張瑩琪，趙曉紅，李 冰，宮晉英

(太原工業(yè)學(xué)院 化學(xué)與化工系，太原 030008)

表面處理課程實(shí)驗的教學(xué)改革與探索

張瑩琪，趙曉紅，李 冰，宮晉英

(太原工業(yè)學(xué)院 化學(xué)與化工系，太原 030008)

表面處理是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課，表面處理實(shí)驗是該課程的重要組成部分。針對表面處理實(shí)驗教學(xué)中存在的問題，構(gòu)建了新的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容和體系，從教學(xué)方法和考核評價方式等方面進(jìn)行了實(shí)驗教學(xué)改革和探索，上述改革措施激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，收到明顯成效。

表面處理；實(shí)驗教學(xué)；改革；探索

表面處理是通過一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過程。它可提高表面耐蝕性和耐磨性，減緩、消除和修復(fù)材料表面的變化及損傷，使普通材料獲得具有特殊功能的表面[1]。表面處理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，因此表面處理課程實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)，實(shí)驗教學(xué)是該課程體系的重要組成部分。不僅對學(xué)生表面處理技能的掌握、表面處理理論的理解有重要作用，而且承載著對學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)思維方式、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的責(zé)任。從2012年開始，我們對表面處理課程進(jìn)行了一系列的改革和實(shí)踐，使教師的業(yè)務(wù)能力得到顯著提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到充分調(diào)動，取得了一定的教改成效。

1 構(gòu)建實(shí)驗教學(xué)新體系

表面處理課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)必修專業(yè)課程，在新的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中，表面處理課程加大了實(shí)驗課時比例，在總學(xué)時(48學(xué)時)不變的情況下，理論與實(shí)踐學(xué)時比例從3∶1調(diào)整為1∶1。針對這次調(diào)整，由教授、博士牽頭，教學(xué)科研經(jīng)驗豐富的教師參與，開展了實(shí)驗教學(xué)改革。首先，對相關(guān)企業(yè)、院校、畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行走訪調(diào)研，然后組織相關(guān)教師進(jìn)行多次研討，就如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；如何將課堂教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合；如何設(shè)置實(shí)驗內(nèi)容；設(shè)計性、研究性實(shí)驗如何實(shí)施；如何客觀科學(xué)地對學(xué)生進(jìn)行考核統(tǒng)一了認(rèn)識[2-4]。根據(jù)教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案精神》提出的：“驗證性實(shí)驗是指對研究對象有了一定了解,并形成了一定認(rèn)識或提出了某種假說,為驗證這種認(rèn)識或假說是否正確而進(jìn)行的一種實(shí)驗。綜合性實(shí)驗是指實(shí)驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或是與本課程相關(guān)課程知識的實(shí)驗。設(shè)計性實(shí)驗是指給定實(shí)驗研究目的、要求和實(shí)驗條件，由學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗。研究性實(shí)驗是指給定實(shí)驗設(shè)計目的，由學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，制定研究路線和實(shí)驗方案，摸索實(shí)驗條件，經(jīng)過實(shí)踐能得到研究結(jié)果的實(shí)驗”的界定[5]，結(jié)合在校學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)驗室實(shí)際情況，構(gòu)建了驗證性-綜合性-設(shè)計性-研究性實(shí)驗教學(xué)新體系。該體系遵循由淺入深、由簡單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)的培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的思想，對驗證性實(shí)驗內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了綜合性、設(shè)計性、研究性分層次教學(xué)。并將驗證性、綜合性、設(shè)計性實(shí)驗內(nèi)容編寫成表面處理課程實(shí)驗講義。精選的實(shí)驗內(nèi)容注重全面培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能，注重實(shí)用和技術(shù)創(chuàng)新。選題緊密聯(lián)系企業(yè)當(dāng)前需求和行業(yè)發(fā)展趨勢，并融入教師的科研成果。例如，對設(shè)計性實(shí)驗選擇了“中溫鋅系磷化系列”，只給出實(shí)驗?zāi)康?、方案提示、?shí)際操作要求，對磷化的對象和具體方案需學(xué)生在實(shí)驗前根據(jù)興趣愛好查找相關(guān)文獻(xiàn)確定。這樣既可方便學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目的，又可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，拓寬學(xué)生視野。從前面的應(yīng)用情況看，效果良好。學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力有了一定提高[6-7]。

2 優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法

改革前表面處理實(shí)驗教學(xué)模式多為形式化、程序化，教師先講解實(shí)驗原理、實(shí)驗步驟；然后，學(xué)生依照老師的講解要求進(jìn)行實(shí)驗操作，機(jī)械完成老師布置的實(shí)驗任務(wù)，學(xué)生處于被動參與實(shí)驗的狀態(tài)。改革后的實(shí)驗教學(xué)，在課內(nèi)除完成8學(xué)時驗證性實(shí)驗內(nèi)容外，還開設(shè)8學(xué)時綜合性實(shí)驗、8學(xué)時設(shè)計性實(shí)驗。例如，設(shè)計性實(shí)驗的教學(xué)程序為：教師擬定多個方向的實(shí)驗課題，學(xué)生從中任選一個方向。教師對題目提出要求，學(xué)生利用課余時間調(diào)研、查找相關(guān)資料，經(jīng)討論后制定實(shí)驗方案；然后，在進(jìn)實(shí)驗室前進(jìn)行答辯，教師評估方案的可行性，并提出一些建議，學(xué)生對方案進(jìn)行修改后，在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗過程，提交實(shí)驗結(jié)果和報告，教師根據(jù)方案可行性、答辯、實(shí)驗操作和記錄情況、試片質(zhì)量、實(shí)驗報告給出成績。教師對各環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，對學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，實(shí)驗方案缺乏科學(xué)依據(jù)和可操作性的同學(xué)，令其進(jìn)行多次方案修改和答辯。從兩年的教學(xué)實(shí)踐看，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯得到調(diào)動，對課題產(chǎn)生了濃厚的興趣，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)。通過實(shí)驗前期訓(xùn)練和實(shí)驗流程設(shè)計，學(xué)生對實(shí)驗內(nèi)容有了清晰的認(rèn)識，實(shí)驗過程能認(rèn)真摸索條件，對觀察到的現(xiàn)象積極思考，用所學(xué)的理論解釋和解決出現(xiàn)的問題。學(xué)生所學(xué)理論知識得到了充分運(yùn)用，綜合能力、設(shè)計應(yīng)用能力得到了一定的提高，同時為研究性實(shí)驗的完成奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

我們依托我院山西省化學(xué)與化工示范中心，建立了以學(xué)生為中心的開放式實(shí)驗教學(xué)模式和自主式、合作式、研究式的學(xué)習(xí)模式。

對研究性實(shí)驗，學(xué)生在教師啟發(fā)指導(dǎo)下，自行組隊、自主選擇實(shí)驗內(nèi)容、自主安排時間、自行探究實(shí)驗現(xiàn)象和結(jié)果。由封閉式實(shí)驗轉(zhuǎn)化為開放式實(shí)驗，由循規(guī)蹈矩變?yōu)樘劫懰麟[。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[8-10]。學(xué)生感覺許多問題值得深入研究，因此主動要求在課外繼續(xù)研究性實(shí)驗。他們自行選擇的課題有：鋼筋拉拔磷化液的研制、鍍鋅鋼板磷化、高耐蝕性鋼鐵工件磷化、電鍍鋅的無鉻鈍化等。這使學(xué)生有強(qiáng)烈的創(chuàng)新欲望和探索精神，很快進(jìn)入狀態(tài)，上手快，思路清晰，方法多，取得了很好的效果。有的學(xué)生申請了該方向的大學(xué)生創(chuàng)新課題，順利結(jié)題并獲得院級優(yōu)秀，學(xué)生還在省級雜志發(fā)表研究論文1篇，在我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)引起強(qiáng)烈反響。改革后的實(shí)驗教學(xué)實(shí)現(xiàn)了與理論教學(xué)體系相互呼應(yīng)又相對獨(dú)立，形成了課內(nèi)課外結(jié)合，基礎(chǔ)、綜合與設(shè)計、創(chuàng)新結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式。

3 建立科學(xué)合理的課程考核方式

實(shí)踐證明，改革后杜絕了抄襲現(xiàn)象，大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，并且鍛煉了撰寫科研論文的能力?？己私Y(jié)果更能反映學(xué)生對知識的系統(tǒng)理解、靈活應(yīng)用，理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題解決問題的能力。通過多種方式的考核，紙上談兵、高分低能的現(xiàn)象得到了明顯改善，學(xué)生的成績能更客觀公正全面地反映其實(shí)驗所取得的效果。

4 結(jié)束語

通過對表面處理實(shí)驗教學(xué)從教學(xué)體系、內(nèi)容、模式、手段、考核方式等方面的改革實(shí)踐，教學(xué)質(zhì)量有了一定提高，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力、綜合設(shè)計能力、研究能力。實(shí)驗教學(xué)改革是一項長期的任務(wù)，我們將進(jìn)一步樹立以學(xué)生為中心的觀念，加強(qiáng)教師隊伍建設(shè)，充分利用教學(xué)科研優(yōu)質(zhì)資源，深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

[1]劉光明.表面處理技術(shù)概論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2011:3.

[2]李選政;郭蕓君.如何提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量探析[J].實(shí)驗科學(xué)與技術(shù)，2014，12(1):52-54.

[3]李凡修，孫首臣，鄧仕英，等.淺談應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗室研究與探索2014,33(4)：198-201.

[4]李桂梅.加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)，培養(yǎng)符合社會需求人才[J].實(shí)驗室科學(xué)，2007(1):23-24.

[5]曾小彬.深化實(shí)驗教學(xué)改革，提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].實(shí)驗室研究與探索，2010,29(2)：1-3.

[6]霍學(xué)慧，王建華，郭風(fēng)法.等.改革實(shí)驗教學(xué)模式，提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J].實(shí)驗室研究與探索，2011，30(3)：278-279.

[7]官禮和，魯皓，蔣偉，等.實(shí)驗教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實(shí)驗室研究與探索，2011，30(7)：265-267.

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[10]張新有，袁霞，潘偉.搞好專業(yè)實(shí)驗室開放與實(shí)施方案探討[J].實(shí)驗科學(xué)與技術(shù)，2009,7(6)：124-127.

[11]張士磊；孟昕元.創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)的實(shí)驗教學(xué)改革與探索[J].實(shí)驗科學(xué)與技術(shù)，2014，12(1):149-152

Reform and Exploration on Experiment Teaching of Surface Treatment Course

ZHANG Yingqi, ZHAO Xiaohong, LI Bing, GONG Jinying

(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan Institute of Technology, Taiyuan 030008, China)

Surface treatment is a specialized course in utility strongly. Surface treatment experiments are important parts in the course. Aiming at the existing problems in the experiment teaching of surface treatment, we construct the new experiment course content and the system, carry on the exploration of experiment teaching reform in teaching methods and experimental performance evaluation system and so on. These proposed reform measures stimulate the interest of students in studying course, which are helpful to promote the experimental teaching quality. Significant results have been received.

surface treatment; experiment teaching; reform; exploration

2014-08-08；修改日期: 2014-11-17

山西省教學(xué)改革基金資助項目(2013108)。

張瑩琪(1962-)，女，本科，副教授，從事基礎(chǔ)化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)的教學(xué)工作。

G642.423;O69

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.01.021