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摘要：在工业催化课程双语教学改革实践中，有机地将理论知识与实践部分结合起来，并对教学手段、科研训练、软件培训、考核方式等方面进行了改革和实践，提高了学生的分析、解决问题以及创新能力，教学效果良好。
关键词：工业催化；双语教学；能源化工
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0044-02
工业催化是一门应用性和实践性较强的课程。众所周知，超过90%的化工产品都是借助催化技术生产出来的，随着催化剂理论的不断完善和深入，催化技术已成为调控化学反应速度与方向的核心技术。本文运用双语教学理论研究的成果，结合“工业催化”双语教学的具体实践，从教学目标、课程体系、教材的选定和教学手段等方面进行了研究与思考。
一、教学目标
高校双语教学是在大学专业课程体系中选取具有代表性和重要的科目，采用第二语言来授课，并使用第二语言对学生进行考核评价的一种教学模式。“工业催化”是能源化工专业的一门双语专业课，从石油天然气化工实用角度出发，以多相催化及各类固体催化剂为主要讨论对象，较系统地学习催化作用基本原理，各类固体催化剂、工业催化剂的制备、分析、测试与操作使用方法；介绍石油炼制催化剂、石油化工催化剂、碳一化工催化剂、环境保护催化剂的基本情况和最新研究进展。提高学生的专业素养、创造性以及独立分析和解决问题的能力，使其成为既懂专业又懂外语的国际性人才。
二、课程体系
“工业催化”是一门内容广泛、实践性很强的课程。总课程体系分为三大部分：催化理论（Catalytic theory）、催化剂制备与表征（Preparation and characterization of catalysts）和催化技术（Catalytic technology），通过由浅入深的逻辑顺序使学生对工业催化有一个广泛而深入的了解。其中第一部分包括三方面内容：催化剂分类、吸附作用和多相催化反应。首先使学生了解国内外工业应用的各类催化剂概况，掌握催化作用以及多相催化反应的步骤，激发学生对这门课的学习兴趣。第二部分涉及催化剂的设计、制备以及表征，包括催化剂组成、制备方法、性能测试、表征技术。通过这部分的讲解，使学生了解催化剂的设计原理、制备方法和测试、表征手段，能够通过具体分析自行设计并制备不同类型的催化剂。最后一部分是催化技术，包括环境保护催化、能源与燃料催化、新材料合成催化和生物催化。讲述每一种催化技术的原理、特点、工艺流程以及实际应用，鼓励学生通过类比、交叉的方法进行创新思维，提高其创新能力。
三、教材的选定
开展双语教学，优秀的外文教材和教学参考书必不可少，目前主要通过以下途径获取。双语教学一般采用外文原版教材，但由于原版教材以下缺点：①编写思维方式的差异，国外原版教材内容丰富，但条理性不强，同时知识系统性不够，不符合本专业的培养方案；②与本专业课程体系中其他连贯性差，不利于学生理论体系结构的形成。因此我们有针对性地对教材进行节选和编辑。催化剂理论及催化剂种类选自原版经典教材：Jens Hagen主编的《Industrial Catalysis：A practice approach》以及Julian R.H. Ross主编的《Heterogeneous Catalysis：Fundamentals and Applications。催化剂制备部分选自原版经典教材：Umit S. Ozkan主编的《Heterogeneous Catalysts：New Approaches based on Synthesis，Characterization and Modeling》催化技术部分选自原版经典教材：Bartholomew C. H.主编的《Fundamentals of Industrial Catalytic Processes》。
四、教学改革与实践
1.优化教学手段，提高课堂效率。要有明确的目的。教师必须正确理解现代化教学手段的意义，它只是起辅助作用，要根据课文适当运用，而不是盲目用、滥用。在设计任务时，教师要明确任务型教学的理念、模式及其实施过程，在PPT课件中设计明确的任务，让学生一看就理解，并按照老师的设计去完成任务，否则就达不到预期的教学目的。课堂学生技能学习活动的设计要使学技能的活动和用技能的活动有机结合，技能的训练与语言的复用有机结合，要赋予技能训练以尽量真实的语境。
2.加强科研训练，提高创新能力。工业催化是实践性较强的一门学科，只有通过科学研究训练等实践活动，才能加深对催化理论和化工技术的理解，减少理论学习所带来的理解上的偏差，提高创新能力。①通过认识实习和生产实习，进行现场学习。如本专业学生进行生产实习时选择的单位为甲醇厂和醋酸厂，通过现场实际接触和学习，让学生将工业催化中所学到的理论知识与工业生产进行结合起来，让学生对工业催化有一个整体的认识。②增加创新性实验，提高学生创新能力。如：利用固体废弃物制备汽油脱硫脱氮催化剂，让学生意识到废弃物资源化利用是我国的战略发展需要，同时还通过制备新型催化剂进行油品清洁加工，二者有机结合起来，实现节能环保，提高学生创新能力。
3.培训专业软件，提高制图和读图能力。能源化学工程专业开展卓越工程师培养计划，目的是为了培养一批创新性强，能够适应经济和社会发展需求的各类工程科技人才，提高科技创新能力。流程图或者设计图是设计和生产人员相互交流的重要工具和手段，通过锻炼其读图能力要求学生能够迅速地获得自己需要的信息，通过提高其制图能力，培养学生的设计及创新技能。在工业催化课程中，通过提问、讨论、逐步引导讲解等方式的结合，提高学生的读图能力。以芳烃转化为例，在讲清楚芳烃转化原理、催化剂类型以及工艺操作参数后，提供反应器类型、精馏塔、泵、换热器等简图和实物图，要求学生分析其操作方式、反应器类型以及产品分离单元操作如何实现。通过引导学生以固定床反应器为中心，根据物料的流向和产品的分离顺序，考虑传热方式，经过多次反复练习，提高学生的读图能力，同时加深学生对催化过程的理解和认识。
4.多种考核方法，客观评价成绩。一般考试有开卷、闭卷、写作专题报告等几种方式。本门课程成绩包括以下几部分组成：学生出勤和掌握知识情况；学生学习自评成绩；教师根据所掌握的信息客观公正确定学生的定性成绩；采用理论与实践相结合进行全面知识命题测试学生卷面成绩。并将学生的自评成绩汇总，求出学生平均自评成绩，与学生期末考试成绩相对比，通过结果的差异大小反映出学生自我评价是否准确，通过该方式提高学生自我判断能力。最终不但用分数来度量学习成绩，还能用定性成绩评价学生的能力。
双语教学实践与改革是一项长期的任务。通过组建教学团队及教学过程的不断改进和完善，“工业催化”双语课程体系设定合理，编著适合本专业教学体系的英文教材，采用灵活多样的教学方法，加强学生科研实践锻炼，提高学生综合处理问题的能力，培养创新思维，实现预期教学目标，学生反映教学效果良好。在今后的教学实践中，在重点课程建设的基础上，将本门双语课程建设成精品课程。
基金项目：黑龙江省教育科学“十二五”规划青年专项课题“构建创新人才培养模式，培养石油高校能源化工科技创新人才”（GBD1211012）
作者简介：陈彦广（1979-），男，博士，东北石油大学化学化工学院副教授，主要从事能源化工方面的教学和科学研究。
关键词：工业催化；双语教学；能源化工
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0044-02
工业催化是一门应用性和实践性较强的课程。众所周知，超过90%的化工产品都是借助催化技术生产出来的，随着催化剂理论的不断完善和深入，催化技术已成为调控化学反应速度与方向的核心技术。本文运用双语教学理论研究的成果，结合“工业催化”双语教学的具体实践，从教学目标、课程体系、教材的选定和教学手段等方面进行了研究与思考。
一、教学目标
高校双语教学是在大学专业课程体系中选取具有代表性和重要的科目，采用第二语言来授课，并使用第二语言对学生进行考核评价的一种教学模式。“工业催化”是能源化工专业的一门双语专业课，从石油天然气化工实用角度出发，以多相催化及各类固体催化剂为主要讨论对象，较系统地学习催化作用基本原理，各类固体催化剂、工业催化剂的制备、分析、测试与操作使用方法；介绍石油炼制催化剂、石油化工催化剂、碳一化工催化剂、环境保护催化剂的基本情况和最新研究进展。提高学生的专业素养、创造性以及独立分析和解决问题的能力，使其成为既懂专业又懂外语的国际性人才。
二、课程体系
“工业催化”是一门内容广泛、实践性很强的课程。总课程体系分为三大部分：催化理论（Catalytic theory）、催化剂制备与表征（Preparation and characterization of catalysts）和催化技术（Catalytic technology），通过由浅入深的逻辑顺序使学生对工业催化有一个广泛而深入的了解。其中第一部分包括三方面内容：催化剂分类、吸附作用和多相催化反应。首先使学生了解国内外工业应用的各类催化剂概况，掌握催化作用以及多相催化反应的步骤，激发学生对这门课的学习兴趣。第二部分涉及催化剂的设计、制备以及表征，包括催化剂组成、制备方法、性能测试、表征技术。通过这部分的讲解，使学生了解催化剂的设计原理、制备方法和测试、表征手段，能够通过具体分析自行设计并制备不同类型的催化剂。最后一部分是催化技术，包括环境保护催化、能源与燃料催化、新材料合成催化和生物催化。讲述每一种催化技术的原理、特点、工艺流程以及实际应用，鼓励学生通过类比、交叉的方法进行创新思维，提高其创新能力。
三、教材的选定
开展双语教学，优秀的外文教材和教学参考书必不可少，目前主要通过以下途径获取。双语教学一般采用外文原版教材，但由于原版教材以下缺点：①编写思维方式的差异，国外原版教材内容丰富，但条理性不强，同时知识系统性不够，不符合本专业的培养方案；②与本专业课程体系中其他连贯性差，不利于学生理论体系结构的形成。因此我们有针对性地对教材进行节选和编辑。催化剂理论及催化剂种类选自原版经典教材：Jens Hagen主编的《Industrial Catalysis：A practice approach》以及Julian R.H. Ross主编的《Heterogeneous Catalysis：Fundamentals and Applications。催化剂制备部分选自原版经典教材：Umit S. Ozkan主编的《Heterogeneous Catalysts：New Approaches based on Synthesis，Characterization and Modeling》催化技术部分选自原版经典教材：Bartholomew C. H.主编的《Fundamentals of Industrial Catalytic Processes》。
四、教学改革与实践
1.优化教学手段，提高课堂效率。要有明确的目的。教师必须正确理解现代化教学手段的意义，它只是起辅助作用，要根据课文适当运用，而不是盲目用、滥用。在设计任务时，教师要明确任务型教学的理念、模式及其实施过程，在PPT课件中设计明确的任务，让学生一看就理解，并按照老师的设计去完成任务，否则就达不到预期的教学目的。课堂学生技能学习活动的设计要使学技能的活动和用技能的活动有机结合，技能的训练与语言的复用有机结合，要赋予技能训练以尽量真实的语境。
2.加强科研训练，提高创新能力。工业催化是实践性较强的一门学科，只有通过科学研究训练等实践活动，才能加深对催化理论和化工技术的理解，减少理论学习所带来的理解上的偏差，提高创新能力。①通过认识实习和生产实习，进行现场学习。如本专业学生进行生产实习时选择的单位为甲醇厂和醋酸厂，通过现场实际接触和学习，让学生将工业催化中所学到的理论知识与工业生产进行结合起来，让学生对工业催化有一个整体的认识。②增加创新性实验，提高学生创新能力。如：利用固体废弃物制备汽油脱硫脱氮催化剂，让学生意识到废弃物资源化利用是我国的战略发展需要，同时还通过制备新型催化剂进行油品清洁加工，二者有机结合起来，实现节能环保，提高学生创新能力。
3.培训专业软件，提高制图和读图能力。能源化学工程专业开展卓越工程师培养计划，目的是为了培养一批创新性强，能够适应经济和社会发展需求的各类工程科技人才，提高科技创新能力。流程图或者设计图是设计和生产人员相互交流的重要工具和手段，通过锻炼其读图能力要求学生能够迅速地获得自己需要的信息，通过提高其制图能力，培养学生的设计及创新技能。在工业催化课程中，通过提问、讨论、逐步引导讲解等方式的结合，提高学生的读图能力。以芳烃转化为例，在讲清楚芳烃转化原理、催化剂类型以及工艺操作参数后，提供反应器类型、精馏塔、泵、换热器等简图和实物图，要求学生分析其操作方式、反应器类型以及产品分离单元操作如何实现。通过引导学生以固定床反应器为中心，根据物料的流向和产品的分离顺序，考虑传热方式，经过多次反复练习，提高学生的读图能力，同时加深学生对催化过程的理解和认识。
4.多种考核方法，客观评价成绩。一般考试有开卷、闭卷、写作专题报告等几种方式。本门课程成绩包括以下几部分组成：学生出勤和掌握知识情况；学生学习自评成绩；教师根据所掌握的信息客观公正确定学生的定性成绩；采用理论与实践相结合进行全面知识命题测试学生卷面成绩。并将学生的自评成绩汇总，求出学生平均自评成绩，与学生期末考试成绩相对比，通过结果的差异大小反映出学生自我评价是否准确，通过该方式提高学生自我判断能力。最终不但用分数来度量学习成绩，还能用定性成绩评价学生的能力。
双语教学实践与改革是一项长期的任务。通过组建教学团队及教学过程的不断改进和完善，“工业催化”双语课程体系设定合理，编著适合本专业教学体系的英文教材，采用灵活多样的教学方法，加强学生科研实践锻炼，提高学生综合处理问题的能力，培养创新思维，实现预期教学目标，学生反映教学效果良好。在今后的教学实践中，在重点课程建设的基础上，将本门双语课程建设成精品课程。
基金项目：黑龙江省教育科学“十二五”规划青年专项课题“构建创新人才培养模式，培养石油高校能源化工科技创新人才”（GBD1211012）
作者简介：陈彦广（1979-），男，博士，东北石油大学化学化工学院副教授，主要从事能源化工方面的教学和科学研究。