就算不懂也會用的“材料化學(xué)”專業(yè)
2016-01-14 12:57:43搜狐教育
在使用手機時你最擔(dān)心的是什么？擔(dān)心之一肯定是怕手機屏幕被刮花。手機制造廠商們也注意到這一點，于是紛紛使用高硬度的屏幕。以蘋果的手機屏幕為例，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阻礙藍(lán)牙和WiFi的信號。那么這種材料是怎樣制造出來的呢？跟隨小編走近“材料化學(xué)”，你就會得到答案。
一、專業(yè)概述
材料化學(xué)是材料學(xué)的一個分支，研究在制備、生產(chǎn)、應(yīng)用和廢棄過程中新型材料的化學(xué)性質(zhì)，研究范圍涵蓋整個材料領(lǐng)域，包括無機和有機 的各類應(yīng)用材料的化學(xué)性能，是根據(jù)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)的問題進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法的研究以及實驗開發(fā)研究的一門科學(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、使用過程中涉及化學(xué)過程、材料性質(zhì)的測量。比如陶瓷材料在燒結(jié)過程中的變化、金屬材料在使用過程中的腐蝕現(xiàn)象、冶金過程中條件的控制對產(chǎn)品的影響等等。
由于材料化學(xué)專業(yè)所研究的內(nèi)容大多跟傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有關(guān)，屬于解決實際問題的理論學(xué)科，所以材料化學(xué)專業(yè)研究的課題沒有那么新潮和熱門。 但是在現(xiàn)實生產(chǎn)中，對優(yōu)秀的材料化學(xué)方面人才的需求是巨大的，例如說冶金行業(yè)，在鋼鐵、有色金屬冶煉過程中效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)過程中浪費嚴(yán)重等問 題，都需要用材料化學(xué)的知識來解決。
中國雖然一直以陶瓷聞名世界，但實際世界上用于電子材料中，價錢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(jié)條件等環(huán)節(jié)技術(shù)力量太差，而材料化學(xué)正是解決這些問題的。所以說材料化學(xué)專業(yè)不僅使用價值高，而且發(fā)展空間大。
二、師兄師姐學(xué)習(xí)經(jīng)驗及建議
1、學(xué)習(xí)本專業(yè)的體會
讀高中時相信大家對化學(xué)這一學(xué)科有深刻體會，從宏觀到微觀，從具象到抽象，化學(xué)幾乎都能涵蓋。不過在大學(xué)的課程學(xué)習(xí)中，則主要側(cè)重于學(xué)習(xí)微觀上抽象的知識，例如原子電子排布、分子的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機理等。
材料化學(xué)既然是化學(xué)類的一個分支，首先必須掌握化學(xué)基本知識，所以無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)這四大基礎(chǔ)知識是必須掌 握的。材料化學(xué)同時也是材料科學(xué)的分支，現(xiàn)代材料多為高分子類聚合物，因此還需要學(xué)習(xí)高分子物理、高分子化學(xué)等科目�；A(chǔ)學(xué)科必須以實驗作為科研的基礎(chǔ)， 所以基礎(chǔ)化學(xué)實驗也是必修課程。除專業(yè)課程之外，公共必修課程與其他理工類大體相同，例如高等數(shù)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(guī)律和現(xiàn)象的總結(jié)，所以相對于數(shù)學(xué)與物理，它有更多經(jīng)驗的成分，而且也很難找到一個公式來概括。既然是經(jīng)驗 的，科學(xué)家們經(jīng)過大量實驗，可以發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出規(guī)律規(guī)則；同時也因為是經(jīng)驗的，所以就會有特例。元素周期表就是一個很好的例子，既存在規(guī)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貫通。除了課上所學(xué)，平時多翻翻書，推敲琢磨，受益匪淺。這是筆者的親身體會。材料化學(xué)專業(yè)在化學(xué)基礎(chǔ)上，還延伸拓展了幾門材料類的課程，強化了專業(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(xí)，層層深入，猶如平地建房。四大基礎(chǔ)化學(xué)既有自己獨立的體系，同時又相互滲透，共同構(gòu)成地基部分。俗話說萬丈高 樓平地起，為了夯實基礎(chǔ)就要掌握好無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)其他的課程時就有理可依，有據(jù)可循�；瘜W(xué)實驗作為聯(lián)系理論和 實際的紐帶，非常的重要，所以這就需要一定的動手能力。同時，所學(xué)習(xí)的知識內(nèi)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(xí)生活
化學(xué)專業(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(yǎng)，后者偏重解決實際應(yīng)用的能力。通俗地講，理科創(chuàng)造問題，而工科解 決問題。但無論理科還是工科，通常都會通過諸如無機化學(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(xí)。這些核心課程作為必修課，為后續(xù)選修課和專業(yè)課 作了鋪墊。
所以理所當(dāng)然，這些課程所占學(xué)分比重是比較大的。如果學(xué)習(xí)好這些課程，你的績點就有了一個基礎(chǔ)保證。如果在大學(xué)之前學(xué)習(xí)過化學(xué)尤其 是參加過化學(xué)競賽的同學(xué)，你會發(fā)現(xiàn)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延伸而已。學(xué)習(xí)核心課程的同時，根據(jù)專業(yè)不同，會有一些差異性 的專業(yè)選修課。但是總的來說，化學(xué)專業(yè)大學(xué)的課程基本上是類似的。
除了化學(xué)相關(guān)的課程，由于本專業(yè)屬于理工科，數(shù)學(xué)課程也是必修課，并且通常會比文科、經(jīng)管類專業(yè)的要稍難，尤其是作為工科類化學(xué)還 要學(xué)習(xí)線性代數(shù)、化工數(shù)學(xué)。不過樂觀的是化學(xué)研究對數(shù)學(xué)的要求不是很高，并且如果希望考研攻讀理科類化學(xué)是不需要再考數(shù)學(xué)的。與此同時，物理、生物課程通 常也會作為必修課，但一般限于基礎(chǔ)，不會太深。
相比與數(shù)學(xué)、物理專業(yè)，化學(xué)專業(yè)最大的特色應(yīng)該在于其實驗課程。高中是大部分學(xué)校限于儀器、資金等條件限制，實驗課并不被重視。但 大學(xué)的實驗課則是重中之重的課程，基本上大學(xué)前三年每周都會有至少一次的實驗課。大學(xué)期間，實驗課一般與理論課同步，如無機實驗、分析實驗、有機實驗。
基礎(chǔ)實驗課程后，就有機會接觸高級的儀器，自己設(shè)計實驗解決問題。除了實驗課程的學(xué)習(xí)，我在此也推薦大家提前進(jìn)入所在院系各位導(dǎo)師 的課題組研究學(xué)習(xí)。與實驗課不同，在這些院士、教授等老師的課題組，見識一下化學(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(yǎng)是很 有幫助的。
同時，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。這一點參考中國科技大學(xué)的培養(yǎng)模式就可以理解為什么它在中國大學(xué)出國留學(xué)中無論數(shù)量還是質(zhì)量都是頂尖的院校的原因。
還有一個不能忽略的就是外語，主要是英語能力的培養(yǎng)。首先，如果英語比較好，大學(xué)通過四六級考試會相對輕松嗎，而六級考試的通過是很多學(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，考一個托福、雅思、GRE這些國際承認(rèn)的英語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(xiàn)，與外國工程師溝通等也都需要一個好的語言功底。
化學(xué)學(xué)科不像數(shù)學(xué)、物理那樣偏重數(shù)理思維，而是更多地注重概念知識的積累和活用。同時，化學(xué)是一門實驗學(xué)科，大量的化學(xué)實驗要求學(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(yán)謹(jǐn)踏實。但是，這也不是絕對的，因為也許經(jīng)過幾次鍛煉，你會慢慢變得更加適應(yīng)化學(xué)學(xué)習(xí)的要 求。
最后，作為推免生的學(xué)長，我有一點心得與大家分享。無論將來是選擇哪一條路，繼續(xù)深造也好，準(zhǔn)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？拿筆者自身舉例，我是在大二暑假進(jìn)入實驗室后下定的決心，將來要繼續(xù)在化學(xué)專業(yè)深造。雖然在大學(xué)前兩年的成績算 不上數(shù)一數(shù)二，但也不是不堪入目，于是在大三這一年的時間里拼命提高自己的績點，在大三結(jié)束后獲得推免資格。
因為一開始我就決定到外校讀研，所以在拿到推免資格后就立刻著手聯(lián)系老師，最終，順利地推免成功。找工作也是如此，周圍的同學(xué)決心 下得早的，在大四上學(xué)期就拿到了錄取通知書。相反的，有的同學(xué)對未來猶豫不決，甚至是毫無打算，等到真正意識到問題的嚴(yán)重時，就少了回旋的余地了。
3、學(xué)習(xí)本專業(yè)后的能力提升
學(xué)生們在實驗的過程中能夠?qū)W會確定實驗?zāi)康摹⒉檎覍嶒炘�、安排反�?yīng)步驟和對結(jié)果進(jìn)行分析討論。整個過程的安排越合理，越能提高效率。因此，學(xué)生的統(tǒng)籌規(guī)劃能力有了一定提升。同時，動手能力也能提升。
三、專家提醒
材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生有較強的化學(xué)知識，材料設(shè)計制備、監(jiān)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(xì)化工材料、無機化學(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)的專業(yè)。
與化工、化學(xué)等專業(yè)相比，材料化學(xué)專業(yè)更注重研究新材料的開發(fā)和應(yīng)用。同時在一些邊緣學(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)專業(yè)的人才才有較強的用武之地。
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