催化原理課程教學(xué)改革的實踐

1、    催化原理課程教學(xué)改革的實踐    紀(jì)妍妍，馬春平摘要：催化原理課程作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容十分豐富，具有理論與實際聯(lián)系緊密的特點。本文結(jié)合教學(xué)實踐，針對在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，探討了如何注重學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高，提高催化原理課程的教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：催化原理；教學(xué)方法；教學(xué)實踐：g642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a ：1674-9324（2014）03-0056-02在高等教育階段，培養(yǎng)人才的教育任務(wù)不僅是傳授知識，而且要求教師應(yīng)幫助學(xué)生獲得對未知領(lǐng)域?qū)W習(xí)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生自主獲得知識、運用知識和創(chuàng)造知識成果的能力。催化原理課程作為高

2、校化學(xué)工程與工藝專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)課之一，具有理論與實際聯(lián)系緊密，社會應(yīng)用性強等特點。因此，本課程教學(xué)目的是通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生較牢固地掌握工業(yè)催化最基本的原理，能夠理解催化過程的化學(xué)本質(zhì)，為今后解決化工生產(chǎn)過程中和科學(xué)研究中遇到的各種催化反應(yīng)問題打下良好的理論基礎(chǔ)。由于課程涵蓋了催化基本原理、各種類型催化反應(yīng)和催化劑的應(yīng)用、工業(yè)催化劑的制備、設(shè)計與性能評價、催化新材料和新技術(shù)等內(nèi)容，1課程內(nèi)容十分豐富，而學(xué)時有限，如何能在完成教學(xué)計劃、保證教學(xué)質(zhì)量的同時，重視學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高，已成為催化原理課程教學(xué)改革中日益重要的工作。針對在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，本文結(jié)合教學(xué)實踐，探討了

3、如何提高催化原理課程的教學(xué)質(zhì)量。一、強化課程的地位，激發(fā)學(xué)生求知欲在課程開始時，先向?qū)W生介紹課程的重要性，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)。在課程介紹中，給學(xué)生講解催化技術(shù)是現(xiàn)代世界最重要的技術(shù)之一。可以說，沒有催化劑，就不可能建立現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)。在合成氨催化劑開發(fā)中做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家alwin mittasch曾有精妙的比喻“chemistry without catalysis，would be a sword without a handle，a light without brilliance，a bell without sound（化學(xué)如若離開催化劑，將如同無柄之劍，無光之燈，無聲之鐘）”。結(jié)合實

4、例說明催化技術(shù)在人類社會生產(chǎn)生活各個階段中的重要作用，如合成氨過程、石油化工行業(yè)、精細(xì)化工等諸多工業(yè)領(lǐng)域中的突破性進(jìn)展都離不開催化技術(shù)。2010年，三名科學(xué)家因在鈀催化交叉偶聯(lián)方面的卓越研究而獲得了諾貝爾化學(xué)獎。這些實例能夠加深學(xué)生對于催化技術(shù)重要地位的認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。二、融匯知識背景，豐富教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生興趣在所選教材教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對催化經(jīng)典理論進(jìn)行透徹的講解。另外，由于本課程與物理化學(xué)、無機化學(xué)、有機化學(xué)等課程內(nèi)容相互交叉、滲透和融合，在教學(xué)過程中，由學(xué)生熟悉的內(nèi)容入手，可以使學(xué)生接受本課程的知識更為容易。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們聯(lián)系與化工生產(chǎn)及身邊事件密切相聯(lián)系的催化知識，

5、結(jié)合專業(yè)特點豐富課程教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生主動去學(xué)習(xí)與催化相關(guān)的知識，推動課堂教學(xué)的發(fā)展和質(zhì)量的提高。例如，在講解分子篩催化劑的擇形催化性質(zhì)時，舉到以甲苯與甲醇的烷基化反應(yīng)來制備二甲苯的實例，這一催化反應(yīng)過程需利用分子篩對產(chǎn)物的擇形性，得到高選擇性的對二甲苯。對二甲苯（px）是用于生產(chǎn)塑料、聚酯纖維和薄膜等材料的重要化工原料，市場需求量巨大。由此，教師向?qū)W生引出近兩年社會關(guān)注度很高的px項目，并結(jié)合其物理、化學(xué)性質(zhì)介紹其生產(chǎn)和運輸?shù)倪x址原則和潛在的危險等等。通過這樣的介紹，不但加深了對分子篩催化劑擇形性質(zhì)的認(rèn)識，加強了學(xué)生對分子篩催化劑的重視，同時，學(xué)生從專業(yè)的角度全面客觀地了解了時事，使學(xué)生印象深

6、刻。隨著近年來科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，知識的更新速度愈來愈快。而教科書中的內(nèi)容，大多為經(jīng)典理論和一般規(guī)律。一成不變地向?qū)W生講述書本中的內(nèi)容，雖然可以幫助學(xué)生掌握催化作用的基礎(chǔ)理論及重要應(yīng)用，但是學(xué)生對催化學(xué)科的最新發(fā)展動態(tài)缺乏了解。針對這一現(xiàn)象，教師在教學(xué)過程中，不僅向?qū)W生介紹書本中的經(jīng)典案例，還會及時加入一些相關(guān)研究進(jìn)展的內(nèi)容，或本校教師的相關(guān)科研成果。2例如，當(dāng)介紹納米催化劑制備的模板法時，教師即向?qū)W生介紹一種新奇的模板蛋殼膜，以雞蛋殼膜為模板，采用溶膠-凝膠模板復(fù)制法可以合成具有新穎的多級結(jié)構(gòu)的tio2大孔光催化材料。3類似的催化學(xué)科前沿進(jìn)展介紹必然能夠極大地吸引學(xué)生的興趣，開闊視野，使學(xué)生

7、思維更加活躍。在授課過程中，教師也選擇一些本學(xué)院教師的科研課題中與催化有關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行講解，這使學(xué)生對相關(guān)教師的研究課題有了一定了解，有些感興趣的學(xué)生則會要求提前進(jìn)入實驗室進(jìn)行科技創(chuàng)新等活動，為其今后從事與催化相關(guān)的科學(xué)研究或技術(shù)研發(fā)打下基礎(chǔ)。三、引入互動教學(xué)模式，凸顯學(xué)生主體性德國教育家第斯多惠指出：“一個壞的教師奉送真理，一個好的教師則教人發(fā)現(xiàn)真理?！痹诮虒W(xué)方式上，傳統(tǒng)教學(xué)往往是以講授式教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的形式為主。這種教學(xué)方法能夠使學(xué)生系統(tǒng)地把握催化科學(xué)所必須掌握的知識體系。但是，在這種教學(xué)過程中，學(xué)生容易產(chǎn)生依賴心理，會逐漸失去主動發(fā)現(xiàn)問題的意識和習(xí)慣?，F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，只有通過學(xué)生

8、主動地、積極地學(xué)習(xí)，知識才能被學(xué)生更好地理解和吸收。因此，教學(xué)過程應(yīng)該緊緊圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)這一行為展開。激勵學(xué)生積極參與課堂活動、培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，對于學(xué)習(xí)催化原理課程的高年級學(xué)生更為重要。為了讓學(xué)生的主體地位在課堂上得到落實和凸顯，我們力圖推動互動式教學(xué)模式。在教學(xué)中，強化學(xué)生的疑問意識。在每堂課的基本內(nèi)容講解完后，鼓勵學(xué)生針對教師的講授內(nèi)容提出問題，即質(zhì)疑。通過教師的引導(dǎo)、教師和學(xué)生間的討論來解決問題。要使每個學(xué)生都參與其中，對于不主動提問的學(xué)生，可以引導(dǎo)其思考并回答問題。同時，應(yīng)尊重學(xué)生，鼓勵學(xué)生積極大膽提問，并從不同角度來解決問題。通過這樣的過程，學(xué)生的課堂關(guān)注度和參與度都得到了提高。另

9、一方面，開展分組式教學(xué)。4將學(xué)生每35人分為一組，教師提前布置討論的問題或話題，指定一組學(xué)生在課堂上為大家進(jìn)行分析和講解。這就需要學(xué)生將書本中的知識原理深入理解，并查閱資料，在腦中融會貫通，最后，以ppt多媒體課件的形式在課堂上演示出來。引入這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生學(xué)會了多渠道獲取信息，在探究中、協(xié)作中、實踐中自主地學(xué)習(xí)，其本身對相關(guān)知識的理解更為深刻和清晰，提高了分析問題和解決問題的能力。綜上所述，通過一系列教學(xué)實踐，筆者發(fā)現(xiàn)上述措施的實施，能夠使學(xué)生在課堂上的注意力更加集中，思維更加活躍，課堂氣氛更加熱烈，收到了更好的教學(xué)效果。參考文獻(xiàn)：1黃仲濤，狄建名.工業(yè)催化（第二版）m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：5.2舒慶，許寶泉，余長林，蔡定建，譚育慧.工業(yè)催化課程教學(xué)內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)體系改革探索實踐j.廣東化工，2013，40（6）：171.3d yang，l qi，j ma，eggshell membrane templating of hierarchically order