化學分析課程的全英文教學實踐*

張卓旻 李攻科

(中山大學化學與化學工程學院 廣東廣州510275)

建設(shè)創(chuàng)新型國家需要大量具有國際化視野的創(chuàng)新型人才。目前，化學教育國際化在這種趨勢下面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)，改革課程授課模式、開設(shè)化學專業(yè)全英文課程是化學教育國際化的重要環(huán)節(jié)。分析化學是化學專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，國內(nèi)部分高校已開展了分析化學雙語課程建設(shè)，獲得了寶貴的經(jīng)驗［1-2］，但仍缺少分析化學(包括化學分析及儀器分析)全英文課程的建設(shè)經(jīng)驗。

中山大學化學與化工學院于2010年秋季學期正式啟動與香港理工大學的“2+2”國際合作辦學項目。該項目實施兩年來，招收2010及2011級化學“2+2”專業(yè)學生分別為46名及48名。學生第一、二學年在中山大學就讀，第三、四學年在香港理工大學就讀化學科技專業(yè)。學生在中山大學學習期間，專業(yè)課程的教學及考試均采用英語。化學分析(全英)課程是化學“2+2”專業(yè)學生第一學年的專業(yè)必修課，其內(nèi)容將與后續(xù)香港理工大學課程體系中的Analytical ChemistryⅡ銜接。經(jīng)過兩年化學分析(全英)課程的教學與建設(shè)，初步探索了化學分析課程的全英文教學方法，獲得一些初步經(jīng)驗，介紹如下。

1 化學分析(全英)的課程特點

化學分析(全英)課程計劃學時數(shù)為36，是大一下學期開設(shè)的專業(yè)必修課。化學分析是分析化學專業(yè)的基礎(chǔ)課程，以獲得物質(zhì)準確的定性及定量信息為主要研究內(nèi)容，“量”是其核心概念?；瘜W分析(全英)課程主要內(nèi)容分為5大部分:①數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量保證;②容量滴定分析法;③沉淀重量分析法;④吸光光度法;⑤分離與富集方法。通過該課程的學習應(yīng)使學生牢固掌握化學分析的基本原理和各種測定方法(如容量滴定分析法，沉淀重量分析法，吸光光度法等)，建立起嚴格的“量”的概念，正確掌握有關(guān)的科學實驗技能，培養(yǎng)學生從事理論研究和實際工作的能力以及嚴謹?shù)目茖W思維方法和作風，提高分析問題和解決問題的能力。同時，通過該全英文課程的學習，學生應(yīng)能基本掌握化學分析的相關(guān)術(shù)語，進一步提高學生采用外語接受化學專業(yè)知識的能力，為后續(xù)學習和深造打下堅實的專業(yè)及語言基礎(chǔ)。

該課程采用全英文教學的模式，采用優(yōu)秀的英文教材，并提供其他優(yōu)秀的中英文參考書，使用英文課件進行全英文的課堂授課，布置英文作業(yè)鞏固課堂教學效果，采用英文試題考查學生的學習效果，為學生提供一個全英文授課的語言環(huán)境。對學生的要求是:在修讀該課程前，要修完“無機化學(全英)”課程，掌握一些重要的化學基礎(chǔ)知識(如化學鍵理論與物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識，熱力學與動力學基礎(chǔ)理論及溶液平衡理論)，并初步適應(yīng)化學類全英文課程的授課模式。另一方面，化學分析的全英文教學對任課教師提出了較高的要求。任課教師應(yīng)當具備扎實的分析化學專業(yè)知識，同時還應(yīng)具備良好的英語功底，能科學、邏輯、清晰地用英語向?qū)W生系統(tǒng)講授化學分析的基礎(chǔ)知識。雖然該課程采用全英文教學，但從試講到開課，都堅持高標準、嚴要求，不因全英文教學的語言問題而放松對專業(yè)基礎(chǔ)知識的要求。

2 化學分析(全英)課程的實施過程

2.1 教學參考書

大學教育既是專業(yè)教育，同時又是素質(zhì)教育。國外許多大學在課程體系中都不指定教材，而僅提供主要參考書，目的是使學生可以更自由、更廣泛地涉獵專業(yè)知識及相關(guān)的前沿信息，培養(yǎng)學生自主學習能力及創(chuàng)新精神。因此，為了與后續(xù)國際辦學合作方的教學模式順利銜接，化學分析(全英)課程精選優(yōu)秀的原版英文教材，為學生提供了3個層次的教學參考書。

第一，采用Li等編著的Quantitative Chemical Analysis［3］為課程核心參考書。該書對定量化學分析的主要內(nèi)容進行了深入淺出的剖析講解，符合化學專業(yè)培養(yǎng)方案中化學分析教學大綱的要求，同時英語平實易懂，適于在低年級本科生化學分析(全英)課程中使用。第二，采用Skoog等編著的Fundamentals of Analytical Chemistry(8th ed.)［4］，Christian編著的Analytical Chemistry(6th ed.)”［5］及Harris編著的Quantitative Chemical Analysis(8th ed.)［6］作為課程的主要參考書。這些書均由國際上知名的分析化學科學家及教育家編著，是國際上使用最廣的分析化學本科教材，也是香港理工大學化學學科采用的主要教學參考書;書中既包括化學分析的內(nèi)容也涉及儀器分析的內(nèi)容，同時還有分析化學前沿研究內(nèi)容的簡要介紹，英語流暢地道，可使學生在學習化學分析基礎(chǔ)知識的同時，涉獵許多后續(xù)儀器分析及分析化學前沿研究的內(nèi)容，有益于開闊學生的國際化視野。第三，利用學校的電子期刊資源，向?qū)W生推薦相關(guān)的分析化學國際學術(shù)期刊(如Analytical Chemistry，Journal of Chromatography A，Analyst等)作為課外延展閱讀的參考資料。學生通過對前沿研究文獻的閱讀，可以獲得分析化學的前沿成果信息，能更好地理解分析化學基礎(chǔ)知識與前沿研究的關(guān)系，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，是對課堂授課的有益補充。

2.2 教學方法

2.2.1 課堂授課

化學分析(全英)課程采用多媒體與傳統(tǒng)板書授課相結(jié)合的模式進行課堂教學。通過兩年化學分析(全英)課程的授課與實踐，初步建設(shè)了全英文多媒體課件。對于信息量較大的圖表及部分實驗現(xiàn)象的描述等通過科學、形象、生動的多媒體展示，使學生能在短時間內(nèi)高效地獲取信息;而公式推導、習題等教學內(nèi)容則采用板書方式授課，使學生的認知過程能與推導速度相適應(yīng)，同時也能展現(xiàn)邏輯思維的嚴密性與科學性。采用多媒體手段與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的授課方式，不僅利用了多媒體教學手段信息量大并且生動直觀的教學特性，同時也充分發(fā)揮了傳統(tǒng)板書教學方式互動性好的特點，能最大程度地提高學生的課堂認知效率。在教學方法上，遵循“以生為本、循序漸進”的原則。考慮到大一學生初次接觸到化學分析的專業(yè)英語，而課程最初3章(緒論、滴定概論、誤差與分析數(shù)據(jù)處理)包含有大量的術(shù)語及生詞，我們?yōu)檫@3章英文課件準備了配套的中文版課件，以便學生在課前預(yù)習及課后復習環(huán)節(jié)中更好地理解和接受在課堂中所學的知識。在最初兩周的課堂授課中，應(yīng)合理控制語速與四級水平相當，使學生慢慢習慣全英文授課的節(jié)奏。這樣講授1～2次課，使學生逐步適應(yīng)全英文教學環(huán)境，再按正常語速進行授課。

同時，在傳統(tǒng)的“老師講授”課堂教學模式中嘗試引入問題學習(problem-based learning，PBL)教學法，增強教師與學生的互動，促使學生成為課程學習的主角。引入PBL教學法后，學生通過對所學知識點進行對比和類比，能更快加深課堂所學知識的印象，掌握知識點間的聯(lián)系。比如在講授“準確度與精密度”時，以“打靶”為例闡述“準確度與精密度”概念，在課堂上設(shè)問“準確度和精密度分別用什么參數(shù)進行表征?此二者間有何區(qū)別和聯(lián)系?”學生會將抽象的準確度與精密度概念與形象的打靶成績分布進行類比，通過認真思考并回答問題，將更加深刻地理解準確度與誤差、精密度與偏差以及準確度與精密度之間的關(guān)系。通過在化學分析(全英)課程中引入PBL教學法，可使學生通過“學”與“問”兩種學習方式，反復訪取重點和難點部分，更快融會貫通課堂所學知識，在進入國際合作方學校前就逐漸適應(yīng)開放式的教學模式。

2.2.2 課外輔導

除了正常的課堂授課外，化學分析(全英)課程還開設(shè)有豐富多樣的課外輔導活動，包括定期答疑、開設(shè)前沿講座及文獻閱讀討論課。第一，通過兩年的課程建設(shè)，化學分析(全英)建立了較為完善的定期答疑機制，包括每周一次的當面答疑以及不定時的網(wǎng)絡(luò)答疑，以及時幫助學生做好預(yù)習、復習并進行問題解答，從而有效地鞏固課堂教學效果。第二，化學分析(全英)課程還開展了第二課堂活動。不定期邀請國內(nèi)外分析化學領(lǐng)域知名的專家學者開設(shè)前沿講座，使學生有機會近距離接觸并體會分析化學的前沿科技發(fā)展。在講座中，鼓勵學生用英文與專家交流，以培養(yǎng)學生的思辨能力，拓展學生的專業(yè)知識背景和國際視野。通過前沿講座，學生能獲得分析化學的前沿知識，了解分析化學的概貌及發(fā)展趨勢，將課堂所學的基礎(chǔ)知識與前沿研究進行印證，進一步鞏固課堂所學的基礎(chǔ)知識。另外，我們還定期邀請香港理工大學的教師來校授課，使學生在進入后續(xù)國際合作方學校學習前，就對未來的授課模式有所了解，以便調(diào)整學習方法，為順利過渡到未來的學習打下基礎(chǔ)。第三，引入團隊學習(team-based learning，TBL)教學法，以團隊形式組織文獻閱讀討論課，就當前分析化學的熱點問題如食品安全分析、納米分析、生物分析等展開討論，做課程口頭報告，以補充本科學時壓縮背景下課堂教學時間的不足。同時，學生可通過調(diào)研文獻了解分析化學最新的科技前沿動向，拓展視野，通過討論交流環(huán)節(jié)激發(fā)學習興趣，鍛煉采用專業(yè)英語表達能力，進一步加深對化學分析知識的理解。

2.2.3 作業(yè)與考試

化學分析(全英)課程的作業(yè)和考試采用全英文的習題和試卷?；瘜W分析(全英)課程按教學內(nèi)容每章布置作業(yè)1次，并要求做章節(jié)小結(jié);在課前或課后不定期進行隨堂小測，與考勤相結(jié)合;在容量滴定分析法結(jié)束后安排一次習題課。化學分析(全英)課程采用綜合成績對學生的學習效果進行評估，其中包括平時作業(yè)與小結(jié)(10%)、口頭報告(10%)、考勤(5%)、期中開卷考查(25%)、期末閉卷考試(50%)。通過兩年的課程建設(shè)，初步獲得了一套適合國際化合作辦學模式的化學分析(全英)課程的講義、課件、習題、試卷等教學材料。

3 教學效果與經(jīng)驗總結(jié)

采用調(diào)查問卷的形式，對兩屆修讀化學分析(全英)課程的學生進行學習效果回訪，共收回73份有效問卷，調(diào)查結(jié)果列于表1。

表1 化學分析(全英)課程教學效果調(diào)查問卷

調(diào)查說明，我們建設(shè)的化學分析課程的全英文教學模式基本實現(xiàn)了采用英語為教學語言向?qū)W生傳授化學分析基礎(chǔ)知識的教學目標;學生通過該課程的學習，有效地提高了分析化學專業(yè)詞匯量和采用專業(yè)英語進行交流的能力，為后續(xù)進入國際合作方學校學習打下基礎(chǔ);通過文獻閱讀、口頭報告等課外拓展教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學生的歸納能力、創(chuàng)新思維及團隊精神。另一方面，調(diào)查結(jié)果也顯示出該課程存在的一些問題:部分學生希望能提供更多語言準確易懂、適用于國際合作辦學模式的優(yōu)秀教學參考書以及相關(guān)的前沿文獻，以擴大知識面;部分學生希望能開設(shè)更多的前沿講座及文獻閱讀課，以便有更多的機會去涉獵分析化學的前沿知識;部分學生希望能開設(shè)采用全英文授課的化學分析實驗課，以鞏固理論課的學習效果。

4 對化學分析(全英)課程的展望

英語是重要的國際通用語言，在日常及學術(shù)交流中都起著重要的作用。目前，國際合作辦學是國內(nèi)許多高校的重要辦學模式，也是培養(yǎng)國際化人才的重要途徑。我院經(jīng)過兩年化學分析(全英)課程建設(shè)，取得了初步的教學經(jīng)驗和成果，課程展現(xiàn)出的特有優(yōu)點，值得進一步推廣、深化和研究。

在未來的化學分析(全英)課程建設(shè)中，首先應(yīng)加快教材建設(shè)的速度，編寫出更多既符合中國學生語言水平、知識體系，又能與國際化學教育體系順利銜接的優(yōu)秀全英文教學參考書。其次，通過去國外高校進修、邀請國際教學名師來校交流等各種方式，培養(yǎng)更多能勝任全英文教學的師資力量，同時進一步提高已承擔全英文課程教師的授課水平。在授課過程中，引入國際先進的教學理念和方法，進一步提高教學質(zhì)量，使其與國際先進水平接軌。最后，化學分析(全英)理論課的建設(shè)成果應(yīng)進一步推廣至實驗教學，爭取開出采用全英文授課的分析化學實驗課程，使學生在實驗教學中進一步得到鍛練。

［1］潘祖亭，郭志謀.大學化學，2003，18(6):30

［2］馬銘，徐滿才，謝青基，等.化學教育，2005，26(9):47

［3］Li N，Hefferren J J，Li K A.Quantitative Chemical Analysis.北京:北京大學出版社，2009

［4］Skoog D A，West D M，Holler F J，et al.Fundamentals of Analytical Chemistry.8th ed.Belmont:Thomson Learning，Brooks/Cole，2004

［5］Christian G D.Analytical Chemistry.6th ed.Hoboken:John Wiley＆Sons Inc，2004

［6］Harris D C.Quantitative Chemical Analysis.8th ed.New York:W H Freeman，2010