Sunday, September 16, 2012

理科领域到底在念什么?

理科是一个庞大的领域,指的是教育体系中与自然科学,以及科学研究的根基——数学有关的科目。它以数学、生物、物理及化学为根本的基础科目,衍生出或垂直深入,或跨界交叉的各式专业,如生态学、生物科技、材料化学、分子化学、基础物理、统计学、环境科学等。


虽然现代社会习惯将这四个科目视为区别专业分流的标准,但本质上它们是紧密地联系在一起的,而非孤立发展。也就是说,无论是数学、生物、物理或化学的专业课程,学生在学习本身的专业知识之余,也需跨界学习其余三个科目的基本知识。以生物领域为例,如生态学、生物化学、生物科技、分子生物学等专业,在基础课程里一定包括基本物理、微积分、基本化学、有机化学等科目。


此外,因应时势变化,大部分大专在理科的纯粹研究之余,越来越注重实际应用。这种趋势具体表现在,理科课程加入越来越多“应用”、“工程”等强调理论与实践结合的科目,有者甚至包括管理学、市场学等商学科目,务求培养学生在毕业后即可马上发挥的实战能力。


目前,国内走研究路线的理科课程大多数由办学条件优越、经费充足且重视学术研究的国立大学来开办。私立大学则因市场因素,多开办讲究实用的应用科学课程。


领域1:生物学


生物领域大概可分为生物学(Biology)与生物科技(Bio Technology)两大类。


生物学着重于生命现象的研究,包括动、植物的生活、行为、生理结构、遗传等。此学科体系繁杂,各大学的研究方向会基于本身的背景、师资、办学目标等因素而分歧,如若偏向生物研究的,就会开办生态学、动物学、植物学、海洋学、微生物学、生物资讯学等课程;若偏向分子生物研究的,就会开办基因学、遗传学、细胞生物学、病毒学等课程。


生物科技则将生物学学理与科技结合,重视如何运用生物学的知识解决各产业的实际问题,比如运用微生物学原理与基因工程技术学对酿酒工艺进行优化,就是生物科技的一个典型例子。医学、农业、工业、环境与法证科学则是生物科技的五大应用领域。与生物学一样,各大学会基于本身条件选择不同的教学重点,以训练学生日后投入不同的产业。


生物学领域的学生在学什么?将来做什么?


领域2:化学


化学领域的课程同样可分为研究与应用两大路线。


纯化学课程走的是科研路线,专注于研究物质的基本成分、性质、结构等知识,以及物质与物质间交互产生的变化。有机化学、无机化学、分析化学、高聚合分子、物理化学、生物化学等,都是纯化学课程必上的科目。此外,化学课程重视实验,所以各种化学实验的理论与方法都是课程的训练重点。


而化学的应用很广,大学经常会针对特定产业设计相关的应用化学课程,例如石油化学,就是一个专门研究与石油工业有关的化学理论与应用的典型例子。其他常见的应用化学课程还有油脂化学、棕油化学、工业化学等。


化学领域的学生在学什么?将来做什么?


领域3:物理学


物理是一门研究自然的科学,从构成物质的原子与粒子,到日常的声、光、热、电等现象,到宇宙的天文星体等,都在物理学的研究范围内。各大学基于师资条件,所开设的物理课程的研究方向与重点也不尽相同。


一般而言,学生在学士阶段还只是接触物理的基础理论与知识。物理数学、电子学、电磁学、力学、量子力学等,都是必须掌握的物理基础科目;至于天文物理、量子物理、电磁物理等高阶课题,多数在课程后期,甚至学士以后的学习才能接触到。此外,物理学同样重视实验,如何进行各种物理课题的实验也是重点学习内容。


应用物理课程与纯物理课程在初期所学的内容是大同小异的,唯课程后期会加入诸如纳米技术、半导体技术、电子物理、光电物理等,培养学生在现有的高科技产业中可以实际运用的知识与技术。


物理学领域的学生在学什么?将来做什么?


领域4:数学


数学领域依然分为纯粹数学与应用数学两个部分。纯粹数学与应用数学在初期课程几乎一样,微积分、高级微积分、代数、线性代数、几率、统计等,都是数学领域的必修科目,以培养学生逻辑思考与精密推演、分析能力。


到了课程后期,纯粹数学将更专注于数学理论的研究。应用数学则将针对特定产业,加入许多跨领域的科目,如财务经济、科学计算、应用统计、生物资讯等,让学生能运用数学的精密计算与分析能力,跨领域运用在相关产业。


数学领域的学生在学什么?将来做什么?


理科要下苦功学习,但优势显而易见!


理科因为需要掌握的知识很多,所以课业繁重,需要花时间下苦功学习,但其优势也显而易见。重视逻辑思考能力的理科领域,学生无论将来是继续往专长领域深造,或是跨领域前往其他产业工作,都比较容易实现。相较之下,其他科系的学生想踏入理科领域,反而较不容易。


由于理科的范围非常广泛,体系庞杂,分流也非常细。想要往理科领域发展的学生,在做出选择前要先了解本身的兴趣、特质和能力倾向,从中选择适合自己的专业。


需要留意的是,各大专开设的理科课程,其研究方向与教学重点,与该系所的师资阵容有着绝对的关系。因此,在选择课程之前,记得要张大眼睛,仔细查看目标大学或科系的师资介绍、教学目标、课程设计等,才能确保它能引领你朝向目标中的专业前进!


对于想投入理科海洋的学生,无论是向往生物、物理、化学还是数学领域,都必须先问问自己,对该领域是否真的很有兴趣。这是因为理科不仅基础课程多、实验多,也重视思考的训练,念起来较有难度。因此,没有兴趣很难撑下去。


此外,开放的心态很重要。随着科系的发展,理科各领域之间的界限越来越模糊,尤其是应用科学的课程,更是经常学习其他领域的理论与知识。学生应保持积极的态度多元学习,不要因为讨厌某个领域而完全不去接触它。


最后,英文的重要性自不待说,因为理科的最新知识与书籍多数是英文。而且,无论毕业后走科研或进入产业,都还是需要运用说与写的能力,发表研究成果。因此,语文问题不能逃避。


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