浅谈《应用电化学》课程教学心得

第47卷第2期2019年1月广　州　化　工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.47No.2Jan.2019

浅谈‘应用电化学“课程教学心得

刘海燕

(天津商业大学生物技术与食品科学学院化学系,天津　300134)

摘　要:从‘应用电化学“课程的特点入手,介绍了‘应用电化学“课程的教学心得,主要分为四点:科研成果和新技术

在课堂的渗透,实际生产与生活的引入,课堂内容和模式的更新以及考核方式的改革㊂通过这样的教学,不但可以使学生获取相应的知识,了解实际的生产过程,而且可以提高学生解决问题的能力㊁增强合作意识,提高学习热情㊂

关键词:教学方法;实际;改革;能力培养

中图分类号:G642.4

　文献标志码:A

文章编号:1001-9677(2019)02-0155-02

作者简介:刘海燕(1979-),女,讲师,主要从事应用电化学教学和相关研究㊂

Some Teaching Experience of Applied Electrochemistry

LIU Hai -yan

(Department of chemistry,College of biotechnology and Food Science,

Tianjin University of Commerce,Tianjin 300134,China)

Abstract :Starting with the characteristics of Applied Electrochemistry,the teaching experience of Applied Electrochemistry was introduced,which was mainly divided into four points:the infiltration of scientific achievements and new technologies into the classroom,the introduction of production and life,the renewal of classroom content and mode,and the reform of examination methods.In the class,students not only acquired the knowledge,understood the actual production process,but also improved the ability to solve problems,enhanced the sense of cooperation,and increased their enthusiasm for learning.

Key words :teaching methods;practical;reform;ability training

‘应用电化学“是将有关电化学原理应用于实际生产过程相关的领域,应实际需要而发展起来的一门科学[1],包含化学电源㊁金属腐蚀与防护㊁电化学表面处理㊁电解冶金㊁无机与有机电合成㊁环境保护电化学㊁生物电化学㊁电化学分析等内容,是一门涉及化学㊁环境㊁生物㊁医学等领域的交叉学科,也是学生接触电化学相关行业的一扇窗口㊂基于‘应用电化学“课程的以上特点,笔者在教学中既注重前沿知识的带入,也强调电化学知识在实际中的应用;既重视课堂内容的更新,也努力尝试教学方式和考核方案的改革,使学生通过课堂获取知识,也获得快乐㊂

1　科研成果和新技术在课堂的渗透

‘应用电化学“课程是理论与实际之间的桥梁,理论知识的学习仍然是十分重要的,而将科研成果带入课堂可以帮助学生更好的掌握和运用理论知识,帮助学生建立理论解决实际问题的通道㊂比如,在讲到光谱技术在电化学中的应用时,讲解不同催化剂催化乙醇氧化的原位红外谱图,通过谱图学生可以更直观的看到催化剂的活性区别,也可以更好的理解光谱技术与电化学技术的结合[2];在讲到催化剂结构和组成对电催化性能的影响时,同样引入不同贵金属催化剂对甲酸氧化的活性比较,结合实验结果从电子和几何两个因素分析结构如何影响性能[3]㊂通过这样的引入不但可以增强学生的科研意识,也可以

扩充学生的知识面,充分调动学生的学习热情和钻研精神㊂

将科技成果应用到实际生产是非常重要的一步,因此,新技术的开发和应用对于企业的生存和成长至关重要㊂在课堂中讲解新技术的应用,让学生了解新技术的生命力是非常必要的㊂比如在讲到氯碱工业的未来时,可以采用氧还原反应替代析氢反应的方法降低槽电压,减少能源消耗,降低生产成本,提高利润㊂但是采用氧还原反应时,在实际生产中会遇到什么问题呢?应该对设备上采用什么样的改变呢?通过示意图和氧还原反应与析氢反应两个反应的区别,引导学生发现实际生产中可能遇到的问题,并且提出解决方案,最终讲解具有气囊结构的离子膜电解槽新技术[4]㊂通过这个教学案例,不但可以使学生了解新技术在实际生产中的应用,也可以锻炼学生解决实际问题的能力㊂

2　实际生产㊁生活在课堂的引入

电化学在实际生产㊁生活中的应用非常广泛,可以让学生观察生活,了解相关生产,将所学到的电化学知识应用到实际生产㊁生活中㊂

在讲解化学电源一章时,评价电池性能的指标有很多,学生往往不容易理解这些概念,若能把这些概念与实际的生活相联系,让学生在生活中利用所学的知识去解决实际问题,不但可以使学生掌握这些概念,还可以提高学生解决实际问题的能

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力,增强学生的自信心㊂比如,让学生到超市中观察需要用电池的物品,再根据不同电池的型号,计算电池的能量和比能量,结合不同物品对电源的要求,为物品选择合适的电池㊂通过这样的练习,学生基本都可以学会选择电源㊂生活中大家所用的很多药物或食品都可以通过电化学的方法生产(葡萄糖酸钙㊁β胡萝卜素等),可以让学生查阅资料讲解这些药物(食品)的生产方法,并且分析与普通化学生产法的区别,帮助学生了解电化学生产法的优点㊁缺点㊂

电化学检测和分析在实际的生产生活中也非常重要㊂比如在医学领域,大家所用到的B 超㊁心电图检测,血清肌酸肝含量㊁尿素㊁血糖[5]等检测,都与电化学知识有关,可以让学生自己查阅相关资料,了解检测原理,相关发展历史,帮助学生了解电化学在实际生活中的应用㊂另外,电化学传感器在很多领域都有着广泛的应用,比如环境领域,可以检测有毒有害的气体,甲醛㊁一氧化碳等,重金属含量的检测,交警对司机酒精含量的检测,生产企业 三废”中有毒有害物质的检测等㊂这部分内容可以让学生查阅相关文献,结合科研成果做成报告,在课堂中与大家分享㊂

电化学生产是所有生产中重要的组成部分,尤其对于某些化学品更是主要由电化学方法生产,比如课堂中所学到的氯碱工业㊂在讲解氯碱工业时,可以让学生查阅资料了解国内外的氯碱工业,重点了解国内的生产企业(有条件的可以实地考察),包括其生产规模㊁工艺特点㊁相关副产品㊁粗盐的回收㊁原材料的来源㊁电能的来源㊁企业的环保等等,写成论文或者做PPT 向大家展示,通过这样的过程可以使学生对实际的生产过程有所了解,并且从原材料和电能的来源了解生产成本在生产中的重要性,从而更进一步的去判断建立电化学生产的可能性,让学生更接近实际生产㊂

3　课堂内容和模式的更新

现代社会是个信息爆炸的时代,各种信息充斥着人们的头脑,学生当然也不例外㊂因此,教师在课堂中呈现的内容十分重要,直接关系着学生对知识的摄入和学生对课堂的兴趣㊂目前的‘应用电化学“教材内容相对陈旧,不能满足学生对知识的需求,因此,在备课过程中需查阅相关资料,阅读相关书籍,而不仅仅是选取教材的呈现,只有呈现了学生感兴趣的内容,学生才会被课堂吸引㊂比如,在讲解化学电源时,结合 李娜乘奔驰超炫无人驾驶概念车亮相劳伦斯颁奖盛典”的新闻,讲解在无人驾驶车中所使用的电源;结合 阳光动力2号太阳能飞机环游世界”的新闻,讲解太阳能电池的应用;讲解电合成时,引入电化学方法制备纳米材料,扩充学生的知识面,等等㊂

除了课堂内容的更新,授课方式的改变也是非常重要的一环㊂学生非常活跃,对未知也充满期待,因此,可以把课堂适当交给学生,让学生查阅资料,准备PPT 报告㊂笔者在教学中的具体做法是:把学生分为3~4人一组,让每组学生都有明

确的分工,比如查阅资料㊁制作ppt,课堂讲解等,这样不但可以保证学生能够把报告准备充分,也不会给学生造成太大的负担,占用太多的时间,组员之间还可以互相帮助,锻炼学生的合作能力㊂每组学生做3~4次报告,组内同学的分工可以轮流进行,即第一次报告时,查资料的同学A,在第二次报告时只能做ppt 制作或者课堂讲解,这样可以保证学生的各方面能力都得到相应的锻炼㊂报告内容方面,根据大纲要求会分为三大模块:即电催化和化学电源模块㊁电化学合成模块㊁电化学检测和分析模块,每个模块做一次报告,但具体内容不限,只要跟对应模块有关联即可㊂这样的做法可以充分调动学生的学习积极性,锻炼学生查阅资料的能力㊁分析能力㊁总结能力㊁语言表达能力以及合作能力㊂

4　考试方案的改革

传统的考试为期末闭卷考试,这样的考试方法和考核内容相对固定,学生熟悉,教师从试卷形式㊁难易至考试结果都容易把控,是大部分科目的考核办法㊂‘应用电化学“是一门以电化学知识的实际应用为核心的学科,重点是考察学生对知识点的灵活运用,而不是传统的记忆㊁计算等,因此,传统的考试方式并不能很好的考察学生对电化学知识的灵活运用㊂因此,对‘应用电化学“课程的考核方案进行改革,其中平时成绩占50%,包括考勤㊁作业和讨论课成绩;期末考试占50%㊂平时成绩中的讨论课成绩主要依据学生对内容的准备㊁报告的讲解㊁参与讨论的程度以及团队合作四方面评定成绩㊂期末考试试卷采用开卷形式,其目的不在于书本知识的简单记忆复述,而在于考察电化学知识在实际生产㊁生活中的应用,考试题目范围广,形式灵活,比如对实验图形的解释,化学电源的选择,某一工厂生产时电能能耗的计算,电极和电解液的选择,不同生产方法的比较,以及在某一领域中所用到的电化学知识分析等㊂这样的考试形式和内容灵活多变,不拘泥于书本知识,因此,能够有效促进学生对课堂知识的学习,提高学生解决实际问题的能力,可以更好的达到课程的教学目标㊂

‘应用电化学“是一门比较新的课程,涵盖内容广泛,集理论与实践于一体㊂在今后的教学中,将不断更新课堂内容,改革 教与学”模式,进一步提高教学质量㊂

参考文献

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