表面处理课程实验的教学改革与探索

张莹琪，赵晓红，李 冰，宫晋英

(太原工业学院 化学与化工系，太原 030008)

表面处理课程实验的教学改革与探索

张莹琪，赵晓红，李 冰，宫晋英

(太原工业学院 化学与化工系，太原 030008)

表面处理是一门应用性很强的专业课，表面处理实验是该课程的重要组成部分。针对表面处理实验教学中存在的问题，构建了新的实验教学内容和体系，从教学方法和考核评价方式等方面进行了实验教学改革和探索，上述改革措施激发了学生的学习积极性，有利于提高实验教学质量，收到明显成效。

表面处理；实验教学；改革；探索

表面处理是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程。它可提高表面耐蚀性和耐磨性，减缓、消除和修复材料表面的变化及损伤，使普通材料获得具有特殊功能的表面[1]。表面处理技术应用领域非常广泛，因此表面处理课程实践性和应用性都很强，实验教学是该课程体系的重要组成部分。不仅对学生表面处理技能的掌握、表面处理理论的理解有重要作用，而且承载着对学生严谨科学思维方式、实践能力和创新能力培养的责任。从2012年开始，我们对表面处理课程进行了一系列的改革和实践，使教师的业务能力得到显著提高，学生的学习积极性得到充分调动，取得了一定的教改成效。

1 构建实验教学新体系

表面处理课程是应用化学专业必修专业课程，在新的应用化学专业培养方案中，表面处理课程加大了实验课时比例，在总学时(48学时)不变的情况下，理论与实践学时比例从3∶1调整为1∶1。针对这次调整，由教授、博士牵头，教学科研经验丰富的教师参与，开展了实验教学改革。首先，对相关企业、院校、毕业学生进行走访调研，然后组织相关教师进行多次研讨，就如何激发学生的学习热情；如何将课堂教学与实践环节有机结合；如何设置实验内容；设计性、研究性实验如何实施；如何客观科学地对学生进行考核统一了认识[2-4]。根据教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案精神》提出的：“验证性实验是指对研究对象有了一定了解,并形成了一定认识或提出了某种假说,为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或是与本课程相关课程知识的实验。设计性实验是指给定实验研究目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。研究性实验是指给定实验设计目的，由学生通过查阅文献资料，制定研究路线和实验方案，摸索实验条件，经过实践能得到研究结果的实验”的界定[5]，结合在校学生培养目标和实验室实际情况，构建了验证性-综合性-设计性-研究性实验教学新体系。该体系遵循由浅入深、由简单到复杂，循序渐进的培养学生分析问题、解决问题，创新思维和创新能力的思想，对验证性实验内容进行整合优化，实现了综合性、设计性、研究性分层次教学。并将验证性、综合性、设计性实验内容编写成表面处理课程实验讲义。精选的实验内容注重全面培养学生专业技能，注重实用和技术创新。选题紧密联系企业当前需求和行业发展趋势，并融入教师的科研成果。例如，对设计性实验选择了“中温锌系磷化系列”，只给出实验目的、方案提示、实际操作要求，对磷化的对象和具体方案需学生在实验前根据兴趣爱好查找相关文献确定。这样既可方便学生达到学习目的，又可调动学生的学习热情，拓宽学生视野。从前面的应用情况看，效果良好。学生的实践能力、综合设计能力、创新能力有了一定提高[6-7]。

2 优化实验教学内容，改革教学方法

改革前表面处理实验教学模式多为形式化、程序化，教师先讲解实验原理、实验步骤；然后，学生依照老师的讲解要求进行实验操作，机械完成老师布置的实验任务，学生处于被动参与实验的状态。改革后的实验教学，在课内除完成8学时验证性实验内容外，还开设8学时综合性实验、8学时设计性实验。例如，设计性实验的教学程序为：教师拟定多个方向的实验课题，学生从中任选一个方向。教师对题目提出要求，学生利用课余时间调研、查找相关资料，经讨论后制定实验方案；然后，在进实验室前进行答辩，教师评估方案的可行性，并提出一些建议，学生对方案进行修改后，在教师指导下完成实验过程，提交实验结果和报告，教师根据方案可行性、答辩、实验操作和记录情况、试片质量、实验报告给出成绩。教师对各环节严格把关，对学习态度不端正，实验方案缺乏科学依据和可操作性的同学，令其进行多次方案修改和答辩。从两年的教学实践看，学生的学习积极性明显得到调动，对课题产生了浓厚的兴趣，从被动学习转化为主动学习。通过实验前期训练和实验流程设计，学生对实验内容有了清晰的认识，实验过程能认真摸索条件，对观察到的现象积极思考，用所学的理论解释和解决出现的问题。学生所学理论知识得到了充分运用，综合能力、设计应用能力得到了一定的提高，同时为研究性实验的完成奠定了坚实的基础。

我们依托我院山西省化学与化工示范中心，建立了以学生为中心的开放式实验教学模式和自主式、合作式、研究式的学习模式。

对研究性实验，学生在教师启发指导下，自行组队、自主选择实验内容、自主安排时间、自行探究实验现象和结果。由封闭式实验转化为开放式实验，由循规蹈矩变为探赜索隐。充分发挥学生的主观能动性，提高了学习质量，培养创新意识和创新能力[8-10]。学生感觉许多问题值得深入研究，因此主动要求在课外继续研究性实验。他们自行选择的课题有：钢筋拉拔磷化液的研制、镀锌钢板磷化、高耐蚀性钢铁工件磷化、电镀锌的无铬钝化等。这使学生有强烈的创新欲望和探索精神，很快进入状态，上手快，思路清晰，方法多，取得了很好的效果。有的学生申请了该方向的大学生创新课题，顺利结题并获得院级优秀，学生还在省级杂志发表研究论文1篇，在我院应用化学专业引起强烈反响。改革后的实验教学实现了与理论教学体系相互呼应又相对独立，形成了课内课外结合，基础、综合与设计、创新结合的实践教学模式。

3 建立科学合理的课程考核方式

实践证明，改革后杜绝了抄袭现象，大大调动了学生的学习潜能，并且锻炼了撰写科研论文的能力。考核结果更能反映学生对知识的系统理解、灵活应用，理论联系实际、分析问题解决问题的能力。通过多种方式的考核，纸上谈兵、高分低能的现象得到了明显改善，学生的成绩能更客观公正全面地反映其实验所取得的效果。

4 结束语

通过对表面处理实验教学从教学体系、内容、模式、手段、考核方式等方面的改革实践，教学质量有了一定提高，激发了学生的学习热情，增强了学生的动手能力、综合设计能力、研究能力。实验教学改革是一项长期的任务，我们将进一步树立以学生为中心的观念，加强教师队伍建设，充分利用教学科研优质资源，深化教学改革，提高教学质量。

[1]刘光明.表面处理技术概论[M].北京：化学工业出版社,2011:3.

[2]李选政;郭芸君.如何提高实验教学质量探析[J].实验科学与技术，2014，12(1):52-54.

[3]李凡修，孙首臣，邓仕英，等.浅谈应用化学专业实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索2014,33(4)：198-201.

[4]李桂梅.加强实验教学，培养符合社会需求人才[J].实验室科学，2007(1):23-24.

[5]曾小彬.深化实验教学改革，提升应用型人才培养质量[J].实验室研究与探索，2010,29(2)：1-3.

[6]霍学慧，王建华，郭风法.等.改革实验教学模式，提高学生综合素质[J].实验室研究与探索，2011，30(3)：278-279.

[7]官礼和，鲁皓，蒋伟，等.实验教学改革与创新人才培养[J].实验室研究与探索，2011，30(7)：265-267.

[8]闻绍飞；孟丽君；李宁.开放实验室提高学生专业实践能力的探索[J].实验室科学，2014,17(1):110-111.

[9]刘其涛，井西学.提高实验室开放教学效果的方法研究[J].实验室科学，2009(4)：124-126.

[10]张新有，袁霞，潘伟.搞好专业实验室开放与实施方案探讨[J].实验科学与技术，2009,7(6)：124-127.

[11]张士磊；孟昕元.创新实践型人才培养的实验教学改革与探索[J].实验科学与技术，2014，12(1):149-152

Reform and Exploration on Experiment Teaching of Surface Treatment Course

ZHANG Yingqi, ZHAO Xiaohong, LI Bing, GONG Jinying

(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan Institute of Technology, Taiyuan 030008, China)

Surface treatment is a specialized course in utility strongly. Surface treatment experiments are important parts in the course. Aiming at the existing problems in the experiment teaching of surface treatment, we construct the new experiment course content and the system, carry on the exploration of experiment teaching reform in teaching methods and experimental performance evaluation system and so on. These proposed reform measures stimulate the interest of students in studying course, which are helpful to promote the experimental teaching quality. Significant results have been received.

surface treatment; experiment teaching; reform; exploration

2014-08-08；修改日期: 2014-11-17

山西省教学改革基金资助项目(2013108)。

张莹琪(1962-)，女，本科，副教授，从事基础化学和应用化学的教学工作。

G642.423;O69

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.01.021