現代教學手段在電化學工程專業課程中的應用探討

張愛勤 ，張 勇 ，宋延華 ，肖元化 ，高海麗

(鄭州輕工業學院材料與化學工程學院，河南鄭州 450002)

隨著現代社會對高素質創新型人才需求的增加，高校教育教學中傳統教學模式的不足越來越明顯。現代化教學手段為高校教育教學改革提供了新的思路。利用多媒體、網絡、計算機等現代化教育技術可以創造多元化的教學模式，推動高校課堂教學向多元化、信息化發展。

電化學是研究兩類導體形成的帶電界面現象及其所發生的變化的科學，在化學、化工各學科分支中自成獨立的體系，如今已形成了生物電化學、有機電化學、量子電化學、光譜電化學、腐蝕電化學等多個分支。隨著科學技術的發展，電化學的工藝技術已經滲透到工業生產的各個領域，在化工、冶金、電子、航天、航空、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。當今世界上備受關注的研究領域，如材料、能源、生命科學、環境保護等都與電化學有著聯系。

目前電化學工程專業一般開設理論電化學、電化學測量、化學電源工藝學、電鍍工藝學、專業英語和電化學實驗等專業課程。在目前科學技術和信息技術快速發展的形勢下，傳統的教學模式已經不能適應當前培養高素質電化學工程人才的需要，教學模式的改革勢在必行。為了提高我校電化學工程專業課程的教學效果，我們對專業課程課堂教學進行了一系列的改革和實踐，以培養高素質、創新型的電化學工程人才為目標，在傳統教學模式的基礎上將多媒體、網絡技術等現代教育手段引入教學過程，取得了可喜的經驗和成果。

1 應用必要性

近年來隨著科學技術的發展，電化學工業技術呈現迅猛發展的態勢。如果電化學專業教師依然沿襲傳統的教學方法，把教學重心放在基礎知識和專業知識方面，忽略培養學生從事電化學行業的興趣、意識和創新能力等綜合素質，將無法適應電化學行業的快速發展。在電化學專業課程的教學過程中引入現代化教學手段，對培養高素質、創新型的電化學工程人才具有重要意義。

同時，傳統的教學理念和教學模式在培養高層次電化學工程人才方面的弊端逐漸顯現出來。一方面，教學目標及教學內容和電化學技術的快速發展不相適應，偏重基礎知識、教學內容相對陳舊、信息量較少等。另一方面，傳統教學方法和手段不能激發學生的主觀能動性，學生在學習專業課程的過程中只是被動地接受現有的知識，不利于創新意識和創新能力的培養。如果在課堂教學中適當引入多媒體計算機等輔助教學手段，以理論電化學雙電層形成為例，將雙電層形成中電荷的流動過程制作成動畫，學生通過生動的影像可以直觀地了解這一抽象模型的建立。因此，在電化學專業課程的學習中，合理運用計算機多媒體網絡技術，可以明顯提高課堂教學效果，同時促進教學模式由“以教師為中心”向“以學生為中心”轉變，對激發學生興趣、提高學生創新意識具有重要意義。

2 優勢和弊端

將現代化教學手段應用于電化學專業課程具有明顯的優勢:①以多媒體教學代替傳統的教學方法可以明顯提高課堂教學效果。多媒體教學過程中的數字化資源如圖片、動畫和視頻的使用有助于學生對一些抽象知識的理解。比如，電鍍工藝學中的電結晶過程，金屬離子在陰極還原生成原子，原子在電極表面規則排布形成晶體，該過程中原子生成的速度直接影響晶體結構，進一步影響鍍層的質量。如果教學過程中老師將該過程制作成動畫，還原由原子到晶體的過程，將有助于學生對相關知識點的理解和掌握。②以網絡為紐帶輔助課堂教學，可以擴展學生的學習空間、增強師生間的相互聯系、及時反饋教學效果。對電化學專業中比較難學的課程如理論電化學和電化學測量，由于課堂時間有限，教師可以將教學課件、教學錄像、習題集等作為網絡資源提供給學生。學生在課堂沒有理解和掌握的內容，可以通過網絡資源進行補充，提高學習效率。③現代化教育手段可以培養學生對專業課程的興趣，激發創造性思維。在傳統教學過程中，比如化學電源，學生從課本上僅了解到各種電池類型的基本結構和原理。通過網絡資源可以直觀認識到電池的生產過程，電池中化學能轉變為電能的基本原理以及各種電池的發展歷程等。總之，在電化學專業課程學習中引入現代化教學手段，對拓寬學生知識面、培養綜合型高素質電化學工程人才具有重要意義。

存在的弊端:①課堂教學中采用多媒體課件，教學內容通過教學軟件呈現給學生。相對于生動活潑的教學影像，教師在課堂教學中的主導地位被消弱，不利于師生間的教學互動。在理論電化學課程的教學中有較多枯燥的理論推導過程，通過老師的反復講解和學生即時溝通能夠加強理解。只利用多媒體課件，學生對這些過程只有表面的認識，印象并不深刻，難以達到應有的教學效果。②多媒體教學提供的信息量較大，有些學生不能在有限的時間內消化吸收。而且，通過對多媒體課堂教學的總結分析發現，相當一部分學生在多媒體課堂上沒有記筆記的習慣，導致復習難度增加。③網絡資源的存在導致學生對電子資源的依賴性增強，學習的自覺性和主動性下降。有些學生在課堂上不求甚解，過分依賴教師提供的教學課件，但是課外又不能獨立解決教學內容的難點，或者不能主動的進行學習，影響學生的學習興趣和積極性。

3 對策分析

相對傳統教學方法，多媒體、網絡和計算機等現代化教學手段的應用能夠激發學生的學習興趣、提高課堂教學效果，有利于知識的傳授和學生能力的培養。但是，在將現代教學手段引入電化學工程專業課程的實踐過程中，也出現了一些問題。對電化學工程系列課程教學改革進行了積極的嘗試，提出了一些應對的措施。

①引入現代化教育技術應注重和傳統教學方法的有效結合。對一些理論性較強的專業課程，如理論電化學和電化學測量，傳統的板書教學依然具有不可替代的作用，尤其是對一些公式的理論推導過程。對板書不能充分表達的知識點，比如電化學中比較抽象模型如離子氛、雙電層等，可以借助多媒體的圖片、視頻和動畫等增加學生的直觀認識。二者優勢互補，可以更好的提高課堂教學效果。②在應用現代化教學手段方面，教師應首先提高個人的專業技能，提高制作多媒體課件、應用現代教學軟件及網絡資源的能力。優秀的多媒體課件絕不是教材的電子翻版，教師應根據專業特點、教學內容和學生的整體情況，編寫設計適合的多媒體課件，并通過課堂上學生的反饋不斷完善。③任何一種教學方法都離不開教師對課堂教學的主導作用，現代化教育技術雖然具有無可比擬的優越性，也不能在課堂上喧賓奪主，代替教師進行課堂教學。因此，教師必須緊跟時代發展，及時提高自身素質和專業技能，合理運用現代化教育技術，優化課堂教學過程。

4 結語

現代化教育技術成為高等教育發展的必然趨勢和重要手段。在電化學工程專業課程中引入多媒體、網絡和計算機技術等現代化教學手段有利于知識的傳授和學生創新能力的培養，但是在此過程中也存在一些問題。合理運用現代化教育技術，揚長避短，將現代化教學手段和傳統教學方法有效結合，促進教學形式多樣化，為培養高素質綜合型電化學工程人才奠定基礎。