《金属腐蚀与防护》课程在应用型本科院校的教学

吴锋景，刘小娟，肖　鑫，易　翔，刘万民，许　律

(湖南工程学院,湖南　湘潭　411104)



《金属腐蚀与防护》课程在应用型本科院校的教学

吴锋景，刘小娟，肖鑫，易翔，刘万民，许律

(湖南工程学院,湖南湘潭411104)

《金属腐蚀与防护》是材料和化学专业一门重要的专业课。我们根据应用型本科院校的要求，针对《金属腐蚀与防护》课程在本科院校教学过程中存在的问题，通过调整课时和开课时间，引入案例教学方法，增强实验教学环节，开展以科研促进教学的活动，采用多元考核方式等手段改革了该课程的教学。结果表明，这些措施丰富了教学内容，调动学生的积极性、主动性，激发学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果。

金属理论与控制；应用型本科；教学方法；教学改革

金属材料因其优越的性能，广泛的应用于生活、生产、军事等各个领域。然而，除少数贵金属外，绝大多数金属容易被工作环境腐蚀，金属材料的腐蚀给国民经济、生产安全、环境保护等方面带来了巨大的影响。据统计，发达国家每年由于金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2%～4%，远大于火灾、水灾、风灾、地震损失的总和，还不包括其中的间接损失[1]。“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目启动会上资料显示：我国2014年腐蚀损失超过2万亿人民币元，为自然灾害的4倍[2]。研究表明，如果能普遍、正确地采用适当的腐蚀控制技术和方法，可使腐蚀损失降低25%～30%[3-4]。由于1997年专业调整，腐蚀与防护专业被合并到材料工程(本科)和材料学(研究所)中，虽部分院校仍然保留了这个方向，但培养的人数已经大为减少。所以，加强腐蚀与防护技术方面的人才的培养可带来巨大的经济效益和社会效益。笔者针对本校《金属腐蚀与防护》教学中存在的问题，根据应用型本科院校对课程学习的要求，对该课程的改革和实践教学进行了有益的探索。

1　《金属腐蚀与防护》课程概况

课程选择结构材料中应用最多的金属材料为主要对象，重点介绍了金属腐蚀的原理、规律、影响因素，以及腐蚀控制途径、措施和方法。课程以物理化学和电化学为基础，涉及材料科学、金属学、表面科学、环境科学、工程力学、固体物理学等，是一门具有高度交叉性、综合性的课程。同时，该课程是一门理论性和实用型并重的专业课，既需注重学生基本腐蚀理论的学习，又要求掌握基本的防护方法，在学习过程中需注重锻炼学生分析、解决问题的实践能力，以达到培养腐蚀防护方向的应用型高级工程技术人才的目标。《金属腐蚀与防护》是湖南工程学院应用化学专业两个班的专业必修课，大三上半年开课，学时为32，无实验教学。

2　教学中存在的问题

2.1教学环节设置不恰当

《金属腐蚀与防护》课程知识面广、概念多、原理复杂、内容抽象，有些微观腐蚀机理难理解，甚至有些内容和理论不够完善，因此学习难度较大。我校目前的课时数为仅为32学时，教师很难对课程进行系统地讲解，只能初略的介绍书本知识。另外，该课程的重要理论基础腐蚀热力学和动力学涉及物理化学和电化学方面知识，课程安排在大三上学期，与《电化学》同步教学，学生的理论知识储备不充分，增加了学习难度。

2.2教学方法上有待改性

《金属腐蚀与防护》课程理论性较强，知识量大，无实验教学环节，在课时有限的条件下，难免出现“填鸭式”知识灌输教学。由此产生的结果是学生学习兴趣不足，学后印象不深，无法理论联系实际，更谈不上学生分析、解决问题的实践能力的锻炼和培养。

2.3课程考核方式有待完善

该课程的考核方式主要由平时成绩(30%)和期末考试(70%)组成。平时成绩分为出勤和课后作业两项。考试内容涉及基本概念、原理、公式和防腐方法，学生往往通过考前突击复习，强行记忆应付考试，造成考完就忘的情况。

3　教学改革

针对本校《金属腐蚀与防护》课程教学中出现的问题，笔者结合多年教学经验，从培养应用型高级工程技术人才的目标出发，对该课程教学体系做如下改革：

3.1合理设置教学环节

针对《金属腐蚀与防护》课程课时偏少，无实验课，课程时间安排不合理的问题，我校将总课时调整至56学时，其中课堂讲述40学时，实验课6学时，大型综合实验10学时，并将开课时间调整至大学三年级下学期(物理化学和电化学均已结课)。

3.2积极调整教学方法

3.2.1引入案例教学法，增强学生学习兴趣

案例教学法是指对通过对一个含有问题在内的场景的描述，引导学生对解决这些场景所面临的问题进行讨论并参与实践的一种教学方法。该法与传统的讲授法不同，教师在教学中扮演设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论。学生在教学过程中处于主动地位，在讨论过程中将理论运用于实践，从而提高学生对知识的运用能力[5]。

选择好的案例是案例教学的关键。一个好的案例常常能提出非常有挑战性的问题，一个有吸引力的案例应该具有以下特征：讲述一个真实的故事，包含矛盾冲突，没有明确答案，能激发学生与中心人物的共鸣，鼓励学生思考并决定自己的立场，要求拿出一个决议，比较简明扼要[6]。例如在讲授防腐蚀重要性时，列举出大量桥梁、设备、船舶等被腐蚀的图片，并说明造成腐蚀的原因及损失。引用中国科学院海洋研究所研究员侯保荣院士在“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目启动会上作上述表示：根据估算，2014年我国腐蚀损失超过2万亿，为自然灾害的4倍。以直观的相片和数字说明腐蚀的危害，使学生意识到腐蚀防护的重要性，激发他们学习的积极性，树立腐蚀防护的理念。

又例如在讲解防腐蚀设计内容时，引入案例：某公司为液压系统设计了一系列大小不一的液压阀块(机械液压系统的一个重要零部件，用作油路的分、集和转换的过渡块体，或者用来安装板式、插装式等阀件的基础块)，在防腐蚀设计方案会上，提出几种防腐蚀方案：喷漆、镀锌、镀镍、QPQ处理，你认为哪种合适，为什么？利用问题的探讨，使学生对腐蚀防护方法及其优缺点有较深刻的印象。在授课课程中充分利用案例，设置问题情境，引导学生思考，采用启发、互动、探究、研讨等方式使学生真正成为课程教学的主体，调动学生的积极性、主动性，激发学生的学习兴趣。

图1　液压阀块示意图

3.2.2加强实验教学，提高学生实践能力

应用型本科院校需特别注重培训学生的实践能力，实验正是锻炼学生实践能力的有效方法[7]。通过实验课，学生能更直观的理解腐蚀理论和防护方法，加深对课堂知识的印象。本校增加了6学时试验课时，分别开展了：重量法测金属腐蚀速度、电位-时间曲线的测量、极化曲线测量腐蚀电位和腐蚀电流、金属阳极钝化曲线的测量、局部腐蚀原理演示、电偶腐蚀的测量6个腐蚀实验。

课程增设了大型综合实验环节，将学生分成若干小组，以小组为单位给定课题，并要求查找资料并拟定防护方法，进行防腐蚀试验，最后比较防护效果。通过大型综合试验让学生自己去思考、去设计、去操作、去试验，去总结试验结果，这样有利于提升学生在面对实际问题时的自信心，有利于锻炼学生分析问题，解决问题的能力。

3.2.3结合科研教学，培养学生研究和创新能力

科学研究是高等学校的三大职能之一。高等学校的科学研究是发展学生智能，培养学生创新能力的重要手段。只有教学和科研相结合，才有望培养出创新人才。一方面，要在科学研究中进行教学，通过科研带动教学；另一方面，要在教学中加大探索因素，进行研究型教学，把科学研究真正贯穿于教学过程之中[8]。可以说，科学研究是培养创新型人才的根本途径。为了让学生了解腐蚀与防护方面最新的研究情况，我校请本教研室的老师或企业相关领域的研究人员结合自己的研究课题给学生做讲座，介绍腐蚀与防护最新的研究进展，这样的方式既可丰富教学内容、突出课程特色, 又可激发学生学习兴趣, 培养学生研究和创新能力。另外，通过学校和学院的创新平台，鼓励部分大二、大三学生在课余时间参与到老师的科研课题组中来，使学生接触到前沿的腐蚀领域研究，既加深了学生对课题知识的理解，又锻炼了学生的创新能力。

3.3完善考核形式

为避免现有考试方式的不足，端正学生的学习态度，全面考核学生的综合能力，本校在教学评价方面采取了多元化的考核方式。考核成绩除期末考试、平时出勤、课后作业外，引入课堂讨论成绩、实验课成绩、参与科研情况。期末考试重点考察学生对基本概念的理解及防腐蚀方法的运用等。这种综合考核方式避免了学生通过突击复习，死记硬背来应付考试的弊端，有利于学生综合学习素质的培养。

4　结　语

《金属腐蚀与防护》课程改革通过调整课时及开课时间，引入案例法教学方式，增加实验教学环节，开展以科研促进教学的活动，采用多元考核方式极大的调动了学生的学习兴趣，锻炼了学生的实践能力，提高了教学质量。课程改革也对教师提出了更高的要求，教师不但要求熟悉书本内容，还要求熟悉相关知识的背景、应用价值和现实意义等。案例的精选和科研工作也需要教师不懈的努力。教育改革的路任重而道远，我们需要不断的与时俱进，不断探索才能为社会、为企业培养出综合素质高、业务能力强的应用型人才。

[1]人民网. 院士：2014年我国腐蚀损失超2万亿,为自然灾害4倍[EB/OL]. http://scitech.people.com.cn/n/2015/0612/c1007-27143454.html,2015-6-12.

[2]柯伟．中国工业与自然环境腐蚀调查的进展[J]. 腐蚀与防护,2004,25(1):1-8．

[3]柯伟．中国工业与自然环境腐蚀调查[J]．全面腐蚀控制,2003,17(1):1-10．

[4]朱日彰. 金属腐蚀学[M]. 北京:冶金工业出版社,1989:2-3.

[5]胡裕龙,孔小东,苏小红. 案例教学法在《金属腐蚀与防护》教学中的应用[J]. 广东化工,2015,42(19):182-283.

[6]张楚廷主编, 高校教师教育教学技能[M]. 长沙:湖南师范大学出版社,2015:117-119.

[7]付玲,张敬芝,王传申.《过程装备腐蚀与防护》课程基于实验教学的研究与实践[J]. 广东化工,2015, 42(19):221-222.

[8]胡弼成主编, 高校教育学[M]. 长沙:湖南师范大学出版社, 2015:220-221.

Study on the Course ofMetalCorrosionandProtectionin Application-oriented Undergraduate Universities

WUFeng-jing,LIUXiao-juan,XIAOXin,YIXiang,LIUWan-ming,XULv

(Hunan Institute of Engineering, Hunan Xiangtan 411104, China)

MetalCorrosionandProtectionis an important professional course of Material Science and Chemistry. According to the teaching requirement of application-oriented undergraduate, the current situation of course ofMetalCorrosionandProtectionwas analyzed and reform measures were taken to solve the problems. The teaching plan ofMetalCorrosionandProtectionwas adjust. The Case Teaching in the course was applied, the experiment teaching was strengthened, and the scientific research was developed in undergraduates to promote teaching. The pluralistic evaluation mode was adopted. Those reformations enriched teaching content, improved students’ interest of study and give effect to the teaching of teachers.

MetalCorrosionandProtection; application-oriented undergraduate universities; teaching method; teaching reformation

吴锋景(1978-)，男，工程师，主要从事应用电化学领域的教学与研究。

刘小娟(1981-)，女，工程师，主要从事功能材料领域的教学与研究。

G642

A

1001-9677(2016)010-0243-03