1、美国及加拿大本科化学工程专业课程与教材的调研(调研报告1) 钟理 伍钦 陈砺（华南理工大学 化学与化工学院）摘要本文对美国的宾夕法尼亚大学与加拿大阿伯塔大学化学工程专业课程与教材设置等进行了调研与分析，并与国内相关课程进行了研究与对比，对国内化学工程专业本科生培养计划的制定和修订具有一定的参考价值。宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）是美国长春藤名校之一，在美国院校综合排名中一直位居前十位，阿伯塔大学(University of Alberta)是加拿大排名前五位的大学，其化学工程专业位居加拿大大学该领域的前三位。本人分别于1996年和2002年，2004年在
2、这两所大学作访问学者、博士后和客座教授，宾夕法尼亚大学所在的系为化学与生物分子工程系（Chemical Engineering Department），阿伯塔大学所在的系为材料与化学工程系（Department of Materials and Chemical Engineering）均为该学校的前 学科， 作者 了化工 作 国内的化工 理(Unit Operations of Chemical Engineering), （Transport Phenomena）, 工程（Reaction Engineering）,化工 学（ Chemical Engineering Thermodyna
3、mics）, 物理化学（Physical Chemistry）,化工 程 （ Chemical Engineering Process Simulation）,化学工 （ Chemical Engineering and Technology）等 化学工程专业的 课程，并为美国大学本科生 授了化工 理与 两 课程，对这两所大学化学工程专业的课程设置与教材 进行了调研， 之 有 相之，有的currency1，“ 本国化工人培养的要。一、宾夕法尼亚大学化学工程专业课程与教材调研及分析宾夕法尼亚大学化学与生物分子工程系前fi为化学工程系，fl前化学工程 相关专业的课程设置 课学、物理等，化学课程化学
4、系设，要有”化学、化学、物理化学、有化学、生物化学等。化学工程专业课 位学生要 10-11 课程，要有（1） 化学工程 （Introduction to Chemical Engineering）课程CBE 160 课程修课课学 春课对 大学一年（学 ） 课程教材Felder, R., and Rousseau, R., Elementary Principles of Chemical Processes (3rd Edition)John Wiley and Sons ,2005.要内 位 ， 程 （， 等），计 计， 程的 法， 程， ， ， 的 ， 化/ / ，ASPEN，Excel在
5、 程 程中的 ，相 程（ 定 ）等。该课程要物料 （material balance） ， （mass balance）, （mol balance） 和 子 （ atom balance）。（2） 物料及 （Material New York : John Wiley & Sons, LTD, 1999.要内 和 程、 理及 。 、对 、 交 器、辐射 和 （扩散 、 系、对 ）， 和 的 比；侧重工程实际 。“ 学（CBE 351）、 与 （CBE 352） 两 课程合在一起就是国内大院校设的化工 理（The Principle of Chemical Engineering）（称 作，U
6、nit Operation)，注重工程 。（6） 分离 程（Separation Processes）课程CBE 371课程修课课学 春课对 大学三年（学 ） 课程教材Seader, J. D.Separation Process Principles (2th edition)Chichester : Wiley, 2006要内蒸发、 / 分离（双组分、组分、 歇 程和填料塔精馏）、 / 分离、 /固分离和膜分离法等。（7） 程设计 （Introduction to Process Design）课程CBE 400课程修课课学 课对 大学四年（学 ） 课程教材Warren D. Seider
7、, J. D. Seader, Daniel R. LewinProduct & Process Design Principles Synthesis, Analysis and EvaluationNew York : Wiley, 2004.要内 产品与 程设计的 理，要 合成、分析和评估，“及 程 ASPEN的实际 。是一 工程 很强、很实 的课程。国内一些院校，例我校也设了 似的课程化工 程分析与综合，要化工系 工程的相关内，但和国外相比，内和学时偏少，国外48学时左右，国内32学时，国外涉及的内广，从产品的分子设计始，到 程的合成、分析“及经济评价，而国内院校该课程的内只有 程设计
8、部分。（8） 程系 设计项fl（Process System Design Project）课程CBE 459课程修课课学 春课对 大学四年（学 ） 要内进行实际工程项fl的设计练习，项fl来企业，相当于国内的本科毕业 文 节，但是4人左右组成一个小组进行，1名教师指， 周讨 一次，系里1-2名教授参加，指教师参加，企业 公司聘任的工程师参加，两个月完成最终的设计，是一次工程实际设计的训练。（9） 化工 程控制（Chemical Process Control）课程CBE 460课程修课课学 春课对 大学四年（学 ） 课程教材Stephanopoulos G.,Chemical Process
9、 Control,Prentice-Hall, 1984.要内化工 程控制 理及 法，“及控制系 工具箱MATLAB的 、涉及输入和输出 程系的PID控制等。（10） 程与 作（Transport Process and Unit Operations）课程CBE 560课程修课课学 春课对 大学四年（学 ） 课程教材Christie J. GeankopisTransport Process and Unit Operations,Prentice-Hall Inc. 1993.要内化工 与 作的 理及 法。另外还有一些其他的课程作为 修课，比（1）先进的化学工程科学（Advanced Ch
10、emical Engineering Science ，CBE 353）（2）工程与 境（Engineering & the Environment ，CBE 375）（3）纳米生物技术（Nanoscale Systems Biology ，CBE 444）（4）化学 器设计（Chemical Reactor Design ，CBE 451）、阿伯塔大学化学工程专业课程与教材调研及分析阿伯塔大学位于加拿大的西部地区，具有丰富的石油与天然 资源，其中石油蕴藏 常丰富，但采出来的石油 有油沙，该大学化学工程专业的课程设置、教材 、科研项fl及人培养都 少于石油化工及油沙有关。fl前化学工程与材料工
11、程合成一个系，化学工程 相关专业的课程设置与美国本相， 课学、物理、生物、地及石油采，其 系及本系教师设，化学课程化学系设，要有”化学、化学、物理化学、有化学、生物化学、材料化学等。化学工程专业课 位学生要 9-12 课程，要有（1） 学与 （Fluid Mechanics and Heat Transfer）课程CBE 160课程修课课学 课对 大学三年（学 ） 课程教材Warren L. McCabe, Julian C. Smith and Peter Harriott,Unit Operations of Chemical Engineering Boston : McGraw-Hil
12、l Higher Education, 2006.要内 学、动 程 程及 程 程的推、 理及 。 （2） 与分离工程（Mass Transfer & Separation Engineering）课程CBE 170课程修课课学 春课对 大学三年（学 ） 课程教材Warren L. McCabe, Julian C. Smith and Peter Harriott,Unit Operations of Chemical Engineering Boston : McGraw-Hill Higher Education, 2006.要内 程 程的推、 理及 。 述两 课程合在一起就是国内大院校设
13、的化工 理（The Principle of Chemical Engineering）（称化工 作，Unit Operations of Chemical Engineering)，是化学工程最重要的学科 课程，注重化工 程的 。（3） （Transport Phenomena）课程CBE 251课程修课课学 春课对 大学三年（学 ）课程教材Robert S. Brodkey, Harry C. HersheyTransport PhenomenaBoston : McGraw-Hill Higher Education, 2005.要内三种 程（动 、 与 程） 程程推、 理及 。该课程是
14、在化工 理 发展于深入，从微 于 研究化工课程，是化学工程的交 学科 。（4） 分离 程（Separation Processes）课程CBE 371课程修课课学 春课对 大学三年（学 ） 课程教材Seader, J. D.Separation Process Principles (2th edition)Chichester : Wiley, 2006要内蒸发、 / 分离（双组分、组分、 歇 程和填料塔精馏）、 / 分离、 /固分离和膜分离法等。（5） 程 （Process Heat Transfer）课程CBE 271课程修课课学 春课对 大学四年（学 ） 课程教材Donald Q. K
15、ernProcess Heat Transfer Separation Process Principles (2th edition)Boston : McGraw-Hill Classic Textbook Reissue Series, 2003.要内石油化工 程的 、 本 理、 器设 设计与 等（6）化工 程控制（Chemical Process Control）课程CBE 260课程修课课学 春课对 大学四年（学 ） 课程教材Stephanopoulos G.,Chemical Process Control,Prentice-Hall, 1984.要内化工 程控制 理及 法，“及控
16、制系 工具箱MATLAB的 、涉及输入和输出 程系的PID控制等。(7)化工 作实 （Experiment for Unit Operations of Chemical Engineering）课程CBE 340课程修课课学 春 课对 大学三年（学 ） 课程教材Experiment for Unit Operations of Chemical Engineering,Boston : McGraw-Hill Higher Education, 1992.外还有其他的课程作为 修课，比（1）油沙输 与分离（Transport and Separation of Oil and Sand，CB
17、E 153）（2） 境工程（Environmental Engineering，CBE 275）（3）纳米材料的制 （Nano-material Preparation，CBE 584）（4）化学 器设计（Chemical Reactor Design ，CBE 651）(5) 化工设计(Chemical Engineering Design, CBE 455)化学工程专业在宾夕法尼亚大学与阿伯塔大学 很强的学科， 也是 美大学该领域 ，比较两者设的课程与教材 有相也有的currency1 ，但其 课程与 课程本相，都是注重 ，联系实际并 合本国及地区的经济发展对课程进行设置与 教材，这些对国
18、内化学工程专业培养计划的制定、修订和课程设置与 教材具有一定的参考 。参考文 :1 Felder, R., and Rousseau, R., Elementary Principles of Chemical Processes (3rd Edition),John Wiley and Sons ,2005.2 Koretsky, M.D.,Engineering and Chemical Thermodynamics, John Wiley and Sons,2004.3 White Frank M. ,Fluid Mechanics, Boston : McGraw-Hill Highe
19、r Education, 2008.4 Incropera, Frank P.,Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Hoboken, NJ : John Wiley, c20075 Seader, J. D., Separation Process Principles (2th edition), Chichester : Wiley, 20066 Warren D. Seider, J. D. Seader, Daniel R. Lewin, Product & Process Design Principles Synthesis, Analysis and Evaluation,New York : Wiley, 2004.7 Stephanopoulos G.,Chemical Process Control,Prentice-Hall, 1984.
