浅谈工业催化课程教学实践中理解与改进措施

杨福 袁爱华

【摘 要】基于工业催化方向科研实践中的理解与感悟，结合本科生工业催化课程的教学，从学生、教师、课本内容、实验创新等几个方面，探讨如何改进工业催化课程教学的模式。

【关键词】工业催化;教学方式;改进措施

中图分类号： TQ032.4-4;G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）18-0138-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.065

Discussion on Understanding and Improvement Measures in Teaching Practice of Industrial Catalysis Course

YANG Fu* YUAN Ai-hua

（School of environmental and chemical engineering， jiangsu university of science and technology， Zhenjiang Jiangsu 212003， China）

【Abstract】Based on the understanding and perception in the scientific research practice of industrial catalysis， combined with the teaching of undergraduate in industrial catalysis course， we will talk about how to improve the teaching mode of industrial catalysis course from the aspects of students， teachers， textbook content， experimental innovation， etc.

【Key words】Industrial catalysis;Teaching methods;Improvement measures

工业催化是石油化工行业的关键技术，几乎所有的化学合成都与催化技术相关。目前，催化技术成为热门研究领域，也是众多研究人员终生从事的事业。因此，打好本科生催化原理的理论功底，为科研领域培养基础扎实的科研储备军具有重要的意义。工业催化是大学本科学习阶段化工类专业的必修课程，旨在使学生通过理论知识的学习以了解催化过程的本质，掌握催化作用的基本规律和催化剂的设计制备技术，熟悉催化剂的常见表征技术和性能评价方法，为培养化工类专业人才提供坚实的理论基础。该课程与本科阶段的化学化工课程相互渗透，综合性、实践性强，课程难度大。因此，探索高效的工业催化课程教学方式是大学教师应该思考与实践的课题。

1 学生自身方面

工业催化课程的学习，需要学生具有基本的化学化工知识学习背景。尤其，学生对基本化学知识的理解更为重要。在工业催化学习前需要学生具有无机化学，物理化学，有机化学及配位化学的课程学习经历，这主要在于工业催化是属于应用型学科，是建立在基础学科的背景上。学生在扎实学习基础化学后可以具备工业催化方面的基本原理的前期基础。于学生而言， 工业催化课程的学习需要学生对工业催化过程有基本的认识。这就需要学生对反应工程学科有一定的学习基础。因此，学生需要在课程学习前期的反应工程课程中下功夫，并能够在课堂上认真听取教师传授内容，更要在课堂下努力并及时的复习巩固知识点。

1.1 教师方面

教师在授课过程中需针对本专业学生的实际情况对授课内容加以适当的扩充或缩减，针对具体的重点内容应加强学生的理解。比如，催化剂的结构与表面性质各不相同，如何关联催化剂的催化活性与其结构等特征性质的关系是多相催化的关键与重点。但精确获取催化剂的结构表面性质需辅以相应的表征技术。因此催化原理的课程传授中教师应相应增加催化剂表征技术方面知识，并且应当在课后给与学生相应的教辅资料。教师在教授课程中也应当注意自己的教学方式与表达，如何能够将枯燥的原理知识与实际的生产与研究结合应该是学生在寻求今后发展方向的有效引导。教师在归纳总结催化剂的特性与分类时，需要引导学生从催化剂类型的角度进行比较分析，可以避免学生看到一种新的催化剂时感到无从下手。在此基础上，进一步引导学生思考催化剂的种类与催化类型之间的联系，发散学生的思维，强化学生理论联系实践的能力和态度。

另外，多媒体的课程教学渗透也将利于学生的理解与领悟，例如将课程教学中加入《工业催化》设计的教学模型，将催化剂的模型展示于PPT的课件中，可使学生更直观和生动了解催化剂的结构和特点。教师在课程教学中应向学生展示经典的催化剂，例如分子筛沸石等催化剂，学生在学习特征催化剂时，教师可通过多媒体向学生提供催化剂的结构式、几何结构等抽象信息，并需要提示学生搭建宏观-微观的桥梁，借助实物模型、图表、多媒体等直观手段加深对沸石分子筛的结构的认识并理解分子筛不同结构可能会导致催化结果与作用。

1.2 课本内容

《工业催化》教材版本较多，但针对基本的工业催化原理内容知识点相似相近。但随着基础科研的快速发展，各种新型催化剂和催化理论也不断更新与发展，催化技术和催化剂相关的教材在不断地更新中，使得教师在《工业催化》相关教材选取与更迭需考虑内容丰富性、专业性、综合性等。另外，工业催化的发展对无机、有机、高分子等化学化工的基础知识面更高，因此，对于《工业催化》的课程教学而言，在有限的教学时间内有效地组织教学内容难度较大，特别是催化剂和催化作用的基本原理、工业催化剂应用两大部分内容应以催化剂和催化作用的基础知识为主，教学中注重循序渐进、由浅入深，并融入物理化学、化学反应工程等基础知识。另外，教学过程中教师应增加更多的研究实例，以相互印证出现的基础原理，并针对催化剂的合成制备及催化剂的表征及性能评价给予学生更多的思考与课外学习空间，重点培养学生运用技术、终身学习的核心素养。

1.3 实验创新

工业催化是针对实际生产与科研的学科，因此，针对工业催化的发展，本课程的实验教学与基础创新也应当紧随本科教学的脚步，尤其是针对基础的催化剂设计实验与催化性能测试的基本技术应该在学生学习过程中予以传授，引导学生对催化过程及催化原理产生基本的认识。尤其，催化工程的发展中能引导学生对催化剂的微观世界与性能的构效关系产生初步的认识。例如，经典的催化剂例如沸石型催化剂的合成与催化性能测试可以作为本科生实验教学的实验。另外，教学课程中可以增加相应的课程设计，适当地安排学生进入实验室参与一定的实验并创新，将会对工业催化本科教学产生积极的影响。

2 总结

《工业催化》是本科教学中重要的专业性课程，具有显著工程性和应用性的特点。随着基础科研的发展，对工业催化课程也提出了更高的要求，因此，该课程的教学也要紧跟时代的步伐，并在具体教学过程中注重理论教学与生产实践相结合。本文结合《工业催化》课程的教学特点，从学生、教师、授课内容、实验创新等方面浅谈了该课程的教学改革措施，并结合自身的科研学习感悟对其进行了初步地论述，以期进一步探索与实践《工业催化》。

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