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感謝藍鯨隔音門 林經理 以此講座鼓勵後輩:「人生定位以及努力一樣重要」

責任編輯:黃雨婕

核稿編輯:黃詩涵

長庚大學化工與材料工程學系 張文馨

探索科系,選擇未來,你應該先...

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PART 1:關於就讀長庚大學化工與材料工程學系的經驗分享

講座章節開關
刪去法,帶我走向化材領域

「我的腦容量不夠記這麼多東西啦!」自稱「實際派」的張文馨,不偏好虛幻或需要背誦的文科,自然而然轉往理科發展。指考(今之「分科測驗」)結束後,面對浩瀚的理工科系,腳踏實地的她使出「刪去法」,捨去不擅長的電類、資工科系,亦不願與哥哥走上相同的機械領域,僅留下化學工程、材料工程科系。最終,她根據分數落點,進入化工與材料並進的長庚大學化工與材料工程學系。

「我是個順其自然的人。」別以為佛系生活的文馨就消極隨波;她不喜歡大起大落的人生,卻也不害怕挑戰——面對困難的原文書,她一步一腳印,終於找出獨到的讀書方法。雖然化工與材料的關係緊密,卻依舊分屬不同領域,渴望走向專業的文馨再次使出刪去法:她自認數學能力弱,故而刪去和數學關聯較多的化工,專心致志於材料工程,漸漸發現興趣所在,著手準備「材料」相關研究所。談起未來,文馨堅定說道:「我想成為獨當一面的人。」踏入社會就無教授、同學常伴,自主自立正是文馨最深刻的自我期許。

身在仙境?我眼中的長庚大學

「長庚風超大,騎車都感覺在飄移。」介紹長庚大學的環境時,文馨打趣說道。長庚大學座落林口臺地邊陲,濕氣重又時起大霧,總帶點若隱若現的美感,「有時候還以為自己在仙境!」宿舍與教室分別位於陡峭的「好漢坡」兩端,好漢坡共 252 階,約 14 樓高,每年都會舉辦登階競賽,是文馨口中學生自豪的校園特色。

長庚大學為學生提供優渥獎學金,舉凡優秀新生金質/銀質獎學金、清寒偏鄉獎學金,還有台塑企業公費生制度等等。因為集團的背景,校方具有長庚醫院、台塑集團的豐沛資源,文馨即認為讀長庚大學最值得的是「擁有富足的醫療相關資源,不管工學院、醫學院、管學院都可以與醫療結合。」舉例而言,文馨所處的科系即有「生醫材料」的跨領域項目。

此外,校方設有五年一貫制度,學士生於二下遞交申請,一年之後再提續讀意願,就可保有「預備研究生」的資格(大學四年加上碩士一年,可能取得兩個學位)。長庚大學的科系多為醫學、管理與理工,校內亦不時舉辦藝文活動;例如,文馨曾經參與「雲州大儒俠史祕辛大突破」的現場布袋戲演出,近距離接觸傳統文化,留下深刻印象。

化材系該走化工還是材料呢?「進來再摸索啊!」

「​​當時的我沒有明確目標,不知道未來想幹嘛。」談起進入化材系的初衷,文馨誠實說道。長庚化材是國內第一所結合化工與材料工程的大學科系,「進來大學再思考方向,我覺得就足夠了!」她以過來人的經驗論結。

那麼,化學系、化工系、材料系的差異為何呢?文馨以她認為「世界上最偉大的發明」——衛生紙為例。化學系透過化學理論合成、發明衛生紙,但是若每天只能產一張,「怎麼供大眾使用那麼偉大的發明?」就由化工系設計生產流程線,便利衛生紙的大量製造;而材料系則為了使「衛生紙變得更柔軟」,研究適合添加的高纖材料等。

核心課程:化工、材料各有實驗,專題進而訓練分析

長庚化材的核心領域有四類,即化學工程、材料工程、實驗操作與專題。首先,「化學工程」應用數學、工程、物理、化學、生物科技等基礎,以「大量生產」為目標,設計工業製程。「材料工程」著重開發新材料或改善材料製程,例如:鐵達尼號之所以一碰冰山就產生裂縫,是因為鋼板的碳濃度過高,使得船體硬而脆;只要改變內部結構與製程方式,就能避免悲劇,而這個實例亦是材料學科受到重視的起始。

「實驗操作」著重設計、執行化工實驗的技術,以及使用化工儀器、設備的能力;不論是實驗原理、結論的解讀,學生都要一一探討,長庚化材亦因此規劃相較相近科系多 50% 的實驗課,「物理、化學、材料、化工、反應工程實驗,林林總總超過百項實驗!」文馨說道。而「專題」訓練學生針對實驗成果進行數據分析與解釋等能力。

四年課程的安排:化工、材料一把抓,專業選修更進化

長庚化材系的四年課程橫跨核心領域與專業選修,前兩年著重「化工」與「材料」的核心訓練,多為基礎課程與專業科目,諸如大一基礎的普通物理、普通化學與其實驗,以及微積分。值得一提的是,大一必修的「化工與材料工程概論」為業界人士講座,提供職場現況、科技趨勢以補充教科書的不足,協助新生摸索喜好。大二課程漸漸偏向專業領域,亦添入系上選修,像是奈米粉體合成與應用、數值分析等課程。

後兩年課程多為系上專業選修——綠色製程、材料科技、生化科技等領域,學生可以依照興趣選修。 此階段須展開「專題研究」,從系上多元的實驗室——前瞻奈米材料、流體、陶瓷材料、程序控制與模擬、尖端材料、天然物量產工程、永續與能源科學⋯⋯當中,探索自己的興趣,深入專業研究;文馨當初就鎖定鈣鈦礦太陽能電池,進入前瞻能源實驗室。

大三還須進階學習化工專業、材料專業與其各自的實驗;舉例來說,為了設計工業製程,學生必須了解廠區的每個單元與原理,並進行實作,因此「化學工程實驗」課程會進入「小型模擬工廠」,認識當中不同的單元(工廠的各個反應器)。大四課程則以專業課程、產業實務講座為主,例如:專業課程「程序設計」教導學生利用先進軟體 Aspen 進行模擬,得出工廠程序的最佳條件,以達大量生產的目標。 (好奇長庚化材特別訂製的透明「蒸餾塔」和它的功用?請點選「科系」章節鈕觀看)  

化材人畢業後往哪兒去?傳統、生技、高科技!

「化材系只能去工廠工作?到石化廠煉油嗎?」提到大眾對化材系的刻板印象,文馨強調「高科技產業也需要化材系!」事實上,化工背景的學生重視大量生產、每一關生產品質的控制,實為「製程工程師」的首要人選;材料背景的學生懂得研發高科技材料,足以勝任「研發工程師」的職務。而同時擁有化工與材料背景者,懂生產(化工)也懂源頭(材料),透過材料知識輔助化工的大量生產,堪稱「製程整合工程師」的不二人選。

除卻傳統產業的石化、民生用品(衣服、塑膠袋等),生技產業(醫療器材、保健或化妝品)需要知曉大量製造的「化工」與深諳原料特性的「材料」人才,半導體產業與電子材料也需要化材專業者的投入。

懂源頭又懂生產:化工與材料工程學系的推薦課程

談及長庚化材系推薦的課程,文馨首先介紹必修「單元操作與輸送現象」,輸送現象解釋三大原理:質量傳輸、動量傳輸、能量傳輸;而單元操作諸如分離、結晶、蒸餾、過濾等反應。透過單元與輸送的學習,學生得以了解工廠每個原理與單元反應器的功用,進而針對大量生產規劃製程,將實驗室擴展為工廠。(好奇啤酒與化工的關係?化工啤酒釀造比賽又是什麼?請點選「這堂必上」章節鈕觀看)

「材料工程導論」則是奠定材料知識的必修,「讀材料必備的基本知識:金屬材料、電子材料、陶瓷材料、高分子材料。」文馨提到,這堂課邀請多位教授授課,而每位教授各屬不同的材料領域。實驗課會使用儀器進行材料結構分析,例如:拉伸「聚丙烯」試片即是以「拉」來測定塑膠於哪個力道就會破裂,藉以改善結構。 

「材料在奈米的世界就不一樣了!」這是文馨推薦系上選修「奈米材料導論」的原因。奈米為長度單位,等同十億分之一公尺,肉眼看不見,得透過電子顯微鏡才能窺望。這堂課講述奈米材料的物理與化學性質,因為奈米世界的材料與平常不同——原本不導電且易脆的陶瓷材料,奈米尺寸下卻能導電又具延展性;奈米尺寸的黃金不再是金色,而是紅色!為了深入認識材料,這門課不能錯過。

那些遭遇疫情、失敗卻絲毫不減收穫的事:社團與專題研究

「我是疫情年代下的大學生,那些停辦卻依舊難忘的課外活動,我還是想説給大家聽。」因為講不出拒絕的理由,佛系過活的文馨就接下 12 系聯合舞會的總召重任;活動決策者必須當起學校、學生與廠商的溝通橋梁,大筆金額的契約更是使得文馨深感責任重大。「當了就好好做啊!」積極的順其自然精神在此發揮無疑,她要求自己成為「負責任的大人」;即便活動最終因為疫情取消,她卻格外難忘這段患難卻見識師長、同伴扶助之情的日子。

「我對能源材料很感興趣,又和指導教授聊得起勁,就決定去了!」進入李坤穆教授所屬的前瞻能源實驗室,文馨的研究鎖定為「二維鈣鈦礦太陽能電池」。她說,李教授時常說「研究就像一篇故事。」開始計畫做什麼題目為「起」,如何規畫實驗為「承」,排除困難、蒐集文獻為「轉」,最終總結自身研究為「合」,「想好每一個部分,才能走下一個步驟。」雖然實驗終究沒能成功,文馨依然由學長姊帶領、與教授腦力激盪的過程習得許多事物,她認為相當值得。

大學不是只有唸書:把握時間嘗試新事物

「因為同時學習化工與材料,必修課非常多——辛苦但值得。」回顧四年,文馨慶幸自己擁有兩個領域的知識;一旦融會貫通,就能真正了解如何搭起兩方的橋梁。就算再忙,她不忘提醒:「Study hard, play hard.」,大學是個自由的時期,尤其是戀愛,「談一場毫無顧忌的戀愛!給自己一個與別人相處的經驗,不管過程好壞,妳會知道自己想要的是什麼。」

一路走來,文馨向來不畏懼面對困境,因為逃避心態反而容易造成惡性循環。「將計就計,一定能想出最好的辦法。」木已成舟,不妨想辦法挑戰它,才能創造無法忘懷的大學記憶。

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