多倫多大學(xué)化學(xué)工程是一門基于化學(xué)、物理學(xué)、生物化學(xué)和數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的主要工程學(xué)科，其目的在于構(gòu)思、設(shè)計和操作過程，以實現(xiàn)對各種材料的組成變化?；瘜W(xué)工程師在發(fā)展更健康的環(huán)境和更安全、更健康的工業(yè)工作場所方面發(fā)揮著重要作用。他們開發(fā)新的工業(yè)流程，這些流程更節(jié)能環(huán)保，并創(chuàng)造能夠提高生活質(zhì)量的產(chǎn)品?；瘜W(xué)工程師負(fù)責(zé)改進(jìn)技術(shù)、評估和控制危險。除了基礎(chǔ)科學(xué)外，化學(xué)工程師還運用一套明確定義的知識體系，應(yīng)用于確定質(zhì)量流動和能量關(guān)系的守恒定律;根據(jù)反應(yīng)的可行性和發(fā)生速率確定的熱力學(xué)和動力學(xué);以及決定熱、質(zhì)量和動量傳遞限制的化工速率定律。

畢業(yè)于化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生是熟練的問題解決者。應(yīng)用化學(xué)的深厚背景為化學(xué)工程師提供了參與最廣泛工程活動和在管理、醫(yī)學(xué)、法律、教育和政府等其他專業(yè)領(lǐng)域追求職業(yè)生涯的知識。課程還包括重要的經(jīng)濟分析方面的教學(xué)。在第四學(xué)年的秋季學(xué)期，學(xué)生將以小組形式參與化工廠的設(shè)計。四年級的學(xué)生可以進(jìn)行為期一年的個人研究項目。這些項目的最終成果是一篇論文，它在許多情況下作為對研究的介紹，并提供機會將前三年課程中開發(fā)的原理應(yīng)用于工程問題。論文項目可能涉及實驗室調(diào)查、工藝設(shè)計或復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)的計算機研究等內(nèi)容。

化學(xué)工程課程輔導(dǎo)內(nèi)容

APS100H1：工程導(dǎo)論

該課程旨在幫助學(xué)生順利過渡到工程專業(yè)的第一學(xué)年，并深入了解學(xué)術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境、工程領(lǐng)域以及在工程背景下如何運用基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和科學(xué)知識。涵蓋的主題包括：學(xué)習(xí)技巧、時間管理、問題解決、成功的團隊合作、有效溝通、考試準(zhǔn)備、壓力管理與健康、本科研究、課外與課程之外的參與、工程學(xué)科和職業(yè)機會，以及在工程中運用數(shù)學(xué)和科學(xué)的應(yīng)用。

APS110H1：工程化學(xué)與材料科學(xué)

該課程以結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系原理為基礎(chǔ)。這種關(guān)系是指對固體的微觀結(jié)構(gòu)，即原子之間的鍵合性質(zhì)和原子的空間排列的理解，從而解釋所觀察到的行為。觀察到的材料行為包括機械、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和腐蝕性行為。該課程涵蓋的主題包括：原子結(jié)構(gòu)、原子模型、電子構(gòu)型、電磁譜、能帶理論、原子鍵合、固體的光學(xué)透明性、磁性能、分子鍵合、雜化軌道、晶體系統(tǒng)、點陣和結(jié)構(gòu)、晶體學(xué)符號、固體缺陷、反應(yīng)速率、活化能、固體擴散、材料熱力學(xué)、自由能和相平衡。

APS111H1：工程策略與實踐I

該課程介紹并為設(shè)計過程提供了一個框架。學(xué)生將溝通視為工程實踐的一個組成部分。該課程是理解問題解決和培養(yǎng)溝通技能的途徑。在兩門《工程策略與實踐》課程序列中的第一門課程介紹了工程設(shè)計過程、成功團隊合作的策略，以及人因素、社會和環(huán)境設(shè)計。學(xué)生將撰寫團隊和個人的技術(shù)報告。

CIV100H1：力學(xué)

靜力學(xué)的原理被應(yīng)用于力、力矩和偶的合成與分解。研究了結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)。在整個過程中，強調(diào)了自由體圖的概念。矢量代數(shù)在最有用的地方得到了應(yīng)用，并引入了應(yīng)力塊。討論了剪力圖、彎矩圖以及材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。還涵蓋了軸向受力構(gòu)件和彎曲構(gòu)件(梁)中的應(yīng)力和變形。

MAT186H1：微積分I

主題包括：極限與連續(xù)性;微分;導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用- 相關(guān)率問題、曲線素描、優(yōu)化問題、洛必達(dá)法則;定積分和不定積分;微積分基本定理;在幾何學(xué)、力學(xué)和其他工程問題中的積分應(yīng)用。

MAT188H1：線性代數(shù)

該課程涵蓋線性方程組和高斯消元法，應(yīng)用;n維空間中的向量，獨立集和生成集;線性變換，矩陣，逆矩陣;n維空間中的子空間，基和維數(shù);行列式;特征值和對角化;微分方程組;n維空間中的點積和正交集;投影和格拉姆-施密特過程;對稱矩陣的對角化;最小二乘逼近。包括每周實驗室中數(shù)值計算的介紹。

APS106H1：計算機編程基礎(chǔ)

這門課程介紹計算機系統(tǒng)和軟件。主題包括信息表示、算法、編程語言、操作系統(tǒng)和軟件工程。重點是算法的設(shè)計及其在軟件中的實現(xiàn)。學(xué)生將掌握Python編程語言的能力。實驗課將通過從數(shù)學(xué)和工程應(yīng)用中提取的例子，探討基于結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮木幊谈拍睢?/p>

APS112H1：工程策略與實踐II

這門課程介紹并提供了設(shè)計流程、問題解決和項目管理的框架。學(xué)生將溝通作為工程實踐中的一個組成部分。該課程是練習(xí)團隊技能和發(fā)展溝通技能的工具。在第一門課程的基礎(chǔ)上，這門工程策略和實踐課程的第二門課程更深入地介紹了項目管理和設(shè)計流程。學(xué)生們將團隊合作完成一個學(xué)期的設(shè)計項目。學(xué)生將撰寫一系列技術(shù)報告，并進(jìn)行基于團隊的設(shè)計項目展示。

CHE112H1：物理化學(xué)

這門物理化學(xué)課程涵蓋以下主題：系統(tǒng)及其狀態(tài)，化學(xué)計量學(xué)，氣體性質(zhì)，化學(xué)熱力學(xué)定律(涉及內(nèi)能、焓、自由能和熵的計算)，相平衡，化學(xué)平衡，離子平衡，酸和堿，溶液，共振性質(zhì)，電化學(xué)和腐蝕。

CHE113H1：化學(xué)工程概念

該課程為一年級學(xué)生提供了化工行業(yè)和化工工程專業(yè)的概述，并介紹了未來學(xué)習(xí)的關(guān)鍵概念?；ば袠I(yè)是自然資源(礦物、石油、天然氣、農(nóng)產(chǎn)品等)與從中衍生出的高附加值產(chǎn)品的消費者之間的接口。這個多元化的行業(yè)既有高產(chǎn)量低單位價值的產(chǎn)品，也有低產(chǎn)量高單位價值的產(chǎn)品，而制造每一類產(chǎn)品都有其自身的挑戰(zhàn)?；すこ虒I(yè)通過兩個關(guān)鍵概念應(yīng)用科學(xué)基礎(chǔ)：單元操作和通量?；瘜W(xué)反應(yīng)平衡和動力學(xué)的基本要素進(jìn)一步擴展到涵蓋產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率及其對連續(xù)和批式反應(yīng)器系統(tǒng)的特定應(yīng)用的概念。電路的分析被引入，引導(dǎo)到電路的節(jié)點分析。電阻和電容的應(yīng)用擴展到涉及傳熱、傳質(zhì)和動量傳遞以及反應(yīng)工程的化工問題，實驗室將強化這些關(guān)鍵的化工原理。

CHE191H1：化學(xué)工程與應(yīng)用化學(xué)導(dǎo)論

這是一個研討系列，旨在向?qū)W生介紹化工與應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的社區(qū)、高年級經(jīng)驗和核心領(lǐng)域。研討會的主講人將代表化工與應(yīng)用化學(xué)的主要領(lǐng)域，并且還將來自各種群體，包括學(xué)生、工作人員、教師和校友。研討會的形式將有所變化，可能包括應(yīng)用示例、案例研究、職業(yè)機會和研究講座。研討系列的目的是為一年級學(xué)生提供對該系的各種選項有一定了解，以便他們在學(xué)業(yè)進(jìn)展中能夠做出明智的選擇。該課程將以學(xué)分/不計學(xué)分的方式提供。

MAT187H1：微積分II

主題包括：積分技巧，微分方程數(shù)學(xué)建模簡介，無窮序列和級數(shù)，泰勒級數(shù)，參數(shù)和極坐標(biāo)曲線，矢量值函數(shù)，偏導(dǎo)數(shù)，以及在力學(xué)和其他工程問題中的應(yīng)用。

CHE204H1：化學(xué)工程與應(yīng)用化學(xué)-實驗I

這門實驗課從實踐的角度全面調(diào)查了無機化學(xué)和分析化學(xué)的各個方面。在這門課程中，學(xué)生學(xué)習(xí)如何使用定性和定量分析來分析已知和未知的樣品。重點放在一次性標(biāo)準(zhǔn)、儀器技術(shù)(例如，光譜學(xué))、經(jīng)典的容量技術(shù)(例如，滴定法)、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，以及可靠性和重復(fù)性(即準(zhǔn)確性和精密度)上。該課程包括過程和工業(yè)化學(xué)的要素和實踐。在可能的情況下，理論知識會與實驗室相互交織，或作為自學(xué)模塊提供。

CHE208H1：過程工程

這門課程介紹了開放系統(tǒng)中質(zhì)量和能量(熱量)平衡的基本原理。對涉及相平衡、反應(yīng)和傳遞現(xiàn)象的具有基本工業(yè)和環(huán)境意義的過程進(jìn)行了定量處理，包括穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)條件下的情況。例子將來自化學(xué)和材料加工工業(yè)、能源和資源工業(yè)，以及環(huán)境修復(fù)和廢物管理領(lǐng)域。

CHE211H1：流體力學(xué)

流體力學(xué)基礎(chǔ)課程包括靜力學(xué)、流體靜力學(xué)、伯努利方程、積分質(zhì)量、線性動量和能量平衡、工程能量方程、穆迪圖、管道流動計算、流量測量儀器和泵、尺寸分析、層流粘性流的微分分析，以及對顆粒系統(tǒng)、湍流、非牛頓流體和多孔系統(tǒng)流動的簡要介紹。

CHE220H1：應(yīng)用化學(xué)I - 無機化學(xué)

本課程討論了無機化合物的化學(xué)和物理性質(zhì)，涉及原子結(jié)構(gòu)和分子軌道化學(xué)鍵的處理。主題包括酸堿和給體-受體化學(xué)、晶體固態(tài)、主族元素化學(xué)以及配位化學(xué)的介紹。重點放在了第二周期和過渡金屬元素上。

CHE221H1：微積分III

本課程介紹了多元微積分的基本概念(偏導(dǎo)數(shù)、梯度、多重積分和向量分析等)以及常微分方程的解法。該課程著重強調(diào)了這些概念在化學(xué)工程中實際設(shè)計和建模問題中的應(yīng)用。

CHE223H1：統(tǒng)計學(xué)

使用統(tǒng)計學(xué)和設(shè)計實驗的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。涵蓋的主題包括概率、正態(tài)分布的性質(zhì)、置信區(qū)間、假設(shè)檢驗、擬合方程到數(shù)據(jù)、方差分析和設(shè)計實驗。實踐課程的一部分涉及使用商業(yè)軟件解釋在化學(xué)工程實驗室中獲得的實驗數(shù)據(jù)。

CHE299H1：溝通學(xué)

每位學(xué)生將學(xué)會確定他們希望傳達(dá)的核心信息。他們將學(xué)會通過有效的論證來表達(dá)這一信息。學(xué)生將分析他們的受眾和目的，選擇最有效的溝通方式。學(xué)生將總結(jié)和綜合來自外部來源的信息，并有效地組織信息，并在每種溝通方式中進(jìn)行優(yōu)先排序。他們將應(yīng)用有效的策略來設(shè)計文本、視覺元素和口頭演示。

CHE205H1：化學(xué)工程與應(yīng)用化學(xué)-實驗II

這門實驗課程從實際角度全面介紹了有機化學(xué)的各個方面。在這門課程中，學(xué)生探討了不同化學(xué)反應(yīng)的合成過程(取代、消除、縮合和水解)，通過使用已建立的過程和實驗技術(shù)(如紅外光譜、折射率儀、氣相色譜、薄層色譜等)分析和表征中間體和主要產(chǎn)物的形成。該課程包括了過程和工業(yè)化學(xué)以及實踐的要素(包括綠色化學(xué))。

CHE210H1：熱傳遞與質(zhì)量傳遞

熱傳遞和質(zhì)量傳遞的基礎(chǔ)知識，包括傳導(dǎo)、對流傳熱、自然對流、換熱器設(shè)計、菲克擴散定律、使用菲克定律和質(zhì)量平衡分析質(zhì)量傳遞問題，以及化學(xué)反應(yīng)對質(zhì)量傳遞的影響。特別關(guān)注在層流流動中獲得的對流熱質(zhì)量傳遞系數(shù)，或從湍流傳熱相關(guān)和類比中獲得的系數(shù)。

CHE213H1：應(yīng)用化學(xué)II - 有機化學(xué)

本課程涵蓋了有機化合物的結(jié)構(gòu)、鍵合和特征反應(yīng)，包括加成、消除、氧化、還原、自由基反應(yīng)、縮合/水解和重排。討論了簡單官能團的化學(xué)關(guān)系和反應(yīng)性，重點放在涉及有機中間體、化學(xué)品和聚合物形成的反應(yīng)機制上。還將介紹一些生物相關(guān)的化合物，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸。通過討論實例，闡明了這些反應(yīng)和化學(xué)品在更廣泛的化工行業(yè)中的實用性。

CHE222H1：過程動力學(xué)：建模，分析與仿真

該課程介紹了開發(fā)常見化工工藝數(shù)學(xué)模型的概念，過程動力學(xué)的概念以及分析工藝對不同擾動響應(yīng)的方法，以及解決和分析數(shù)學(xué)模型所需的數(shù)值方法。該課程還將介紹將建模應(yīng)用于生物化工的實例。

CHE230H1：環(huán)境化學(xué)

該課程基于有機化學(xué)、無機化學(xué)和物理化學(xué)的基本原理，研究了環(huán)境系統(tǒng)中發(fā)生的化學(xué)現(xiàn)象。課程分為描述大氣、天然水和土壤化學(xué)的部分。課程中應(yīng)用的原理包括反應(yīng)動力學(xué)和機理、絡(luò)合反應(yīng)、pH和溶解平衡以及吸附現(xiàn)象。還涉及對環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)的生物化學(xué)重要分子和分析儀器方法。

CHE249H1：工程經(jīng)濟分析

工程分析與設(shè)計并非終極目標(biāo)，而是滿足人類需求的手段。因此，工程關(guān)注使用的材料、自然界的力和法則，以及人們的需求。由于資源有限和各個層面的限制，工程必須與經(jīng)濟緊密相關(guān)。在著手工程項目之前，必須對工程提案進(jìn)行價值和成本的評估是至關(guān)重要的。在這門課程中，我們強調(diào)成功的工程應(yīng)用的一個基本前提是經(jīng)濟可行性。因此，投資提案將根據(jù)經(jīng)濟成本概念進(jìn)行評估，包括盈虧分析、成本估算和時間價值。有效利率、通貨膨脹和緊縮、折舊和所得稅都會影響投資的可行性。選擇成功的工程項目時，必須考慮購買或租賃、自制或外購、成本和收益以及融資等方面的問題。

CHE304H1: 化學(xué)工程與應(yīng)用化學(xué)實驗III

這個實驗室課程涉及對熱力學(xué)和動力學(xué)的實驗，與本學(xué)期的兩門課程相輔相成。熱力學(xué)實驗包括相平衡和熱量測定，而動力學(xué)實驗包括對速率常數(shù)和阿倫尼烏斯行為的研究。使用中試規(guī)模設(shè)備進(jìn)行物理和化學(xué)原理的實驗應(yīng)用。實驗演示主要的單元操作：蒸餾;吸收;反應(yīng)器;萃取;濕潤;熱交換。

CHE323H1: 工程熱力學(xué)

介紹了經(jīng)典熱力學(xué)及其在工程過程中的應(yīng)用。主題包括：能量、功和熵的概念;熱力學(xué)的第一和第二定律;純物質(zhì)和混合物的性質(zhì);熱平衡、相平衡和化學(xué)平衡的概念;以及熱機和制冷循環(huán)。

CHE324H1: 過程設(shè)計

這門課程介紹了化學(xué)工程設(shè)計項目的哲學(xué)和典型流程。課程從設(shè)計概念階段開始?；仡櫸镔|(zhì)和能量平衡，包括單個單元操作的設(shè)計和設(shè)備規(guī)格表。涉及回收對設(shè)備尺寸的影響。介紹了安全、健康和環(huán)境法規(guī)，這些法規(guī)導(dǎo)致了安全操作程序的制定。介紹了繪制管道和儀表圖的系統(tǒng)。引入了HAZOPS等過程安全研究。討論了蒸汽、空氣和真空等典型的公用事業(yè)系統(tǒng)。回顧了項目經(jīng)濟計算。

CHE332H1: 反應(yīng)動力學(xué)

化學(xué)過程的速率。主題包括：測量反應(yīng)速率、反應(yīng)級數(shù)和活化能;反應(yīng)速率的理論;反應(yīng)機理和網(wǎng)絡(luò);簡單和復(fù)雜動力學(xué)方案的速率定律的制定;接近平衡;均相和異相催化。簡單化學(xué)反應(yīng)器類型的性能。

CHE399H1: 專業(yè)工程咨詢

學(xué)生通過咨詢工程項目獲得開放式和迭代式的學(xué)習(xí)體驗。學(xué)生在有限的背景知識的情況下解決真實的設(shè)計挑戰(zhàn)，同時受到模擬客戶-顧問關(guān)系的指導(dǎo)。該項目匯集了來自八個研究屬性的技術(shù)和專業(yè)能力，實現(xiàn)了全面的學(xué)習(xí)：問題分析;調(diào)查;設(shè)計;個人和團隊合作;溝通技能;職業(yè)素養(yǎng);經(jīng)濟和項目管理;終身學(xué)習(xí)。

CHE305H1: 化學(xué)工程與應(yīng)用化學(xué)實驗IV

這門實驗室課程涉及對熱力學(xué)和動力學(xué)的實驗，與本學(xué)期的兩門課程相輔相成。熱力學(xué)實驗包括相平衡和熱量測定，而動力學(xué)實驗包括對速率常數(shù)和阿倫尼烏斯行為的研究。利用試驗裝置進(jìn)行物理和化學(xué)原理的實際應(yīng)用。實驗展示了主要的單元操作，包括蒸餾;吸收;反應(yīng)器;萃取;濕潤;熱交換。

CHE311H1: 分離工藝

分級平衡和速率受控的氣體和液體分離過程。主題包括平衡級計算、串聯(lián)分離、二元蒸餾、氣體吸收與脫附、液液萃取、膜過程、吸附和離子交換。涉及流體力學(xué)、傳熱和相關(guān)單元操作的實驗。

CHE322H1: 過程控制

這門課的主要目標(biāo)是教授學(xué)生如何為化工過程設(shè)計控制策略。課程的第一部分側(cè)重于化工工程中遇到的互連類型，即反饋、并聯(lián)和串聯(lián)連接，以及它們對過程動態(tài)的影響。課程的第二部分探討了針對這些過程設(shè)計的反饋、前饋、串聯(lián)和多變量控制策略，并解釋了這些類型的工程互連對整個系統(tǒng)性能的影響。這門課程廣泛使用基于MATLAB/Simulink和Aspen Plus Dynamics軟件的計算機模擬進(jìn)行積極學(xué)習(xí)。

CHE333H1: 化學(xué)反應(yīng)工程

涵蓋了簡單反應(yīng)器設(shè)計和性能的基礎(chǔ)知識，重點是統(tǒng)一動力學(xué)、熱力學(xué)和傳遞現(xiàn)象的概念。主題包括各種反應(yīng)器類型中的流動和停留時間分布，以及傳遞性質(zhì)(體相和相間)對動力學(xué)和反應(yīng)器性能的影響。通過適當(dāng)?shù)挠嬎銠C模擬來說明反應(yīng)工程的這些方面的相互作用。

CHE334H1: 工程設(shè)計團隊策略

在這門課程中，將在工程設(shè)計的背景下教授團隊策略，包括團隊如何協(xié)作、如何領(lǐng)導(dǎo)和管理團隊以及成功團隊的決策方法。將進(jìn)行解決問題和設(shè)計步驟的發(fā)展。這門課程將強調(diào)與過程安全管理實踐和工程設(shè)計相關(guān)的團隊發(fā)展和問題解決。團隊將制定流程圖(PFD)和管道與儀表圖(P&ID)，以及流程的一部分的操作程序。因此，環(huán)境和職業(yè)健康安全成為進(jìn)行團隊工作的手段。

CHE499Y1：畢業(yè)論文

該課程包括在高級教職工的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究項目。該項目可能側(cè)重于實驗、理論或設(shè)計。每篇論文將包含至少60%的工程科學(xué)和工程設(shè)計(每個組成部分至少為10%)。該課程對獲得系和研究項目導(dǎo)師許可的學(xué)生開放。

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