《材料電化學(xué)》課程教學(xué)改革初探

熊琴琴　遲洪忠

摘要：《材料電化學(xué)》是本校材料與環(huán)境工程學(xué)院本科生的專業(yè)選修課。本文從目前教學(xué)效果和學(xué)生反饋的實際情況出發(fā)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及考核方式，對《材料電化學(xué)》課程的教學(xué)改革進行了初探。

關(guān)鍵詞：材料電化學(xué)；改革；課堂互動

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）10-0103-02

一、引言

電化學(xué)是研究電子導(dǎo)電相（半導(dǎo)體、金屬）和離子導(dǎo)電相（溶液、固體電解質(zhì)、熔鹽）之間的界面上所發(fā)生的各種界面效應(yīng)，即伴有電現(xiàn)象發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)科學(xué)[1]。隨著如今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電化學(xué)在新材料、新能源、生物化學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域的交叉應(yīng)用越來越廣泛。材料電化學(xué)正是由材料學(xué)和電化學(xué)交叉形成的新型學(xué)科，也越來越受到科技工作者的研究及關(guān)注，同時越來越多的高校也開設(shè)了相關(guān)課程。我院在本科生教學(xué)中開設(shè)《材料電化學(xué)》專業(yè)選修課，旨在培養(yǎng)材料和電化學(xué)交叉領(lǐng)域的優(yōu)秀人才來服務(wù)于新興產(chǎn)業(yè)。本文通過該課程的教學(xué)現(xiàn)狀結(jié)合自身的心得體會，從教學(xué)方式及考核方式等方面進行教學(xué)改革初探，從而有效地提高《材料電化學(xué)》的教學(xué)效果。

二、教學(xué)改革探討

《材料電化學(xué)》由于涉及物理、化學(xué)、材料、電化學(xué)等多個學(xué)科，涵蓋知識點較廣，是一門綜合性較強、實踐性較高的課程。在該課程的教學(xué)過程中，容易產(chǎn)生學(xué)生積極性低、基礎(chǔ)概念模糊混雜等現(xiàn)象和問題，因此《材料電化學(xué)》課程急需在本科教學(xué)過程中推進教學(xué)改革。

1.理論教學(xué)?！恫牧想娀瘜W(xué)》涵蓋的內(nèi)容極為廣泛，知識點眾多，而受限于學(xué)時（32學(xué)時），該課程的理論教學(xué)壓力大，導(dǎo)致學(xué)生接受度較低，因此在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)適當優(yōu)化課程的結(jié)構(gòu)框架，對應(yīng)用極少的基礎(chǔ)理論知識和數(shù)學(xué)推導(dǎo)進行精簡[2]。對于前期專業(yè)課已接觸的知識點主要以梳理歸納為主；對于新的知識點則要強調(diào)基礎(chǔ)概念的理解，要加強課前預(yù)習和課后復(fù)習。材料電化學(xué)的知識點理論性強，概念較為抽象，授課中可將所講知識點與實際運用結(jié)合以來，通過實例的講解，化抽象為具體，提高學(xué)生的理解程度。

在理論教學(xué)中，我國高校多以多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方式為主。在《材料電化學(xué)》的教學(xué)中，在一些方程及公式的推導(dǎo)中，板書的形式有助于理順思路，幫助學(xué)生更好地接受知識。而多媒體有助于對知識點、公式等進行有效的歸納，通過一些圖表的形式幫助學(xué)生進行理解與記憶。此外，由于該課程概念的抽象性，多媒體課件可引入相關(guān)的動畫或視頻，利用直觀的方式幫助學(xué)生理解。多種多樣的教學(xué)方式相結(jié)合，有助于增強學(xué)生課堂的注意力，幫助學(xué)生更好地學(xué)習理解。

2.互動教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式都以教師講授為主，而教學(xué)的目的在于學(xué)生能真正地理解與掌握知識，因此需要啟動學(xué)生自身的主觀能動性，加強學(xué)生參與課堂教學(xué)的力度與廣度，形成“以教師為導(dǎo)向，學(xué)生為中心”的雙向教學(xué)模式[3]，教師與學(xué)生應(yīng)增加互動，以提高學(xué)生學(xué)習的主動性和積極性。加之材料電化學(xué)的快速發(fā)展，而我國尚無經(jīng)典配套教材，傳統(tǒng)教學(xué)使學(xué)生無法接觸到最新最前沿的材料電化學(xué)知識和實例，為改進以上的教學(xué)不足，可以在傳統(tǒng)的單向授課形式中，加入互動形式的雙向教學(xué)模式。

在完成基本教學(xué)任務(wù)后，利用講座走進課堂的形式，針對學(xué)生較為感興趣的材料電化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域和研究方向，邀請相關(guān)的研究人員，進行精簡的專題報告，為學(xué)生介紹材料電化學(xué)的最新研究進展。這種方式既可以讓學(xué)生自主地找到學(xué)習材料電化學(xué)的興趣點所在，同時也能激發(fā)學(xué)生深入思考和探究的學(xué)習能力。

此外，可以以小組的形式分別對前沿的材料電化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域或研究方向進行課題調(diào)研，撰寫調(diào)研報告，進行課堂匯報。這種教學(xué)方式不僅極大程度地提升了學(xué)生的課堂參與度，還鍛煉了學(xué)生自主查閱文獻資料的能力，培養(yǎng)了團隊合作意識以及獨立思考和解決問題的能力。

3.實驗教學(xué)。實踐證明，單一的課堂教學(xué)模式難以適應(yīng)新世紀創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標，開設(shè)實驗教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣的行之有效的教學(xué)方法[4]。本課程涉及多方面的實際應(yīng)用，如氣體電極過程、金屬陽極過程、電沉積、化學(xué)電源、燃料電池等。因此增設(shè)一定的實驗學(xué)時，既可以幫助學(xué)生加深理論知識的理解，進行查漏補缺；又可以幫助學(xué)生增加對材料電化學(xué)的感性認識，激發(fā)學(xué)習興趣，調(diào)動學(xué)習主動性，鍛煉動手能力；同時以小組的形式開展實驗，考驗了學(xué)生的合作能力和數(shù)據(jù)處理能力，有助于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4.考核方式。課程的考核方式對教學(xué)有著重要的指導(dǎo)作用。目前本課程的考核方式仍以筆試為主，期末筆試成績占總成績的70%—80%。極大比重的筆試成績致使學(xué)生在學(xué)習中只對考試重點進行簡單的記憶來應(yīng)試，從而忽略了自身的批判性獨立思考與深入理解，不利于認知結(jié)構(gòu)的積極建構(gòu)[5]。而材料電化學(xué)是一門應(yīng)用性強的學(xué)科，為改變學(xué)生的應(yīng)試教育思維，在我們的課程考核方式中，擬采用以下比例分配分數(shù)：平時成績（30%）；實驗成績（30%）；期末考試成績（40%）。平時成績包含課堂出勤、課后作業(yè)、互動問答、調(diào)研報告及匯報等方面，以考查學(xué)生的學(xué)習態(tài)度為主。實驗成績包含實驗預(yù)習、實驗操作、實驗結(jié)果等方面，以考查學(xué)生對于理論的理解和運用情況為主。期末考試主要考查學(xué)生對于課程內(nèi)容的綜合理解與掌握。通過此種考核方式，在極大程度上弱化期末筆試的重要性，而對學(xué)生的動手實驗提出了更高的要求。我們期望借助于這種考核方式，提高學(xué)生對于理論知識實際運用的重視，增強學(xué)習主動性。

三、結(jié)語

結(jié)合《材料電化學(xué)》的教學(xué)經(jīng)驗，我們從教學(xué)方式、考核方式等方面進行教學(xué)改革的初步探討，增加教學(xué)互動環(huán)節(jié)、實驗教學(xué)學(xué)時，調(diào)整考核方式，借此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生對知識的接受能力，提升理論結(jié)合實際的能力，以提升《材料電化學(xué)》的教學(xué)效果。

參考文獻：

[1]李荻.電化學(xué)原理[M].第3版.北京航空航天大學(xué)出版社，2008.

[2]劉丹青，蘇軼坤，王雷.材料學(xué)專業(yè)《電化學(xué)原理》教學(xué)改革初探[J].廣東化工，2016，43（2）：122.

[3]李德，陳大明，陳永.材料科學(xué)與工程專業(yè)《電化學(xué)原理及實驗》的教學(xué)研究[J].廣東化工，2017，44（1）：135-136.

[4]尚小琴，方玲，曾學(xué)毛，劉汝鋒，蘇育志，宋著立.本科生進行科研活動的實踐與探索[J].化工高等教育，2011，28（04）：5-7+23.

[5]秦海英.《材料電化學(xué)》課程教學(xué)探討與實踐