《电化学测量技术》课程教学改革的探索
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摘 要 《电化学测量技术》是针对能源化学工程专业学生开设的一门理论性和实践性并重的课程，有很强的专业性和应用性。本文根据《电化学测量技术》课程的性质、特点、教学目标，并结合作者《电化学测量技术》课程教学的实践，讨论了该课程的教学内容、教学方法、雨课堂辅助教学工具的应用、课程考核、调动大学生专业课程学习积极性，培养大学生自学能力、实践动手能力等方面的一些改革与探索，以及实施效果。这为能源化学工程专业课程的教学改革提供了一定的参考。
关键词 电化学测量技术课程 改革与探索 教学效果
中图分类号：G642 文献标识码：A
1课程的性质
《电化学测量技术》是能源化学工程专业的限选课程。它是一门理论性和实践性并重的课程。本课程包括常用电化学测量技术的基本知识、工作原理、实验方法及其应用。通过对电极过程动力学的介绍，帮助学生理解常用电化学研究方法的原理，以及实验结果的解析，并通过对一些研究实例的介绍，使学生了解电极过程原理在研究过程中的应用。本课程所讲述的具体电化学测量方法包括稳态测量方法、控制电流阶跃暂态测量方法、控制电位阶跃暂态测量方法、线性电势扫描伏安法、交流阻抗法等。
通过本课程的教学，应使学生了解电极过程热力学和动力学原理在测量过程中的应用，明确电化学测量技术作为一门应用科学在能源、材料、环境、表面防护等科学中的重要地位。掌握常用电化学研究方法的原理和测试方法，以及常用电化学测量方法的实验结果解析。通过理论学习，初步具备进行电化学测量分析，并能解决电化学测量过程中出现的常见问题的能力，在测量的实践应用中能够努力践行社会主义核心价值观。
2课程教学改革探索
与其它能源化学工程专业的专业课程相比，本课程理论性较强，概念比较抽象，还涉及到电工电子学的相关知识，学生较难理解和掌握。理论应和实践相结合，作为一名大学生不能只是被动记忆，而应具有系统分析和独立思考的能力，因此，较好的系统的掌握本专业的专业理论知识，并将其应用于实践是很重要的。为了本专业学生能够在将来的实践中更好的指导实际生产工艺和过程，针对本课程开展了课程教学、考核、学生培养方面的教学改革探索。
2.1激发学生学习的兴趣
兴趣是人类积极探索某种事物的认识倾向，促使人们对某种事物总是给予优先的注意，表现出积极的态度。专业课教学能否取得显著效果，很大程度上取决于学生的心理状态。《电化学测量技术》这门课程的内容除了包含电化学专业基本理论知识，也包含相关的电工电子学知识及其他化学知识，是电化学专业学生普遍感到难学的课程之一。所以，在教学中注意培养学生的学习兴趣，激发他们的求知欲望就显得十分重要。首先，在课堂上需要不断设置问题，提高学生注意力，引发学生兴趣。例如，在刚开始讲解电化学测量的实验基础时，可以把电解池以及常用的电极带去教室给同学们实物讲解，并先介绍一些电化学测试设备的发展，再引入现在电化学测试常用的电化学工作站，介绍下电化学工作站的配套软件使用，都有哪些测试方法，以及他们的应用领域。甚至可以把一些已发表在新能源材料、腐蚀与防护和环境等领域的论文中有关电化学测试的内容截图给大家看，让大家了解到电化学测试方法的应用之广，从而引发学生的学习兴趣和好奇心。其次，注重培养学生的自主学习能力。《电化学测量技术》这门课抽象难懂，因此培养学生自学能力对这门课程就显得更为重要。在课堂教学中，本人摒弃抽象的数学推理，着重教会他们思路和方法，在课堂上引入实际实验中的一些测试图。对于这门课中涉及的电化学测试方法，让学生侧重于掌握每种测试方法的实际应用。把一些抽象的原理尽可能变得容易理解，从而使学生不会“望课生畏”，提高自主学习的兴趣。
2.2结合雨课堂制作多媒体课件并应用于教学
制作和运用PPT课件并不难，但要把课件做好、做得有新意、利于学生理解就不那么容易。由于本课程的内容较多地涉及到了电化学的基础理论，公式较多，电路图较多，在教学中不易形象地进行表达，使学生在学习中理解有一定的难度。比如，在讲授参比电极得使用和选择时，我们会把实验室常用的成品参比电极拍成照片，放进多媒体课件里，有利于学生理解和加深印象。利用多媒体教学，不仅大大减少教师在课堂书写板书的时间，加大了课程内容，给学生提供更多的信息量，有效提高教学效率。而且多媒体课件形象直观，便于学生理解，加深印象，能帮助学生对知识难点和重点的学习。
同时，充分利用雨课堂教学辅助工具应用于《电化学测量技术》课程得教学实践，开课前教务处已将授课班级的学生都导入了雨课堂，教师可提前发布电子教材、教学大纲、学习和考核要求等公告，有利于学生提前对课程进行了解。在授课过程中，可按知识点插入雨课堂题目，当一个知识点讲完后，教师可发布题目，学生在课堂上进行在线答题，答题结束，教师可及时看到学生的答题情况，了解学生是否掌握了该知识点，并及时进行针对性的讲解。课后也可以通过雨课堂进行作业发布、单元测验，节省大量的人力和物力。学生课下可随时回看已上课的课件，有不明白的内容，也可以通过弹幕和讨论区与老师进行交流，这样可避免一些内向的学生因害怕当面问老师问题而放弃答疑，非常方便学生课后的学习。教师也可以通过课后生成的课程报告，了解学生的出勤率、在线测试的正确率以及还存在不懂得知识点，有利于教师有效掌握学生对所学知识的掌握情况，并及时的解决学生在学习中的疑问。
2.3营造和谐互动的课堂气氛
2.3.1有效提问，引导学生思考
教师通过设置有效问题，循序渐进，让学生在学习中感悟知识的产生与形成过程，实现知识的构建。教师应该围绕知识点得重点和难点的需要设置问题，学生容易理解的问题少讲。所以，如何科学有效地设计提问，就成了保证学生学习效果的重要工作之一。传统的教学法往往直接将总结出的知识结论讲给学生，而很少揭示知识的形成过程。这种没有经过自己的创造性实践获得的知识往往印象不深，如果教师在教授某一知識的时候，能引导学生对这一知识的形成过程进行探究，努力发掘其所蕴含的智力因素，充分调动学生的创造性思维，这样不仅能使学生对所学的知识记忆深刻，而且对提高学生学习的主动性和创造性大有裨益。例如，在讲“H型电解池”时，可设置问题“什么情况下会用到H型电解池？为什么要采用H型电解池？在普通得测试情况下，是否可以采用H型电解池？”。通过逐级提问，这样就把学生带入到所要探求的知识活动情境中，从而在轻松愉快的气氛中完成了教学任务。 课堂仍是学生学习得首要场所，因此，教师能否有效得调控课堂，也是保证学生学习效果得关键，它对教师的课堂调控能力提出更高的要求。教师是“向导”而不是“警察”，在课堂教学过程中，要做好引领工作。注意知识的整合，做好阶段小结与课堂小结。运用教学智慧，尊重教学生成。例如，在稳态测量方法讲解完后，要对稳态测量方法进行小结，小结时可结合提问得形式，观察学生对这部分知识点得掌握程度，如果学生反映良好，可提供思考题进行进一步得考察，通过课堂思考题得提问和讲解让学生加强对课堂知识的进一步理解，也适当的加强对前面课程的复习与总结，使学生更好的建立起课程的前后联系。最后，可引导学生对稳态测量方法进行自己得归纳和整合。通过这样的回顾与反思，把零散的知识点纳入相应的知识结构体系，从而既培养学生的科学探究素养，又获取学科知识，从而提高课堂教学质量。
2.3.2教会学生学习方法
人们常说：“教学有法，但无定法，贵在得法。”不管哪种教学方法，只要是适合自己，适合学生就好。陶行知先生指出：“所谓教学，不是教书，不是教学生，而是教学生学”。因而就教学原则来讲，教学不仅要着眼于教，更要着眼于教学生学。因此，在实际教学中，我们要努力把握教育规律，采用多种教学方法相结合，因材施教，有效激发和培养学生对电化学测量的兴趣及主动参与的热情，关注学生个体差异，进行分层教学、分类指导，培养学生理论联系实际的能力。《电化学测量技术》课程中得测试方法多种多样，每一种方法又有自己的实验条件控制、实验理论依据、测量信号控制、响应信号记录和实验结果的解析。当单独介绍每一种实验方法时，学生还容易听的明白，但把多种实验方法放在一起，学生就分不清了。因此，在教学过程中，我们把每种测量方法与在电化学工作站中得测试方法对应起来，将测量方法得参数设置、实验测试图以及实验结果解析都放进多媒体课件中，给学生进行对应讲解，便于学生理论联系实际，也有利于他们以后利用电化学工作站进行相关得电化学测试。
在教学过程中，学生永远是教学的主体。课堂教学的过程本身就是教师与学生间的相互交流、相互影响，从而形成一种有助于认知活动开展的教学环境。由于大学阶段专业课教学每节课的信息量较大，因此，课前预习和课后复习就显得尤为重要。让学生由被动变主动地学习课程内容，调动学生学习的主观能动性很关键。一方面，可以通过让学生主动参与的互动形式，充分调动学生的积极性。比如，在讲解交流阻抗技术得电路描述码时，老师先给学生讲授电路描述码得书写原则，并举例说明。然后，列出几组电路描述码，让学生到黑板上画出相应得等效电路图，或者列出几幅等效电路图，让学生写出电路描述码。根据学生完成情况进行打分，将分值计入平时成绩，与期末考试成绩挂钩。另一方面，课程留有足够的学习时间和思维空间给学生自学研究，注意训练学生思维能力和提取、加工、总结、归纳信息的能力，从而达到更好的教学效果。
2.4加强课后练习，鼓励学生参与科研活动
课后练习是将当堂课程所学的知识巩固复习的机会，加深理解，使更好更熟练的运用知识，在本环节中，老师要对所学内容布置夯实基础题、拓展延伸题、探究思考题。由于电化学测量技术课程得内容最终要应用于电化学测量实验，因此，在教学的同时，我们鼓励同学们广泛参与大学生课外科技活动，参与老师课题组的科研活动，课题组的项目向本科生开放，开放实验室向本科生开放。课外科技活动的作用，除了巩固、提高和融合所学的专业课程知识外，更重要的是能培养学生多方面的能力，如动手能力、开拓创新能力、文献检索能力等。同学们在实践中遇到问题，就会想到去书本上、课堂上寻找解决问题的知识方法，从而调动了学生主动学习的积极性。激发了学生学习兴趣，提高了学生的动手能力，增强了学生分析问题、解决问题的能力，也体会到电化学测量原理和方法在解决实际问题上的实实在在的应用，达到了理论课教学的预期目的。
2.5改革考试制度，建立考核新模式
考核既是为了检验学生对课程的学习掌握情况，帮助教师不断总结教学经验，改进教學方法与技巧;同时也是为了对学生的学习做出客观、公正、科学的评价，并引导学生明确学习方向，逐步适应学科课程的特点，最终起到夯实基础、强化能力的作用。考核内容应做到知识与能力并重，微观与宏观结合。《电化学测量技术》是一门以实验技术为基础得理论课，目的是使学生理解电化学测量技术中的条件控制，结果分析及二者的关系。但由于我校电化学测量技术得相关实验另外开有专门得实验课程，因此，《电化学测量技术》课程的考核办法根据课程内容和特点，采取闭卷考试以及过程考核（出勤、课堂表现、作业、雨课堂）两个部分。理论考试分数占该门课程的最终成绩的50-70%。考试试题类型一般为填空题、简答题和分析论述题。填空题主要是对基本概念的考察，简答题主要考察学生知识点的综合能力，而分析论述题则通过学生对实际电化学测试结果图的解析，考察学生的知识运用能力。过程考核分数占该门课程的最终成绩的30-50%，其中出勤、课堂表现、作业、雨课堂各占一定的比例。
3结语
《电化学测量技术》课程教学结合雨课堂教学辅助工具，并结合提问、启发式进行教学，不但调动了学生学习兴趣和热情，活跃了课堂气氛。而且通过加强课后练习，鼓励学生参与科研活动，提高了学生知识运用能力，强化了学生独立思考能力的培养，收到了很好的效果。课程的改革探索使我们认识到，在课程教学中，只有结合课程内容实际，不断创新教学方法，激发学生学习兴趣，建立考核新模式，才会促进教学质量的进一步提高。
*通讯作者：尚伟
基金项目：2017年桂林理工大学教改项目（编号：2017B13）;2017年桂林理工大学研究生优质课程建设项目（编号：105962016yzkc020）。
作者简介：温玉清（1976.10-），男，汉，江西宁都人，博士，副教授，主要从事能源化学工程专业的教学与科研;通讯作者简介：尚伟（1978.10-），女，汉，河南洛阳人，博士，副教授，主要从事能源化学工程专业的教学与科研。
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