Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Химические технологии, или Chemical Engineering. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
21
Рассмотрим содержание инженерной подготовки на химических факультетах в различных странах.
Так, в Варвикском университете (Великобритания) на специаль­ностях «Химия», «Химия и медицинская химия», «Химия и психоло­гия» изучаются следующие дидактические единицы:
– на первом курсе: главная группа элементов, органических реак­ций, стереохимия, спектроскопия, знакомство с квантовой химией, ки­нетика;
– на втором курсе: органическая химия, неорганическая химия, физическая химия, аналитическая химия, полимерная химия, теорети­ческая химия, спектроскопия, катализ, химическая медицина;
– на третьем курсе: те же предметы плюс два специальных пред­мета;
– на четвертом курсе: психология и медицинская химия.
В Университете Суррея (Великобритания) на специальностях «Химическая и биопроцессорная инженерия», «Химия» на первом курсе изучаются следующие дисциплины: микробиология и биохимия, аналитическая химия, органическая химия, неорганическая химия, фи­зическая химия. На втором курсе: углубленное изучение химии, клеточ­ная, молекулярная и генная биология и продолжается изучение дисци­плин первого курса. На третьем курсе: клеточная, молекулярная и ген­ная биология.
В том же Университете Суррея магистры и бакалавры химической инженерии на первом курсе изучают математику, механику жидкостей, термодинамику, принципы химических процессов, органическую хи­мию, прикладную химию; на втором курсе добавляются поверхностные явления и дисперсные системы, динамические процессы и контроль, химическая инженерия, связанная с окружающей средой; на третьем курсе добавляется изучение биотехнологии и биохимической инжене­рии; на четвертом курсе для магистров – общие шесть предметов, среди них три обязательных: расчет движения жидкостей, процесс теплопере­носа и научная работа.
В Тессидском университете Англии на специальности «Химия» на первом курсе бакалавры изучают органическую химию, неорганиче­скую химию, физическую химию; математику, информационные ме­тоды, иностранные языки, основы бизнеса, а на втором курсе продол­жается изучение тех же разделов химии и добавляются методы иссле­дования.
22
В Саутгемптонском университете на факультете химии на первом курсе изучаются общая химия, французский язык, компьютеры, эконо­мика, океанология; на втором курсе – физическая химия, органическая химия, неорганическая химия и любые химические предметы; на тре­тьем курсе – органические материалы, органометаллическая химия и катализ, электрохимия и поверхностные явления и дисперсные си­стемы, жидкие кристаллы, биоорганическая химия, полимерные науки, электронная структура молекул, механизмы органических реакций; на четвертом курсе – органические материалы, органометаллическая хи­мия и катализ, электрохимия, жидкие кристаллы, биоорганическая хи­мия, полимерные науки, электронная структура молекул, поверхност­ные явления и дисперсные системы, механизмы органических реакций.
Бакалавры химии Саутгемптонского университета на первом курсе посещают основы химии, атомные и молекулярные структуры, реакционность, биологию, химическую инженерию, язык, бизнес-курс, лабораторный практикум по химии; на втором курсе: органическую хи­мию, неорганическую химию, физическую химию, аналитическую хи­мию, на третьем курсе
проходят практику; на четвертом курсе изучают
генетику, пищевую биотехнологию, защиту от рентгеноизлучения. А бакалавры такой интересной программы, как «Химия и бизнес», изу­чают последовательно по курсам химию, химическую инженерию, ма­тематику, биологию, предметы на выбор, химические дисциплины, ос­новы менеджмента, бизнес-предметы на выбор, проект, посещают ком­плексную лабораторию.
В Институте полимерной технологии и конструирования материа­лов (Великобритания) учебный план специальности «Химия с полимер­ной химией (технологией)» включает дисциплины: аналитическая хи­мия, биологическая химия, органическая химия, неорганическая химия, физическая химия, математика, компьютеры, спектроскопия, аппара­тура, полимерные материалы и технологии, полимерная химия с харак­теристиками полимеров, композиционные материалы, полимерные про­цессы, электрохимия. Для магистров предусмотрены диссертация и про­ект, а также возможность изучения радиохимии и хроматографии.
Учебный план по специальности «Медицинская и фармакологиче­ская химия» того же института на первом курсе включает аналитиче­скую химию, биологическую химию, физиологию, неорганическую хи­мию, физическую химию, органическую химию, физическую химию, микробиологию, математику, компьютеры, спектрографию. На втором курсе продолжается изучение различных разделов химии, включая
23
фармакологию, фармацевтику, микробиологию, молекулярную фарма­кологию, фармакинетику и метаболизм, микробиологическую хромато­графию. В магистратуре студенты могут выбрать физическую химию с радиохимией или аналитическую химию с характеристиками, а также полимерную химию с характеристиками полимеров.
Учебный план по специальности «Химия с физическими науками и здоровье» того же института включает курсы по органической и фи­зической химии, компьютерам, математике, спорттехнологиям. Сту­денты могут выбрать основы фитнеса и тренировки, спортивную фи­зиологию, физиологию зарядок, спортивный биомеханизм, аналитиче­скую и неорганическую химию, спортивную технику, а также спортив­ные дисциплины на выбор и физиологию спорта и упражнений.
В Университете города Йорк на факультете химии изучаются на младших курсах химия, биохимия, математика, физика. Общее количе­ство часов составляет 80 часов общеобразовательных и 40 часов специ­ализированных предметов. На старших курсах – 60 часов общеобразо­вательных и 40 часов специализированных предметов, для магистров – 20 часов общеобразовательных и 40 часов специальных предметов.
В Университете Нортумбрии Ньюкасла магистры химии изучают органическую химию, неорганическую химию, физическую химию, ма­тематику, информатику, аналитическую химию, химическую инжене­рию, биохимию, прикладную химию, химию окружающей среды, ме­дицинскую химию, современные методы синтеза, биоорганическую хи­мию, выполняют проект.
В том же университете бакалавры химии и аналитической химии изучают основные химические предметы, аналитическую химию, хи­мическую инженерию, биохимию, прикладную химию. Бакалавры хи­мии и биохимии проходят основные химические предметы, аналитиче­скую химию, химическую инженерию, биохимию,
современную хи-
мию, медицинскую химию, биотехнологию, фармакологию. Бакалавры химии и химической инженерии изучают основы химии, химическую инженерию, современную химию. Бакалавры химии и математики изу­чают исчисление, математические методы, компьютер, неорганиче­скую химию, органическую химию, физическую химию, прикладную химию, хроматографию, анализ химических элементов, числовую ма­тематику, дифференциальные уравнения, промышленную практику, углубленное изучение химии, выполняют проект.
В Университете Манчестера на факультете химии изучают хи­мию, язык, геологию, математику, физику, историю науки, науку
24
о материалах, химию, методы информационных технологий, выпол­няют проект.
В Университете Хартфордшира (Великобритания) на факультете естественных наук (химия) учебная программа включает основы хи­мии, практическую работу, органическую химию, неорганическую хи­мию, физическую химию, спектрографию, отдельные аспекты аналити­ческой химии, ход процессов, физиологию, фармакологию, компьютер, делопроизводство, языки, практику. Особое внимание уделяется от­дельным стадиям реакций и фотохимии, аспектам аналитической хи­мии и медицинской химии, химической технологии.
В Имперском колледже Лондона на факультете химии на младших курсах преподаются такие дисциплины, как химическая связь, спектро­скопия, органическая структура и реакционная способность, химиче­ская энергетика, молекулярная физика, квантовая химия, математика и физика в химии, неорганическая химия, химия углеводов, карбоно­вые кислоты, органические соединения, клеточная биология, язык. На втором и третьем курсах изучаются физическая химия, электрохи­мия, молекулярная спектроскопия, органическая химия, неорганиче­ская химия, биохимия, математика в химии, физическая химия, поли­мерная химия, аналитическая химия, физика, биохимия, экология, хи­мия атмосферы, синтез полимеров, медицина и химия, фармакология, язык или гуманитарные предметы, или математика, или менеджмент, выполняются проектные работы.
В том же колледже на факультете биохимии на первом курсе изу­чаются биомолекулярные механизмы, молекулярная биология, молеку­лярная клеточная биология; на втором курсе – иммунология, молеку­лярная биология, молекулярная клеточная биология, физическая био­химия, наука о белках; на третьем курсе – биотехнологии, биохимиче­ская фармакология, технология биореакций и биопроцессов, медицин­ская гликобиология, молекулярная генетика, молекулярная нейробио­логия, молекулярная паразитология, нейрохимия.
В Плимутском университете (Великобритания) на химическом факультете учебный план включает решение химических проблем, хи­мические принципы и технологии, синтез и процессы, структуру и энергетические возможности, квантовую и теоретическую химию, общую и аналитическую химию, инструментальный анализ, современ­ную органическую химию, молекулярную химию, неорганическую хи­мию и фотохимию, химию атмосферы, воды и суши, химию пресной
25
воды и ее загрязнения, промышленную химию и химию материалов, биоорганическую химию.
В Университете Королевы Марии (Великобритания) на факуль­тете естественных наук на первом курсе изучаются химическая связь, планы химических реакций, химическое строение, квантовые методы, неорганическая химия, химия монофункциональных органических компонентов, кинетика и механизмы химических реакций, введение в аналитическую химию. На втором курсе вводятся дисциплины: амфо­терные металлы, основная группа химии, химия современных органи­ческих компонентов, основы электрохимии, прикладная спектроско­пия, основные свойства атомов и молекул, введение в науку о действии лекарственных веществ, химическая фармакология. И наконец, на тре­тьем курсе, который является в бакалавриате Англии
заключительным,
изучаются неорганическая химия, органическая химия, металлооргани­ческая химия, органический синтез, биоорганическая химия, спектро­графия магнитного резонанса, химия поверхностных явлений и ката­лиз, химия полимеров и макромолекул, экспериментальная химия, ин­струментальная химия, раковая химиотерапия, клинические аспекты фармакологии.
В Германии Университет Падерборна предлагает студентам спе­циальность «Химия». В программу обучения входят общая и неоргани­ческая химия, аналитическая химия, физическая химия, эксперимен­тальная физика, техническая химия, введение в макромолекулярную химию, техника безопасности, основы права, токсикология, неоргани­ческая химия, органическая химия, математика для химиков и пред­меты по выбору.
Специальность «Химия и технология лакокрасочных соединений вещества» включает те же дисциплины, что и специальность «Химия», а также химию и технологию лакокрасочных соединений, экономику, инструментальную аналитику полимеров, процессы измерения и испы­тания, технологию получения лаков, состав лаков и статистические ме­тоды анализа.
Специальность «Химия и технология пластмасс» включает те же дисциплины, что и специальность «Химия», а также химию и техноло­гию синтетических веществ, переработку полимеров, макромолекуляр­ную химию, прикладную физическую химию полимеров, гетерогенные системы, процессы измерения и испытания полимеров, моделирование и статистические методы анализа.
26
Университет Гумбольдта (Берлин) предлагает две специальности, которые представляют интерес в контексте исследуемых образователь­ных программ: «Биология» и «Фармация».
Программа по специальности «Биология» включает изучение об­щей и неорганической химии, физической химии, зоологии, ботаники, математики, физики, органической химии, микробиологии, экологии, биохимии, биофизики, биологии, генетики молекул и иммунной био­логии.
Программа по специальности «Фармация» включает изучение фармации, общей и неорганической химии, органической химии, неор­ганической и общей аналитики, физической химии для фармацевта, введения в инструментальную аналитическую химию, морфологии, анатомии, гистологии, ботаники; классификации лекарственных расте­ний, микроорганизмов, вирусов; биохимии, контроля лекарств.
Программа по специальности «Химия» содержит дисциплины об­щей и неорганической химии, аналитической химии, органической хи­мии, физической химии, математики для химиков, физики для химиков, информатики для химиков, токсикологии для химиков, биохимии, ком­пьютерного моделирования и экскурсий на предприятия.
Университет Монреаля в Канаде имеет три направления (или спе­циальности): «Фармацевтическая и биоорганическая химия», «Химия материалов и биоматериалов» и «Общее направление». Обучение явля­ется достаточно универсальным и состоит из таких дисциплин, как ана­литическая химия, неорганическая химия, органическая химия, физи­ческая химия, экспериментальная химия, математическая физика для химиков, лабораторные принципы анализа, химия макромолекул и про­мышленная химия. Важной частью учебного плана является стажи­ровка по профилю программы.
Политехническая школа Франции дает общее базовое политехни­ческое образование. Первый курс состоит из общих гуманитарных дис­циплин, на втором курсе студенты изучают основы молекулярной хи­мии, экономику, математику, механику, биологию, информатику, фи­зику и математическое моделирование. На третьем курсе изучаются ма­тематика, химия, механика, биология,
физика, информатика, экология,
экономика и др. На последнем, четвертом, курсе план построен из спе­циальных предметов (в зависимости от выбранной специальности), ко­торые изучаются в вузах-партнерах, таких как Национальная высшая школа химии, Школа нефти и нефтепродуктов, Высшая школа оптики
27
и высоких технологий, Национальный институт ядерной науки и тех­нологии и др.
Среди стран содружества (или ближнего зарубежья) программа химической инженерии открыта в Казахско-британском технологиче­ском университете. Цель программы заключается в подготовке высоко­квалифицированных специалистов, которые сочетают передовые тех­нологические знания с управленческими навыками инновационного менеджмента в индустриальной сфере. Формат обучения выглядит до­статочно необычно для нашей общепринятой системы высшего образо­вания. Учебный год длится 12 месяцев и организован на модульной ос­нове. Занятия проходят вечером, с 18:30 до 21:20, 5 раз в неделю без отрыва от основной работы.
Язык обучения – английский. Кандидат должен иметь междуна­родный сертификат уровня знания английского языка TOEFL – 550 или IELTS – 6.0. Кандидаты, не имеющие международных сертификатов, проходят подготовительный курс английского языка в Бизнес-школе КБТУ и там же по окончании курса сдают диагностический тест. По ре­зультатам теста студент может быть зачислен на программу «Химиче­ский инжиниринг».
Программа содержит не менее 45 кредитов, из которых 6 креди­тов – базовые дисциплины, 8 кредитов – обязательные дисциплины из цикла профилирующих дисциплин, 21 кредит – предметы по выбору, 10 кредитов – профессиональная практика и диссертация. Общий пе­риод обучения составляет 12 месяцев. Распределение нагрузки по трем триместрам выглядит следующим образом.
Триместр I: 4 базовые дисциплины, 2 обязательные дисциплины согласно выбранной специализации, 1 дисциплина по выбору студента согласно выбранной специализации.
Триместр II: 1 обязательная дисциплина согласно выбранной спе­циализации, 2 дисциплины по выбору КБТУ согласно выбранной спе­циализации, 3 дисциплины по выбору студента согласно выбранной специализации.
Триместр III: профессиональная практика, подготовка диссерта­ции.
Период прохождения профессиональной практики составляет 2 месяца. Студентам предоставляется возможность пройти профессио­нальную практику по месту основной работы, если это соответствует выбранной специализации.
28
Научная компонента образовательной программы магистратуры состоит из научно-исследовательской (экспериментально-исследова­тельской) работы магистранта, научных публикаций и написания маги­стерской диссертации. Основные результаты магистерской диссерта­ции должны быть представлены не менее чем в одной публикации и/или одним выступлением на научно-практической конференции.
Обязательные дисциплины из цикла базовых предметов
История и философия науки (Philosophy)
Английский язык (English)
Психология управления (Psychology of Management)
Менеджмент производства (Management)
Элективные дисциплины из цикла базовых предметов
Химико-технологические производства (Chemical Processes)
Механика жидкостей (Fluid Mechanics)
Термодинамика химических процессов (Advanced Thermodynamics)
Обязательные дисциплины из цикла профилирующих предметов
Кинетика и катализ (Kinetics & Catalysis)
Математический анализ химических производств (Mathematical Analysis in Chemical Engineering)
Моделирование химических реакторов (Chemical Reactor Design)
Материаловедение (Material Science)
Элективные дисциплины из цикла профилирующих предметов
Дисциплины по выбору КБТУ
Промышленная экология (Environmental Risk Assessment)
Нефтехимический инжиниринг (Petrochemical Engineering)
Технологии производства и переработки полимеров (Engineering of Polymer Production & Processing)
Дисциплины по выбору студента
Гидродинамика химических производств (Hydrodynamics in Chemical Engineering)
Процессы разделения и мембранные технологии (Separation & Membrane Processes)
Химия окружающей среды (Environmental Chemistry)
29
Нефтеперерабатывающий инжиниринг (Petrorefinery Engineering)
Нефтепромысловый инжиниринг (Oil Production Engineering)
Нефтетранспортировка и инжиниринг нефтетрубопроводов (Oil Transportation & Petropiping Engineering)
Процессы химических производств (Design of Chemical Processes)
Наименование дисциплин по выбору может меняться в зависимо­сти от их актуальности. Студенту, не освоившему полный курс, выда­ется сертификат о пройденных курсах с правом последующего восста­новления на программу в течение двух лет.
Итоговая аттестация проводится один раз в год в виде комплекс­ного экзамена, включающего компьютерный тест и письменное зада­ние на английском языке. Студентам, освоившим образовательные про­граммы магистратуры и защитившим магистерскую диссертацию, при­суждается академическая степень «Магистр» по специальности «Хими­ческая инженерия».
Требования к результатам обучения выражены в компетентност­ном формате и включают следующие ключевые компетенции магистра по специальности «Химический инжиниринг»:
– иметь представление об аппаратах и процессах химических про­изводств;
– знать механизмы процессов и химических реакций производств;
– уметь конструировать и подбирать аппараты к процессам хими­ческих производств;
– иметь навыки руководства химическим производством;
– быть компетентным в постановке и организации химическог производства.
Магистрант обучается на основе индивидуального плана работы, который составляется совместно с научным руководителем, имеющим ученую степень доктора или кандидата наук или академическую сте­пень PhD, активно занимающимся научными исследованиями в данной отрасли наук. При необходимости могут назначаться научные консуль-
о
танты по смежным отраслям наук.
Индивидуальный план работы магистранта составляется на весь период обучения и включает следующие разделы:
– индивидуальный учебный план (при необходимости может еже­годно уточняться);
– научно-исследовательская/экспериментально-исследовательская работа (тема, направление исследования, сроки и форма отчетности);
30
– практика (программа, база, сроки и форма отчетности);
– тема магистерской диссертации с обоснованием и структурой;
– план выполнения магистерской диссертации;
– план научных публикаций, стажировок (по необходимости).
В России среди вузов, представляющих интерес в области хими­ческих технологий, выделяется Казанский государственный технологи­ческий университет. Программа «Химическая технология высокомоле­кулярных соединений» включает на младших курсах такие дисци­плины, как общая и неорганическая химия, органическая химия, без­опасность жизнедеятельности, аналитическая химия и физико-механи­ческие методы анализа, физическая химия, поверхностные явления и дисперсные системы, реакционная способность химических соедине­ний, общая химическая технология. На старших курсах добавляются дисциплины: общая химическая технология, системы управления хи­мико-технологическими процессами, химия и физика полимеров, а также специальные дисциплины.
Казанский государственный медицинский университет готовит специалистов по специальности «Фармация» с пятилетним сроком обу­чения. На первом курсе студенты изучают общую и неорганическую химию, физическую химию, поверхностные явления и дисперсные си­стемы, биологию, нормальную физиологию, нормальную анатомию и микробиологию. На втором курсе добавляются аналитическая химия, органическая химия, биологическая химия, ботаника, патология и мик­робиология. Третий курс включает биологическую химию, патологию, гигиену, фармацевтическую химию, фармакогнозию, фармацевтиче­скую технологию и биотехнологию, фармакологию и первую доврачеб­ную помощь. На четвертом курсе добавляются фармацевтическая хи­мия, токсикологическая химия, фармацевтическая технология и био­технология, фармакология. Пятый курс включает фармацевтическую химию, токсикологическую химию, фармакогнозию, фармацевтиче­скую технологию и биотехнологию, фармакологию.
Мы предоставили подробное описание типичных образователь­ных программ разного уровня по направлениям подготовки, близким и смежным с областью «Химического инжиниринга», чтобы сформиро­вать представление о дисциплинах, составляющих содержание профес­сиональной подготовки в этой области.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]