摘 要:學(xué)生應(yīng)用電廠應(yīng)用化學(xué)理論知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題能力的高低與電廠應(yīng)用化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量密切相關(guān)。但是,這門課程對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象乏味,理解起來(lái)比較困難,使學(xué)生對(duì)其不感興趣,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,為了能夠更好地培養(yǎng)電廠應(yīng)用化學(xué)這一學(xué)科創(chuàng)新型高素質(zhì)人才,需要提高電廠應(yīng)用化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,充分發(fā)揮其作用。目前,電廠應(yīng)用化學(xué)教學(xué)中還存在一些問(wèn)題,需要進(jìn)行教學(xué)改革。
關(guān)鍵詞:電廠應(yīng)用化學(xué);路徑探討;專業(yè)人才
電廠應(yīng)用化學(xué)是連接電化學(xué)應(yīng)用技術(shù)和電化學(xué)理論的一門學(xué)科,其內(nèi)容不僅包括基礎(chǔ)的理論,還非常重視應(yīng)用技術(shù)。電廠應(yīng)用化學(xué)的目的,是運(yùn)用電化學(xué)的基本理論解決實(shí)際問(wèn)題,主要包括電化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的生產(chǎn)和科研等方面的問(wèn)題。例如,電化學(xué)能源開發(fā)、無(wú)機(jī)物電解合成、金屬腐蝕與防護(hù)、電解、電鍍等,是一門專業(yè)必修課程,對(duì)于材料化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),能否更好地掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)、能否利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,與電廠應(yīng)用化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量密切相關(guān)。
近些年來(lái),通過(guò)應(yīng)用電化學(xué)專業(yè)教師的不斷創(chuàng)新和努力、探求,積累了不少關(guān)于應(yīng)用電化學(xué)教學(xué)方式和方法的經(jīng)驗(yàn),但是問(wèn)題依然存在,學(xué)生仍舊不具有很強(qiáng)的動(dòng)手能力,也缺少主觀能動(dòng)性,這樣一來(lái),學(xué)生的創(chuàng)新能力也被限制住。習(xí)近平總書記曾指出:“創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂”。在素質(zhì)教育中,創(chuàng)新的作用也不能被忽視,《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》指出:“確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位,著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識(shí)豐富、本領(lǐng)過(guò)硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”。由此可見,創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是國(guó)家大計(jì),所以在應(yīng)用電化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力,讓學(xué)生更加主動(dòng)地參與進(jìn)來(lái),增加學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在我國(guó)的教育體系中,高等教育對(duì)于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。接下來(lái),初步總結(jié)應(yīng)用化學(xué)教學(xué)多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn),并做進(jìn)一步探討。
一、 理論與實(shí)踐相結(jié)合
應(yīng)用電化學(xué)作為一門應(yīng)用型學(xué)科,主要是把電化學(xué)的基本規(guī)律應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中,主要內(nèi)容包括電化學(xué)新能源的開采利用、金屬表面鍍層處理、電化學(xué)腐蝕和修復(fù)、電化學(xué)的開發(fā)驗(yàn)證以及有機(jī)物的電解合成和無(wú)機(jī)物的電解合成等方面。
在電化學(xué)合成方面,電化學(xué)方法迅速取代了傳統(tǒng)老舊的化學(xué)方法,并且氯氣、含有過(guò)氧化物的氧化劑以及鈉、鎂、鈷等金屬類的產(chǎn)生,只能依賴于電化學(xué)方法。電化學(xué)的應(yīng)用具有復(fù)雜性,需要用到多領(lǐng)域的工作機(jī)理和構(gòu)成原理,這樣會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程乏味無(wú)趣。而且應(yīng)用電化學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性,在進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中,這些煩瑣的原理離不開生產(chǎn)實(shí)踐,被采用的比較普遍。所以,應(yīng)用電化學(xué)的教學(xué)需要,采用多種方式把理論和實(shí)踐相結(jié)合,讓學(xué)生更加熱愛這門學(xué)科,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
過(guò)去的應(yīng)用電化學(xué)教學(xué)大多采用“填鴨式”教學(xué)方式,教師只會(huì)單純地講授理論基礎(chǔ),缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新潛能的開發(fā)。學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程始終沒有主動(dòng)權(quán),這就導(dǎo)致學(xué)生失去自我風(fēng)格和學(xué)習(xí)樂趣,并且思維也會(huì)變得教條,思想越來(lái)越保守。所以,需要變革教學(xué)方法,注重將科學(xué)研究成果和在生產(chǎn)過(guò)程中,提煉的經(jīng)驗(yàn)貫穿于課堂教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)采用情景模擬,互動(dòng)討論等形式,啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用創(chuàng)新性思維研究問(wèn)題并提出解決問(wèn)題的方法,不僅可以理解掌握知識(shí),并且能夠?qū)W以致用。
例如,對(duì)化學(xué)電源課程進(jìn)行教學(xué)時(shí),首先用“當(dāng)解剖刀一碰到蛙腿時(shí),蛙腿開始抽動(dòng)的原因是什么?”這一問(wèn)題引起下文。比如,為學(xué)生講解“電池的工作原理”時(shí),首先進(jìn)行課前提問(wèn),提出“怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,把干電池的兩端相連后,小燈泡就會(huì)發(fā)光”的問(wèn)題,然后引導(dǎo)學(xué)生思考“電極反應(yīng)的產(chǎn)生原因是什么?”使學(xué)生意識(shí)到蛙腿抽搐是由于產(chǎn)生了電,而小燈泡發(fā)光是因?yàn)橛辛穗?,從而講述干電池的工作原理,就是化學(xué)能經(jīng)過(guò)一定形式轉(zhuǎn)變成電能。按照這種遞進(jìn)式教學(xué)方法,開發(fā)學(xué)生的大腦,讓學(xué)生積極、自主地學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在對(duì)問(wèn)題的探究過(guò)程中,理清思路,掌握原理,提高對(duì)未知領(lǐng)域探索的成就感,激發(fā)學(xué)生學(xué)以致用,理論結(jié)合實(shí)踐的濃厚興趣。
另外,大部分學(xué)生對(duì)生活中與應(yīng)用電化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象毫不留意,教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí),如果只讓學(xué)生通過(guò)想象掌握知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,為了提高課堂教學(xué)質(zhì)量,需要結(jié)合實(shí)際和學(xué)生需求,在課前提出問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行資料搜集,結(jié)合自身生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探究問(wèn)題的答案。例如,對(duì)金屬的腐蝕過(guò)程原理進(jìn)行講解時(shí),要求學(xué)生提前通過(guò)資料,搜索“銅板上的鐵鉚釘比較容易生銹的原因”。在對(duì)金屬防護(hù)要點(diǎn)進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí),提前讓學(xué)生找到“暖氣為何要在表面鉻層、輪船基底的四個(gè)角為何要裝置純鋅塊”的問(wèn)題答案……在對(duì)這些問(wèn)題的探究過(guò)程中,不但使學(xué)生的注意力更加集中,而且還可以提高學(xué)生動(dòng)手能力和處事能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力。
總之,在課堂教學(xué)中加入課外實(shí)踐活動(dòng),有助于學(xué)生在把握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)以致用。這個(gè)過(guò)程需要教師掌握好分寸,引入實(shí)踐時(shí)要做到時(shí)機(jī)恰當(dāng),內(nèi)容合理,言簡(jiǎn)意賅。這樣,學(xué)生才能更準(zhǔn)確地領(lǐng)會(huì)課本理論的意義,從而增強(qiáng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際解決問(wèn)題的能力。
二、 注重實(shí)驗(yàn)課的引導(dǎo)
培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),最行之有效的手段就是實(shí)踐教育。各大高校一直很注重實(shí)驗(yàn)課的開設(shè),它不但可以鞏固學(xué)生理論知識(shí)的記憶和理解,還有利于學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手,對(duì)知識(shí)有更加細(xì)致的觀察和體會(huì),更有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。以往由老師先進(jìn)行原理講解,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,最后學(xué)生再根據(jù)約定俗成的實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行操作是存在弊端的。例如,限制了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和自主性,生搬硬套地完成實(shí)驗(yàn)步驟,沒有開動(dòng)腦筋,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,不利于其創(chuàng)新精神的培養(yǎng),不利于新時(shí)代高校的人才培養(yǎng)。面對(duì)這種現(xiàn)實(shí),沈陽(yáng)師大著手進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)改革,利用已經(jīng)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件,對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行總結(jié)研究,圍繞基礎(chǔ)知識(shí),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的能力,并輔以一些生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng),將符合實(shí)驗(yàn)原理的科技研究和檢驗(yàn)手法融合實(shí)驗(yàn)中,增加實(shí)驗(yàn)的可操作性和系統(tǒng)性。
除此之外,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,還可以大力倡導(dǎo)學(xué)生加入創(chuàng)造性的創(chuàng)業(yè)或者科技研究活動(dòng)中。高??梢酝ㄟ^(guò)學(xué)分制等手段,吸引學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng),既有利于學(xué)生豐富自己的課余生活,也有利于學(xué)生加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的積極性,并能夠很好地掌握已學(xué)知識(shí)點(diǎn)。長(zhǎng)期堅(jiān)持下來(lái),學(xué)生的創(chuàng)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(yīng)用電化學(xué),只對(duì)理論部分進(jìn)行考核,而且命題者是相關(guān)的任課老師。所以說(shuō),這種模式的教學(xué)會(huì)限制學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的獲取和個(gè)人興趣的培養(yǎng),就算學(xué)得好,也只是對(duì)理論的掌握,無(wú)法獲知?jiǎng)邮植僮鞯哪芰Α?/p>
根據(jù)這個(gè)實(shí)際情況,并結(jié)合這些年的教學(xué)理念,各高校在力圖將應(yīng)用電化學(xué)的考核分為理論、實(shí)踐和應(yīng)用三個(gè)方面。然后,理論部分還是需要任課老師出題,實(shí)踐部分則主要考核學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的綜合能力。應(yīng)用方面主要是學(xué)生根據(jù)自己的興趣確定命題,然后查閱相關(guān)資料,結(jié)合自己的知識(shí)和體會(huì),撰寫一篇有理有據(jù)的研究論文,論文中要包括應(yīng)用電化學(xué)在國(guó)內(nèi)國(guó)際的發(fā)展?fàn)顩r和前景,而且還要包括一個(gè)自行研究設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),并詳細(xì)闡述實(shí)驗(yàn)的目的、原理、步驟和實(shí)際操作的可行性,然后再通過(guò)與其他同學(xué)的探討交流,進(jìn)行論文演示。
整個(gè)過(guò)程都由學(xué)生自己完成,不僅有利于引導(dǎo)學(xué)生自主查閱參考資料和文獻(xiàn),加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和消化,更有利于學(xué)生表達(dá)能力和撰寫能力的培養(yǎng)。老師對(duì)學(xué)生的演示和論文進(jìn)行評(píng)分,然后將理論、實(shí)踐和應(yīng)用三個(gè)方面的成績(jī)綜合評(píng)定,給出學(xué)生本課程的最終成績(jī)。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(xué)生培養(yǎng)自己的興趣愛好,加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。
四、 結(jié)語(yǔ)
應(yīng)用電化學(xué)是一門比較籠統(tǒng)和乏味的學(xué)科,理論學(xué)習(xí)難免造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,主動(dòng)性不強(qiáng)的心理。所以說(shuō),理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)模式,是新時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)這種結(jié)合教學(xué)的方法,可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新力。各個(gè)高校通過(guò)對(duì)癥下藥,改變考核方式,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自己觀察和體會(huì)知識(shí)點(diǎn),以及將理論知識(shí)融合到具體的實(shí)踐生產(chǎn)中等途徑,改革教育手段和考核手段。
教育的改革對(duì)老師和學(xué)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(shí)不再局限于課本理論,更需要引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)點(diǎn)理解透徹之后進(jìn)行消化,真正形成自己的知識(shí)體系,老師應(yīng)該利用多種手段和方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
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作者簡(jiǎn)介:李志勇,副教授,河北省保定市,華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系。