专业解读 | 化学专业
前言
Preface
近年来,国家对于关键领域关键人才的培养愈发重视,接连推出新工科建设、强基计划等重要的方针政策,聚焦高端芯片、工业软件、智能制造、新能源与新材料、先进制造等关键领域,亟需实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型科技人才。
顺应国家培养高水平科技人才的需求,经教育部批准,广以先后开设了6个本科招生专业,包括:
1. 材料科学与工程(外方专业名称为Materials Science and Engineering);
2. 化学工程与工艺(外方专业名称为Chemical Engineering);
3. 生物技术(外方专业名称为Biotechnology and Food Engineering);
4. 机械工程(外方专业名称为Mechanical Engineering and Robotics):
5. 数学与应用数学(外方专业名称为Mathematics with Computer Science);
6. 化学(2022年新增,外方专业名称为Chemistry)。
所有专业完全按照以色列理工学院学术标准进行培养和考核。其中,中文专业名称来自教育部本科专业目录,用于高考志愿填报及广东以色列理工学院学士学位授予。以色列理工学院学士学位授予采用英文专业名称。
广东以色列理工学院学科及专业建设情况
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2022年本科招生专业及选科要求
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为帮助考生和家长更好地填报高考志愿,我们整理了六大专业的培养方案、课程设置、师资力量、发展前景等信息,快来了解一下吧!
化学
教育部专业目录名称:化学
01
专业初探
化学(Chemistry)是一门基础自然科学,主要在原子、分子、离子层面研究物质的组成、性质、结构与变化,洞察能量转化与传递规律,力图创造新物质、提供新能源。化学也是名副其实的中心科学(Central Science),与数学、物理、生物、材料、环境、信息、电子、医学等上下游学科高度关联,承上启下。掌握化学性质和化学反应的本质,即物质转变与能量传递的规律,可洞悉生物过程和材料的理化特性。
在日常生活中,化学应用广泛,意义重大。例如,现代化学品构成家用汽车中25%的材料,大大提高其性能、安全性与乘车舒适度。此外,化学可应用于农作物增产、药物研发、空气和水净化、能量储存、生化分析、医疗诊断等。化学还与全球危机的解决密切相关。例如,攻坚能源危机亟需突破储存条件和运输方式的限制,开发能在任意地点和时间段使用的应用替代能源,其技术核心是将能量储存在能源物质的化学键中。因此,化学在替代能源的开发与应用上任重道远。
以色列理工学院Schulich化学学院旗下的化学学科实力雄厚,近二十年来有三名在职教授Aaron Ciechanover、Avram Hershko与Dan Shechtman分获诺贝尔化学奖。该学院承担逾百个由化学行业和国家、国际基金等支持的研究项目,预计将为新专业的建设与发展提供充分的教学与科研支持。
2022年经国家教育部批准,广以引进以色列理工学院优势学科与学术传统,新增化学专业。本专业学生将有机会攻读以色列理工学院的双学位,获得化学专业和另一专业的联合学位,如化学工程、材料科学与工程或生物技术等。
02
培养方案
化学专业致力于培养学生具备扎实的数学、物理和生物学相关知识;掌握化学基础知识、基本理论与实验基本技能;初步掌握化学研究或化学品设计、开发、检验、生产等的基本方法和手段;具备发现、提出、分析和解决化学及相关学科问题的初步能力;培养系统、连贯的学科思维,能够在化学各主干学科,乃至相关交叉学科间初步形成较为开阔的学科视野。
1
实行学分制。学生在完成必修课后,可以根据自身兴趣和发展方向制定个性化的课程选修方案。
2
注重学生交流能力与国际化培养,全英文教学,并提供出国交换等多种形式的国际交流活动, 提升学生的国际化视野与交流能力。
3
前两个学期的课程为数学、物理、计算机科学以及化学基础,为学生后续的专业学习奠定基础。随后专业教学将持续拓宽化学学科不同分支的知识——物理化学和理论化学、有机化学、无机化学和分析化学等。
4
在最后两个学期,学生将有机会深入研究学习自己感兴趣的专业方向。他们可以选择专业教师开设的各类选修课,也可以选修其他专业经审核同意的课程。同时,专业课程设置还包括基础和高级实验课,以及各类本科生可以参与的科研项目等。
5
在专业学习的后续阶段,学校将提供各种跨学科专业学习机会,即将化学课程与其他学科专业课程相结合。学生也将有机会攻读以色列理工学院的双学位,获得化学专业和另一专业的联合学位,如化学工程、材料科学与工程或生物技术,或者化学与物理学的联合学位等。
6
注重学生的素质教育与职业精神培养,通过通识课、专业课及各类讲座,培养学生职业道德和伦理,了解科技对于自然和社会的影响。
03
课程设置
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04
师资力量
师资队伍完备,其中包括以色列理工学院直接派遣的多位教学科研骨干,以及由以色列理工学院按其学术标准从全球招聘而来的专业教师。所有教师均在国际知名大学接受教育,承担化学基础和专业知识教学任务的教学科研人员和实验技术人员均具有化学学科教育背景,具备丰富的教学经验与研究经历。他们具有牛津大学、多伦多大学、以色列理工学院、希伯来大学、魏茨曼科学研究学院、佐治亚理工学院、东京工业大学、东北大学、香港科技大学、布宜诺斯艾利斯大学等国际知名理工科大学或研究机构接受博士科研训练、从事博士后研究、开展教学和培养学生的经历。专业系主任Israel Schechter教授在专业领域卓有建树,曾在以色列理工学院化学学院担任教学、科研与管理职务,经验丰富。他还曾经担任以色列分析化学协会主席和以色列实验室认证机构主任。
05
发展前景
完成化学专业学习的学生将获授化学学士学位,他们将通过专业教学了解物质的结构、组成、性质及其变化的基本知识。本专业毕业生可选择继续深造,或在不同领域的行业就职,例如药物研发、聚合物和材料研发、石油化工、化肥工业、医疗实验研究、环境监测、高科技行业等。毕业生也可以在取得教学资格后进入教育、科研系统就职。
化学专业毕业生可以融入各种与化学学科相关的行业和企业。例如,医院的实验室需要化学专家进行化学测试;许多不同的产品制造商需要分析化学专家执行质量保证(QA)协议等;分析化学专家还可以通过监测空气、水和土壤质量确保企业适应环境保护规定;石油工业则需要化学专家控制流程和进行常规分析。
06
专业答疑
Q:广以既有化学又有化工,听上去很相似,二者有什么联系和区别?
A:化学跟化工都是理科生的选择之一。所谓的理科,指的是理、工、农、医4个学部,那么化学分在理学部,化工是分的工学部,二者最大的区别在于化学是一门基础的自然科学,我们研究的是微观尺度的分子与原子的相互作用,是从事比较基础的原子、分子尺度的相互作用,用原子和分子显微镜去研究化学特质。化工专业是偏工程化的,化工厂是庞大的,因此化工是在更宏观的尺度去研究一些问题,属于工程学的范畴之一。这是化学和化工的比较显而易见的区别。
下面我用一个例子来讲述两者的联系,某种程度上说,化学和化工又是浑然一体、相辅相成的。人工氨气合成曾三次获得诺贝尔奖。这个反应很简单,氮气加氢气生成氨气的反应,在18年的时候,Fritz Harber首先完成人工合氨,这个是从无到有,是属于化学的研究范畴,在理论上实现了这个过程,但要在工艺上规模化是有很多技术难题要克服的。首先就是化工领域的高压工艺,这个是由1931年的Carl Bosch完成的。2007年,Gerhard再次以这个反应获得诺贝尔化学奖,他的研究跨了化学、化工两个学部,首先它是在原子分子的尺度实现了对各个反应速率的控制,这个是微观化学过程,同时他从化学各种反应过程,化学路径去优化了工业流程,使这个过程更加合理,更加绿色、更加环保,优化化学过程本身属于化工的范畴,所以我们说,化学与化工的事浑然一体相辅相成,共同的协作奠定了合成化肥的工业基础,解决了世界范围的粮食危机。
Q:广以化学专业的独特优势在哪里?
A:广以的化学专业分了三大板块,分别是合成化学、分析化学以及理论化学。合成化学是去“无中生有”的制造一些新的物质,包括有机化学、无机化学和材料化学。分析化学是我们制备了一个新的物质,要去表征它,具体有物理化学分析和化学光谱学。理论化学是我们用数学方法去模拟一些物质,包括量子化学、统计化学以及现在比较时髦的机器学习、人工智能都已经运用到了模拟化学层面去。我们是从这三个板块布局的,再次体现了化学是一门中心科学,它的涵盖范围是很广。
广以的化学有几大特色,首先它的历史非常悠久,是Technion最老的一个院系之一了,是非常高品质的,有世界一流的科研与教育环境,比方说整个以色理工学院有3位诺贝尔奖获得者,均是化学奖。那么在广以,我们是由以理的比较资深的教授去引导我们的,有非常高的师资质量和教学质量,然后实验设施也非常的好,包括许多大型仪器设备。
到师资方面的话,这些是以色列理工派到我们这边来援助建设的,以Israel Schechter教授带头,他是我们化学系的系主任。Jacob教授是我们关于理论模拟方面的老师,Moris Eisen教授是有机合成的,Yoav教授是有机合成的,这些老师均是从以色列理工学院老师直接派遣到广以教学的,可以保证高水平的教学质量。
Q:化学有天坑专业的说法,一定要读到博士才可以,这种说法对吗?
A:网上质疑各个专业的声音都有,其实我们应该理性看待,区分哪些是自嘲式热爱,哪些是选择了不喜欢的专业而后悔。生化环材四大天坑,我们有时候自嘲的时候也会说。化学是一门“无中生有”的科学,是一门肩负历史责任的科学,是一门中心科学。对这个科学本身来说,推动发展的工作一定是需要人去做的,而且门槛也不低,研发工作确实需要博士这个学历的。但是并不见得每一个人都要留在化学行业,以我自己的经验,不管是在北京大学的同学还是我的多伦多大学同学,其中最后留在化学行当的人大概是三分之一左右。但是在本科期间或是研究生学习的分子原子的相互作用这一段经历,本身也是对自己的历练,我相信,在研究分子、原子过程中积累的科研素养,迁移到社会科学研究和行业研究中,也能触类旁通,更好的去把握其他学科。
Q:广以的化学实验室条件怎么样?学生平时有机会进实验室么?
A:化学专业配备教学实验室,其中包括基础化学实验室、有机化学实验室、物理化学实验室、分析化学实验室、无机化学实验室等。这些实验室也对其他专业需要学习化学实验课程的学生全面开放。学生将通过参与科研项目、实习等方式进行必要的实践能力训练。化学是一门实验科学,所以化学学科的实验课是不可少的,因为我们确实很看重动手能力的。
GTIIT
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