化学化工类双语教学系列课程建设的研究与实践

化学化工类双语教学系列课程建设的研究与实践

以双语教育为经，以传达化学知识为纬度，配合当前科学技术信息和先进教育策略，以培养国际化的材料合成和设计人才为目标，在课程定位的指导下，广州大学的一系列学术研究课程、课程和讲座内容、方法和手段的改革为指导。更新教学理念，搭建“专业科学知识教学与英语应用互通平台”和“双语教学与科研互通平台”；建设和改革课程体系及内容，改革教学方法和手段，实现教学方法多样化，教学手段现代化；建立多元化双语教学新模式全方位培养学生综合素质；培养了丰富教学经验的年龄结构合理的高学历教学团队，以教学团队作用保证授课质量。一、建立多元化教学模式实施分层次双语教学，针对不同专业层次学生的培养目标，制定具体的双语教学计划，为在确保化学化工理论体系完整性的前提下因材施教。内蒙古大学化学化工学院相继开设了“工程材料科学与设计”“精细化学品化学”“社会有机化学”和“分析化学”双语系列课程。构建了课堂双语讲授研讨、英语演讲（presentation）训练，课外国外专家学术交流、专题讲座、撰写英语课题综述等多元化双语教学新模式，借鉴国际上先进的教学理念，营造浸润式语境，倡导探究式及合作式的学习方式，培养大学生的自我学习、自我获取知识能力以及全方位的综合科学素养与国际交流能力。将“双语教学”仅理解为是教师用英语上课并不全面，师生之间运用英语进行学科知识的交流与互动也是“双语教学”需要强调的重点，这有利于调动学生参与双语教学活动的能动性和认同感。化学化工类双语教学（英汉）系列课程组结合学科知识点，充分利用“专业科学知识教学与英语应用互通平台”和“双语教学与科研互通平台”，鼓励学生自主学习，科研创新，学生与学生合作，积极开展全方位英语应用能力训练和实践。首先，我们在化学化工类双语教学（英汉）系列课程课堂教学进程的不同阶段，用英语提出关键性、质疑性、启发性和引导性等形式的问题，激发学生思考，并推进教学内容的展开，同时实现教与学的互动。其次，化学化工学院积极组织学生课外参加各类英文形式的学术报告会，以此拓展学生的专业学科知识面，促进学生了解科学前沿问题和应用发展，让其自主检验在真实语境下的听力水平，并鼓励他们就前沿领域课题的发展提出自己的看法，培养学生提出问题、分析问题以及英语书面、口头表达能力。此外，我们还借鉴国外“以学生为中心”的教学模式，训练学生进行英语演讲。是当今国际学术活动如国际会议普遍采用英文学术演讲作为基本交流手段，演讲效果的水平直接影响学术交流的效果和学术成果的传播力。以双语教学为载体，结合学科知识开展英语演讲活动，是训练学生专业英语口语的有效手段二、“启发式”教学传统教学法的基本主体是教师课堂讲授并板书。但传统教学法存在的局限性也是显而易见的，如学生缺乏学习自主性，教师容易忽视学生的接受程度的差异性。而“满堂灌”的局面也常常使学生注意力疲劳，师生间互动不足。为了使教学实现从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变，双语教学课程组教师在通过现代化多媒体教学手段如动画视频及线上课程，实现专业知识传播的直观性和可理解性，同时运用多样化的教学方式，实现师生教学互动，教学相长。激发学生主动学习的积极性，培养他们的创新思维能力，造就能适应现代社会要求的创新型人才化学化工类课程的特点是概念多、公式多，涉及的专业多、涵盖面广。课程讲解主要采用英文，基本概念、名词、主要结论和基本方法，以及计算方法反复用中英文强调，有利于英语程度不同的学生学习和掌握，但耗时较多。在课时较少的情况下，传统粉笔加黑板教学手段已不能满足双语教学的需要。结合化学化工类双语课程的教学特点，采用现代教育技术手段，开发了电子课件，不仅解决了教学内容多、教学学时不够等矛盾，同时也可及时补充相关的最新动态等，做到了理论与实际相结合，也使教学更为生动具体。我们在课件制作上动脑筋，围绕课程重点难点、在插图与视频的选用、动画设置等方面仔细斟酌。例如在《工程材料科学与设计》课程讲解“材料的力学性能”时，我们通过动画模拟演示材料受静载荷拉伸时发生的塑性和弹性形变现象，观察试件从加载拉伸应力开始发生形变到断裂的完整过程，通过直观观察，分析对比，学生迅速总结出弹性材料和塑性材料的特点。多媒体教学可以将冗长的文字信息转化为生动直观的图像信息，给学生带来较为强烈的视觉和听觉冲击，也有利于吸引学生的注意力并加深印象。又如在《精细化学品化学》课程LaundryProducts这一章，在讲授洗涤剂的结构和性能的关系前，先让学生自己设计制备了肥皂，并将其分别在硬水与软水中应用，提醒学生观察并思考使用过程中出现的现象、原因及解决方法，在课堂讲授时，教师通过学生的课堂讨论及动画演示，向学生讲解原因，深入浅出，使学生很好地掌握了洗涤剂中表面活性剂及各种助剂的洗涤原理及结构与性能的关系。启发式教学就是要引导学生积极思维，使之主动推理自发判断，从而强化知识传授效果的一种教学法。孔子在《论语》中指出“不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅反，则不复也。”即在教学过程中，使学生对某一问题积极进行深入思考，在辗转反侧，急于解决而又尚未搞通的时候，通过教师的引导，打开学生思路，指导学生主动探索和领会问题的本质。在这一过程中，学生的心理状态一直处于一种情绪高涨，注意力高度集中的状态。孔子的启发式教学方法是以学生为中心。让学生主动提出问题、思考问题，让学生主动去发现、去探索。教师只是从旁边加以点拨，起指导和促进作用。例如在《社会有机化学》课程中涉及到现代有机农业的部分，教师先为学生布置思考题进行分组讨论，包括：1.Theprosandconsoffoodindustrialization（食品工业化的利弊）；2.Theprosandconsofgeneticallymodifiedfood（转基因食品的利弊）；3.Whatareourpotentialfoodsafetyproblems（我们潜在的食品安全问题有哪些？）；4.Thesourceoffoodsafetyproblemsandthesolution（食品安全问题的源头和解决之道）；5.Whatisthefoundationofmodernagriculture,isthereanycrisis（现代农业的基础是什么，有哪些危机存在）。同学们兴趣盎然，准备充分，深入思考，英文汇报展示异彩纷呈。讲演讨论后师生共同分析点评，无论专业上还是讲演技巧上都受益匪浅。利用启发式教学，变被动地学习为主动学习，使学习效果得到了很大的提高，可以收获事半功倍的效果。当前，网络视频和线上教学信息化手段丰富，根据所讲授课程的性质、特点和授课对象，以及教师本人对线上教学工具的熟悉程度，我们在2020年疫情期间选择合适的在线教学模式，保证了“延期开学不停学、教学质量有保障”。各大直播平台和APP，如雨课堂、知到-智慧树网站、QQ直播、腾讯会议、腾讯课堂、钉钉等采用比线下课堂授课更丰富的交互式手段来吸引学生的注意力，使用线上直播课可以要求学生随堂抢答，而且，直播平台还提供回放功能，对缺勤的学生可以课后自行回放补课，这是线下授课无法比拟的一大优点。学生在网课上思维活跃，提问积极，可通过QQ教学群或者微信群随时提问，教师在线及时答疑和辅导，所有问题一目了然，还能互相交流，促进独立思考。化学专业基础课知识点多但课时有限。我们在实践中，利用在线答题的功能，知道学生对某一知识点的理解掌握程度，精准分析学生存在的问题；把作业功能用于随堂小测，设置好时间让学生按时完成并“交卷”，起到督促的作用。在《工程材料科学与设计》课程中，在进入下一章学习之前我们都进行上一章节的复习测验，通过定时的测验题目，使学生及时主动复习，对材料腐蚀影响因素、腐蚀类型和腐蚀防护措施充分掌握。为了使学生达到浸润式的学习氛围，我们结合课程内容，准备了丰富的视频资源进行辅助教学，例如在《工程材料科学与设计》第十三章材料与环境的相互作用课程中，介绍材料腐蚀和实效带来的灾难如“挑战者”号失事事件：1986年1月28日，挑战者号在进行代号STS-51-L的第十次太空任务时，因为右侧固态火箭推进器上面的一个欧形密封环失效，并且导致一连串的灾难性连锁反应。挑战者号在升空后仅仅一分钟之后，突然爆炸灰分湮灭。机上的七名宇航员在该次事故中全部丧生，是人类探索太空史上的一次悲壮的事故。而电影《九霄惊魂》（MiracleLanding）讲述的是美国阿罗哈航空公司243航班从夏威夷起飞前往檀香山，途中紧急迫降的故事，阿罗哈航空243号航班是往返于夏威夷的希洛岛和檀香山定期航班，使用波音737-200型客机。1988年4月28日飞机在飞行途中突然发生爆炸性失压的事故，飞机上半部外壳舱蓬完全破损掀开，机头与机身随时有分离解体的危险，所幸飞行员沉着冷静，临危不乱，事故10多分钟后奇迹地在茂宜岛的卡富鲁伊机场安全迫降。一名机组人员不幸被吸出机舱外死亡，而其余65名机组人员和乘客则不同程度地受伤。事故调查结果最终发现由于飞机经常在高盐分的空气环境下操作，飞机外壳金属铝腐蚀性开裂引发事故。当黏合剂失去效用时，水份就能进入机体空隙，继而开始氧化。因为氧化的部份体积比下层的金属大，两片金属片被迫分离，令该处的铆钉承受额外的压力。学生通过观看网上相关视频，更直观地感受到防止材料在特定环境中实效的重大意义。三、搭建了大学生科技教育平台授课中注意结合科学发展前沿，介绍本学科的新理论、新方法、新技术和新成果。注重学生科研素质和能力的训练。指导学生就某个专题，针对他们遇到的有兴趣的问题，在教师指导下查阅英文文献，并撰写英文综述。不但满足了他们对相关知识的了解，还使他们初步学会了文献检索与利用方法。建立了以培养创新能力为导向的大学生创新训练平台。依托导师承担的科研项目，支持学生利用课余或寒、暑假期开展科学研究。使学生在实际研究中得到了基本的科研训练和培养了创新能力。经过这样一个平台的搭建，学生踊跃参加科学研究，参加全国大学生创新基金项目31项，培养的学生发表SCI论文36篇，参加大学生“挑战杯”竞赛和全国大学生化工设计竞赛，全面培养和提升了学生科研素质。2012年获得第六届全国大学生化工设计竞赛二等奖；2013年获得第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖；2013年获得第七届全国大学生化工设计竞赛国家级二等奖、华北赛区一等奖。四、预测教学团队课程团队是在长期教学工作中自然成长和发展起来的，以学科点头人、教授为核心，不断引进和培养年轻成员，形成了年龄、学缘背景、学历结构合理、团结合作、敬业奉献、科研业务精良、教书育人的教学团队。目前教学团队有任课教师8人，教授2人，副教授5人，讲师1人，其中6人有1年以上出国访学经历；博士学位4人，硕士学位4人（3人正在攻读博士学位）。课程团队中主要教师具有15年以上的教学经历。主讲教师的研究方向包括无机材料、有机材料、功能材料、化学工程等多种不同学科，这种专业特长的差异互补性有助于整个教学队伍在课程建设中融合运用不同学科域的研究成果和理论，优化教学成效。团队积极培养教学带头人，课程组主持人苏海全教授于2009年获内蒙古自治区优秀教师，2011获内蒙古大学第四届教学名师奖，2012年获自治区第六届高等学校教学名师奖。同时做好教学传帮带工作，有计划、按步骤实现课程主讲人的新老交替，保持了团队良好的梯队结构。通过听课、讨论、组织团队教学研究年会等多种方式，指导青年教师，从教学基本功入手，钻研教学方法、授课技巧，指导青年教师深入研究教学内容，参与教学改革，总结教学规律，积累教学经验。2009年团队成员胡瑞珏获首届内蒙古大学双语教学竞赛三等奖；团队成员发表教学论文14篇。团队既是教学改革的主力军，也是科学研究的骨干和生力军，主要成员有多年科研和教学研究的经历，科学研究、教学研究项目多，成绩突出。近4年来，团队成员主持或承担国家自然科学基金项目5项，在国内外核心期刊发表学术论文50余篇，其中SCI收录20余篇。五、．明确“双语教学”的内涵、意义和任务以双语教育为经，以讲授化学化工类专业科学知识为纬，配合当前人们的科技信息和先进的教学策略，以培养国际化的化学化工类高水平人才为宗旨的课程定位指导下，“工程材料科学与设计”“精细化学品化学”“社会有机化学”和“分析化学”双语系列课程在教学目标、课程体系、讲学内容、方法和手段进行理论和实践探索。更新教学理念，搭建“专业科学知识教学与英语应用互通平台”和“双语教学与科研互通平台”；建设了课程体系及内容，改革教学方法和手段，实现教学方法多样化，教学手段现代化；建立多元化双语教学新模式全方位培养学生综合素质；培养了教学经验丰富、年龄结构合理的高学历教学团队;编著了国内第一部工程材料方面的双语教材《工程材料科学与设计，TheScienceandDesignofEngineeringMaterials》。2009年“工程材料科学与设计”被评为教育部国家双语教学示范课程建设项目；2013年“精细化学品化学”被评为国家级来华留学生英语授课品牌课；2013年化学化工类双语教学（英汉）系列课程获得校级教学成果一等奖；2014年获得自治区教学成果二等奖。双语教学是指在教学中，直接选用国外原版教材，课堂讲授、课堂讨论、课后作业和成绩考核均采用外语或外语和母语两种语言进行的一种教学模式。双语教学无论对教师还是学生都是严峻的挑战。绝大多数同学抱着极大的兴趣来参加化学双语课程的学习，也有学生对双语教学必