作者：曹同學(xué)，華科本碩
首發(fā)于功能材料專業(yè) | 選擇它天天都是新世界
一、專業(yè)基本面介紹
1、定義
很多老師上課都會提的問題是：材料是什么？定義材料很難，材料是物質(zhì)，但是不是所有物質(zhì)都能叫做材料，只有具有一定功能，并且能被人類社會所接受的經(jīng)濟上可使用的物質(zhì)才能稱作材料。材料通常分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料，功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學(xué)、生化等作用后具有特定功能的材料。但是現(xiàn)在不少功能材料和結(jié)構(gòu)材料在某些方向是一致的，比如生物醫(yī)學(xué)材料。
在華中科技大學(xué)，功能材料專業(yè)是個比較新的專業(yè)。隨著功能材料的迅速發(fā)展與應(yīng)用，2011年研究功能材料的學(xué)科從材料專業(yè)中脫離出來自立門戶。
2、培養(yǎng)目標(biāo)
很多老師說，功能材料專業(yè)是萬金油，因為功能材料專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生能創(chuàng)造性地運用材料科學(xué)和工程、物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、能源科學(xué)等學(xué)科的相關(guān)基礎(chǔ)理論，并掌握與運用多種測試技術(shù)來探索各類功能材料及其器件的相關(guān)功能。我們需要掌握很多專業(yè)的基本知識和基本能力，這對個人的能力要求還是比較高的。講授材料科學(xué)基礎(chǔ)的老師說：“材料專業(yè)不需要培養(yǎng)專業(yè)人才，如果畢業(yè)后的你們擁有的只有專業(yè)技能，那你們還不如去讀技校讀?？?，所以我們的課程設(shè)置偏向于理論知識，希望你們掌握的更多是學(xué)習(xí)和研究的能力?！蔽液苜澩@種觀點，對于“材料人”而言，專業(yè)知識專業(yè)術(shù)語已經(jīng)成為常識，你會知道從事某些研究工作需要哪些知識，并且具備自主獲取這種知識的能力，這就是功能材料所培養(yǎng)的目標(biāo)。目前，跨學(xué)科產(chǎn)業(yè)盛行，材料的學(xué)生在這方面還是很有優(yōu)勢的。
4、課程分析：
材料科學(xué)基礎(chǔ)和物理化學(xué)是兩門專業(yè)基礎(chǔ)課，大部分的專業(yè)課都是以這兩門課為基礎(chǔ)展開。我們使用的材料科學(xué)基礎(chǔ)教材以上海交通大學(xué)出版社的為主，其主要內(nèi)容是結(jié)合金屬和合金、陶瓷、硅酸鹽等各類材料，主要闡述晶體的各種材料基礎(chǔ)知識，如晶面指數(shù)、晶面間距、晶體缺陷、合金的相結(jié)構(gòu)、相變、固溶體等，圖一為鐵碳相圖，是作為一個材料人必須掌握的知識，也是畢業(yè)后從事冶金行業(yè)所需要應(yīng)用的知識。高中化學(xué)選修三有部分知識與材料科學(xué)基礎(chǔ)重合，有意向?qū)W材料的同學(xué)可以認真學(xué)習(xí)。
物理化學(xué)則版本不一，我科采用高等教育出版社出版的教材。物理化學(xué)是以物理的原理和實驗技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科。物理化學(xué)包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)基礎(chǔ)以及表面化學(xué)等部分，尤其電化學(xué)基礎(chǔ)對于以后從事電化學(xué)研究的同學(xué)很有指導(dǎo)意義。
量子力學(xué)雖然不是材料的基礎(chǔ)專業(yè)課，但它能幫助我們了解微觀世界的本質(zhì)。同時，量子力學(xué)是固體物理的理論基礎(chǔ)，而我們研究中的很多現(xiàn)象都需要固體物理來解釋。
我的本科畢業(yè)設(shè)計是探究一種有機材料聚酰亞胺作為鈉離子電池正極時的性能。合成出材料后，需要用到現(xiàn)代分析測試中學(xué)到的各種測試方法對材料進行表征，了解合成的材料是否為所需要的材料，材料的晶粒尺寸、比表面積等，將材料通過一系列手段制成電池后就需要通過電化學(xué)測試方法探究其性能，最后再通過分析其結(jié)構(gòu)形貌等來推測探索造成某些電化學(xué)現(xiàn)象的原因。因此，扎實學(xué)好專業(yè)知識是是進行研究的基礎(chǔ)。
二、展望未來
材料、信息、能源作為全球三大支柱產(chǎn)業(yè)，一直都是炙手可熱的研究對象，功能材料的發(fā)展還只有五年左右的時間，但已經(jīng)顯示出它欣欣向榮的一面。功能材料必將向多功能化、高性能化、產(chǎn)業(yè)化、智能化及復(fù)合化等方向發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)在社會生活的需求；同時跨學(xué)科產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也勢在必得，相對于大多數(shù)工科類學(xué)科，材料學(xué)科與其他學(xué)科具有更好的融洽性，我們專業(yè)的許多課題組目前就是材料與電氣、材料與機械等跨學(xué)科的結(jié)合，這對我們發(fā)展新材料提升性能提供了一個有利的思考方向。
我選擇功能材料方向，除了喜歡，也考慮到材料行業(yè)是個日新月異的行業(yè)，我不喜歡一眼看到未來十年二十年甚至一輩子的生活。材料不一樣，材料是創(chuàng)造性的，你可以發(fā)現(xiàn)或者合成很多新的材料，它們可能性能上能超越目前很多已有的材料，也可能擁有這些材料不具備的性質(zhì)。材料能讓你對世界充滿好奇與求知欲望。
我們專業(yè)的很多老師都是極其年輕的教授，這也從側(cè)面反映功能材料專業(yè)的確是一個年輕有活力的專業(yè)。本科畢業(yè)后，我們可以選擇出國深造或者國內(nèi)讀研。申請國外優(yōu)秀大學(xué)以及獎學(xué)金的可能性很高，一般選擇的國家是美國、日本、德國，如加利福尼亞大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、香港大學(xué)等。2011屆的畢業(yè)生中有7人（1人待定）出國深造，基本上都是在材料方向都比較有名的大學(xué)。我們這一屆功能材料的同學(xué)相對于其他屆都不算出色的，出國深造的只有一位同學(xué)，排名前12的全都保研了，大多數(shù)同學(xué)選擇本校保研，也有保送到上交、中國工程物理研究所、上海硅酸鹽研究所等知名院校的。
表一 功能材料2011屆畢業(yè)生去向
專業(yè)對口的就業(yè)主要是進入新材料企業(yè)和制造業(yè)。制造業(yè)通常涉及到材料的性能、成型等，工作要求較低，需求大，相對比較好找，功能材料專業(yè)的本科畢業(yè)生一般做技術(shù)崗或者管理崗。相比IT、通信、電氣等熱門行業(yè)，制造業(yè)的收入平均較低，瑞聲科技這類公司是行業(yè)內(nèi)薪酬較高的企業(yè)，這些公司對個人能力要求高，需要扎實的專業(yè)知識和相關(guān)實習(xí)經(jīng)歷。如果打算去制造業(yè)，個人建議去合資或者國有的大企業(yè)。小型制造型企業(yè)技術(shù)比較落后，職業(yè)發(fā)展前景較差，大型企業(yè)相對來說培訓(xùn)機制較完善。
我們在找工作時的選擇范圍很多，但是很多行業(yè)都愿意選擇專業(yè)性更強的專業(yè)的學(xué)生，因此，畢業(yè)后轉(zhuǎn)行是很常見的事。理工科轉(zhuǎn)文科比文科轉(zhuǎn)理工科要容易得多。在本科期間如果學(xué)業(yè)成績達到要求就能輔修雙學(xué)位，很多理工科同學(xué)都會選擇金融經(jīng)濟法律方向的學(xué)位，這對以后轉(zhuǎn)行十分有利。轉(zhuǎn)行去金融業(yè)的同學(xué)也挺多，只要個人能力強，數(shù)理基礎(chǔ)扎實，在金融業(yè)還是很受歡迎的，薪酬待遇也較高，尤其是投行、證券和私人銀行
三、個人經(jīng)歷與建議
我的大學(xué)生活十分簡單，大一參加了不少社團活動，大二舉辦了兩次年級活動，大三申請進入實驗室，了解研究生生活的日常，利用業(yè)余時間學(xué)習(xí)以后讀研所需要的基本技能，努力提高加權(quán)，大四保研成功，正式進入課題組做自己的課題?？雌饋硪环L(fēng)順，但我自己很明白這四年中的面臨選擇的迷茫擔(dān)憂，有些經(jīng)驗希望能和大家分享。
功能材料是工科類專業(yè)，但涉及到很多理科課程，本科階段基本上是作為知識儲備階段，繼續(xù)更深入更廣泛地學(xué)習(xí)數(shù)理知識，這也是最為枯燥乏味的階段。如果你抱著嘗嘗鮮的想法，恐怕會很失望。研究生階段的日常也是閱讀大量文獻，重復(fù)大量實驗，這才有可能得出比較優(yōu)異有新意的材料，需要大量的熱情和耐心。大四在課題組做畢業(yè)設(shè)計，第一步就是閱讀大量的國內(nèi)外文獻，了解自己嘗試做的工作有沒有先例，有沒有可行性，其次在實驗的過程中面對諸多的化學(xué)現(xiàn)象要能根據(jù)掌握的知識給出合理的解釋，并根據(jù)這些結(jié)果確定自己下一步的方向。當(dāng)時確定的課題是探究聚酰亞胺在水系電解液中的性能，隨著對文獻的閱讀和大量實驗的進行，發(fā)現(xiàn)這一課題可行性不大，就換成了探究聚酰亞胺在不同的有機電解液中電化學(xué)性能的差異并闡述相關(guān)機理，雖然中途頗有坎坷，歷時良久，最終得出了優(yōu)異的性能。
基本上所有的老師在高中都和大家說過，“到大學(xué)你就輕松了”這類的話。其實不然，大一是容易決定接下來四年你是否優(yōu)秀的一年。進入大學(xué)，首先應(yīng)該做的就是擺正自己的心態(tài)，你希望變成一個怎樣的人，你就應(yīng)該努力為這個目標(biāo)努力，而不是當(dāng)一天和尚撞一天鐘，混過這四年拿個文憑就心滿意足了。
“學(xué)習(xí)無用論”在大學(xué)里也十分盛行，誠然，大學(xué)的學(xué)習(xí)成績并不能決定一切，但不能否認不管是專業(yè)知識還是學(xué)習(xí)成績都跟你以后的選擇有莫大的關(guān)系。就比如我們的《量子力學(xué)》課程，由于是雙語課程，并且當(dāng)時認為是純物理理論知識，當(dāng)時學(xué)的時候心不在焉，后來學(xué)到《固體物理》，才發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)是這門課的基石，因此固體物理也學(xué)得一知半解，而固體物理又揭示了材料結(jié)構(gòu)的本質(zhì)，這一串連鎖效應(yīng)下來，導(dǎo)致我在科研經(jīng)歷中總是磕磕絆絆，浮于表面。
研一申請當(dāng)了新生班主任，走過本科四年，再去看別人新的開始，內(nèi)心還是感觸頗多。年年歲歲花相似，歲歲年年人不同，大學(xué)新生總是意氣風(fēng)發(fā)，總會覺得自己跟別人不一樣，總想特立獨行。我總是想把自己這幾年的故事分享給他們，希望他們能少走彎路，珍惜時光，但大概是每個沒有走過彎路的人都不會意識到到底哪條才是最適合的路，每個人都要經(jīng)歷這四年的摸爬滾打才會更加了解自己的位置。遺憾總是會有的，希望我的經(jīng)驗?zāi)芙o各位一點指導(dǎo)。
