新版探讨应用化学专业《电化学原理与应用》课程教学汇编

新版探讨应用化学专业电化学原理与应用课程教学汇编 摘要：为适应社会需求，培养应用型人才，针对我校应用化学专业高年级学生开设了电化学原理与应用这一专业课程，并对此展开相应的教学研究。结合本校及自身专业特色，在合理选择编排教学内容、制订新的教学大纲、优化教学方式、加强实践环节等方面进行了一系列探索，并结合前沿研究领域，开拓学生视野，取得了一定效果。 关键词：应用化学；电化学原理与应用；教学研究 国内许多高等专科院校均有设立应用化学系或者应用化学专业。不同于纯粹的化学系，应用化学专业在理论的基础上更侧重于与实际工业生产及日常生活相结合，相对而言，就业范围也更为广泛。我校应用化学系成立时间虽不长，但自其成立至今，发展快速，在教学与科研等领域均取得了不菲的成绩，毕业生就业情况也相对较好。为使本系学生能更好地适应社会需要，增强自身的竞争力，学校特增设了一些专业理论与应用紧密结合的课程，如电化学课程。电化学是一门重要的边沿科学，它与化学领域中的其他学科，如电子学、固体物理学、生物学等学科有密切的联系，出现了电分析化学、有机电化学、催化电化学、熔盐电化学、固体电解质、量子电化学、半导体电化学、腐蚀电化学和生物电化学等分支。这些学科广泛涉及了能源、交通、材料、生命以及环境等重大问题的研究。因此，电化学课程对于化学或近化学专业的学生是一门重要的专业课程，国内不少院校均开设了此课程，但在选用教材方面各有不同。如何针对本校“应用化学专业”的本科高年级生开设电化学课程成为我们探索的重点。为此，结合本专业特色，在学校“电化学原理与应用课程建设与教学研究”教改项目的支持下，本着理论与应用并重的思想，开设电化学原理与应用课程并进行相应的建设和教学研究。目标是使学生在物理化学基础上更深一步学习有关电化学的理论，并将抽象的理论与实际应用及前沿科学等联系起来，了解和掌握在科研领域及工业应用中需要的电化学理论和测试技术，为学生日后从事如电镀、电源、腐蚀等多种相关领域的研究和生产奠定良好的理论和应用基础。我们在教学内容选编、教学模式及效果、教学实践结合等方面开展了有益的研究与探索。课程建设和改革的具体思路与措施如下。 一、合理选编教学内容，制订教学大纲 我校应用化学系成立时间不长，增设的电化学原理与应用课程，需结合专业自身的特点。有些院校理科专业开设的电化学课程较侧重于理论，有些工科专业则侧重于应用。对于本校的应用化学专业，是介于二者之间。另外，电化学领域涉及的内容繁多，理论深、难度大，课程对于不同授课对象，本科生或研究生，其重点及要求也不同。因此，合理选编教学内容，掌握适中难度，本着理论与应用并重的出发点，制订相应的教学大纲非常关键。本课课时为32学时，课时不多，但相关知识量很多，所以需在有限的教学时间内有选择性地传授相关知识。基于上述考虑，教学大纲的编写主要在以下几方面进行了侧重。 1.理论与应用并重，合理安排两者的分配比例。经过反复讨论和实践，纯理论与应用两方面的学时分配比例定为1：3（即8：24）。但电化学方面的理论众多，在有限的学时内较难授完，对此，我们采取了一些方法。一般的电化学教材中在“电解质溶液的物理化学性质”和“电化学反应热力学”等章节会有相当部分的内容与物理化学基础课程中的内容相近。以物理化学教材作为参考，进行对比，对重复的内容进行整合，但并不是简单的删除，而是把物化中.出现的内容经过凝练，快速带过。但有些重要的旧概念，应从更深层次的电化学角度去引申和推导。如电极电位，在电化学课程中则从内电位、外电位和电化学位等新概念引出并加以推导，使学生从本质上理解电极电位这一重要概念，从而使学生的理论水平进一步提高。另一方面，把部分理论内容调整到应用内容中，这样既可扩充理论内容，又可和应用相结合，使学生能够切实地认识到理论的重要性及其对生产实践的影响和意义。 2.突出专业特色，体现培养目标。随着科学的发展，出现了许多新兴的科技领域和相关技术。如何结合前沿领域，开拓学生视野，增强其实践能力，是培养学生的重要目标之一。因此，将一些电化学领域的新发展和新技术等内容选编到教学大纲中是实现目标的重要措施。除课上传授知识外，结合本系各课题组研究平台，组织学生在课余时间深入课题组实验室进行接触，使其在新能源、传感器、新材料及纳米技术等方面上有了更形象的认知。努力做到既能体现出学科发展的新成就，又能体现出课程内容的特色，扩大学生知识面和学生视野，引导学生注意与本专业应用内容相关的研究。 二、改进教学方法，提高与强化教学效果 认真制作多媒体课件。对于理论部分，采用多媒体与板书相结合的方式，如公式推导采用板书形式，概念知识一般采用多媒体形式，包括对已学习过的概念以多媒体形式回顾等。在应用部分，主要以多媒体形式授课，这样能够增加授课内容以及所传授的信息量。教学上采用积极引导，并通过让学生主动参与的互动形式，充分调动学生的积极性。课程留有足够的学习时间和思维空间给学生自学研究，注意训练学生思维能力和提取、加工、总结、归纳信息的能力。加强习题辅导及课后答疑，从而达到更好的教学效果。另外，学校开展互相听课、观摩教学活动，尤其是对新开设的课程，这样能够及时了解自己授课的不足之处，并根据合理性建议及时进行调整和修正，从而达到更好的教学效果。 三、教学过程中穿插英语学习，潜移默化提高学生的专业英语水平 对学生而言，专业英语的学习难度较普通英语更大，并且由于日常生活中使用的机会较少，难以得到巩固，这种现象在其他院校也普遍存在。因此，我们在授课过程中，将一些在电化学领域中较常使用的英语自然穿插在授课中，与相应的中文出现频次保持一致，从而得到良好的巩固。对于英文缩写，授课中均给出其完整的英语翻译，并展开一些相关介绍，使学生全面明白每个英文缩写的含义，并利用缩写中的首字母提示，记起其相应的英文。课后，鼓励学生查找一些有趣、短小的英文专业文献，提升自身的专业英语水平。通过这些方式，学生在电化学专业的英语学习方面收到了良好效果。 四、重视实践环节并创新实验内容 在实践方面，除组织学生课余时间深入学院各课题组的实验室进行了解外，还创新了相关实验，将其增加到高年级学生的综合实验课程中。如，增加“化学法和电化学法合成碘仿”实验，实验安排了21个学时。其中，电化学方法中针对电极材料、温度、搅拌、电解电压等因素展开研究。通过实验，学生对于电解槽装置、电极反应过程、极化现象、传质过程、电流效率等有了直观的认识，强化了其在课堂上学到的知识。学生在实验结束后进行数据处理，绘制各种图表，并与化学合成实验进行对比讨论。结合所查阅资料，实验报告最后以科研小论文的格式上交。实验激发了学生的兴趣，使学生感到理论与实践有机结合在一起，在一定程度上减缓了学生对理论的枯燥感受和排斥性。实验开展过程中，加强课外开放实验的力度，让学生“随时”可以进实验室，达到充分实践的目的。通过综合实验，培养了学生的自学和思考能力，给学生提供了更大的创造思维空间，增强其理论结合实践的能力，为其后续课程的学习以及日后工作打下了良好的基础。今后，学校还会继续增加适合的实验内容。 通过上述对电化学原理与应用课程开设所采取的改革措施，明确了我校应用化学专业的学生在该课程中的主要学习内容、授课教学模式和课程实践等。对电化学中的物理化学知识点进行了整合，减少教学内容上不必要的重复，凝练授课内容，增大教学容量，使学生能深入浅出地、重点且系统地掌握电化学课程的精髓。将抽象的理论与实际应用及前沿科学等紧密联系起来，有利于发挥学生的学习积极性，培养学生的创新能力，从而使学生更好地了解和掌握在科研领域及工业应用中需要的电化学理论和测试技术，以适应社会的需求。 参考文献： 1李荻.电化学原理M.北京：北京航空航天大学出版社，202x. 2吴辉煌.电化学M.北京：化学工业出版社，202x. 3高颖，邬冰.电化学基础M.北京：化学工业出版社，202x. 4杨绮琴，方北龙，童叶翔.应用电化学M.广州：中山大学出版社，202x. 5查全性.电极过程动力学导论M.北京：北京科学出版社，202x. 6田昭武.电化学研究方法M.北京：科学出版社，1984. 7陈国华，王光信，等.电化学方法应用M.北京：化学工业出版社，202x. 8（日）小久见善八.电化学M.郭成言，译.北京：科学出版社，202x. 9（美）阿伦.J.巴德（A.J.Bard），（美）拉里.R.福克纳（L.R.Faulkner）.电化学方法原理和应用M.邵元华，等，译.北京：化学工业出版社，202x. 10张哲.浅谈电化学专业英语教学改革J.广州化工，202x，38（1）：240-241.