摘要：《催化原理》课程作为一门重要的专业基础课，课程内容十分丰富，具有理论与实际联系紧密的特点。本文结合教学实践，针对在教学过程中发现的问题，探讨了如何注重学生素质的培养和创新能力的提高，提高《催化原理》课程的教学质量。
关键词：催化原理；教学方法；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0056-02
在高等教育阶段，培养人才的教育任务不仅是传授知识，而且要求教师应帮助学生获得对未知领域学习研究的方法，培养学生自主获得知识、运用知识和创造知识成果的能力。《催化原理》课程作为高校化学工程与工艺专业、应用化学专业重要的专业课之一，具有理论与实际联系紧密，社会应用性强等特点。因此，本课程教学目的是通过学习，使学生较牢固地掌握工业催化最基本的原理，能够理解催化过程的化学本质，为今后解决化工生产过程中和科学研究中遇到的各种催化反应问题打下良好的理论基础。由于课程涵盖了催化基本原理、各种类型催化反应和催化剂的应用、工业催化剂的制备、设计与性能评价、催化新材料和新技术等内容，[1]课程内容十分丰富，而学时有限，如何能在完成教学计划、保证教学质量的同时，重视学生素质的培养和创新能力的提高，已成为《催化原理》课程教学改革中日益重要的工作。针对在教学过程中发现的问题，本文结合教学实践，探讨了如何提高《催化原理》课程的教学质量。
一、强化课程的地位，激发学生求知欲
在课程开始时，先向学生介绍课程的重要性，明確学习的目标。在课程介绍中，给学生讲解催化技术是现代世界最重要的技术之一。可以说，没有催化剂，就不可能建立现代的化学工业。在合成氨催化剂开发中做出巨大贡献的科学家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（化学如若离开催化剂，将如同无柄之剑，无光之灯，无声之钟）”。结合实例说明催化技术在人类社会生产生活各个阶段中的重要作用，如合成氨过程、石油化工行业、精细化工等诸多工业领域中的突破性进展都离不开催化技术。2010年，三名科学家因在钯催化交叉偶联方面的卓越研究而获得了诺贝尔化学奖。这些实例能够加深学生对于催化技术重要地位的认识，激发学习动力。
二、融汇知识背景，丰富教学内容，培养学生兴趣
在所选教材教学内容的基础上，对催化经典理论进行透彻的讲解。另外，由于本课程与物理化学、无机化学、有机化学等课程内容相互交叉、渗透和融合，在教学过程中，由学生熟悉的内容入手，可以使学生接受本课程的知识更为容易。为了激发学生的学习兴趣，我们联系与化工生产及身边事件密切相联系的催化知识，结合专业特点丰富课程教学内容，使学生主动去学习与催化相关的知识，推动课堂教学的发展和质量的提高。例如，在讲解分子筛催化剂的择形催化性质时，举到以甲苯与甲醇的烷基化反应来制备二甲苯的实例，这一催化反应过程需利用分子筛对产物的择形性，得到高选择性的对二甲苯。对二甲苯（PX）是用于生产塑料、聚酯纤维和薄膜等材料的重要化工原料，市场需求量巨大。由此，教师向学生引出近两年社会关注度很高的PX项目，并结合其物理、化学性质介绍其生产和运输的选址原则和潜在的危险等等。通过这样的介绍，不但加深了对分子筛催化剂择形性质的认识，加强了学生对分子筛催化剂的重视，同时，学生从专业的角度全面客观地了解了时事，使学生印象深刻。随着近年来科学技术的迅猛发展，知识的更新速度愈来愈快。而教科书中的内容，大多为经典理论和一般规律。一成不变地向学生讲述书本中的内容，虽然可以帮助学生掌握催化作用的基础理论及重要应用，但是学生对催化学科的最新发展动态缺乏了解。针对这一现象，教师在教学过程中，不仅向学生介绍书本中的经典案例，还会及时加入一些相关研究进展的内容，或本校教师的相关科研成果。[2]例如，当介绍纳米催化剂制备的模板法时，教师即向学生介绍一种新奇的模板——蛋壳膜，以鸡蛋壳膜为模板，采用溶胶-凝胶模板复制法可以合成具有新颖的多级结构的TiO2大孔光催化材料。[3]类似的催化学科前沿进展介绍必然能够极大地吸引学生的兴趣，开阔视野，使学生思维更加活跃。在授课过程中，教师也选择一些本学院教师的科研课题中与催化有关的内容进行讲解，这使学生对相关教师的研究课题有了一定了解，有些感兴趣的学生则会要求提前进入实验室进行科技创新等活动，为其今后从事与催化相关的科学研究或技术研发打下基础。
三、引入互动教学模式，凸显学生主体性
德国教育家第斯多惠指出：“一个坏的教师奉送真理，一个好的教师则教人发现真理。”在教学方式上，传统教学往往是以讲授式教学与多媒体教学相结合的形式为主。这种教学方法能够使学生系统地把握催化科学所必须掌握的知识体系。但是，在这种教学过程中，学生容易产生依赖心理，会逐渐失去主动发现问题的意识和习惯。现代教学理论认为，只有通过学生主动地、积极地学习，知识才能被学生更好地理解和吸收。因此，教学过程应该紧紧围绕学生学习这一行为展开。激励学生积极参与课堂活动、培养学生的探究能力，对于学习《催化原理》课程的高年级学生更为重要。为了让学生的主体地位在课堂上得到落实和凸显，我们力图推动互动式教学模式。在教学中，强化学生的疑问意识。在每堂课的基本内容讲解完后，鼓励学生针对教师的讲授内容提出问题，即质疑。通过教师的引导、教师和学生间的讨论来解决问题。要使每个学生都参与其中，对于不主动提问的学生，可以引导其思考并回答问题。同时，应尊重学生，鼓励学生积极大胆提问，并从不同角度来解决问题。通过这样的过程，学生的课堂关注度和参与度都得到了提高。另一方面，开展分组式教学。[4]将学生每3～5人分为一组，教师提前布置讨论的问题或话题，指定一组学生在课堂上为大家进行分析和讲解。这就需要学生将书本中的知识原理深入理解，并查阅资料，在脑中融会贯通，最后，以PPT多媒体课件的形式在课堂上演示出来。引入这一教学环节，学生学会了多渠道获取信息，在探究中、协作中、实践中自主地学习，其本身对相关知识的理解更为深刻和清晰，提高了分析问题和解决问题的能力。
综上所述，通过一系列教学实践，笔者发现上述措施的实施，能够使学生在课堂上的注意力更加集中，思维更加活跃，课堂气氛更加热烈，收到了更好的教学效果。
参考文献：
[1]黄仲涛，狄建名.工业催化（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2007：5.
[2]舒庆，许宝泉，余长林，蔡定建，谭育慧.工业催化课程教学内容和课程结构体系改革探索实践[J].广东化工，2013，40（6）：171.
[3]D Yang，L Qi，J Ma，Eggshell Membrane Templating of Hierarchically Ordered Macroporous Networks Composed of TiO2 Tubes[J].Advanced Materials，2002，14（21）：1543-1546.
[4]王培远，孙淑敏.工业催化教学探索[J].河南化工，2012，9（5）：61-62.