本文主角:化學
講述人:李思穎
適合人群:善于觀察生活中的細枝末節(jié),有自己的猜想,喜歡動手驗證,對基礎(chǔ)科學有濃厚興趣,有創(chuàng)新的興趣和能力的同學
化學,這個神秘而又充滿魅力的學科,如同一位隱形的藝術(shù)家,用其獨特的筆觸把世界描繪得五彩斑斕?;瘜W滲透在我們生活的方方面面:清晨的第一縷陽光穿過窗戶,灑在桌面上,那金色的光芒其實是光子與物質(zhì)相互作用的結(jié)果;一些人起床后,會喝一杯咖啡或茶,咖啡因或茶多酚會帶來獨特的口感;塑料、橡膠、纖維等合成材料,為我們帶來了便利和舒適的生活;從手機、電腦等電子產(chǎn)品的制造,到汽車、飛機等交通工具的運行,都離不開化學材料和化學能源的支撐。此外,化學還在醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用——醫(yī)學檢查、治療手段等都與化學息息相關(guān),而環(huán)保領(lǐng)域的廢水處理、空氣凈化等技術(shù)的背后也有化學的影子。
我高中階段的化學成績一直很優(yōu)異,加上我從小就很喜歡教師這個職業(yè),夢想站在講臺上教書育人,所以我在父母的支持下順利考上了一所師范院校的化學專業(yè)。在學習的過程中,我深刻體會到了化學的魅力——它既可以揭示自然界的奧秘,也可以創(chuàng)造出人工的奇跡,可謂極具深度和廣度。后來,我通過推免研究生這一渠道順利升學至一所“985工程”院校后,繼續(xù)鉆研物理化學,相當于7年都在學習化學。
下面,我就結(jié)合自身的求學經(jīng)歷解答一下大家對于化學專業(yè)的一些疑惑。
化學學子學些什么?
總的來說,化學是一門研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學,旨在借助物質(zhì)之間的化學反應(yīng)制造出新材料和新能源,解決人類吃穿住行等各方面的現(xiàn)實問題。在本科階段,化學學子的主干課是“四大化學”,即無機化學、有機化學、物理化學、分析化學。其中,無機化學主要研究元素的性質(zhì)、單質(zhì)和無機化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)以及變化規(guī)律;有機化學主要研究有機化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用,為生命科學、材料科學、環(huán)境科學等提供理論基礎(chǔ);物理化學是從物理的角度研究化學現(xiàn)象,探討化學變化的基本規(guī)律,研究化學體系的宏觀平衡性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以及化學反應(yīng)的速率和機理;分析化學的主要任務(wù)是測定物質(zhì)中有關(guān)組分的含量、確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)、確定物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系等,廣泛應(yīng)用于化學工業(yè)、冶金、環(huán)境監(jiān)測、生物、醫(yī)學、藥物、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域?!八拇蠡瘜W”是化學學科的基礎(chǔ),對理解和掌握化學學科的基本知識至關(guān)重要。在學習的過程中,我們不僅需要掌握相關(guān)的概念和理論,還需要進行大量的實驗和實踐操作,以提高對化學現(xiàn)象的認識和理解。此外,因為我學習的是師范方向的化學專業(yè),所以還會學習化學教學論、教育心理學等相關(guān)內(nèi)容。
學習化學專業(yè)后,每天都需要做實驗嗎?
化學專業(yè)課程=理論課+實驗課,理論課所占比重較大,同時基礎(chǔ)課程也都會有對應(yīng)的實驗課程。我們基本上每周都會有一到兩節(jié)實驗課(不同學校要求不同)。在進入實驗室之前,我們會先寫實驗預習報告,做完實驗后還會提交實驗總結(jié)報告。在實驗過程中,我們可以看到化學反應(yīng)的真實過程,如顏色的變化、氣體的產(chǎn)生、沉淀的生成等,這些直觀的現(xiàn)象都極大地激發(fā)了我們的學習興趣。此外,在實驗過程中,我們還需要仔細地觀察和進行精確的操作,這不僅能鍛煉我們的操作技巧,進一步提高動手能力,還能讓我們的觀察力和耐力得到提升,從而得到越來越精確的實驗結(jié)果。所以,除了完成課業(yè)上的要求,化學學子多多進行實驗對自身還是有好處的。
化學專業(yè)是不是帶“毒”?待在實驗室里真的安全嗎?
我覺得“化學專業(yè)有‘毒’”這個觀點是片面的。在實驗過程中,我們確實會接觸到一些易制毒和強腐蝕性的化學品,也會使用鋼瓶、高壓反應(yīng)釜以及玻璃燒杯、容量瓶、圓底燒瓶等具有一定危險性的器具,但是只要我們進行科學且正確的防護,比如戴一次性丁腈手套,科學佩戴防護眼鏡以及活性炭口罩,且在實驗過程中進行規(guī)范且科學的操作,我們就可以很好地規(guī)避掉這些潛在的危險。與此同時,老師也會和我們反復強調(diào)要具有安全意識,告知我們一些解決危險的措施,提醒我們正確使用滅火器等消防器材?;谝陨喜僮?,我們開展實驗科學研究的安全指數(shù)會直線上升,我們的人身安全和實驗室安全也可以得到切實的保障。另外,在開展一項新的實驗前,我們還會積極查閱實驗過程中所使用藥品的各種物理化學性質(zhì),從而保證能夠安全正確地使用這些藥品。
如果未來想走學術(shù)科研這條道路,當下應(yīng)該怎么做?
首先,盡自己最大的努力學好數(shù)理課程。因為數(shù)理課程是開展化學研究的基礎(chǔ),只有學好這些基礎(chǔ)的理論課程才可以從經(jīng)驗科學跨越到通過第一性原理分析化學的層次,實現(xiàn)研究的跨越和提升。其次,建議大家在學習的過程中關(guān)注自己的興趣所在,以此摸索自己之后的研究方向。比如,不喜歡推導公式,那可以著眼于合成類有機化學;不喜歡做實驗和接觸實驗藥品,那可以著眼于理論與計算化學等。最后,如果早早就確定了自己的研究目標,那非常建議大家多去實驗室進行科研練手,高效率地利用課余時間。
化學專業(yè)被稱為“四大天坑”之一,就業(yè)前景真的很差么?
“一定不要學習‘生化環(huán)材’四大天坑?!弊罱鼛啄辏@樣的說法甚囂塵上。就我個人而言,我從本科階段開始學習化學學科,現(xiàn)在到了研究生階段仍然在研究化學學科,從基礎(chǔ)理論學習到探索性實驗創(chuàng)新,我感受到了化學學科的多面性和無窮性——它與我們的生活密不可分,小到衣食住行,大到國家安全。目前,有很多化學科學家正在探索世界的奧秘,他們利用先進的實驗技術(shù)和理論方法,不斷深入研究化學領(lǐng)域的各個方面,從分子結(jié)構(gòu)到反應(yīng)機理,從材料合成到能源利用,為人類的科技進步和社會發(fā)展做出了巨大貢獻。因此,化學專業(yè)畢業(yè)生的行業(yè)選擇其實是很廣闊的,教育、金融、材料、軍工、汽車、電子、信息、環(huán)保、市政、建筑、消防、化工、機械等領(lǐng)域均需要化學專業(yè)人才,畢業(yè)生可以在這些行業(yè)中從事教學、應(yīng)用研究、科技開發(fā)、生產(chǎn)和管理等方面的工作。
當然,也有相當一部分化學專業(yè)本科畢業(yè)生選擇攻讀研究生,繼續(xù)深造。相較于本科生,化學碩士或者博士一般會有以下幾種選擇:一是走上化工類企業(yè)的研發(fā)崗位,大型企業(yè)代表有中國石化、萬華化學、寧德時代、欣旺達、陶氏化學等,中型企業(yè)代表有白云化工、回天新材等;二是走上醫(yī)藥類企業(yè)的研發(fā)、市場營銷等崗位,如藥明康德等企業(yè);三是進入汽車類企業(yè),如比亞迪、廣汽集團等企業(yè);四是進入事業(yè)單位,如專利局、檢測單位、高校等;五是通過國考、省考、選調(diào)生等進入公務(wù)員賽道。同時,也有不少人轉(zhuǎn)行,進入了IT行業(yè)、金融類公司(這需要同時有理工和金融背景支撐)、房地產(chǎn)公司等。