材料腐蝕與防護實驗教學方法探索*

楊敏

德州學院化學系 山東 德州 253023

腐蝕與防護是一門源于以及服務于生產實踐的課程。實驗教學不僅可以提高學生分析問題和解決問題的能力，而且是培養學生創新和實踐能力的途徑之一[1]。因此，結合培養創新性應用型人才的教學目標，為了提高學生的綜合素質和能力，應該應用以下教學方法進行實驗教學。

1 研討式教學模式

在腐蝕與防護實驗教學中，采用研討式教學方法，教師以導為主，創設問題情境，調動學生思考問題的主動性，然后師生在查找文獻資料的基礎上研究、討論問題，再進行實驗、探索，使學生掌握知識和技能。

研討式教學可以分為四大模塊[2]。

1.1 課前選題

在學生進行基礎理論、原理、實驗方法以及文獻檢索方法的學習后，教師根據教學目標，結合研究的熱點問題，確定學生感興趣的課題。

1.2 討論交流

學生進行討論后，指導學生選擇合適的題目。學生根據選題，進一步查閱相關資料，進行小組內討論，并寫出實驗方案。教師組織全班學生討論各組制定的實驗方案，從選題、實驗方法的選擇等各個方面，進行提問、討論。在此過程中，教師是學習的指導者，突出學生的主體地位，從而激發學生的學習興趣，提高學習效率。

1.3 實驗實施

教師根據確定的實驗方案，指導學生做好實驗的準備工作。在實驗過程中，教師應指導學生進行實驗，并要求學生在規定的時間內完成實驗。在實驗過程中，要求學生認真做好實驗參數、實驗現象以及實驗數據等內容的記錄。

1.4 結果評定

實驗完成后，各組學生應及時撰寫實驗報告，并制作PPT，在課堂向全體同學匯報。根據實驗方法、實驗方案、實驗結果以及課堂討論的表現評出優秀小組和優秀個人，在期末實驗綜合測評中相應加分。

1.5 成績考核

在實驗教學過程中，對不同的教學模式制定相應評分標準。研討式實驗教學的各環節所占實驗總成績的比例為：選題占10%，討論交流占20%，實驗過程占30%，實驗報告占30%，匯報占10%。

1）選題（10分）。①學生認真學習相關知識，查閱文獻資料能力強，能全面查閱相關的資料，選題符合課程目標，題目有較高難度，8～10分；②學生較認真學習相關知識，查閱文獻資料能力較強，查閱的相關資料較全，選題符合課程目標，題目有一定難度，6～7分；③學生能夠學習相關知識，查閱文獻資料能力一般，查閱相關的資料不夠全面，選題符合課程目標，題目難度小，0～5分。

2）討論交流（20分）。①討論前期準備充分，制定的實驗方案合理，實驗方法可行；在討論過程中，清晰地闡述實驗原理、方法和實驗方案，能準確回答有關的問題，16～20分。②討論前期準備較充分，制定的實驗方案較合理，實驗方法基本可行；在討論過程中，能闡述實驗原理、方法和實驗方案，能回答有關的問題，12～15分。③討論前期準備不夠充分，制定的實驗方案需要改進；在討論過程中，不能清晰地闡述實驗原理、方法和實驗方案，對提出的問題一般能回答，0～11分。

3）實驗過程（30分）。①實驗態度端正，嚴格實驗操作規程，動手能力強，實驗數據記錄完整，認真觀察實驗現象并記錄詳細，24～30分；②實驗態度基本端正，實驗中出現錯誤能及時糾正，動手能力較強，實驗數據記錄基本完整，能觀察實驗現象但記錄不詳細，18～23分；③實驗態度不夠端正，實驗操作不規范，動手能力較差，實驗數據記錄不完整，不能及時觀察實驗現象，記錄不完全，0～17分。

4）實驗報告（30分）。①實驗報告內容完整，實驗數據真實可靠，格式規范，文字簡練、通順，圖表整潔、布局合理，字跡工整，24～30分；②實驗報告內容基本完整，實驗數據較可靠，格式較規范，文字較通順，圖表布局基本合理，字跡較工整，18～23分；③實驗報告內容不夠完整，實驗數據有問題，格式不夠規范，文字不夠通順，圖表不夠整潔，字跡不夠工整，0～17分。

5）匯報（10分）。①PPT內容正確，無科學性和知識性的錯誤，結構合理；能流利地陳述實驗的主要內容，回答問題思路清晰，表達準確，8～10分。②PPT內容基本正確，有少量錯誤，結構基本合理；能陳述實驗的主要內容，回答問題思路較清晰，表達基本準確，6～7分。③PPT內容不夠正確，有一些錯誤，結構不夠合理；能陳述實驗的主要內容，回答問題不夠準確，0～5分。

研討式教學模式為學生提供了思考和討論問題的機會，使學生能系統地掌握腐蝕的基本知識、基本原理以及常用的防腐方法，加深對前期相關課程所學知識的理解和應用。在實驗教學過程中，采用這種教學模式調動了學生學習的積極性，培養了學生發現問題并進行科技研究的能力及綜合運用知識解決問題的能力，同時培養了文獻檢索與閱讀的能力、表達能力、計算機及信息技術應用能力。

2 層次化教學模式

在開設材料腐蝕與防護實驗課程之前，對材料化學本科班的學生的知識水平和實驗能力進行調查，了解全班學生的實際情況。通過對學生知識掌握情況的了解，對學生進行分組，每組3～4人。根據教學目標、教學內容以及學生的知識與能力水平，將實驗分為驗證型實驗、綜合型實驗與設計型實驗[3]，實驗項目如表1所示。

表1 材料腐蝕與防護綜合與設計型實驗項目表

驗證型實驗以驗證腐蝕原理與方法為主，以鞏固理論知識與強化基本實驗能力為目的，在一定的實驗條件下，學生按照實驗步驟，對已知結果進行驗證。通過這類實驗，學生可以加深基本原理和方法的理解以及加強基本實驗技能的訓練。因為驗證型實驗形式單一，不能很好地提高學生的學習興趣，正逐步減少驗證型實驗的比例。

為了提高學生的綜合素質，進一步調整實驗教學內容，增加綜合實驗教學環節。綜合設計實驗以學生掌握和運用多種實驗原理和方法為主，在實驗過程中要求學生能夠綜合運用多個知識點分析問題和解決問題。在實驗教學過程中，開設“金屬腐蝕速度的測定”“閉塞電池腐蝕實驗”“極化曲線的繪制”和“碳鋼在水體系中的腐蝕實驗”等實驗項目[4]。例如：在“金屬腐蝕速度的測定”實驗過程中，學生可以選擇重量法、容量法、電化學方法測定金屬腐蝕的速度；在“碳鋼在水體系中的腐蝕實驗”中，學生可以選擇自來水、鹽水以及加入緩蝕劑水體系進行研究[5]。通過綜合實驗，學生可以掌握多個知識點，為后續的創新實驗打下基礎。

為了培養學生的創新意識和提高學生的創新能力，在實驗教學過程中增加設計型實驗項目，如“電鍍與化學鍍”“不同緩蝕劑的緩釋效率評定”等。學生在學習相關的理論知識后，在現有的實驗條件基礎上，通過查閱各種文獻資料→設計實驗方案→經過教師的指導后修改并制定可行的實驗方案→再獨立進行實驗的過程中，可以獨立地思考問題和解決問題，從而培養創新思維。

3 結束語

實驗是腐蝕與防護課程的重要實踐環節。在實驗教學中開展研討式、層次化教學模式，學生不僅加深了對理論的理解，調動了學習的興趣，提高了學習質量，更重要的是培養了創新意識，提高了綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。

[1]劉繼華.材料腐蝕與保護實驗的教學改革與實踐[J].上海工程技術大學教育研究,2008(4):40-43.

[2]李渝萍.通過“研討式”分子生物學實驗課培養八年制醫學生科研素質[J].中國高等醫學教育,2011(5):106-107.

[3]王孝威,曹慧.“四層次漸進式”實驗教學模式的探索與實踐[J].安徽農業科學,2009(34):17218-17219.

[4]孫霜青.材料腐蝕與防護實驗教學改革[J].科技信息,2012(12):125-126.

[5]張捍東.碳鋼在鹽水體系中的腐蝕研究[J].當代化工,2005(4):243-245.