帝國(guó)理工學(xué)院的化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)在全球享有盛譽(yù),其學(xué)術(shù)實(shí)力位居世界前列。根據(jù)2021 QS Chemical Engineering專(zhuān)業(yè)排名,該專(zhuān)業(yè)位列世界第十,全英第三。學(xué)院的化學(xué)工程系歷史悠久,成立于1912年,并于1937年開(kāi)始正式授予本科學(xué)位,積累了豐富的教學(xué)與研究經(jīng)驗(yàn)。
化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)并非僅僅聚焦于化學(xué)工業(yè),而是廣泛涵蓋了其他過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)與物理過(guò)程,同時(shí)兼顧相關(guān)的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效應(yīng)。其領(lǐng)域不僅包含傳統(tǒng)的工業(yè)制造與設(shè)計(jì),如有機(jī)材料合成、石油分餾等,還延伸至新興的生物工程、生物制藥等前沿方向。該專(zhuān)業(yè)以物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科理論為基石,借助各類(lèi)實(shí)驗(yàn)手段,并與化學(xué)工藝緊密配合,旨在解決工業(yè)生產(chǎn)中的諸多關(guān)鍵問(wèn)題。主要研究范疇包括單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、傳遞過(guò)程、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程、過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)及控制等方面。
學(xué)制與學(xué)位
帝國(guó)理工學(xué)院的化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)為四年制本科課程(MEng),畢業(yè)后授予碩士學(xué)位。這種本碩連讀的課程設(shè)置,為學(xué)生提供了更深入、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),使其在本科階段就能接觸到碩士水平的學(xué)術(shù)內(nèi)容,為未來(lái)的職業(yè)發(fā)展或進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
課程體系
第一年:基礎(chǔ)夯實(shí)
Mastery 1:深入理解化學(xué)工程的主要原理,并學(xué)會(huì)將其應(yīng)用于解決化學(xué)工程問(wèn)題,構(gòu)建起對(duì)專(zhuān)業(yè)核心概念的初步認(rèn)知。
Process Analysis:培養(yǎng)分析和比較化學(xué)過(guò)程的技能,學(xué)習(xí)如何開(kāi)發(fā)和分析流程圖,為后續(xù)的工藝設(shè)計(jì)課程奠定基礎(chǔ)。
Chemical Engineering Practice1:掌握一門(mén)編程語(yǔ)言,并運(yùn)用其解決設(shè)計(jì)問(wèn)題。通過(guò)小組合作項(xiàng)目,鍛煉問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
Transfer Processes 1:探究流體的行為和性質(zhì),解決與流體力學(xué)、傳熱和傳質(zhì)相關(guān)的基礎(chǔ)問(wèn)題,了解物質(zhì)在不同相態(tài)間的轉(zhuǎn)移規(guī)律。
Thermodynamics 1:明確熱力學(xué)的重要原理,區(qū)分不同概念,并對(duì)單組分多相系統(tǒng)進(jìn)行分析,理解能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)狀態(tài)變化的基本理論。
Separation Processes 1:分析簡(jiǎn)單氣體的擴(kuò)散分離過(guò)程,學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)混合物的有效分離,這是化學(xué)工程中關(guān)鍵的操作單元之一。
化學(xué)1:鞏固化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)等方面的內(nèi)容,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供化學(xué)理論支撐。
數(shù)學(xué)基礎(chǔ):強(qiáng)化數(shù)學(xué)在化學(xué)工程中的應(yīng)用,涵蓋微積分、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)工具,用于解決工程中的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題。
物理化學(xué):從物理和化學(xué)的交叉角度,研究物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律,深入理解化學(xué)過(guò)程中的物理原理。
第二年:知識(shí)深化
Control 2:進(jìn)一步學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)相關(guān)知識(shí),掌握如何對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行有效的控制和調(diào)節(jié),確保生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和安全性。
Transfer Processes 2:在第一年的基礎(chǔ)上,深入學(xué)習(xí)傳熱、傳質(zhì)和動(dòng)量傳遞的復(fù)雜過(guò)程,提升對(duì)傳輸現(xiàn)象的理解和分析能力。
Chemical Engineering Practice 2:繼續(xù)通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目,深化對(duì)化學(xué)工程實(shí)踐的理解,提高解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
Reaction Engineering 1:研究化學(xué)反應(yīng)的工程應(yīng)用,學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)和優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)器,提高化學(xué)反應(yīng)的效率和選擇性。
Thermodynamics 2:拓展熱力學(xué)知識(shí),分析多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì),探討化工過(guò)程中的能量平衡和熱力學(xué)循環(huán)。
Process Dynamics and Contro l:結(jié)合過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)和控制理論,學(xué)習(xí)如何應(yīng)對(duì)化工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制。
Separation Processes 2:深入研究各種分離技術(shù),如精餾、萃取等,掌握復(fù)雜混合物的分離方法和工藝設(shè)計(jì)。
工程數(shù)學(xué):運(yùn)用更高級(jí)的數(shù)學(xué)方法解決工程問(wèn)題,包括偏微分方程、數(shù)值分析等,為解決復(fù)雜的工程模型提供數(shù)學(xué)手段。
化學(xué)2:進(jìn)一步深化化學(xué)知識(shí),涉及更復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和化學(xué)合成方法,與專(zhuān)業(yè)課程緊密結(jié)合。
第三年:專(zhuān)業(yè)細(xì)分與拓展
Control 3:深入探討控制系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用,如先進(jìn)控制策略在化工過(guò)程中的應(yīng)用,提升對(duì)復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析能力。
Reaction Engineering 2:繼續(xù)深入研究化學(xué)反應(yīng)工程,包括多相反應(yīng)、催化反應(yīng)等,掌握更復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化和放大技術(shù)。
Particle Engineering:學(xué)習(xí)顆粒系統(tǒng)的性質(zhì)、制備和應(yīng)用,涉及到粉體工程、納米材料等領(lǐng)域,拓展專(zhuān)業(yè)知識(shí)面。
Process Design:進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì),完成一個(gè)化工過(guò)程的完整設(shè)計(jì)。
Safety and Loss Prevention:關(guān)注化工生產(chǎn)中的安全問(wèn)題,學(xué)習(xí)如何預(yù)防事故發(fā)生、降低事故損失,培養(yǎng)安全意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力。
Environmental Engineering:研究化工過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響,學(xué)習(xí)如何采取有效的環(huán)保措施,實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
Chemical Engineering Practice 3:通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目,將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的化工生產(chǎn)場(chǎng)景,進(jìn)一步提升實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)。
Process Optimization:學(xué)習(xí)如何對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率、降低成本,運(yùn)用優(yōu)化算法和模型實(shí)現(xiàn)過(guò)程的最優(yōu)運(yùn)行。
I-Explore:提供一個(gè)探索性的學(xué)習(xí)模塊,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇特定領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,如膜科學(xué)和膜分離過(guò)程、核化學(xué)工程、碳捕獲和清潔化石燃料、可持續(xù)能源技術(shù)、生化傳感器等。
第四年:研究與實(shí)踐綜合
Chemical Engineering Practice IV:由兩部分組成,一是Research Project,學(xué)生需要完成一個(gè)或兩個(gè)學(xué)期碩士水平的高級(jí)研究項(xiàng)目,深入探索化學(xué)工程領(lǐng)域的前沿問(wèn)題,展現(xiàn)獨(dú)立研究能力和創(chuàng)新思維;二是FinalYearDesign,承擔(dān)一個(gè)涵蓋化工廠設(shè)計(jì)各方面的大型項(xiàng)目,從工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型到經(jīng)濟(jì)分析,全面展示對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
可選模塊(A組):包括膠體與界面科學(xué)、應(yīng)用光譜學(xué)、生化工程等,學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣和職業(yè)規(guī)劃選擇深入學(xué)習(xí),拓展專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的深度。
可選模塊(B組):如高級(jí)流程操作、先進(jìn)的工藝優(yōu)化、過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為、化學(xué)工程中的動(dòng)力系統(tǒng)、制藥工藝開(kāi)發(fā)、生物系統(tǒng)建模、先進(jìn)的生物工藝工程、生物系統(tǒng)中的運(yùn)輸過(guò)程、流體分子建模、化學(xué)工程機(jī)器學(xué)習(xí)等,為學(xué)生提供了多樣化的研究方向,滿(mǎn)足不同學(xué)生的興趣和需求。
教學(xué)方法
課程以各種類(lèi)型的project work和formal lectures為核心。正式講座由經(jīng)驗(yàn)豐富的教授和行業(yè)專(zhuān)家授課,系統(tǒng)傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí);project work則讓學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)理論,鍛煉解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)校配備先進(jìn)的工業(yè)儀器設(shè)備,學(xué)生能夠親身參與實(shí)踐操作,積累實(shí)際行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。此外,還包括實(shí)踐課、問(wèn)題課、研討會(huì)和實(shí)地考察等多種教學(xué)形式,形成性評(píng)估貫穿其中,幫助學(xué)生不斷提升技能、知識(shí)和理解力。
考核方式
總結(jié)性評(píng)估涵蓋考試、課程作業(yè)和項(xiàng)目作業(yè)。幾乎所有的實(shí)踐課、問(wèn)題課、研討會(huì)和實(shí)地考察都通過(guò)形成性評(píng)估進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)?偨Y(jié)性評(píng)估通過(guò)正式筆試、實(shí)踐考試、評(píng)估課程作業(yè)以及獨(dú)立項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地調(diào)查報(bào)告來(lái)實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)的課程作業(yè)遵循10個(gè)工作日原則,較大的課程作業(yè)項(xiàng)目(如設(shè)計(jì)或研究項(xiàng)目)發(fā)布周轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)?荚囄瘑T會(huì)會(huì)議批準(zhǔn)考試結(jié)果后,會(huì)提供考試問(wèn)題的答案。未通過(guò)考試的學(xué)生需按大學(xué)規(guī)定參加補(bǔ)考。
學(xué)習(xí)資源與支持
實(shí)驗(yàn)室設(shè)施:學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施,如state-of-the-art碳捕獲中試裝置,為學(xué)生提供了實(shí)踐和研究的良好平臺(tái),讓學(xué)生能夠在前沿的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中鍛煉實(shí)踐技能和科研能力。
學(xué)術(shù)支持:學(xué)生可以得到經(jīng)驗(yàn)豐富的教授和導(dǎo)師的指導(dǎo),他們不僅在學(xué)術(shù)上給予支持,還會(huì)在職業(yè)規(guī)劃和個(gè)人發(fā)展方面提供寶貴建議。此外,學(xué)校還設(shè)有學(xué)習(xí)支持中心,為學(xué)生提供學(xué)術(shù)寫(xiě)作、數(shù)學(xué)輔導(dǎo)等多方面的幫助。
行業(yè)聯(lián)系:帝國(guó)理工學(xué)院與眾多化工企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)保持著緊密的合作關(guān)系,為學(xué)生提供實(shí)習(xí)和就業(yè)機(jī)會(huì)。同時(shí),行業(yè)專(zhuān)家會(huì)定期參與學(xué)校的教學(xué)和講座活動(dòng),為學(xué)生帶來(lái)最新的行業(yè)動(dòng)態(tài)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
就業(yè)前景
就業(yè)方向
隨著化工技術(shù)的飛速發(fā)展,化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域極為廣泛。畢業(yè)生在化工、能源和醫(yī)療行業(yè)以及化工工廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)等方面擁有豐富的職業(yè)選擇。許多畢業(yè)生也進(jìn)入研究機(jī)構(gòu)、公共事業(yè)、咨詢(xún)及高科技等行業(yè)。具體而言:
化工行業(yè):可從事化學(xué)工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作與管理、產(chǎn)品研發(fā)等工作。例如在石油化工企業(yè)中,參與石油煉制、化學(xué)品合成等工藝流程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化;在精細(xì)化工領(lǐng)域,從事新型材料、精細(xì)化學(xué)品的研發(fā)和生產(chǎn)。
能源行業(yè):在能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)等方面發(fā)揮作用。如參與新能源的開(kāi)發(fā)與利用,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能等;在傳統(tǒng)能源領(lǐng)域,從事煤炭清潔利用、石油和天然氣的高效開(kāi)采與加工等工作。
醫(yī)療行業(yè):投身于生物制藥、醫(yī)療器械研發(fā)等工作。例如參與藥物的合成、提純和制劑生產(chǎn)過(guò)程;研發(fā)新型的醫(yī)療診斷設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)材料。
研究機(jī)構(gòu):從事基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究工作,探索化學(xué)工程領(lǐng)域的前沿問(wèn)題,為行業(yè)發(fā)展提供理論支持和技術(shù)創(chuàng)新。
咨詢(xún)行業(yè):為企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的工程咨詢(xún)服務(wù),包括項(xiàng)目可行性研究、技術(shù)評(píng)估、市場(chǎng)分析等。利用自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí),幫助企業(yè)做出科學(xué)的決策。
高科技行業(yè):參與納米技術(shù)、材料科學(xué)等高科技領(lǐng)域的研發(fā)工作。例如利用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)新型材料和產(chǎn)品,推動(dòng)電子、信息技術(shù)等行業(yè)的發(fā)展。
就業(yè)數(shù)據(jù)
根據(jù)Discover Uni的調(diào)查統(tǒng)計(jì),帝國(guó)理工化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在畢業(yè)15個(gè)月后的就業(yè)深造率約為85%。薪資方面,畢業(yè)15個(gè)月后的平均起薪約為£33,000,工作5年后最高薪資可達(dá)£49,000左右。這顯示出該專(zhuān)業(yè)良好的就業(yè)前景和薪資待遇,為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)保障。
職業(yè)發(fā)展建議
實(shí)習(xí)經(jīng)歷:在學(xué)習(xí)期間積極尋找實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),通過(guò)實(shí)習(xí)了解行業(yè)實(shí)際運(yùn)作,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提高自己的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。實(shí)習(xí)經(jīng)歷還可以幫助學(xué)生明確自己的職業(yè)興趣和方向,為畢業(yè)后的就業(yè)做好充分準(zhǔn)備。
技能提升:不斷提升自己的專(zhuān)業(yè)技能,如掌握先進(jìn)的化工模擬軟件、數(shù)據(jù)分析工具等。同時(shí),培養(yǎng)跨學(xué)科的能力,如結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料科學(xué)等知識(shí),拓寬自己的職業(yè)發(fā)展道路。
建立人際網(wǎng)絡(luò):積極參加行業(yè)活動(dòng)和學(xué)術(shù)會(huì)議,與行業(yè)專(zhuān)家、校友建立聯(lián)系,拓展人際網(wǎng)絡(luò)。人際網(wǎng)絡(luò)不僅可以提供就業(yè)信息和職業(yè)機(jī)會(huì),還能在個(gè)人職業(yè)發(fā)展過(guò)程中提供寶貴的建議和支持。
持續(xù)學(xué)習(xí):化學(xué)工程領(lǐng)域發(fā)展迅速,畢業(yè)生應(yīng)保持持續(xù)學(xué)習(xí)的態(tài)度,關(guān)注行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)參加培訓(xùn)課程、攻讀更高學(xué)位等方式,不斷更新自己的知識(shí)體系,適應(yīng)職業(yè)發(fā)展的需求。