化学与环境学科在现代科学研究、国防建设、经济建设与社会发展中占有重要地位，近年来得到快速发展。学院注重学科交叉融合，旨在建设具有航空航天特色的化学与环境学科，以加强基础、突出实践、重在素质、面向创新为学生培养导向，旨在培养化学和环境领域从事科研、技术开发以及经营管理等工作的具有学科交叉背景的复合型人才。
学院下设化学与化学工程系、环境科学与工程系，拥有以中国科学院院士、长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者江雷教授，长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者郭林教授，长江学者讲座教授杨世和教授等为代表的一流师资队伍，目前共有教职员工66人，其中教授12人，副教授32人，博士学位获得者56人。近年来，学院共主持和承担各类科研课题240余项，其中包括国家“973”项目、国家杰出青年基金、国家“863”以及国家自然科学基金等国家级课题多项。学院以仿生智能界面材料、纳米材料化学、能源材料与催化化学、表面化学与电化学、水污染控制理论与技术、大气污染控制理论与技术、环境生物技术、生态环境材料等为主要研究方向。在仿生智能界面材料、微纳米技术、环境污染治理技术等方面具有很强优势，其中仿生智能界面材料研究处于国际领先水平。
学院设置化学、应用化学和环境工程三个本科专业，其中化学和应用化学专业按照化学类进行招生，环境工程按照环境科学与工程类进行招生。一二年级实行统一培养，三年级时，学生可根据自身兴趣等情况选择化学或应用化学专业方向。
化学专业培养的学生，将掌握该专业所需的数学、物理、计算机等相关学科的基本理论和基本技能；系统地掌握化学专业，包括无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等的基础理论和基本知识，掌握化学实验的基本方法和技能；熟悉文献检索和其它获取科技信息的方法；受到科学研究的初步训练，知识面较广，有较好的适应性。将成为具备宽厚理论基础知识，掌握专业技能与研究方法，能够从事化学及相关领域的产品研制与开发的，适应国家经济与科技发展需求的、高素质综合型的应用化学技术人才和科学研究型人才。
应用化学根据人才市场的需求，应用化学专业以培养高素质复合型人才为目标，实行三足鼎立的培养模式。一是强化数学、物理、外语等基础教育，按北航理工科较高水平将高等数学A、大学物理A、线性代数、大学外语等设置为基础核心课程；二是学生将系统掌握化学专业的基础理论和基本知识，课程包括无机化学、有机化学、物理化学、结构化学等主干课程，同时兼顾与未来需求相适应的纳米技术、仿生技术等应用领域知识的培养；三是多角度分层次地使学生的实验技能和动手能力得到严格的训练，包括200多学时的基础和综合实验、18周的毕业设计锻炼、课外科技创新活动、大学生科研训练计划（SRTP）等实践教学环节，提升学生的实践能力。
环境工程专业培养的学生将具备环境工程的基础理论及基本技能，掌握环境污染治理工程设计、环境规划与管理以及相关科学研究的基本方法和技能，具有较强的创新意识、自主学习能力和独立工程能力。所学专业课程包括物理化学、分析化学、有机化学、电工学、工程力学、建筑工程制图、流体力学、化学工程基础、环境工程微生物学、环境监测、环境质量评价、泵站与管道工程设计、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置工程、噪声控制工程、环境规划与管理、环境工程施工、环保设备设计等课程。
学院毕业生可在航空航天及其他国民经济重要领域企事业单位、政府管理部门及科研机构等就业。化学、应用化学专业毕业生主要面向材料、石油化工、生物医学、能源等领域，毕业生可在高等院校、研究院所、企事业单位从事化工、轻工、石油化工、特种高分子材料等方面的研究、生产、开发、设计、管理和服务工作。环境工程专业毕业生可在政府环境保护管理和规划部门、企业和科研机构从事环境设计、施工管理、科研、环境规划与管理等工作。学院毕业生一次就业率近年来一直保持100%。
学院每年都选拔部分优秀的本科毕业生免试攻读硕士学位，学生毕业后到国内外知名院校和研究机构攻读研究生学位的占65%以上。
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