关于有机化学实验双语教学中的问题探讨论文
中华人民共和国教育部在2001年《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》文件中明确指出：“为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件积极推动使用英语等外语进行公共课和专业课的教学”;2012年教育部发布的《全面提高高等教育质量的若干意见》中也进一步提出高等教育要“提升国际交流与合作水平”。这些指导意见为双语教学指明了方向。在文献、图书等科技信息交流传播的载体中，英语是使用最广泛的语言，尤其在物理、化学、生物、材料等前沿学科，英语在教学科研中的地位更加突出，因此在大学化学基础课特别是有机化学课开展双语教学势在必行。但是，有机化学是化学专业师生普遍反映较难的课程，该课程教学工作量大、知识点多、规律性差。在教学中使用中文教材、中文授课很多学生理解掌握尚有困难，采用英文教材、双语授课的难度可想而知。因此，在保证教学活动顺利开展的前提下，满足社会、高校及学生对于双语教学的需求是每一个教学参与者需要思考的问题。
从实际教学中发现，作为专业基础课的有机化学实验课非常适合使用双语教学。首先，从知识总量上来看，实验课内容少，重点突出，学生容易掌握。并且实验课中英文多为描述性语言，专业词汇相对较少，学生理解起来难度较小。因此，很多院校已经在有机化学实验教学中对双语教学进行了有益的探索。
在借鉴前人工作经验的基础上，山东大学(威海)自2009年开始，在应用化学专业有机化学实验(下)中尝试使用双语进行教学。在取得了一些成功经验的同时也发现了一些问题。就本专业双语教学实施过程出现的一些问题进行了总结，并针对这些问题提出了解决办法，希望为其他高校推广有机化学实验双语教学提供一些借鉴。
1 有机化学实验课双语教学原则
1.1 明确有机化学实验课教学的目的
有机化学实验课教学内容主要有3方面： “有机化学实验的一般知识;有机化学实验的基本操作;有机化合物的制备与反应”。化学专业一般开设2个学期的有机化学实验课，第1学期主要进行基本操作实验;第2学期主要进行单步有机合成实验。这种课程设置方式反映了目前有机化学实验教学的2个重点内容，一是基本技能的培养，二是配合理论课学习内容进行的简单合成练习。而有机合成实验的教学容易走向这样的误区，即将理论知识的验证作为化学实验课教学的主要目标，忽略了实验过程中能力的培养。因此，无论采用双语还是中文教学方式，都必须在满足实验教学的基本要求的前提下进行，即规范学生的实验操作，培养学生养成良好的实验习惯、掌握基本的科研方法、树立正确的科研态度。
1.2 明确英语在双语实验课教学中的地位
双语教学的主要目的是使用外语作为教学形式和手段去讲授学生所要学习的专业知识，必须达到教学大纲所规定的课程要求和教学水平。在教学过程中不能拔高英语的地位。在授课过程中给学生创造学习和使用第二语言的环境的同时不能为追求“双语”而忽略了学科内容的科学性和专业知识体系的完整性。在实验教学中，外语学习的听、说、读、写4个要素不必为了形式的完整而面面俱到。把“读”贯彻好(看懂英文教材)是保证教学任务顺利完成的核心，在“写” (用英文写实验报告)上能更进一步，就足以达到双语在实验教学中更高一个层次的要求了。“听”“说”(课堂教学中用英文交流)可以根据自身的实际情况逐步推进，不能把双语课上成专业英语课。
1.3 调动学生在双语实验课教学中的积极性
如何调动学生在实验课中的积极性一直是一个难题。很多学习态度端正、学习成绩优异的学生也会有这样的感觉，非常认真地预习了实验，写了完美的实验预习报告，实验过程中严格按操作进行，观察到了很好的实验现象，写了完美的实验报告，但是做完实验后感觉不到收获，甚至很快就忘了。学生走过场式的、按部就班的实验方法是教学双方都花费了大量精力、时间后感觉不到收获的主要原因。双语课程中的英文教案本身就是一个挑战，目前学生的英文水平一般都达不到看着教案就能顺利把实验做完的程度，需要课前、课中、课后花费大量精力、时间自主学习。因此，借助双语教学的契机，辅以其他教学手段，可以有效提高学生在实验课中的能动性，增强实验课教学效果。
2 有机化学实验课双语教学中的问题及对策
2.1 实验课前准备阶段
2.1.1 教材的选择和实验内容的安排
目前，各院校有机化学实验双语教材的选择以原版教材为主，在尊重原版的基础上进行适当修改，形成有自己特色的教案。原版教材针对的是英语母语国家的大学生，对于中国学生而言，尽管有一定的英文基础，但是阅读仍然存在一定困难。为了适应中国学生的英语整体水平，很多学校、教师把在英文素材的内容上添加汉语注释、修改容易引起歧义的句子变成了实验准备的一项重要工作。我们在教学实施过程中没有对原教材做任何文字上的改动和标注，主要基于以下考虑。
首先，虽然有机化学实验手册中的专业词汇较多，学生掌握这些词汇很困难，有时甚至会影响他们对整个实验的理解与把握，但是，学生对实验内容的充分预习是保证实验教学效果的基础，让学生准备上课需要的所有内容，包括查询生僻词汇，都应该是预习学习的一部分。
其次，在原版实验课本中，存在一些容易引起歧义的句子，这些可以在实验前的课堂教学中作为重点提出来，加以解释，学生往往会在得到正确答案后记忆更加深刻。因此，不需要为了降低阅读难度，改变原书中专业的英文描述。
我校实验用英文教材以香港中文大学化学系《有机化学实验手册》大纲为主线，结合美国化学会Journal of Chemical Education 等杂志及原版教材的相关内容，并根据目前国内教学情况及实验室条件，对其中一些实验进行改进。目前给学生开设的实验有10个，每学期根据情况选做其中的8个实验。(1)Synthesis of sulfonate ester-convertinghydroxyl group into good leaving group(2)Separation of mixture by column chromatography(3)β-Elimination of cyclohexyl sulfonate ester-A problem on stereochemistry(4)Oxidation of alcohols using pyridiniumchlorochromate/silica gel(5)Resolution of trans-1，2-diaminocyclohexane(6)Aldol condensation：the Claisen-Schmidtcondensation of benzaldehyde and ketones(7)The mannich reaction8)Robinson annulation(9)Synthesis of tetraphenylporphyrin(10)Synthesis ofβ-caprolactam and nylon 6其中实验(1)是使用对甲苯磺酰氯将薄荷醇的羟基变成对甲苯磺酸酯官能团，目的是学习、掌握无水反应的操作。
实验(2)是对实验(1)中的混合物进行分离，主要对无色产品的柱色谱分离及薄层色谱的使用进行系统学习。这2个是必选实验。
实验(3)是将分离产物中的对甲苯磺酸酯官能团作为离去基团进行消除，得到烯烃。
实验(4)是使用氯铬酸吡啶盐(PCC)氧化薄荷醇，将二级醇氧化成酮。该反应试剂是有机化学课堂教学中醇的氧化中一个重要的补充知识点。
实验(5)是手性化合物拆分实验，使用L-(+)-酒石酸从1，2-环己二胺顺反2种混合物中分离(1R，2R)-1，2-环己二胺。
实验(6)是羟醛缩合反应，使用苯甲醛分别与丙酮、环己酮、3-戊酮进行克莱森缩合，通过比较不同类型的酮的反应现象总结反应规律，并用空间位阻及电效应进行解释。
实验(7)、(8)、(9)、(10)分别是曼尼西反应、鲁宾逊增环反应、四苯基卟啉的合成以及己内酰胺和尼龙6的合成。
在设计实验内容时，考虑到这门课的完整性和独立性，避免学生从内容上把这门课当作课堂理论教学的简单补充，没有把相关知识点集中在《基础有机化学》下册中。
2.1.2 授课时间的选择
该实验课的授课时间不是随着课程的开展同步进行，而是在第2学期的有机化学课程结束后的暑期小学期进行。小学期是山东大学(威海)在秋季、春季学期之后为期1个月的夏季学期(第3学期)。此时，学生在大学阶段所需要掌握的有机化学实验基本操作和有机化学基础理论已经学完，具备一定的实验基础，并且熟悉书本内容。这些知识储备大大降低了双语教学的难度，有利于实验的开展，还有利于对有机化学知识进行整体强化与总结。
2.1.3 学生在实验课前的准备工作实验预习在实验教学过程中的地位十分重要，尤其是对实验内容理解更加困难的双语教学。因此，特别强调实验预习的重要性，并通过严格规范实验预习报告的书写来强化预习效果。
(1)为了避免学生在实验预习报告中搬书照抄，要求学生根据实验手册中的内容，将实验步骤绘制成流程图，安排实验助理在课前检查实验预习报告，并对步骤中的一些问题进行课堂随机提问，检查学生对实验关键步骤的理解。通过教学实践发现，按照流程图进行实验操作更有条理，更为重要的是，学生只有对实验过程进行充分理解后并加以思考，才能绘制出合理的流程图，可以督促学生充分预习。
(2)在实验预习报告中要求学生对所有使用的原料查其CAS号、分子量、计算反应中使用的摩尔量及质量，并且查询化学品安全说明书(Material Safety Data Sheet，即MSDS)。对不同化学品的毒性、紧急处理方法进行标注。实验室安全日益受到重视，但是安全教育在当前的本科教学中还基本局限在水、电、火、破碎玻璃划伤等方面。强调药品的安全性，实验前充分了解自己操作药品的毒性及紧急处理方法，养成良好的实验习惯，对学生日后从事化学相关工作有着重要的意义。
(3)要求学生在实验流程图旁边留空白，以便对实验过程中出现的现象及操作进行精确描述。比如原料称量的真实值、反应过程中的实际温度、反应过程中现象的变化等，这样可以培养学生如实记录实验的习惯，对今后从事相关工作也很有帮助。
2.1.4 教师和实验员在实验课前的准备工作
为了强化双语教学在实验教学中的效果，很多高校教师及实验工作人员在这个环节做了大量的工作。比如对实验所需的.试剂、溶剂、分类存放的仪器设备(如烧瓶、烧杯、量筒等)以及公用的仪器设备(如旋转蒸发仪、熔点仪等)在其存放的位置标注英文名称，营造良好的英文氛围;精心准备英文讲解课件，强化任课教师的口语、发音。这些努力无可厚非，但是在各方面条件并不是很成熟的前提下，应该在双语教学中重点关注学生“读”“写”方面的锻炼。
2.2 实验课课堂教学阶段
双语教学的困难主要源于学生对英语的理解，所以在课堂教学过程中一定要循序渐进地逐步推进。
尽管学生在实验前进行了比较充分的预习，但是由于英文专业词汇在日常学习中接触较少，还是需要在实验课课堂教学的前期，对实验原理，实验器材，实验原料，实验方法，实验过程中需要使用的仪器、试剂、溶剂等进行详细介绍，以免产生混淆。
但是对于实验步骤部分，通过教学发现， “详而不尽”的介绍反而会产生很好的效果。在学生的实验过程中，授课教师一般都会对实验过程进行详尽介绍，其中一些关键步骤还有重点注释。在双语教学中，学生容易混淆的内容更多，为了补充和纠正学生课前预习的不足，课堂教学中逐一解释实验步骤成了任课教师的主要任务之一。在教学中发现，实验过程介绍得越详细，学生的依赖心理就会越强，主动思考的能动性越差。为此，在课堂教学中只针对共性、关键问题进行提示、说明。如，多种反应物参与反应时，会强调“注意加料次序”;文献中出现“extracted with CH2Cl2 (3×20mL)”时告诉学生是“每次20mL，萃取3次，而不是一次60mL”。对实验具体过程不再详细介绍。这种做法可以为学生构建一个可以自主发现问题、分析问题、解决问题的空间。在这个有充分自由度的空间里，学生的阅读理解能力，设计安排实验能力得到了较好的锻炼培养。
如果使用有毒有害的试剂，需进行重点强调。并随时对学生进行提醒，保证学生的安全。
2.3 实验课课堂教学完成后的一些要求
首先，重视实验报告。为了培养学生的英语语言能力，通过加分等手段鼓励学生组织自己的语言来描述实验过程、实验现象、书写实验报告。即使使用中文，也是一个很好的选择。只有对教材充分理解，才能写出语句通顺的实验报告，并且可以有效地避免实验报告抄袭这一顽疾。并且，为了督促学生如实记录实验，如实撰写实验报告，在实验过程中经常对实验的量进行临时改动，比如按实验教材中的反应的物质量进行2倍量、3倍量的放大实验。这也是培养学生良好实验习惯的重要一环。
其次，在课后设置一些思考题。这些思考题主要分为2种，一种是让学生思考实验过程中的一些问题，比如，实验过程中一些原料的加料次序，实验中一些现象产生的原因，实验后处理各步骤的目的等。比如“Wash the reaction mixture successively with 5% aqueous NaOH solution (2×30mL)，1Maqueous HCl(25mL)，10% NaHCO3solution(25mL)and saturated NaCl solution(15mL)”类似的实验后处理方法在教材中经常见到，在课后题中就可以设置这样一个问题， “每处理一次的目的是什么?”引导学生了解有机化学实验后处理原理，掌握一些有机化学实验设计的基本思路。另外一类思考题是针对实验本身涉及的知识点，比如反应机理或该反应在有机化学课本中一些相关习题等，这部分思考题有助于学生对知识点进行强化。
2.4 实验评价
实验教学本身是培养动手能力的一门课，应该尽量避免使用笔试成绩来考核学生在实验过程中对知识的掌握和理解水平，同时也应该弱化教师的喜好对学生成绩的影响。因此，在教学中采用了考查课使用的“优、良、中、合格、不合格”的评分体系。同时弱化个别实验结果对学生整体表现的影响。
更为重要的是，在课堂教学环节消除学生“产率/产量高就是成功的实验”的固定思维模式。在实验结束时，产品的晶型、颜色、湿度、产量都由教师亲自指导记录，根据不同实验各环节的难度，调整各种因素在成绩中的比重。如在重结晶操作比较关键的实验中，晶型、颜色就很重要;湿度大的产品即使产量高也应该成绩较低。这些在课堂教学时都应告知学生，让他们在实验过程中认真对待每一个操作步骤。并且进一步让学生明白，低产量的实验结果未必不好，如果通过对实验过程的细致分析，找到问题产生的真正原因，也是成功的实验。这种实验过程才真正锻炼了学生发现问题、分析问题进而解决问题的能力。
3 总结
英语是化学专业学生的一门重要的工作语言，在当前有机化学理论教学压力大、学生的英语水平参差不齐的情况下，通过有机化学实验双语教学为学生提供一个专业英语接触和使用环境是一个很好的选择。但是在教学过程中要确立以实验教学要求为核心、双语为手段的原则，在教学过程中充分调动学生的能动性，以培养学生养成良好的科研习惯、掌握基本的科研方法、树立端正的科研态度为目标才能实现双语实验教学效果的最大化。
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