《催化作用基础》教学改革研究与探索

文/夏 薇 李 鹏 陈 坤 吴萍萍

【摘 要】《催化作用基础》 作为一门重要的专业基础课程,具有独特的知识体系和特点。为了帮助学生提高学习质量,掌握理论和应用的方法,结合《催化作用基础》课程教学实践,对教学内容、教学方法和考核方式进行了探讨,对《催化作用基础》的教学改革提出了一些建议。

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关键词 催化作用基础；教学内容；教学方法；考核方式；改革

催化科学是催化化学、材料物理及化学工程之间的边缘学科,具有理工结合的特点,其在国民经济中具有十分重要的意义。目前，90%以上的化工产品是通过催化的方法生产出来的，可以说“没有催化剂，就不可能建立现代的化学工业”。《催化作用基础》是应用化学专业学生的重要的专业课程，该课程的基础知识在化工、石油、冶金、制药及环保等诸多行业中都有着极为重要的应用。

一、教学内容改革

努力激发培养学生教学兴趣,让学生能够享受学习的乐趣,是《催化作用基础》教学的任务之一,也是提高课堂教学质量的有效途径。对此我们基于以下两点原则对教学内容进行改革：一是实用性原则。选择概括性程度较高的知识,突出重点,准确、简明的阐述最基本、最通用的高教层次的化学基本原理和规律,使学生能够有效地掌握教学内容。立足工程背景，突出工科特色，注重理工结合。以工程技术的观点来组织教材， 力求在各个教学环节中做到既向学生传授科学知识，又给学生展现工程技术的背景，体现科学研究的方法和科学探索的过程，从而激发学生学习化学的积极性，使他们初步具备利用一定的化学知识去分析、解决工程实际问题的能力。二是时代性原则，各种新型催化剂和催化理论的不断出现使得催化技术近几十年得到了飞速的发展，催化技术的教材也不断更新。目前，此课程使用的教材涉及的内容多，专业性和综合性也较强，受课时所限，需要加大对课程内容资源的整合。按照必需、够用的原则，对理论性较强，和其他学科交叉的内容可以放置其他课程讲授，省略讲授，重点围绕催化技术原理，催化剂的组成、种类，催化剂的制备和使用、催化剂的活性评价、催化剂的表征等内容进行重点讲述。

二、教学方法改革

《催化作用基础》 是一门实践性和理论性紧密联系的课程，按照常规的教学方法结合教材知识点进行讲解，学生难以把握相关知识和理论，这主要是因为大多数学生没有从事催化生产的实践经历，只能枯燥的记忆和理解。如果按照传统的灌输式教学方法照本宣科， 必然会造成学生的畏难情绪。因此，《催化作用基础》课程的教学方法迫切需要改革和创新。教学方法是使教学思想得以贯彻执行、知识体系和课程内容得以完整实施和传授的关键所在。在教学中强调学生的主体性,充分考虑学生的因素,放手让他们在探究中、实践中、协作中自主地学习。 一、在导入新课的时候,可以运用实验、故事、音像多媒体等手段和富有挑战性、激励性的问题设置情境,提出疑问,学生通过观察感知产生疑问、发现问题, 引起认知冲突,以激发学生的兴趣和求知欲望,从而换起学生的创新意识。二、讲解看不见摸不到、微观抽象的知识时,可以运用实物模型、图表、多媒体等直观手段和生动的语言描绘进行形象化教学,想方设法搭建宏观与微观的桥梁,以增加学生的感性认识,激发学生积极讨论探究,培养学生的创新思维能力。例如,在学习沸石分子筛的结构时,学生不明白,教师利用多媒体手段制作了动画,增强了学生的感性认识,激发学生学习兴趣。同时教师提出了沸石分子筛的结构有几种的问题。学生通过查阅资料,不仅知道了沸石分子筛结构单元,同时列举了许多类型的分子筛,知道了不同结构的分子式,会起到不同的催化作用,加强了学生对沸石分子筛的重视。学习知识的目的是要应用于实践,只有使其转化成生产力才能体现知识的价值,因此引导学生将理论与实践相结合,培养学生对知识的运用能力是培养创造型人才的关键。三、通过双语教学提高学生的英语水平，尤其是科技文献的阅读水平和科技论文的写作水平。国外催化技术期刊报道了现代工业催化技术的发展的最新研究成果，在课堂教学中，采用一定形式的双语教学不仅可以让学生提高知识的视野，也使学生在掌握催化知识的同时，提高用英语表达和用英语思考催化知识的能力。在教学中鼓励学生多说相关专业英语，如课堂提问时让学生用英语回答。四、《催化作用基础》是一门理论和实践联系非常紧密的专业课程,通过这门课程的学习可以使得学生了解工业上使用的一些重要催化剂,以及使用这些催化剂的注意事项和要求。但这些实际催化的学习内容多,学生缺乏工厂实践经验,理论和实际脱节的结果。因此,为了解决这一难题，充分利用实验室资料,组织学生亲自制备几种催化剂。在制备的过程中,对理论知识进行消化和吸收。

三、考核方式改革

《催化作用基础》这门课程的知识点很分散,并且以叙述为主,因此传统的闭卷考核方式不能全面地反映出学生对知识点的掌握水平,同时让学生在学习过程中产生投机取巧的心理。认为只有考试前背背笔记就可以通过考试了。因此,为了全面考核学生的掌握情况,使学生充分重视对这门课程的学习,可以采取多层次的考核方式。将传统单一笔试方式改为由笔试、课堂PPT报告、课堂回答问题效果和课后习题解答效果相结合的考核方法来评定学生的学习成绩。具体实施如下：(1)笔试(开卷)，占60%。 考核必须掌握和熟记的基本概念、基础知识和基本原理的掌握情况。（2）在保留传统的闭卷考试形式的基础上,组织学生进行课堂教学，占20%。即将学过的知识点相关题目作为题目,让学生根据已经掌握的专业知识去查阅资料,做成PPT在课堂上讲解演示。教师根据PPT的内容的真实性、逻辑性、趣味性和表述的条理性等多个方面给学生打分。采用这种方式进行考核,不仅能充分调动学生学习的积极性,活跃课堂气氛,而且可以有效查找学生学习的薄弱环节,及时加以引导。（3）课堂回答问题过程中的表现，占10%。一般为比较宽泛的题目，比如简述分子筛的催化原理及应用，对回答到位的同学予以加分；另外，每次习题课时，授课教师都要接受同学的提问，并对提出有深度问题的同学予以加分。（4）课后习题解答效果，占10%。由于平时作业计入课程总分，因此同学们对每次作业都高度重视，提高了学习效果。

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参考文献

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【作者简介】

夏薇（1980-）女，汉，中国石油大学（华东）化学工程学院应用化学系，副教授，博士。

（本研究得到中国石油大学（华东）研究生全英文课程建设《催化原理II》(QYY1403)经费资助。）

（作者单位：中国石油大学（华东） 化学工程学院 应用化学系）