電廠應用化學專業人才培養路徑探討

摘 要：學生應用電廠應用化學理論知識，解決實際問題能力的高低與電廠應用化學的教學質量密切相關。但是，這門課程對于學生來說比較抽象乏味，理解起來比較困難，使學生對其不感興趣，不利于培養學生的創新能力，為了能夠更好地培養電廠應用化學這一學科創新型高素質人才，需要提高電廠應用化學的教學質量，充分發揮其作用。目前，電廠應用化學教學中還存在一些問題，需要進行教學改革。

關鍵詞：電廠應用化學；路徑探討；專業人才

電廠應用化學是連接電化學應用技術和電化學理論的一門學科，其內容不僅包括基礎的理論，還非常重視應用技術。電廠應用化學的目的，是運用電化學的基本理論解決實際問題，主要包括電化學應用領域內的生產和科研等方面的問題。例如，電化學能源開發、無機物電解合成、金屬腐蝕與防護、電解、電鍍等，是一門專業必修課程，對于材料化學和應用化學等相關專業的學生來說，能否更好地掌握基礎理論知識、能否利用理論知識解決實際問題，與電廠應用化學的教學質量密切相關。

近些年來，通過應用電化學專業教師的不斷創新和努力、探求，積累了不少關于應用電化學教學方式和方法的經驗，但是問題依然存在，學生仍舊不具有很強的動手能力，也缺少主觀能動性，這樣一來，學生的創新能力也被限制住。習近平總書記曾指出：“創新是民族進步的靈魂”。在素質教育中，創新的作用也不能被忽視，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》指出：“確立人才培養在高校工作中的中心地位，著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才”。由此可見，創新型人才培養是國家大計，所以在應用電化學的教學過程中，要注重培養學生的實踐和動手能力，讓學生更加主動地參與進來，增加學生的興趣，培養學生的創新能力。在我國的教育體系中，高等教育對于創新型人才的培養起著至關重要的作用。接下來，初步總結應用化學教學多年來的經驗，并做進一步探討。

一、 理論與實踐相結合

應用電化學作為一門應用型學科，主要是把電化學的基本規律應用到實際生產實踐中，主要內容包括電化學新能源的開采利用、金屬表面鍍層處理、電化學腐蝕和修復、電化學的開發驗證以及有機物的電解合成和無機物的電解合成等方面。

在電化學合成方面，電化學方法迅速取代了傳統老舊的化學方法，并且氯氣、含有過氧化物的氧化劑以及鈉、鎂、鈷等金屬類的產生，只能依賴于電化學方法。電化學的應用具有復雜性，需要用到多領域的工作機理和構成原理，這樣會使學生的學習過程乏味無趣。而且應用電化學具有較強的實踐性和應用性，在進行社會生產過程中，這些煩瑣的原理離不開生產實踐，被采用的比較普遍。所以，應用電化學的教學需要，采用多種方式把理論和實踐相結合，讓學生更加熱愛這門學科，提高學生的學習積極性和主動性。

過去的應用電化學教學大多采用“填鴨式”教學方式，教師只會單純地講授理論基礎，缺乏對學生創新潛能的開發。學生學習過程始終沒有主動權，這就導致學生失去自我風格和學習樂趣，并且思維也會變得教條，思想越來越保守。所以，需要變革教學方法，注重將科學研究成果和在生產過程中，提煉的經驗貫穿于課堂教學過程中。通過采用情景模擬，互動討論等形式，啟發學生思維，引導學生在理解理論知識的基礎上，運用創新性思維研究問題并提出解決問題的方法，不僅可以理解掌握知識，并且能夠學以致用。

例如，對化學電源課程進行教學時，首先用“當解剖刀一碰到蛙腿時，蛙腿開始抽動的原因是什么？”這一問題引起下文。比如，為學生講解“電池的工作原理”時，首先進行課前提問，提出“怎樣通過實驗證明，把干電池的兩端相連后，小燈泡就會發光”的問題，然后引導學生思考“電極反應的產生原因是什么？”使學生意識到蛙腿抽搐是由于產生了電，而小燈泡發光是因為有了電，從而講述干電池的工作原理，就是化學能經過一定形式轉變成電能。按照這種遞進式教學方法，開發學生的大腦，讓學生積極、自主地學習，提高學習積極性。學生在對問題的探究過程中，理清思路，掌握原理，提高對未知領域探索的成就感，激發學生學以致用，理論結合實踐的濃厚興趣。

另外，大部分學生對生活中與應用電化學有關的現象毫不留意，教師在進行課堂教學時，如果只讓學生通過想象掌握知識是遠遠不夠的，為了提高課堂教學質量，需要結合實際和學生需求，在課前提出問題讓學生進行資料搜集，結合自身生活實踐經驗探究問題的答案。例如，對金屬的腐蝕過程原理進行講解時，要求學生提前通過資料，搜索“銅板上的鐵鉚釘比較容易生銹的原因”。在對金屬防護要點進行課堂教學時，提前讓學生找到“暖氣為何要在表面鉻層、輪船基底的四個角為何要裝置純鋅塊”的問題答案……在對這些問題的探究過程中，不但使學生的注意力更加集中，而且還可以提高學生動手能力和處事能力，調動學生學習主觀能動性，培養學生的學習興趣，開發學生的創新潛力。

總之，在課堂教學中加入課外實踐活動，有助于學生在把握理論知識的基礎上，在生產實踐活動中學以致用。這個過程需要教師掌握好分寸，引入實踐時要做到時機恰當，內容合理，言簡意賅。這樣，學生才能更準確地領會課本理論的意義，從而增強學生理論結合實際解決問題的能力。

二、 注重實驗課的引導

培養大學生的創新意識，最行之有效的手段就是實踐教育。各大高校一直很注重實驗課的開設，它不但可以鞏固學生理論知識的記憶和理解，還有利于學生通過自己動手，對知識有更加細致的觀察和體會，更有利于培養學生的動手能力和創新思維。以往由老師先進行原理講解，然后進行實驗操作，最后學生再根據約定俗成的實驗步驟，進行操作是存在弊端的。例如，限制了學生參與實驗的積極性和自主性，生搬硬套地完成實驗步驟，沒有開動腦筋，進行實驗探索，不利于其創新精神的培養，不利于新時代高校的人才培養。面對這種現實，沈陽師大著手進行了實驗改革，利用已經有的實驗設備和條件，對實驗的步驟進行總結研究，圍繞基礎知識，重點培養學生動手操作的能力，并輔以一些生產實踐活動，將符合實驗原理的科技研究和檢驗手法融合實驗中，增加實驗的可操作性和系統性。

除此之外，培養學生的動手能力，還可以大力倡導學生加入創造性的創業或者科技研究活動中。高校可以通過學分制等手段，吸引學生參與實踐活動，既有利于學生豐富自己的課余生活，也有利于學生加強自主學習的積極性，并能夠很好地掌握已學知識點。長期堅持下來，學生的創新力和科研力，都能得到較大程度的提高。

三、 合理改革考試方案

以往的應用電化學，只對理論部分進行考核，而且命題者是相關的任課老師。所以說，這種模式的教學會限制學生基礎知識的獲取和個人興趣的培養，就算學得好，也只是對理論的掌握，無法獲知動手操作的能力。

根據這個實際情況，并結合這些年的教學理念，各高校在力圖將應用電化學的考核分為理論、實踐和應用三個方面。然后，理論部分還是需要任課老師出題，實踐部分則主要考核學生親自動手操作實驗的綜合能力。應用方面主要是學生根據自己的興趣確定命題，然后查閱相關資料，結合自己的知識和體會，撰寫一篇有理有據的研究論文，論文中要包括應用電化學在國內國際的發展狀況和前景，而且還要包括一個自行研究設計的相關實驗，并詳細闡述實驗的目的、原理、步驟和實際操作的可行性，然后再通過與其他同學的探討交流，進行論文演示。

整個過程都由學生自己完成，不僅有利于引導學生自主查閱參考資料和文獻，加深對基礎知識的掌握和消化，更有利于學生表達能力和撰寫能力的培養。老師對學生的演示和論文進行評分，然后將理論、實踐和應用三個方面的成績綜合評定，給出學生本課程的最終成績。這種考核方式避免了以往理論考試的不全面和單一，更適合學生培養自己的興趣愛好，加強學生的動手能力和創新精神。

四、 結語

應用電化學是一門比較籠統和乏味的學科，理論學習難免造成學生學習興趣不高，主動性不強的心理。所以說，理論結合實踐的教學模式，是新時代發展的必然趨勢。通過這種結合教學的方法，可以提高學生自主學習的積極性，培養學生興趣，提高學生的創新力。各個高校通過對癥下藥，改變考核方式，引導學生通過實驗自己觀察和體會知識點，以及將理論知識融合到具體的實踐生產中等途徑，改革教育手段和考核手段。

教育的改革對老師和學生都提出了新的要求，老師的身份也從以往的傳授者變成指引者，老師的教授知識不再局限于課本理論，更需要引導學生將知識點理解透徹之后進行消化，真正形成自己的知識體系，老師應該利用多種手段和方法，引導學生進行全面的學習和實踐。

參考文獻：

[1]胡承志，劉會娟，曲久輝.電化學水處理技術研究進展[J].環境工程學報，2018（3）：677-696.

[2]徐夢文，韋秋曦，胡曄，周雪，王星，李春涯.基于離子液體的生物電化學傳感器[J].武漢大學學報，2018（1）：17-27.

[3]馮建朋，張香平，尚大偉，高紅帥.離子液體中電化學還原CO2[J].化工學報，2018（1）：69-75.

[4]高利芳，宋忠乾，孫中輝，李風華，韓冬雪，牛利.新型二維納米材料在電化學領域的應用和發展[J].應用化學，2018（3）：247-258.

[5]陳東洋，劉程，王錦艷，潘春躍，喻桂朋.納米多孔有機聚合物電化學應用研究[J].高分子學報，2018（5）：559-570.

作者簡介：李志勇，副教授，河北省保定市，華北電力大學環境科學與工程系。