容大多跟傳統產(chǎn)業(yè)有關(guān)，屬于解決實(shí)際問(wèn)題的理論學(xué)科，所以材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)研究的課題沒(méi)有那么新潮和熱門(mén)。 但是在現實(shí)生產(chǎn)中，對優(yōu)秀的材料化學(xué)方面人才的需求是巨大的，例如說(shuō)冶金行業(yè)，在鋼鐵、有色金屬冶煉過(guò)程中效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)過(guò)程中浪費嚴重等問(wèn) 題，都需要用材料化學(xué)的知識來(lái)解決。
中國雖然一直以陶瓷聞名世界，但實(shí)際世界上用于電子材料中，價(jià)錢(qián)非常昂貴的精密陶瓷絕大部分是由日本制造的。那是因為我們在配料、控制燒結條件等環(huán)節技術(shù)力量太差，而材料化學(xué)正是解決這些問(wèn)題的。所以說(shuō)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)不僅使用價(jià)值高，而且發(fā)展空間大。
二、師兄師姐學(xué)習經(jīng)驗及建議
1、學(xué)習本專(zhuān)業(yè)的體會(huì )
讀高中時(shí)相信大家對化學(xué)這一學(xué)科有深刻體會(huì )，從宏觀(guān)到微觀(guān)，從具象到抽象，化學(xué)幾乎都能涵蓋。不過(guò)在大學(xué)的課程學(xué)習中，則主要側重于學(xué)習微觀(guān)上抽象的知識，例如原子電子排布、分子的結構和反應機理等。
材料化學(xué)既然是化學(xué)類(lèi)的一個(gè)分支，首先必須掌握化學(xué)基本知識，所以無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)這四大基礎知識是必須掌 握的。材料化學(xué)同時(shí)也是材料科學(xué)的分支，現代材料多為高分子類(lèi)聚合物，因此還需要學(xué)習高分子物理、高分子化學(xué)等科目�；A學(xué)科必須以實(shí)驗作為科研的基礎， 所以基礎化學(xué)實(shí)驗也是必修課程。除專(zhuān)業(yè)課程之外，公共必修課程與其他理工類(lèi)大體相同，例如高等數學(xué)、大學(xué)物理等，在此不作贅述。
化學(xué)這一學(xué)科是對自然規律和現象的總結，所以相對于數學(xué)與物理，它有更多經(jīng)驗的成分，而且也很難找到一個(gè)公式來(lái)概括。既然是經(jīng)驗 的，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗，可以發(fā)現并總結出規律規則；同時(shí)也因為是經(jīng)驗的，所以就會(huì )有特例。元素周期表就是一個(gè)很好的例子，既存在規律又存在特例。
這就對學(xué)生邏輯思維能力有一定的要求，因為光靠記憶力是不夠的，需要對其充分理解才能融會(huì )貫通。除了課上所學(xué)，平時(shí)多翻翻書(shū)，推敲琢磨，受益匪淺。這是筆者的親身體會(huì )。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)在化學(xué)基礎上，還延伸拓展了幾門(mén)材料類(lèi)的課程，強化了專(zhuān)業(yè)性，但不是特別深入，以了解為主。
大學(xué)四年的課程學(xué)習，層層深入，猶如平地建房。四大基礎化學(xué)既有自己獨立的體系，同時(shí)又相互滲透，共同構成地基部分。俗話(huà)說(shuō)萬(wàn)丈高 樓平地起，為了夯實(shí)基礎就要掌握好無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)。在此基礎上，學(xué)習其他的課程時(shí)就有理可依，有據可循�；瘜W(xué)實(shí)驗作為聯(lián)系理論和 實(shí)際的紐帶，非常的重要，所以這就需要一定的動(dòng)手能力。同時(shí)，所學(xué)習的知識內容比較抽象，這就要求學(xué)生們要有空間想象能力。
2、大學(xué)四年的學(xué)習生活
化學(xué)專(zhuān)業(yè)普遍可以以理科和工科劃分，前者偏重理論研究能力的培養，后者偏重解決實(shí)際應用的能力。通俗地講，理科創(chuàng )造問(wèn)題，而工科解 決問(wèn)題。但無(wú)論理科還是工科，通常都會(huì )通過(guò)諸如無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等核心課程的學(xué)習。這些核心課程作為必修課，為后續選修課和專(zhuān)業(yè)課 作了鋪墊。
所以理所當然，這些課程所占學(xué)分比重是比較大的。如果學(xué)習好這些課程，你的績(jì)點(diǎn)就有了一個(gè)基礎保證。如果在大學(xué)之前學(xué)習過(guò)化學(xué)尤其 是參加過(guò)化學(xué)競賽的同學(xué)，你會(huì )發(fā)現大學(xué)的這些核心課程似曾相識，因為他們就是高中知識的一個(gè)延伸而已。學(xué)習核心課程的同時(shí)，根據專(zhuān)業(yè)不同，會(huì )有一些差異性 的專(zhuān)業(yè)選修課。但是總的來(lái)說(shuō)，化學(xué)專(zhuān)業(yè)大學(xué)的課程基本上是類(lèi)似的。
除了化學(xué)相關(guān)的課程，由于本專(zhuān)業(yè)屬于理工科，數學(xué)課程也是必修課，并且通常會(huì )比文科、經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)的要稍難，尤其是作為工科類(lèi)化學(xué)還 要學(xué)習線(xiàn)性代數、化工數學(xué)。不過(guò)樂(lè )觀(guān)的是化學(xué)研究對數學(xué)的要求不是很高，并且如果希望考研攻讀理科類(lèi)化學(xué)是不需要再考數學(xué)的。與此同時(shí)，物理、生物課程通 常也會(huì )作為必修課，但一般限于基礎，不會(huì )太深。
相比與數學(xué)、物理專(zhuān)業(yè)，化學(xué)專(zhuān)業(yè)最大的特色應該在于其實(shí)驗課程。高中是大部分學(xué)校限于儀器、資金等條件限制，實(shí)驗課并不被重視。但 大學(xué)的實(shí)驗課則是重中之重的課程，基本上大學(xué)前三年每周都會(huì )有至少一次的實(shí)驗課。大學(xué)期間，實(shí)驗課一般與理論課同步，如無(wú)機實(shí)驗、分析實(shí)驗、有機實(shí)驗。
基礎實(shí)驗課程后，就有機會(huì )接觸高級的儀器，自己設計實(shí)驗解決問(wèn)題。除了實(shí)驗課程的學(xué)習，我在此也推薦大家提前進(jìn)入所在院系各位導師 的課題組研究學(xué)習。與實(shí)驗課不同，在這些院士、教授等老師的課題組，見(jiàn)識一下化學(xué)研究的前沿，領(lǐng)悟到他們的研究思維，對提升自己的化學(xué)理論和技能素養是很 有幫助的。
同時(shí)，如果還可以親自參與發(fā)表文章，對評定獎學(xué)金、保研、出國留學(xué)是非常有幫助的。這一點(diǎn)參考中國科技大學(xué)的培養模式就可以理解為什么它在中國大學(xué)出國留學(xué)中無(wú)論數量還是質(zhì)量都是頂尖的院校的原因。
還有一個(gè)不能忽略的就是外語(yǔ)，主要是英語(yǔ)能力的培養。首先，如果英語(yǔ)比較好，大學(xué)通過(guò)四六級考試會(huì )相對輕松嗎，而六級考試的通過(guò)是很多學(xué)校接受研究生、公司招聘的硬性條件。如果有出國意愿或者學(xué)有余力，考一個(gè)托福、雅思、GRE這些國際承認的英語(yǔ)考試可能更有競爭力。其次，在化學(xué)方面畢竟西方國家走在前面，追蹤外文文獻，與外國工程師溝通等也都需要一個(gè)好的語(yǔ)言功底。
化學(xué)學(xué)科不像數學(xué)、物理那樣偏重數理思維，而是更多地注重概念知識的積累和活用。同時(shí)，化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗學(xué)科，大量的化學(xué)實(shí)驗要求學(xué) 生要有縝密的思維和計劃。因此，學(xué)化學(xué)的同學(xué)最好性格上比較嚴謹踏實(shí)。但是，這也不是絕對的，因為也許經(jīng)過(guò)幾次鍛煉，你會(huì )慢慢變得更加適應化學(xué)學(xué)習的要 求。
最后，作為推免生的學(xué)長(cháng)，我有一點(diǎn)心得與大家分享。無(wú)論將來(lái)是選擇哪一條路，繼續深造也好，準備工作也好，一定要盡早下定決心。決 心下得越早，對自己越有利。為什么這么說(shuō)？拿筆者自身舉例，我是在大二暑假進(jìn)入實(shí)驗室后下定的決心，將來(lái)要繼續在化學(xué)專(zhuān)業(yè)深造。雖然在大學(xué)前兩年的成績(jì)算 不上數一數二，但也不是不堪入目，于是在大三這一年的時(shí)間里拼命提高自己的績(jì)點(diǎn)，在大三結束后獲得推免資格。
因為一開(kāi)始我就決定到外校讀研，所以在拿到推免資格后就立刻著(zhù)手聯(lián)系老師，最終，順利地推免成功。找工作也是如此，周?chē)耐瑢W(xué)決心 下得早的，在大四上學(xué)期就拿到了錄取通知書(shū)。相反的，有的同學(xué)對未來(lái)猶豫不決，甚至是毫無(wú)打算，等到真正意識到問(wèn)題的嚴重時(shí)，就少了回旋的余地了。
3、學(xué)習本專(zhuān)業(yè)后的能力提升
學(xué)生們在實(shí)驗的過(guò)程中能夠學(xué)會(huì )確定實(shí)驗目的、查找實(shí)驗原理、安排反應步驟和對結果進(jìn)行分析討論。整個(gè)過(guò)程的安排越合理，越能提高效率。因此，學(xué)生的統籌規劃能力有了一定提升。同時(shí)，動(dòng)手能力也能提升。
三、專(zhuān)家提醒
材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有較強的化學(xué)知識，材料設計制備、監測分析知識，能夠在很多領(lǐng)域就業(yè)。如電子材料、金屬材料、冶金材料、精細化工材料、無(wú)機化學(xué)材料、有機化學(xué)材料以及其他與材料、化學(xué)、化工相關(guān)的專(zhuān)業(yè)。
與化工、化學(xué)等專(zhuān)業(yè)相比，材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)更注重研究新材料的開(kāi)發(fā)和應用。同時(shí)在一些邊緣學(xué)科諸如環(huán)境、藥物、生物技術(shù)、紡織、食品、林產(chǎn)、軍事和海洋等領(lǐng)域，材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才才有較強的用武之地。
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