材料腐蚀与防护实验教学方法探索*

2013-05-28杨敏

中国教育技术装备 2013年18期

杨敏

德州学院化学系山东德州 253023

腐蚀与防护是一门源于以及服务于生产实践的课程。实验教学不仅可以提高学生分析问题和解决问题的能力，而且是培养学生创新和实践能力的途径之一[1]。因此，结合培养创新性应用型人才的教学目标，为了提高学生的综合素质和能力，应该应用以下教学方法进行实验教学。

1 研讨式教学模式

在腐蚀与防护实验教学中，采用研讨式教学方法，教师以导为主，创设问题情境，调动学生思考问题的主动性，然后师生在查找文献资料的基础上研究、讨论问题，再进行实验、探索，使学生掌握知识和技能。

研讨式教学可以分为四大模块[2]。

1.1 课前选题

在学生进行基础理论、原理、实验方法以及文献检索方法的学习后，教师根据教学目标，结合研究的热点问题，确定学生感兴趣的课题。

1.2 讨论交流

学生进行讨论后，指导学生选择合适的题目。学生根据选题，进一步查阅相关资料，进行小组内讨论，并写出实验方案。教师组织全班学生讨论各组制定的实验方案，从选题、实验方法的选择等各个方面，进行提问、讨论。在此过程中，教师是学习的指导者，突出学生的主体地位，从而激发学生的学习兴趣，提高学习效率。

1.3 实验实施

教师根据确定的实验方案，指导学生做好实验的准备工作。在实验过程中，教师应指导学生进行实验，并要求学生在规定的时间内完成实验。在实验过程中，要求学生认真做好实验参数、实验现象以及实验数据等内容的记录。

1.4 结果评定

实验完成后，各组学生应及时撰写实验报告，并制作PPT，在课堂向全体同学汇报。根据实验方法、实验方案、实验结果以及课堂讨论的表现评出优秀小组和优秀个人，在期末实验综合测评中相应加分。

1.5 成绩考核

在实验教学过程中，对不同的教学模式制定相应评分标准。研讨式实验教学的各环节所占实验总成绩的比例为：选题占10%，讨论交流占20%，实验过程占30%，实验报告占30%，汇报占10%。

1）选题（10分）。①学生认真学习相关知识，查阅文献资料能力强，能全面查阅相关的资料，选题符合课程目标，题目有较高难度，8～10分；②学生较认真学习相关知识，查阅文献资料能力较强，查阅的相关资料较全，选题符合课程目标，题目有一定难度，6～7分；③学生能够学习相关知识，查阅文献资料能力一般，查阅相关的资料不够全面，选题符合课程目标，题目难度小，0～5分。

2）讨论交流（20分）。①讨论前期准备充分，制定的实验方案合理，实验方法可行；在讨论过程中，清晰地阐述实验原理、方法和实验方案，能准确回答有关的问题，16～20分。②讨论前期准备较充分，制定的实验方案较合理，实验方法基本可行；在讨论过程中，能阐述实验原理、方法和实验方案，能回答有关的问题，12～15分。③讨论前期准备不够充分，制定的实验方案需要改进；在讨论过程中，不能清晰地阐述实验原理、方法和实验方案，对提出的问题一般能回答，0～11分。

3）实验过程（30分）。①实验态度端正，严格实验操作规程，动手能力强，实验数据记录完整，认真观察实验现象并记录详细，24～30分；②实验态度基本端正，实验中出现错误能及时纠正，动手能力较强，实验数据记录基本完整，能观察实验现象但记录不详细，18～23分；③实验态度不够端正，实验操作不规范，动手能力较差，实验数据记录不完整，不能及时观察实验现象，记录不完全，0～17分。

4）实验报告（30分）。①实验报告内容完整，实验数据真实可靠，格式规范，文字简练、通顺，图表整洁、布局合理，字迹工整，24～30分；②实验报告内容基本完整，实验数据较可靠，格式较规范，文字较通顺，图表布局基本合理，字迹较工整，18～23分；③实验报告内容不够完整，实验数据有问题，格式不够规范，文字不够通顺，图表不够整洁，字迹不够工整，0～17分。

5）汇报（10分）。①PPT内容正确，无科学性和知识性的错误，结构合理；能流利地陈述实验的主要内容，回答问题思路清晰，表达准确，8～10分。②PPT内容基本正确，有少量错误，结构基本合理；能陈述实验的主要内容，回答问题思路较清晰，表达基本准确，6～7分。③PPT内容不够正确，有一些错误，结构不够合理；能陈述实验的主要内容，回答问题不够准确，0～5分。

研讨式教学模式为学生提供了思考和讨论问题的机会，使学生能系统地掌握腐蚀的基本知识、基本原理以及常用的防腐方法，加深对前期相关课程所学知识的理解和应用。在实验教学过程中，采用这种教学模式调动了学生学习的积极性，培养了学生发现问题并进行科技研究的能力及综合运用知识解决问题的能力，同时培养了文献检索与阅读的能力、表达能力、计算机及信息技术应用能力。

2 层次化教学模式

在开设材料腐蚀与防护实验课程之前，对材料化学本科班的学生的知识水平和实验能力进行调查，了解全班学生的实际情况。通过对学生知识掌握情况的了解，对学生进行分组，每组3～4人。根据教学目标、教学内容以及学生的知识与能力水平，将实验分为验证型实验、综合型实验与设计型实验[3]，实验项目如表1所示。

表1 材料腐蚀与防护综合与设计型实验项目表

验证型实验以验证腐蚀原理与方法为主，以巩固理论知识与强化基本实验能力为目的，在一定的实验条件下，学生按照实验步骤，对已知结果进行验证。通过这类实验，学生可以加深基本原理和方法的理解以及加强基本实验技能的训练。因为验证型实验形式单一，不能很好地提高学生的学习兴趣，正逐步减少验证型实验的比例。

为了提高学生的综合素质，进一步调整实验教学内容，增加综合实验教学环节。综合设计实验以学生掌握和运用多种实验原理和方法为主，在实验过程中要求学生能够综合运用多个知识点分析问题和解决问题。在实验教学过程中，开设“金属腐蚀速度的测定”“闭塞电池腐蚀实验”“极化曲线的绘制”和“碳钢在水体系中的腐蚀实验”等实验项目[4]。例如：在“金属腐蚀速度的测定”实验过程中，学生可以选择重量法、容量法、电化学方法测定金属腐蚀的速度；在“碳钢在水体系中的腐蚀实验”中，学生可以选择自来水、盐水以及加入缓蚀剂水体系进行研究[5]。通过综合实验，学生可以掌握多个知识点，为后续的创新实验打下基础。

为了培养学生的创新意识和提高学生的创新能力，在实验教学过程中增加设计型实验项目，如“电镀与化学镀”“不同缓蚀剂的缓释效率评定”等。学生在学习相关的理论知识后，在现有的实验条件基础上，通过查阅各种文献资料→设计实验方案→经过教师的指导后修改并制定可行的实验方案→再独立进行实验的过程中，可以独立地思考问题和解决问题，从而培养创新思维。