现代教学手段在电化学工程专业课程中的应用探讨

张爱勤 ，张 勇 ，宋延华 ，肖元化 ，高海丽

(郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州 450002)

随着现代社会对高素质创新型人才需求的增加，高校教育教学中传统教学模式的不足越来越明显。现代化教学手段为高校教育教学改革提供了新的思路。利用多媒体、网络、计算机等现代化教育技术可以创造多元化的教学模式，推动高校课堂教学向多元化、信息化发展。

电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其所发生的变化的科学，在化学、化工各学科分支中自成独立的体系，如今已形成了生物电化学、有机电化学、量子电化学、光谱电化学、腐蚀电化学等多个分支。随着科学技术的发展，电化学的工艺技术已经渗透到工业生产的各个领域，在化工、冶金、电子、航天、航空、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。当今世界上备受关注的研究领域，如材料、能源、生命科学、环境保护等都与电化学有着联系。

目前电化学工程专业一般开设理论电化学、电化学测量、化学电源工艺学、电镀工艺学、专业英语和电化学实验等专业课程。在目前科学技术和信息技术快速发展的形势下，传统的教学模式已经不能适应当前培养高素质电化学工程人才的需要，教学模式的改革势在必行。为了提高我校电化学工程专业课程的教学效果，我们对专业课程课堂教学进行了一系列的改革和实践，以培养高素质、创新型的电化学工程人才为目标，在传统教学模式的基础上将多媒体、网络技术等现代教育手段引入教学过程，取得了可喜的经验和成果。

1 应用必要性

近年来随着科学技术的发展，电化学工业技术呈现迅猛发展的态势。如果电化学专业教师依然沿袭传统的教学方法，把教学重心放在基础知识和专业知识方面，忽略培养学生从事电化学行业的兴趣、意识和创新能力等综合素质，将无法适应电化学行业的快速发展。在电化学专业课程的教学过程中引入现代化教学手段，对培养高素质、创新型的电化学工程人才具有重要意义。

同时，传统的教学理念和教学模式在培养高层次电化学工程人才方面的弊端逐渐显现出来。一方面，教学目标及教学内容和电化学技术的快速发展不相适应，偏重基础知识、教学内容相对陈旧、信息量较少等。另一方面，传统教学方法和手段不能激发学生的主观能动性，学生在学习专业课程的过程中只是被动地接受现有的知识，不利于创新意识和创新能力的培养。如果在课堂教学中适当引入多媒体计算机等辅助教学手段，以理论电化学双电层形成为例，将双电层形成中电荷的流动过程制作成动画，学生通过生动的影像可以直观地了解这一抽象模型的建立。因此，在电化学专业课程的学习中，合理运用计算机多媒体网络技术，可以明显提高课堂教学效果，同时促进教学模式由“以教师为中心”向“以学生为中心”转变，对激发学生兴趣、提高学生创新意识具有重要意义。

2 优势和弊端

将现代化教学手段应用于电化学专业课程具有明显的优势:①以多媒体教学代替传统的教学方法可以明显提高课堂教学效果。多媒体教学过程中的数字化资源如图片、动画和视频的使用有助于学生对一些抽象知识的理解。比如，电镀工艺学中的电结晶过程，金属离子在阴极还原生成原子，原子在电极表面规则排布形成晶体，该过程中原子生成的速度直接影响晶体结构，进一步影响镀层的质量。如果教学过程中老师将该过程制作成动画，还原由原子到晶体的过程，将有助于学生对相关知识点的理解和掌握。②以网络为纽带辅助课堂教学，可以扩展学生的学习空间、增强师生间的相互联系、及时反馈教学效果。对电化学专业中比较难学的课程如理论电化学和电化学测量，由于课堂时间有限，教师可以将教学课件、教学录像、习题集等作为网络资源提供给学生。学生在课堂没有理解和掌握的内容，可以通过网络资源进行补充，提高学习效率。③现代化教育手段可以培养学生对专业课程的兴趣，激发创造性思维。在传统教学过程中，比如化学电源，学生从课本上仅了解到各种电池类型的基本结构和原理。通过网络资源可以直观认识到电池的生产过程，电池中化学能转变为电能的基本原理以及各种电池的发展历程等。总之，在电化学专业课程学习中引入现代化教学手段，对拓宽学生知识面、培养综合型高素质电化学工程人才具有重要意义。

存在的弊端:①课堂教学中采用多媒体课件，教学内容通过教学软件呈现给学生。相对于生动活泼的教学影像，教师在课堂教学中的主导地位被消弱，不利于师生间的教学互动。在理论电化学课程的教学中有较多枯燥的理论推导过程，通过老师的反复讲解和学生即时沟通能够加强理解。只利用多媒体课件，学生对这些过程只有表面的认识，印象并不深刻，难以达到应有的教学效果。②多媒体教学提供的信息量较大，有些学生不能在有限的时间内消化吸收。而且，通过对多媒体课堂教学的总结分析发现，相当一部分学生在多媒体课堂上没有记笔记的习惯，导致复习难度增加。③网络资源的存在导致学生对电子资源的依赖性增强，学习的自觉性和主动性下降。有些学生在课堂上不求甚解，过分依赖教师提供的教学课件，但是课外又不能独立解决教学内容的难点，或者不能主动的进行学习，影响学生的学习兴趣和积极性。

3 对策分析

相对传统教学方法，多媒体、网络和计算机等现代化教学手段的应用能够激发学生的学习兴趣、提高课堂教学效果，有利于知识的传授和学生能力的培养。但是，在将现代教学手段引入电化学工程专业课程的实践过程中，也出现了一些问题。对电化学工程系列课程教学改革进行了积极的尝试，提出了一些应对的措施。

①引入现代化教育技术应注重和传统教学方法的有效结合。对一些理论性较强的专业课程，如理论电化学和电化学测量，传统的板书教学依然具有不可替代的作用，尤其是对一些公式的理论推导过程。对板书不能充分表达的知识点，比如电化学中比较抽象模型如离子氛、双电层等，可以借助多媒体的图片、视频和动画等增加学生的直观认识。二者优势互补，可以更好的提高课堂教学效果。②在应用现代化教学手段方面，教师应首先提高个人的专业技能，提高制作多媒体课件、应用现代教学软件及网络资源的能力。优秀的多媒体课件绝不是教材的电子翻版，教师应根据专业特点、教学内容和学生的整体情况，编写设计适合的多媒体课件，并通过课堂上学生的反馈不断完善。③任何一种教学方法都离不开教师对课堂教学的主导作用，现代化教育技术虽然具有无可比拟的优越性，也不能在课堂上喧宾夺主，代替教师进行课堂教学。因此，教师必须紧跟时代发展，及时提高自身素质和专业技能，合理运用现代化教育技术，优化课堂教学过程。

4 结语

现代化教育技术成为高等教育发展的必然趋势和重要手段。在电化学工程专业课程中引入多媒体、网络和计算机技术等现代化教学手段有利于知识的传授和学生创新能力的培养，但是在此过程中也存在一些问题。合理运用现代化教育技术，扬长避短，将现代化教学手段和传统教学方法有效结合，促进教学形式多样化，为培养高素质综合型电化学工程人才奠定基础。