研究生“催化原理”課程建設(shè)及教學(xué)改革實(shí)踐

周華從 白杰 楊柯利 洪海龍 丁大千

[摘 要] 依托內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院研究生“催化原理”核心課程建設(shè)和教學(xué)改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了研究生多學(xué)科、薄基礎(chǔ)、偏工科的實(shí)際學(xué)情和知識(shí)背景，在此基礎(chǔ)上闡述了“催化原理”課程建設(shè)的基本理念和建設(shè)思路，并將課程思政融入課程建設(shè)和課堂教學(xué)。總結(jié)了實(shí)際教學(xué)中課程改革的具體舉措，基于研究生在課程學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)和實(shí)際教學(xué)效果，客觀分析了不同改革措施的改革成效。最后基于現(xiàn)存問(wèn)題，分析并指明了未來(lái)課程建設(shè)和教學(xué)改革的努力方向，有望為課程建設(shè)、教學(xué)改革及研究生培養(yǎng)實(shí)踐提供有利借鑒和參考。

[關(guān)鍵詞] 研究生教育;催化原理;課程建設(shè);教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 2019年度內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)研究生核心課程建設(shè)項(xiàng)目“催化原理”（YHX2018005）;2019年度內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)第二批“混合式教學(xué)示范課程”建設(shè)立項(xiàng)項(xiàng)目“制藥反應(yīng)工程”（2019009）;2020年度內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)綠色化工創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目（JWC2020001）;2019年度內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2019214）

[作者簡(jiǎn)介] 周華從（1982—），男，安徽亳州人，博士，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院校聘教授，制藥工程系主任（通信作者），主要從事生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化和低階煤非能源化利用等領(lǐng)域的研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）27-0069-04? ?[收稿日期] 2021-01-29

研究生培養(yǎng)是我國(guó)高層次專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的重要途徑，研究生培養(yǎng)質(zhì)量關(guān)系到各個(gè)領(lǐng)域優(yōu)秀高層次專業(yè)技術(shù)人才的供給，進(jìn)而關(guān)系到各行業(yè)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[1-4]。研究生培養(yǎng)往往是從各類基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)開(kāi)始，研究生課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果對(duì)后續(xù)研究生培養(yǎng)過(guò)程有著至關(guān)重要的影響[5，6]。因此，開(kāi)展研究生課程建設(shè)和教學(xué)改革對(duì)提升研究生培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義[7-9]。

在化學(xué)化工行業(yè)，化工產(chǎn)品生產(chǎn)中80%以上的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都需要用到催化劑[ 10 ]。因此，在化學(xué)化工專業(yè)研究生培養(yǎng)方案中，“催化原理”或催化相關(guān)課程通常是重要的學(xué)位選修課或?qū)W位必修課[ 11，12 ]。如何結(jié)合先進(jìn)的教育理念，針對(duì)研究生的具體學(xué)情開(kāi)展“催化原理”課程的建設(shè)和教學(xué)改革，提升課程教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果，是“催化原理”任課教師亟須思考的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn)。本文依托內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院研究生（碩士）學(xué)位選修課“催化原理”校級(jí)核心課程建設(shè)項(xiàng)目，結(jié)合近5年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了“催化原理”核心課程建設(shè)思路和教學(xué)改革舉措，分析了課程改革成效和現(xiàn)存的問(wèn)題，指出了進(jìn)一步實(shí)施課程改革的方向。本文對(duì)研究生核心課程建設(shè)和課程教學(xué)改革具有參考意義。

一、研究生學(xué)情分析

客觀而準(zhǔn)確的研究生學(xué)情分析是進(jìn)行課程建設(shè)和教學(xué)改革的基礎(chǔ)。在近5年的研究生“催化原理”課程教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院研究生學(xué)情進(jìn)行了深入分析，發(fā)現(xiàn)研究生實(shí)際學(xué)情主要包括以下三個(gè)特點(diǎn)：（1）多學(xué)科：從本科階段知識(shí)構(gòu)架的角度來(lái)看，研究生本科專業(yè)涉及化工、應(yīng)化、生物、制藥、安全、環(huán)境等多個(gè)學(xué)科，研究生本科學(xué)科背景分布呈現(xiàn)“散而廣”的特點(diǎn);從研究生在3年內(nèi)要從事的研究課題來(lái)看，主要涉及煤化工、催化、能源、電化學(xué)、材料、有機(jī)合成、生物化工、環(huán)境工程等領(lǐng)域，研究課題涉及多個(gè)學(xué)科。因此，研究生現(xiàn)有知識(shí)體系和未來(lái)從事的研究課題均具有“多學(xué)科”的特性。（2）薄基礎(chǔ)：在教學(xué)實(shí)踐和研究生培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)院所招研究生整體上專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，研究生入學(xué)時(shí)在學(xué)習(xí)能力、科研素養(yǎng)和綜合素質(zhì)等方面相對(duì)較弱;從催化相關(guān)知識(shí)體系角度來(lái)看，僅有約20%的學(xué)生在本科階段學(xué)習(xí)過(guò)催化相關(guān)課程或知識(shí)，大部分學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)與催化相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。因此，研究生在專業(yè)知識(shí)和課程基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備方面均比較薄弱。（3）偏工科：約90%的研究生本科階段為化工、材料等領(lǐng)域工科專業(yè);研究生課題90%以上為應(yīng)用基礎(chǔ)研究或應(yīng)用研究;部分研究生直接參與橫向項(xiàng)目研究，為工程實(shí)踐性質(zhì)課題。因此，研究生本科階段專業(yè)知識(shí)體系和研究生階段研究課題均具有“偏工科”甚至“純工科”的特性。

二、核心課程建設(shè)理念與建設(shè)思路

基于研究生學(xué)情分析，結(jié)合學(xué)科發(fā)展需求和學(xué)院研究生人才培養(yǎng)方案，在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上開(kāi)展“催化原理”研究生核心課程建設(shè)（見(jiàn)圖1）。（1）針對(duì)研究生多學(xué)科的特性，在課程建設(shè)時(shí)要挖掘?qū)W科共性、引導(dǎo)學(xué)科交叉，在教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)進(jìn)行不同學(xué)科共性能力、共性素養(yǎng)的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生了解其他學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科交叉意識(shí)和能力。（2）針對(duì)研究生基礎(chǔ)薄弱的問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)進(jìn)行催化相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，完善研究生的知識(shí)體系，著重引導(dǎo)研究生在課題開(kāi)展和走向工作崗位后具有自我學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。（3）針對(duì)研究生的工科特性，在課程建設(shè)時(shí)注重對(duì)研究生科研思維和工程素養(yǎng)方面的提升，并把服務(wù)高層次工程技術(shù)人才培養(yǎng)作為課程目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合催化領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究重點(diǎn)培養(yǎng)研究生的科研思維;結(jié)合工程案例和催化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)研究生工程項(xiàng)目研究和實(shí)施應(yīng)具備的工程素養(yǎng)。通過(guò)在課程中融入思想政治元素，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教育與課程思政相融合，課程教學(xué)中落實(shí)“立德樹(shù)人”，發(fā)揮課程對(duì)高層次專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的服務(wù)和支撐作用。

三、課程改革具體舉措及成效

（一）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，滿足多學(xué)科研究生的學(xué)習(xí)和科研需求

課程改革具體舉措如圖2所示，根據(jù)研究生的學(xué)情特點(diǎn)，對(duì)“催化原理”課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，在教學(xué)內(nèi)容選取上重點(diǎn)考慮學(xué)生的實(shí)際學(xué)情和在今后科研過(guò)程中的“實(shí)用性”，按照各部分知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，圍繞催化基本概念、催化劑制備、催化劑結(jié)構(gòu)表征和催化劑性能評(píng)價(jià)等開(kāi)展課程教學(xué)，注重對(duì)催化基本原理和概念的講授，弱化對(duì)抽象、復(fù)雜、深入的基礎(chǔ)理論的介紹，使不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)的研究生對(duì)催化相關(guān)知識(shí)體系有基本認(rèn)識(shí)，且在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠?qū)φn程保持較高的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生“領(lǐng)入”催化這一研究領(lǐng)域。教學(xué)實(shí)踐表明，所選教學(xué)內(nèi)容與研究生多學(xué)科、薄基礎(chǔ)和偏工科這一實(shí)際學(xué)情相適應(yīng)，完善了不同專業(yè)研究生的催化相關(guān)知識(shí)體系，從而基本滿足研究生在今后學(xué)習(xí)和科研過(guò)程中對(duì)催化知識(shí)的需求。