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美國(guó)留學(xué)專業(yè)全解 | 化學(xué)

2025-07-18 11:32:51 來(lái)源:中國(guó)教育在線

專業(yè)介紹

化學(xué)是自然科學(xué)的一個(gè)分支,主要研究物質(zhì)的性質(zhì)、它們所經(jīng)歷的變化以,及描述這些變化的自然規(guī)律。古代人使用化學(xué)方法,用火將礦石化合,從而產(chǎn)生具有不同性質(zhì)的金屬。對(duì)化學(xué)的系統(tǒng)研究始于埃及人和古希臘人,他們最先提出原子的存在。在中世紀(jì),化學(xué)(當(dāng)時(shí)被稱為煉金術(shù))在新物質(zhì)和新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)的推動(dòng)下蓬勃發(fā)展,主要目的是將賤金屬變成黃金的嘗試。

化學(xué)的本質(zhì)包括對(duì)每一種物質(zhì)的研究。研究范圍從監(jiān)測(cè)和去除環(huán)境中的污染物,到創(chuàng)造新的藥物和產(chǎn)品,以及允許所有其他應(yīng)用的理論基礎(chǔ)研究?;瘜W(xué)家可以是海洋學(xué)家或大氣科學(xué)家、法醫(yī)科學(xué)家、科學(xué)作家、藝術(shù)修復(fù)專家、專利律師、高中教師或釀酒師,也可以在石油、食品、采礦、農(nóng)業(yè)和制藥公司等傳統(tǒng)行業(yè)工作。研究生院、醫(yī)學(xué)院和牙科學(xué)院以及許多其他醫(yī)療輔助專業(yè)都對(duì)化學(xué)畢業(yè)生開放。

與化學(xué)專業(yè)比較相近的專業(yè)是化學(xué)工程,但這兩者又有區(qū)別:

從Focus層面:化學(xué)是在分子水平上理解物質(zhì)的性質(zhì)、組成和反應(yīng);化學(xué)工程專注于將工程原理應(yīng)用于大規(guī)模化工和材料生產(chǎn)。

從Scope層面:化學(xué)是對(duì)物質(zhì)基本性質(zhì)的研究,探索其結(jié)構(gòu)、組成和性質(zhì);化學(xué)工程將原材料轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品,聚焦制造業(yè)和工業(yè)。

從Emphasis層面,化學(xué)重點(diǎn)分析元素、化合物和反應(yīng),以了解物質(zhì)的行為,通常要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn);化學(xué)工程注重為工業(yè)(比如制藥、石化)設(shè)計(jì)設(shè)備、優(yōu)化生產(chǎn)。

從Applications層面,化學(xué)跨越多個(gè)學(xué)科(有機(jī)、無(wú)機(jī)、物理、分析、生物化學(xué)),為醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)步做出貢獻(xiàn);化學(xué)工程專注于為商業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造實(shí)用的解決方案。

專業(yè)分支

化學(xué)專業(yè)常見的分支方向?yàn)椋?/p>

分析化學(xué)Analytic Chemistry

無(wú)機(jī)化學(xué)Inorganic Chemistry

有機(jī)化學(xué)Organic Chemistry

物理化學(xué)Physical Chemistry

生物化學(xué)Biological Chemistry

理論化學(xué)Theoretical Chemistry

材料化學(xué)Materials Chemistry - 分子化學(xué)Polymer Chemistry和納米科學(xué)Nanoscience等研究領(lǐng)域

核化學(xué)Nuclear Chemistry

環(huán)境化學(xué)Environmental Chemistry

大氣化學(xué)Atmospheric Chemistry等其它交叉學(xué)科領(lǐng)域

學(xué)制及課程設(shè)置

化學(xué)專業(yè)碩士項(xiàng)目開設(shè)在美國(guó)大學(xué)的文理學(xué)院(Arts and Sciences)或者理學(xué)院 (Science)的化學(xué)系(Department of Chemistry)、化學(xué)與生物化學(xué)系(Chemistry and Biochemistry),或者化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)系(Chemistry & Chemical Biology)。學(xué)位有兩種:Master of Science理學(xué)碩士和Master of Arts文學(xué)碩士,通常理學(xué)碩士會(huì)包含一個(gè)研究項(xiàng)目。學(xué)制多數(shù)為30學(xué)分,一般為1.5 - 2年可以完成。

化學(xué)作為一個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科,開設(shè)相關(guān)碩士項(xiàng)目的學(xué)校比較少,大多數(shù)院校直接開設(shè)化學(xué)專業(yè)博士,綜排和專排Top 10的學(xué)校之后個(gè)別學(xué)校開設(shè)碩士項(xiàng)目,而且很多學(xué)校的碩士招生規(guī)模很小,或者在極個(gè)別情況下會(huì)招收,例如威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的Master of Science (M.S.) in Chemistry每年只錄取3-4個(gè)學(xué)生, 維克森林大學(xué)的化學(xué)系過(guò)去幾年只有9個(gè)碩士生。

課程方面,以凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的Master of Science (MS) in Chemistry為例,該項(xiàng)目為30學(xué)分(10門課),其中必修課8門(400級(jí)以上),每門課程3學(xué)分,必須有五門是化學(xué)課程。剩余的6個(gè)學(xué)分可以包括額外的研究生課程、特殊閱讀、研究和最多6個(gè)學(xué)分的高級(jí)本科課程(300級(jí))。

專業(yè)背景及先修課要求

申請(qǐng)化學(xué)碩士一般要求本科水平的物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)等化學(xué)專業(yè)背景,大部分錄取的學(xué)生都是化學(xué)或者相關(guān)專業(yè),包括生物學(xué)、化學(xué)工程、物理學(xué)、 藥學(xué)、材料 醫(yī)學(xué)等。

要求的前置課程一般有普通化學(xué)(兩個(gè)學(xué)期)、有機(jī)化學(xué)(兩個(gè)學(xué)期)、物理化學(xué)(兩個(gè)學(xué)期)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷。同時(shí),建議學(xué)習(xí)高級(jí)無(wú)機(jī)化學(xué)課程。

化學(xué)專業(yè)的各個(gè)分支需要進(jìn)行合理的選擇,申請(qǐng)時(shí)選擇的方向要與背景相對(duì)應(yīng),尤其是前置課程和研究經(jīng)歷方面。

碩士申請(qǐng)建議

由于化學(xué)碩士項(xiàng)目很少,申請(qǐng)化學(xué)碩士的申請(qǐng)者,通常建議同時(shí)申請(qǐng)博士項(xiàng)目或者與其他相關(guān)專業(yè)如生物化學(xué)、化學(xué)工程等一起申請(qǐng)。作為基礎(chǔ)學(xué)科,除了要求滿足條件的GPA,TOEFL和GRE成績(jī),該專業(yè)也是青睞有豐富和完整科研背景的申請(qǐng)者。對(duì)于計(jì)劃申請(qǐng)博士項(xiàng)目的學(xué)生,部分學(xué)校也要求備考化學(xué)GRE sub,且分?jǐn)?shù)在90%以上。而對(duì)于碩士申請(qǐng)者,不錯(cuò)的GRE sub化學(xué)成績(jī)也能成為申請(qǐng)中的加分項(xiàng)。

就業(yè)方向分析

化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生可以作為各行各業(yè)的化學(xué)家,比如制藥、制造業(yè)(化學(xué)品,塑料,食品,紙張,聚合物,油漆和涂料,粘合劑,洗滌劑等)、石油和能源、半導(dǎo)體、建筑和冶金材料以及汽車工業(yè)。許多化學(xué)家在政府研究,法醫(yī)或分析實(shí)驗(yàn)室以及環(huán)境保護(hù)局(EPA),國(guó)家航空航天局(NASA),國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF),武裝部隊(duì)和國(guó)務(wù)院等機(jī)構(gòu)工作。

化學(xué)家也劃分不同的領(lǐng)域,常見的比如:

研究化學(xué)家:在工業(yè),商業(yè)或政府實(shí)驗(yàn)室工作,執(zhí)行實(shí)踐任務(wù),涵蓋一系列應(yīng)用的分子和材料的合成,分離,純化和分析。研究化學(xué)家可能專注于許多不同的領(lǐng)域,包括藥物化學(xué),化妝品,石化,電子等等。

工藝化學(xué)家:專門從事擴(kuò)大合成所需的化學(xué)產(chǎn)品,如藥物或商品化學(xué)品,以滿足全球需求。他們?yōu)榇笠?guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和包裝設(shè)計(jì)設(shè)備并開發(fā)工藝細(xì)節(jié)。在開始全面生產(chǎn)之前,在一個(gè)試驗(yàn)工廠中對(duì)工藝進(jìn)行小規(guī)模測(cè)試。

環(huán)境化學(xué)家:研究空氣,土壤和水的化學(xué),以及這些基質(zhì)的交叉。環(huán)境化學(xué)家特別關(guān)注了解這些系統(tǒng)的變化,并經(jīng)常專注于開發(fā)新的分析技術(shù),以提供我們周圍世界的全貌。

有機(jī)化學(xué)家:專注于基于碳骨架的化合物,從僅含碳和氫的簡(jiǎn)單碳?xì)浠衔锏胶酰?,硫等更?fù)雜的分子。有機(jī)化合物是許多生物分子的基礎(chǔ),對(duì)生命過(guò)程很重要。因此,許多有機(jī)化學(xué)家解決與健康和醫(yī)學(xué)有關(guān)的問(wèn)題。與碳形成新鍵是制造新分子和材料的核心,因此探索這種反應(yīng)性的新方法是有機(jī)化學(xué)家的主要目標(biāo),影響小分子和聚合物材料的合成。

生物化學(xué)家:在生物學(xué)和化學(xué)的交叉點(diǎn)探索分子和過(guò)程。在分子水平上理解細(xì)胞過(guò)程可以設(shè)計(jì)新藥,提供有關(guān)疾病機(jī)制的信息,并通常揭示小分子和大分子以及材料如何相互作用以使生命成為可能。

法醫(yī)化學(xué)家:與執(zhí)法部門合作,使用分析技術(shù)解決犯罪問(wèn)題。法醫(yī)化學(xué)家可能被要求分析槍擊殘留物或在犯罪現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的未知物質(zhì)。他們通常掌握許多不同儀器的使用,包括氣相色譜法,質(zhì)譜法,高壓液相色譜法和電子吸收光譜法,以識(shí)別和量化收集并帶到實(shí)驗(yàn)室的樣品。

申請(qǐng)秘籍

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