化工學(xué)科的發(fā)展與展望課件

化工學(xué)科的發(fā)展與展望

1報(bào)告內(nèi)容

一、化工學(xué)科的發(fā)展階段二、我國(guó)化工行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)三、新世紀(jì)我國(guó)化工學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)與展望四、從就業(yè)情況看化工學(xué)科的人才培養(yǎng)

2023/2/62化學(xué)，物理，數(shù)學(xué)（1-3）第三階段：“三傳一反”階段三傳：動(dòng)量傳遞，熱量傳遞，質(zhì)量傳遞一反：化學(xué)反應(yīng)工程第二階段：?jiǎn)卧瘜W(xué)過程（單元操作，單元反應(yīng)）

第一階段：化學(xué)工業(yè)的工藝過程

化學(xué)（1）物理（2）數(shù)學(xué)（3）單元概念（4）計(jì)算機(jī)技術(shù)（4）數(shù)學(xué)模型方法（5）系統(tǒng)工程（6）一、化工學(xué)科的發(fā)展階段20世紀(jì)60-80年代，背景學(xué)科：化學(xué)，物理，數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)工程1960年左右，國(guó)際上出現(xiàn)“傳遞工程”這門課，國(guó)內(nèi)天津大學(xué)等開出“高等化工原理”等類似課程1791年，Blane發(fā)明了制堿工藝等

20世紀(jì)20-50年代，背景學(xué)科：化學(xué)，物理，數(shù)學(xué).20世紀(jì)20年代MIT首先提出“單元操作”概念

2023/2/63特征1：多層次（多尺度）傳遞、反應(yīng)與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化

——微觀層次（分子水平層次）

——亞微觀層次（納米、界面層次）

——介微觀層次（泡、滴、粒、團(tuán)層次）

——宏觀層次（設(shè)備、產(chǎn)品層次）

——大宏觀層次（大環(huán)境、全球可持續(xù)發(fā)展層次）2023/2/65特征2：傳統(tǒng)化工與高新科技的交叉，產(chǎn)生新的學(xué)科研究方向和新的化工分支

——計(jì)算傳遞（流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)）學(xué)

——可控化學(xué)反應(yīng)工程

——分子設(shè)計(jì)催化劑

——新型分離科學(xué)與技術(shù)（超重力反應(yīng)與分離技術(shù)）

——高效多相反應(yīng)器與流體混合新技術(shù)——計(jì)算化學(xué)工程——納米材料先進(jìn)制備技術(shù)——現(xiàn)代化工檢測(cè)技術(shù)2023/2/66特征3：化工學(xué)科與其它學(xué)科特別是新興學(xué)科的交叉，產(chǎn)生新興的交叉學(xué)科及新興產(chǎn)業(yè)

——環(huán)境化學(xué)工程——能源化學(xué)工程——材料化學(xué)工程——醫(yī)藥化學(xué)工程

——生物化學(xué)工程——分子化學(xué)工程——農(nóng)業(yè)化學(xué)工程——安全化學(xué)工程

——食品化學(xué)工程2023/2/67化學(xué)工程學(xué)科經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段，它不僅是通用的過程工程學(xué)科，而且已發(fā)展成為與新興產(chǎn)業(yè)和高新科技最密切相關(guān)的工程學(xué)科。

啟示數(shù)理化基礎(chǔ)理論，生物學(xué)促進(jìn)了化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展計(jì)算機(jī)科學(xué)數(shù)學(xué)，物理研究方法多學(xué)科交叉與高新技術(shù)發(fā)展到目前另外，我國(guó)化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展還受到外語（英語）水平的影響。

2023/2/69大跨國(guó)公司的實(shí)力：產(chǎn)值占全球GDP的20%貿(mào)易量占全球50%專利技術(shù)占80%

在中國(guó)授權(quán)專利中，大跨國(guó)公司在有機(jī)化工類占83%；高分子類占57%；催化劑類占68%。經(jīng)過近年重組后，核心業(yè)務(wù)更突出，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更明顯，對(duì)我國(guó)化工企業(yè)構(gòu)成巨大壓力。1.大跨國(guó)公司的競(jìng)爭(zhēng)二、我國(guó)化工行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)2023/2/610關(guān)稅減讓（2002-2008）

合成樹脂從16%降至6.5%；合成纖維原料從8-16%降至6.5-5.5市場(chǎng)準(zhǔn)入

一系列有關(guān)產(chǎn)品從配額制逐步過渡到部分或完全取消配額2.加入WTO構(gòu)成的挑戰(zhàn)2023/2/611環(huán)保法規(guī)日益苛刻

清潔燃料；三廢治理綠色化學(xué)與工程生態(tài)工業(yè)園區(qū)4.實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出的挑戰(zhàn)2023/2/613原料有效成分貧化原料劣質(zhì)化原料多樣化5.原料劣化、多樣化的挑戰(zhàn)2023/2/614三、新世紀(jì)我國(guó)化工學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)及展望

新世紀(jì)，我國(guó)化工學(xué)科發(fā)展的主要特點(diǎn)是：理工結(jié)合（化學(xué)與化工緊密結(jié)合），發(fā)展成高水平的化工科學(xué)與工程多學(xué)科交叉化學(xué)與化工提出了11個(gè)科學(xué)方向和關(guān)鍵技術(shù)

2023/2/615（二）與其他重大科技領(lǐng)域相關(guān)的核心化學(xué)化工問題

6.農(nóng)業(yè)化學(xué)與工程學(xué)——農(nóng)業(yè)科技中的核心問題7.生物與藥物化學(xué)科學(xué)與技術(shù)——生命體系調(diào)控的分子科學(xué)與工程8.材料化學(xué)與工程科學(xué)與技術(shù)——戰(zhàn)略高科技的重要方面2023/2/617

9.能源化學(xué)與化工科學(xué)與技術(shù)——能源、資源科技中的主要方面10.環(huán)境化學(xué)與化工科學(xué)與技術(shù)——生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)與循環(huán)科技中的主要問題11.安全性化學(xué)與化工科學(xué)與技術(shù)——國(guó)防與公共安全控制問題2023/2/618新物質(zhì)的合成與制造科學(xué)與技術(shù)有機(jī)合成化學(xué)與工程應(yīng)用化學(xué)與工程手性分子科學(xué)與技術(shù)（不對(duì)稱催化合成)生物有機(jī)化學(xué)與技術(shù)（復(fù)雜天然產(chǎn)物的全合成）金屬有機(jī)化學(xué)與技術(shù)材料有機(jī)化學(xué)與技術(shù)綠色精細(xì)化學(xué)品與專用功能化學(xué)品的合成電化學(xué)工程可再生資源利用（包括廢棄物轉(zhuǎn)化與利用）清潔生產(chǎn)工藝及高效專用制造技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究制造技術(shù)的研究2023/2/619物質(zhì)與轉(zhuǎn)化過程的分析、鑒別與在線檢測(cè)科學(xué)與技術(shù)多種分析方法聯(lián)用技術(shù)光譜分析方法電化學(xué)分析方法色譜分析方法質(zhì)譜分析方法核磁共振方法表面分析方法放射化學(xué)分析方法單分子（原子）檢測(cè)體系和儀器的加速研制加速開發(fā)在線過程檢測(cè)器與控制器等技術(shù)2023/2/621化學(xué)信息學(xué)與過程系統(tǒng)工程計(jì)算化學(xué)與工程過程系統(tǒng)工程化學(xué)化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫2023/2/622現(xiàn)代高效化工過程工程及裝置智能化技術(shù)高效分離技術(shù)與裝置多尺度多相非線性傳質(zhì)理論研究非常規(guī)（極端）條件下傳遞過程機(jī)理研究傳質(zhì)分離過程大規(guī)模非線性系統(tǒng)計(jì)算方法特種精餾過程的流體力學(xué)及流動(dòng)性能膜過程科學(xué)與技術(shù)反應(yīng)分離技術(shù)的耦合與生產(chǎn)設(shè)備的強(qiáng)化（信息化，微型化與智能化大品種產(chǎn)品（煉油、乙烯、化纖、塑料）成套生產(chǎn)工藝與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化專有技術(shù)精細(xì)化工（制藥）成套生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)裝置國(guó)產(chǎn)化專有技術(shù)高效多相反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法特種粒子過程和耦合工業(yè)結(jié)晶技術(shù)與裝置界面?zhèn)鬟f（動(dòng)量、熱量、質(zhì)量傳遞）科學(xué)與技術(shù)2023/2/623生物與藥物化學(xué)科學(xué)與技術(shù)生物化學(xué)與工程藥物化學(xué)與工程2023/2/625材料化學(xué)與工程科學(xué)與技術(shù)高分子材料無機(jī)材料模板技術(shù)半導(dǎo)體處理技術(shù)分子電子材料復(fù)合及雜化材料綠色材料和生態(tài)技術(shù)適應(yīng)型及響應(yīng)性材料材料結(jié)構(gòu)的分析與模擬用生物和電子學(xué)方法研究表面改性和界面性質(zhì)2023/2/626安全性化學(xué)與化工科學(xué)與技術(shù)高校高密度含能材料及炸藥等（國(guó)防化工）現(xiàn)代軍事安全性化學(xué)安全的保護(hù)措施2023/2/629表1AIChE統(tǒng)計(jì)的化工專業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)情況四、從就業(yè)情況看化工學(xué)科的人才培養(yǎng)就業(yè)行業(yè)就業(yè)比例。%化工、石化工業(yè)23.3電子工業(yè)15.9燃料工業(yè)15.7食品/化妝產(chǎn)品10.6生物技術(shù)/醫(yī)藥9.3商業(yè)服務(wù)5.8工程設(shè)計(jì)、制造5.6環(huán)境工程2.4其他11.4合計(jì)100看出：1.在傳統(tǒng)化工、石化以及工程設(shè)計(jì)、制造就業(yè)的只占28.9%2.在高科技與新興工業(yè)（電子、能源、生物等）就業(yè)的占40.9%3.就業(yè)很分散2023/2/630美國(guó)化工碩士生的就業(yè)情況2023/2/631美國(guó)化工博士生的就業(yè)情況2023/2/632由就業(yè)統(tǒng)計(jì)可見：1.碩士生、博士生在傳統(tǒng)化工以及設(shè)計(jì)就業(yè)的只占24-28%；2.碩士生、博士生在新興工業(yè)領(lǐng)域就業(yè)的占42-45%；3.化工專業(yè)與高科技和新興工業(yè)廣泛交叉；4.就業(yè)分布很分散。2023/2/633高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新型國(guó)際化化工學(xué)科人才培養(yǎng)的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)2023/2/634綜合素質(zhì)思想素質(zhì)文化、人文素質(zhì)業(yè)務(wù)素質(zhì)身心素質(zhì)（一）高素質(zhì)，綜合素質(zhì)好2023/2/635復(fù)合型業(yè)務(wù)型管理型相鄰學(xué)科、交叉學(xué)科高級(jí)人才本學(xué)科研究型（科學(xué)家、教授型）本學(xué)科應(yīng)用型（工程師型）（二）復(fù)合型2023/2/636創(chuàng)新型創(chuàng)新成果（博士生）創(chuàng)新能力（碩士生）創(chuàng)新意識(shí)（本科）實(shí)踐能力分析問題、解決問題的能力組織、協(xié)調(diào)、攻關(guān)能力終身獲取知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力（三）創(chuàng)新型2023/2/637（四）國(guó)際化WTO經(jīng)濟(jì)全球化、市場(chǎng)化人才就業(yè)國(guó)際化外語好關(guān)注世界和國(guó)家大事2023/2/638結(jié)束語

1.化工學(xué)科與化學(xué)學(xué)科結(jié)合，與多學(xué)科和大部分高