《金屬腐蝕與防護》課程在應用型本科院校的教學

吳鋒景，劉小娟，肖　鑫，易　翔，劉萬民，許　律

(湖南工程學院,湖南　湘潭　411104)

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《金屬腐蝕與防護》課程在應用型本科院校的教學

吳鋒景，劉小娟，肖鑫，易翔，劉萬民，許律

(湖南工程學院,湖南湘潭411104)

《金屬腐蝕與防護》是材料和化學專業一門重要的專業課。我們根據應用型本科院校的要求，針對《金屬腐蝕與防護》課程在本科院校教學過程中存在的問題，通過調整課時和開課時間，引入案例教學方法，增強實驗教學環節，開展以科研促進教學的活動，采用多元考核方式等手段改革了該課程的教學。結果表明，這些措施豐富了教學內容，調動學生的積極性、主動性，激發學生的學習興趣，取得了良好的教學效果。

金屬理論與控制；應用型本科；教學方法；教學改革

金屬材料因其優越的性能，廣泛的應用于生活、生產、軍事等各個領域。然而，除少數貴金屬外，絕大多數金屬容易被工作環境腐蝕，金屬材料的腐蝕給國民經濟、生產安全、環境保護等方面帶來了巨大的影響。據統計，發達國家每年由于金屬腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的2%～4%，遠大于火災、水災、風災、地震損失的總和，還不包括其中的間接損失[1]。“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢項目啟動會上資料顯示：我國2014年腐蝕損失超過2萬億人民幣元，為自然災害的4倍[2]。研究表明，如果能普遍、正確地采用適當的腐蝕控制技術和方法，可使腐蝕損失降低25%～30%[3-4]。由于1997年專業調整，腐蝕與防護專業被合并到材料工程(本科)和材料學(研究所)中，雖部分院校仍然保留了這個方向，但培養的人數已經大為減少。所以，加強腐蝕與防護技術方面的人才的培養可帶來巨大的經濟效益和社會效益。筆者針對本校《金屬腐蝕與防護》教學中存在的問題，根據應用型本科院校對課程學習的要求，對該課程的改革和實踐教學進行了有益的探索。

1　《金屬腐蝕與防護》課程概況

課程選擇結構材料中應用最多的金屬材料為主要對象，重點介紹了金屬腐蝕的原理、規律、影響因素，以及腐蝕控制途徑、措施和方法。課程以物理化學和電化學為基礎，涉及材料科學、金屬學、表面科學、環境科學、工程力學、固體物理學等，是一門具有高度交叉性、綜合性的課程。同時，該課程是一門理論性和實用型并重的專業課，既需注重學生基本腐蝕理論的學習，又要求掌握基本的防護方法，在學習過程中需注重鍛煉學生分析、解決問題的實踐能力，以達到培養腐蝕防護方向的應用型高級工程技術人才的目標。《金屬腐蝕與防護》是湖南工程學院應用化學專業兩個班的專業必修課，大三上半年開課，學時為32，無實驗教學。

2　教學中存在的問題

2.1教學環節設置不恰當

《金屬腐蝕與防護》課程知識面廣、概念多、原理復雜、內容抽象，有些微觀腐蝕機理難理解，甚至有些內容和理論不夠完善，因此學習難度較大。我校目前的課時數為僅為32學時，教師很難對課程進行系統地講解，只能初略的介紹書本知識。另外，該課程的重要理論基礎腐蝕熱力學和動力學涉及物理化學和電化學方面知識，課程安排在大三上學期，與《電化學》同步教學，學生的理論知識儲備不充分，增加了學習難度。

2.2教學方法上有待改性

《金屬腐蝕與防護》課程理論性較強，知識量大，無實驗教學環節，在課時有限的條件下，難免出現“填鴨式”知識灌輸教學。由此產生的結果是學生學習興趣不足，學后印象不深，無法理論聯系實際，更談不上學生分析、解決問題的實踐能力的鍛煉和培養。

2.3課程考核方式有待完善

該課程的考核方式主要由平時成績(30%)和期末考試(70%)組成。平時成績分為出勤和課后作業兩項。考試內容涉及基本概念、原理、公式和防腐方法，學生往往通過考前突擊復習，強行記憶應付考試，造成考完就忘的情況。

3　教學改革

針對本校《金屬腐蝕與防護》課程教學中出現的問題，筆者結合多年教學經驗，從培養應用型高級工程技術人才的目標出發，對該課程教學體系做如下改革：

3.1合理設置教學環節

針對《金屬腐蝕與防護》課程課時偏少，無實驗課，課程時間安排不合理的問題，我校將總課時調整至56學時，其中課堂講述40學時，實驗課6學時，大型綜合實驗10學時，并將開課時間調整至大學三年級下學期(物理化學和電化學均已結課)。

3.2積極調整教學方法

3.2.1引入案例教學法，增強學生學習興趣

案例教學法是指對通過對一個含有問題在內的場景的描述，引導學生對解決這些場景所面臨的問題進行討論并參與實踐的一種教學方法。該法與傳統的講授法不同，教師在教學中扮演設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與討論。學生在教學過程中處于主動地位，在討論過程中將理論運用于實踐，從而提高學生對知識的運用能力[5]。

選擇好的案例是案例教學的關鍵。一個好的案例常常能提出非常有挑戰性的問題，一個有吸引力的案例應該具有以下特征：講述一個真實的故事，包含矛盾沖突，沒有明確答案，能激發學生與中心人物的共鳴，鼓勵學生思考并決定自己的立場，要求拿出一個決議，比較簡明扼要[6]。例如在講授防腐蝕重要性時，列舉出大量橋梁、設備、船舶等被腐蝕的圖片，并說明造成腐蝕的原因及損失。引用中國科學院海洋研究所研究員侯保榮院士在“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢項目啟動會上作上述表示：根據估算，2014年我國腐蝕損失超過2萬億，為自然災害的4倍。以直觀的相片和數字說明腐蝕的危害，使學生意識到腐蝕防護的重要性，激發他們學習的積極性，樹立腐蝕防護的理念。

又例如在講解防腐蝕設計內容時，引入案例：某公司為液壓系統設計了一系列大小不一的液壓閥塊(機械液壓系統的一個重要零部件，用作油路的分、集和轉換的過渡塊體，或者用來安裝板式、插裝式等閥件的基礎塊)，在防腐蝕設計方案會上，提出幾種防腐蝕方案：噴漆、鍍鋅、鍍鎳、QPQ處理，你認為哪種合適，為什么？利用問題的探討，使學生對腐蝕防護方法及其優缺點有較深刻的印象。在授課課程中充分利用案例，設置問題情境，引導學生思考，采用啟發、互動、探究、研討等方式使學生真正成為課程教學的主體，調動學生的積極性、主動性，激發學生的學習興趣。

圖1　液壓閥塊示意圖

3.2.2加強實驗教學，提高學生實踐能力

應用型本科院校需特別注重培訓學生的實踐能力，實驗正是鍛煉學生實踐能力的有效方法[7]。通過實驗課，學生能更直觀的理解腐蝕理論和防護方法，加深對課堂知識的印象。本校增加了6學時試驗課時，分別開展了：重量法測金屬腐蝕速度、電位-時間曲線的測量、極化曲線測量腐蝕電位和腐蝕電流、金屬陽極鈍化曲線的測量、局部腐蝕原理演示、電偶腐蝕的測量6個腐蝕實驗。

課程增設了大型綜合實驗環節，將學生分成若干小組，以小組為單位給定課題，并要求查找資料并擬定防護方法，進行防腐蝕試驗，最后比較防護效果。通過大型綜合試驗讓學生自己去思考、去設計、去操作、去試驗，去總結試驗結果，這樣有利于提升學生在面對實際問題時的自信心，有利于鍛煉學生分析問題，解決問題的能力。

3.2.3結合科研教學，培養學生研究和創新能力

科學研究是高等學校的三大職能之一。高等學校的科學研究是發展學生智能，培養學生創新能力的重要手段。只有教學和科研相結合，才有望培養出創新人才。一方面，要在科學研究中進行教學，通過科研帶動教學；另一方面，要在教學中加大探索因素，進行研究型教學，把科學研究真正貫穿于教學過程之中[8]。可以說，科學研究是培養創新型人才的根本途徑。為了讓學生了解腐蝕與防護方面最新的研究情況，我校請本教研室的老師或企業相關領域的研究人員結合自己的研究課題給學生做講座，介紹腐蝕與防護最新的研究進展，這樣的方式既可豐富教學內容、突出課程特色, 又可激發學生學習興趣, 培養學生研究和創新能力。另外，通過學校和學院的創新平臺，鼓勵部分大二、大三學生在課余時間參與到老師的科研課題組中來，使學生接觸到前沿的腐蝕領域研究，既加深了學生對課題知識的理解，又鍛煉了學生的創新能力。

3.3完善考核形式

為避免現有考試方式的不足，端正學生的學習態度，全面考核學生的綜合能力，本校在教學評價方面采取了多元化的考核方式。考核成績除期末考試、平時出勤、課后作業外，引入課堂討論成績、實驗課成績、參與科研情況。期末考試重點考察學生對基本概念的理解及防腐蝕方法的運用等。這種綜合考核方式避免了學生通過突擊復習，死記硬背來應付考試的弊端，有利于學生綜合學習素質的培養。

4　結　語

《金屬腐蝕與防護》課程改革通過調整課時及開課時間，引入案例法教學方式，增加實驗教學環節，開展以科研促進教學的活動，采用多元考核方式極大的調動了學生的學習興趣，鍛煉了學生的實踐能力，提高了教學質量。課程改革也對教師提出了更高的要求，教師不但要求熟悉書本內容，還要求熟悉相關知識的背景、應用價值和現實意義等。案例的精選和科研工作也需要教師不懈的努力。教育改革的路任重而道遠，我們需要不斷的與時俱進，不斷探索才能為社會、為企業培養出綜合素質高、業務能力強的應用型人才。

[1]人民網. 院士：2014年我國腐蝕損失超2萬億,為自然災害4倍[EB/OL]. http://scitech.people.com.cn/n/2015/0612/c1007-27143454.html,2015-6-12.

[2]柯偉．中國工業與自然環境腐蝕調查的進展[J]. 腐蝕與防護,2004,25(1):1-8．

[3]柯偉．中國工業與自然環境腐蝕調查[J]．全面腐蝕控制,2003,17(1):1-10．

[4]朱日彰. 金屬腐蝕學[M]. 北京:冶金工業出版社,1989:2-3.

[5]胡裕龍,孔小東,蘇小紅. 案例教學法在《金屬腐蝕與防護》教學中的應用[J]. 廣東化工,2015,42(19):182-283.

[6]張楚廷主編, 高校教師教育教學技能[M]. 長沙:湖南師范大學出版社,2015:117-119.

[7]付玲,張敬芝,王傳申.《過程裝備腐蝕與防護》課程基于實驗教學的研究與實踐[J]. 廣東化工,2015, 42(19):221-222.

[8]胡弼成主編, 高校教育學[M]. 長沙:湖南師范大學出版社, 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

吳鋒景(1978-)，男，工程師，主要從事應用電化學領域的教學與研究。

劉小娟(1981-)，女，工程師，主要從事功能材料領域的教學與研究。

G642

A

1001-9677(2016)010-0243-03