高等有機化學全英文課程教學的實踐與探索*

朱 娣

(中國石油大學(北京)理學院，北京 102249)

在當前信息全球化趨勢下，培養國際化人才成為國內各大高?？蒲性核囵B研究生的首要目標，高等有機化學作為化工類研究生的學位必修課，探索其全英文教學具有很重要的戰略意義[1-2]，但是在中國這個漢語環境下，針對中國學生實施高等有機化學全英文教學存在很大的挑戰[3]：(1)學生的聽說能力達不到歐美國家的水平，同時有機化學專業英語表達能力未受過系統訓練[4]。盡管本科期間學過專業英語，但是主要以專業英語單詞的拼寫、認知為主，即使學生通過了英語四六級，對于專業詞匯，大部分中國學生依然會寫不會讀，這為上課過程中信息傳遞帶來了很大障礙。(2)對于上課老師，尤其母語是漢語，英語為第二外語的老師要求很高：不僅高等有機化學專業基礎知識扎實，同時運用英語表達能力強，口語流利，發音要標準地道，口音不能太重。(3)高等有機化學本身側重于對有機化學反應機理的理解，相對于本科的基礎有機化學難度高很多，因此如何提高高等有機化學全英文的教學效果，使得學生即能學到高等有機化學涵蓋的專業知識，也能用英文流利表達出自己對于一個化學反應的認知理解，提高學生用英語進行各種學術交流的能力，開拓自己的視野，將具有重要意義。本文基于作者在中國石油大學(北京)從事多年《高等有機化學》中文教學以及全英文教學經歷，從教材、教學法、多師合授、教學考核等方面探索高等有機化學全英文教學的有效途徑。

1 英文教材的選用

目前主流的高等有機化學英文原版教材有兩個：(1)由micheal and Jerry主編的《March’s Advanced Organic Chemistry》第六版[5]，教材內容充分、英文規范、文獻引用量大。但是其涵蓋內容相對難度較大，比較適合有機化學基礎特別扎實的化學專業研究生選用。但是難以適應有機化學基礎不太扎實且英語交流有障礙的非有機化學專業出生的工科院校研究生的教學。另外該書原版價格昂貴，學生難以承受。(2)Carey & Sundberg主編的英文原版教材《Advanced organic chemistry Part A: Structure and mechanism》第五版[6]，該書內容條理清晰，難度相對較低，每個章節配有練習題，重要的是國內有英文原版的影印版，價格在200元以內，在學生的承受范圍之內，是一本不錯的英文參考書。缺點主要是內容含有很多密度泛函理論相關計算結果，學生理解有一定的難度。盡管如此，針對國內非有機化學專業的工科研究生，作者認為后者更加合適選用，但是最佳的選擇是基于兩本英文原版教材，結合另一本適合化工專業研究生的中文教材，比如中國石油大學(北京)《高等有機化學》中文教學采用的榮國斌等編著的《高等有機化學》[7]，節選更加貼近化工專業的教學內容，用更加簡潔易懂的方式，自編一本淺顯易懂的教材。作者在高等有機化學英文教學時發現，依托March’s advanced organic chemistry 和榮國斌主編的《高等有機化學》兩本教材，將后者部分內容翻譯成英文講授，中國學生對課程理解更加容易深刻，學習效果相對較好。

2 教學內容的選擇

在中國石油大學(北京)高等有機化學全英文教學這門課的課時是48學時，面向至少通過英語六級，能進行基本的口語交流的學生。依據對上課內容要求不降低的標準，講授內容上，主要分成三部分：理論基礎、反應機理、和逆合成分析。由于學生專業英語的不足，內容上安排了2學時常見有機物的英文命名規則，輔助學生從中文的有機化學知識背景往英文方向的過渡。因此基礎理論將包括nomenclature of common organic chemicals, molecular orbital theory, substituent effects including electronic effect and steric effect, stereochemistry and reaction intermediates等。有機反應機理包括nucleophilic substitutions, electrophilic substitutions, addition reactions of carbon-carbon multiple bonds and carbon-heteroatom multiple bonds, eliminations and reaction of carbonyl compound and concerted pericyclic reactions等。結合近年科研文獻閱讀學習，讓學生了解機理研究的現狀以及如何將這些理論知識應用到科研上去。最后，為了學生能夠在以后科研實踐中自主設計目標有機物的合成路線，在內容上增加逆合成分析策略，主要包括分子鍵的斷裂、原料的尋找及選擇，結合Scifinder軟件，演示如何使用該軟件尋找合適的合成方法。

3 教學法的應用

圖1 (二亞胺吡啶)鐵絡合物

高等有機化學的本質是從分子水平上理解有機反應機理，顯然老師“一言堂”教學模式滿足不了該課程教學的需要[8]，針對不同的教學內容，采用不同的教學法成為一條有效途徑。首先針對專業英語聽說的不足，可借助網課手段，對每個章節內容錄制5分鐘簡短視頻，供學生預習自學，輔助其適應老師英語講課方式以及口音。其次，為了讓課堂生動活躍，教學老師可以將自己的科研應用到教學里，提升學生對已有有機化學知識的認知深度，激發其熱情。比如我們在講成鍵理論時，針對分子軌道上的電子排布，學生普遍熟悉洪特規則、pauli不相融原理和能量最低原理，當解釋氧氣是順磁原因時，顯得不知道如何著手。此時可通過提問學生及黑板演示達到強化簡并軌道知識的目的。另一個方面，研究生的培養重在創新能力的激發，因此在教學中可基于教學內容，展示不同的思維模式[9]。比如有機化學階段，學生普遍認為成對的電子一定在同一個軌道上，而事實是成對的電子是可以分布在兩個不同的分子軌道上的，物質依然是抗磁的。以(二亞胺吡啶)鐵絡合物(圖1)為例，鐵中心表面上是零價的，而真實的電子排布顯示二亞胺吡啶是含有兩個自由電子的雙負離子，而鐵中心價態是正二價，且含兩個單電子，但是與配體上的單電子配對，進而整個絡合物是抗磁的。通過該示例，讓學生了解有機物在不同環境下其電子排布可以不同，同時對金屬催化的有機反應機理有所認識。

另外，教學工具要現代化，比如講到立體化學時僅僅借助一些實體模具，對研究生而言，顯得枯燥，此時引入一些理論計算軟件，比如spartan軟件，畫出分子的三維結構，展示不同的模型(空間填充模型可以展示分子的擁擠情況，棍棒模型可以顯示出分子的幾何構型等)，從不同角度給學生講授有機物的立體結構以及性質，這樣更加形象，所用的英語詞匯更加簡單易懂，學生即使英語方面有一點困難，也能很好理解所學的知識。我在教學實踐中發現運用該工具，課堂氣氛活躍，學生參與度高。

最后針對有機反應機理，結合實際應用，借助視頻，讓學生從反應結果出發，逆向推導反應機理，形成自己的思想模式，鍛煉其分析問題解決問題的能力。

4 多師授課模式

我們對比了兩屆學生，一屆是單一老師全英文授課，另一屆是一個老師講授理論基礎知識，另一個老師講授有機反應機理以及逆合成分析。結果顯示，盡管單一老師講授時，對于知識的前后系統性把控更好，但是英文備課壓力比較大，講課內容深度把控難，學生很容易聽力疲勞。兩個老師授課時，各自負責一個小塊知識，更容易將內容講透，同時針對性比較強，而且一塊知識學完了，學生也容易馬上復習，通過測試，掌握知識，學習不易疲勞。因此多師授課模式優于單一老師的教學模式[10]。

5 教學考核

單一的閉卷考試顯然無法衡量出學生對于知識掌握程度。針對這種情況，考核可采用不同知識點不同的考核方式。針對理論知識部分，閉卷考試有利于促進學生對于知識點的理解鞏固。反應機理部分側重實際運用，考核可采用閉卷考試與文獻閱讀或者大論文結合，讓學生針對文獻中的反應機理，判定機理的合理性。對于逆合成分析，采用大論文，設置某一個物質的合成任務，學生查閱文獻，獲得相應的路線以及對于路線的評價。筆者發現這種考核模式更易被學生接受。

6 結 語

全英文教學高等有機化學具有極大的挑戰，通過選用合適的英文教材，兼顧學生本科有機化學基礎，合理選擇教學內容，結合有效的教學手段以及多師教學模式和不同內容不同考核方式的考核機制，能夠很好地提高全英文的教學效果，提高了學生分析問題解決問題的能力。