材料腐蝕原理伴隨性作業(yè)的設計和實施效果

李衛(wèi)平+劉慧叢+朱立群

[摘要]

針對《材料腐蝕原理》專業(yè)課程的教學特點，結合大三學生的需求，進行課上課下教學改革嘗試;設計適合學生特點、能有效激發(fā)學生學習興趣的伴隨性作業(yè);介紹并總結了作業(yè)實施過程的效果和作用。通過專業(yè)課課上課下的師生互動，不僅為學生開啟了一扇專業(yè)領域之窗，也體現(xiàn)了專業(yè)課教學是一個充滿快樂、教學相長的過程。

[關鍵詞]專業(yè)課教學;大三學生;伴隨性課下作業(yè);教學相長

[中圖分類號]TB3040[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2015）02-0059-03

0引言

近年來針對大學專業(yè)課教學改革的探索和嘗試很多，從教學內(nèi)容、教學

模式、授課方式、教學評價等多維度對專業(yè)課教學過程進行思考[1-4]?！恫牧细g原理》是北京航空航天大學材料物理與化學的專業(yè)方向課。腐蝕現(xiàn)象極其普遍，腐蝕學原理重點探討的是腐蝕發(fā)生的熱力學、動力學條件和腐蝕發(fā)生發(fā)展的機制，在幫助學生掌握材料的腐蝕理論的同時，了解腐蝕控制技術，掌握腐蝕評價、檢測和監(jiān)控的方法。因此，該專業(yè)課教學的難點在于構建基礎理論與實際應用之間的聯(lián)系[5-8]。

無論采用何種授課方式，在對授課內(nèi)容精心編排之余，設計適合學生特點、能有效激發(fā)學生學習興趣的伴隨性課下作業(yè)，有助于幫助學生建立起基礎理論和實際應用之間的聯(lián)系。本文就是根據(jù)《材料腐蝕原理》專業(yè)課教學經(jīng)驗，特別是伴隨性課后作業(yè)設計和實施過程的感受整理出的幾點體會。

1“親其師必信其道”：用熱情留住學生

作為《材料腐蝕原理》的主講老師，需要面對的第一個大問題是如何能讓學生自主自愿地選擇這個方向并走進課堂。從學生方面考慮，告別了大一階段的“懵”和“不適應”以及大二階段的“夯實基礎”，到了大三，大部分學生開始回歸“現(xiàn)實的考慮”，考研及就業(yè)問題已進入大三學生的思考范圍，他們的選課過程很大程度上受到往屆學生就業(yè)狀況的影響。對專業(yè)方向似懂非懂容易導致部分學生急功近利或者盲目從眾，專業(yè)課教學除了幫助學生掌握專業(yè)基礎知識和理論，也可幫助學生更全面、客觀地了解專業(yè)方向。

為了給走進《材料腐蝕原理》課堂試聽的同學一個留下來的理由，先得讓學生對授課者產(chǎn)生親近感、信任感。合適的開場白可以較好地達到這一效果。實踐表明，將一些現(xiàn)實問題作為第一堂課的開場白效果不錯，比如：你們有多少人是懷揣著飛天的夢想來到北航的？你們有多少人到現(xiàn)在明白了材料科學與材料之間的關系，并且明白專業(yè)方向與課程設置之間的關系？又有多少人對自己的專業(yè)和未來的就業(yè)有所思考？

其次，采用直觀、具有沖擊效果的實例幫助學生理解課程學習的意義是很重要的。通過向同學們展示一些飛機失事、橋梁坍塌的照片，與他們探討這些事故與腐蝕之間的關系。很多學生一開始認為這么嚴重的事故與腐蝕之間沒有必然的聯(lián)系。當他們了解到40%以上的工程失效事故都是由腐蝕直接或間接引起的之后，就對材料腐蝕的嚴重性、研究材料腐蝕規(guī)律、探討材料腐蝕機理的必要性形成深刻印象。

另外，在第一堂課上將專業(yè)課程延伸出的科研方向和就業(yè)領域作一個宏觀的介紹，引導學生從自己的性格特征和興趣愛好入手思考專業(yè)方向的選擇。利用一些具體實例幫助學生了解專業(yè)方向相關的基礎研究和應用研究，并對往屆學生就業(yè)領域和從業(yè)特點作一些簡單介紹，幫助學生了解課程背景和內(nèi)容，鼓勵學生思考科研與就業(yè)相關的問題。

第一堂課后，作者經(jīng)常能收到了學生的反饋，有學生寫道：“今天上了您的課，完全被您的教學熱情所吸引，也再次加深了我對材料化學方向的喜愛之情……”;另有學生寫道：“上老師的第一節(jié)課就覺得老師在教學方式上很特別，沒有太多的灌輸，卻更能引起我們?nèi)ニ伎?，去學會選擇……”

當專業(yè)課教師張開雙臂歡迎來到這個課堂的學生，發(fā)自肺腑地分享個人對專業(yè)課程及方向的理解、感同身受地去引領學生思考未來時，學生回報的是親近和信任。古人云“親其師必信其道”，作為一門專業(yè)方向課的主講教師，本身就應該承載著引領學生進行人生規(guī)劃和專業(yè)選擇的責任。

2設計伴隨性課下作業(yè)：維持學生學習熱情

筆者在美國訪問的時候，對美國教育最大的感受是抓“大” 放“小”，也就是說對小學生采用的是快樂教學法，但是上大學以后，學習抓得很緊，學生的壓力也很大。由于美國的本科教育費用較高，除了少數(shù)聽家長安排的學生，大部分學生上大學都是自主自愿、目標明確的，這本身就是學生自主學習的一個強勁動力。除此以外，老師授課的內(nèi)容和方式也能很好地激發(fā)學生的學習熱情，讓人印象深刻的是《Renewable Energy Devices（可再生能源）》課的一個大作業(yè)，教師事先沒有對大作業(yè)內(nèi)容做任何限制，而是在課堂上讓大家一起提議，列出十來個可選的題目，然后學生根據(jù)自己的興趣選題。學生對于這種主動參與的作業(yè)形式報以極大的熱情，作業(yè)的題材范圍極為廣泛，學生完成作業(yè)的質(zhì)量自然也很高。

為此，在《材料腐蝕原理》專業(yè)課的教學過程中，嘗試對課下作業(yè)做了一點調(diào)整，減少了一些課后習題，增加了一個隨著課程進行逐步完成的課下大作業(yè)。作業(yè)包括三部分：（1）廣泛查閱與腐蝕科學和防護技術相關的雜志和網(wǎng)站，了解其側重的領域及其在行業(yè)內(nèi)的影響，并給出點評（學期前三周完成）;（2）以腐蝕課上接觸到的概念為關鍵詞，查閱相關的中文文獻，并選定三篇最感興趣的文獻仔細閱讀，每篇提出至少一個與專業(yè)相關的問題（學期第4～6周完成）;（3）針對中文文獻閱讀中感興趣的領域，查閱最近三年的英文文獻，選定其中一篇進行精讀，提出三個問題并談談對此過程的感受（學期第6～8周完成）。

盡管只是一次嘗試，作業(yè)的要求也很寬泛，但完成情況卻出乎意料的好。首先，給學生完成作業(yè)的時間是兩個月，但是兩周以后，60%的同學就提交了作業(yè);其次，學生提交作業(yè)涉及的研究領域極其廣泛;第三，部分學生提交作業(yè)的質(zhì)量相當高。

這次大作業(yè)在這一輪教學過程中起到了非常積極的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1起到了引領學生主動探索專業(yè)方向的作用

學生在學習過程中，最困惑的是不知所學何用，這不僅影響學習效果，更重要的是影響學習熱情。進入專業(yè)課學習階段后，學生應當對專業(yè)方向的大背景有所關注，并學會將所學知識與實際應用建立起一定的聯(lián)系，進而去了解自己專業(yè)在整個社會中所處的位置、存在的意義以及與相鄰領域之間的關系。在完成第一部分作業(yè)的過程中，學生所收集和整理出來的信息，會使他們對專業(yè)涉及的領域形成一個初步的概念，并逐漸開始對專業(yè)方向產(chǎn)生感性認識，這有助于激發(fā)他們探索專業(yè)方向相關學術問題和應用技術的熱情。

2.2給學生提供了一次文獻檢索的實踐機會

知識是積累性的，人類歷史上每一次突破性的重大發(fā)現(xiàn)在很大程度上都是前人研究成果的繼續(xù)延伸，所以全面的掌握相關文獻是成功的一半。但是對于還沒有進入課題研究的大三學生而言，文獻檢索往往因沒有具體方向的引領而變得抽象。

因此，應從專業(yè)的角度入手，訓練學生進行文獻檢索、文獻查找和文獻閱讀的技巧，讓學生帶著想法主動去實踐，這個實踐過程將開啟一扇了解和理解專業(yè)的大門。

2.3有助于學生帶著問題來聽課

這次伴隨性課下作業(yè)帶來最直接的效果應該是幫助學生提出問題，并帶著問題來聽課。學生在第二部分作業(yè)中提出的很多問題正是《材料腐蝕》課上要探討的問

題，因此，學生們反饋的問題成了隨后課堂內(nèi)容很好的導入點。例如，一個學生提的問題是：“為什么對眼鏡架腐蝕的研究不考慮大氣腐蝕的影響，而重點考察汗液的影響？”，這樣的問題正好引導學生思考腐蝕的主要影響因素以及模擬環(huán)境腐蝕相關的問題;又如，有學生提出“為什么鋼要鍍鋅？鋅的電位不是比鐵還負嗎？”則可用于引出腐蝕與防護關系的討論，引導學生思考利用電化學腐蝕原理來進行防腐蝕設計的方法。而學生關于“為什么選擇AD91D這種材料，而不選別的材料”這類問題，可作為材料的耐蝕性能這一章的開場白，引導學生從材料的特性入手理解不同材料的腐蝕性能及應用領域。學生提出的關于為什么要模擬海水環(huán)境腐蝕的問題，正好作為海水腐蝕這一講的切入點。還有很多學生看到的是一些比較新的研究方向，包括電化學傳感器、植入體的耐蝕性研究等等，這些研究熱點問題則正好可以作為電化學腐蝕原理應用領域的拓展，激發(fā)學生利用基本原理去探索新領域的熱情。

實踐表明，將學生作業(yè)中提出的問題花5分鐘反饋到課堂，不僅鼓勵了提出問題的學生，也啟發(fā)了其他學生，同時還可以讓學生對課上所學的基本原理和方法形成更感性和更真實的體會。

2.4專業(yè)英語的精讀是一個充滿喜悅的挑戰(zhàn)過程

第三部分作業(yè)涉及到專業(yè)英語的閱讀和理解，其難度超出了很多學生的預期，但是同時也激發(fā)了他們的學習熱情。有一個超額完成作業(yè)的學生這樣寫道，“雖然我的英語水平不太高，但心里還是挺喜歡讀英文文獻的感覺，故又讀了一篇……”;另有一個充滿成就感的學生這樣說：“從小到大第一次很正式地去閱讀英文文獻，首先十分感謝老師給我這個嘗試的機會，原來一直以為自己不可能看懂英文文獻的，但竟然通過各種倒騰方法看懂了，十分激動……”;還有一個同學在長長的英文讀后感最后寫了這樣一段話：“This homework is extremely meaningful?for me，because it provides me with an opportunity to explore in a certain?field in a relatively deep way，from which I enriched my knowledge and?was inspired by the maverick researchers a lot. Thanks to this homework.”（這個作業(yè)對我來說太有意義了，因為它給我提供了一次較為深入探討一個特定專業(yè)方向的機會，這些創(chuàng)新性研究不僅豐富了我的知識，也激發(fā)了我的靈感，感謝這次作業(yè)。）

3結束語

《材料腐蝕原理》課上課下的一些教學改革嘗試，特別是課下伴隨性作業(yè)的實施過程，讓教師們切實感受到專業(yè)課的教學確實需要從教育理念到教學行為方式實現(xiàn)“六個”轉變[1]，即從重教師的教到重學生的學，從重知識傳授到重能力培養(yǎng)，從重認知到重情感，從重結果到重過程，從重教法到重學法，從重繼承到重創(chuàng)造。專業(yè)課的本質(zhì)是為學生開啟一扇窗，引領學生進入一扇門，其傳遞的遠不只是知識本身，而傳遞的過程也應當是一個充滿快樂、教學相長的過程！

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Design and implementation effects of attendant assignment

for Principles of Material Corrosion

LI Weiping，LIU Huicong，ZHU Liqun

（School of Materials Science and Engineering，Beihang University，Beijing100191，China）

AbstractAiming at the teaching features of the specialized course and combining with the requirements of the junior students，teaching reform attempts have been carried out in class and after class of "Principles of Material Corrosion".An attendant assignment has been designed to suit for the characteristics and stimulate learning interests of the students.The implementation effects of the assignment have been introduced through the interaction between teachers and students.The results show that this kind of attendant assignment can bring a view of the professional field for students.And the process also reflects that the specialized course teaching is full of happiness and interaction.

Key wordsspecialized course teaching;junior students;attendent assignment;interactive teaching