研究生“催化原理”課程建設及教學改革實踐

周華從 白杰 楊柯利 洪海龍 丁大千

[摘 要] 依托內蒙古工業大學化工學院研究生“催化原理”核心課程建設和教學改革實踐經驗，分析了研究生多學科、薄基礎、偏工科的實際學情和知識背景，在此基礎上闡述了“催化原理”課程建設的基本理念和建設思路，并將課程思政融入課程建設和課堂教學?？偨Y了實際教學中課程改革的具體舉措，基于研究生在課程學習中的表現和實際教學效果，客觀分析了不同改革措施的改革成效。最后基于現存問題，分析并指明了未來課程建設和教學改革的努力方向，有望為課程建設、教學改革及研究生培養實踐提供有利借鑒和參考。

[關鍵詞] 研究生教育;催化原理;課程建設;教學改革

[基金項目] 2019年度內蒙古工業大學研究生核心課程建設項目“催化原理”（YHX2018005）;2019年度內蒙古工業大學第二批“混合式教學示范課程”建設立項項目“制藥反應工程”（2019009）;2020年度內蒙古工業大學綠色化工創新創業教育平臺建設項目（JWC2020001）;2019年度內蒙古工業大學教學改革研究項目（2019214）

[作者簡介] 周華從（1982—），男，安徽亳州人，博士，內蒙古工業大學化工學院校聘教授，制藥工程系主任（通信作者），主要從事生物質催化轉化和低階煤非能源化利用等領域的研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）27-0069-04? ?[收稿日期] 2021-01-29

研究生培養是我國高層次專業技術人才培養的重要途徑，研究生培養質量關系到各個領域優秀高層次專業技術人才的供給，進而關系到各行業產業的長遠發展[1-4]。研究生培養往往是從各類基礎課程和專業課程的學習開始，研究生課程教學質量和學習效果對后續研究生培養過程有著至關重要的影響[5，6]。因此，開展研究生課程建設和教學改革對提升研究生培養質量具有重要意義[7-9]。

在化學化工行業，化工產品生產中80%以上的化學反應過程都需要用到催化劑[ 10 ]。因此，在化學化工專業研究生培養方案中，“催化原理”或催化相關課程通常是重要的學位選修課或學位必修課[ 11，12 ]。如何結合先進的教育理念，針對研究生的具體學情開展“催化原理”課程的建設和教學改革，提升課程教學效果和學習效果，是“催化原理”任課教師亟須思考的問題和面臨的挑戰。本文依托內蒙古工業大學化工學院研究生（碩士）學位選修課“催化原理”校級核心課程建設項目，結合近5年來的教學實踐經驗，闡述了“催化原理”核心課程建設思路和教學改革舉措，分析了課程改革成效和現存的問題，指出了進一步實施課程改革的方向。本文對研究生核心課程建設和課程教學改革具有參考意義。

一、研究生學情分析

客觀而準確的研究生學情分析是進行課程建設和教學改革的基礎。在近5年的研究生“催化原理”課程教學實踐的基礎上，對內蒙古工業大學化工學院研究生學情進行了深入分析，發現研究生實際學情主要包括以下三個特點：（1）多學科：從本科階段知識構架的角度來看，研究生本科專業涉及化工、應化、生物、制藥、安全、環境等多個學科，研究生本科學科背景分布呈現“散而廣”的特點;從研究生在3年內要從事的研究課題來看，主要涉及煤化工、催化、能源、電化學、材料、有機合成、生物化工、環境工程等領域，研究課題涉及多個學科。因此，研究生現有知識體系和未來從事的研究課題均具有“多學科”的特性。（2）薄基礎：在教學實踐和研究生培養過程中發現，學院所招研究生整體上專業基礎知識薄弱，研究生入學時在學習能力、科研素養和綜合素質等方面相對較弱;從催化相關知識體系角度來看，僅有約20%的學生在本科階段學習過催化相關課程或知識，大部分學生沒有學過與催化相關的基礎知識。因此，研究生在專業知識和課程基礎知識儲備方面均比較薄弱。（3）偏工科：約90%的研究生本科階段為化工、材料等領域工科專業;研究生課題90%以上為應用基礎研究或應用研究;部分研究生直接參與橫向項目研究，為工程實踐性質課題。因此，研究生本科階段專業知識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、核心課程建設理念與建設思路

基于研究生學情分析，結合學科發展需求和學院研究生人才培養方案，在教學實踐的基礎上開展“催化原理”研究生核心課程建設（見圖1）。（1）針對研究生多學科的特性，在課程建設時要挖掘學科共性、引導學科交叉，在教學過程中重點進行不同學科共性能力、共性素養的培養，引導學生了解其他學科，培養學生的學科交叉意識和能力。（2）針對研究生基礎薄弱的問題，在教學過程中重點進行催化相關的基礎知識的學習，完善研究生的知識體系，著重引導研究生在課題開展和走向工作崗位后具有自我學習和終身學習的意識和能力。（3）針對研究生的工科特性，在課程建設時注重對研究生科研思維和工程素養方面的提升，并把服務高層次工程技術人才培養作為課程目標，在教學過程中結合催化領域的基礎研究重點培養研究生的科研思維;結合工程案例和催化產業發展，培養研究生工程項目研究和實施應具備的工程素養。通過在課程中融入思想政治元素，實現了專業教育與課程思政相融合，課程教學中落實“立德樹人”，發揮課程對高層次專業技術人才培養的服務和支撐作用。

三、課程改革具體舉措及成效

（一）調整教學內容，滿足多學科研究生的學習和科研需求

課程改革具體舉措如圖2所示，根據研究生的學情特點，對“催化原理”課程教學內容進行了適當調整，在教學內容選取上重點考慮學生的實際學情和在今后科研過程中的“實用性”，按照各部分知識之間的內在邏輯關系，圍繞催化基本概念、催化劑制備、催化劑結構表征和催化劑性能評價等開展課程教學，注重對催化基本原理和概念的講授，弱化對抽象、復雜、深入的基礎理論的介紹，使不同專業、不同基礎的研究生對催化相關知識體系有基本認識，且在學習過程中能夠對課程保持較高的學習興趣，將學生“領入”催化這一研究領域。教學實踐表明，所選教學內容與研究生多學科、薄基礎和偏工科這一實際學情相適應，完善了不同專業研究生的催化相關知識體系，從而基本滿足研究生在今后學習和科研過程中對催化知識的需求。