美國留學化學工程（Chemical Engineering）專業全解

專業介紹

化學工程(Chemical Engineering)，簡稱化工，是研究化學工業以及其他工業(如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等)生產過程中的共同規律，并應用這些規律來認識、解決生產中的工程問題的工程技術學科。它主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質。簡單地定義化學工程的本質，它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用于化學工業上，從而為生產各式化學品或物料的工廠提供一個最節省成本的反應流程設計方式。

化學工程專業的理論基礎主要是化學、物理學和數學。包括上述學科的分支，如：熱力學、流體力學和化學動力學。化學工程專業的研究領域最初只是化工單元操作，后來又發展出一些新的分支：化工熱力學、反應工程學(又稱化工動力學)、輸送現象(為化工學科中“單元操作”的理論基礎)。在化學工程中經常會用到這些概念：質量結算、能量結算、平衡關系、過程速率等。化工領域的分支龐大，因應現代工業發展的需要，以化工的知識背景為基礎，可應用在各類化學相關領域的研究及實務上的操作，例如半導體工業。

學制及課程設置

美國大學的化學工程碩士多數開設在工程院的化學工程系、化學與生物工程系、化學與生物分子工程系里面。專業也通常為化學工程和分子化學工程。學位一般情況下有兩種：Master of Science和Master of Engineering或者Master of Chemical Engineering，Master of Science一般為學術型碩士，畢業前需要進行論文寫作或者project。學制通常為2年，學生碩士畢業后可以繼續攻讀博士或者在行業內就業;Master of Engineering為職業型碩士，學制一般需要1 - 1.5年，學生畢業后一般在行業內就業。

比如以卡耐基梅隆大學的Master of Science in Chemical Engineering(化學工程理學碩士，下文簡稱MSCE)和Master of Chemical Engineering(化學工程碩士，下文簡稱MCE)為例，MSCE需要完成144 units的成績，4個學期讀完，其中需要修讀4門共計48 units的課程(化工過程數學建模、化學和反應系統、運輸現象的分析和建模、過程系統建模)，4門選修課，以及為期三個學期的獨立項目Independent project，學生畢業后可繼續讀博士或者進行更高級的研究。而MCE更注重先進知識的獲取和實踐技能的提升，以便在行業中更好的應用，學生共計需要完成72 units課程(8門課)，在2個學期內完成課程畢業，其中同樣包含和MSCE一樣的4門核心課，此外還需要根據自己的職業規劃選修4門選修課。

專業分支和學位情況

化學工程常見的分支為：

? 生物分子工程(Biomolecular Engineering)

? 復雜流體工程(Complex Fluids Engineering)

? 過程系統工程(Process Systems Engineering)

? 可持續能源系統(Sustainable Energy Systems)

? 計算與模擬(Computing & simulation )

? 納米技術(Nanotechnology)

? 材料科學(Materials)

? 新創企業(New Ventures)

化學與分子生物工程專業常見的分支為：

? 先進材料與納米技術(Advanced Materials & Nanotechnology )

? 細胞與生物分子工程(Cellular and Biomolecular Engineering )

? 催化與反應工程(Catalysis and Reaction Engineering)

? 替代能源與可持續發展( Alternative Energy& Sustainability)

? 生物醫學設計與工程( Biomolecular Design & Engineering)

? 吸收與表面化學( Adsorption and surface chemistry)

? 環境科學與工程( Environmental science and engineering)

? 過程建模與控制( Process modeling and control)

專業背景及先修課要求

美國大學的化學工程碩士接受廣泛的理工科背景學生申請，比如化學工程、材料科學與工程、生物醫學工程、環境工程、機械工程、物理、數學、化學、高分子科學等。申請需要滿足先修課要求。

對于先修課方面，一般會要求化學和數學的基本課程，比如化學類課程：四大化學(有機、無機、分析、物化)、化工原理、流體機械、化工熱力。數學類課程：微積分I, II和III(包括多元微積分)，常微分方程等。一些進階課程，比如計算方法 / 物理化學 / 化學熱力學 / 有機化學 / 無機化學/化學反應工程 / 建模模擬 / 動力學 / 熱力學平衡 / 生化工程 / 動力學和反應器設計對申請也會有幫助。

此外美國化學工程碩士青睞數理背景強、有一定計算機編程和擅長工程制圖的學生，因此這些方面在做背景提升時要重點考慮。

申請建議

化學工程碩士總體申請難度適中，頂尖名校對于學生背景要求比較高，比如斯坦福大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校等，建議申請者具備國內化工專業TOP10重點院校或者海外名校本科背景，GPA 3.8以上，TOEFL 105+，GRE 328+。此外，還需具備至少2-3前沿的學術科研經歷，比如海外暑研、海外知名實驗室項目經歷、頂級期刊論文發表等。

對于其他專業排名top 20院校及綜排20院校而言，比如賓夕法尼亞大學、康奈爾大學、卡耐基梅隆大學、密歇根大學安娜堡分校、普渡大學等，建議具備3.7以上GPA，TOEFL 100+，以及GRE 320+的成績，高質量的科研和實習經歷也是必不可少的，比如國內重點實驗室科研項目、知名化工企業研發經歷等。

對于第三檔位專業排名top 20-40而言，比如約翰霍普金斯大學、圣路易斯華盛頓大學、加州大學歐文分校等，建議GPA 3.2以上，TOEFL 95+，GRE如有建議320以上，同時具備1-2段相關的實習或者科研經歷。

就業方向分析

化工專業在環境、制藥、材料、燃料、特殊化學工業領域都有穩定的就業機會。在替代能源和生物技術領域的就業機會也在快速增加。化工專業常見的工作崗位為：

Biotechnologist 生物技術學家

Chemical engineer 化學工程師

Color technologist 色彩技術員

Energy engineer 能源工程師

Geochemist 地球化學家

Materials engineer 材料工程師

Metallurgist 冶金家

Nuclear engineer 核工程師

Petroleum engineer 石油工程師

Product/process development scientist產品/工藝開發科學家

此外，該專業畢業生在下列崗位中也非常有優勢：

Analytical chemist 分析化學家

Energy manager 能源經理

Environmental engineer 環境工程師

Manufacturing engineer 制造工程師

Mining engineer 采礦工程師

Production manager 生產經理

Quality manager 質量經理

Waste management officer 廢物管理干事

Water engineer 水務工程師

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