河南师范大学化学化工学院化学工程专业硕士研究生培养方案.docx
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河南师范大学化学化工学院化学工程专业硕士研究生培养方案
化学工程专业硕士研究生培养方案
（专业代码：
085216）
一、培养目标
培养适应时代需求的、具有扎实的基础知识和技能的，具备化学工程专业知识的，能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军事等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才和综合素质高、能够从事化学工业设计和研究的科学工作者，以及为地方经济建设和社会发展需要的高级专门人才。
所培养研究生应达到如下水平：
1、具有热爱和献身祖国科学技术事业的坚强信念和宏大志向、具有改革创新意识和国际竞争意识、具有创新求实精神和良好的科研道德、具有奉献精神和团队合作精神、具有良好的思想道德品质，身心健康。
2、系统掌握化学工程专业必需的基础理论、基本知识、基本技能和较系统深入的专业知识，并初步掌握进行化工创新和科学技术创新的基本思想和方法，熟悉其基本过程和步骤；了解化工学科发展趋势和最新动态。
3、熟悉化学工程领域的现状和发展趋势，具有从事本学科、本专业实际工作的知识、素质和能力；初步掌握外语的听、说、读、写、译等基本技能，具备一定专业外语知识；掌握使用现代信息技术的能力及搜集和处理信息的能力。
4、初步具备化工方面的科研能力，具有较强的实践能力和开拓创新能力，能够运用基础理论和专业知识解决工程实际问题或承担专门技术工作；具备在科研机构及企业从事科研及新产品、新设备、新工艺的开发研究等专门技术工作的能力；具备独立担负化学工程领域技术或工程管理的工作能力。
二、研究方向
本专业主要研究方向：
01.功能材料及应用，02.新能源材料与器件，03.表面活性剂的开发及应用，04.新型光电催化材料，05.固体废弃物再资源化
三、学习年限
学习年限为三年。
用一年时间完成硕士学位的课程学习，至少获得30学分（不含企业实践6学分）；大约用两年时间从事企业调研、科学研究，完成硕士学位论文，并通过论文答辩；期间约用半年时间到企业实践。
如果研究生能在较短的时间内将规定的课程学完，获得足够的学分，并提前通过论文答辩者，可提前毕业。
必要时，研究生经批准也可适当延长学业，具体情况按照学校和学院相关规定执行。
四、课程设置
见课程设置表。
五、考核方式
研究生的公修课和必修课均为考试课程，采取试卷的形式进行笔试。
选修课可根据情况采取考试或考查的方式进行考核。
考试课程成绩按百分制，75分为合格；考查课程可按百分制也可按优秀、良好、及格和不及格四级记分制评定成绩。
由主讲教师出试卷并批改给出成绩，考后及时把成绩上报研究生处，登记在《研究生考试考查成绩登记表》中，并由主讲教师签名。
六、学位论文
研究生在导师指导下，通过调查研究和查阅文献，确定自己的学位论文题目及研究提纲。
由研究生本人在第三学期以书面形式写出开题报告，在研究所进行报告交流、听取意见建议修改。
研究题目应有学术意义或实用价值。
研究生应在导师的指导下独立开展研究工作并完成整个学位论文。
1.论文内容
（1）综述课题的理论意义和实用价值，国内外研究动态，需要解决的问题和途径以及本人做出的贡献。
（2）说明采用的实验方法、试验装置和计算方法，并对整理和处理的数据进行理论分析与讨论。
（3）对所得结果进行概括和总结，并提出进一步研究的看法和建议。
（4）给出所有的公式、计算程序说明、列出必要的原始数据以及所引用的文献资料。
（5）引用别人的科研成果必须明确指出，与别人合作的部分应说明本人的具体工作。
2.基本要求
（1）硕士生应首先在导师的指导下做好选题工作，选题应在本学科或交叉学科范围内，选择在社会发展和经济建设中的科学研究或工程技术问题，或在学术上有一定理论价值的课题。
（2）从事学位论文研究的时间不少于两年。
（3）学位论文必须在导师的指导下由硕士生独立完成。
（4）学位论文要求概念清楚、立论正确、分析严谨、计算精确、数据可靠、行文通顺、图表清晰、层次分明、格式规范，能体现硕士生坚实的理论基础、较强的独立工作能力、优良的学术道德和学风。
（5）论文工作初期作开题报告；论文进行中期，硕士生应至少向导师组作一次论文中期进展汇报，接受导师组对论文工作的阶段性检查；论文进行过程中，硕士生应经常向导师汇报进展情况，通过讨论完善论文思路，稳步推进论文进程。
（6）学位论文详细要求及具体格式必须按《河南师范大学研究生学位论文格式的统一要求》进行。
七、培养方式与方法
工程硕士研究生的培养采取系统理论学习、进行科学研究和参加实践活动相结合的方法。
既要使研究生牢固掌握基础理论和专门知识，又要培养他们具有从事科学研究、独立担负专门业务工作的能力。
在指导方式上采取导师个别指导和研究所集体培养相结合，既要发挥导师的指导作用，又要善于利用研究所集体培养的优势。
导师应教书育人，为人师表，全面关心研究生的成长，深入了解研究生各方面的情况，对研究生的困难应及时给予帮助或向有关部门反映。
对研究生的学习和科研应严格要求，根据他们的原有基础和具体情况制订相应的培养措施，着重培养他们的自学能力和独立工作能力，并培养他们实事求是的科学态度和勤奋严谨的工作作风。
研究生应积极参加院里和研究所组织的学术讲座、学术报告和学术讨论会等有关学术活动，扩大自己的知识面和提高自己的学术水平，同时还应抽出时间进行企业实践或调研，以提高自己的实践能力。
院里和研究所要为研究生定期安排学生之间的讨论会和报告会，使他们在实践中得到锻炼并提高自身的表达能力和写作能力。
八、企业实践
企业实践是工程硕士研究生的必修环节。
研究生应参加工厂实践第一线工作。
工厂实践活动的内容，可以是企业调研、跟班操作、熟悉设备等，或在导师指导下进行技术改造和设备更新。
研究生实践环节的合计工作量不少于半年，可分散使用，也可相对集中，经实践考核合格者记6学分。
研究生一般不得免修实践环节。
具有两年以上化工企业工作经历者方可申请免修，免修须经学院主管领导批准。
化学工程专业硕士研究生培养方案课程设置表
课程
类别
课程
编号
课程名称
总学时
学分
开课学期及周学时
备注
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
必修课（学位课程）
公
共
课
09_002011
英语
36
2
2
修4学分
09_002012
政治理论
36
2
2
学科基础
课
035101
工程数学
54
3
3
修9学分
035102
高等化工热力学
36
2
2
035103
化工传递过程原理Ⅱ
36
2
2
035104
化学反应工程分析
36
2
3
专业主干课
035108
高等分离工程
36
2
3
修9学分
030503
化工过程开发及工艺设计
36
2
3
035105
化学工程前沿领域进展
36
2
3
030405
实验设计与数据处理
54
3
3
选修课
035106
化工科技文献检索与分析
18
1
2
至少选修14学分
035107
化工领域专利申报与应用
18
1
2
030106
固体化学
54
3
3
030501
热分析
36
2
3
030502
传感器技术及应用
36
2
3
030504
表面活性剂合成与工艺进展
36
2
3
030505
工程材料基础及工艺
36
2
3
030510
化工过程控制
36
2
3
030512
绿色化学化工
36
2
3
030514
材料表面改性及涂层
36
2
3
030904
材料电化学
36
2
2
030908
新能源材料与技术
36
2
2
030912
杂化与复合材料
36
2
2
030913
化学电源测试原理与技术
36
2
3
030914
新型碳材料
36
2
2
教学实践
12_035399
企业实践
6
主要课程介绍
课程编号：
035101课程名称：
《工程数学》
总学时：
54学分：
3
开课单位：
化学化工学院开课学期：
Ⅰ
教学要求：
该门工程数学课程是针对化学工程和应用化学专业的硕士研究生开设的数学课程，根据该专业学生的性质特点和化学基础，讲授的内容主要包括：
线性代数初步与数值计算；矢量分析简介；微分方程；积分变换。
通过该门课程的讲授，使相应专业的硕士研究生在运用数学处理问题方面的能力得到夯实和提高。
教学内容：
（一）线性代数初步与数值计算：
行列式及其运算，矩阵及其运算，向量组的线性相关性，线性方程组，相似矩阵，线性变换，线性数值处理方法；
（二）矢量分析简介：
矢量分析，场论；（三）微分方程：
一阶微分方程，二阶微分方程，非常系数微分方程简介；（四）积分变换：
傅里叶积分变换，拉普拉斯积分变换。
教材及主要参考书：
1．同济大学数学教研室，线性代数，高等教育出版社，2014
2．四川大学数学系高等数学教研组，高等数学，高等教育出版社，2002
3．谢树艺，矢量分析，高等教育出版社，2012
4．南京工学院数学教研组，积分变换，高等教育出版社，1989
预修课程：
高等数学
课程编号：
035102课程名称：
《高等化工热力学》
总学时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
Ⅰ
教学要求：
化工热力学是进行化工过程研究、开发和设计的理论基础。
本课程是针对化学工程应用类研究生开设的课程，在基础化工热力学的基础上，更加注重设备计算、过程分析、数据估算等实际应用问题。
本课程要求学生能掌握纯流体热力学性质（P、V、T、U、H、S）意义及计算方法；掌握热力学第一、二定律原理在化工过程能量计算和过程热力学分析中的应用；熟悉各种溶液热力学性质定义、物理意义、计算方法及其相互关系；掌握平衡条件、平衡判据及汽液平衡数据和化学平衡数据计算方法；在缺乏文献数据的情况下，能够采取合理的物性数据估算方法获得必要的数据；掌握化工常用设备，如精馏塔、闪蒸（部分冷凝、部分气化）、液液分离器等，基于物料平衡、热量平衡、相平衡等严格模型的计算。
教学内容：
（一）化工热力学基础：
1．纯流体PVT关系P-V图、P-T图；2．真实流体状态方程；3．对比态原理，4．多组分流体的PVT关系；5．定组成体系热力学性质间关系基本方程、点函数间数学关系式、Maxwell方程；6．单相体系热力学性质计算，剩余性质，真实气热力学性质（H，S）计算；7．两相系统的热力学性质及热力学图表。
（二）均相混合物的热力学性质：
1．变组成；2．偏摩尔性质；3．逸度和逸度系数；4．理想溶液；5．混合性质变化；6．活度和活度系数；7．超额性质；8．活度系数方程。
（三）化工过程的热力学分析：
1．热力学第一定律与能量平衡方程；2．热功转换的不等价性和热力学第二定律；3．熵：
熵的定义及熵的计算；熵增原理；熵平衡、熵产和熵流；4．理想功和损失功；5．有效能及其计算。
（四）混合物多相热力学：
1．相平衡判据与相律；2．汽液平衡的基本问题及求解类型、汽液平衡热力学处理方法；3．汽液平衡计算；4．液液相平衡；5．化学反应的计量关系和反应进度；6．化学反应平衡常数及有关计算。
（五）热力学物性估算方法：
1．化工数据、物性数据、热力学数据；2．临界数据的估算方法；3．蒸汽压数据与蒸发焓数据的估算方法；4．热容数据、粘度数据、导热系数的估算方法。
（六）化工热力学在新领域的应用：
1．界面热力学基础；2．聚合物热力学简介；3．非平衡热力学初步；4．环境热力学简介。
教材及主要参考书：
1．高光华著，高等化工热力学，清华大学出版社，2010年9月
2．MolecularThermodynamicsofFluid-PhaseEquilibria,JohnM.Prausnitzetc.,ThirdEdition
3．陆小华，刘洪来译，流体相平衡的分子热力学（中译本），化学工业出版社，2006
预修课程：
化工热力学
课程编号：
035103课程名称：
《化工传递过程原理II》
总学时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
Ⅰ
教学要求：
化工传递过程原理II是化学工程领域专业学位硕士研究生的一门学科基础课。
化工过程中，伴随着化学反应不断进行着复杂的动量传递、热量传递和质量传递现象，这些现象对化学反应过程有着极其重要的影响。
传递现象是化学工程研究的重要内容。
本课程着重阐述动量、热量和质量传递过程的实质和规律，以及传递过程中强度量分布和传递速率。
内容上既重视基本概念原理和方法的阐述，亦重视与化工过程实际的联系。
教学内容：
（一）传递过程概论：
本章着重介绍了对传递过程进行分析的基本方法、用到的数学基础知识和一些重要概念；
（二）传递过程衡算、扩散传递基本方程、传递方程组：
本章讨论了物料平衡方程、动量方程和能量方程的建立和推导，主要掌握基本方程建立的思路；（三）传递方程组的典型解和分析解法：
主要讲授不同流动情况下连续性方程的建立和求解。
通过学习要求熟悉各种流动情况下连续性方程建立的一般思路和求解方法；（四）传递方程组的数值解法：
本章主要讨论传递方程组的常用数值解法。
通过数值法求解，能够得到有效的计算结果和分析结论；（五）相际传递过程：
相界面及其传递工况，界面传递工况，界旁传递模型，分散接触中的传质相际传递通量；二元传质通量；（六）热质及化学变化传递：
主要介绍热质传递过程的分析方法和实例，化学变化过程中传递现象分析。
教材及主要参考书：
1．谢舜韶，谷和平，肖人卓编著，化工传递过程（研究生教育创新工程化工类研究生教学用书），化学工业出版社，2008年1月
2．王绍亭编著，动量、热量与质量传递，天津科技出版社，1988年4月
3．戴干策，传递现象导论，化学工业出版社，1996年3月
4．陈涛，张国亮编著，化工传递过程基础，化学工业出版社，2011年6月
预修课程：
化工原理、高等数学、化工传递过程原理I
课程编号：
035104课程名称：
《化学反应工程分析》
总学时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
II
教学要求：
化学反应工程分析是化学工程领域专业学位硕士研究生的一门学科基础课。
本课程有较强的应用背景，在化学工程专业硕士研究生的理论知识体系培养过程中占有重要地位。
本课程是在学生掌握《化学反应工程》基本理论和方法的基础上，对工业反应过程和反应器的实际案例进行深入分析。
通过本课程的学习，使学生深入地理解化学反应工程的基本原理和计算方法，能够理论联系实际，提高对工业反应器进行设计与分析的能力。
为今后解决化工生产过程中和科学研究中遇到的各种反应工程问题打下基础。
教学内容：
（一）化学反应体系的工程分析：
本章从化学计量学、化学热力学、反应动力学三个方面来探讨化学反应体系的特征，通过探讨介绍对反应体系进行工程分析的方法；
（二）理想均相反应器的分析：
讨论了三种重要的理想反应器模型：
（1）理想间歇反应器；
（2）活塞流反应器；（3）全混流反应器。
热稳定性的基本概念；全混流反应器热稳定性的定态分析；（三）化学反应器中的混合现象：
本章对反应器内流体流动过程中的重要影响因素——混合现象进行了分析，通过建立数学模型，对混合方式、混合程度等因素对化学反应的影响规律进行了探讨；（四）气固相反应和反应器分析：
本章主要讨论非均相反应器中的气固相反应器的分析和设计方法；（五）气固相反应器的模型化：
气固相反应器是应用最广的工业反应器,也是模型化研究比较成熟的反应器。
反应器的模型化是指通过数学模型的建立和求解去预测和模拟反应器的实际操作状况；（六）气液相反应和反应器分析：
气液相反应过程通常为气相反应物溶解于液相后,再与液相中的反应物进行反应的一种非均相反应过程。
教材及主要参考书：
1．程振民，朱开宏，袁渭康编著，高等反应工程教程，华东理工大学出版社，2010年9 月
2．朱开宏,袁渭康编著，化学反应工程分析，高等教育出版社，2002年12月
3．朱开宏，化学反应工程分析例题与习题（MATLAB版），华东理工大学出版社，2005年5月
预修课程：
化学反应工程
课程编号：
035108课程名称：
《高等分离工程》
总学时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
II
教学要求：
通过学习和应用化工分离工程的基本理论、概念和知识，掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，改进操作的途径，对一些新分离技术有一定的了解；通过对典型实例的分析和讨论，培养选择适宜的分离方法，进行分离过程特性分析，解决在操作和设计方面的实际问题的能力；从分离过程的共性出发，通过讨论各种新型分离方法的特征，培养和建立工程与工艺相结合的观点和经济学的观点，以及考虑和处理工程实际问题的能力；培养学生科学的思想方法，注重实际的求实态度。
同时对各种分离技术的应用领域有较全面的了解，对分离方案会选择、基本流程会设计。
教学内容：
（一）绪论：
分离技术及其在过程工程中的意义，分离过程的分类，新型分离技术的进展，选择分离技术的一般原则；
（二）溶剂萃取：
萃取设备，萃取过程的基本原理，萃取设备的设计应用实例；（三）膜分离技术：
膜与膜分离技术的分类，膜分离过程，膜制备技术，膜分离技术与传统反应和分离技术的结合，膜与膜工程技术的工业应用；（四）吸附与制备色谱：
吸附等温式，色谱分离的基本原理，新型吸附分离技术，应用实例；（五）超临界技术：
超临界萃取的发展，超临界流体及其性质，物质在超临界流体中的溶解度计算，超临界萃取工艺流程，超临界流体萃取过程的应用实例；（六）工业结晶：
晶体的结构与特性，工业结晶过程的方法与设备。
教材及主要参考书：
1．邓修主编，分离工程，科学技术出版社，2000
2．陈欢林主编，新型分离技术，化学工业出版社，2005
预修课程：
化工原理、化工热力学、物理化学、高等数学
课程编号：
030503课程名称：
《化工过程开发及工艺设计》
总学时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
II
教学要求：
化工过程设计与开发是从一个化学产品、新工艺概念的形成，通过实验室研究、中试放大、工艺设计、技术经济评价等环节，直至付诸工业化的全部过程，是范围极广的一门综合性工程技术课程。
本书着重介绍化工过程开发中涉及的共同性问题，即化工开发的基本理念、科学选题、实验室研究、过程放大、工程经济、安全与环保、过程分析与合成、知识产权保护等内容，并介绍了一些表述开发结果所涉及的工艺设计方面的基本知识。
化学工业对人类生存环境有重要的影响，绿色化学技术的介绍，可以开阔眼界，拓展思路。
教学内容：
（一）概论：
科学技术及研究方法概述，化工过程开发的内容，化工过程开发的特点，化工过程开发的基本方法，化工过程开发的主要步骤，化工过程开发的组织管理；
（二）科学选题：
选题的基本原则，技术经济，开发方案与立项报告；（三）绿色化学与技术：
绿色化学的特点，绿色化学的原理，绿色化学研究的动向，绿色化学的技术，清洁生产；（四）实验室工作：
实验室工作的文献资源，实验过程的观察与实验方法，实验研究工作的程序，实验室研究的方法，实验室工作的安全，基础实验技术，实验优选与数据处理，小型工艺试验。
（五）化工过程放大：
放大的基本方法，传递过程与冷模试验，反应器，中间试验；（六）工程经济：
评价的内容，方法和程序，投资估算，产品成本估算，经济评价的要点，技术经济评价的报告；（七）安全与环保：
劳动安全，环境保护；（八）过程分析与合成：
单元操作知识，分析与综合，化工过程合成；（九）工艺设计基础：
过程开发设计，化工工艺设计基础，化工过程计算；（十）知识产权保护：
知识产权，技术成果，专利，技术转让与技术合同。
教材及主要参考书：
1．张浩勤，章亚东，化工过程开发与设计，化学工业出版社，2002
2．张穹，化工过程开发与工艺设计基础，武汉大学出版社，2000
3．陆震维，化工过程开发，化学工业出版社，1984
4．邹兰，化工工艺工程设计，成都科大出版社，1998
预修课程：
化工原理、化学反应工程、化学工艺学
课程编号：
035105课程名称：
《化学工程前沿领域进展》
总学时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
II
教学要求：
本课程由校内外导师、外聘专家、企业技术骨干等作化学工程领域前沿动态的系列讲座，拓宽研究生的专业知识面，提高研究生的科研创新能力，增强专业理论知识与实际应用背景的结合。
通过校内导师和外聘科研院所、高等院校等的知名专家对不同研究领域的介绍，让学生对多个化学工程前沿领域的研究进展有全面地了解，拓宽专业知识面。
不同领域的先进研究方法和思路也将对学生的研究学习带来启发和借鉴。
以校外导师、外聘专家等形式，邀请化工企业的专家、技术骨干介绍最新的化工技术进展和实际应用情况，增强、拓宽学生的应用背景知识，激发学生学习基础理论知识、培养开拓创新能力的责任感。
教学内容：
（一）主题报告 由校内、外任课教师讲授化学工程领域的研究现状与发展前景，内容包括：
1.化学工业的战略地位；2.化学工程学科概述；3.化学工程学科与高新科技的关系；4.化学工程与化学工业发展的几项关键技术；5.化学工程学科研究领域的几项延伸。
（二）由校内、外导师和外聘专家做主题讲座 1.校内导师讲座：
由校内化工专业的研究生导师介绍研究领域的成果和进展。
主要内容包括：
新型储能系统及关键材料研究、光催化技术及传感器技术在化学工程中的应用、无机功能材料及气敏传感器、光催化降解染料废水、固体废弃物再资源化、生物催化技术及其应用进展等。
2.外聘专家讲座：
由校外聘请化工领域的企业、科研院所、高等院校等单位的知名专家、技术骨干来进行讲学，主要介绍最新的高新技术研究进展，以及从应用的角度介绍化学工程领域内先进技术的应用成果。
教材及主要参考书：
1．全国化学工程领域工程硕士教育协作组，工程硕士教育化学工程领域发展报告，浙江大学出版社，2011年3月
2．本领域最新相关文献资料
预修课程：
具备化学工程领域的基本知识
课程编号：
030501课程名称：
《热分析》
总课时：
36学分：
2
开课单位：
化学化工学院开课学期：
II
教学要求：
重点对热重法（TG）、微商热重法（DTG）、差热分析法（DTA）、差示扫描量热法（DSC）等、及各种动力学研究的方法的原理、应用、特点及影响因素进行分析讲解。
并对热分析的联用技术作以简要介绍。
希望通过本课程的学习，使广大学生了解热分析的主要功能和特点，掌握热分析技术的主要实验方法及应用领域，了解热分析和其它方法联用的重要性。
教学内容：
（一）绪论：
1、热分析定义及分类2、热分析特点及应用3、热分析发展简史；
（二）热重量分析技术：
1、热重法（TG）定义2、热重分析仪及其工作原理3、热重曲线及其计算4、影响热重曲线的因素5、热重分析的应用6、微商热重法（DTG）；（三）差热分析（DTA）：
1、差热分析法（DTA）定义2、差热分析仪及其工作原理3、差热曲线及其计算4、影响差热曲线的因素5、差热分析的应用；（四）差示扫描量热
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