工業(yè)催化課程教學改革的對策研究*

黎成勇

（長沙大學生物工程與環(huán)境科學系，湖南長沙 410022）

工業(yè)催化課程教學改革的對策研究*

黎成勇

（長沙大學生物工程與環(huán)境科學系，湖南長沙 410022）

以工業(yè)催化課程為研究對象，結合該課程的特點，在教學內容、教學方法、實驗課程體系構建等方面進行積極有效的探索，為制定化學化工類高層次工程技術應用型人才的培養(yǎng)體系提供了有效途徑.

工業(yè)催化；教學；改革

催化技術經(jīng)過近幾十年的快速發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代化工生產(chǎn)最重要的推動力之一，目前超過90%的現(xiàn)代化學化工過程與催化技術和催化劑息息相關［1］.因此，作為培養(yǎng)化學化工類高層次應用型人才的高校，加強工業(yè)催化課程的教學顯得尤為重要［2］.工業(yè)催化課程作為應用化學和化學專業(yè)重要的專業(yè)課程，具有理論與實際結合緊密、社會應用性強、課程內容豐富等特點.但由于存在教學課時有限、課程實驗不靈活等不足，對于如何保證教學質量和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，加強工業(yè)催化課程教學的改革具有重要意義.

1 追蹤現(xiàn)代最新技術，整合課程教學內容

各種新型催化劑和催化理論的不斷出現(xiàn)，使得催化技術近幾十年得到了飛速的發(fā)展，催化技術的教材也不斷更新.目前，工業(yè)催化課程并無統(tǒng)一教材，但出現(xiàn)的教材大多涉及的內容多，專業(yè)性和綜合性也較強，受課時所限，需要加大對課程內容資源的整合.按照必需、夠用的原則，對理論性較強，和其他學科交叉的內容可以放置其他課程講授，省略講授，重點圍繞催化技術原理，催化劑的組成、種類，催化劑的制備和使用、催化劑的活性評價、催化劑的表征等內容進行重點講述.同時對于拓展知識層面的現(xiàn)代最新技術、新成就如能源催化技術、生物催化技術、環(huán)境催化技術和新材料催化技術等內容則在課堂教學中予以體現(xiàn)，最終通過最新技術對社會發(fā)展的巨大推動力的具體事例激發(fā)學生對催化技術重要性的認識.另外，聯(lián)系與人們日常生活和化工生產(chǎn)特點密切相連的催化知識，讓學生理解并解決疑難問題.

2 加強課程實驗體系構建

實驗教學是本科教學中的重要環(huán)節(jié)，掌握各種實驗技能對于提高學生動手能力，加強理論和實踐的結合有著積極的作用［3，4］.針對工業(yè)催化應用性強的特點，構建與實際應用結合緊密的課程實驗體系很重要.首先，實驗內容要圍繞催化原理、催化劑設計與制備、催化劑活性評價和催化劑使用四個體系進行設計，同時突出綜合型和設計性的特點.其次，要根據(jù)學校學科研究方向選編實驗項目，通過科研實驗室驗證出來的實驗項目，可以確保實驗內容的完整性和實效性，更具有深度、更貼近學科前沿和實用，同時也可充分利用科研設備.第三，著眼于國家經(jīng)濟特色選取實驗內容.引導學生圍繞國家和社會的問題，加強對催化劑設計方向的指導，在具體的實驗設計中，可以圍繞國家能源和環(huán)境保護進行新型催化劑的開發(fā)或者催化劑對環(huán)境污染的治理等相關內容.第四，在課程結束后續(xù)的綜合實驗和畢業(yè)論文中，開設多方位、多層次的催化劑設計和使用的實驗，加強對催化技術的實際應用和指導，作為整個教學的延伸鏈條，實現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng).

3 開發(fā)多形式的教學方法

教學方法的好壞直接關系到學生的學習興趣和教學質量的高低.因此，對于工業(yè)催化這門理論性和應用性強的課程來說，對傳統(tǒng)的教學方法進行一定形式的改革是確保實現(xiàn)以能力培養(yǎng)為核心的教學理念的有效措施［5，6］.首先，是加強課堂教學的重點設計，對于重點內容，強化理論講解，突出事例解釋，涉及工業(yè)應用；對于微觀抽象的知識，運用實物模型、動畫設置、圖表說明等生動語言和直觀手段進行形象化教學.其次，開展專題分組討論.通過提前設計某一方面的專題內容，讓學生一組組的進行相關文獻查閱，撰寫相關的文獻調研綜述，分組在課堂上進行互動式的教學改革，這種互動不僅體現(xiàn)在師生之間的互動，學生之間也進行了相互交流、相互啟發(fā)，最終對課程當中的某一項專題內容得到了鞏固和提高.第三，開展實驗室和工廠的生產(chǎn)見習.微觀抽象的知識和理論的講解對于真正的催化劑設計和使用都存在很大的差距.因此，安排一定量的專業(yè)實驗室和涉及催化技術的工廠進行參觀實習也是教學方法的有效途徑之一，微觀變宏觀，理論變實際，突出在應用中學的教學方式有利于教學目標的更好實現(xiàn).第四，開展一定形式的雙語教學.國外相當高水平的催化技術期刊如《Applied Catalysis》、《Advanced Synthesis and Catalysis》基本報道現(xiàn)代工業(yè)催化技術的發(fā)展的最新研究成果.在課堂教學中，采用一定形式的雙語教學不僅可以讓學生提高知識的視野，也使學生在掌握催化知識的同時，提高用英語表達和用英語思考催化知識的能力.

4 探索多層次的考核方式

課程考核的主要作用體現(xiàn)在檢驗學生學習效果以及充分發(fā)揮學生主動性和創(chuàng)新性.探索積極有效的考核方式對于知識的理解和加深具有明確的實效.工業(yè)催化課程的知識點以敘述性為主，傳統(tǒng)意義上的考試方式很難體現(xiàn)出這門課程的特點.基于上述考慮，需要設計多形式、多層次的考核辦法，即采用書面考試、課程實驗操作及撰寫課程論文相結合的方式，全面評價學生的學習效果.書面考試主要體現(xiàn)對基礎知識、基本概念和基本原理的掌握；課程實驗操作主要體現(xiàn)學生對理論知識的實際運用能力和動手能力的掌握，這個環(huán)節(jié)可以讓學生深刻領會催化劑設計、催化劑活性評價和使用的整個流程；撰寫課程論文主要是老師按照催化劑最新的研究進展設計相關的專題如催化劑的研究進展、催化劑設計方法等，提交給學生，讓其通過文獻調研的方式了解現(xiàn)代催化技術的發(fā)展趨勢和動態(tài)，為同學們后續(xù)的畢業(yè)論文和課題研究提供前期基礎.由于統(tǒng)籌考慮了理論、實踐和論文寫作的環(huán)節(jié)，學生的學習積極性和學習效果將會得到大大加強.

5 結語

由于工業(yè)催化課程的實用性特點，提高工業(yè)催化課程教學水平需要多個環(huán)節(jié)、多種措施協(xié)同進行，單一、傳統(tǒng)的教學方法已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代催化技術表達的需要，為現(xiàn)代化學化工培養(yǎng)合格的高層次人才，這需要教師、學生和管理者共同努力.

［1］黃仲濤，耿建銘.工業(yè)催化（第二版）［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2007.

［2］曾小彬.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提升應用型人才培養(yǎng)質量［J］.中國大學教育，2010（3）：17－18.

［3］曹小華，喻國貞，雷艷紅，等.科研成果轉化為綜合性、設計性實驗的教學探索與實踐［J］.化學教育，2009，（11）：15－16.

［4］孫永明，孫中亮，潘麗沙，等.整合教學與科研資源，構建工業(yè)催化實驗教學體系［J］化工高等教育，2012，（6）：44－47.

［5］張巖，高平強.《工業(yè)催化》課程改革與實踐［J］.化工時刊，2010，（12）：73－74.

［6］王培遠，孫淑敏.工業(yè)催化教學初探［J］.化工教育，2012，（5）：61－62.

（作者本人校對）

Study on the Countermeasures of Teaching Reform in the Course of Industrial Catalysis

LIChengyong
（Department of Biology＆Environmental Engineering，Changsha University，Changsha Hunan 410022，China）

Taking the“Industrial Catalysis”course as the research object，combining with its teaching characteristics，the study conducts some useful exploration on the teaching reform from the aspects of teaching content，teachingmethod and experimental course system.Effective ways are provided for constituting the cultivation system of high－level chemistry and chemical engineering talents.

industrial catalysis；teaching；reform

G642

A

1008－4681（2014）05－0131－02

2014－09－17

湖南省教育科學十二五規(guī)劃項目（批準號：XJK012CGD004）；湖南省教育廳教改項目（批準號：2011420）；長沙大學教改重點項目（批準號：2009Z013）.

黎成勇（1973－），男，湖南永州人，長沙大學生物工程與環(huán)境科學系副教授，博士.研究方向：功能材料.