Химиялық инженерия және материалдар технологиясы – бұл қосымша артықшылықтарға қол жеткізу үшін химиялық, физикалық құбылыстарды кеңінен пайдаланатын, техникалық пән. Бұл пән зертханада жаңалықтың (жаңа материал, жаңа катализатор, жаңа молекула, жаңа физикалық құбылыс) ашылуынан бастап, өндірістік кәсіпорында пайдаланылуына дейін түрлену, «яғни масштабтау» тұжырымдамасына негізделеді.
Қазіргі уақытта біздің қоршаған ортаны қорғау және оның жай-күйін қайта қалпына келтіру, энергияны өндіру және сақтау, көміртегі шикізатын қайта өңдеу, пластиканы өндіру және қайта шығару, азық-түлік өнімдері, фармацевтикалық өнім, биомедициналық аппаратураны өндіру және т.б. көптеген салаларда қолданылатын жаңа материалдар мен химиялық заттарды дамытуда жетістіктеріміз бар. Осының бәрі инженер-химик мамандығын бүкіл әлем бойынша жұмыс берушілер арасында дәріптеп, жоғары ақы төленетін кәсіпке айналдырды; біз химиялық инженерия және материалдар технологиясы бағдарламасының болашақта мансапты дамытуда одан әрі мол жетістіктерге қол жеткізуге мүмкіндік беретініне сенімдіміз.
Химиялық инженерия және материалдар технологиясының бакалавры – бұл жоғары білім берудің төрт жылдық бағдарламасы. Бағдарлама бакалавриат студенттеріне Қазақстанда және шет елде магистратурада оқуды жалғастыру, өнеркәсіпте немесе ғылыми-зерттеу қызметінде табысты мансап құру дағдыларын үйрету және терең білім беру үшін әзірленген.
Назарбаев Университетіндегі химиялық инженерия және материалдар технологиясы саласының бакалавриат бағдарламасы бойынша оқудың бірінші жылы техникалық пәндер, ең бастысы физика және математика пәндері курстарын оқытуға арналған. Екінші курста студенттер күрделі инженерлік есептерді шығару үшін маңызды математикалық білімдерін дамытуды жалғастырады. Қазіргі кезде сұйықтықтардың термодинамикасымен және механикасымен қатар, химиялық инженерия бойынша кіріспе курстан бастап, пәннің негізгі курстары, сондай-ақ органикалық және бейорганикалық химия бойынша жалпы курстар енгізіледі. Үшінші курста студенттер химиялық реакторлар, жылу алмастырғыштар және сепараторлық қондырғылар тәрізді химиялық зауыттардың негізгі қондырғылары туралы білетін болады. Студенттер ең алдымен екі эксперименттік зертханалық курстар аясында химиялық технологияның аталған негізгі курстары туралы практикалық білім алады. Соңғы екі курс материалдар химиясына және олардың сипаттамаларына арналған. Соңғы курста процестің құрылымына және модельдеуге, сондай-ақ химиялық процестердегі бақылау және қауіпсіздік жүйелеріне ерекше көңіл бөлінеді. Бұл курстар оқушыларға барлық химиялық процесті жобалау мен модельдеуге қоса, өз дипломдық жобаларын іске асыруға мүмкіндік береді. Соңғы оқу жылында студенттердің факультативтік курстар арқылы химиялық инженерия және материалдар технологиясы тәрізді кеңінен таралған пәннің әртүрлі аспектілерін зерттеуге мүмкіндіктері болады. Қоршаған ортаны қорғау немесе бірнеше кезеңді жүйелер салаларындағы химиялық инженерия бойынша көптеген факультативтік курстар бар. Полимерлерге, коллоидтерге, ұнтақтар немесе биологиялық тіндерге қатысты салалар жататын материалдар бойынша мамандандыру факультативтік курстары өткізіледі.
Іске асыру кезінде бағдарлама:
- үздіксіз оқытуды, жеке оқу және мәселелерді шешу дағдылары мен практикаларды дамыту мақсатында жекеленген оқыту тұжырымдамасын пайдаланады;
- ғылыми зерттеулер мен әзірлемелерді қоса, ағымдағы өндірістік практикаға ден қоятын, теориялық білімдер мен практикалық дағдылар арасында теңгерімді сақтауға ұмтылады;
- химиялық инженерия және материалдар технологиясының ашық мәселелерін шешу үшін студенттерді оқыту және заманауи құралдарды (мысалы, бағдарламалық симуляторлар және заманауи талдамалық жабдықтар) қолдану тәжірибесімен қамтамасыз етеді;
- оқушыларды өнеркәсіп процестерімен және жұмыс орнындағы нақты жағдаймен таныстыру үшін курстар аясында барып өткізетін сабақтарды қамтиды;
- жеке зерттеулер жүргізу дағдыларын белсенді түрде дамытып және студенттерге осы дағдыларын практикада қолдануға мүмкіндік бере отырып, ғылыммен ұштастырып оқытуға бағытталады.
Бұдан басқа, бағдарламалардың мынадай айрықша ерекшеліктері бар:
- Консультациялық кеңесі бар бағдарламаның жетекші комитеті консультация береді. Бұл кеңеске өңірлік өнеркәсіп, кәсіби бірлестіктер мен мемлекеттік мекемелер өкілдері кіреді. Бағдарлама сондай-ақ белсенді түлектер қауымдастығын дамытуға бағытталады.
- Ұсынылатын бағдарламаның оқу курсы химиялық инженерия және материалдар технологиясы негіздерін, өнімдер мен процестерді әзірлеуді, молекулалық модельдеуді және зауытты модельдеуді, сондай-ақ химиялық инженерия және материалдар технологиясының экологиялық және биоинженерияға байланысты басқа да тақырыптарды қамтиды. Студенттер факультативтік курстарда және зерттеу практикасы курстарында қосымша мамандандырылған білім алады. Бұл курстар келесі бөлімдерде сипатталады.
- Оқу жоспарына бір жыл ұзақтығымен дипломдық жоба енгізілген; бұл ретте студенттер командамен жұмыс істейді, сондай-ақ топ мүшелері ретінде неғұрлым ауқымды мәселелерді анықтау және шешу мүмкіндігін дамытады. Дипломдық жобалар мәселені анықтау және оны шешудегі курстың бастапқы компоненттерін біріктіруді қажет етеді. Курстық жоба бойынша студенттер жазбаша жобаларға қосымша ретте ауызша және стендті баяндамаларды ұсынулары тиіс. Бұл нысанда білім алушылардың қызығушылықтары, қабілеттері мен оқу стилі ескеріліп, олардың әлеуеті пайдаланады. Олар сондай-ақ жобаға байланысты этика және/немесе қауіпсіздік мәселелерін зерделеп, оларға қатысты өздерінің қабілеттерін көрсетеді. Дипломдық жоба студенттердің алдына тұжырымдамалық және энергиялық анализ, экономикалық және қауіпсіздікке қатысты талдауды қоса, нақты жағдайларда зерттеулер жүргізілетін жобаны әзірлеу міндетін қояды.
- Студенттер әртүрлі инженерлік пәндер оқушылары ретінде инновациялық технологиялық өнімдерді жобалау, талдау және өндіру бойынша командада жұмыс істейтін, пәнаралық курстық жобаға да қатыса алады.
- Оқу бағдарламасында көптеген мүмкіндіктерді пайдаланып, зерттеу жұмысымен біріктіріп оқытуға көңіл бөлінеді. Мұндай мүмкіндіктер студенттерге курстық жобалар арқылы, сондай-ақ зерттеу практикасының курстарында беріледі. Химиялық инженерия және материалдар технологиясы оқу бағдарламасының аясында студенттер техникалық әдебиеттен деректер мен ақпаратты қалай жинауды, зерттеу әдістері мен инженерлік шешімдерді ұсынуды және әзірлеуді, өздерінің білімін, сондай-ақ гипотездерді тексеру және қорытынды жасау үшін заманауи құралдарды (жабдықтар, бағдарламалық қамтамасыз ету) пайдалануды үйренеді.
- Химиялық инженерия және материалдар технологиясы бағдарламасы бойынша оқитын студенттер әртүрлі халықаралық студенттік қоғамдарға қосылады. Америкалық инженер-химиктер институтының (бұдан әрі - АИХИ) Назарбаев Университеті (бұдан әрі – НУ) секциясының студенттік қоғамдастығы екі жыл қатарынан (2016 және 2017 жж.) АИХИ-да «ең үздік» номинацияланған, өте белсенді студенттік қоғамдастық болып табылады. Химиялық инженерия және материалдар технологиясы бағдарламасында оқитын студенттерге басқа студенттік қоғамдастықтарға, оның ішінде шектеусіз, мұнай инженериясы қоғамына және Американың химиялық қоғамына қосылу ұсынылады. Бұдан басқа, студенттер алмасу немесе тағылымдамадан өтудің қолданыстағы бағдарламаларын (мысалы, Мадисондағы Висконсин Университетімен және АҚШ-тағы Буффало Университетімен, сондай-ақ Қытай немесе Кореяның бірнеше университеттерімен) пайдаланады. Бұдан басқа, Инженерия және цифрлық ғылымдар мектебі студенттерге конференцияларға қатысу және өздерінің зерттеу нәтижелерін ұсыну үшін демеушілік жасайды (мысалы, зерттеу практикасы немесе дипломдық жобалар аясында өткізілетін зерттеулер).
| CHME Requirements | ECTS credits | Explanation |
| NU Core Courses | ||
| SHSS 150 Rhetoric and Composition | 6 | Writing course |
| SHSS 210 Technical Writing | 6 | Writing course |
| Kazakh Language courses | 12 | Two Kazakh language courses |
| HST 100 History of Kazakhstan | 6 | History course |
| ECON 323 Managerial Economics | 6 | Social Science course |
| PHYS 161 Physics I for Scientists and Engineers | 8 | Physics course with labs |
| MATH 161 Calculus I | 8 | One Math course with labs |
| ENG 101 Programming for Engineers | 6 | Programming course |
| XXXX Fundamentals of Entrepreneurship and Management | 6 | Business course |
| ENG 100 Introduction to Engineering | 6 | Research skills and methods course |
| PHIL 210 Ethics/ PHIL 211 Practical Ethics/ PHIL 212 Ethical Reasoning | 6 | One Ethics course |
| Total ECTS credits | 76 | |
| SENG Core Courses | ||
| MATH 162 Calculus II (with labs) | 8 | Prerequisite: Calculus I |
| ENG 103 Engineering Materials II | 6 | |
| PHYS 162 Physics II for Scientists and Engineers (with labs) | 8 | Prerequisite: Physics I for Scientists and Engineers |
| ENG 200 Differential Equations and Linear Algebra | 6 | Prerequisite: Calculus II |
| ENG 201 Applied Statistics | 6 | Prerequisite: Calculus II |
| ENG 202 Numerical Methods in Engineering | 6 | Prerequisite: Differential Equations and Linear Algebra |
| ENG 400 Capstone Project | 12 | |
| Total ECTS credits | 52 | |
| CHME Core Courses | ||
| CHME 200 Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering | 6 | |
| CHME 222 Inorganic and Analytical Chemistry | 6 | |
| CHME 203 Organic and Polymer Chemistry | 6 | Prerequisite: Inorganic and Analytical Chemistry |
| CHME 201 Chemical Engineering Thermodynamics | 6 | |
| CHME 202 Fluid Mechanics | 6 | |
| CHME 302 Instrumental Methods of Analysis for Engineers | 6 | Prerequisites: Organic and Polymer Chemistry & Physics I for Scientists and Engineers |
| CHME 300 Heat and Mass Transfer | 6 | Prerequisites: Chemical Engineering Thermodynamics & Fluid Mechanics |
| CHME 301 Applied Mathematics for Process Design | 6 | |
| CHME 305 Chemical Engineering Lab I | 6 | Prerequisite: Organic and Polymer Chemistry |
| CHME 303 Separation Processes | 6 | Prerequisites: MATH 162 Calculus II; Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering & Chemical Engineering Thermodynamics |
| CHME 304 Chemical Reaction Engineering | 6 | Prerequisites: MATH 162 Calculus II & Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering |
| CHME 401 Chemical Engineering Lab II | 6 | Prerequisite: Chemical Engineering Lab I |
| CHME 402 Materials Chemistry | 6 | Prerequisites: Organic and Polymer Chemistry & Physics I for Scientists and Engineers |
| CHME 400 Process Design and Simulation | 6 | Prerequisite: Separation Processes |
| CHME 403 Chemical Process Control and Safety | 6 | |
| Total ECTS credits | 90 |
CHME Elective Courses
In semester 2 of year 3, students are required to complete a research-based elective course (6 ECTS) from among the following:
- ENG 300 Interdisciplinary Design Project or
- ENG 301 Research Practice
Students are required to complete 4 elective courses (24 ECTS) based on their interest. Elective courses (and their prerequisites) could be changed time to time to address the industry demand and the faculty expertise. The program is enriched by an extensive variety of elective courses related to both Chemical Engineering and Materials Engineering. Depth and Breadth elective courses are indicated by (D) and (B), respectively.
Elective courses (and their prerequisites) could be changed from time to time to address the industry demand and the faculty expertise. Some of these electives based on the areas are listed below:
Chemical Engineering courses:
CHME 450 Atmospheric Chemistry and Physics (D)
CHME 351 Environment and Development (B)
CHME 352 Process Design for Environmental Applications (B)
CHME 451 Advanced Process Simulation (D)
CHME 452 Industrial Wastewater Treatment and Reclamation (D)
CHME 453 Multiphase Systems (D)
CHME 454 Advanced Transport Phenomena (D)
CHME 455 Heterogeneous Reactor Engineering (D)
CHME 456 Colloids and Surface Science (D)
CHME 457 Advanced Chemical Process Safety and Risk Modeling (D)
Materials Engineering courses:
CHME 353 Electrochemical Engineering (B)
CHME 458 Corrosion Protection in Oil and Gas Industry (D)
CHME 459 Biomechanics (D)
CHME 421 Tissue Engineering (B)
CHME 460 Polymer Processing and Rheology (D)
CHME 461 Powder Technology (D)
Most of the elective courses are developed and taught in the School of Engineering. However, courses from other schools may be considered as electives if approve by the Department of Chemical and Materials Engineering and the School of Engineering.
