Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химические технологии, или Chemical Engineering. Учебное пособие
.pdf
11
ТПУ предлагает следующие образовательные программы:
– интегрированные 5–6-летние программы, позволяющие
два диплома бакалавра;
– сокращенные 3–4-летние программы подготовки
на базе среднего профессионального образования;
– программы второго высшего образования по различным направлениям и специальностям.
В Волгоградском государственном техническом университете обучение на дневном отделении осуществляется в соответствии с принципами многоуровневого образования. Студенты очной формы обучения
начинают обучение по профессиональным образовательным программам бакалавриата. Получив диплом бакалавра, студент может продолжить обучение для получения квалификации «дипломированный специалист» или поступить в магистратуру для получения степени магистра.
В России была создана Ассоциация инженерного образования России (АИОР), которая проводит общественно-профессиональную аккредитацию образовательных программ подготовки инженеров и техноло-
получить
специалистов
гов. Требования к качеству подготовки специалистов включают:
– умение применять естественно-научные, математические и инженерные знания;
– способность использовать современные методы, необходимы
для инженерной деятельности;
– способность планировать и проводить эксперименты, анализировать и интерпретировать данные;
– навыки работы в коллективе по междисциплинарной тематике.
В настоящее время существует ряд проблем в области подготовки
инженерных кадров. Все больший акцент в образовании делается на
внедрении цифровых технологий. С одной стороны, это положительная
тенденция, поскольку используются новые информационные технологии. С другой стороны, компьютерные расчеты и моделирование могут
привести к стандартизации и снижению инженерного творчества. Работа
на оборудовании, постановка экспериментов и работа с техникой все
чаще заменяются компьютерным моделированием, поскольку матери-
е
альная база в инженерных вузах устарела и не позволяет готовить специалистов для современного производства.
По-прежнему актуально отсутствие современной приборной базы
и оснащенности лабораторий, что важно как для образовательного процесса, так и для научных исследований и разработок. Пермские исследователи отмечают, что в условиях недостаточности собственной
12
материальной базы определенным выходом из положения являются центры коллективного пользования оборудованием и базовые кафедры
в научных организациях. Однако у инженерного образования, в отличие
от естественно-научного, есть своя специфика. Базовые кафедры для
подготовки инженеров располагались преимущественно в отраслевых
НИИ и организациях оборонно-промышленного комплекса. Этот вывод
актуален и сегодня.
Сравнительный анализ инженерного образования показал, что власти практически всех стран заинтересованы в улучшении качества образования будущих инженеров и уделяют этому серьезное внимание, так
как именно инженеры определяют степень успешности технического
прогресса.
Казанский исследователь проблем химико-технологического образования Д. Д. Исхакова провела сравнительный анализ существующих
систем образования в политехнических, академических и естественнонаучных вузах России и за рубежом, что позволило построить образовательные маршруты и определить последовательность в преподавании
общехимических дисциплин (общей и неорганической, органической,
аналитической, физической химии, поверхностных явлений и дисперсных систем). Общехимическая подготовка технологов за рубежом заметно отличается от российской как по структуре, так и по содержанию.
В Великобритании и Канаде неорганическая, органическая, аналитическая и физическая химии преподаются на протяжении всего периода
обучения, с более детальным изучением на последующих этапах.
В Канаде базовая подготовка осуществляется по пяти направлениям:
– фармацевтическая и биоорганическая химия;
– компьютерное моделирование химических процессов;
– биоаналитическая химия и химия окружающей среды;
– химия материалов и биоматериалов;
– общее направление.
В Казанском государственном медицинском университете по специальности «Фармация» общехимическая подготовка начинается с изучения общей неорганической, физической химии, поверхностных явлений и дисперсных систем. Аналитическая и органическая химии преподаются на втором курсе. Также изучаются следующие предметы:
– курс биологии, включающий биологию (1 семестр), микробиологию (2–3 семестры), ботанику (3–4 семестры), биологическую химию
(4–5 семестры);
– курс анатомии, включающий нормальную физиологию (1–2 семестры) и нормальную анатомию (1 семестр), патологию (4–5 семестры)
и гигиену (5 семестр);
– курс специальных дисциплин: фармацевтическая химия (5–9 семестры), фармакогнозия (5, 6 и 9 семестры), токсикологическая химия
(8–9 семестры), фармацевтическая технология и биотехнология (6–9 семестры), фармакология (5–7 и 9 семестры) и клиническая фармакология
(8 семестр).
На факультете химии Саутхемптонского университета в первые
два года студенты изучают десять разделов химии. Однако студенты,
кроме химических дисциплин, должны изучать, например, французский
язык, информатику, экономику и океанологию. На последних курсах
студент, кроме физической, органической и неорганической химии, сможет также выбрать любые другие химические предметы.
В Московском государственном университете по специальности
«Химия» общехимическая подготовка начинается с изучения неорганической (1–2 семестры), затем аналитической (3–4 семестры), органической (5–6 семестры), физической (6–7 семестры) химии и поверхностных явлений, и дисперсных систем (8 семестр), физических методов исследования (7 семестр). Кроме перечисленных дисциплин, изучаются
следующие предметы: квантовая механика и квантовая химия (5 семестр), высокомолекулярные соединения (7–8 семестры), общая химическая технология (8 семестр), кристаллохимия (7 семестр). Студенты,
кроме общепрофессиональных, также изучают общие гуманитарные
и социально-экономические дисциплины.
13
14
CHEMICAL ENGINEERING: БЕНЧМАРКИНГ
Одной из проблем, с которой столкнулась Россия в 2000-х годах,
было стремление интегрироваться в единое европейское образовательное пространство. Этому процессу мешало значительное различие в терминологии, используемой для обозначения российских и европейских
направлений, специальностей и дисциплин.
Хотя общность критериев единого образовательного пространства
заключается не в унификации названий специальностей, а в единстве
требований к подготовке и уровню квалификации специалистов одного
профиля, унификация и взаимопонимание названий направлений и специальностей играют важную роль. Без этого шага невозможно обеспечить реальное международное сотрудничество как в сфере разработки
единых стандартов подготовки специалистов, так и на рынке труда.
Одним из ключевых терминов в инженерном образовании на английском языке является Engineering, что на русский язык переводится
как «инженерия». Это слово уже давно и широко используется в русском
языке в значении «инженерная деятельность» (например, генная инженерия). Образовательное направление Chemical Engineering признано во
всем мире и является частью системы высшего инженерного образования не только в Европе, но и в других странах.
Химическая инженерия – это область инженерной деятельности,
связанная с применением физико-химических наук, наук о живых системах (биологии, микробиологии и биохимии) и математики для преобразования сырья или химикатов в продукты, полезные для человечества.
Современная химическая инженерия находит применение не только
в производстве материалов, но и в таких передовых областях, как нанотехнологии, топливные элементы и биомедицина.
Лучшие университеты, предлагающие образование в этой области,
приведены в табл. 1.
Чтобы получить степень бакалавра по данному направлению, необходимо учиться 5 лет и набрать 131 кредит. Для получения магистерской
степени потребуется дополнительно 2–3 года учебы и 30 кредитов
(включая написание диссертации или дипломного проекта). Специалисты в этой области относятся к числу наиболее высокооплачиваемых.
Далее представлены уровни годовой заработной платы в различных отраслях и компаниях в зависимости от полученной в университете степени (табл. 2, 3, рис. 2).
15
Таблица 1
№
Университет
Балл
1
Массачусетский технологический институт, Кембридж,
Массачусетс
4,9
2
Университет Калифорнии–Беркли, Беркли, Калифорния
4,8
3
Калифорнийский технологический институт, Пасадена,
Калифорния
4,7
4
Университет Миннесоты, Миннеаполис, Миннесота
4,7
5
Стэнфордский университет, Стэнфорд, Калифорния
4,5
6
Принстонский университет, Принстон, Нью-Джерси
4,4
7
Техасский университет – Остин (Кокрелл), Остин, Техас
4,4
8
Висконсинский университет, Мэдисон, Висконсин
4,4
9
Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, СантаБарбара, Калифорния
4,2
10
Университет штата Делавэр, Ньюарк, Дэлавер
4,1
Работодатель
Уровень
зарплаты
Отрасль
Уровень
зарплаты
Dow Chemical
Co
$67,273–96,056
Chemical
Manufacturing
$62,747–86,644
ExxonMobil
Corporation
$79,809–99,838
Engineering
Consulting
$60,363–83,510
Shell Oil
Company
$73,698–112,592
Oil & Gas
$64,385–95,844
Merck & Co.,
Inc.
$65,856–74,613
Pharmaceuticals
$63,660–87,519
E.I. Du Pont De
Nemours & Co
(DuPont)
$63,871–72,600
Petroleum
Refining
$67,482–97,488
Лучшие инженерные вузы химической специальности, 2010 год
Таблица 2
Компании и отрасли промышленности, где требуются
рабочие места для инженеров-химиков
16
Пол
21 %
79 %
Опыт работы
Менее 1 года
17 %
1–4 года
41 %
5–9 лет
19 %
10–19 лет
13 %
20 лет и более
9 %
Рис. 2. Основные статистические данные о вакансиях
Степень
Зарплата
Бакалавр наук (BS/BSc/SB), химическая инженерия
$59,904–83,431
Магистр наук (MS/MSc), химическая инженерия
$61,031–93,350
Бакалавр наук (BS)
$59,699–108,000
Докторская степень (PhD), инженерия
$67,598–103,568
Магистр химической инженерии
$57,537–96,650
инженера-химика
Таблица 3
Уровень зарплат в зависимости от степени
Источник: https://www.payscale.com/research/US/Job=Chemical_Engineer/Salary.
Таким образом, прослеживается прямая зависимость уровня заработной платы от полученной ученой степени.
Вот как выглядит учебный план магистра химической инженерии
в Массачусетском технологическом институте (первое место в рейтинге 2010 года).
Основные требования включают прохождение как минимум четырех курсов по математике, тепловым/жидким процессам и механике из
следующих областей научного знания:
Продвинутый курс Mathematics
10/24.509 Системная динамика
10/24.539 Продвинутый курс математики для инженеров
Термальные/флюидные процессы (в продвинутом варианте)
10.510 Advanced Separation Processes (процессы разделения)
10.520 Advanced Thermodynamics (термодинамика)
10.528 Advanced Transport Phenomena (явления переноса и перемещения энергии, импульса, сил).
Механика
17
10.506 Междисциплинарное знание и коллоиды
10.508 Материаловедение и инженерия
10.523 Наноустройства и электронные материалы
10.525 Дизайн и упаковка материалов
10.527 Наука и разработка наноматериалов
10.535 Принципы культивирования клеток и микробов.
Для получения степени доктора требуется 63 кредита уровня трудности выпускника вуза.
1. 42 одобренных кредита на инженерные курсы для выпускников,
включая основные требования.
2. Последовательность из двух курсов по углубленной матем
(с одобрения координатора выпускников).
3. Для получения степени доктора технических наук 9 кредитов
утвержденных курсах по менеджменту/нетехническим дисциплинам
заменяются девятью кредитами на инженерных курсах.
4. 21 кредит на диссертацию.
5. Студенты должны записаться как минимум на два семестра обучения в аспирантуре.
6. Студент должен проживать в университете на постоянной основе не менее одного года.
7. Для получения высшего образования студент должен иметь минимальный средний балл 3,25.
Основные требования (Общие рекомендации)
Основные требования будут состоять из двух курсов по углублен-
ной математике, двух курсов по тепловым/жидкостным процессам и од-
атике
на
ного курса по механике твердого тела. Далее следуют конкретные
курсы:
Углубленная математика
10/24.509 Системная динамика
10/24.539 Математические методы для инженеров
Тепловые и жидкостные процессы (выбор двух из следующих):
10.510 Усовершенствованные процессы разделения
10.520 Усовершенствованная термодинамика
10.528 Сложные транспортные явления
18
Механика твердого тела (выбор одного из следующих):
10.506 Межфазная наука и техника и коллоиды
10.508 Материаловедение и инженерия
10.523 Наноустройства и электронные материалы
10.525 Дизайн и упаковка материалов
10.527 Наука и разработка наноматериалов
10.535 Принципы культивирования клеток и микробов
Элективные курсы
Необходимо пройти в общей сложности 18 кредитов курсов по выбору. Для варианта химического машиностроения курсы будут посвящены либо переработке, материаловедению, либо биотехнологии/биопереработке. Для варианта ядерной энергетики курсы будут посвящены
ядерной тематике. Ниже приведены конкретные курсы по этим направлениям:
Обработка (в дополнение к основным курсам):
10.506 Наука о взаимодействии и инженерия и коллоиды
10.518 Микропроцессорное управление
10.522 Автоматизированное проектирование химических процес-
сов
10.530 Передовые стратегии управления
10.533 Наука о макромолекулах и инженерия
10.535 Культивирование клеток и микробов
10.545 Выделение и очистка
Материалы (в дополнение к основным курсам):
10.504 Технологические расчеты процессов производства бумаги
и целлюлозы
10.506 Наука о межфазных взаимодействиях и коллоидах
10.508 Материаловедение и инженерия
10.523 Наноустройства и электронные материалы
10.525 Разработка и упаковка материалов
10.527 Наука и разработка наноматериалов
10.533 Наука и разработка макромолекул
10.535 Культивирование клеток и микробов
10.541 Определение характеристик наноструктур с помощью
СЭМ, ПЭМ и АСМ
22.5xx (Любой курс по материаловедению для выпускников фа-
культета машиностроения, одобренный консультантом студента)
19
26.5xx (Любой курс по материалам для выпускников факультета
технологии пластмасс, одобренный консультантом студента)
Биотехнология/биообработка (в дополнение к основным курсам):
10.535 Культивирование клеток и микробов
10.538 Расширенные разделы в биотехнологии
10.545 Выделение и очистка
10.555 Соответствие требованиям нормативных актов в области
биофармацевтики
10.586 Лаборатория проектов по биообработке
81.519 Биохимия I
81.576 Культивирование клеток
Ядерная промышленность (в дополнение к основным курсам):
24.504 Семинар по энергетике
24.505 Физика ядерных реакторов
24.506 Специальные темы по физике ядерных реакторов
24.507 Проектирование ядерных реакторов и анализ безопасности
24.508 Специальные темы по проектированию ядерных реакторов
24.511 Усовершенствованные концепции реакторов
24.514 Управление опасными и ядерными отходами
24.519 Обучение операторов ядерных реакторов I
24.520 Подготовка операторов ядерных реакторов II
22.5xx (Любой курс для выпускников машиностроительного фа-
культета, одобренный консультантом студента)
98.5xx (Любой курс для выпускников радиологического факуль-
тета, одобренный консультантом студента)
Квалификационный экзамен
1. Студенту разрешается две попытки сдать квалификационны
экзамен, который проводится в соответствии с заявленным графиком.
Студенты, которые не сдали квалификационный экзамен с первого
й
раза, должны пересдать его при следующей запланированной сдаче.
Студенты, дважды не сдавшие докторский экзамен, будут автоматически исключены из программы докторантуры. Те, кто не сдаст экзамен
в установленный срок, могут потерять всю свою финансовую поддержку, если таковая имеется, и могут быть исключены из докторской
программы.
20
2. Письменная часть будет проходить в форме закрытого экзамена
и проводиться в течение двух дней подряд. Первый день будет посвящен основам математики и инженерного дела и охватит 5 тем: математика, материальный и энергетический баланс, механика жидкости
и газа, теплопередача и термодинамика. Второй день будет посвящен
выбранной студентом специальности. Для варианта «Химическая инженерия» специализациями являются химическая обработка, материалы и биотехнология/биообработка. Каждая из специальностей будет
охватывать 5 тем. В области химической переработки будут рассмотрены такие темы, как явления переноса, термодинамика (химическое
и фазовое равновесие), процессы разделения, конструкция и кинетика
реакторов, а также динамика процессов и управление ими. В области
материалов будут рассмотрены общие материалы (включая коллоиды,
наноматериалы и полимеры), керамические материалы, электронная
обработка материалов и определение их характеристик, электронная
микроскопия (СЭМ и ПЭМ), атомно-силовая микроскопия и дифракция
рентгеновских лучей. В области биотехнологии/биообработки будут
рассмотрены такие темы, как ферментация, культивирование клеток,
процессы разделения, аналитические методы, биокатализ и кинетика.
Для направления «Энергетическая инженерия» (специализация «Ядерная инженерия») темами будут ядерная физика, физика реакторов, разработка и безопасность реакторов, динамика и управление реакторами,
а также вопросы ядерного топливного цикла. Экзамен оценивается выпускной экзаменационной комиссией, которая определяет, имеет ли
студент право участвовать в устной части.
3. Студенты, сдавшие письменную часть квалификационного экзамена, должны сдать устную часть экзамена в течение шести недель
с момента уведомления о результатах письменного экзамена. Для устного экзамена необходимо подготовить исследовательское предложение в формате NSF и затем представить его экзаменационной комиссии.
Тема конкурсной работы должна быть не связана с темой дипломной
работы. Устный экзамен также может быть посвящен темам, не связанным с исследовательским предложением.
Диссертация
Исследовательская работа по диссертации должна проводиться
под руководством консультанта факультета и двух других специалистов. Студент должен защитить и представить приемлемое предложение по диссертации до начала исследовательской работы.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]