現代教學手段在電化學工程專業(yè)課程中的應用探討

張愛勤 ，張 勇 ，宋延華 ，肖元化 ，高海麗

(鄭州輕工業(yè)學院材料與化學工程學院，河南鄭州 450002)

隨著現代社會對高素質創(chuàng)新型人才需求的增加，高校教育教學中傳統教學模式的不足越來越明顯?，F代化教學手段為高校教育教學改革提供了新的思路。利用多媒體、網絡、計算機等現代化教育技術可以創(chuàng)造多元化的教學模式，推動高校課堂教學向多元化、信息化發(fā)展。

電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現象及其所發(fā)生的變化的科學，在化學、化工各學科分支中自成獨立的體系，如今已形成了生物電化學、有機電化學、量子電化學、光譜電化學、腐蝕電化學等多個分支。隨著科學技術的發(fā)展，電化學的工藝技術已經滲透到工業(yè)生產的各個領域，在化工、冶金、電子、航天、航空、輕工、儀表、醫(yī)學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環(huán)境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。當今世界上備受關注的研究領域，如材料、能源、生命科學、環(huán)境保護等都與電化學有著聯系。

目前電化學工程專業(yè)一般開設理論電化學、電化學測量、化學電源工藝學、電鍍工藝學、專業(yè)英語和電化學實驗等專業(yè)課程。在目前科學技術和信息技術快速發(fā)展的形勢下，傳統的教學模式已經不能適應當前培養(yǎng)高素質電化學工程人才的需要，教學模式的改革勢在必行。為了提高我校電化學工程專業(yè)課程的教學效果，我們對專業(yè)課程課堂教學進行了一系列的改革和實踐，以培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型的電化學工程人才為目標，在傳統教學模式的基礎上將多媒體、網絡技術等現代教育手段引入教學過程，取得了可喜的經驗和成果。

1 應用必要性

近年來隨著科學技術的發(fā)展，電化學工業(yè)技術呈現迅猛發(fā)展的態(tài)勢。如果電化學專業(yè)教師依然沿襲傳統的教學方法，把教學重心放在基礎知識和專業(yè)知識方面，忽略培養(yǎng)學生從事電化學行業(yè)的興趣、意識和創(chuàng)新能力等綜合素質，將無法適應電化學行業(yè)的快速發(fā)展。在電化學專業(yè)課程的教學過程中引入現代化教學手段，對培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型的電化學工程人才具有重要意義。

同時，傳統的教學理念和教學模式在培養(yǎng)高層次電化學工程人才方面的弊端逐漸顯現出來。一方面，教學目標及教學內容和電化學技術的快速發(fā)展不相適應，偏重基礎知識、教學內容相對陳舊、信息量較少等。另一方面，傳統教學方法和手段不能激發(fā)學生的主觀能動性，學生在學習專業(yè)課程的過程中只是被動地接受現有的知識，不利于創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如果在課堂教學中適當引入多媒體計算機等輔助教學手段，以理論電化學雙電層形成為例，將雙電層形成中電荷的流動過程制作成動畫，學生通過生動的影像可以直觀地了解這一抽象模型的建立。因此，在電化學專業(yè)課程的學習中，合理運用計算機多媒體網絡技術，可以明顯提高課堂教學效果，同時促進教學模式由“以教師為中心”向“以學生為中心”轉變，對激發(fā)學生興趣、提高學生創(chuàng)新意識具有重要意義。

2 優(yōu)勢和弊端

將現代化教學手段應用于電化學專業(yè)課程具有明顯的優(yōu)勢:①以多媒體教學代替?zhèn)鹘y的教學方法可以明顯提高課堂教學效果。多媒體教學過程中的數字化資源如圖片、動畫和視頻的使用有助于學生對一些抽象知識的理解。比如，電鍍工藝學中的電結晶過程，金屬離子在陰極還原生成原子，原子在電極表面規(guī)則排布形成晶體，該過程中原子生成的速度直接影響晶體結構，進一步影響鍍層的質量。如果教學過程中老師將該過程制作成動畫，還原由原子到晶體的過程，將有助于學生對相關知識點的理解和掌握。②以網絡為紐帶輔助課堂教學，可以擴展學生的學習空間、增強師生間的相互聯系、及時反饋教學效果。對電化學專業(yè)中比較難學的課程如理論電化學和電化學測量，由于課堂時間有限，教師可以將教學課件、教學錄像、習題集等作為網絡資源提供給學生。學生在課堂沒有理解和掌握的內容，可以通過網絡資源進行補充，提高學習效率。③現代化教育手段可以培養(yǎng)學生對專業(yè)課程的興趣，激發(fā)創(chuàng)造性思維。在傳統教學過程中，比如化學電源，學生從課本上僅了解到各種電池類型的基本結構和原理。通過網絡資源可以直觀認識到電池的生產過程，電池中化學能轉變?yōu)殡娔艿幕驹硪约案鞣N電池的發(fā)展歷程等?？傊陔娀瘜W專業(yè)課程學習中引入現代化教學手段，對拓寬學生知識面、培養(yǎng)綜合型高素質電化學工程人才具有重要意義。

存在的弊端:①課堂教學中采用多媒體課件，教學內容通過教學軟件呈現給學生。相對于生動活潑的教學影像，教師在課堂教學中的主導地位被消弱，不利于師生間的教學互動。在理論電化學課程的教學中有較多枯燥的理論推導過程，通過老師的反復講解和學生即時溝通能夠加強理解。只利用多媒體課件，學生對這些過程只有表面的認識，印象并不深刻，難以達到應有的教學效果。②多媒體教學提供的信息量較大，有些學生不能在有限的時間內消化吸收。而且，通過對多媒體課堂教學的總結分析發(fā)現，相當一部分學生在多媒體課堂上沒有記筆記的習慣，導致復習難度增加。③網絡資源的存在導致學生對電子資源的依賴性增強，學習的自覺性和主動性下降。有些學生在課堂上不求甚解，過分依賴教師提供的教學課件，但是課外又不能獨立解決教學內容的難點，或者不能主動的進行學習，影響學生的學習興趣和積極性。

3 對策分析

相對傳統教學方法，多媒體、網絡和計算機等現代化教學手段的應用能夠激發(fā)學生的學習興趣、提高課堂教學效果，有利于知識的傳授和學生能力的培養(yǎng)。但是，在將現代教學手段引入電化學工程專業(yè)課程的實踐過程中，也出現了一些問題。對電化學工程系列課程教學改革進行了積極的嘗試，提出了一些應對的措施。

①引入現代化教育技術應注重和傳統教學方法的有效結合。對一些理論性較強的專業(yè)課程，如理論電化學和電化學測量，傳統的板書教學依然具有不可替代的作用，尤其是對一些公式的理論推導過程。對板書不能充分表達的知識點，比如電化學中比較抽象模型如離子氛、雙電層等，可以借助多媒體的圖片、視頻和動畫等增加學生的直觀認識。二者優(yōu)勢互補，可以更好的提高課堂教學效果。②在應用現代化教學手段方面，教師應首先提高個人的專業(yè)技能，提高制作多媒體課件、應用現代教學軟件及網絡資源的能力。優(yōu)秀的多媒體課件絕不是教材的電子翻版，教師應根據專業(yè)特點、教學內容和學生的整體情況，編寫設計適合的多媒體課件，并通過課堂上學生的反饋不斷完善。③任何一種教學方法都離不開教師對課堂教學的主導作用，現代化教育技術雖然具有無可比擬的優(yōu)越性，也不能在課堂上喧賓奪主，代替教師進行課堂教學。因此，教師必須緊跟時代發(fā)展，及時提高自身素質和專業(yè)技能，合理運用現代化教育技術，優(yōu)化課堂教學過程。

4 結語

現代化教育技術成為高等教育發(fā)展的必然趨勢和重要手段。在電化學工程專業(yè)課程中引入多媒體、網絡和計算機技術等現代化教學手段有利于知識的傳授和學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但是在此過程中也存在一些問題。合理運用現代化教育技術，揚長避短，將現代化教學手段和傳統教學方法有效結合，促進教學形式多樣化，為培養(yǎng)高素質綜合型電化學工程人才奠定基礎。