目前，不少人認為，到了大學，就不需要那么要求自己了，但是實際上，大學才是分化的開始，更了解大學能讓你更加從容。

目錄 | CONTENTS:

• 化工概貌 | INTRODUCTION

• 專業(yè)設(shè)置 | MAJOR

• 培養(yǎng)計劃 | COURSE

• 畢業(yè)路徑 | DEVELOPMENT

• 典型路徑 | PATH

• 入門書籍 | BOOKS

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化工概貌 | INTRODUCTION

本節(jié)目錄：

• 化工專業(yè)的學生學什么？

• 什么樣的學生適合化工專業(yè)？

• 化工專業(yè)擇校推薦

  化工是有關(guān)利用設(shè)計、優(yōu)化和控制手段安全、可持續(xù)和盈利的方式生產(chǎn)與加工材料與化學品的學科，強調(diào)安全、可持續(xù)地盈利，需要利用計算機作設(shè)計、優(yōu)化和控制。

  化學工業(yè)是國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，滲透到普通人日常生活的衣、食、住、行的方方面面，小到日常飲食和穿著、手機屏幕，大到交通運輸、航空航天都與化工有關(guān)。

  傳統(tǒng)化工制造包括石油精煉、金屬材料、塑料合成、食品加工和催化制造等。

  現(xiàn)代化工還包括能源化工、環(huán)境化工、生物化工、醫(yī)藥化工、信息材料、生命材料、納米材料等新型方向，在航天軍事、新能源、仿生醫(yī)療、生物制藥、先進材料制造、環(huán)保與資源循環(huán)等領(lǐng)域都有諸多應用。

化工專業(yè)的學生學什么？

  化學工程是一門以化學、物理、數(shù)學、力學為基礎(chǔ)，研究工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模改變物料中的化學組成及其力學和物理性質(zhì)的工程科學。

  化工專業(yè)的培養(yǎng)計劃中包括大量的化學、數(shù)學、物理、生物學的理科基礎(chǔ)知識，也包括化工產(chǎn)品、設(shè)備和工藝設(shè)計及系統(tǒng)集成的理論和方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、分析和創(chuàng)新性地解決復雜工程問題的能力。

  盡管在培養(yǎng)計劃中有大量化學課程，但是化工并不等同于化學。化學更注重科學原理的實驗與研究，化工則更看重傳遞過程轉(zhuǎn)化效率。化工的基礎(chǔ)的課程圍繞“三傳一反”（熱量傳遞、動量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學反應過程），研究如何生產(chǎn)產(chǎn)品。

  更通俗地說，化學專業(yè)研究一個反應為何會發(fā)生，而化工專業(yè)則研究怎么通過這個化學反應大規(guī)模生產(chǎn)需要的產(chǎn)品。在處理具體問題時，化學專業(yè)的學生首先考慮實驗室，化工專業(yè)的學生則需要考慮大型的化工廠。

  或許很多人總免不了擔心化工的危險性。事實上，除了一線生產(chǎn)崗位，化工企業(yè)中的研發(fā)、銷售、市場崗位遭遇安全事故的概率并不比普通人高多少。

  化工企業(yè)的生產(chǎn)崗確實更容易面臨威脅人身安全的事故，例如有毒物質(zhì)泄露、可燃物質(zhì)爆炸等。并且，化工生產(chǎn)崗的工作地點都比較偏遠，普遍薪資待遇低，因而化工名校的畢業(yè)生多不愿意選擇化工生產(chǎn)崗工作，碩士博士更是幾乎沒有。

  即便如此，化工生產(chǎn)企業(yè)的安全事故多是操作不規(guī)范或管理疏漏導致的。如今越來越多的化工企業(yè)變得越發(fā)現(xiàn)代化。所有的監(jiān)控和操作都在保護非常完善的控制室里通過計算機完成。有時，一個年產(chǎn)值上百億的生產(chǎn)系統(tǒng)也只需要幾十個人就能夠操作了。因此危險性大大降低。

什么樣的學生適合化工專業(yè)？

  化學工程也屬于傳統(tǒng)工科之一，招生人數(shù)較多。隨著近幾年計算機、電子信息等專業(yè)的火熱，化工、材料等專業(yè)的熱度有所降低。

  與化學專業(yè)一樣，對于希望一直在化工領(lǐng)域深耕的學生來說，繼續(xù)攻讀研究生幾乎是必然選擇。尤其是技術(shù)導向的制藥、化工行業(yè)，往往以碩士、博士為學歷門檻。

  以清華化工系為例，培養(yǎng)模式整體以科研為導向，大部分學生在本科階段的發(fā)展路徑，多是保研直碩直博，或出國攻讀碩士研究生和博士。需要強調(diào)的是，化工專業(yè)保研目前的趨勢是碩士保研在逐年減少，而直博項目在逐年增加。

  因此，如果對化學、化工行業(yè)不感興趣，沒有從事科研工作的打算或是希望本科階段進入就業(yè)市場的學生來說，就要謹慎選擇化工專業(yè)。

  具體來說，具備以下特質(zhì)的學生更適合化工專業(yè)：

◆ 扎實的數(shù)學、物理、化學基礎(chǔ)

  化工專業(yè)的必修課中有大量數(shù)學、物理、化學課程。以清華化工系的培養(yǎng)計劃為例，118學分的專業(yè)教育課程中就有56學分的數(shù)理化基礎(chǔ)課程，而專業(yè)主修課程也需要學習高難度的化學、物理知識。

  對化工專業(yè)缺乏興趣的同學，學習的過程可能會比較煎熬，面臨繁重的課業(yè)和相對局限的出路，也會更容易陷入迷茫。

  值得注意的是，高中和大學的物理、化學無論是難度、學習內(nèi)容、思維方式都有很大區(qū)別，高中的物理化學成績好不代表就能勝任大學的學習，但至少不應當對物理、化學沒有興趣甚至抵觸。

在選擇專業(yè)時就需要了解相關(guān)專業(yè)的基本內(nèi)容、主要出路和發(fā)展路徑，避免貿(mào)然以高中學科的認識而選擇了不適合的專  業(yè)，付出不必要的時間成本。這也是創(chuàng)知路撰寫專業(yè)白皮書的主要目的。

◆ 鉆研能力和嚴謹細致的態(tài)度

  化工專業(yè)的培養(yǎng)目標偏向?qū)W術(shù)研究型人才。無論是學術(shù)界還是工業(yè)界，對化工專業(yè)學生的學術(shù)背景和科研能力都有較高的要求，要求學術(shù)掌握扎實的化學知識和技能，具備基本的研究和分析能力。

  化工專業(yè)的課程設(shè)置，課量多、難度大、要求高。在研究生階段，除了嚴格遵守學術(shù)規(guī)范，學生還具備更強的鉆研能力和創(chuàng)新能力。許多創(chuàng)新，也并非是靈光閃現(xiàn)，更多是在實驗室中日復一日研讀學術(shù)論文和報告得來的。

  與化學專業(yè)一樣，化工專業(yè)的培養(yǎng)計劃中有大量的實驗和實踐課程，包括物理實驗、無機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗、儀器分析實驗、化工實驗等等。這些實驗課程十分要求學生具備扎實的實驗基礎(chǔ)知識、嚴謹細致的態(tài)度和抗壓能力。

◆ 較好的英語水平

  英語對絕大多數(shù)專業(yè)來說都是重要的技能，化工專業(yè)也不例外。不論是從事科研工作還是進入就業(yè)市場，突出的外語能力都是一個不可多得的敲門磚，甚至是一些行業(yè)和崗位的門檻。

  化工行業(yè)仍然是外資企業(yè)主導的行業(yè)，待遇優(yōu)厚、發(fā)展前景好的企業(yè)多以外企為主，例如：陶氏化學（Dow）、寶潔（P&G）、聯(lián)合利華（Unilever）、�？松梨冢‥xxon Mobil）、強生（JNJ）、英國石油（BP）、殼牌石油（Shell）、巴斯夫（BASF）等。

  英語水平突出的學生無論在求職過程中，還是未來的職業(yè)發(fā)展，都具備更強的競爭力。

化工專業(yè)擇校推薦

  如果有意向進入化工專業(yè)，擇校方面我們給出一個參考：

T1：清華、浙大

T2：上海交大、天大、哈工大

T3：華東理工、北化工、大連理工、中石油大、北理工、華南理工、川大

T4：南工大、南理工、浙工大、中南、重大、東南、廈大、吉大、西安交大

  名校的硬件資源（如師資、經(jīng)費、科研項目等）和軟件資源（如校風、校友、發(fā)展機會等）更加完備，對學生包括專業(yè)知識和技能在內(nèi)的各方面能力的培養(yǎng)也更勝一籌。

  從出路的角度來看，化工專業(yè)本科畢業(yè)直接工作的相對較少，希望在相關(guān)行業(yè)發(fā)展的學生會更愿意在本科畢業(yè)后繼續(xù)深造。無論是選擇出國深造或是國內(nèi)攻讀研究生，名校背景都意味著更多的機會。

  國內(nèi)深造的方向上，保研已經(jīng)成為越來越重要的渠道。實力較強的綜合性大學（如清華、浙大、上海交大等）和專業(yè)實力突出的專業(yè)類大學（如天大、華東理工、北化工等）保研名額也明顯更多。

  出國深造的方向上，名校背景除了直接產(chǎn)生積極的幫助外，還能夠幫助學生在本科階段申請到國外前沿實驗室的海外暑期科研項目。例如，Stanford的UGVR項目和而UCLA的CSST項目僅面向包括清華、北大、中科大在內(nèi)的985院校。

  在求職階段，無論是通過校招還是內(nèi)推渠道，化工企業(yè)也更愿意接受有名校背景的求職者。名校背景意味著通常情況下更強的技術(shù)能力和專業(yè)背景，以及更強的學習能力。至少，出現(xiàn)“難以勝任”的比例和由此產(chǎn)生的試錯成本，能夠大大降低。

專業(yè)設(shè)置 | MAJOR

本節(jié)目錄：

• 專業(yè)設(shè)置與分流模式

  在教育部的教育體系設(shè)置中，化學工程與技術(shù)的一級學科下，包括化學工程、化學工藝、生物化工、應用化學、工業(yè)催化等多個二級學科。

  在本科生招生中，包括清華、浙大、天大在內(nèi)的多所頂尖化工院校采取大類招生的模式。其中：

  清華化工系包括化學工程與工業(yè)生物工程，高分子材料與工程兩個本科專業(yè)，通過環(huán)境、化工與新材料類和化生類兩個大類進行招生。大類中的學生在大一下學期的4月份進行專業(yè)分流申請，從大二開始進入對應專業(yè)學習。

  浙大化學工程與生物工程學院包括化學工程與工藝、生物工程、制藥工程等本科生專業(yè)，通過工科試驗班（能源、化工與高分子）進行招生。大類中的學生大一統(tǒng)一由求是學院負責管理，從大二開始進入專業(yè)院系學習。

  天大化工學院包括化學工程與工藝、生物工程、制藥工程、分子科學與工程、應用化學、過程設(shè)備與控制工程、食品科學與工程等本科生專業(yè)，通過工科試驗班（化工、能源與生命醫(yī)藥）進行招生。在大一結(jié)束后，按照大一成績+高考成績加權(quán)的方式進行專業(yè)分流。

  不同大學化工院系的本科生專業(yè)劃分粗細并不一致。在研究生階段，化工專業(yè)的碩士、博士會根據(jù)導師、課題組、實驗室的差異區(qū)分出不同的專業(yè)或方向。

  以清華大學化工系為例，圍繞化學和生物轉(zhuǎn)化，建設(shè)了反應工程、分離工程、系統(tǒng)工程、生物化工、高分子材料與工程、生物催化和轉(zhuǎn)化、清潔能源化工、微化工過程、材料化工、生態(tài)化工、化工安全等專業(yè)方向。

  選擇了某一專業(yè)方向的研究生并不意味著就不能選擇其他領(lǐng)域的工作。但在求職過程中，專業(yè)對口的學生在部分研發(fā)崗位上仍然有一定優(yōu)勢。

  下面介紹化工專業(yè)的主要方向：

反應工程

  化學反應工程是以工業(yè)反應過程為主要研究對象，以反應技術(shù)的開發(fā)、反應過程的優(yōu)化和反應器設(shè)計為主要目的學科。

  通俗來說，反應工程研究一個生產(chǎn)過程的化學反應和反應器，從而使得生產(chǎn)更加有效率、更經(jīng)濟。例如通過改變反應器內(nèi)各處的溫度和濃度，影響轉(zhuǎn)化率和選擇率等結(jié)果。

  因此，反應工程的應用遍及化工、石油化工、生物化工、醫(yī)藥、冶金及輕工等許多工業(yè)部門。該方向與化學交叉較多，也可以從事化學類研發(fā)職位。

分離工程

  分離工程是研究化工及其它相關(guān)過程中物質(zhì)的分級、分離、濃縮和純化的方法、工藝、材料、設(shè)備的一門技術(shù)科學，是化學工程的重要組成部分。

  化工生產(chǎn)是原料通過一系列化學、物理變化的過程，產(chǎn)物、原料、中間產(chǎn)物需要經(jīng)過各分離單元的加工處理。天然物質(zhì)多以混合物存在，要從中獲得有使用價值的產(chǎn)品，須對其進行分離；加工工業(yè)中須對中間體和產(chǎn)物進行分離和提純，才能得到符合使用要求的產(chǎn)品。

  不僅如此，分離技術(shù)是環(huán)保工程中用于污染物脫除的保障。新型分離技術(shù)的研究，還為新能源、新興材料為代表的高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。

系統(tǒng)工程

  化工系統(tǒng)工程是從系統(tǒng)的整體目標出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各個組成部分的特性及其相互關(guān)系，確定化工系統(tǒng)在規(guī)劃、設(shè)計、控制和管理等方面的最優(yōu)策略。

  由于化工廠生產(chǎn)涉及多個單元（如反應器、精餾塔、冷卻加熱器），并且各個單元間相互有約束，那就需要從成本最低的角度來優(yōu)化各個單元操作使得經(jīng)濟效益最大化。

  在生產(chǎn)過程中一個操作的改變會引發(fā)后續(xù)操作很多的變化。比如升溫可以加快反應速率、產(chǎn)物產(chǎn)量會增加，但對應的加熱所需燃料也會增加，后續(xù)的冷卻過程也需要增加冷卻水的用量。需要設(shè)計合適的溫度使得單位時間生產(chǎn)的產(chǎn)品的價格減去燃料和冷卻水的價格，所得的利潤盡可能達到最大。

生物化工

  生物化工是生物學、化學、工程學等多學科組成的交叉學科，研究有生物體或生物活性物質(zhì)參與的過程中的基本理論和工程技術(shù)。

  通俗來講，就是將生物（植物、微生物等等）用于生產(chǎn)物質(zhì)，例如大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)酸奶、通過基因工程大規(guī)模生產(chǎn)物質(zhì)。與生物專業(yè)不同的是，生物化工本質(zhì)仍然是工程學科，研究利用生物機理進行工業(yè)生產(chǎn)。

  具體的研究方向包括：生物分子工程、酶的分子設(shè)計和分子改造、基因工程、生物分子的可視化追蹤技術(shù)、細胞培養(yǎng)、生物反應器、蛋白質(zhì)工程和藥物控緩釋制備技術(shù)。

高分子材料

  高分子材料與工程是研究高分子材料的合成、結(jié)構(gòu)、性能及材料成型加工等理論與技術(shù)的學科。

  高分子材料是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑（助劑）所構(gòu)成的材料。按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料，按應用又可分為纖維、樹脂、橡膠、膠黏劑、涂料、高分子基復合材料，以及各種功能高分子材料。

  隨著高分子分離膜、高分子磁性材料等新型高分子材料的出現(xiàn)，高分子材料在電子、生物醫(yī)學、環(huán)保、建筑、機械、航空航天、軍工等領(lǐng)域的應用越來越廣泛。

  具體的研究方向包括：光電信息高分子、高分子納米材料和技術(shù)、高性能高分子材料、智能和刺激響應性高分子、高分子生物醫(yī)用材料、高分子材料結(jié)構(gòu)表征、高分子液晶、精細高分子、多相多組分高分子材料等。

制藥工程

  制藥工程是奠定在化學、藥學、生物技術(shù)和工程學基礎(chǔ)上的交叉學科，主要解決藥品生產(chǎn)過程中的工程技術(shù)問題、實施藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、實現(xiàn)藥品的規(guī)模化生產(chǎn)和規(guī)范化管理等問題。

  制藥工程的學科前沿方向包括：藥物分子設(shè)計與合成、天然藥物提取分離、新型藥物制劑、藥品安全與質(zhì)量控制、綠色制藥與智能制造等。該專業(yè)的對口方向包括醫(yī)藥化工領(lǐng)域中醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)、質(zhì)控、研發(fā)、設(shè)計和管理等工作。

食品科學與工程

  食品科學與工程是應用科學和工程的原理研究食品的設(shè)計、生產(chǎn)、加工、制造、貯藏、包裝、分析和評價的科學。

  該專業(yè)的研究領(lǐng)域主要涉及：食品安全與質(zhì)量控制、食品化學與結(jié)晶技術(shù)、天然活性成分分離與應用技術(shù)，功能食品和食品新資源開發(fā)、食品微生物與發(fā)酵工程、食品加工新技術(shù)、果蔬采后生物學與營養(yǎng)評價等。