腐蚀原理课程混合式教学的改革与实践

苏睿明 谭 兵 聂赛男

（沈阳工业大学，辽宁沈阳 110870）

0 引言

金属材料被广泛应用于民生经济的各行各业，而金属材料的腐蚀是一个很普遍的现象。腐蚀会导致设备损坏、油气管道穿孔、危险物质泄露等事故的发生。腐蚀造成资源浪费，严重影响经济发展，因此腐蚀问题越来越受到全社会的广泛关注。据统计，每年由于金属腐蚀而直接造成的损耗约占全年金属产量的10%。2009年，世界腐蚀组织为了强调腐蚀的重要性，把每年的4月24日作为“世界腐蚀日”，“腐蚀”走进大众视野[1]。想要解决“腐蚀”问题，培养专业性人才势在必行。高校是培养高端人才的主要力量，同时也是承担国家科研的重要机构之一，因此加强腐蚀与防护相关课程的学习愈加重要。

腐蚀原理是材料科学与工程学科的一门重要的专业课，同时腐蚀学也是一门涉及知识面很广的科学，涉及了化学、表面学、热力学和工程力学等科学领域。本文将从以下三个方面进行分析讨论：教学方法，利用线上线下双模式混合教学。教学内容，从了解腐蚀原理到掌握腐蚀分类，最后学习腐蚀如何进行防护。考核方式，不局限于传统总结性应试考核制度。以此对教学质量的提升进行积极探索和持续改革。

1 教学方法

随着信息时代的到来，互联网应用越来越广泛。在新时代高校教学领域中，互联网和信息技术与传统的教学方式相结合，以全新的面貌走进各级各类学校中。新型的教学方式在课堂中扮演了十分“鲜活”的角色，为学生校园生活增添了乐趣，让教学变得更新颖、更吸引学生的注意力，让学生能够通过这种教学新模式更好地了解掌握知识，更好地运用知识[2]。

互联网使我们能够在不受时间空间的限制下进行各种各样的信息交换，在信息交换的过程中，具有价值的各类信息能够被资源整合，从而让互联网的使用者高效快速地获取信息。网络资源拓宽了线上＋线下的各种学习渠道，帮助我们更有效地学习知识，也对传统的课堂教学带来了很大的冲击。

近年来，全国各高校充分利用线上教学优势，开展传统教学与网络教学相结合的全新教学模式，依靠信息技术与教育教学的深度融合推进课堂教学的创新，开展教师在线教学、学生线上学习等丰富的教学方法与活动。各种围绕线上教学的探索改革层出不穷，推动了当代教学手段的多样化，翻转课堂、以学生接受为中心的教学理念、线上线下结合的教学方式推动新的教学方法不断涌现。本文以“线上+线下+翻转课堂”教学模式进行探索，深度推进教学创新，为教学实践新模式提供借鉴。

在教学过程中，板书是不可或缺的，教师讲解课程的过程中采用板书的形式，在教师书写的同时学生也能进行书写，这种方式对于提高学生对课堂知识的记忆能力有着极大的提升。教师与学生的课堂交流也非常的重要，在交流的过程中，学生能够更好地参与进课堂中，有助于掌握知识提升自己的能力。

采用翻转课堂是一种行之有效的方式，在增强与学生课堂交流互动的同时，可以方便教师第一时间发现学生的知识盲区，进行更详细的讲解。翻转课堂的另一好处是避免“填鸭式教学”，学生不再是被迫地接受“灌输”的知识，而是通过参与课堂中的各种各样的活动，真正地参与到课堂中。因此，现有的线下课堂是必不可少的，它可以提供及时的指导和直观的反馈；课堂上的学生能够当时对有疑问的教学内容向教师提问，学生之间也能在线下去交流学习经验。

传统教学模式中，教师使用纸质教材进行教学，对于学生来说，获取知识的渠道受限，知识范围小，而以互联网为基础的教学资源正好可以解决该问题。由于互联网资源方便并且知识可以得到有效共享，学生可以随时随地获取自己需要的学习资料，与传统的书本相辅相成。与此同时，教师也可通过多种多样的互联网平台向学生传授知识，教学环境也不仅限于教室。尤其是在疫情时代，不确定的情况变多，网络授课有力地保障了在突发事件情况下仍然可以实施教学。不仅如此，普通学校的学生们还可以通过这种无时空无空间限制的网络录播课获取到顶尖学校的课程。因此，线上线下教学资源和教学模式的互补是未来课程教学改革必然的发展方向。

课程改革永远在路上，近年来各高校对基于线上线下混合式教学的课程改革越来越重视，很大程度上促进了课程质量向高水平发展[3]。构建混合式教学模式，适应新时代教学的发展需求，成为近年来各高校的重要任务和努力方向[4]。课程改革的计划在未来对加强教学资源建设，充分实现课程资源化起重要作用。本课程将推进教学资源的建设，努力将腐蚀原理课程系统化。

为改变传统授课方式的单一局限性，本课程采用新时代新型教学模式，除了线下教师单方面地讲授知识以外，学生还需要根据教师所讲授的原理性知识进行翻转课堂，在课堂上进行具体案例的分析以及线上知识的融会贯通。对于混合式教学来说，教学设计十分重要，需要同时融合两种教学方法，遵循“线上为辅、线下为主、翻转课堂为特色”的教学方针。

课程分为线上、线下、翻转课堂教学三部分。首先，线上的教学设计可选用的方式和素材有很多，如让同学们观看腐蚀相关的视频和文章完成网络问卷等，为了激发学生的学习兴趣，并引导他们主动提出与本课程相关的问题，这一部分可以通过线上教学的形式来实现，这样可以方便学生自选时间进行学习，不受时间和空间的限制。线上学习可以让学生在一定程度上能够自主安排学习时间，实现碎片化学习，从而提高学生的学习效率。在线下教学阶段，课程先确定课堂教学中相关课程涉及的核心知识，具体到每个知识单元的学习目标。课堂的后半程可以通过翻转课堂的形式来进行，让学生对于课程的理解给大家进行讲解，一方面可以让学生熟练教师所讲授的知识，另一方面教师可以通过学生讲解的过程的表现了解学生知识点薄弱的地方，达到教学相长的目的，教师针对学生在课堂提出的问题进行逐一解答，并对其中的重点难点问题着重分析，以保证学生可以真正理解[5]。教师也可通过此过程来充分掌握班级学生的真实学习水平，以此核查自己备课阶段的不足，从而更好地调整教学重点。传统的线下课堂学生以一种被动的听课模式在学习，不能真正地参与进课堂的思考与探索中。因此，要彻底地改变传统模式，转变为在课堂上学生主动活跃，从而更好地掌握课程知识。

2 教学内容

作为材料科学与工程学科的学生，腐蚀原理是一门重点课程。材料腐蚀是材料受到了周围环境介质的各种物理及化学作用，引起失效的结果。该课程主要向学生讲解当今社会所应用的材料和材料的腐蚀介质之间作用的机理、影响因素、腐蚀的危害，并分析研究腐蚀全过程，介绍如何控制并预防材料发生腐蚀。

沈阳工业大学材料科学与工程学院紧跟国家教育方向，把引导学生自主发现问题、加强学生自主提出问题作为课程改革目标的主线，展开腐蚀原理课程研讨式教学改革。该课程涉及物理学、化学、材料学等领域，课程内容包括四个部分：腐蚀热力学、腐蚀动力学、阴极过程和钝化理论。腐蚀原理这门课程以理论知识为基础，结合金属材料发生腐蚀的实际案例进行讲解与教学，从而引出腐蚀的概念和基本原理，即材料受其周围介质的化学和物理作用影响引起失效的现象。并且介绍学习研究腐蚀的意义，向学生们介绍腐蚀的特性与普遍性，对腐蚀进行综合评价。在讲解腐蚀产生的原因之后，讲解如何对腐蚀进行防护，即防腐蚀的手段及方法。

通过对腐蚀的基本概念学习，学生能够认识到腐蚀究竟是什么。接下来进行理论学习，通过腐蚀热力学的学习，学生会判断腐蚀是否会发生、能否发生；通过腐蚀动力学的学习，学生会了解腐蚀发生的速率是快还是慢；阴极反应过程和阳极钝化过程则从另一个层面引导学生掌握腐蚀的整体过程、细节变化和影响因素。

然后针对不同类型的腐蚀现象并根据同学们喜好布置相应的自学作业，安排后续的翻转课堂，让学生们利用已掌握的腐蚀基础理论知识来解释生活和生产中的腐蚀现象，将理论应用到实际[6]。同时引导学生们从现象出发，挖掘事物的本质联系、探究科学原理，培养他们发现问题、阐述问题和在一定程度上解决问题的能力。

3 考核方式

近年来，在全面深刻改革的同时，也十分重视学生综合能力的培养。传统的以期末“一考定成绩”的考核方式在评价体系、标准、方法和考核内容等方面就显得相对单一，极大地影响了学生的学习热情和主观能动性，同时也在一定程度上制约了教育和教学水平的提高。

和传统课堂相比，翻转课堂最大的好处就是彻底地改变了传统课堂上老师“唱独角戏”“满堂灌”的现状，把教师和学生的角色进行了转变，前者从知识传授变为指导学习，后者从最初的被动接受学习，转变为主动进行学习探索，学生的积极性与探索性得到了很大的提升，课堂成为师生之间、生生之间相互交流探讨、协商合作、解决问题、共同发展的场所，全面提升了课堂的互动[7]。

对于翻转课程的考核，不必只限于期末考试一种方法，传统的教学方式以期末时进行现场纸质试卷考试作为考核，以本次考核的成绩为主，试卷的考核内容由教学中的定义、原理和分类、热力学的计算等组成。这种考核方式使得部分同学抱有侥幸心理，在日常上课的时候注意力不集中，在考试前死记硬背，“填鸭式”吸收知识点，导致这些学生真正掌握的知识点很少，最后的考试成绩不能准确反映出学生真实水平。

与传统考核不同的是，线上＋线下混合式教学主要侧重在日常的学习过程，让学生明确学习动机，积极参与课堂讨论，因此，可以发展一种新的考核方式，即新的考核方式具有传统考核方式的特点又有新的考核手段创新点，与相对单一的传统考核评价形成了鲜明对比。可以将课堂上的表现成绩、翻转课堂成绩和期末考试成绩按2∶3∶5的比例进行综合评判，较完整地评价学生的整体水平，检验学习成果，对于教学改革也具有积极意义，利用新的考核方式可以全方位、多角度地实现对学生学习的评价。

4 结束语

本文以沈阳工业大学材料与科学工程学院的实际情况，对腐蚀原理教学改革开展了一系列的探索。腐蚀原理课程在实际生活中应用广泛，其理论知识与实际应用情况紧密结合。在整个教学过程中，在教会学生基本理论知识的同时，通过课程的设置、教学环节的安排、互动内容的设计等，培养学生对本专业的热爱，这对于其他学科的教学内容均有借鉴和参考。目前传统的教学模式存在许多问题，如教材应用受限、学生自主学习热情不足、解决问题能力较弱、团队合作意识不强等。将线上模式融合到该课程教学中，通过对教学模式、教学内容、教师能力及教学考核等方面的改革，能够有效增强学生的学习兴趣、钻研探索精神和团队合作精神，并提高学生在实践应用中解决问题的能力。将线上教育理念应用到材料类专业的教学过程中值得进一步深入地探索研究[8]。总的来说，线上线下混合式教学的形式能够大大提高学生的学习效率，线上、线下混合式教学的教学模式，对学生学习能力的培养会起到催化的作用，为打造高质量，高标准的高校课堂提供了新思路。相信能够为社会培养出理论扎实、专业知识深厚、实践和创新能力出众的高素质的人才。