化工電化學教改策略

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一、目前專業(yè)實驗教學中存在的問題

通過幾年的觀察分析，我們發(fā)現(xiàn)我校化學工程與工藝（電化學）專業(yè)實驗教學中主要存在以下幾方面的問題。

1.實驗內容設置不合理。原有的實驗體系已沿用了近十年，有些實驗內容如鉛酸電池、鎘鎳電池方面的內容明顯落后于現(xiàn)在電化學學科的發(fā)展，原有的實驗內容已無法滿足現(xiàn)在的人才培養(yǎng)需要。近些年，隨著電化學領域的不斷發(fā)展，一些新的實驗方法、實驗技術及新的電化學體系不斷涌現(xiàn)，這些內容代表了電化學學科的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向，急需補充到現(xiàn)有實驗教學內容中，從而提高實驗教學的質量。

2.實驗教學方法不利于發(fā)揮學生的主觀能動性。傳統(tǒng)實驗教學往往以指導教師的講授為主，講授的要點主要根據(jù)實驗講義的內容而定。實驗講義上每個實驗基本都有完整的實驗目的、實驗原理、操作步驟和數(shù)據(jù)分析處理等內容。教師主要講解實驗原理和操作步驟及數(shù)據(jù)的分析處理，學生根據(jù)實驗講義上給出的實驗步驟和數(shù)據(jù)分析方法去完成實驗。在整個實驗過程中，學生很少有獨立思考的空間，他們只能按照實驗講義中給出的實驗方案進行實驗，也就是說學生變成了實驗方案的執(zhí)行者，而不是實驗方案的制訂者或參與者，這不利于發(fā)揮學生的主觀能動性和積極性。

3.實驗考核方式不夠科學。以往學生實驗成績主要根據(jù)實驗報告的情況來決定，具體包括兩部分：一是實驗報告內容的完整性，包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理等項目是否完整，實驗參數(shù)是否準確；另一方面是實驗的數(shù)據(jù)是否準確可靠，數(shù)據(jù)處理方法是否正確。這種考核方式只是根據(jù)實驗報告提供的信息進行成績的評定，而對實驗過程中學生分析解決問題的能力、實驗操作的能力沒有進行考慮。這使得成績的評定缺乏全面性和科學性。

二、專業(yè)實驗教學過程中的一些改革與探索

針對上述實驗教學中存在的問題，我們做了以下幾方面的改革與探索。

1.實驗內容的改革。實驗內容是影響實驗教學效果的決定性因素。專業(yè)實驗教學必須結合專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，將學科的研究熱點和教師的科研成果引入實驗教學，這一方面體現(xiàn)在實驗技術、實驗方法的改進方面，另一方面體現(xiàn)在實驗教學內容的更新方面。這樣才能使學生在本科實驗教學階段接觸到專業(yè)前沿領域，了解專業(yè)研究熱點，掌握專業(yè)最新的研究方法和研究成果。將先進的實驗內容引入實驗教學有利于學生綜合素質的提高，為其在今后的工作、學習和深造過程中盡快進入角色奠定堅實的專業(yè)基礎。實驗內容的設立應考慮以下幾方面的因素。基本的實驗知識和技能的培養(yǎng)，專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢的了解，實驗室軟硬件的狀況，經(jīng)費情況等。實驗內容的設立還應體現(xiàn)我校化學工程與工藝（電化學）專業(yè)的特色，即化學電源和表面處理領域的工程化。基于以上幾方面的考慮，我校化學工程與工藝（電化學）專業(yè)實驗包括以下幾方面的內容：方波電流法、方波電位法、循環(huán)伏安法、線性電位掃描法、電化學阻抗譜等實驗內容主要是讓學生掌握電化學中的一些基本測試方法；電鍍液的赫爾槽實驗、電鍍液分散能力實驗、電鍍液電流效率實驗是為了讓學生掌握電鍍中常用的研究方法；旋轉圓盤電極實驗、微電極實驗、電化學石英晶體微天平等實驗的目的是讓學生掌握電化學領域較先進的一些實驗方法；化學電源設計和電鍍車間設計方面開設了4個實驗，主要目的是讓學生接觸專業(yè)領域的工程化問題，幫助其畢業(yè)后能盡快適應企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境。

2.教學方式的改革。實驗教學方式直接影響實驗教學的效果。科學的教學方式應能充分激發(fā)學生的學習自主性，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。同時應著重培養(yǎng)學生實際操作能力、協(xié)作能力、團隊合作精神，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。為此，我們改變以往以教師為主體，主導整個實驗教學的模式，而采用學生為主體、教師為主導的教學模式。每位指導教師負責2個實驗項目，教師只把實驗的總體要求和基本思路介紹給學生，由學生根據(jù)相關知識去設計實驗方案，完成實驗，并對數(shù)據(jù)進行分析處理。學生在實驗過程若遇到問題，可以與指導教師討論，指導教師提出解決問題的思路，由學生改進實驗方案。在整個實驗過程中，學生的實驗積極性和主動性得到了充分發(fā)揮，創(chuàng)新能力和合作精神得到培養(yǎng)。實驗成績考核注重實驗方案的設計能力、實驗過程的操作能力。成績評定中，實驗方案設計和操作能力占50%，實驗報告的質量占50%，其中實驗報告的內容包括實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理及分析、結論及討論等。為進一步保證實驗教學的質量，我們對實驗課的課程安排還進行了調整。把學生分成兩個班，分別在上午和下午進行實驗。每個班的學生又分成8組，每組2~3人。每次實驗課同時開出8個不同實驗，每組同學分別進行其中1個實驗項目，8組之間依次輪換，8天完成8個實驗。而后的實驗依上述安排進行，直至完成全部實驗。

3.實驗指導教師隊伍的建設。首先安排一名教師全職負責學生的實驗教學工作，包括實驗講義的編寫、修訂；實驗設備的保養(yǎng)、維護；實驗試劑、藥品和材料的采購和保管；實驗室規(guī)章制度的編寫、制訂；以及日常實驗室管理工作。開設實驗課程時，抽調若干名專業(yè)骨干教師參與實驗的準備和教學工作。所有抽調的教師必須有兩年以上專業(yè)教學經(jīng)歷，至少具有碩士學位，博士學位率達到90%以上。新留校的教師或新調入的教師需經(jīng)兩年以上的輔助實驗教學工作后，方可單獨指導本科生的實驗。實驗室還有計劃安排實驗指導教師到國外和國內高校進修學習，及時了解國內外相關院校的實驗開設情況，并依此對本校的專業(yè)實驗教學進行調整。通過以上幾方面的工作，本科生專業(yè)實驗教學效果明顯改善，一方面體現(xiàn)在畢業(yè)論文設計與撰寫階段實驗能力的提高，另一方面體現(xiàn)在就業(yè)后在企業(yè)的工程化能力的提高。