电化学原理与测试技术课程教学改革探讨

邵艳群，李湘祁

(福州大学 材料科学与工程学院，福州 福建 350108)



电化学原理与测试技术课程教学改革探讨

邵艳群，李湘祁

(福州大学 材料科学与工程学院，福州 福建 350108)

摘要：研究生扩招后电化学原理与测试技术课程教学存在诸多问题，必须从教学内容、实践教学方式、教师队伍建设及考核方式等方面进行课程改革。应根据研究生和课程的特点大力开展课外实践教学活动，改革考核内容，使其既包括知识、技能的掌握程度，也包括学生和教师的发展价值，唯此才能在研究生教学中取得良好的效果。

关键词：电化学原理与测试技术；研究生课程；教学改革

电化学是研究两类电子导体(金属或半导体)以及离子导体(电解质溶液)形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学，是物理化学的众多分支中唯一以大工业为基础的学科[1]。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控不可缺少的手段[2]。随着科学技术的发展，电化学应用领域迅速扩展，新的科研成果不断出现，电化学领域涉及的原理与应用、测试方法与分析技术的内容越来越多，理论加深，难度更大[3-4]。根据我院的科研方向，在研究生中开设电化学原理与测试技术选修课，计划36学时。结合本院特色，在学校“《电化学原理与测试技术》重点课程建设与教学研究(Y2013KC07)”和“2015年福州大学第九批高等教育教学改革工程项目”等教改项目的支持下，以《教育部、国家发展改革委、财政部关于深化研究生教育改革的意见》为指导[5]，本着理论与应用并重的原则，对该课程进行相应的建设和改革。

1课程发展及存在问题

本课程的建设和发展起因于科研需要。十几年前，研究生人数仅有1～2人，但本课题组却承担着多项与电化学理论与应用相关的课题。开设课程的目的是本着够用的原则让研究生尽快掌握电化学原理与测试相关知识，上课方式以实验为主。近十多年来，福州大学通过学科建设确立了纳米电极材料新技术与新产品开发的主攻方向，主持了1项“863”项目、5项国家自然科学基金项目、14项省级重大和重点项目，并在国内外30多家企业获得应用。研究内容从氯碱工业的电极材料延伸到了化学电源、腐蚀与防护、电镀、电冶金等，授课方式转变为实验室一对多(7人以下)，边做实验边讨论。

近年来，我院从事与电化学相关工作的老师和研究生人数上升很快，新的研究项目也处于上升期，每年选修人数超过30人。因此，无论是教学内容还是教学方法均已不能适应当下的研究生教育，主要存在如下问题：1)闭门造车，合作交流少。多年来在课程建设方面做出了不懈的努力，在教改、教研上也做了大量的工作，课程建设取得了显著成绩，但缺少与本校乃至其他院校相关专业教师之间的交流合作。2)实践教学严重不足。既没有完整的实验指导书，也没有对电化学仪器掌握很好的师资队伍，开展实践教学缺乏人力、物力。面对新的电化学方面的课题，无论是测试技术还是结果分析均难以获得较大突破。3)没有教师队伍，这也是我国高校所面临的重大改革方向。一般一门专业课只有一位授课教师，更没有掌握工程实践应用的企业导师。授课教师如何与研究生及其专业导师进行互动需要进一步探讨。4)考试评价制度和形式需要进一步完善。目前研究生对选修课的学习多处于应付状态，对所学内容根本不关心，对该课程的新进展、新知识和新方法更无从谈起。如果止于开卷考试、写一篇总结，基本上是流于形式，构建知识体系简直是天方夜谭。

2具体建设内容及实施方案

2.1完善教学内容，实时调整精讲内容

收集相关教师对本课程的建议。开课前，笔者将教学大纲和授课计划通过邮件发给从事电化学研究工作的教师，收集他们的反馈意见，然后确定新学年哪些内容应该强化、哪些内容可以弱化，让学生自学。开课中，主要是向研究生了解教学动态，希望哪些内容可以更深入、哪些内容自学后有难度要集体讨论。开课后，继续向老师和研究生了解本学期关于教学内容和教学效果的意见和建议。结合往届的教学过程和老师的新想法，最终确定与我院办学特色和学生成长需求相适应的教学大纲、授课计划及教学内容。在教学过程中，及时调整教学精讲内容，保持动态性和实效性。

2.2制定课外教学计划，加强课外实践教学

2.2.1加强课外教学实践的必要性

课外教学活动在基础课程的学习中都会受到重视，但到了研究生阶段，课外教学活动已经边缘化，课外教学简单地理解为学生自学或者参与教师的研究项目。随着近几年教学体制的不断改革，处于教学一线的教师们都明显感受到延伸课外教学的必要性。研究生教育改革的指导思想是更加突出服务经济社会发展，更加突出创新精神和实践能力培养，更加突出科教结合和产学结合，更加突出对外开放[5]。理论与实践并重的课程特点，扩招后无论是学硕和专硕都缺乏与工矿企事业单位的密切接触，加强课外实践教学活动尤为必要。

2.2.2课外教学实践的组织实施

其一，校内增强课外实验/实践的氛围。学完电极的几个基本过程后[4]，制定了课外实践教学内容：制备与所从事课题相关的电极试样、测试制备电极的极化曲线、对测试结果进行分析、讨论每组所测极化曲线的异同。这些内容如果放在课堂上将占用很多时间，但把它当做课外教学内容，一方面学生可以在相对自由的时间内做较充分的实验和分析工作，以便于讨论课的进行，提高知识的运用能力；另一方面，通过课外教学活动，也增加了同学之间、课题组之间的相互交流与合作。因为与成绩有关，每个学生的课题不一样，推着学生利用课外时间，完成课外实践内容。将课堂的理论与课外的实践有机结合，有效地提高了学习主动性，从而提高教学效果。

其二，校外开展生产实践/实习，调研活动。组织学生走向工矿企业，了解材料行业电化学的应用领域，了解现场电化学测试方法。例如，带学生参观电镀厂。参观前要求学生了解基本的电镀原理、电镀过程中可能出现的问题、电镀产品的检测等；参观过程中认真观察电镀液成分测定、电镀液配置、电镀工艺涉及的参数，了解产品的检测项目，搞清楚每个检测项目的目的和方法；参观后分析电镀厂有哪些过程与电化学课程有关。学生去了企业才知道专业知识和技能的重要性，老师去了企业才知道材料的制备、加工应用与理论之间的差异，大家去了企业也才知道材料的多样性和复杂性。通过亲身实践，熟悉社会，才有进一步了解社会、适应社会的想法，这是研究生树立正确的世界观、人生观、价值观的重要途径。

其三，鼓励学生参与企业的项目合作开发。我院近几年通过“走出去、请进来”等加强了与企业的合作，横向课题年年增多。郑玉婴教授带领的团队每年申请企业科研经费超过百万元。笔者也通过与国家电网合作，加强了沿海区域国网上使用的金属材料的失效分析。带学生深入合作开发的企业，进行相应的生产实践，以最快的方式构建理论与实践相结合的知识体系。通过校企合作，使创新成果以最有利于企业应用的方式转移和共享。同时帮助企业培养输送优秀人才，达到学校、企业、研究生多方共赢。

其四，利用新媒介开展自学和讨论。课堂上学生和教师能够交流的时间是有限的，更多的交流留待课外进行。让学生参与电化学原理与测试技术网站建设，在 BBS、QQ群和微信群上交流学习心得，真正做到自主学习、创造学习和快乐学习。通过讨论使学生透彻地理解各种测试对象的特点，学会数据的收集、分析和整理，并进一步培养基本的良好的规范的测试程序，提出富有创新性的测试方法。

2.3加强双师型教师队伍建设，突出师资队伍发展的专业化、专家化

以前课程全部由笔者一人承担，教学压力很重，根本无暇顾及课程的发展，特别是实践教学的改革。这几年，根据教师专业背景、业务特长和教学内容对教师队伍进行专业化的整合构建，老中青教师传帮带，每一个专题都至少配备2名以上的教师，每名教师承担一个或两个专题。课群组教师在一个相当稳定的时期将负责的专题研究得精、深、透，成为某个专题的专家，同时担负起对其他专题领域教师的针对性培训。这样每个教学内容领域拥有相对固定的师资配备。

加强双师型教师队伍的建设既是本科生教学的需要也是专硕生培养的需要。1)鼓励教师充分利用寒暑假时间到企业进行专业实践锻炼，顶岗实习，提高专业技术素质，了解企业现代生产、管理过程，体验企业生产氛围，探讨解决教学中遇到的疑难问题。2)从合作企业一线职工中选拔聘请能工巧匠、技术骨干为兼职教师，并加以培养，帮助其提高教育教学理论水平和实践能力，使其成为稳定的校外兼职教师。3)拓宽师资引进渠道，扩大兼职教师比例。比如从电化学工作站售后工程师中引进高学历、高职称、高技能的人才，定期组织教师参观学习新一代电化学工作站的使用技巧和测试原理，切实把有知识、有技能的专业技术人才引进到课程组团队。

2.4改革课程考核，突出学生学习的主体性和积极性

课程作为教育的核心成分并不是纯粹的教育问题，而是一种多元的社会文化现象，其考核指标必须深深地铸刻在课程的目标、过程和结果之中，而不是期末考试(考查)这么简单的断定。考核内容也不能局限于知识、技能的掌握程度，而必须凸显人的发展的价值，包括学生和教师双方的发展。这也体现了当前我国课程改革内在的价值追求。1)建设一套完整的习题库和试题库(含答案)。学生通过网上浏览和答题，自己检验学习效果，促使学生从“被迫”学习转变成“主动”学习，而教师亦可及时了解教学效果。2)创新考试内容。结合课外教学计划，逐步提高课外教学计划内容的考试比重，取代单一的以上课内容为考题唯一来源的方法；鼓励学生提出富有创新意识的内容、建议和意见。3)创新考试形式。引入网上考试，尝试给予学生多次答题机会，成绩最好的分数作为最终成绩，调动学生主动参与、主动学习的积极性。4)考核结果评价。知识、技能和创新意识相结合，确定考核结果。

3结语

经过几年的准备工作和建设，笔者分别在2012、2013和2014级研究生中应用上述教学内容和教学手段进行了实践，结果表明修读本课程的学生掌握了较扎实较全面的电化学理论基础，同时实验技巧也得到较大提高，更重要的是通过参与企业的生产实践，提高了学生和教师的“情感、意志、个性和价值观”的发展。部分学生还改进了实验内容和方法，为创新科研项目提供了有力帮助。

参考文献：

[1] 张祖训,汪尔康.电化学原理和方法[M].北京:科学出版社,2000.

[2] 陈国华,王光信.电化学方法应用[M].北京:化学工业出版社,2003.

[3] 王春明.《电化学原理和方法》用于研究生教学的体会[J].高等理科教育，2002(2)：113-114.

[4] 贾铮，戴民松，陈玲.电化学测量方法[M].北京:化学工业出版社，2006.

[5] 教育部、国家发展改革委、财政部关于深化研究生教育改革的意见[EB/OL].(2013-03-29)[2015-10-27].教研[2013]1号, http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A22_zcwj/201307/154118.html.

(责任校对朱正余)

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.04.017

收稿日期：20150827

基金项目：福州大学研究生院重点课程建设与教学研究项目(Y2013KC07)；2015年福州大学第九批高等教育教学改革工程项目

作者简介：邵艳群(1972-)，女，浙江金华人，副教授，博士，主要从事功能材料、电化学理论、腐蚀与防护研究。

中图分类号：G643.2

文献标志码：A

文章编号：1674-5884(2016)04-0053-03