研究生高等煤化學(xué)全英文課程建設(shè)的探索與實(shí)踐

楊小芹 林喆 岳曉明 張雙全 秦志宏

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

1 全英文課程建設(shè)背景

國(guó)家“十三五”教育規(guī)劃提出，要支持擁有若干國(guó)內(nèi)前列、在國(guó)際同類院校中居于優(yōu)勢(shì)地位的高水平學(xué)科的大學(xué)，通過(guò)學(xué)科建設(shè)帶動(dòng)學(xué)校進(jìn)入世界同類大學(xué)前列。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)屬于行業(yè)特色高校，是從單科類高校發(fā)展起來(lái)的，學(xué)科發(fā)展不平衡、學(xué)科重心整體偏低、學(xué)科可持續(xù)發(fā)展能力比較弱。以一流學(xué)科建設(shè)為契機(jī)，強(qiáng)本拓新、轉(zhuǎn)型發(fā)展是礦大未來(lái)一段時(shí)間的辦學(xué)思路和發(fā)展方向。不論是強(qiáng)本還是拓新，研究的國(guó)際化、前沿化都是必不可缺的，這也為研究生教學(xué)和培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。

近年來(lái)，為適應(yīng)教育全球化的國(guó)際形勢(shì)，國(guó)內(nèi)高校越來(lái)越重視研究生教育國(guó)際化辦學(xué)能力。2013年，教育部、發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于深化研究生教育改革的意見(jiàn)》(教研〔2013〕1號(hào))，其中的第六條“深化開(kāi)放合作”，對(duì)“增強(qiáng)對(duì)外開(kāi)放的主動(dòng)性”和“營(yíng)造國(guó)際化培養(yǎng)環(huán)境”提出了要求。2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，在“培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才”建設(shè)任務(wù)中提出了全面提升學(xué)生“國(guó)際視野”的要求；在“推進(jìn)國(guó)際交流合作”改革任務(wù)中要求“加強(qiáng)與世界一流大學(xué)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)性合作，營(yíng)造良好的國(guó)際化教學(xué)科研環(huán)境”[1]。

已有一些學(xué)者從不同視角對(duì)高校研究生課程建設(shè)或課程國(guó)際化進(jìn)行了研究或?qū)嵺`，取得了一些有價(jià)值的成果[2-4]。從現(xiàn)有的成果可以看出，高校進(jìn)行研究生全英文課程的建設(shè)已刻不容緩。高校要想進(jìn)一步提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，進(jìn)一步吸引國(guó)外優(yōu)質(zhì)留學(xué)生來(lái)校攻讀學(xué)位，就必須按學(xué)科、成體系地做好研究生高水平全英文課程的建設(shè)。實(shí)際上，近年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院在“強(qiáng)本拓新”的整體思路下，在研究生教育國(guó)際化方面取得了一些突破，尤其是在擴(kuò)大留學(xué)研究生規(guī)模、吸引優(yōu)質(zhì)生源方面，化工學(xué)院努力構(gòu)建全英文培養(yǎng)的國(guó)際化課程體系。

“高等煤化學(xué)”是煤炭研究過(guò)程中最基礎(chǔ)、最根本的學(xué)科之一，與煤炭加工利用直接對(duì)接[5]。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工專業(yè)具有顯著的煤化工特色，大部分老師的科研課題與煤相關(guān)，“高等煤化學(xué)”也一直是我院化學(xué)化工專業(yè)研究生的必修課程。本文以研究生專業(yè)課程“高等煤化學(xué)”全英文教學(xué)實(shí)踐為例，探索國(guó)際化研究生培養(yǎng)體系的建設(shè)和實(shí)踐。

2 課程建設(shè)與改革實(shí)踐

研究生“高等煤化學(xué)”全英文課程建設(shè)主要進(jìn)行課程內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)方法改革和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)這三方面的研究和實(shí)踐，針對(duì)性解決研究生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性的問(wèn)題，提高研究生科技英文在科研創(chuàng)新中的基礎(chǔ)作用，促進(jìn)研究生在研究能力、科學(xué)思維方面的提升。

2.1 以“前沿性和探究性”為特色的課程內(nèi)容建設(shè)

課程內(nèi)容是課程建設(shè)的核心，決定了課程建設(shè)的水平，直接影響到研究生培養(yǎng)質(zhì)量的高低。作為研究生課程，課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)應(yīng)以基礎(chǔ)性、體系化、前沿性和探究性為基本原則。首先挑選幾本煤化學(xué)方面經(jīng)典的英文原版教材，其中最新的是2013年出版的，通過(guò)對(duì)原版內(nèi)容進(jìn)行引進(jìn)、消化和吸收，有選擇性地挑選合適內(nèi)容組織教學(xué)。在保證課程內(nèi)容基礎(chǔ)性知識(shí)和體系化教學(xué)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)科內(nèi)前沿理論動(dòng)態(tài)和研究熱點(diǎn)。結(jié)合最近3年的國(guó)際重要期刊上煤化學(xué)相關(guān)的文獻(xiàn)以及老師在參加國(guó)際煤炭大會(huì)中了解和獲取到的研究前沿及熱點(diǎn)，補(bǔ)充煤化學(xué)領(lǐng)域新的研究動(dòng)態(tài)，擴(kuò)大學(xué)生的國(guó)際視野。有針對(duì)性地重點(diǎn)介紹國(guó)內(nèi)外專家在本領(lǐng)域研究的突出貢獻(xiàn)。

實(shí)際教學(xué)中，我們把課程一共分成了五大模塊，分別是“煤的來(lái)源與生成過(guò)程”、“煤的結(jié)構(gòu)”、“煤的組成”、“煤的性質(zhì)與分類”以及“煤化學(xué)新發(fā)展和新理論”。前四個(gè)模塊主要是基于參考教材上傳統(tǒng)基礎(chǔ)內(nèi)容的教學(xué)，第五個(gè)模塊既穿插于前四個(gè)模塊中，又是前四個(gè)模塊的綜合，有單獨(dú)授課的環(huán)節(jié)。

比如在講授第二個(gè)模塊“煤結(jié)構(gòu)”這一部分，介紹了煤結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史，如圖1所示。從以Given(20世紀(jì)60年代初)、Wiser(20世紀(jì)70年代中期)等為代表的大分子結(jié)構(gòu)模型到以Hirsch(20世紀(jì)50年代)、交聯(lián)模型(1982年)為代表的分子間結(jié)構(gòu)模型，再到以O(shè)berlin(1989年)為代表的綜合模型，讓學(xué)生重走一遍前人的研究歷程，同時(shí)將秦匡宗的復(fù)合結(jié)構(gòu)模型(發(fā)表于1998年《科學(xué)通報(bào)》)和秦志宏的嵌布結(jié)構(gòu)模型(發(fā)表于2018年《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》)重點(diǎn)介紹給大家，使同學(xué)們對(duì)科學(xué)研究、理論發(fā)展有深刻的認(rèn)識(shí)，理解煤組成結(jié)構(gòu)這一復(fù)雜體系的科學(xué)認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)品質(zhì)，體會(huì)科學(xué)研究的艱辛與樂(lè)趣。

圖1 煤結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展史

在第五個(gè)模塊關(guān)于“煤化學(xué)新發(fā)展和新理論”教學(xué)中，引入中國(guó)礦業(yè)大學(xué)秦志宏教授的最新研究成果，詳細(xì)介紹煤全組分分離的萃取反萃取方法。以同學(xué)們熟悉的煤的溶劑萃取為切入點(diǎn)，先講不同類型的溶劑萃取，再到混合溶劑萃取，最后到以CS2/NMP為萃取劑，以H2O為反萃取劑，通過(guò)一步萃取兩步反萃取的特殊工藝首次實(shí)現(xiàn)煤重質(zhì)組、密中質(zhì)組、疏中質(zhì)組、輕質(zhì)組四類特定族組分的精準(zhǔn)分離?；诖耍纸榻B了秦志宏教授關(guān)于煤黏結(jié)性產(chǎn)生機(jī)理的新發(fā)現(xiàn)、煉焦配煤新方法和煤嵌布結(jié)構(gòu)新理論。在講述煤嵌布結(jié)構(gòu)新理論的構(gòu)建這部分內(nèi)容時(shí)，將抽象的理論內(nèi)容形象化，對(duì)萃取反萃取得到的萃取液電鏡圖進(jìn)行詳細(xì)解說(shuō)，證實(shí)萃取液中存在兩種不同特點(diǎn)的納米懸浮顆粒。其總體教學(xué)思路如圖2所示。在“煤的結(jié)構(gòu)”模塊中對(duì)煤嵌布結(jié)構(gòu)模型理論已經(jīng)進(jìn)行過(guò)簡(jiǎn)單介紹，在這一模塊中則重點(diǎn)講述了該理論構(gòu)建的研究方法和邏輯分析的主要過(guò)程，是對(duì)前面模塊相應(yīng)內(nèi)容的深化和升華，更加體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的前沿性和探究性。

圖2 從煤的溶劑萃取到煤嵌布結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

在“煤的性質(zhì)與分類”這一模塊中，以往授課主要介紹中國(guó)煤的分類，而英文原版教材中只介紹美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)的分類標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際分類標(biāo)準(zhǔn)。因此在全英文課程中對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行整體調(diào)整和有機(jī)配合，既兼顧到外國(guó)留學(xué)研究生，也擴(kuò)大了其他研究生的國(guó)際視野，并通過(guò)對(duì)比分析更深刻地理解各國(guó)分類標(biāo)準(zhǔn)的異同。

2.2 以“學(xué)生為中心”教學(xué)方法改革

教學(xué)方法是教學(xué)內(nèi)容的表達(dá)方式，好的教學(xué)方法能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。依據(jù)國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證理念，將課堂教學(xué)模式從以“老師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生為中心”，構(gòu)建一種“以學(xué)為主”的新的課堂教學(xué)模式，將理論教學(xué)的課堂變成既能接受理論知識(shí)也能培養(yǎng)綜合能力的課堂，從而有效加速學(xué)生思維能力的提高。促使學(xué)生經(jīng)過(guò)本課堂的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，能夠順利進(jìn)入下階段的課題研究。主要進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)。

第一，在課堂教學(xué)中設(shè)立討論小組。對(duì)每一章節(jié)預(yù)先提出一個(gè)或幾個(gè)屬于該領(lǐng)域尚未解決的熱點(diǎn)問(wèn)題，例如，煤的三維立體結(jié)構(gòu)如何解釋煤的熱塑性，如何從煤分子結(jié)構(gòu)角度解釋煤的黏結(jié)性，如何對(duì)高硫煉焦煤進(jìn)行有效脫硫同時(shí)又能夠不改變?cè)旱男再|(zhì)等等。鼓勵(lì)學(xué)生課下查閱相關(guān)英文資料，認(rèn)真思考，課上小組討論，然后由各小組以PPT報(bào)告的形式給所有學(xué)生用英文講解他們的思路及解決方案，提供學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和自由表達(dá)的機(jī)會(huì)，從而把課堂變成學(xué)生的課堂，激發(fā)學(xué)生的積極性和對(duì)科研的興趣。

第二，模擬學(xué)術(shù)報(bào)告。在“煤化學(xué)新發(fā)展和新理論”模塊教學(xué)中，要求每個(gè)研究生結(jié)合煤化學(xué)所學(xué)內(nèi)容以及各自未來(lái)的研究方向，查閱煤化學(xué)領(lǐng)域在科學(xué)研究、基礎(chǔ)理論等某一方向的最新英文文獻(xiàn)，并根據(jù)所閱讀文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)寫一篇綜述性小論文，再?gòu)闹羞x拔培養(yǎng)優(yōu)秀論文。課堂上安排兩節(jié)課的時(shí)間，學(xué)生以自愿的原則進(jìn)行全英文的匯報(bào)。一些學(xué)生做了如“液滴在煤微/納米顆?？字械臄U(kuò)散和潤(rùn)濕”，“煤巖組成的分離”，“黃腐酸結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建”和“煤熱解過(guò)程中氮、硫元素的遷移”等等報(bào)告，這一做法將課堂所學(xué)與科研實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，對(duì)研究生今后的課題研究有較大的引導(dǎo)作用，同時(shí)也進(jìn)一步拓寬了研究生在煤化學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)面。

2.3 “多層次、學(xué)習(xí)型”教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)是全英文課程建設(shè)的實(shí)施者，全英文課程任課教師除了具有過(guò)硬的專業(yè)英語(yǔ)書(shū)面及口頭表達(dá)的能力，還應(yīng)從事煤化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的科研工作，熟悉該領(lǐng)域的發(fā)展歷程，國(guó)際前沿知識(shí)及最新研究動(dòng)態(tài)，不僅能深入淺出的講述該領(lǐng)域的基本概念和理論知識(shí)，同時(shí)結(jié)合自己的科研經(jīng)歷及實(shí)驗(yàn)體會(huì)，以及對(duì)當(dāng)前最新知識(shí)的掌握，可以更生動(dòng)地向?qū)W生傳授知識(shí)[6]。

煤化學(xué)課程目前已有一定規(guī)模的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，其團(tuán)隊(duì)帶頭人由具有豐富科研和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教授擔(dān)任。從該團(tuán)隊(duì)中選出具有1年以上的海外受教育經(jīng)歷的教師進(jìn)行課程研修，把國(guó)外先進(jìn)的教育理念和方法應(yīng)用到高等煤化學(xué)授課中來(lái)。同時(shí)增設(shè)課程助理，選拔專業(yè)基礎(chǔ)和英文基礎(chǔ)突出的學(xué)生作為課程助理，使他們成為老師、學(xué)生間的潤(rùn)滑劑，起到穿針引線的作用。

為了提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)的總體教學(xué)水平，定期舉辦教學(xué)研討會(huì)，就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革進(jìn)行交流學(xué)習(xí)；鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)教師和學(xué)生參加各種國(guó)際煤化學(xué)相關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，并在教學(xué)研討會(huì)中以報(bào)告的形式進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)；鼓勵(lì)教師積極承擔(dān)國(guó)際科研合作，并將這些科研活動(dòng)和成果反哺教學(xué)，達(dá)到以科研促教學(xué)，教研合一的最佳效果。

3 全英文課程建設(shè)與改革實(shí)踐的問(wèn)題和思考

第1次全英文授課后，對(duì)52名研究生(包括2名留學(xué)生)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，設(shè)置了幾個(gè)與課堂教學(xué)相關(guān)的題目，如Q1：你認(rèn)為高等煤化學(xué)全英文課程的上課效果如何？Q2：對(duì)煤化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)及研究方法掌握如何？Q3：對(duì)你的研究生課題研究是否有所幫助？Q4：課堂上你還希望老師講述哪些內(nèi)容？前三個(gè)問(wèn)題的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，大部分學(xué)生反映上課效果良好，主要體現(xiàn)在加強(qiáng)了專業(yè)詞匯的融會(huì)貫通，鍛煉了專業(yè)英語(yǔ)閱讀、表達(dá)和寫作的能力，在煤化學(xué)研究領(lǐng)域有更深更廣的認(rèn)識(shí)。54%的同學(xué)認(rèn)為通過(guò)全英文課程學(xué)習(xí)，對(duì)煤化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)及研究方法掌握較好，有21%的同學(xué)認(rèn)為該課程對(duì)研究生課題研究幫助很大。但是也有10%的同學(xué)認(rèn)為全英文課程的效果不好，甚至不建議開(kāi)設(shè)全文課程。這部分研究生一方面英語(yǔ)基礎(chǔ)較差，另一方面本科階段沒(méi)有上過(guò)“煤化學(xué)”課程，因此上全英文課程感到非常吃力。針對(duì)這種實(shí)際情況，考慮到研究生教育規(guī)模逐漸擴(kuò)大，研究生水平也有差別，在師資力量充足的情況下，可以考慮分班上課，同時(shí)開(kāi)設(shè)全英文課程和雙語(yǔ)課程。另外一個(gè)可行的方法就是分別制作中、英文課件，供英語(yǔ)基礎(chǔ)不足的學(xué)生課前及課后對(duì)照中英文課件邊學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)邊補(bǔ)充專業(yè)詞匯，通過(guò)這種模式，幫助英語(yǔ)基礎(chǔ)不足的學(xué)生盡快適應(yīng)全英文授課的方式。

表1 “高等煤化學(xué)”全英文課程調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果

對(duì)于第四個(gè)問(wèn)題，29%的同學(xué)希望再多講一些煤化學(xué)的最新研究進(jìn)展、前沿、發(fā)展瓶頸和挑戰(zhàn)等等內(nèi)容，顯示了一部分基礎(chǔ)較好的同學(xué)們強(qiáng)烈的求知欲。我們考慮以后進(jìn)一步有目的的安排團(tuán)隊(duì)教師到國(guó)外進(jìn)行深度培養(yǎng)，參加國(guó)際會(huì)議和國(guó)際項(xiàng)目研究。另一方面，邀請(qǐng)?jiān)诿夯瘜W(xué)領(lǐng)域有一定建樹(shù)的國(guó)內(nèi)外教授通過(guò)線上或線下課堂的形式為同學(xué)們講學(xué)，安排與教授們座談交流，這必將給研究生們帶來(lái)極大的吸引力，開(kāi)闊學(xué)生的視野，增強(qiáng)科研興趣。

4 結(jié)語(yǔ)

高水平全英文課程建設(shè)是高校推進(jìn)研究生教育國(guó)際化的重要舉措。本文就中國(guó)礦業(yè)大學(xué)“強(qiáng)本拓新”戰(zhàn)略實(shí)施中高等煤化學(xué)全英文課程建設(shè)進(jìn)行改革與實(shí)踐，構(gòu)建“前沿性和探究性”為特色的課程內(nèi)容，進(jìn)行以“學(xué)生為中心”的教學(xué)方法改革，以及建設(shè)“多層次、學(xué)習(xí)型”的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，解決研究生國(guó)際化培養(yǎng)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)提升高校接納和培養(yǎng)外國(guó)留學(xué)研究生的能力，促進(jìn)我校研究生課程與國(guó)際接軌，為培養(yǎng)具有國(guó)際視野的高層次創(chuàng)新型人才提供良好的課程訓(xùn)練。