《国内外化学工程专业课程设置与教材比较研究》
发布时间: 2021-12-29      来源: 图书馆    浏览次数: 12

国内外化学工程专业课程设置与教材比较研究

结题报告


 华南理工大学作为教育部13家外国教材中心之一,主要负责化工类外国教材的引进和服务工作。本中心化工类外国教材引进已初具规模,基本保持化工类外国教材藏书的学术性、专业性及本校藏书特色。为更好地开展化工类外国教材的引进工作、做好化学工程类教材比较研究,本中心系统选取国内外相关高校调查化学工程学科专业课程及使用教材等情况,进行调研分析

  1. 国内高校部分

1.1 调研对象

根据全国第四轮学科评估结果,“0817 化学工程与技术”专业进入A级的高校共14所高校,其中天津大学、华东理工大学为A+,清华大学、北京化工大学、大连理工大学、南京工业大学、浙江大学为A,北京理工大学、哈尔滨工业大学、南京理工大学、浙江工业大学、华南理工大学、四川大学、中国石油大学为A-。本项目调查研究比较上述高校化学工程与技术的专业设置和课程设置等情况。

评估结果

学校代码及名称

A+

10056      天津大学

10251      华东理工大学

A

10003      清华大学

10010      北京化工大学

10141      大连理工大学

10291      南京工业大学

10335      浙江大学

A-

10007      北京理工大学

10213      哈尔滨工业大学

10288      南京理工大学

10337      浙江工业大学

10561      华南理工大学

10610      四川大学

11414      中国石油大学



1.2院系专业设置情况

1.2.114家高校院系专业设置概况

天津大学化工学院下设化学工程系、化学工艺系、催化科学与工程系、生物化工系、精细化工系、应用化学系、高分子科学与工程系、过程装备与控制系、制药工程系、食品科学与工程系、分子科学与工程系。相关专业有化学工程与工艺专业、生物工程专业、制药工程专业、分子科学与工程专业、应用化学(工)专业、过程装备与控制工程专业和食品科学与工程专业。

华东理工大学下设的与化学工程与技术相关的学院有化工学院、化学与分子工程学院、生物工程学院及药学院。其中化工学院下设轻化工程、资源循环科学与工程、化学工程与工艺、油气储运工程专业;化学与分子工程学院下设应用化学、化学、材料化学、精细化工专业;生物工程学院下设生物工程、生物科学、生物技术、食品科学与工程及食品质量与安全专业;药学院下设制药工程、制药制剂及药学专业。

清华大学化学工程系下设专业有化学工程与工业生物工程及高分子材料与工程。

北京化工大学化学工程学院下设化学工程系、环境科学与工程系及能源化工系,三个系所分设化学工程与工艺、环境工程及能源化学工程专业。

大连理工大学设置化工与环境生命学部,下设化工学院,化工学院又细分为化学系、化工机械与安全系、化学工程系、催化化学与工程系、材料化工系、药学系、高分子材料系、化学工艺系及精细化工系。开设的专业有化学工程与工艺、制药工程、高分子材料与工程、应用化学、过程装备与控制工程及安全工程。

南京工业大学也设置了化学化工学部,包括化工学院、化学与分子工程学院,下设化学工程与工艺专业。

浙江大学化学工程与生物工程学院下设专业有化学工程与工艺、生物工程、制药工程及资源循环科学与工程。

北京理工大学化学与化工学院下设化学、应用化学、化学工程与工艺、制药工程、能源化学工程专业。

哈尔滨工业大学化学与化工学院下设食品科学与工程专业、高分子材料与工程专业、应用化学、能源化学工程专业、化学工程与工艺专业(生物化工)、化学工程与工艺专业(材料化工)、化学工程与工艺专业(电化学)。

南京理工大学化工学院下设化学工程与工艺、特种能源技术与工程、安全工程、制药工程、高分子材料与工程、材料化学及应用化学专业。

浙江工业大学化学工程学院下设化学工程与工艺、应用化学及能源化学工程专业。

华南理工大学化学与化工学院下设化学工程与工艺、应用化学、制药工程及能源化学工程专业。

四川大学化学工程学院下设化学工程与工艺、过程装备与控制工程、制药工程、安全工程、生物工程及冶金工程专业。

中国石油大学化学工程学院下设化学工程与工艺、过程装备与控制工程、应用化学环境工程环保设备工程专业。

各学校专业设置情况详见下表:

学校

学部

学院

专业

天津大学A+


化工学院

化学工程系

化学工程与工艺专业

化学工艺系

生物工程专业

催化科学与工程系

制药工程专业

生物化工系

分子科学与工程专业

精细化工系

应用化学(工)专业

应用化学系

过程装备与控制工程专业

高分子科学与工程系

食品科学与工程专业

过程装备与控制系


制药工程系


食品科学与工程系


分子科学与工程系


华东理工大学A+


化工学院


轻化工程

资源循环科学与工程

化学工程与工艺

油气储运工程

化学与分子工程学院

应用化学

化学

材料化学

精细化工

生物工程学院

生物工程

生物科学

生物技术

食品科学与工程

食品质量与安全

药学院

制药工程

制药制剂

药学

清华大学A



化学工程系

化学工程与工业生物工程

高分子材料与工程

北京化工大学A


化学工程学院

化学工程系

化学工程与工艺

环境科学与工程系

环境工程

能源化工系

能源化学工程

大连理工大学A

化工与环境生命学部

化工学院

化学系

化学工程与工艺

化工机械与安全系

制药工程

化学工程系

高分子材料与工程

催化化学与工程系

应用化学

材料化工系

过程装备与控制工程

药学系

安全工程

高分子材料系


化学工艺系


精细化工系


南京工业大学A

化学化工学部

化工学院


化学工程与工艺

化学与分子工程学院

浙江大学A


化学工程与生物工程学院


化学工程与工艺

生物工程

制药工程

资源循环科学与工程

北京理工大学A-


化学与化工学院


化学

应用化学

化学工程与工艺

制药工程

能源化学工程

哈尔滨工业大学A-


化工与化学学院


食品科学与工程专业

高分子材料与工程专业

应用化学

能源化学工程专业

化学工程与工艺专业(生物化工)

化学工程与工艺专业(材料化工)

化学工程与工艺专业 (电化学)

南京理工大学A-


化工学院


化学工程与工艺

特种能源技术与工程

安全工程

制药工程

高分子材料与工程

材料化学

应用化学

浙江工业大学A-


化学工程学院


化学工程与工艺

应用化学

能源化学工程

华南理工大学A-


化学与化工学院


化学工程与工艺

应用化学

制药工程

能源化学工程

四川大学A-


化学工程学院


化学工程与工艺

过程装备与控制工程

制药工程

安全工程

生物工程

冶金工程

中国石油大学A-


化学工程学院


化学工程与工艺

过程装备与控制工程

应用化学

环境工程

环保设备工程


1.2.2专业设置情况整理分析

14所高校的化学工程学院下设的化学工程与技术相关专业包括化学工程与工艺、应用化学、制药工程、能源化学工程、生物工程、高分子材料与工程、过程装备与控制工程、食品科学与工程、安全工程、材料化学、化学、环境工程、资源循环科学与工程、分子科学与工程、精细化工、轻化工程、生物技术、生物科学、食品质量与安全、特种能源技术与工程、药学、制药制剂、冶金工程、油气储运工程、环保设备工程等,具体如下:


专业

学校

学校数量

化学工程与工艺

哈尔滨工业大学,华东理工大学,北京化工大学,大连理工大学,南京工业大学,浙江大学,北京理工大学,南京理工大学,浙江工业大学,华南理工大学,四川大学,中国石油大学,天津大学,清华大学

14

应用化学

天津大学,华东理工大学,大连理工大学,北京理工大学,南京理工大学,浙江工业大学,华南理工大学,中国石油大学,哈尔滨工业大学

9

制药工程

天津大学,华东理工大学,大连理工大学,浙江大学,北京理工大学,南京理工大学,华南理工大学,四川大学

8

能源化学工程

哈尔滨工业大学,北京化工大学,北京理工大学,浙江工业大学,华南理工大学

5

生物工程

天津大学,华东理工大学,浙江大学,四川大学,清华大学

5

高分子材料与工程

哈尔滨工业大学,南京理工大学,大连理工大学,清华大学

4

过程装备与控制工程

天津大学,大连理工大学,四川大学,中国石油大学

4

食品科学与工程

哈尔滨工业大学,华东理工大学,天津大学

3

安全工程

四川大学,大连理工大学,南京理工大学

3

材料化学

南京理工大学,华东理工大学

2

化学

北京理工大学,华东理工大学

2

环境工程

中国石油大学,北京化工大学

2

资源循环科学与工程

浙江大学,华东理工大学

2

分子科学与工程

天津大学

1

精细化工

华东理工大学

1

轻化工程

华东理工大学

1

生物技术

华东理工大学

1

生物科学

华东理工大学

1

食品质量与安全

华东理工大学

1

特种能源技术与工程

南京理工大学

1

药学

华东理工大学

1

制药制剂

华东理工大学

1

冶金工程

四川大学

1

油气储运工程

华东理工大学

1

环保设备工程

中国石油大学

1


由上表可知,开设化学工程与工艺专业的高校有14所;开设应用化学专业的高校有9所;开设制药工程专业的高校有8所;开设能源化学工程、生物工程的高校有5所;开设高分子材料与工程、过程装备与控制专业的高校有4所;开设食品科学与工程、安全工程专业的高校有3所;开设材料化学、化学、环境工程、资源循环科学与工程专业的有2所;另有各1所高校开设了分子科学与工程、精细化工、轻化工程、生物技术、特种能源技术与工程、制药制剂、冶金工程、油气储运工程、环保设备工程等专业。

由此可见,化学工程与工艺作为化工领域的传统专业,是各高校必备的基础专业。应用化学专业也是基础专业,开设此专业的高校数量较多。在此基础上,各高校在化工具体应用领域开设的专业各有侧重。如天津大学、华东理工大学、大连理工大学、浙江大学、北京理工大学、南京理工大学、华南理工大学、四川大学等除了基础化工领域外,还侧重药学领域;华东理工大学还侧重油气储运工程和食品科学领域;北京化工大学还侧重于环境和能源方向;华东理工大学和浙江大学侧重于资源循环领域等。


1.3 各专业课程设置情况整理分析

概因各校考量的角度和标准不同,各校对某些相似的课程在名称上的表述略有不同。为了忠于各校在专业课程设置上的不同侧重点,下表中均以各校实际的课程名为准统计。

1.3.1 化学工程与工艺

开设化学工程与工艺专业的高校有11家,各高校化学工程与工艺专业的课程开设情况如下表所示。其中化学反应工程、化工热力学、物理化学(实验)、化工原理等课程属核心课程,各校基本都有开设。其次是有机化学、分析化学、化工过程分析与合成、化工设计、无机化学、化学工艺等专业课程。另有若干相关课程,是各校单独开设。

序号

课程名称

哈尔滨工业大学

华东理工大学

北京化工大学

天津大学

华南理工大学

浙江大学

北京理工大学

南京理工大学

南京工业大学

中国石油大学

四川大学

数量

1

化学反应工程

11

2

化工热力学

11

3

物理化学(实验)

11

4

化工原理




8

5

有机化学(实验)





7

6

分析化学






6

7

化工过程分析与合成






6

8

化工设计/概论/实践






6

9

无机化学(实验)






6

10

化工工艺







5

11

(化工)过程控制/原理/基础及应用








4

12

化工机械基础/化工机械设备基础








4

13

化学工艺学








4

14

电工电子学及实验/电工与电子技术/电工学









3

15

化工安全导论/工程/技术









3

16

化工安全与环保/环境









3

17

计算机化工应用/计算机技术/计算机应用









3

18

仪器分析









3

19

传递过程(原理)










2

20

分离工程










2

21

化工分离工程










2

22

化工系统工程










2

23

化工仪表及自动化










2

24

化工仪表与过程控制/化学过程控制与仪表










2

25

环境工程










2

26

精细化工(实验)










2

27

现代分离技术










2

28

材料力学











1

29

传热











1

30

传质











1

31

传质与分离工程











1

32

电镀车间设计











1

33

电镀工艺学











1

34

电化学原理/测量











1

35

电路和电子技术











1

36

高分子材料加工工程











1

37

高分子化学











1

38

高分子物理











1

39

工程制图基础











1

40

工业微生物及其应用











1

41

过程测控技术











1

42

过程工程原理











1

43

过程设备机械设计基础











1

44

化工传递过程











1

45

化工过程安全











1

46

化工控制工程











1

47

化工流体流动











1

48

化工商务











1

49

化工设备设计基础











1

50

化工文献检索与数据库利用











1

51

化工制图











1

52

化工自动控制











1

53

化学电源工艺学











1

54

化学电源设计











1

55

化学工程与工艺专业实验











1

56

化学工程与技术











1

57

结构化学











1

58

近代化学基础











1

59

精细化学品化学











1

60

精细有机合成技术











1

61

绿色化工技术/绿色化学与化工










1

62

能源工程











1

63

生物化学工程











1

64

石油炼制工程











1

65

无机材料科学基础











1

66

无机化工工艺学











1

67

无机与分析化学











1

68

细胞工程











1

69

现代化工物流技术











1

70

新材料导论











1

71

液体力学与传热











1

72

应用表面化学与技术











1

73

有机化工工艺











1


1.3.2 制药工程专业

开设制药工程专业的高校有6家,各高校制药工程专业的课程开设情况如下表所示。除了化工领域的基础课程(化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、生物化学)外,另有生物化学、化工原理、物理化学等传统专业课,药物化学、药物分析、药理学、制药分离工程/技术、制药工艺学等是本专业的核心课程。还有相关的药剂制剂工程、药品营销、药物分离导论等课程。

序号

课程名称

浙江大学

北京理工大学

天津大学

华南理工大学

南京理工大学

四川大学

数量

1

药物化学

6

2

生物化学(实验)


5

3

化工原理



4

4

物理化学(实验)



4

5

药物分析



4

6

药理学



4

7

化学制药工艺学




3

8

有机化学(实验)




3

9

制药分离工程/技术




3

10

制药工艺学




3

11

计算机基础/应用





2

12

生物制药工艺学/生物制药技术





2

13

天然药物化学





2

14

药剂学





2

15

药事管理与法规





2

16

分析化学(实验)





2

17

工程图学/工程制图





2

18

工业药剂学





2

19

药品生产质量管理工程





2

20

制药工程导论/制药工程学





2

21

制药工程工艺与设备/制药设备与工艺设计





2

22

制药工程实验





2

23

生物药理学






1

24

药剂制剂工程






1

25

药物研制与开发






1

26

电工电子学及实验






1

27

电路和电子技术






1

28

过程工程原理






1

29

化工制药类专业导论






1

30

化学反应工程






1

31

机械基础及制药设备






1

32

无机化学(实验)






1

33

药品营销






1

34

药物分离导论






1

35

药物合成反应工艺基础






1

36

药物合成化学






1

37

有机分析






1

38

制剂学






1

39

制药工程设计






1

40

制药过程安全与环保






1

41

制药过程控制原理与仪表






1

42

制药文献检索与数据库利用






1

43

制造技术基础训练






1


1.3.3 应用化学专业

开设应用化学专业的高校有5家,各高校应用化学专业的课程开设情况如下表所示。化工原理(实验)、物理化学、有机化学、无机化学等均为该专业核心课程。分析化学、结构化学、精细化工工艺学、仪器分析、有机分析及精细化工方向的多个专业课程。

序号

课程名称

哈尔滨工业大学

华南理工大学

中国石油大学

天津大学

南京理工大学

数量

1

化工原理(实验)


4

2

物理化学


4

3

有机化学


4

4

无机化学



3

5

分析化学




2

6

结构化学




2

7

精细化工工艺学




2

8

仪器分析




2

9

有机分析




2

10

表面化学





1

11

材料分析测试技术





1

12

材料化学





1

13

传质与分离工程





1

14

催化及能源化学





1

15

催化作用基础





1

16

电化学测量技术





1

17

电化学工艺学





1

18

分离化学





1

19

高分子合成原理与工艺





1

20

工业分析





1

21

化学反应工程





1

22

环境化学





1

23

胶体与界面化学





1

24

界面化学





1

25

精细化工反应工程





1

26

精细化学品分离与分析





1

27

精细化学品概论





1

28

精细化学品化学





1

29

精细化学品设计与应用





1

30

精细有机合成化学及工艺学





1

31

精细有机合成原理





1

32

理论电化学





1

33

流体力学与传热





1

34

商品理化检验





1

35

石油化学





1

36

无机功能材料





1

37

无机合成





1

38

无机及分析化学





1

39

新型化学电源





1

40

油田应用化学





1

41

有机功能材料





1

42

有机合成





1

43

有机合成化学





1


1.3.4 高分子材料与工程专业

开设高分子材料与工程专业的高校有3家,其专业课程开设情况如下表所示。除了化工领域的基础课程(化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、生物化学)外,另有高分子化学(实验)、高分子物理、高分子材料成型加工是本专业核心课程。还有材料科学基础、传递过程原理、分析化学、高分子合成工艺学、高分子流变学、高分子液晶、功能高分子/功能高分子材料等相关专业课程。

序号

课程名称

清华大学

哈尔滨工业大学

南京理工大学

数量

1

高分子化学(实验)

3

2

高分子物理

3

3

物理化学

3

4

有机化学

3

5

材料科学基础/材料科学与工程基础


2

6

传递过程原理



2

7

电工与电子技术



2

8

分析化学


2

9

高分子材料成型加工/高分子材料成型原理与工艺


2

10

高分子材料概论



1

11

高分子材料研究方法



1

12

高分子材料仪器分析



1

13

高分子合成工艺学



1

14

高分子流变学



1

15

高分子液晶



1

16

工程图学



1

17

功能高分子/功能高分子材料


1

18

化工分离工程



1

19

化工过程安全



1

20

化工热力学



1

21

化工原理


1

22

化学反应工程



1

23

化学工程基础



1

24

化学工程与高分子科学导论



1

25

计算机程序设计基础



1

26

结构化学



1

27

精细高分子



1

28

聚合反应工程



1

29

聚合物成型加工(实验)



1

30

金工实习



1

31

聚合物合成原理与工艺学和高分子材料及应用



1

32

生物化学原理



1

33

文献检索与利用(化工类)



1

34

无机材料工艺学基础



1

35

无机与分析化学(实验)



1

36

无机化学



1

37

物理有机化学



1

38

物质结构



1

39

专业英语交流技巧(高分子)



1


1.3.5 过程装备与控制工程专业

开设过程装备与控制工程专业的高校有3家,其专业课程开设情况如下表所示。机械设计(基础)、材料力学、工程流体力学、工程热力学、工程图学、过程设备设计为本专业核心课程。过程装备腐蚀与控制、化工传质与分离过程、化工过程流体机械等相关课程。

序号

课程名称

四川大学

天津大学

中国石油大学

数量

1

机械设计(基础)

3

2

材料力学


2

3

工程流体力学


2

4

工程热力学


2

5

工程图学


2

6

过程设备设计


2

7

电工电子学



1

8

电气工程概论



1

9

工程力学



1

10

过程机器



1

11

过程装备腐蚀与控制



1

12

过程装备控制技术及应用



1

13

过程自动控制原理



1

14

化工传质与分离过程



1

15

化工过程流体机械



1

16

化工流体流动与传热



1

17

化工原理



1

18

化工装备测控技术



1

19

化学工程基础



1

20

机械制造基础



1

21

理论力学



1

22

流体机械



1

23

石油化工设备设计



1

24

现代过程装备制造技术



1

25

压力容器设计



1


1.3.6 生物工程专业

开设生物工程专业的高校有3家,其专业课程开设情况如下表所示。除了化工领域的基础课程(化工原理、分析化学、生物化学、无机化学、物理化学、有机化学)外,另有蛋白质工程、生物分离工程、基因工程等是本专业的核心课程。

序号

课程名称

天津大学

四川大学

浙江大学

数量

1

生物化学

3

2

蛋白质工程


2

3

生物分离工程


2

4

物理化学


2

5

基因工程


2

6

分析化学



1

7

工程图学



1

8

工业微生物实验



1

9

工业微生物学



1

10

过程工程原理



1

11

酶工程



1

12

生化反应工程



1

13

生化生产工艺学



1

14

应用电子学及实验



1

15

应用分子生物学与基因工程



1

16

有机化学



1

17

代谢工程



1

18

发酵工程



1

19

合成生物学



1

20

化工原理



1

21

化学生物学



1

22

环境/能源生物技术



1

23

计算机基础



1

24

生物反应工程



1

25

生物工程设备



1

26

生物工程设计



1

27

生物工艺学



1

28

生物信息学



1

29

生物制药工程



1

30

微生物学



1

31

细胞工程



1

32

有机合成化学



1


1.3.7 安全工程专业

开设安全工程专业的高校有2家,其专业课程开设情况如下表所示。安全管理/安全原理与系统工程/安全学原理与管理学、安全人机工程/安全系统工程与人机工程、安全检测与检控技术/安全检测与控制、爆炸理论/燃烧理论/燃烧爆炸理论为本专业核心课程,另有防火防爆工程、物质安全与反应过程的安全等相关课程。

序号

课程名称

南京理工大学

四川大学

数量

1

安全管理/安全原理与系统工程/安全学原理与管理学

2

2

安全人机工程/安全系统工程与人机工程

2

3

安全检测与检控技术/安全检测与控制

2

4

爆炸理论/燃烧理论/燃烧爆炸理论

2

5

防火防爆工程


1

6

通用安全技术


1

7

物质安全与反应过程的安全


1

8

职业卫生


1

9

电气安全技术


1

10

工程流体力学


1

11

化工安全设计


1

12

化工机器及安全技术


1

13

化工原理


1

14

事故调查与分析技术


1

15

压力容器设计及安全技术


1


1.3.8 材料化学专业

开设材料化学专业的高校有2家,其专业课程开设情况如下表所示。除了化工领域的基础课程(化工原理、分析化学、生物化学、无机化学、物理化学、有机化学)外,另有材料化学领域的材料化学、薄膜材料制备技术、材料科学研究方法和催化材料基础、材料物理、功能材料等是本专业核心课程。

序号

课程名称

哈尔滨工业大学

南京理工大学

数量

1

化工原理

2

2

无机化学

2

3

物理化学

2

4

有机化学

2

5

材料化学

2

9

分析化学

2

6

薄膜材料制备技术


1

7

材料科学研究方法和催化材料基础


1

8

材料物理


1

10

功能材料


1

11

固体化学


1

12

化学反应工程


1

13

化学信息学(双语)


1

14

计算化学


1

15

结构化学


1

16

晶体化学


1

17

清洁能源材料化学及应用


1

18

仪器分析


1


1.3.9 食品科学与工程专业

开设食品科学与工程专业的高校有2家,其专业课程开设情况如下表所示。除了化工领域的基础课程(化工原理、分析化学、生物化学、无机化学、物理化学、有机化学)外,另有食品化工类的课程,如食品安全学、食品工厂设计、食品工艺学、食品化学、食品微生物学、食品营养学/食品营养与分析等为本专业核心课程。另有食品分析、食品工程原理、食品化学与分析实验、食品机械与设备、食品流通学等专业课程。

序号

课程名称

哈尔滨工业大学

天津大学

数量

1

生物化学

2

2

食品安全学

2

3

食品工厂设计

2

4

食品工艺学

2

5

食品化学

2

6

食品微生物学

2

7

食品营养学/食品营养与分析

2

8

分析化学


1

9

化工原理


1

10

化学反应工程


1

11

食品分析


1

12

食品工程原理


1

13

食品化学与分析实验


1

14

食品机械与设备


1

15

食品流通学


1

16

无机化学


1

17

物理化学


1

18

有机化学


1


1.3.10 资源循环科学与工程专业

开设资源循环科学与工程专业的高校有2家,其专业课程开设情况如下表所示。分析化学、化工热力学、化学反应工程、物理化学、有机化学、资源循环科学与工程导论/实验等是本专业核心课程。另有化工安全与环境、环境保护中的大数据技术、气态污染物治理与资源化技术、微生物与生物化学基础等专业课程。

序号

课程名称

浙江大学

华东理工大学

数量

1

分析化学

2

2

化工热力学

2

3

化学反应工程

2

4

物理化学

2

5

有机化学

2

6

资源循环科学与工程导论/实验

2

7

等离子体技术与过程强化


1

8

工程图学


1

9

过程工程原理


1

10

化工安全与环境


1

11

环境保护中的大数据技术


1

12

气态污染物治理与资源化技术


1

13

生物化学


1

14

水污染物治理与资源化技术


1

15

分离工程


1

16

工程经济学


1

17

工业生态学


1

18

工艺矿物学


1

19

过程设备机械设计基础


1

20

化工安全导论


1

21

化工过程安全


1

22

化工设计


1

23

化工原理


1

24

化工制图


1

25

计算机化工应用


1

26

结晶学与工业结晶


1

27

微生物与生物化学基础


1

28

无机化学


1

29

资源加工过程与装备


1


1.3.11 核心课程汇总表

根据上述专业中各校开设课程统计情况,各个专业普遍都有开设化工领域的基础课程,包括化工原理、分析化学、生物化学、无机化学、物理化学、有机化学等课程。另有不同专业各有侧重的专业课程汇总如下。

专业

核心课程

化学工程与工艺

化工原理

化工热力学

物理化学

化工反应工程

有机化学

分析化学

制药工程

药物化学

药物分析

药理学

化学制药工艺学

制药分离工程/技术

制药工艺学

应用化学

精细化工工艺学

仪器分析

有机分析

表面化学

材料分析测试技术

传质与分离工程

高分子材料与工程

高分子化学(实验)

高分子物理

材料科学基础/材料科学与工程基础

传递过程原理

电工与电子技术

高分子材料成型加工/高分子材料成型原理与工艺

过程装备与控制工程

机械设计(基础)

材料力学

工程流体力学

工程热力学

工程图学

过程设备设计

生物工程

生物化学

蛋白质工程

生物分离工程

基因工程

基因工程

工业微生物学

安全工程

安全管理/安全原理与系统工程/安全学原理与管理学

安全人机工程/安全系统工程与人机工程

安全检测与检控技术/安全检测与控制

爆炸理论/燃烧理论/燃烧爆炸理论

防火防爆工程

通用安全技术

材料化学

材料化学

薄膜材料制备技术

材料科学研究方法和催化材料基础

材料物理

功能材料

固体化学

食品科学与工程

生物化学

食品安全学

食品工艺学

食品化学

食品微生物学

食品营养学/食品营养与分析

资源循环科学与工程

化工热力学

化学反应工程

资源循环科学与工程导论/实验

等离子体技术与过程强化

工程图学

化工安全与环境



  1. 国外高校部分

本中心选取国外7所大学,调研其化学工程专业的课程开设情况,具体如下:

2.1 麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology ,即MIT

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology ,即MIT)的化学工程专业,即著名的course X,设在其工程学院(School of Engineering)下。其本科学位必修科目分为基础必修科目、中级必修科目和高级必修科目。

基础必修科目包括:有机化学 I、实验室化学(CI-M)、热力学 I、化学工程简介以及微分方程1

中级必修科目包括:化学和生物工程热力学、流体力学、运输流程以及两门自选中级科目。两门自选课程分为理论课科目和实验室科目。理论课科目可从无机化学原理 I、生物化学导论、有机化学II、分子光谱学和电子结构导论以及一般生物化学中任选一门。实验室科目可从化学工程项目实验室、能源工程项目实验室、化学生物工程实验室、生物工程项目实验室、聚合物科学实验室中任选一门。

高级必修科目包括:分离过程、化学动力学和反应器设计、综合化学工程以及一门综合化学工程专题课程。

2.2 斯坦福大学(Stanford University

斯坦福大学(Stanford University)的化学工程专业,设在其工程学院(School of Engineering)下。斯坦福大学化学工程本科课程的使命是培养学生对核心科学、数学和工程原理的深刻理解,以构建工程技术和过程的专业基础。故课程建立在化学、物理和生物学科学的基础上。其本科学位课程开设生物、化学、工程、数学和物理等基础课程。化学工程专业所需的深度课程序列提供应用化学动力学、生化工程、电子材料、工程热力学、植物设计、聚合物、过程分析与控制、分离过程和运输现象的授课。

本科学位其专业化学工程课程分别为化学过程建模动态和控制、化学工程热力学导论、多组件和多相热力学、流体力学、能源和大众运输、微动力学(化学动力学的分子原理)、动能学和反应堆设计介绍、生化工程、化学工程厂设计、生物化学I、化学工程实验室AWIM)、化学工程实验室B、物理化学基础,以及在微型和纳米级制造工程、异质催化与能源转化应用基本原理、聚合物科学与工程、环境微生物学I、化学和材料工程中的数据科学和机器学习方法、生物化学II、化学工程本科研究和在工程和科学产业中创造和领导新的风险投资任选一门。

2.3 加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley

加州大学伯克利分校的化学工程专业,设在其化学学院(College of Chemistry)下。其化学工程本科学位课程为学生在化学产品和工艺的开发、设计和操作方面的工作提供了扎实的准备。其建议的课程按学年编排如下。

大一阶段课程主要为微积分、一般/定量分析、科学家和工程师的物理学A、阅读和构图、科学家和工程师计算机编程简介等基础课程。

大二阶段基础课程主要为多变量微积分、线性代数和微分方程、有机化学、科学家和工程师的物理B,专业课程为普通生物学或生物工程、分子工程学 I、工艺分析、热力学、运输流程。

大三阶段主要为材料科学与工程、实验室材料的性能、物理化学或物理、量子力学等专业必修课,另有动力学、运输工艺、实验室化学等选修课程。

大四阶段主要有过程控制和化工设计两门必修课程,另有科学选修课和化工选修课可选修。

2.4 剑桥大学(University of Cambridge

剑桥大学(University of Cambridge)的化学工程专业设在化学工程与生物技术系(Department of Chemical Engineering and Biotechnology)下。其大一学年主要学习工程学和自然科学作为基础,从大二学年起进入化学工程专业课程阶段,其化学工程本科学位课程路线如下:

大二学年为化学工程核心专业必修课程阶段,主要有五个必修专题。分别为:

1、基本原理:流体力学、质量和传热、热力学;

2、加工操作:反应堆、分离器、生物技术;

3、流程系统:安全性、经济性;

4、数学方法:数学工具;

5、赋能专题:选择有关化学或机械工程方面的额外讲座和实习。

大三学年为化学工程进阶专业必修课程阶段,主要有四个必修专题。分别为:

1、基本原理:流体力学、传热、热力学;

2、加工操作:反应堆、分离器、生物处理、粒子处理;

3、过程系统:过程动态和控制、过程合成,安全性;

4、赋能专题:材料、数学。

大四学年主要是承担化工产品设计项目,并撰写化学工程环境方面的论文。专题可以是制药工程、流变学和处理、电化学工程、计算流体动力学、医疗保健生物技术等。

2.5 牛津大学

牛津大学(University of Oxford)的化学工程专业本科学位的前两年将研究牛津大学认定对所有工程师都至关重要的工程科学核心主题课程。之后将进入化学工程分支专业继续学习。前两年的课程主要为数学、电气和信息工程、结构和力学、结构材料和动力学、能源系统以及工程实际工作等。第三年则自选五门工程课程,可选课程包括固体力学、平衡热力学、流体流动、热和质量转移、材料、结构和液压、土壤力学、化学工艺、控制系统、生物力学、生物医学建模与监测、流体力学等。最后一年则主要投入工程设计过程项目和论文撰写。

2.6 加州理工大学

加州理工大学(California Institute of Technology,即Caltech)的化学工程专业设在化学与化学工程系(Division of Chemistry and Chemical Engineering)下。其专业课程从大二学年开始,课程主要有大二数学、大二物理、化学工程化学合成和特征、化学工程计算简介、有机化学、分离过程、化学工程、热力学等。大三课程主要为运输现象、化学反应工程、化学系统的动态和控制以及科学写作。大四学年主要进行化学工程实验室实践以及选修课物理化学。

2.7 帝国理工学院

帝国理工学院(Imperial College London)的化学工程专业设在化学工程系(Department of Chemical Engineering)下。其化学工程本科学位课程按学年编排如下:

大一学年课程主要为化学1、数学基础知识、物理化学、过程分析、分离过程1、热力学1、传输过程1以及化学工程实践1

大二学年课程主要为化学2、工程数学、过程动态和控制、反应工程1、分离过程2、热力学2、传输过程2以及化学工程实践2

大三学年课程主要为环境工程、I-探索模块、粒子工程、工艺设计、流程优化、反应工程、化学工程实践3以及安全和损失预防。同时可在高级流体力学、生化工程、碳捕获和清洁化石燃料、膜科学和膜分离过程、核化学工程以及过程传热任选一门。

大四学年主要为化学工程实践,主要由两部分组成。一是研究项目,需完一个硕士级别的高级研究项目。二是毕业设计,承担一个涵盖化工厂设计各个方面的重大项目,包括过程的合成、关键单元的详细设计、工厂控制、工厂安全和布局以及制定完善的商业计划等必选模块,同时还有高级生物处理工程、高级流程操作、高级流程优化、胶体和界面科学、过程系统的动态行为、化学工程中的动态系统、生物系统建模、流体分子建模、制药工艺开发、产品特征、生物系统中的运输过程等可选模块设计。

2.8  7所国外高校化学工程专业课程分析

综上所述,国外几所高校化学工程专业的课程设置,大学低年级主要是数学、物理、化学、工程类基础课程,中高年级则开设了化学工程相关的专业课程,汇总如下表所示:


课程名称

剑桥大学

牛津大学

加州理工大学

加州大学伯克利分校

斯坦福大学

麻省理工学院

帝国理工学院

工程热力学、平衡热力学、生物工程热力学、多组件和多相热力学等

生物工程、生物技术、生物处理、生物力学、生物医学建模与监测、生物化学

流体力学


动力学、化学动力学和反应器设计、计算流体动力学、结构材料和动力学、应用化学动力学、微动力学(化学动力学的分子原理)



材料科学与工程




传热、过程传热、热和质量转移




分离过程、分离器




过程动态和控制、过程分析与控制




能源系统、能源工程项目实验室、异质催化与能源转化应用基本原理




制药工程





运输科学/工程、能源与运输





物理化学





电气和信息工程






化学工程






聚合物科学与工程






有机化学






粒子处理、粒子工程






动能学和反应堆设计介绍、反应堆






化学工艺






土壤力学






结构和力学






结构和液压






控制系统






电化学工程







环境工程







传输过程以及化学工程实践







反应工程







分子工程学 I







分子光谱学和电子结构导论







固体力学







核化学工程







化学过程建模动态和控制







化学和材料工程中的数据科学和机器学习方法







科学家和工程师计算机编程简介







量子力学







流变学和处理







膜科学和膜分离过程







碳捕获和清洁化石燃料







微型和纳米级制造工程







工程科学核心主题课程







结构材料和动力学







固体力学








由上表可知,热力学相关课程、生物工程/技术类相关课程、流体力学、动力学相关课程、材料科学、传热类相关课程、分离、过程控制、能源类相关课程的开设率较高,是化学工程类必修专业课程。另外,各校又开设了诸如制药、聚合物、膜科学、微型和纳米级制造工程等专业课程。


3 化学工程相关教材、专著采选

通过上述调研,我们可以基本了解国内外高校化学工程相关学科专业的课程设置情况。这些课程目录就是我们采选国外化工类教材、专著的依据,我们可以根据各高校的课程设置情况,有针对性的挑选、甄别国内外适用的课程教材、相关学术专著进行采选、积累,并在此基础上挑选中外教材进行比较研究、书评书介等推广活动。

3.1 化工类外教中心现有藏书分析

根据上述各高校化工学院下设专业、课程的调查结果可知,国内化工相关专业及课程涉及的学科除了狭义上的化学工程外,还包括食品、生物、制药、分子科学、应用化工、过程装备与控制、环境、能源化工等广义上的大化工类相关学科专业方向。国外高校化学工程专业开设的课程也有相似,涉及生物、制药、能源等相关学科专业。

因此,本中心也基本围绕上述学科类别购置相关专业的书籍。以近5年(2012-2017年)间的外教中心藏书为例,涉及的学科种类和比例如下图所示:



据上述课程目录和相关分析,外教中心日后可更加注意甄别,根据国内外开设的化学工程专业相关课程情况,有针对性地采选所需教材和相关学术专著、参考书等。同时,通过上述藏书分析,我们注意到各类细分学科类别图书的入藏比例,需要适当增加TQ类图书的入藏种类。

3.2 化工类国内外相关教材目录

根据上述整理出来的化学工程相关各专业课程目录,本中心整理出这些课程可能使用到的近年来出版的国内外相关教材目录,以供日后采选所用。

教材目录详见附件1:国内外化工类相关专业书目汇总。


4  教材推介及比较研究

通过上述调研,我们可以基本了解国内外高校化学工程相关学科专业的课程设置情况。这些课程目录就是我们采选国外化工类教材、专著的依据,我们可以根据各高校的课程设置情况,有针对性的挑选、甄别国内外适用的课程教材、相关学术专著进行采选、积累,并在此基础上挑选中外教材进行教材推介及比较研究。

4.1 教材推介

本中心联系专业老师,做了书评推介活动,撰写了《Chemical and Energy Process Engineering简评》等书评书介,例举如下:

1)评《The Art of Writing Reasonable Organic Reaction Mechanisms》第二版

2)《Characterization of Catalytic Materials》(第一版)书评

3)《Novel Carbon Adsorbents》简评

4)《Principles and Applications of Emulsion Polymerization》简评

5)《The Chemistry of Bio‐based Polymers》(第一版)简评

6)《Cooking as a Chemical ReactionCulinary Science with Experiments》简评

7)《Metal Nanoparticles Synthesis and Applications in Pharmaceutical Sciences》简评

8)《Principles of Colloid and Surface Chemistry, Third Edition, Revised and Expanded》简评

9)《Chemical and Energy Process Engineering》简评

10)《Green Chemical Engineering An Introduction to Catalysis, Kinetics, and Chemical Processes》简评

11)《Chemical Reaction Engineering:Essentials, Exercises and Examples》简评


4.2 教材比较研究

从上述统计整理的各校化学工程课程设置可知,化工原理是化工专业必不可少的一门专业基础课,本课题选定以此课程为例进行教材比较研究。

目前,国内外开设化工原理课程的学校数不胜数,选用的教材版本也层出不穷。本文选择了两本华南理工大学采用的化工原理教材《Unit Operations of Chemical Engineering》(英文改编版)和本校老师编著的《化工原理》(分为上、下两册),从教材介绍和教材内容两方面进行比较和分析。首先比对了两个版本的章节内容,接着从结构安排和内容差异等方面进行分析比较,最后提出了总结思考。

比较报告请见附2:国内外《化工原理》教材比较。


5  结语

本课题重点选取21所化学工程专业具备领先水平的国内外知名高等院校,搜集、分析其化学工程学科课程设置情况。以此为基础,分析对照了本中心藏书结构,整理了相关的最新教材、学术专著出版目录,为今后的图书采选提供帮助。

同时,联系专业老师,撰写化学工程基础课程《化工原理》中英文教材比较报告,以及其他相关图书的书评。通过国内外课程设置与教材使用的比较研究,探讨我国化学工程专业课程教学与使用教材中存在的差异,为今后采选高品质、适用性强的教材提供指引。




附件1:国内外化工类相关专业书目汇总


2国内外《化工原理》教材比较