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化学与生物科学中的过程控制与动力学

课题背景

在化学和生物学相关的研究中,动力学是一门非常重要的学科分支,通过研究反应过程中的速率和和机理,以数学模型的形式将其表现出来,帮助研究者们理解整个过程中的各项参数指标,以及如何对整个过程进行控制。基于这样的背景,我们邀请斯坦福大学终身教授来带领这一课程。


课题内容

本课程中,学生将主要学习以下内容:化工实例中数学方法的应用;描述化学/生物过程动态行为的数学模型发展;一阶线性系统和二阶线性系统的动力学行为;积分控制系统和微分控制系统;受控系统动力学和稳定性。此过程中涉及的具体课程为:

应用相关的守恒定律和假设,为目标系统建立简单的数学模型

对数学模型进行无量纲化,并理解无量纲比的物理意义

使用适当的方法对数学模型求解

将所学内容应用到过程控制和动力系统

区分不同的控制方案,为此类系统开发“设计判断”方法


授课配比

教授课程:

共计16小时。教授讲授学科理论知识,讲解科研论文阅读材料, 探索研究方向,指导项目设置操作。 

TA助教课程:

共计16小时。指导项目操作以及学术论文写作,解答日常学业疑难,升学选课建议。

写作课程:

共计8小时。藤校资深写作导师进行的写作辅导。


项目收获

网申推荐说明:

学生在顺利通过课程要求后,根据学生表现和特点,100%收获个性化网申推荐信。

教授评估报告:

根据学生课堂表现、学术能力评估、团队协作等综合考量出具评估报告。

项目结业证书:

由教授签字,证明学生参与的科研项目真实有效性。

小组论文发表:

不同项目将进行分组,组合协作完成一篇论文,(每组3-5名学生)科研组提供论文选题,全程指导学生辅导论文写作修改,直至完成发表EI/CPCI级别国际会议期刊的全文发表(发表周期1-3个月根据小组完成情况)


导师信息


化学与生物科学中的过程控制与动力学(图1)

Eric Shaqfeh

斯坦福大学

化学工程系终身教授


  • 曾担任美国物理学会的院士(2001年)和美国国家工程院院士(2013年)

  • 曾任斯坦福大学化学工程系主任

  • 担任斯坦福大学计算与数学工程学院的教职员工

  • 发表学术论文200余篇

  • 担任《流体物理评论》的副编辑

  • 1998年获得美国工程协会 Curtis W.McGraw奖

  • 2018年获得美国化学工程师协会的Alpha Chi Sigma奖


任职大学

斯坦福大学(Stanford University),全名小利兰·斯坦福大学(Leland Stanford Junior University),简称“斯坦福”,位于美国加州旧金山湾区南部帕罗奥多市境内,临近著名高科技园区硅谷(Silicon Valley),是世界著名私立研究型大学。据相关机构统计,截止2020年3月,共有83位斯坦福大学的校友、教授及研究人员曾获得诺贝尔奖(世界第七)、28位曾获得图灵奖(世界第一)、8位曾获得过菲尔兹奖(世界第八)。2019-20年度,斯坦福大学位列世界大学学术排名世界第2、QS世界大学排名世界第2、U.S. News世界大学排名世界第3、泰晤士高等教育世界大学排名第4;2019-20年度,斯坦福大学位列《泰晤士高等教育》世界大学声誉排名世界第3。


学习计划

化学与生物科学中的过程控制与动力学(图2)


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