电化教学在《材料腐蚀与防护》教学改革中的作用

李远会等

摘要：本文探讨电化教学在《材料腐蚀与防护》教学改革中的作用。结果表明，电化教学有助于激发学生的学习兴趣和积极性，启迪思维，拓宽渠道，获取更多知识，全面提高学生的综合素质，有力地提高《材料腐蚀与防护》教学质量。

关键词：电化教学；材料腐蚀与防护；改革；作用

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0041-02

作者简介：李远会，男，副教授，研究方向为材料表面改性。

《材料腐蚀与防护》是一门以物理化学为基础、与材料学、电化学、冶金，化学、物理、力学、环境学等多门学科交叉渗透的新兴学科。主要介绍材料各类腐蚀的定义、机理、影响因素以及对应的防腐措施等内容。课程理论性、实践性、应用性、综合性强，要求学生既要掌握扎实的电化学腐蚀理论基础，又有较强的分析问题、解决问题的实践能力，以适应社会的需求。[1，2]该课程大三下学期开设，讲授课时数少，内容复杂、陈旧，理论性强，模糊抽象，理解困难。有的学生面临考研准备阶段，对课程学习不重视。电化教学具有知识表达的多样性、交互科学性、反馈性、以及教学管理的开放性、灵活性等突出的特点。[3，4]在这种背景下，电化教学对《材料腐蚀与防护》教学改革有着积极创新的作用。

一、运用电化学教学，激发学生的学习兴趣

电化教学能创设生动、形象、直观、视听结合的教学环境，尤其是新颖性、多样性、生动性、趣味性易吸引住学生的注意力，激发学生的学习兴趣。[5]精心筛选日常生活中的铁锈、铜绿、塑料脆断等腐蚀现象，以形象、直观、生动的“看图识知”方式向学生介绍材料腐蚀现象无所不有，无所不在。学生通过全球著名的腐蚀事件、损失概况图表，腐蚀科技前沿的授课内容，感受到“材料腐蚀现象与社会生活息息相关”，激发学生的学习兴趣。近几年，本专业教师也涉及材料腐蚀与防护领域课题研究，如铝合金微弧氧化、钛合金、不锈钢阳极氧化，不锈钢在磷酸实际生产中的应用，等等，在课堂上演示一些研究成果图片。学生明白材料腐蚀与防护课程的重要性，树立学好、用好《材料腐蚀与防护》课程内容的信心和决心，从而激发对该课程的学习兴趣和求知欲。

二、利用电化学教学，增设课程教学内容，突出重点难点

电化教学能克服时空限制，图形并茂，有声有色，生动形象，调动学生学习主动性和积极性。[6]将图像、文字、声音、动画等信息有机融合，形象生动直观地突出重点、难点、疑点，注重材料学、物理化学等内容有机糅合，不断优化充实教学内容。以用途为目的，按照成分——结构——腐蚀性能主线，将多学科零散的知识点连贯熔融起来，化静为动，化虚为实，化抽象为直观，由表及内，深入浅出，解释疑惑。在讲解典型阳极氧化曲线时，用钛合金阳极氧化实验为例，用虚构不同色彩的球形化分子、原子、离子解释阳极的电化学作用机理，合理解释不同的成分材料会有不同的极化曲线线段，也会表现出不同的宏观腐蚀性能，解决了传统课堂教学无法讲清、难以理解的重点、难点内容，也与金属钝化概念、原理很好地区分开来。在测试金属腐蚀速率实验中，学生能举一反三，抓住重点、难点，由易到难，步步深入，能合理地解释钛合金、铝合金阳极氧化前后在中性溶液中腐蚀速率差异的原因。

三、利用电化教学，提高课程教学质量

电化教学使微观世界宏观化，抽象内容具体形象化，强化巩固所学的专业知识，增加课堂教学感染力，有利于提高课程教学质量。讲解不锈钢晶间腐蚀内容时，用电化教学演示材料熔炼——凝固、固溶——敏化热处理、腐蚀、检测过程。在对应的程序里巧妙地串联冶炼——凝固、热处理、制样、抛光、腐蚀、检测设备以及相关操作步骤和方法内容，用不同色彩的虚构球形化分子、原子或离子间的物理化学作用机理融解于凝固、固溶组织演变、碳化物晶间析出、电化学溶解、破坏过程等重点、难点内容，让人一目了然。学生通过学习材料成分、组织结构、热处理工艺过程等与腐蚀性能之间的关系，巩固所学过《物理化学》、《材料科学基础》、《固态相变及热处理工艺》、《现代材料测试分析方法》课程等专业基础知识，还获取大量无法从课程中直接获取的设备操作方面的知识。学生步步深入，广泛了解腐蚀性能与材料成分——组织——应用内在联系，清晰地认识材料腐蚀与防护跟材料学、物理化学、电化学、冶金学等学科的密切相关，多角度综合分析加以吸取与课程相关学科知识。

四、利用电化教学，全面提高学生的素质

电化教学平台与实验平台相通，加深理解和验证腐蚀与防护的理论知识，逐步培养学生动脑思考，自己解决问题的能力。[7]要培养应用研究型的人才，必须在实验过程中培养其动手能力，分析问题和解决问题的能力。[8]材料科学与工程专业结合教师科研课题，也相继开放《测试金属腐蚀速率》、《不锈钢晶间腐蚀》等综合性实验。还抽调2008、2009级优秀学生参与了不锈钢在含卤素离子磷酸中应用、铝合金、钛合金阳极氧化科研课题。学生能用在电化教学平台上获取的交叉学科知识综合分析电化学腐蚀实验现象，并在教师指导下，通过查阅文献，优化设计成分，冶炼、中间处理，选用新型耐蚀材料，在实践中取得不错的效果。培养了学生用物质运动、变化、发展的观点，主动积极地去获取交叉学科知识和发展智力，有力地培养了学生的观察能力、思维辨证能力、分析解决问题能力和创新能力。也为学生将来学习、就业、工作增添了自信心和竞争力，已有多名学生考入西北工业大学、贵州大学等211高校材料腐蚀与防护方向的研究生。

通过《材料腐蚀与防护》课程电化教学改革，学生能在学时数少的情况下，掌握材料腐蚀概念、机理等重点、难点，开拓获知渠道，吸收消化，发展智力，提高了《材料腐蚀与防护》课程教学质量。同时，促进了电化教学在课程教学改革中创新发展。

参考文献：

[1]冯佃臣等.“金属腐蚀与防护”课程教学改革[J].中国电力教育，2011，（11）.

[2]倪世兵等.在“材料腐蚀与防护”教学中谈大学生创新能力的培养[J].中国电力教育，2012，（12）.

[3]刘片红.影响电化教学效果的几种因素[J].湖南教育，2008，（3）.

[4]李芳英.电化教学在外语教学中的应用[J].山东师范大学外国语学院学报，2003，（3）.

[5]乔金德.电化教学在地理教学中的作用[J].青海教育，2008，（1）.

[6]宋金玲等.“材料腐蚀与防护”课程教学的思考[J].科教导刊，2011，（15）.

[7]马洁等.浅谈“应用电化学”的开设体会[J].首都师范大学学报，2011，（32）.

[8]张惠等.材料的腐蚀与防护实践教学探索[J].化学工程与装备，2012，（1）.