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摘要：为提高留学生化工专业实验课程的教学效果和教育质量，本教学团队分析总结先前留学生的化工专业实验教学中存在的问题，在教学模式、教学辅助资源和教学过程等方面做出了改进。提供学生更多的自主空间，良好的师生互动方式，建立合理的实验评价方式、采用多元化的教学方法，激发留学生的学习热情和积极性。通过教学改革，学生实验操作和数据处理能力明显提高，取得了良好的教学效果。
关键词：留学生；化工专业实验；教学改革
本文引用格式：李琰君，等.留学生化工专业实验教学的改革和实践[J].教育现代化,2019,6(16):62-65,69.
Study on the Problems and Reform Measures in Chemical Engineering Experiment Teaching For Oversea Students
LI Yan-jun,YANG A-san,TU Mei-ling,XU Yi,JIA Ji-ning,ZHANG Jian-ting
(National Experimental Teaching Demonstrating Center of Chemical&Chemical Engineering,Zhejiang University of Technology,Hangzhou,Zhejiang)
Abstract:To improve the teaching quality,the teaching group had analyzed the problems of the chemical engineering experiment teaching for oversea students.Through changing teaching mode,improving teaching auxiliary resources and adjusting teaching process,student can have more autonomous space and better teacher-student interaction.With a reasonable experimental evaluation method and multi-cultural environment,the students can be motivated.The results show that the reform can improve the operation skill and data analysis.
Key words：Oversea student;Chemical engineering experiment;Educational reform
随着我国国际地位的上升、国际影响力的增大，吸引了越来越多的留学生来华学习。特别是“一带一路”倡议提出之后，留学生的大量进入，加快我国高校国际化进程、改变了高校的教学格局，同时留学生教育也成为了高校教学的一个重要组成部分[1-3]。我校2014年开始招收化工相关专业的本科留学生，目前化工实验教学中心已经完成了两轮《化工专业实验》课程的教学任务。通过两个学年的教学实践、实验讲义编辑修改、多媒体制作、软件开发等，丰富了留学生实验教学资源，在留学生化工实验教学手段上进行了一些探索。
一留学生化工专业实验的现状和问题
化工专业实验是面向化工类专业学生开设的，以培养其化工开发能力为目标的专业实验课程，具有综合性和应用性强的特点，是化工类专业实践教学的重要环节。通过化工专业实验的学习，学生需要掌握基本实验操作技能、应用化工领域专业知识；在接触前沿科技的同时，初步培养项目开发能力。在化工专业实验教学领域，本实验教学中心已经积累了丰富的经验，在开设留学生《化工专业实验》课程前已经编写了英文版实验讲义、制作了多媒体课件，同时通过集体教研活动完成了教学团队全英文授课的准备。但是通过教学实践，发现前期教学准备无法满足该课程培养预期。问题主要集中在以下几个方面：
1.我校的留学生主要来自韩国、也门、索马里等国家和地区，其母语都不是英语，其中文水平只能满足日常生活需求。使用全英文授课是留学生化工实验教学的最佳选择。但是课程只有英文版实验讲义和多媒体课件，其他教学资源（教学软件、信息网站）还是中文为主，使得留学生无法有效地利用中心现有的全部资源；同时留学生可用的教学资源无法完全满足自学和预习的需要，使得留学生在进入实验室后不能像中国学生一样快速的掌握实验室情况、进入实验状态。
2.留学生的教育背景相差很大，动手能力、学习能力、学习方法差异很大，特别是在课堂表现和数学基础上与中国学生存在较大的差异。实验教学过程中，留学生更加注重行为表现和教学互动，在撰写实验报告的时候自由度很大，使用传统的实验报告进行教学成果的评价不太适合留学生实验教学。
3.留学生文化背景、宗教信仰的多样性，使得教学过程中的需要注意的事项很多。我校留学生中有基督教、伊斯兰教和印度教的信徒，由于宗教的原因对于动物源的实验材料有一定的禁忌；同时时间观念、团队意识、环保理念差异较大，在实验教学过程中，实验合作和实验纪律成为一个很大的问题。
二 留学生实验教学改革理念和建设原则
实验教学改革必需在遵循教学规律，在充分理解和尊重学生的基础上，结合学生实际状况，推行可以提高教学质量的改革创新[4,5]。依托国家级实验教学示范中心的资源、借鉴国家级课程和项目建设经验，以改革为契机，推进留学生实验教学工作的深入发展。
在国际化教学过程中，注重知识传授、技能培养，强调中国的教育规范和教学质量；同时对于学生个体，在尊重其文化的基础上，实施因材施教、个性化教学，体现我国的文化的包容性及人文关怀[6,7]。
在已有资源的基础上，针对留学生的教学实际需要，从教学内容及教学方法、教学辅助软件等方面进行改革，满足留学生教学要求、提高留学生教学质量。
三 针对留学生的化工专业实验改革内容
（一）教学内容改革
考虑到学生宗教信仰和禁忌的问题，体现文化尊重和人文关怀，实验教学改革过程中，在能够达到实验教学目的的基础上，对实验内容进行了调整，对于实验原材料及试剂进行了筛选和调整。例如餐饮废油制备生物柴油实验，考虑到伊斯兰教和印度教信徒的禁忌，特地选择了植物油代替了含有动物油脂的餐饮废油。同时考虑到文化差异，允许学生自由组队，提高合作效率。
针对前期教学反馈中，留学生不能很好的使用实验室现有资源的情况，本中心不断地丰富留学生教学资源，在实验讲义中加入网页连接及二维码，方便其直接获取对应信息。
实验教学过程中，考虑到留学生自主性和好奇心较强，但是基础薄弱、数学能力较差的特点，采用翻转课堂的模式，将实验教学视频、实验现象视频、设备及软件操作视频网络化，增加实验安全防护信息、实验数据处理方法的英文资源。这些教学内容作为留学生化工专业实验的先修内容。留学生可以通过登陆校园网或扫描二维码快速的获得视频教学资源，并可根据自己的学习情况，反复观看和学习，通过先修内容考核才能进入实验室。
（二）计算机辅助教学和自主开发软件配合
计算机辅助教学初衷是利用现代化的手段，提高实验教学质量。本实验中心有着丰富的教学资源，特别是自主开发的教学辅助软件资源。软件开发时主要教学对象为中国学生，使用过程中有过多次改进升级，取得了良好的教学效果。但是在前期留学生实验教学过程中，发现由于语言能力、数学能力等原因，留学生无法有效地使用这些资源。
对此本中心针对留学生的特点，结合最新的教学方法，对原有的自主开发的教学软件进行了二次开发，并丰富相关的配套资源[8-11]。
图1是针对留学生的二元汽液相平衡教学辅助软件的界面，该软件采用了全英文界面，同时开放了语言包接口，方便教师和学生根据实际情况进行语言切换。同时提供英文版的软件使用说明和操作视频，方便学生使用该教学软件。针对留学生的教学辅助软件通常包含了实验过程控制模块、实验信息显示及记录模块、实验数据辅助分析模块和智能导师系统。以二元汽液相平衡教学辅助软件为例，软件构架如图2所示，实验过程控制模块主要实现实验准入考核和形成性评价功能；实验信息显示及记录模块主要实现实验信息可视化及数据记录功能；实验数据辅助分析模块和智能导师系统能够帮助学生快速的判断实验数据合理性，并可以对不正常实验数据提出一些常规性的提示。
实验教学过程中，学生必需手算完成一组实验数据的处理，才被允许使用教学辅助软件的实验数据辅助分析模块处理其他数据，实验结束后需要经老师确认后方可离开。这样可以确保学生数据处理能力培养的基础上，提高实验效率、确保实验教学效果。
（三）教学方式改革
针对留学生时间观念差异大，影响实验过程纪律的情况。在实验教学改革中科学的形成性评价方法配合有效的落实方式能够保证教学质量，因材施教的教学互动能够提高学生的学习兴趣，达到良好的教学效果。
图3是留学生实验教学流程及过程评价点。教学过程中，学生进入实验室之前，必须完成实验内容的预习、掌握基本的实验安全和试剂操作规范；实验课开始前，教师会通过教学APP进行先修内容的考核[12,13]，考核合格的学生才可以进入实验室。相对于中国学生的实验教学，留学生在进入实验室自主实验之前，增加了一个互动教学环节，学生向教师提出先修阶段学习遇到的问题，教师进行针对性的回答。如发现普遍性的问题，教师进行集中讲解，必要时进行演示操作。在确认学生对实验内容充分熟悉之后，由学生自行完成实验操作。实验教学过程中，强调以学生为主体，增加师生之间的互动，提高学习兴趣、达到因材施教的目的。
先修课程操作、实验知识点掌握及实验数据处理能力等方面进行实验教学质量把关。实验结束后，增加师生交互活动，针对学生撰写实验报告中遇到的问题以及实验相关知识的疑惑，进行交流和答疑、提高教学效果。
（四）实验评价体系和标准
为配合实验教学改革过程[12,13]，实验评价体系也作了相应的调整。加大了实验教学过程占最终实验成绩的比例，强化了形成性评价。这样的调整，促使师生关注教学过程中的每一个环节，提高实验教学的质量，见表1和表2。
四实施效果
图4以改革前2013&2014级留学生（样本量14）的成绩分布和改革后2015级留学生（样本量17）的进行了比照。教学改革结果表明，无法改善缺席情况。但是对于出席实验教学课程的学生，教学效果还是有显著提高的。主要原因是实验仪器熟悉时间缩短、实验操作得分率上升；实验数据处理能力增强，实验报告完成质量提高的结果。说明学生完成先修教学内容的基础上，针对留学生的实验教学辅助软件及良好的师生互动，在教学中起到了良好的教学效果。通过科学手段确保了教学质量的基础上，能够方便教师因材施教。留学生实验教学过程，分段评价、反馈及时、评价方式合理，完成良好的教学互动，对于提高实验教学质量有很好的效果。同时提高了师资队伍的素质，丰富了化工专业实验教学的内容，为我校国际化办学提供了课程支撑[14,15]。
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