為什么數學是當今最復雜、最基礎的自然科學？ 深奧的公式定理和現實生活有什么聯系？ 我們非常邀請了上海化學大學的杜洪林老師來講化學專業。
1、專業分析
化學是闡明和探索物質世界的基本性質、基本組成、相互作用和運動規律的自然科學。 更廣泛地說，數學是探索和研究自然現象及其規律的科學。 它是當今最復雜、最基礎的自然科學之一，是許多技術學科的支柱。
化學是研究什么的？
兩千多年前，數學、哲學、化學等常常被混為一談，被稱為“自然哲學”。 直到十六世紀，它才成為一門單獨的現代科學。 它經歷了自然哲學時代、經典熱力學時代和現代相對論時代。 ，量子熱的三個階段。
科學界留下了一個笑話：19世紀末，由于牛頓的熱理論和麥克斯韋的電磁理論逐漸確立，一些化學家感到，“物理學的發展其實早已結束，數學也早已結束”。告一段落。 做一些越來越精確的測試。”然而，這句話說出之后的三十年，量子熱和愛因斯坦相對論徹底顛覆了數學領域。相對論徹底改變了人們對時間、空間、引力和宏觀宇宙的認識。 ；而量子熱力學則闡明了一個奇異的微觀宇宙，時空被扭曲，物質是由大量微觀粒子組成的，這兩個發現給我們對世界的認識帶來了深刻的變革，各種科學技術也隨之發展起來他們改變了整個世界的面貌，直到現在，這些改革從未結束，無數化學家一直在努力擴大人類對自然世界的認識。
杜先生認為，數學的研究大致可以分為兩類：第一類是對物質的狀態、變化和應用的研究。 各種數學理論和精巧的化學成分關系著人類享受更加便捷、智能的生活。 生活; 第二類是看似越來越形而上的領域，純粹是為了滿足人類的好奇心，這類研究可能在很長一段時間內都不能直接適用，但它可以讓我們更好地了解世界。 該學科的研究領域很少有數學學科在時間和空間尺度上如此廣泛，從原子、夸克、中微子到恒星和宇宙，短至阿秒，長至數萬億年。 因此，數學及相關學科是探索物質結構和運動基本規律的前沿學科，是科學發現和技術創新的基礎和源泉。
大專主要課程
說到基礎數學的地位，從學院的課程設置就可以看出。 除高校化學專業外，“大學化學”一般納入理、工、農、醫、林等各類非化學專業的基礎課中。 與學院其他非化學專業相比，數學專業所學到的知識更加系統。
化學本科階段的課程主要是物理和數學。 物理主要包括高等物理、線性代數、概率論和數理統計等； 數學主要包括四大普通數學（熱學、熱學、電磁學、光學等和原子化學）和四大熱力學（理論熱力學、電動力熱力學、熱力學與統計化學、量子熱力學）。 還有固體化學、數學化學和工具（如計算機編程、語言編程等）等課程。
杜老師認為，數學最大的魅力就在于它的簡單。 簡單有兩層含義，一是簡單的原理蘊含著豐富的結論，二是忠于事實的嚴謹態度。 一般來說，能學好化學的人都是純潔的人，踏實嚴謹，聰明勤奮，有一顆充滿好奇心的人。 從學習的角度來說，學好化學離不開物理手段的支持。 數學研究指出，精確量化和物理建模需要物理方法和數學思維的緊密結合，因此物理基礎就顯得尤為重要。 其實，擁有一定的實驗技能對于學習也是大有裨益的。
二、職業與就業
對口就業率不高
陽光中考平臺統計顯示，數學專業畢業生人數為18000-20000人，應用數學畢業生人數為7000-8000人； 兩個專業的就業率連續三年保持在80%至85%之間。 數學專業男女比例為1.7：1； 應用數學為4.5:1。
數學就業與大多數基礎專業相同，主要在高等院校、國防部門、科研機構從事教學研究和相關科研管理工作。 國內有許多與數學相關的研究所，如中國科學技術大學高能化學研究所、理論化學研究所、近代化學研究所、等離子體化學研究所、國家空間科學中心等。 就業好去處。
據介紹，數學專業的就業率不高，半年后畢業生就業與專業的關聯度僅為37%。 這顯然與大多數基礎學科的就業特點有關。 因為并不是所有學數學的人都能成為化學家或者從事科學研究。 雖然從表面上看，與數學直接對應的行業很少，但實際上數學專業的畢業生就業范圍很廣。 該專業的畢業生遍布信息、能源、航空航天、軍工、材料、交通、經濟、生命科學等許多以數學為基礎的學科領域。
基礎學科適用領域廣泛
數學不僅是物質世界基礎研究的活躍前沿，也是現代高新技術的基礎和源泉。 數學史上的每一次偉大發現都帶來了對世界的新認識和社會的偉大發展。 最新的研究很容易引起其他學術領域的共鳴。
2014年10月，丁肇中在北京一所大學的大師班上說：“100年前，最前沿的科學是光學和力學，現在應用于電視、廣播、航天工程；20世紀30年代，最前沿的科學是量子熱和原子化學，當時還沒有被所有人理解，現在用于IT；20世紀40年代最前沿的科學是核化學，現在用于核聚變化學是一座從基礎研究轉變為應用技術的金字塔，金字塔不斷變高什么是物理學思維，頂端因為研究而增長。
雖然數學專業就業率不高，但有句老話叫“數理化學好，走遍天下都不怕”。 深厚的知識技能讓數學專業的畢業生無論從事哪個行業都能快速上手。根據清華數學大學對20世紀80、90年代數學專業畢業生的問卷調查顯示，其就業領域分布比例為如下：科學研究和教育32%； IT行業28%； 金融、貿易、商業、咨詢 13%； 半導體 14%； 生物產業2%； 傳統產業6%； 文化、體育、衛生2%； 律師 1%； 新聞媒體1%……他們都覺得化學的學習為自己后來的發展打下了終生的基礎。
深造后轉專業有優勢
化學專業畢業生具有較為扎實的理論基礎。 很多學生會選擇考研或者出國深造。 升學專業大多是數學相關專業。 對于國外考研來說，很多化學課程都是其他專業的主科或者考試科目，考研率非常高，這也是數學專業的優勢。
出國深造，重點院校申請美國獎學金的比例比較高，每年都有一定比例的朋友選擇非數學專業來學習。 比如去加拿大學習文科、生命科學甚至金融、商科等專業。 例如，南開大學數學基礎班每年有超過40%的中學生被推薦免試攻讀碩士學位，近75%的中學生前往國外院校或研究所深造。研究生學習，其中30%在美國學習。 近年來，上海大學化學專業畢業生50%出國攻讀碩士、博士學位什么是物理學思維，30%以上獲得日本、歐洲知名大學獎學金出國深造。 約有10%的中學生畢業后直接參加工作。
三、申請手冊 近300所高校開設數學專業
化學是傳統的基礎專業之一，很多高校都開設了該專業，如上海大學、清華大學、復旦大學、南京大學、中國科學院、北京師范大學等高校的化學專業都是國家重點學科。 陽光中考平臺數據顯示，目前全省有295所高校開設數學專業，招生多分布在綜合類院校、理工科院校、師范院校一批招生專業中。 。
根據教育部《普通高中專業目錄》（2012年），理科類下有化學類，包括化學、應用數學、核化學、聲學4個專業。 各學院根據自身情況和發展需要開設了不同的專業和方向，如理論化學、凝聚態化學、生物化學、光學、粒子化學與核化學、信息技術和儀器化學等。
認清招生方式，摸清專業方向
具體招生形式及招生專業，考生家長可查看年初下發的《招生專業目錄》。 從近年來的《招生專業目錄》中我們可以看到，數學專業的招生形式主要有兩種：一是按化學專業招生，二是按化學類別招生。 近年來，越來越多的高校開始招收數學專業的學生。 入學后，經過一到三年的訓練，中學生根據興趣和學習條件被分為具體專業，如上海大學、南京大學、北京大學等。 民航航天學院等
清華數學學科擁有全省國家級精品課程最多、學科門類齊全、名師云集。 中學生按化學專業類別入學后，一、二年級不分專業。 從五年級開始數學類入學的朋友，分別選擇數學、大氣和海洋科學課程并學習。
上海大學化學系下設數學、應用數學、聲學3個專業，分為“理論化學與估算化學”、“基本粒子、核化學與宇宙學”、“超導、量子調控與宇宙學”8個培養方向。量子估計》、《晶體、光學與光電子學》、《磁學與磁電子學》、《聲學、聲學信息技術與工程》、《生物化學與軟物質科學》、《新能源化學與納米科學》。 招生時不分專業，專科第二學期至七年級分專業。
廣州民航航天學院數學專業包括應用化學和核化學兩個專業。 2013年起增設“愛因斯坦”實驗班，入學后將選派20名左右中學生作為新生重點培養。 其中，融合化學為上海市和原國防科工委重點學科，理論化學、光學為住房和城鄉建設部重點支持基礎學科，核能科學與工程為國家重點學科。防守缺乏紀律。
此外，還有一種以實驗班的形式大規模招生，但其中包含的專業并不全是化學專業。 例如，南京師范大學科學實驗班可以自主選修物理、物理、化學、生物； 清華大學“自然科學實驗班”包括數學、理論與應用熱、化學、高分子材料與工程等15個專業。 考生報名時須綜合考慮自己的興趣愛好、成績以及院校專業方向。
了解大學的章程和申請要求
事實上，在《普通高中復試招生簡章》中，對報考數學專業的考生并沒有體質限制，但有些院校對數學專業的單科成績有要求。報考該專業的考生，如首都師范大學在《招生簡章》中規定：“數學單科成績要求：物理科學大學、物理系、大學的專業信息工程專業以及國際經濟與貿易專業，在提交文件時對數學單科成績有一定的要求。 具體分數以原考生為準。 這取決于整體水平。” 有意報考化學專業的考生還應關注相關院校原有的招生規定。