材料腐蚀原理伴随性作业的设计和实施效果

李卫平+刘慧丛+朱立群

[摘要]

针对《材料腐蚀原理》专业课程的教学特点，结合大三学生的需求，进行课上课下教学改革尝试;设计适合学生特点、能有效激发学生学习兴趣的伴随性作业;介绍并总结了作业实施过程的效果和作用。通过专业课课上课下的师生互动，不仅为学生开启了一扇专业领域之窗，也体现了专业课教学是一个充满快乐、教学相长的过程。

[关键词]专业课教学;大三学生;伴随性课下作业;教学相长

[中图分类号]TB3040[文献标识码]A[文章编号]1005-4634（2015）02-0059-03

0引言

近年来针对大学专业课教学改革的探索和尝试很多，从教学内容、教学

模式、授课方式、教学评价等多维度对专业课教学过程进行思考[1-4]。《材料腐蚀原理》是北京航空航天大学材料物理与化学的专业方向课。腐蚀现象极其普遍，腐蚀学原理重点探讨的是腐蚀发生的热力学、动力学条件和腐蚀发生发展的机制，在帮助学生掌握材料的腐蚀理论的同时，了解腐蚀控制技术，掌握腐蚀评价、检测和监控的方法。因此，该专业课教学的难点在于构建基础理论与实际应用之间的联系[5-8]。

无论采用何种授课方式，在对授课内容精心编排之余，设计适合学生特点、能有效激发学生学习兴趣的伴随性课下作业，有助于帮助学生建立起基础理论和实际应用之间的联系。本文就是根据《材料腐蚀原理》专业课教学经验，特别是伴随性课后作业设计和实施过程的感受整理出的几点体会。

1“亲其师必信其道”：用热情留住学生

作为《材料腐蚀原理》的主讲老师，需要面对的第一个大问题是如何能让学生自主自愿地选择这个方向并走进课堂。从学生方面考虑，告别了大一阶段的“懵”和“不适应”以及大二阶段的“夯实基础”，到了大三，大部分学生开始回归“现实的考虑”，考研及就业问题已进入大三学生的思考范围，他们的选课过程很大程度上受到往届学生就业状况的影响。对专业方向似懂非懂容易导致部分学生急功近利或者盲目从众，专业课教学除了帮助学生掌握专业基础知识和理论，也可帮助学生更全面、客观地了解专业方向。

为了给走进《材料腐蚀原理》课堂试听的同学一个留下来的理由，先得让学生对授课者产生亲近感、信任感。合适的开场白可以较好地达到这一效果。实践表明，将一些现实问题作为第一堂课的开场白效果不错，比如：你们有多少人是怀揣着飞天的梦想来到北航的？你们有多少人到现在明白了材料科学与材料之间的关系，并且明白专业方向与课程设置之间的关系？又有多少人对自己的专业和未来的就业有所思考？

其次，采用直观、具有冲击效果的实例帮助学生理解课程学习的意义是很重要的。通过向同学们展示一些飞机失事、桥梁坍塌的照片，与他们探讨这些事故与腐蚀之间的关系。很多学生一开始认为这么严重的事故与腐蚀之间没有必然的联系。当他们了解到40%以上的工程失效事故都是由腐蚀直接或间接引起的之后，就对材料腐蚀的严重性、研究材料腐蚀规律、探讨材料腐蚀机理的必要性形成深刻印象。

另外，在第一堂课上将专业课程延伸出的科研方向和就业领域作一个宏观的介绍，引导学生从自己的性格特征和兴趣爱好入手思考专业方向的选择。利用一些具体实例帮助学生了解专业方向相关的基础研究和应用研究，并对往届学生就业领域和从业特点作一些简单介绍，帮助学生了解课程背景和内容，鼓励学生思考科研与就业相关的问题。

第一堂课后，作者经常能收到了学生的反馈，有学生写道：“今天上了您的课，完全被您的教学热情所吸引，也再次加深了我对材料化学方向的喜爱之情……”;另有学生写道：“上老师的第一节课就觉得老师在教学方式上很特别，没有太多的灌输，却更能引起我们去思考，去学会选择……”

当专业课教师张开双臂欢迎来到这个课堂的学生，发自肺腑地分享个人对专业课程及方向的理解、感同身受地去引领学生思考未来时，学生回报的是亲近和信任。古人云“亲其师必信其道”，作为一门专业方向课的主讲教师，本身就应该承载着引领学生进行人生规划和专业选择的责任。

2设计伴随性课下作业：维持学生学习热情

笔者在美国访问的时候，对美国教育最大的感受是抓“大” 放“小”，也就是说对小学生采用的是快乐教学法，但是上大学以后，学习抓得很紧，学生的压力也很大。由于美国的本科教育费用较高，除了少数听家长安排的学生，大部分学生上大学都是自主自愿、目标明确的，这本身就是学生自主学习的一个强劲动力。除此以外，老师授课的内容和方式也能很好地激发学生的学习热情，让人印象深刻的是《Renewable Energy Devices（可再生能源）》课的一个大作业，教师事先没有对大作业内容做任何限制，而是在课堂上让大家一起提议，列出十来个可选的题目，然后学生根据自己的兴趣选题。学生对于这种主动参与的作业形式报以极大的热情，作业的题材范围极为广泛，学生完成作业的质量自然也很高。

为此，在《材料腐蚀原理》专业课的教学过程中，尝试对课下作业做了一点调整，减少了一些课后习题，增加了一个随着课程进行逐步完成的课下大作业。作业包括三部分：（1）广泛查阅与腐蚀科学和防护技术相关的杂志和网站，了解其侧重的领域及其在行业内的影响，并给出点评（学期前三周完成）;（2）以腐蚀课上接触到的概念为关键词，查阅相关的中文文献，并选定三篇最感兴趣的文献仔细阅读，每篇提出至少一个与专业相关的问题（学期第4～6周完成）;（3）针对中文文献阅读中感兴趣的领域，查阅最近三年的英文文献，选定其中一篇进行精读，提出三个问题并谈谈对此过程的感受（学期第6～8周完成）。

尽管只是一次尝试，作业的要求也很宽泛，但完成情况却出乎意料的好。首先，给学生完成作业的时间是两个月，但是两周以后，60%的同学就提交了作业;其次，学生提交作业涉及的研究领域极其广泛;第三，部分学生提交作业的质量相当高。

这次大作业在这一轮教学过程中起到了非常积极的作用，主要体现在以下几个方面。

2.1起到了引领学生主动探索专业方向的作用

学生在学习过程中，最困惑的是不知所学何用，这不仅影响学习效果，更重要的是影响学习热情。进入专业课学习阶段后，学生应当对专业方向的大背景有所关注，并学会将所学知识与实际应用建立起一定的联系，进而去了解自己专业在整个社会中所处的位置、存在的意义以及与相邻领域之间的关系。在完成第一部分作业的过程中，学生所收集和整理出来的信息，会使他们对专业涉及的领域形成一个初步的概念，并逐渐开始对专业方向产生感性认识，这有助于激发他们探索专业方向相关学术问题和应用技术的热情。

2.2给学生提供了一次文献检索的实践机会

知识是积累性的，人类历史上每一次突破性的重大发现在很大程度上都是前人研究成果的继续延伸，所以全面的掌握相关文献是成功的一半。但是对于还没有进入课题研究的大三学生而言，文献检索往往因没有具体方向的引领而变得抽象。

因此，应从专业的角度入手，训练学生进行文献检索、文献查找和文献阅读的技巧，让学生带着想法主动去实践，这个实践过程将开启一扇了解和理解专业的大门。

2.3有助于学生带着问题来听课

这次伴随性课下作业带来最直接的效果应该是帮助学生提出问题，并带着问题来听课。学生在第二部分作业中提出的很多问题正是《材料腐蚀》课上要探讨的问

题，因此，学生们反馈的问题成了随后课堂内容很好的导入点。例如，一个学生提的问题是：“为什么对眼镜架腐蚀的研究不考虑大气腐蚀的影响，而重点考察汗液的影响？”，这样的问题正好引导学生思考腐蚀的主要影响因素以及模拟环境腐蚀相关的问题;又如，有学生提出“为什么钢要镀锌？锌的电位不是比铁还负吗？”则可用于引出腐蚀与防护关系的讨论，引导学生思考利用电化学腐蚀原理来进行防腐蚀设计的方法。而学生关于“为什么选择AD91D这种材料，而不选别的材料”这类问题，可作为材料的耐蚀性能这一章的开场白，引导学生从材料的特性入手理解不同材料的腐蚀性能及应用领域。学生提出的关于为什么要模拟海水环境腐蚀的问题，正好作为海水腐蚀这一讲的切入点。还有很多学生看到的是一些比较新的研究方向，包括电化学传感器、植入体的耐蚀性研究等等，这些研究热点问题则正好可以作为电化学腐蚀原理应用领域的拓展，激发学生利用基本原理去探索新领域的热情。

实践表明，将学生作业中提出的问题花5分钟反馈到课堂，不仅鼓励了提出问题的学生，也启发了其他学生，同时还可以让学生对课上所学的基本原理和方法形成更感性和更真实的体会。

2.4专业英语的精读是一个充满喜悦的挑战过程

第三部分作业涉及到专业英语的阅读和理解，其难度超出了很多学生的预期，但是同时也激发了他们的学习热情。有一个超额完成作业的学生这样写道，“虽然我的英语水平不太高，但心里还是挺喜欢读英文文献的感觉，故又读了一篇……”;另有一个充满成就感的学生这样说：“从小到大第一次很正式地去阅读英文文献，首先十分感谢老师给我这个尝试的机会，原来一直以为自己不可能看懂英文文献的，但竟然通过各种倒腾方法看懂了，十分激动……”;还有一个同学在长长的英文读后感最后写了这样一段话：“This homework is extremely meaningful for me，because it provides me with an opportunity to explore in a certain field in a relatively deep way，from which I enriched my knowledge and was inspired by the maverick researchers a lot. Thanks to this homework.”（这个作业对我来说太有意义了，因为它给我提供了一次较为深入探讨一个特定专业方向的机会，这些创新性研究不仅丰富了我的知识，也激发了我的灵感，感谢这次作业。）

3结束语

《材料腐蚀原理》课上课下的一些教学改革尝试，特别是课下伴随性作业的实施过程，让教师们切实感受到专业课的教学确实需要从教育理念到教学行为方式实现“六个”转变[1]，即从重教师的教到重学生的学，从重知识传授到重能力培养，从重认知到重情感，从重结果到重过程，从重教法到重学法，从重继承到重创造。专业课的本质是为学生开启一扇窗，引领学生进入一扇门，其传递的远不只是知识本身，而传递的过程也应当是一个充满快乐、教学相长的过程！

参考文献

[1] 李素敏.课堂教学常见问题处理技能强化训练[M].北京：中国林业出版社，2011：5-20.

[2] 孟庆元，牟宗花，吴忠明.大学专业课交叉学习模式初探闭[J].教育管理研究，2009，（3）：127-128.

[3] 刘红光，曾发林，刘竟.大学专业课教学中研究性学习体系的构建[J].高校教育管理，2009，（5）：78-81.

[4] 李运泽.研究型大学工科专业课程多元开放式课堂教学模式的调查研究[J].教学研究，2011，34（1）：41-44.

[5] 张惠，王辉，马永青，郑赣鸿.材料的腐蚀与防护实践教学探索[J].化学工程与装备，2012，（1）：177-178.

[6] 刘道新.材料腐蚀与防护[M].西安：西北工业大学出版社， 2006：1-18.

[7] 倪世兵，杨学林，黄才华.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，（28）：68-69.

[8] 周月波，孙俭峰.《材料腐蚀与防护》课程教学改革[J].北方经贸，2012，（12）：132-134.

Design and implementation effects of attendant assignment

for Principles of Material Corrosion

LI Weiping，LIU Huicong，ZHU Liqun

（School of Materials Science and Engineering，Beihang University，Beijing100191，China）

AbstractAiming at the teaching features of the specialized course and combining with the requirements of the junior students，teaching reform attempts have been carried out in class and after class of "Principles of Material Corrosion".An attendant assignment has been designed to suit for the characteristics and stimulate learning interests of the students.The implementation effects of the assignment have been introduced through the interaction between teachers and students.The results show that this kind of attendant assignment can bring a view of the professional field for students.And the process also reflects that the specialized course teaching is full of happiness and interaction.

Key wordsspecialized course teaching;junior students;attendent assignment;interactive teaching