電化學(xué)原理與測試技術(shù)課程教學(xué)改革探討

邵艷群，李湘祁

(福州大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，福州 福建 350108)

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電化學(xué)原理與測試技術(shù)課程教學(xué)改革探討

邵艷群，李湘祁

(福州大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，福州 福建 350108)

摘要：研究生擴(kuò)招后電化學(xué)原理與測試技術(shù)課程教學(xué)存在諸多問題，必須從教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方式、教師隊(duì)伍建設(shè)及考核方式等方面進(jìn)行課程改革。應(yīng)根據(jù)研究生和課程的特點(diǎn)大力開展課外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，改革考核內(nèi)容，使其既包括知識(shí)、技能的掌握程度，也包括學(xué)生和教師的發(fā)展價(jià)值，唯此才能在研究生教學(xué)中取得良好的效果。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)原理與測試技術(shù)；研究生課程；教學(xué)改革

電化學(xué)是研究兩類電子導(dǎo)體(金屬或半導(dǎo)體)以及離子導(dǎo)體(電解質(zhì)溶液)形成的接界面上所發(fā)生的帶電及電子轉(zhuǎn)移變化的科學(xué)，是物理化學(xué)的眾多分支中唯一以大工業(yè)為基礎(chǔ)的學(xué)科[1]。應(yīng)用電化學(xué)原理發(fā)展起來的各種電化學(xué)分析法已成為實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)監(jiān)控不可缺少的手段[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，新的科研成果不斷出現(xiàn)，電化學(xué)領(lǐng)域涉及的原理與應(yīng)用、測試方法與分析技術(shù)的內(nèi)容越來越多，理論加深，難度更大[3-4]。根據(jù)我院的科研方向，在研究生中開設(shè)電化學(xué)原理與測試技術(shù)選修課，計(jì)劃36學(xué)時(shí)。結(jié)合本院特色，在學(xué)?！啊峨娀瘜W(xué)原理與測試技術(shù)》重點(diǎn)課程建設(shè)與教學(xué)研究(Y2013KC07)”和“2015年福州大學(xué)第九批高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目”等教改項(xiàng)目的支持下，以《教育部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部關(guān)于深化研究生教育改革的意見》為指導(dǎo)[5]，本著理論與應(yīng)用并重的原則，對該課程進(jìn)行相應(yīng)的建設(shè)和改革。

1課程發(fā)展及存在問題

本課程的建設(shè)和發(fā)展起因于科研需要。十幾年前，研究生人數(shù)僅有1～2人，但本課題組卻承擔(dān)著多項(xiàng)與電化學(xué)理論與應(yīng)用相關(guān)的課題。開設(shè)課程的目的是本著夠用的原則讓研究生盡快掌握電化學(xué)原理與測試相關(guān)知識(shí)，上課方式以實(shí)驗(yàn)為主。近十多年來，福州大學(xué)通過學(xué)科建設(shè)確立了納米電極材料新技術(shù)與新產(chǎn)品開發(fā)的主攻方向，主持了1項(xiàng)“863”項(xiàng)目、5項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、14項(xiàng)省級(jí)重大和重點(diǎn)項(xiàng)目，并在國內(nèi)外30多家企業(yè)獲得應(yīng)用。研究內(nèi)容從氯堿工業(yè)的電極材料延伸到了化學(xué)電源、腐蝕與防護(hù)、電鍍、電冶金等，授課方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)室一對多(7人以下)，邊做實(shí)驗(yàn)邊討論。

近年來，我院從事與電化學(xué)相關(guān)工作的老師和研究生人數(shù)上升很快，新的研究項(xiàng)目也處于上升期，每年選修人數(shù)超過30人。因此，無論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方法均已不能適應(yīng)當(dāng)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(shè)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(shè)取得了顯著成績，但缺少與本校乃至其他院校相關(guān)專業(yè)教師之間的交流合作。2)實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重不足。既沒有完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，也沒有對電化學(xué)儀器掌握很好的師資隊(duì)伍，開展實(shí)踐教學(xué)缺乏人力、物力。面對新的電化學(xué)方面的課題，無論是測試技術(shù)還是結(jié)果分析均難以獲得較大突破。3)沒有教師隊(duì)伍，這也是我國高校所面臨的重大改革方向。一般一門專業(yè)課只有一位授課教師，更沒有掌握工程實(shí)踐應(yīng)用的企業(yè)導(dǎo)師。授課教師如何與研究生及其專業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行互動(dòng)需要進(jìn)一步探討。4)考試評價(jià)制度和形式需要進(jìn)一步完善。目前研究生對選修課的學(xué)習(xí)多處于應(yīng)付狀態(tài)，對所學(xué)內(nèi)容根本不關(guān)心，對該課程的新進(jìn)展、新知識(shí)和新方法更無從談起。如果止于開卷考試、寫一篇總結(jié)，基本上是流于形式，構(gòu)建知識(shí)體系簡直是天方夜譚。

2具體建設(shè)內(nèi)容及實(shí)施方案

2.1完善教學(xué)內(nèi)容，實(shí)時(shí)調(diào)整精講內(nèi)容

收集相關(guān)教師對本課程的建議。開課前，筆者將教學(xué)大綱和授課計(jì)劃通過郵件發(fā)給從事電化學(xué)研究工作的教師，收集他們的反饋意見，然后確定新學(xué)年哪些內(nèi)容應(yīng)該強(qiáng)化、哪些內(nèi)容可以弱化，讓學(xué)生自學(xué)。開課中，主要是向研究生了解教學(xué)動(dòng)態(tài)，希望哪些內(nèi)容可以更深入、哪些內(nèi)容自學(xué)后有難度要集體討論。開課后，繼續(xù)向老師和研究生了解本學(xué)期關(guān)于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)效果的意見和建議。結(jié)合往屆的教學(xué)過程和老師的新想法，最終確定與我院辦學(xué)特色和學(xué)生成長需求相適應(yīng)的教學(xué)大綱、授課計(jì)劃及教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中，及時(shí)調(diào)整教學(xué)精講內(nèi)容，保持動(dòng)態(tài)性和實(shí)效性。

2.2制定課外教學(xué)計(jì)劃，加強(qiáng)課外實(shí)踐教學(xué)

2.2.1加強(qiáng)課外教學(xué)實(shí)踐的必要性

課外教學(xué)活動(dòng)在基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)中都會(huì)受到重視，但到了研究生階段，課外教學(xué)活動(dòng)已經(jīng)邊緣化，課外教學(xué)簡單地理解為學(xué)生自學(xué)或者參與教師的研究項(xiàng)目。隨著近幾年教學(xué)體制的不斷改革，處于教學(xué)一線的教師們都明顯感受到延伸課外教學(xué)的必要性。研究生教育改革的指導(dǎo)思想是更加突出服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，更加突出創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)，更加突出科教結(jié)合和產(chǎn)學(xué)結(jié)合，更加突出對外開放[5]。理論與實(shí)踐并重的課程特點(diǎn)，擴(kuò)招后無論是學(xué)碩和專碩都缺乏與工礦企事業(yè)單位的密切接觸，加強(qiáng)課外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)尤為必要。

2.2.2課外教學(xué)實(shí)踐的組織實(shí)施

其一，校內(nèi)增強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐的氛圍。學(xué)完電極的幾個(gè)基本過程后[4]，制定了課外實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容：制備與所從事課題相關(guān)的電極試樣、測試制備電極的極化曲線、對測試結(jié)果進(jìn)行分析、討論每組所測極化曲線的異同。這些內(nèi)容如果放在課堂上將占用很多時(shí)間，但把它當(dāng)做課外教學(xué)內(nèi)容，一方面學(xué)生可以在相對自由的時(shí)間內(nèi)做較充分的實(shí)驗(yàn)和分析工作，以便于討論課的進(jìn)行，提高知識(shí)的運(yùn)用能力；另一方面，通過課外教學(xué)活動(dòng)，也增加了同學(xué)之間、課題組之間的相互交流與合作。因?yàn)榕c成績有關(guān)，每個(gè)學(xué)生的課題不一樣，推著學(xué)生利用課外時(shí)間，完成課外實(shí)踐內(nèi)容。將課堂的理論與課外的實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，有效地提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而提高教學(xué)效果。

其二，校外開展生產(chǎn)實(shí)踐/實(shí)習(xí)，調(diào)研活動(dòng)。組織學(xué)生走向工礦企業(yè)，了解材料行業(yè)電化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，了解現(xiàn)場電化學(xué)測試方法。例如，帶學(xué)生參觀電鍍廠。參觀前要求學(xué)生了解基本的電鍍原理、電鍍過程中可能出現(xiàn)的問題、電鍍產(chǎn)品的檢測等；參觀過程中認(rèn)真觀察電鍍液成分測定、電鍍液配置、電鍍工藝涉及的參數(shù)，了解產(chǎn)品的檢測項(xiàng)目，搞清楚每個(gè)檢測項(xiàng)目的目的和方法；參觀后分析電鍍廠有哪些過程與電化學(xué)課程有關(guān)。學(xué)生去了企業(yè)才知道專業(yè)知識(shí)和技能的重要性，老師去了企業(yè)才知道材料的制備、加工應(yīng)用與理論之間的差異，大家去了企業(yè)也才知道材料的多樣性和復(fù)雜性。通過親身實(shí)踐，熟悉社會(huì)，才有進(jìn)一步了解社會(huì)、適應(yīng)社會(huì)的想法，這是研究生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀的重要途徑。

其三，鼓勵(lì)學(xué)生參與企業(yè)的項(xiàng)目合作開發(fā)。我院近幾年通過“走出去、請進(jìn)來”等加強(qiáng)了與企業(yè)的合作，橫向課題年年增多。鄭玉嬰教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)每年申請企業(yè)科研經(jīng)費(fèi)超過百萬元。筆者也通過與國家電網(wǎng)合作，加強(qiáng)了沿海區(qū)域國網(wǎng)上使用的金屬材料的失效分析。帶學(xué)生深入合作開發(fā)的企業(yè)，進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)實(shí)踐，以最快的方式構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合的知識(shí)體系。通過校企合作，使創(chuàng)新成果以最有利于企業(yè)應(yīng)用的方式轉(zhuǎn)移和共享。同時(shí)幫助企業(yè)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀人才，達(dá)到學(xué)校、企業(yè)、研究生多方共贏。

其四，利用新媒介開展自學(xué)和討論。課堂上學(xué)生和教師能夠交流的時(shí)間是有限的，更多的交流留待課外進(jìn)行。讓學(xué)生參與電化學(xué)原理與測試技術(shù)網(wǎng)站建設(shè)，在 BBS、QQ群和微信群上交流學(xué)習(xí)心得，真正做到自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造學(xué)習(xí)和快樂學(xué)習(xí)。通過討論使學(xué)生透徹地理解各種測試對象的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)的收集、分析和整理，并進(jìn)一步培養(yǎng)基本的良好的規(guī)范的測試程序，提出富有創(chuàng)新性的測試方法。

2.3加強(qiáng)雙師型教師隊(duì)伍建設(shè)，突出師資隊(duì)伍發(fā)展的專業(yè)化、專家化

以前課程全部由筆者一人承擔(dān)，教學(xué)壓力很重，根本無暇顧及課程的發(fā)展，特別是實(shí)踐教學(xué)的改革。這幾年，根據(jù)教師專業(yè)背景、業(yè)務(wù)特長和教學(xué)內(nèi)容對教師隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)化的整合構(gòu)建，老中青教師傳幫帶，每一個(gè)專題都至少配備2名以上的教師，每名教師承擔(dān)一個(gè)或兩個(gè)專題。課群組教師在一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的時(shí)期將負(fù)責(zé)的專題研究得精、深、透，成為某個(gè)專題的專家，同時(shí)擔(dān)負(fù)起對其他專題領(lǐng)域教師的針對性培訓(xùn)。這樣每個(gè)教學(xué)內(nèi)容領(lǐng)域擁有相對固定的師資配備。

加強(qiáng)雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè)既是本科生教學(xué)的需要也是專碩生培養(yǎng)的需要。1)鼓勵(lì)教師充分利用寒暑假時(shí)間到企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐鍛煉，頂崗實(shí)習(xí)，提高專業(yè)技術(shù)素質(zhì)，了解企業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)、管理過程，體驗(yàn)企業(yè)生產(chǎn)氛圍，探討解決教學(xué)中遇到的疑難問題。2)從合作企業(yè)一線職工中選拔聘請能工巧匠、技術(shù)骨干為兼職教師，并加以培養(yǎng)，幫助其提高教育教學(xué)理論水平和實(shí)踐能力，使其成為穩(wěn)定的校外兼職教師。3)拓寬師資引進(jìn)渠道，擴(kuò)大兼職教師比例。比如從電化學(xué)工作站售后工程師中引進(jìn)高學(xué)歷、高職稱、高技能的人才，定期組織教師參觀學(xué)習(xí)新一代電化學(xué)工作站的使用技巧和測試原理，切實(shí)把有知識(shí)、有技能的專業(yè)技術(shù)人才引進(jìn)到課程組團(tuán)隊(duì)。

2.4改革課程考核，突出學(xué)生學(xué)習(xí)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(huì)文化現(xiàn)象，其考核指標(biāo)必須深深地鑄刻在課程的目標(biāo)、過程和結(jié)果之中，而不是期末考試(考查)這么簡單的斷定。考核內(nèi)容也不能局限于知識(shí)、技能的掌握程度，而必須凸顯人的發(fā)展的價(jià)值，包括學(xué)生和教師雙方的發(fā)展。這也體現(xiàn)了當(dāng)前我國課程改革內(nèi)在的價(jià)值追求。1)建設(shè)一套完整的習(xí)題庫和試題庫(含答案)。學(xué)生通過網(wǎng)上瀏覽和答題，自己檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，促使學(xué)生從“被迫”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成“主動(dòng)”學(xué)習(xí)，而教師亦可及時(shí)了解教學(xué)效果。2)創(chuàng)新考試內(nèi)容。結(jié)合課外教學(xué)計(jì)劃，逐步提高課外教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容的考試比重，取代單一的以上課內(nèi)容為考題唯一來源的方法；鼓勵(lì)學(xué)生提出富有創(chuàng)新意識(shí)的內(nèi)容、建議和意見。3)創(chuàng)新考試形式。引入網(wǎng)上考試，嘗試給予學(xué)生多次答題機(jī)會(huì)，成績最好的分?jǐn)?shù)作為最終成績，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。4)考核結(jié)果評價(jià)。知識(shí)、技能和創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合，確定考核結(jié)果。

3結(jié)語

經(jīng)過幾年的準(zhǔn)備工作和建設(shè)，筆者分別在2012、2013和2014級(jí)研究生中應(yīng)用上述教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段進(jìn)行了實(shí)踐，結(jié)果表明修讀本課程的學(xué)生掌握了較扎實(shí)較全面的電化學(xué)理論基礎(chǔ)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)技巧也得到較大提高，更重要的是通過參與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐，提高了學(xué)生和教師的“情感、意志、個(gè)性和價(jià)值觀”的發(fā)展。部分學(xué)生還改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，為創(chuàng)新科研項(xiàng)目提供了有力幫助。

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(責(zé)任校對朱正余)

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.04.017

收稿日期：20150827

基金項(xiàng)目：福州大學(xué)研究生院重點(diǎn)課程建設(shè)與教學(xué)研究項(xiàng)目(Y2013KC07)；2015年福州大學(xué)第九批高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)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(xué)理論、腐蝕與防護(hù)研究。

中圖分類號(hào)：G643.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-5884(2016)04-0053-03