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高分子的微世界

什么是高分子？顧名思義，高分子即分子量較大的分子，又稱為巨分子。高分子是由小分子單元通過共價鍵連接而成的，與一般的小分子相比，其分子量往往達到幾萬甚至幾百萬。自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的，如棉、毛、蠶絲等都天然高分子材料。

除天然高分子材料外，還有合成高分子材料、功能高分子材料等。一般來說，石油經(jīng)過催化裂解、分離提純，可制備得到各種有機小分子化合物，再經(jīng)過進一步聚合反應(yīng)，獲得合成高分子，傳統(tǒng)材料如塑料、合成橡膠、合成纖維。功能性高分子具有特殊功能，如導(dǎo)電、磁性、光學(xué)、生物相容性等。

高分子材料與工程專業(yè)主要研究高分子材料的組成、機構(gòu)與性能方面的知識、研究高聚化合物的化學(xué)和物理機能原理，以及以高分子化合物為原料的合成材料的成型加工技術(shù)。

比如說同樣都是聚丙烯材料，為什么既可以做成塑料杯、又可以做成薄膜，他們在成型過程中經(jīng)歷了哪些變化？是否可以通過分子設(shè)計改變結(jié)構(gòu)，制造可降解醫(yī)用縫合線和人造器官？如何優(yōu)化光刻膠的性能，提高光刻技術(shù)在半導(dǎo)體制造中的精度和效率等等。

高分子材料與工程學(xué)什么

高分子材料與工程專業(yè)需要深入學(xué)習(xí)的知識包括物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理。物理化學(xué)是以物理原理和實驗技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為。高分子化學(xué)是高分子材料與工程學(xué)科的基礎(chǔ)，學(xué)生需要學(xué)習(xí)各類聚合反應(yīng)的原理和特點。高分子物理是研究聚合物結(jié)構(gòu)性能的一門學(xué)科，需要學(xué)生了解聚合物的多層次結(jié)構(gòu)、分子運動及主要物理、力學(xué)性能。

高分子材料與工程基礎(chǔ)和專業(yè)課程主要包括：無機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)、儀器分析、化工工程、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物的形成和加工、聚合反應(yīng)等。各招生院校的具體課程設(shè)置，考生可登陸高校官方網(wǎng)站查看。

聽學(xué)長說說怎么學(xué)

“物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理可以說是高分子專業(yè)的基礎(chǔ)，我覺得學(xué)好這幾門課，對專業(yè)的學(xué)習(xí)非常重要?！备叻肿硬牧吓c工程專業(yè)畢業(yè)生悠悠同學(xué)介紹說。

高分子是從有機化學(xué)中派生出來，同物理化學(xué)緊密相連，但又不等同于物理或化學(xué)。比如在經(jīng)典化學(xué)中，化合物有明確的分子式，但到了高分子化學(xué)，很多時候不夠明確，日常學(xué)習(xí)過程中需要記的知識比較多，如常見的聚合物的反應(yīng)式、條件、物理性能等。

高分子物理學(xué)起來比較抽象，有些基礎(chǔ)理論要用到很多的數(shù)學(xué)理論，比如初等幾何、微積分、數(shù)理統(tǒng)計、向量知識等。學(xué)生還要學(xué)會分析和處理實驗數(shù)據(jù)，因為除了高分子化學(xué)，高分子物理和高分子材料都有相對應(yīng)的實驗課。

新材料產(chǎn)業(yè)作為“中國制造2025”重點發(fā)展的十大領(lǐng)域之一，到2025年人才需求缺口約為400萬人。在國家政策和市場的雙重驅(qū)動下，我國新材料產(chǎn)業(yè)保持了快速增長的態(tài)勢。據(jù)工信部預(yù)計，到2025年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達到10萬億元，年均復(fù)合增長率達13.5\%。高分子材料作為新興產(chǎn)業(yè)重要組成部分納入到“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，涉及建材、汽車、包裝、電子電器、航空航天、軍工、輕紡及生物醫(yī)藥等各領(lǐng)域。

就業(yè)選擇面寬，適應(yīng)性強

高分子材料與工程專業(yè)選擇面比較寬，適應(yīng)性也很強，就業(yè)單位遍及政府機關(guān)、國有企事業(yè)單位、外資企業(yè)及高新技術(shù)企業(yè)等多種類型。畢業(yè)生可以到航空航天、汽車制造、電子信息、能源、計算機制造、通信材料、生物醫(yī)用設(shè)備、建材等行業(yè)，從事高分子材料研發(fā)、高分子材料制品設(shè)計和成行加工、成形裝備與模具設(shè)計及制造，以及生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開發(fā)等工作。也可以到高等學(xué)校、科研單位從事科學(xué)研究與教學(xué)工作；還可以到政府部門從事行政管理、質(zhì)檢監(jiān)督等工作。

據(jù)部分高校畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量報告顯示，高分子專業(yè)本科畢業(yè)后，選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)深造的同學(xué)占多數(shù)，大部分同學(xué)選擇在本校或外校繼續(xù)攻讀本專業(yè)或其他專業(yè)的研究生或博士生。

為什么選擇高分子專業(yè)

“很多人說，生化環(huán)材是四大天坑，我覺得太夸張了?！庇朴平榻B說：“我選擇高分子主要有三個原因。第一是我喜歡化學(xué)，也喜歡做實驗，把課程和實驗相結(jié)合，會發(fā)現(xiàn)很多有趣的內(nèi)容。微觀世界，自有一方天地，你甚至可以當(dāng)一把造物主，創(chuàng)造出新材料。第二，從比例上來看，高分子材料在材料里是用量比較多的，有市場潛力。且未來功能性高分子產(chǎn)業(yè)發(fā)展會更繁榮。第三，這個專業(yè)深造率比較高，讀研出國的機會多，不少高校保研率在50\%以上。將來也可以選擇做科研，比較適合我這樣的女生。”

未來高分子材料的發(fā)展趨勢

隨著科技進步和社會發(fā)展，人們對高分子材料的性能要求也越來越高。綠色環(huán)保型高分子材料將成為未來的研究熱點。這類材料具有良好的生物降解性，有助于減少環(huán)境污染和資源浪費。另外，高分子材料正朝著高性能化、多功能化的方向發(fā)展，如高強度、高韌性、高耐熱性；導(dǎo)電、導(dǎo)熱、磁性、光敏等不同性能，以滿足更多領(lǐng)域的需求。

材料歷來是生產(chǎn)力的標志，對材料的認識和利用的能力，在某種程度上影響著社會發(fā)展速度和人們的生活質(zhì)量。先進高分子材料能更好地服務(wù)于國家戰(zhàn)略需求，為推動我國產(chǎn)業(yè)升級和科技進步貢獻更大力量。

材料類“大家族”

高分子材料與工程專業(yè)屬于工科中的材料類。材料類是個大家族，本科階段共有19個專業(yè)，包括8個基本專業(yè)和11個特設(shè)專業(yè)，高分子材料與工程就是8個基本專業(yè)之一。目前，全國本科階段開設(shè)高分子科學(xué)與工程專業(yè)的高校有200余所。

2017年教育部啟動新工科建設(shè)，材料學(xué)是新工學(xué)的重點建設(shè)領(lǐng)域。在“雙一流”建設(shè)名單中，材料科學(xué)與工程學(xué)科有32所高校入選一流學(xué)科，這些學(xué)校包括：北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、吉林大學(xué)、東北師范大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東理工大學(xué)、東華大學(xué)、南京大學(xué)、蘇州大學(xué)、東南大學(xué)、浙江大學(xué)、安徽大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南昌大學(xué)、鄭州大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、中南大學(xué)、中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、四川大學(xué)、西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、上?？萍即髮W(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)。

擁有高分子專業(yè)國家特色專業(yè)院校名單：北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、青島科技大學(xué)、四川大學(xué)、長春工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)、華南理工大學(xué)、吉林大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、湖北大學(xué)、武漢工程大學(xué)、大連理工大學(xué)、沈陽化工大學(xué)、江蘇工業(yè)學(xué)院、北京服裝學(xué)院、鄭州輕工業(yè)學(xué)院。

不同院校各具特色

各高校開設(shè)的高分子材料與工程可以說是各具特色，專業(yè)優(yōu)勢和培養(yǎng)重點也略有不同?？忌诳紤]院校時，可以選擇符合自身情況和興趣愛好的方向。

浙江大學(xué)高分子學(xué)科歷史悠久，該專業(yè)依托單位為高分子科學(xué)與工程學(xué)系，是我國第一個包含高分子化學(xué)、高分子材料和聚合反應(yīng)工程專業(yè)的理工結(jié)合型學(xué)系，下設(shè)高分子科學(xué)、高分子復(fù)合材料和生物醫(yī)用大分子三個研究所，建有“教育部高分子合成與功能構(gòu)造重點實驗室”等六個科研平臺。

四川大學(xué)高分子學(xué)科實力雄厚，現(xiàn)有高分子材料工程國家重點實驗室、高分子研究所、高分子材料系、高分子材料加工工程系、醫(yī)用高分子材料及人工器官系、高分子材料與工程專業(yè)實驗室等教學(xué)科研機構(gòu)。

北京航空航天大學(xué)是國內(nèi)最早開展航空非金屬材料教學(xué)、研究及應(yīng)用的單位之一，主要研究方向包括：高分子設(shè)計合成與表征、功能高分子、結(jié)構(gòu)/功能一體化復(fù)合材料等。

北京化工大學(xué)擁有國家碳纖維領(lǐng)域唯一的“碳纖維國家工程技術(shù)研究中心”，建有 “碳纖維及功能高分子材料”教育部重點實驗室、生物醫(yī)用材料北京實驗室，天然高分子醫(yī)用材料教育部重點實驗室等9個省部級研究基地。

北京服裝學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)的前身是化學(xué)纖維專業(yè)，其高分子材料與工程是以纖維為載體，實現(xiàn)服裝功能化和智能化的工藝融合。先后獲批國家級特色專業(yè)、教育部首批“卓越工程師培養(yǎng)計劃”、“新工科”建設(shè)項目和國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點。

關(guān)注視力和空間想象力

材料類專業(yè)對考生的身體條件有一定的要求，視力情況要符合要求。根據(jù)《普通高等學(xué)校招生體檢工作指導(dǎo)意見》患有輕度色覺異常（俗稱色弱）不能錄取的專業(yè)中就包括高分子材料與工程專業(yè)。另外，任何一眼矯正到4.8鏡片，度數(shù)大于800度的考生不宜就讀材料類專業(yè)，當(dāng)然這并不是硬性規(guī)定，考生在報考時，還是要認真閱讀各高校招生章程中的具體要求。

學(xué)習(xí)高分子專業(yè)有很多基本的概念和理論需要同學(xué)們理解和記憶。高分子材料的性能是由其微觀結(jié)構(gòu)和運動決定的，但后者又是不可見的，想象其結(jié)構(gòu)和運動是什么樣子的，需要同學(xué)們有一定的空間想象力。之前我們也提到，高分子化學(xué)、高分子物理是高分子專業(yè)的基石，學(xué)好了這幾門課，學(xué)起其他知識來就會事半功倍。喜歡物理和化學(xué)的同學(xué)在今后的學(xué)習(xí)中會更有優(yōu)勢。

任何條件都不是絕對的，熱愛是最好的老師，只要同學(xué)們不斷深入，持之以恒，在學(xué)業(yè)的道路上終能收獲不一樣的精彩。歡迎大家投入到高分子創(chuàng)造的繽紛世界中去。