基于CDIO工程教育模式下的应用电化学教学探索

关键词：应用电化学;CDIO工程教育;二级项目

应用电化学课程是我校材料科学与工程专业（新能源材料与器件方向）重要的专业基础课之一，该课程涉及的内容非常广泛。该专业选取CDIO工程教育模式为本科生的培养模式，锻炼学生构思、设计、实现和运行的实际应用，注重培育学生的工程系统综合能力。我们在近几年的教学过程中对教学内容的选择、教学方法、教学理论与实践结合等方面开展了相关的研究与探索，取得了一些成果。

一、选择适合本专业建设的教学内容

我校材料科学与工程专业成立时间不长，以新能源材料与器件作为专业培养方向，对本科生的培养实行CDIO工程教育模式。该专业开设的应用电化学课程，涉及的知识点比较多，需在32学时的教学时间内有选择性地传授相关知识，结合专业自身的特点来进行教学。我们在教学过程中，理论知识与实践应用并重，对两者的分配比例进行了合理的安排，同时把一部分理论内容调整到二级项目化学电池系统和超级电容器中，既可以扩充理论知识，又可以和实践应用相结合，使学生能够切实地认识到电化学基础理论的重要性及其对工业实践的影响和意义。

在教学过程中要突出专业特色。我们在教学过程中会介绍一些电化学领域的新发展和新技术。除了课堂教学和二级项目实践教学外，结合本系各课题组研究平台，鼓励学生参与教师科研。通过这一举措，使学生在新能源材料、锂离子电池、超级电容器、电化学传感器等方面有更深刻的认识和了解。

二、多种教学方法相结合

教学过程中根据材料科学与工程专业的培养目标和方向，积极调整教学内容的重点和难点，改变教学方式，建立以化学电源行业为人才培养目标的课程体系，同时结合学生的就业需求和发展设计教学内容。在应用电化学基本理论讲解中，以讲授为主，结合板书、多媒体课件、启发式教学、讨论式教学等多种教学方式，培养学生的创新意识，提高学生的综合素质。对涉及工艺和设备方面的教学内，如金属表面精饰、无机电解工业和有机电合成等内容，则采用观看教学录像的方法，提

高学生对工业实践的认识。为了活跃课堂气氛，让学生积极参与教师的教学，发表自己的意见和建议。

三、教学与科研相辅相成

培养本科生具有初步的科研素质，是本科教育的目标之一。教师应将培养学生具有初步的科学素养和思维贯穿整个教学过程。例如在讲述“电镀”这部分内容时，除了介绍电镀的相关理论内容外，还引入电子废弃物资源化相关的知识。废弃线路板中含有多种贵金属，如金、银等，通过湿法浸出试验浸取金属，利用电镀的方法在相应的导电基底上就可以提取浸出液中的金属，实现资源的回收再利用。在介绍超级电容器时，我结合自己的国家基金项目和上海市科委项目给学生介绍超级电容器电极材料的设计合成、组装和性能分析的最新结果。在讲解电化学腐蚀与防护一章时，除了介绍电化学腐蚀的原理与防护方法外，还重点介绍了杭州湾跨海大桥、黄浦江跨江大桥、隧道和埋在地下的输油、输气管道等设备的防腐技术。在教学过程中要把教学与科研紧密结合，这对提高学生的科研素质、培养学生的创新意识与能力起着潜移默化的作用。 四、理论教学与二级项目实践教学互相促进

教师在教学过程中，需要不断地经验，改革教学方法，充分调动学生的学习积极性和创造性思维，有意识、有目的地培养学生在电化学领域学术方面和实践方面的创新能力，以科研反哺教学，达到传授知识和能力培养相结合的目标。