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    就算不懂也會用的“材料化學”專業~
    發表時間:2017-12-13發表人:cqyaoyang瀏覽次數:
           在使用手機時你最擔心的是什么?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牙和WiFi的信號。那么這種材料是怎樣制造出來的呢?跟隨零點高三走近“材料化學”,你就會得到答案。
           一、專業概述
          材料化學是材料學的一個分支,研究在制備、生產、應用和廢棄過程中新型材料的化學性質,研究范圍涵蓋整個材料領域,包括無機和有機的各類應用材料的化學性能,是根據材料的基本理論和方法對工業生產中與化學有關的問題進行應用基礎理論和方法的研究以及實驗開發研究的一門科學。
          材料化學主要的研究范疇并不是材料的化學性質,而是材料在制備、使用過程中涉及化學過程、材料性質的測量。比如陶瓷材料在燒結過程中的變化、金屬材料在使用過程中的腐蝕現象、冶金過程中條件的控制對產品的影響等等。
    由于材料化學專業所研究的內容大多跟傳統產業有關,屬于解決實際問題的理論學科,所以材料化學專業研究的課題沒有那么新潮和熱門。但是在現實生產中,對優秀的材料化學方面人才的需求是巨大的,例如說冶金行業,在鋼鐵、有色金屬冶煉過程中效率低、產品質量差、生產過程中浪費嚴重等問題,都需要用材料化學的知識來解決。
          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、控制燒結條件等環節技術力量太差,而材料化學正是解決這些問題的。所以說材料化學專業不僅使用價值高,而且發展空間大。
           二、師兄師姐學習經驗及建議
           1、學習本專業的體會
           讀高中時相信大家對化學這一學科有深刻體會,從宏觀到微觀,從具象到抽象,化學幾乎都能涵蓋。不過在大學的課程學習中,則主要側重于學習微觀上抽象的知識,例如原子電子排布、分子的結構和反應機理等。
           材料化學既然是化學類的一個分支,首先必須掌握化學基本知識,所以無機化學、有機化學、物理化學和分析化學這四大基礎知識是必須掌握的。材料化學同時也是材料科學的分支,現代材料多為高分子類聚合物,因此還需要學習高分子物理、高分子化學等科目?;A學科必須以實驗作為科研的基礎,所以基礎化學實驗也是必修課程。除專業課程之外,公共必修課程與其他理工類大體相同,例如高等數學、大學物理等,在此不作贅述。
           化學這一學科是對自然規律和現象的總結,所以相對于數學與物理,它有更多經驗的成分,而且也很難找到一個公式來概括。既然是經驗的,科學家們經過大量實驗,可以發現并總結出規律規則;同時也因為是經驗的,所以就會有特例。元素周期表就是一個很好的例子,既存在規律又存在特例。
           這就對學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,平時多翻翻書,推敲琢磨,受益匪淺。這是筆者的親身體會。材料化學專業在化學基礎上,還延伸拓展了幾門材料類的課程,強化了專業性,但不是特別深入,以了解為主。
           大學四年的課程學習,層層深入,猶如平地建房。四大基礎化學既有自己獨立的體系,同時又相互滲透,共同構成地基部分。俗話說萬丈高樓平地起,為了夯實基礎就要掌握好無機化學、有機化學、分析化學和物理化學。在此基礎上,學習其他的課程時就有理可依,有據可循?;瘜W實驗作為聯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,所學習的知識內容比較抽象,這就要求學生們要有空間想象能力。
           2、大學四年的學習生活
           化學專業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,后者偏重解決實際應用的能力。通俗地講,理科創造問題,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、有機化學、物理化學、分析化學等核心課程的學習。這些核心課程作為必修課,為后續選修課和專業課作了鋪墊。
           所以理所當然,這些課程所占學分比重是比較大的。如果學習好這些課程,你的績點就有了一個基礎保證。如果在大學之前學習過化學尤其是參加過化學競賽的同學,你會發現大學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。學習核心課程的同時,根據專業不同,會有一些差異性的專業選修課。但是總的來說,化學專業大學的課程基本上是類似的。
           除了化學相關的課程,由于本專業屬于理工科,數學課程也是必修課,并且通常會比文科、經管類專業的要稍難,尤其是作為工科類化學還要學習線性代數、化工數學。不過樂觀的是化學研究對數學的要求不是很高,并且如果希望考研攻讀理科類化學是不需要再考數學的。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,不會太深。
           相比與數學、物理專業,化學專業最大的特色應該在于其實驗課程。高中是大部分學校限于儀器、資金等條件限制,實驗課并不被重視。但大學的實驗課則是重中之重的課程,基本上大學前三年每周都會有至少一次的實驗課。大學期間,實驗課一般與理論課同步,如無機實驗、分析實驗、有機實驗。
           基礎實驗課程后,就有機會接觸高級的儀器,自己設計實驗解決問題。除了實驗課程的學習,我在此也推薦大家提前進入所在院系各位導師的課題組研究學習。與實驗課不同,在這些院士、教授等老師的課題組,見識一下化學研究的前沿,領悟到他們的研究思維,對提升自己的化學理論和技能素養是很有幫助的。
           同時,如果還可以親自參與發表文章,對評定獎學金、保研、出國留學是非常有幫助的。這一點參考中國科技大學的培養模式就可以理解為什么它在中國大學出國留學中無論數量還是質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。首先,如果英語比較好,大學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有余力,考一個托福、雅思、GRE這些國際承認的英語考試可能更有競爭力。其次,在化學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好的語言功底。
           化學學科不像數學、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,化學是一門實驗學科,大量的化學實驗要求學生要有縝密的思維和計劃。因此,學化學的同學最好性格上比較嚴謹踏實。但是,這也不是絕對的,因為也許經過幾次鍛煉,你會慢慢變得更加適應化學學習的要求。
           最后,作為推免生的學長,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?拿筆者自身舉例,我是在大二暑假進入實驗室后下定的決心,將來要繼續在化學專業深造。雖然在大學前兩年的成績算不上數一數二,但也不是不堪入目,于是在大三這一年的時間里拼命提高自己的績點,在大三結束后獲得推免資格。
    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系老師,最終,順利地推免成功。找工作也是如此,周圍的同學決心下得早的,在大四上學期就拿到了錄取通知書。相反的,有的同學對未來猶豫不決,甚至是毫無打算,等到真正意識到問題的嚴重時,就少了回旋的余地了。
           3、學習本專業后的能力提升
    學生們在實驗的過程中能夠學會確定實驗目的、查找實驗原理、安排反應步驟和對結果進行分析討論。整個過程的安排越合理,越能提高效率。因此,學生的統籌規劃能力有了一定提升。同時,動手能力也能提升。
            三、專家提醒
           材料化學專業的學生有較強的化學知識,材料設計制備、監測分析知識,能夠在很多領域就業。如電子材料、金屬材料、冶金材料、精細化工材料、無機化學材料、有機化學材料以及其他與材料、化學、化工相關的專業。
           與化工、化學等專業相比,材料化學專業更注重研究新材料的開發和應用。同時在一些邊緣學科諸如環境、藥物、生物技術、紡織、食品、林產、軍事和海洋等領域,材料化學專業的人才才有較強的用武之地。

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