《電化學測量技術》課程教學改革的探索

溫玉清　尚偉*　彭寧　姜吉瓊

摘 要 《電化學測量技術》是針對能源化學工程專業學生開設的一門理論性和實踐性并重的課程，有很強的專業性和應用性。本文根據《電化學測量技術》課程的性質、特點、教學目標，并結合作者《電化學測量技術》課程教學的實踐，討論了該課程的教學內容、教學方法、雨課堂輔助教學工具的應用、課程考核、調動大學生專業課程學習積極性，培養大學生自學能力、實踐動手能力等方面的一些改革與探索，以及實施效果。這為能源化學工程專業課程的教學改革提供了一定的參考。

關鍵詞 電化學測量技術課程 改革與探索 教學效果

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

1課程的性質

《電化學測量技術》是能源化學工程專業的限選課程。它是一門理論性和實踐性并重的課程。本課程包括常用電化學測量技術的基本知識、工作原理、實驗方法及其應用。通過對電極過程動力學的介紹，幫助學生理解常用電化學研究方法的原理，以及實驗結果的解析，并通過對一些研究實例的介紹，使學生了解電極過程原理在研究過程中的應用。本課程所講述的具體電化學測量方法包括穩態測量方法、控制電流階躍暫態測量方法、控制電位階躍暫態測量方法、線性電勢掃描伏安法、交流阻抗法等。

通過本課程的教學，應使學生了解電極過程熱力學和動力學原理在測量過程中的應用，明確電化學測量技術作為一門應用科學在能源、材料、環境、表面防護等科學中的重要地位。掌握常用電化學研究方法的原理和測試方法，以及常用電化學測量方法的實驗結果解析。通過理論學習，初步具備進行電化學測量分析，并能解決電化學測量過程中出現的常見問題的能力，在測量的實踐應用中能夠努力踐行社會主義核心價值觀。

2課程教學改革探索

與其它能源化學工程專業的專業課程相比，本課程理論性較強，概念比較抽象，還涉及到電工電子學的相關知識，學生較難理解和掌握。理論應和實踐相結合，作為一名大學生不能只是被動記憶，而應具有系統分析和獨立思考的能力，因此，較好的系統的掌握本專業的專業理論知識，并將其應用于實踐是很重要的。為了本專業學生能夠在將來的實踐中更好的指導實際生產工藝和過程，針對本課程開展了課程教學、考核、學生培養方面的教學改革探索。

2.1激發學生學習的興趣

興趣是人類積極探索某種事物的認識傾向，促使人們對某種事物總是給予優先的注意，表現出積極的態度。專業課教學能否取得顯著效果，很大程度上取決于學生的心理狀態。《電化學測量技術》這門課程的內容除了包含電化學專業基本理論知識，也包含相關的電工電子學知識及其他化學知識，是電化學專業學生普遍感到難學的課程之一。所以，在教學中注意培養學生的學習興趣，激發他們的求知欲望就顯得十分重要。首先，在課堂上需要不斷設置問題，提高學生注意力，引發學生興趣。例如，在剛開始講解電化學測量的實驗基礎時，可以把電解池以及常用的電極帶去教室給同學們實物講解，并先介紹一些電化學測試設備的發展，再引入現在電化學測試常用的電化學工作站，介紹下電化學工作站的配套軟件使用，都有哪些測試方法，以及他們的應用領域。甚至可以把一些已發表在新能源材料、腐蝕與防護和環境等領域的論文中有關電化學測試的內容截圖給大家看，讓大家了解到電化學測試方法的應用之廣，從而引發學生的學習興趣和好奇心。其次，注重培養學生的自主學習能力。《電化學測量技術》這門課抽象難懂，因此培養學生自學能力對這門課程就顯得更為重要。在課堂教學中，本人摒棄抽象的數學推理，著重教會他們思路和方法，在課堂上引入實際實驗中的一些測試圖。對于這門課中涉及的電化學測試方法，讓學生側重于掌握每種測試方法的實際應用。把一些抽象的原理盡可能變得容易理解，從而使學生不會“望課生畏”，提高自主學習的興趣。

2.2結合雨課堂制作多媒體課件并應用于教學

制作和運用PPT課件并不難，但要把課件做好、做得有新意、利于學生理解就不那么容易。由于本課程的內容較多地涉及到了電化學的基礎理論，公式較多，電路圖較多，在教學中不易形象地進行表達，使學生在學習中理解有一定的難度。比如，在講授參比電極得使用和選擇時，我們會把實驗室常用的成品參比電極拍成照片，放進多媒體課件里，有利于學生理解和加深印象。利用多媒體教學，不僅大大減少教師在課堂書寫板書的時間，加大了課程內容，給學生提供更多的信息量，有效提高教學效率。而且多媒體課件形象直觀，便于學生理解，加深印象，能幫助學生對知識難點和重點的學習。

同時，充分利用雨課堂教學輔助工具應用于《電化學測量技術》課程得教學實踐，開課前教務處已將授課班級的學生都導入了雨課堂，教師可提前發布電子教材、教學大綱、學習和考核要求等公告，有利于學生提前對課程進行了解。在授課過程中，可按知識點插入雨課堂題目，當一個知識點講完后，教師可發布題目，學生在課堂上進行在線答題，答題結束，教師可及時看到學生的答題情況，了解學生是否掌握了該知識點，并及時進行針對性的講解。課后也可以通過雨課堂進行作業發布、單元測驗，節省大量的人力和物力。學生課下可隨時回看已上課的課件，有不明白的內容，也可以通過彈幕和討論區與老師進行交流，這樣可避免一些內向的學生因害怕當面問老師問題而放棄答疑，非常方便學生課后的學習。教師也可以通過課后生成的課程報告，了解學生的出勤率、在線測試的正確率以及還存在不懂得知識點，有利于教師有效掌握學生對所學知識的掌握情況，并及時的解決學生在學習中的疑問。

2.3營造和諧互動的課堂氣氛

2.3.1有效提問，引導學生思考

教師通過設置有效問題，循序漸進，讓學生在學習中感悟知識的產生與形成過程，實現知識的構建。教師應該圍繞知識點得重點和難點的需要設置問題，學生容易理解的問題少講。所以，如何科學有效地設計提問，就成了保證學生學習效果的重要工作之一。傳統的教學法往往直接將總結出的知識結論講給學生，而很少揭示知識的形成過程。這種沒有經過自己的創造性實踐獲得的知識往往印象不深，如果教師在教授某一知識的時候，能引導學生對這一知識的形成過程進行探究，努力發掘其所蘊含的智力因素，充分調動學生的創造性思維，這樣不僅能使學生對所學的知識記憶深刻，而且對提高學生學習的主動性和創造性大有裨益。例如，在講“H型電解池”時，可設置問題“什么情況下會用到H型電解池？為什么要采用H型電解池？在普通得測試情況下，是否可以采用H型電解池？”。通過逐級提問，這樣就把學生帶入到所要探求的知識活動情境中，從而在輕松愉快的氣氛中完成了教學任務。

課堂仍是學生學習得首要場所，因此，教師能否有效得調控課堂，也是保證學生學習效果得關鍵，它對教師的課堂調控能力提出更高的要求。教師是“向導”而不是“警察”，在課堂教學過程中，要做好引領工作。注意知識的整合，做好階段小結與課堂小結。運用教學智慧，尊重教學生成。例如，在穩態測量方法講解完后，要對穩態測量方法進行小結，小結時可結合提問得形式，觀察學生對這部分知識點得掌握程度，如果學生反映良好，可提供思考題進行進一步得考察，通過課堂思考題得提問和講解讓學生加強對課堂知識的進一步理解，也適當的加強對前面課程的復習與總結，使學生更好的建立起課程的前后聯系。最后，可引導學生對穩態測量方法進行自己得歸納和整合。通過這樣的回顧與反思，把零散的知識點納入相應的知識結構體系，從而既培養學生的科學探究素養，又獲取學科知識，從而提高課堂教學質量。

2.3.2教會學生學習方法

人們常說：“教學有法，但無定法，貴在得法。”不管哪種教學方法，只要是適合自己，適合學生就好。陶行知先生指出：“所謂教學，不是教書，不是教學生，而是教學生學”。因而就教學原則來講，教學不僅要著眼于教，更要著眼于教學生學。因此，在實際教學中，我們要努力把握教育規律，采用多種教學方法相結合，因材施教，有效激發和培養學生對電化學測量的興趣及主動參與的熱情，關注學生個體差異，進行分層教學、分類指導，培養學生理論聯系實際的能力。《電化學測量技術》課程中得測試方法多種多樣，每一種方法又有自己的實驗條件控制、實驗理論依據、測量信號控制、響應信號記錄和實驗結果的解析。當單獨介紹每一種實驗方法時，學生還容易聽的明白，但把多種實驗方法放在一起，學生就分不清了。因此，在教學過程中，我們把每種測量方法與在電化學工作站中得測試方法對應起來，將測量方法得參數設置、實驗測試圖以及實驗結果解析都放進多媒體課件中，給學生進行對應講解，便于學生理論聯系實際，也有利于他們以后利用電化學工作站進行相關得電化學測試。

在教學過程中，學生永遠是教學的主體。課堂教學的過程本身就是教師與學生間的相互交流、相互影響，從而形成一種有助于認知活動開展的教學環境。由于大學階段專業課教學每節課的信息量較大，因此，課前預習和課后復習就顯得尤為重要。讓學生由被動變主動地學習課程內容，調動學生學習的主觀能動性很關鍵。一方面，可以通過讓學生主動參與的互動形式，充分調動學生的積極性。比如，在講解交流阻抗技術得電路描述碼時，老師先給學生講授電路描述碼得書寫原則，并舉例說明。然后，列出幾組電路描述碼，讓學生到黑板上畫出相應得等效電路圖，或者列出幾幅等效電路圖，讓學生寫出電路描述碼。根據學生完成情況進行打分，將分值計入平時成績，與期末考試成績掛鉤。另一方面，課程留有足夠的學習時間和思維空間給學生自學研究，注意訓練學生思維能力和提取、加工、總結、歸納信息的能力，從而達到更好的教學效果。

2.4加強課后練習，鼓勵學生參與科研活動

課后練習是將當堂課程所學的知識鞏固復習的機會，加深理解，使更好更熟練的運用知識，在本環節中，老師要對所學內容布置夯實基礎題、拓展延伸題、探究思考題。由于電化學測量技術課程得內容最終要應用于電化學測量實驗，因此，在教學的同時，我們鼓勵同學們廣泛參與大學生課外科技活動，參與老師課題組的科研活動，課題組的項目向本科生開放，開放實驗室向本科生開放。課外科技活動的作用，除了鞏固、提高和融合所學的專業課程知識外，更重要的是能培養學生多方面的能力，如動手能力、開拓創新能力、文獻檢索能力等。同學們在實踐中遇到問題，就會想到去書本上、課堂上尋找解決問題的知識方法，從而調動了學生主動學習的積極性。激發了學生學習興趣，提高了學生的動手能力，增強了學生分析問題、解決問題的能力，也體會到電化學測量原理和方法在解決實際問題上的實實在在的應用，達到了理論課教學的預期目的。

2.5改革考試制度，建立考核新模式

考核既是為了檢驗學生對課程的學習掌握情況，幫助教師不斷總結教學經驗，改進教學方法與技巧;同時也是為了對學生的學習做出客觀、公正、科學的評價，并引導學生明確學習方向，逐步適應學科課程的特點，最終起到夯實基礎、強化能力的作用。考核內容應做到知識與能力并重，微觀與宏觀結合。《電化學測量技術》是一門以實驗技術為基礎得理論課，目的是使學生理解電化學測量技術中的條件控制，結果分析及二者的關系。但由于我校電化學測量技術得相關實驗另外開有專門得實驗課程，因此，《電化學測量技術》課程的考核辦法根據課程內容和特點，采取閉卷考試以及過程考核（出勤、課堂表現、作業、雨課堂）兩個部分。理論考試分數占該門課程的最終成績的50-70%。考試試題類型一般為填空題、簡答題和分析論述題。填空題主要是對基本概念的考察，簡答題主要考察學生知識點的綜合能力，而分析論述題則通過學生對實際電化學測試結果圖的解析，考察學生的知識運用能力。過程考核分數占該門課程的最終成績的30-50%，其中出勤、課堂表現、作業、雨課堂各占一定的比例。

3結語

《電化學測量技術》課程教學結合雨課堂教學輔助工具，并結合提問、啟發式進行教學，不但調動了學生學習興趣和熱情，活躍了課堂氣氛。而且通過加強課后練習，鼓勵學生參與科研活動，提高了學生知識運用能力，強化了學生獨立思考能力的培養，收到了很好的效果。課程的改革探索使我們認識到，在課程教學中，只有結合課程內容實際，不斷創新教學方法，激發學生學習興趣，建立考核新模式，才會促進教學質量的進一步提高。

*通訊作者：尚偉

基金項目：2017年桂林理工大學教改項目（編號：2017B13）;2017年桂林理工大學研究生優質課程建設項目（編號：105962016yzkc020）。

作者簡介：溫玉清（1976.10-），男，漢，江西寧都人，博士，副教授，主要從事能源化學工程專業的教學與科研;通訊作者簡介：尚偉（1978.10-），女，漢，河南洛陽人，博士，副教授，主要從事能源化學工程專業的教學與科研。

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