電化學原理與測試技術課程教學改革探討

邵艷群，李湘祁

(福州大學 材料科學與工程學院，福州 福建 350108)

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電化學原理與測試技術課程教學改革探討

邵艷群，李湘祁

(福州大學 材料科學與工程學院，福州 福建 350108)

摘要：研究生擴招后電化學原理與測試技術課程教學存在諸多問題，必須從教學內容、實踐教學方式、教師隊伍建設及考核方式等方面進行課程改革。應根據研究生和課程的特點大力開展課外實踐教學活動，改革考核內容，使其既包括知識、技能的掌握程度，也包括學生和教師的發展價值，唯此才能在研究生教學中取得良好的效果。

關鍵詞：電化學原理與測試技術；研究生課程；教學改革

電化學是研究兩類電子導體(金屬或半導體)以及離子導體(電解質溶液)形成的接界面上所發生的帶電及電子轉移變化的科學，是物理化學的眾多分支中唯一以大工業為基礎的學科[1]。應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控不可缺少的手段[2]。隨著科學技術的發展，電化學應用領域迅速擴展，新的科研成果不斷出現，電化學領域涉及的原理與應用、測試方法與分析技術的內容越來越多，理論加深，難度更大[3-4]。根據我院的科研方向，在研究生中開設電化學原理與測試技術選修課，計劃36學時。結合本院特色，在學校“《電化學原理與測試技術》重點課程建設與教學研究(Y2013KC07)”和“2015年福州大學第九批高等教育教學改革工程項目”等教改項目的支持下，以《教育部、國家發展改革委、財政部關于深化研究生教育改革的意見》為指導[5]，本著理論與應用并重的原則，對該課程進行相應的建設和改革。

1課程發展及存在問題

本課程的建設和發展起因于科研需要。十幾年前，研究生人數僅有1～2人，但本課題組卻承擔著多項與電化學理論與應用相關的課題。開設課程的目的是本著夠用的原則讓研究生盡快掌握電化學原理與測試相關知識，上課方式以實驗為主。近十多年來，福州大學通過學科建設確立了納米電極材料新技術與新產品開發的主攻方向，主持了1項“863”項目、5項國家自然科學基金項目、14項省級重大和重點項目，并在國內外30多家企業獲得應用。研究內容從氯堿工業的電極材料延伸到了化學電源、腐蝕與防護、電鍍、電冶金等，授課方式轉變為實驗室一對多(7人以下)，邊做實驗邊討論。

近年來，我院從事與電化學相關工作的老師和研究生人數上升很快，新的研究項目也處于上升期，每年選修人數超過30人。因此，無論是教學內容還是教學方法均已不能適應當下的研究生教育，主要存在如下問題：1)閉門造車，合作交流少。多年來在課程建設方面做出了不懈的努力，在教改、教研上也做了大量的工作，課程建設取得了顯著成績，但缺少與本校乃至其他院校相關專業教師之間的交流合作。2)實踐教學嚴重不足。既沒有完整的實驗指導書，也沒有對電化學儀器掌握很好的師資隊伍，開展實踐教學缺乏人力、物力。面對新的電化學方面的課題，無論是測試技術還是結果分析均難以獲得較大突破。3)沒有教師隊伍，這也是我國高校所面臨的重大改革方向。一般一門專業課只有一位授課教師，更沒有掌握工程實踐應用的企業導師。授課教師如何與研究生及其專業導師進行互動需要進一步探討。4)考試評價制度和形式需要進一步完善。目前研究生對選修課的學習多處于應付狀態，對所學內容根本不關心，對該課程的新進展、新知識和新方法更無從談起。如果止于開卷考試、寫一篇總結，基本上是流于形式，構建知識體系簡直是天方夜譚。

2具體建設內容及實施方案

2.1完善教學內容，實時調整精講內容

收集相關教師對本課程的建議。開課前，筆者將教學大綱和授課計劃通過郵件發給從事電化學研究工作的教師，收集他們的反饋意見，然后確定新學年哪些內容應該強化、哪些內容可以弱化，讓學生自學。開課中，主要是向研究生了解教學動態，希望哪些內容可以更深入、哪些內容自學后有難度要集體討論。開課后，繼續向老師和研究生了解本學期關于教學內容和教學效果的意見和建議。結合往屆的教學過程和老師的新想法，最終確定與我院辦學特色和學生成長需求相適應的教學大綱、授課計劃及教學內容。在教學過程中，及時調整教學精講內容，保持動態性和實效性。

2.2制定課外教學計劃，加強課外實踐教學

2.2.1加強課外教學實踐的必要性

課外教學活動在基礎課程的學習中都會受到重視，但到了研究生階段，課外教學活動已經邊緣化，課外教學簡單地理解為學生自學或者參與教師的研究項目。隨著近幾年教學體制的不斷改革，處于教學一線的教師們都明顯感受到延伸課外教學的必要性。研究生教育改革的指導思想是更加突出服務經濟社會發展，更加突出創新精神和實踐能力培養，更加突出科教結合和產學結合，更加突出對外開放[5]。理論與實踐并重的課程特點，擴招后無論是學碩和專碩都缺乏與工礦企事業單位的密切接觸，加強課外實踐教學活動尤為必要。

2.2.2課外教學實踐的組織實施

其一，校內增強課外實驗/實踐的氛圍。學完電極的幾個基本過程后[4]，制定了課外實踐教學內容：制備與所從事課題相關的電極試樣、測試制備電極的極化曲線、對測試結果進行分析、討論每組所測極化曲線的異同。這些內容如果放在課堂上將占用很多時間，但把它當做課外教學內容，一方面學生可以在相對自由的時間內做較充分的實驗和分析工作，以便于討論課的進行，提高知識的運用能力；另一方面，通過課外教學活動，也增加了同學之間、課題組之間的相互交流與合作。因為與成績有關，每個學生的課題不一樣，推著學生利用課外時間，完成課外實踐內容。將課堂的理論與課外的實踐有機結合，有效地提高了學習主動性，從而提高教學效果。

其二，校外開展生產實踐/實習，調研活動。組織學生走向工礦企業，了解材料行業電化學的應用領域，了解現場電化學測試方法。例如，帶學生參觀電鍍廠。參觀前要求學生了解基本的電鍍原理、電鍍過程中可能出現的問題、電鍍產品的檢測等；參觀過程中認真觀察電鍍液成分測定、電鍍液配置、電鍍工藝涉及的參數，了解產品的檢測項目，搞清楚每個檢測項目的目的和方法；參觀后分析電鍍廠有哪些過程與電化學課程有關。學生去了企業才知道專業知識和技能的重要性，老師去了企業才知道材料的制備、加工應用與理論之間的差異，大家去了企業也才知道材料的多樣性和復雜性。通過親身實踐，熟悉社會，才有進一步了解社會、適應社會的想法，這是研究生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀的重要途徑。

其三，鼓勵學生參與企業的項目合作開發。我院近幾年通過“走出去、請進來”等加強了與企業的合作，橫向課題年年增多。鄭玉嬰教授帶領的團隊每年申請企業科研經費超過百萬元。筆者也通過與國家電網合作，加強了沿海區域國網上使用的金屬材料的失效分析。帶學生深入合作開發的企業，進行相應的生產實踐，以最快的方式構建理論與實踐相結合的知識體系。通過校企合作，使創新成果以最有利于企業應用的方式轉移和共享。同時幫助企業培養輸送優秀人才，達到學校、企業、研究生多方共贏。

其四，利用新媒介開展自學和討論。課堂上學生和教師能夠交流的時間是有限的，更多的交流留待課外進行。讓學生參與電化學原理與測試技術網站建設，在 BBS、QQ群和微信群上交流學習心得，真正做到自主學習、創造學習和快樂學習。通過討論使學生透徹地理解各種測試對象的特點，學會數據的收集、分析和整理，并進一步培養基本的良好的規范的測試程序，提出富有創新性的測試方法。

2.3加強雙師型教師隊伍建設，突出師資隊伍發展的專業化、專家化

以前課程全部由筆者一人承擔，教學壓力很重，根本無暇顧及課程的發展，特別是實踐教學的改革。這幾年，根據教師專業背景、業務特長和教學內容對教師隊伍進行專業化的整合構建，老中青教師傳幫帶，每一個專題都至少配備2名以上的教師，每名教師承擔一個或兩個專題。課群組教師在一個相當穩定的時期將負責的專題研究得精、深、透，成為某個專題的專家，同時擔負起對其他專題領域教師的針對性培訓。這樣每個教學內容領域擁有相對固定的師資配備。

加強雙師型教師隊伍的建設既是本科生教學的需要也是專碩生培養的需要。1)鼓勵教師充分利用寒暑假時間到企業進行專業實踐鍛煉，頂崗實習，提高專業技術素質，了解企業現代生產、管理過程，體驗企業生產氛圍，探討解決教學中遇到的疑難問題。2)從合作企業一線職工中選拔聘請能工巧匠、技術骨干為兼職教師，并加以培養，幫助其提高教育教學理論水平和實踐能力，使其成為穩定的校外兼職教師。3)拓寬師資引進渠道，擴大兼職教師比例。比如從電化學工作站售后工程師中引進高學歷、高職稱、高技能的人才，定期組織教師參觀學習新一代電化學工作站的使用技巧和測試原理，切實把有知識、有技能的專業技術人才引進到課程組團隊。

2.4改革課程考核，突出學生學習的主體性和積極性

課程作為教育的核心成分并不是純粹的教育問題，而是一種多元的社會文化現象，其考核指標必須深深地鑄刻在課程的目標、過程和結果之中，而不是期末考試(考查)這么簡單的斷定。考核內容也不能局限于知識、技能的掌握程度，而必須凸顯人的發展的價值，包括學生和教師雙方的發展。這也體現了當前我國課程改革內在的價值追求。1)建設一套完整的習題庫和試題庫(含答案)。學生通過網上瀏覽和答題，自己檢驗學習效果，促使學生從“被迫”學習轉變成“主動”學習，而教師亦可及時了解教學效果。2)創新考試內容。結合課外教學計劃，逐步提高課外教學計劃內容的考試比重，取代單一的以上課內容為考題唯一來源的方法；鼓勵學生提出富有創新意識的內容、建議和意見。3)創新考試形式。引入網上考試，嘗試給予學生多次答題機會，成績最好的分數作為最終成績，調動學生主動參與、主動學習的積極性。4)考核結果評價。知識、技能和創新意識相結合，確定考核結果。

3結語

經過幾年的準備工作和建設，筆者分別在2012、2013和2014級研究生中應用上述教學內容和教學手段進行了實踐，結果表明修讀本課程的學生掌握了較扎實較全面的電化學理論基礎，同時實驗技巧也得到較大提高，更重要的是通過參與企業的生產實踐，提高了學生和教師的“情感、意志、個性和價值觀”的發展。部分學生還改進了實驗內容和方法，為創新科研項目提供了有力幫助。

參考文獻：

[1] 張祖訓,汪爾康.電化學原理和方法[M].北京:科學出版社,2000.

[2] 陳國華,王光信.電化學方法應用[M].北京:化學工業出版社,2003.

[3] 王春明.《電化學原理和方法》用于研究生教學的體會[J].高等理科教育，2002(2)：113-114.

[4] 賈錚，戴民松，陳玲.電化學測量方法[M].北京:化學工業出版社，2006.

[5] 教育部、國家發展改革委、財政部關于深化研究生教育改革的意見[EB/OL].(2013-03-29)[2015-10-27].教研[2013]1號, http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A22_zcwj/201307/154118.html.

(責任校對朱正余)

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.04.017

收稿日期：20150827

基金項目：福州大學研究生院重點課程建設與教學研究項目(Y2013KC07)；2015年福州大學第九批高等教育教學改革工程項目

作者簡介：邵艷群(1972-)，女，浙江金華人，副教授，博士，主要從事功能材料、電化學理論、腐蝕與防護研究。

中圖分類號：G643.2

文獻標志碼：A

文章編號：1674-5884(2016)04-0053-03