研究生高等煤化學全英文課程建設的探索與實踐

楊小芹 林喆 岳曉明 張雙全 秦志宏

(中國礦業大學 化工學院，江蘇 徐州 221116)

1 全英文課程建設背景

國家“十三五”教育規劃提出，要支持擁有若干國內前列、在國際同類院校中居于優勢地位的高水平學科的大學，通過學科建設帶動學校進入世界同類大學前列。中國礦業大學屬于行業特色高校，是從單科類高校發展起來的，學科發展不平衡、學科重心整體偏低、學科可持續發展能力比較弱。以一流學科建設為契機，強本拓新、轉型發展是礦大未來一段時間的辦學思路和發展方向。不論是強本還是拓新，研究的國際化、前沿化都是必不可缺的，這也為研究生教學和培養提出了新的挑戰。

近年來，為適應教育全球化的國際形勢，國內高校越來越重視研究生教育國際化辦學能力。2013年，教育部、發改委、財政部聯合發布了《關于深化研究生教育改革的意見》(教研〔2013〕1號)，其中的第六條“深化開放合作”，對“增強對外開放的主動性”和“營造國際化培養環境”提出了要求。2015年，國務院印發了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，在“培養拔尖創新人才”建設任務中提出了全面提升學生“國際視野”的要求；在“推進國際交流合作”改革任務中要求“加強與世界一流大學和學術機構的實質性合作，營造良好的國際化教學科研環境”[1]。

已有一些學者從不同視角對高校研究生課程建設或課程國際化進行了研究或實踐，取得了一些有價值的成果[2-4]。從現有的成果可以看出，高校進行研究生全英文課程的建設已刻不容緩。高校要想進一步提高研究生的培養質量，進一步吸引國外優質留學生來校攻讀學位，就必須按學科、成體系地做好研究生高水平全英文課程的建設。實際上，近年中國礦業大學化工學院在“強本拓新”的整體思路下，在研究生教育國際化方面取得了一些突破，尤其是在擴大留學研究生規模、吸引優質生源方面，化工學院努力構建全英文培養的國際化課程體系。

“高等煤化學”是煤炭研究過程中最基礎、最根本的學科之一，與煤炭加工利用直接對接[5]。中國礦業大學化工專業具有顯著的煤化工特色，大部分老師的科研課題與煤相關，“高等煤化學”也一直是我院化學化工專業研究生的必修課程。本文以研究生專業課程“高等煤化學”全英文教學實踐為例，探索國際化研究生培養體系的建設和實踐。

2 課程建設與改革實踐

研究生“高等煤化學”全英文課程建設主要進行課程內容建設、教學方法改革和教學團隊建設這三方面的研究和實踐，針對性解決研究生學習缺乏主動性的問題，提高研究生科技英文在科研創新中的基礎作用，促進研究生在研究能力、科學思維方面的提升。

2.1 以“前沿性和探究性”為特色的課程內容建設

課程內容是課程建設的核心，決定了課程建設的水平，直接影響到研究生培養質量的高低。作為研究生課程，課程教學內容建設應以基礎性、體系化、前沿性和探究性為基本原則。首先挑選幾本煤化學方面經典的英文原版教材，其中最新的是2013年出版的，通過對原版內容進行引進、消化和吸收，有選擇性地挑選合適內容組織教學。在保證課程內容基礎性知識和體系化教學的基礎上，重點關注學科內前沿理論動態和研究熱點。結合最近3年的國際重要期刊上煤化學相關的文獻以及老師在參加國際煤炭大會中了解和獲取到的研究前沿及熱點，補充煤化學領域新的研究動態，擴大學生的國際視野。有針對性地重點介紹國內外專家在本領域研究的突出貢獻。

實際教學中，我們把課程一共分成了五大模塊，分別是“煤的來源與生成過程”、“煤的結構”、“煤的組成”、“煤的性質與分類”以及“煤化學新發展和新理論”。前四個模塊主要是基于參考教材上傳統基礎內容的教學，第五個模塊既穿插于前四個模塊中，又是前四個模塊的綜合，有單獨授課的環節。

比如在講授第二個模塊“煤結構”這一部分，介紹了煤結構模型的發展歷史，如圖1所示。從以Given(20世紀60年代初)、Wiser(20世紀70年代中期)等為代表的大分子結構模型到以Hirsch(20世紀50年代)、交聯模型(1982年)為代表的分子間結構模型，再到以Oberlin(1989年)為代表的綜合模型，讓學生重走一遍前人的研究歷程，同時將秦匡宗的復合結構模型(發表于1998年《科學通報》)和秦志宏的嵌布結構模型(發表于2018年《中國礦業大學學報》)重點介紹給大家，使同學們對科學研究、理論發展有深刻的認識，理解煤組成結構這一復雜體系的科學認知規律，培養創新意識和科學品質，體會科學研究的艱辛與樂趣。

圖1 煤結構模型的發展史

在第五個模塊關于“煤化學新發展和新理論”教學中，引入中國礦業大學秦志宏教授的最新研究成果，詳細介紹煤全組分分離的萃取反萃取方法。以同學們熟悉的煤的溶劑萃取為切入點，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，通過一步萃取兩步反萃取的特殊工藝首次實現煤重質組、密中質組、疏中質組、輕質組四類特定族組分的精準分離。基于此，又介紹了秦志宏教授關于煤黏結性產生機理的新發現、煉焦配煤新方法和煤嵌布結構新理論。在講述煤嵌布結構新理論的構建這部分內容時，將抽象的理論內容形象化，對萃取反萃取得到的萃取液電鏡圖進行詳細解說，證實萃取液中存在兩種不同特點的納米懸浮顆粒。其總體教學思路如圖2所示。在“煤的結構”模塊中對煤嵌布結構模型理論已經進行過簡單介紹，在這一模塊中則重點講述了該理論構建的研究方法和邏輯分析的主要過程，是對前面模塊相應內容的深化和升華，更加體現了教學內容的前沿性和探究性。

圖2 從煤的溶劑萃取到煤嵌布結構模型構建

在“煤的性質與分類”這一模塊中，以往授課主要介紹中國煤的分類，而英文原版教材中只介紹美國試驗與材料協會的分類標準和國際分類標準。因此在全英文課程中對這部分內容進行整體調整和有機配合，既兼顧到外國留學研究生，也擴大了其他研究生的國際視野，并通過對比分析更深刻地理解各國分類標準的異同。

2.2 以“學生為中心”教學方法改革

教學方法是教學內容的表達方式，好的教學方法能夠調動學生學習的主觀能動性。依據國際工程教育專業認證理念，將課堂教學模式從以“老師為中心”轉變為以“學生為中心”，構建一種“以學為主”的新的課堂教學模式，將理論教學的課堂變成既能接受理論知識也能培養綜合能力的課堂，從而有效加速學生思維能力的提高。促使學生經過本課堂的學習訓練，能夠順利進入下階段的課題研究。主要進行了如下設計。

第一，在課堂教學中設立討論小組。對每一章節預先提出一個或幾個屬于該領域尚未解決的熱點問題，例如，煤的三維立體結構如何解釋煤的熱塑性，如何從煤分子結構角度解釋煤的黏結性，如何對高硫煉焦煤進行有效脫硫同時又能夠不改變原煤的性質等等。鼓勵學生課下查閱相關英文資料，認真思考，課上小組討論，然后由各小組以PPT報告的形式給所有學生用英文講解他們的思路及解決方案，提供學生獨立思考、團隊協作和自由表達的機會，從而把課堂變成學生的課堂，激發學生的積極性和對科研的興趣。

第二，模擬學術報告。在“煤化學新發展和新理論”模塊教學中，要求每個研究生結合煤化學所學內容以及各自未來的研究方向，查閱煤化學領域在科學研究、基礎理論等某一方向的最新英文文獻，并根據所閱讀文獻進行總結寫一篇綜述性小論文，再從中選拔培養優秀論文。課堂上安排兩節課的時間，學生以自愿的原則進行全英文的匯報。一些學生做了如“液滴在煤微/納米顆粒孔中的擴散和潤濕”，“煤巖組成的分離”，“黃腐酸結構模型構建”和“煤熱解過程中氮、硫元素的遷移”等等報告，這一做法將課堂所學與科研實踐結合起來，對研究生今后的課題研究有較大的引導作用，同時也進一步拓寬了研究生在煤化學領域的知識面。

2.3 “多層次、學習型”教學團隊建設

教學團隊是全英文課程建設的實施者，全英文課程任課教師除了具有過硬的專業英語書面及口頭表達的能力，還應從事煤化學相關領域的科研工作，熟悉該領域的發展歷程，國際前沿知識及最新研究動態，不僅能深入淺出的講述該領域的基本概念和理論知識，同時結合自己的科研經歷及實驗體會，以及對當前最新知識的掌握，可以更生動地向學生傳授知識[6]。

煤化學課程目前已有一定規模的教學團隊，其團隊帶頭人由具有豐富科研和教學經驗的教授擔任。從該團隊中選出具有1年以上的海外受教育經歷的教師進行課程研修，把國外先進的教育理念和方法應用到高等煤化學授課中來。同時增設課程助理，選拔專業基礎和英文基礎突出的學生作為課程助理，使他們成為老師、學生間的潤滑劑，起到穿針引線的作用。

為了提高教學團隊的總體教學水平，定期舉辦教學研討會，就教學內容、教學方法改革進行交流學習；鼓勵團隊教師和學生參加各種國際煤化學相關的學術會議，進行學術交流，并在教學研討會中以報告的形式進行總結匯報；鼓勵教師積極承擔國際科研合作，并將這些科研活動和成果反哺教學，達到以科研促教學，教研合一的最佳效果。

3 全英文課程建設與改革實踐的問題和思考

第1次全英文授課后，對52名研究生(包括2名留學生)進行問卷調查，設置了幾個與課堂教學相關的題目，如Q1：你認為高等煤化學全英文課程的上課效果如何？Q2：對煤化學領域相關的知識及研究方法掌握如何？Q3：對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容？前三個問題的調查結果見表1。從調查結果來看，大部分學生反映上課效果良好，主要體現在加強了專業詞匯的融會貫通，鍛煉了專業英語閱讀、表達和寫作的能力，在煤化學研究領域有更深更廣的認識。54%的同學認為通過全英文課程學習，對煤化學領域相關知識及研究方法掌握較好，有21%的同學認為該課程對研究生課題研究幫助很大。但是也有10%的同學認為全英文課程的效果不好，甚至不建議開設全文課程。這部分研究生一方面英語基礎較差，另一方面本科階段沒有上過“煤化學”課程，因此上全英文課程感到非常吃力。針對這種實際情況，考慮到研究生教育規模逐漸擴大，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，同時開設全英文課程和雙語課程。另外一個可行的方法就是分別制作中、英文課件，供英語基礎不足的學生課前及課后對照中英文課件邊學習專業知識邊補充專業詞匯，通過這種模式，幫助英語基礎不足的學生盡快適應全英文授課的方式。

表1 “高等煤化學”全英文課程調查問卷結果

對于第四個問題，29%的同學希望再多講一些煤化學的最新研究進展、前沿、發展瓶頸和挑戰等等內容，顯示了一部分基礎較好的同學們強烈的求知欲。我們考慮以后進一步有目的的安排團隊教師到國外進行深度培養，參加國際會議和國際項目研究。另一方面，邀請在煤化學領域有一定建樹的國內外教授通過線上或線下課堂的形式為同學們講學，安排與教授們座談交流，這必將給研究生們帶來極大的吸引力，開闊學生的視野，增強科研興趣。

4 結語

高水平全英文課程建設是高校推進研究生教育國際化的重要舉措。本文就中國礦業大學“強本拓新”戰略實施中高等煤化學全英文課程建設進行改革與實踐，構建“前沿性和探究性”為特色的課程內容，進行以“學生為中心”的教學方法改革，以及建設“多層次、學習型”的教學團隊，解決研究生國際化培養中遇到的實際問題，同時提升高校接納和培養外國留學研究生的能力，促進我校研究生課程與國際接軌，為培養具有國際視野的高層次創新型人才提供良好的課程訓練。