催化过程的研究范式  081705M05004H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:温晓东
授课时间: 星期一,第10、11、12 节
授课地点: 教二楼206
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
课程编号: 081705M05004H 课时: 40 学分: 2.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:温晓东 助教:
英文名称: Research Paradigm of Catalytic Process 召集人:

教学目的、要求

    科学研究的四种范式,分别是实验观测(经验性)研究、理论分析(理性)研究、计算模拟与仿真研究、数据密集型科学研究。科学研究的历程正逐渐从理论驱动、实验驱动向数据驱动转变。对于化学、化工及相关领域,随着高通量实验、高通量计算、先进工业生产技术的兴起,必将导致实验数据、计算数据及生产数据出现惊人的增长。这些数据和已经积累的数据一道,将成为未来化学及相关领域的宝贵资源。对这些资源的开发利用,即“从数据中挖掘知识和价值”将是未来化学研究的重要内容,催化过程的研究也比必然走向“实验—计算—数据”紧密结合的研究新范式。通过本课程的学习,使学生了解催化过程研究的研究范式和研究思路,结合催化领域重要的催化过程进行案例分析,并进一步梳理当前催化过程研究的主要思路和方向,探索对催化研究的哲学框架,对后续科研工作具有重要的借鉴意义。

预修课程

有机化学,物理化学,化学工程,工业催化,理论催化

教 材

主要内容

第一章 催化史
一、 古代催化史
1、 世界催化史
2、 中国催化史
二、 现代催化发展趋势
1、 世界催化发展趋势
2、 中国催化发展现状
第二章 催化研究的经验范式
一、 早期催化学科的建立
1、 认识论在早期催化发展中的作用
2、 早期催化的特点
二、 早起催化学科发展的动力
第三章 催化研究的理性范式
1、 近代催化发展的进程
2、 催化技术的发展
第四章 催化研究的计算范式
1、现代催化发展的进程
2、催化技术的发展
第五章 催化研究的数据范式
1、当代催化发展的进程
2、催化技术的发展
第六章 催化研究的新范式探索
第七章 重要工业催化发展案例分析
1、合成氨催化过程
2、费托合成过程
第八章 催化研究的展望及未来
教学重点与难点 
(1) 教学重点:系统梳理催化过程研究的研究范式及研究框架,掌握不同研究范式的优缺点,并针对具体的工业催化过程进行案例分析
(2) 教学难点:本课程为专业普及课,在较短的课时内要讲授的内容很多,需要把握知识面和讲授深度的关系;将有机化学、物理化学、量子化学、化学工程与工业催化的知识与研究方法应用到催化研究中,探索方法论。
学时分配与进度计划:
(1) 第一章 催化史 (3学时)
(2) 第二章 催化研究的经验范式 (5学时)
(3) 第三章 催化研究的理性范式 (6学时)
(4) 第四章 催化研究的计算范式 (6学时)
(5) 第五章 催化研究的数据范式 (6 学时,英文授课)
(6) 第六章 催化研究的新范式探索 (3学时,英文授课)
(7) 第七章 重要工业催化发展案例分析(6学时)
(8) 第八章 催化研究的展望及未来 (3学时)
考核方式 
开卷考试,考试时间2小时;及平时上课参与讨论等情况

参考文献

(1) 催化史料,辛勤、徐杰主编,科学出版社,2017
(2) 催化化学,吴越,高等教育出版社,2017
(3) 自然辩证法新编,邬焜等,西安交通大学出版社,2000