石油工程專業(yè)材料力學(xué)全英文課程教學(xué)探索與實(shí)踐

林伯韜+林青+龐惠文

[摘 要]石油工程專業(yè)材料力學(xué)全英文課程教學(xué)需要不斷探索與實(shí)踐。根據(jù)中國(guó)石油大學(xué)（北京）本科生材料力學(xué)課程全英文授課情況，科研從教學(xué)思路、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)估等方面進(jìn)行有益的探索，同時(shí)分析實(shí)踐過(guò)程中存在的問(wèn)題并找到可行的解決方案。實(shí)踐表明，全英文教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)和專業(yè)知識(shí)的興趣，提高英語(yǔ)交流表達(dá)能力，培養(yǎng)國(guó)際化思維，為培養(yǎng)精通海外業(yè)務(wù)的石油石化人才做出貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]材料力學(xué);全英文教學(xué);石油工程

[中圖分類號(hào)] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）01-0077-03

一、引言

隨著全球化步伐的加快，石油工程學(xué)科的人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新方式也開(kāi)始有條不紊地實(shí)施國(guó)際化戰(zhàn)略。特別是近年來(lái)我國(guó)石油企業(yè)努力拓展境外能源開(kāi)采業(yè)務(wù)，加大國(guó)際合作力度，對(duì)具備國(guó)際化視野和全球化創(chuàng)新意識(shí)的石油人才相應(yīng)地產(chǎn)生了迫切的需求。作為教育部直屬的唯一一所石油院校，中國(guó)石油大學(xué)（北京）近年來(lái)把國(guó)際化提升到辦學(xué)戰(zhàn)略的高度，通過(guò)加強(qiáng)國(guó)際化師資隊(duì)伍建設(shè)和推動(dòng)國(guó)際化學(xué)科平臺(tái)建設(shè)等手段，積極探索石油學(xué)科國(guó)際化人才培養(yǎng)模式。[1] [2] [3] [4]

在此背景下，石油工程學(xué)院于2014-2015學(xué)年秋季學(xué)期向2013級(jí)石油工程創(chuàng)新班本科生針對(duì)石油工程專業(yè)部分核心課程探索式地應(yīng)用全英文授課模式，并成功獲得北京市教改項(xiàng)目的資助。創(chuàng)新班的學(xué)生是學(xué)院在大一新生中通過(guò)英語(yǔ)和數(shù)學(xué)考試選拔出的拔尖學(xué)生（每年40人）。在開(kāi)設(shè)全英文課程前，學(xué)院對(duì)創(chuàng)新班的學(xué)生一直采用雙語(yǔ)方式來(lái)教授專業(yè)課程。作為北京市教改項(xiàng)目的一部分，材料力學(xué)全英文課已在創(chuàng)新班成功教授一學(xué)期并被確立為長(zhǎng)期課程，其授課范圍也擴(kuò)展至全院本科生。作為該課程的主講教師，筆者嘗試了多種全英文教學(xué)方法，并針對(duì)石油工程學(xué)科的特點(diǎn)做了有益的探索。

二、材料力學(xué)課程國(guó)際化建設(shè)的必要性和可行性

材料力學(xué)為國(guó)內(nèi)外工程力學(xué)、材料科學(xué)、土木工程和機(jī)械工程等眾多工科專業(yè)的核心課程之一，屬于至為重要的國(guó)際性課程。[5]在石油工程專業(yè)中，材料力學(xué)被廣泛運(yùn)用于地層巖石力學(xué)計(jì)算、鉆完井工程設(shè)計(jì)、鉆具力學(xué)行為評(píng)價(jià)等領(lǐng)域中，其重要性不言而喻。為了向中國(guó)石油石化企業(yè)提供其針對(duì)海外能源戰(zhàn)略迫切需求的大量工程人才，同時(shí)為學(xué)校逐年增加的石油工程專業(yè)留學(xué)生提供英文教育，材料力學(xué)的全英文課程建設(shè)顯得尤為重要和迫切。

為滿足教育部提出的高等教育“卓越化、國(guó)際化、研究型”的要求[6]，中國(guó)石油大學(xué)（北京）以石油工業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向，自2005年起開(kāi)始全面實(shí)施國(guó)際化戰(zhàn)略，積極探索構(gòu)建國(guó)際化人才培養(yǎng)體系，在國(guó)際化辦學(xué)、國(guó)際化科研合作和國(guó)際化師資隊(duì)伍建設(shè)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。特別是近年來(lái)，學(xué)校大力引進(jìn)海外歸國(guó)博士，努力推進(jìn)英文教學(xué)，已經(jīng)初步構(gòu)建了全英文教學(xué)體系。[2] [3]

首先，石油工程學(xué)院在2014年面向創(chuàng)新班學(xué)生推出油藏物理、油藏工程、材料力學(xué)和理論力學(xué)四門(mén)全英文本科生課程。每門(mén)課程的授課任務(wù)全部由從國(guó)外高校取得博士學(xué)位的兩位教師承擔(dān)，一位為主講教師，另一位為輔講教師。由于目前我國(guó)工程學(xué)科的高等教育國(guó)際化特別是全英文教學(xué)方面尚處于起步探索階段，所以學(xué)院在開(kāi)課前做了詳細(xì)周密的規(guī)劃部署，并且給予開(kāi)課教師充分的自主權(quán)，讓他們廣泛調(diào)研國(guó)外課程教學(xué)設(shè)置，優(yōu)先采用自己母校關(guān)于該課程的教學(xué)方法。其次，為了提高全英文課程的教學(xué)質(zhì)量，學(xué)院除了必須采用英文教材外，教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)、完成作業(yè)和考試及師生交流都需要采用英文形式，提高了對(duì)教師和學(xué)生英文水平的要求。[7]再次，學(xué)院首次為材料力學(xué)全英文課配備了兩位從美國(guó)留學(xué)歸國(guó)的教師。他們分別于美國(guó)俄克拉荷馬大學(xué)和美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)取得博士學(xué)位，同時(shí)具備在美國(guó)兩年以上的助教經(jīng)驗(yàn)，完全能夠勝任該課程的教學(xué)任務(wù)。所授課的對(duì)象為創(chuàng)新班學(xué)生，其英語(yǔ)能力普遍高于學(xué)院學(xué)生的平均英語(yǔ)水平。

三、材料力學(xué)全英文課程建設(shè)的思路與實(shí)踐

課程采用國(guó)際上較受歡迎的過(guò)程教學(xué)法，即注重學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生在該領(lǐng)域知識(shí)上的思維能力。[8]授課全程采用英文教學(xué)，學(xué)生的作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)和考試均要求使用英文完成。課程教材采用經(jīng)高等教育出版社授權(quán)于2004年影印出版的英文原版教材Mechanics of Materials（材料力學(xué)），作者為Hibbeler R.C.。該書(shū)強(qiáng)調(diào)對(duì)基本概念、方法原理的理解和掌握，著重引導(dǎo)學(xué)生從物理本質(zhì)上理解材料力學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用材料力學(xué)知識(shí)的能力。課程主要的教學(xué)方法和手段包括：

（1）制訂了材料力學(xué)全英文課的教學(xué)大綱和教學(xué)日歷，內(nèi)容充分和國(guó)際接軌，涵蓋的范疇基本上和國(guó)內(nèi)外知名高校保持一致。

（2）建立并完善了全英文課的多媒體資料，使授課效率大為提高;同時(shí)通過(guò)大量幾何圖形如軸、梁和桿件的呈現(xiàn)，幫助學(xué)生從直觀上理解材料的力學(xué)問(wèn)題。

（3）通過(guò)計(jì)算實(shí)例涉及與石油工程學(xué)科相關(guān)的材料力學(xué)問(wèn)題，如鉆桿的拉伸、套管的扭曲、投球的剪切、海上鉆井平臺(tái)的梁彎曲問(wèn)題等，激發(fā)石油工程專業(yè)的學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

（4）實(shí)施了類似美國(guó)高校的研究生助教制度，向?qū)W校申請(qǐng)了一名研究生助教并使其全程參與教學(xué)活動(dòng)。助教的具體工作內(nèi)容包括解答學(xué)生問(wèn)題、修改作業(yè)和參與課堂討論等。

（5）組織了兩次討論課，以教師、助教和學(xué)生充分互動(dòng)的方式，集中時(shí)間幫助學(xué)生解決普遍性的疑難問(wèn)題，同時(shí)激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的興趣。

（6）充分運(yùn)用新媒體，建立了該門(mén)課程的微信群，吸引學(xué)生踴躍參與和課堂有關(guān)的學(xué)術(shù)討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，縮短教師與學(xué)生的距離。

（7）通過(guò)發(fā)放在線調(diào)查問(wèn)卷的方式，第一時(shí)間了解學(xué)生對(duì)課程的反饋意見(jiàn)，積極采納他們關(guān)于課堂教學(xué)方式的合理建議。

以上課程實(shí)踐方式可概括為圖1展示的課程實(shí)踐流程圖。此外，我們還申請(qǐng)了公用郵箱，為學(xué)生提供每一次與授課內(nèi)容相關(guān)的多媒體資料和其他各類教學(xué)資源。學(xué)院的教學(xué)管理部門(mén)監(jiān)督課程教學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)組織課程中期檢查和教學(xué)討論，針對(duì)教師和助教提出的問(wèn)題給出及時(shí)的反饋和建議。

四、材料力學(xué)全英文課程實(shí)施效果評(píng)價(jià)

學(xué)生的民意調(diào)查和評(píng)教是評(píng)價(jià)課程實(shí)施效果的主要手段，能及時(shí)為教師反思教學(xué)方法、更正問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和建立與咨詢專家溝通的媒介。[5]為了促使學(xué)生積極參與調(diào)查，我們采用了在微信群中發(fā)送電子調(diào)查問(wèn)卷的方式，讓學(xué)生用手機(jī)輕松填寫(xiě)并提交問(wèn)卷。本次教學(xué)實(shí)踐一共組織了三次網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查，分別為開(kāi)課調(diào)查、中期調(diào)查和結(jié)課調(diào)查。其中開(kāi)課調(diào)查發(fā)布在第一次課后，結(jié)課調(diào)查發(fā)布于期末考試后。調(diào)查問(wèn)題設(shè)計(jì)具備時(shí)效性、親和力、口語(yǔ)化的特點(diǎn)，具體而不抽象。部分開(kāi)課調(diào)查結(jié)果如表1所示。

由表1可知，盡管大部分學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)雙語(yǔ)課，但他們還是覺(jué)得全英文課對(duì)英文能力的要求更高，聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)較困難;同時(shí)期望通過(guò)課程學(xué)習(xí)提高英語(yǔ)能力和掌握材料力學(xué)核心知識(shí)。此外，許多學(xué)生還建議對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)及部分專業(yè)詞匯采用中英文對(duì)照講授的方式。因此，我們?cè)诤罄m(xù)課程中對(duì)講解方式適當(dāng)做出調(diào)整，針對(duì)重點(diǎn)概念和方法采用了先英文詳述后中文解釋的方法。部分中期調(diào)查結(jié)果如表2所示。

由表2可知，經(jīng)過(guò)半學(xué)期的全英文教學(xué)，90%的學(xué)生能跟上全英文的教學(xué)節(jié)奏，同時(shí)對(duì)英語(yǔ)在授課語(yǔ)言中的比重及課程內(nèi)容的涵蓋范圍很滿意，并對(duì)中英文對(duì)照講授部分關(guān)鍵名詞和概念的教學(xué)方法表示認(rèn)同。約有10%的學(xué)生完全無(wú)法適應(yīng)全英文教學(xué)。如何讓所有學(xué)生都能適應(yīng)課程，同時(shí)不改變課程的全英文性質(zhì)，是我們面臨的一個(gè)教學(xué)難題。

本次教學(xué)考核的內(nèi)容比重為：平時(shí)作業(yè)占20%，大作業(yè)占10%，期末考試占70%。期末考卷分三大部分，概念題、問(wèn)答題和計(jì)算題，以計(jì)算題為主。由于試卷和答題均要求用英文作答，解答概念題和問(wèn)答題對(duì)學(xué)生而言是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。對(duì)此，我們適當(dāng)放寬了對(duì)英語(yǔ)語(yǔ)法上的要求，著重考查學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)、技能的掌握程度。部分結(jié)課調(diào)查結(jié)果如表3所示。

從表3可知，85%的學(xué)生認(rèn)同材料力學(xué)全英文授課的教學(xué)方式;大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為材料力學(xué)全英文課程有較多優(yōu)點(diǎn)，他們也很喜歡歐美化的教學(xué)方式和課堂氛圍。同時(shí)，仍舊有不少學(xué)生感覺(jué)英文聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)較為困難，這種情況也體現(xiàn)在期末考試的反饋情況上。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為考試內(nèi)容范圍適中，但試題難度較大，希望加大平時(shí)成績(jī)的權(quán)重。筆者事后通過(guò)微信和部分學(xué)生多次交流和討論，發(fā)現(xiàn)學(xué)生感覺(jué)最難的部分集中在概念題和問(wèn)答題上，核心的問(wèn)題仍然是語(yǔ)言能力尚為欠缺。

本次課程的學(xué)生評(píng)教成績(jī)?cè)谌?66門(mén)課程中排第97名，結(jié)果進(jìn)入前11%。由于該門(mén)全英文課程為首次開(kāi)設(shè)，且提供的是學(xué)生從未經(jīng)歷過(guò)的教學(xué)方式，能取得如此成績(jī)實(shí)屬不易。誠(chéng)然，該門(mén)課程僅僅試驗(yàn)了一學(xué)期，還存在較大的提升空間，比如建立材料力學(xué)課程的專門(mén)網(wǎng)站，開(kāi)拓除課堂以外的第二教學(xué)平臺(tái)，提供教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)模塊[5] [9]，使學(xué)生能夠在接收課堂知識(shí)不夠充分的情形下尋求網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源作為補(bǔ)充。此外，我們還需從學(xué)校層面上采取措施，以進(jìn)一步提升學(xué)生的英語(yǔ)語(yǔ)言能力，使學(xué)生能夠盡快融入全英文教學(xué)的課堂環(huán)境。

五、結(jié)語(yǔ)

本文系統(tǒng)總結(jié)了2014-2015秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)材料力學(xué)全英文課的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)全英文教學(xué)課程的實(shí)踐，筆者編寫(xiě)了一套完備的教學(xué)方案，初步確定了課程教學(xué)的多種形式，基本完善了該門(mén)課程全英文教學(xué)的方式和方法。學(xué)生的反饋顯示此次開(kāi)展的全英文教學(xué)效果良好。由此可見(jiàn)，改革人才培養(yǎng)模式，特別是用全英文課程模式，培養(yǎng)國(guó)際化的石油工程專業(yè)人才具有充分的可行性。教育管理者可從頂層設(shè)計(jì)層面出發(fā)，增強(qiáng)國(guó)際化的師資，塑造國(guó)際化的氛圍，培養(yǎng)國(guó)際化的思維，同時(shí)通過(guò)培訓(xùn)、建議和考核教學(xué)人員的方式不斷提高全英文授課水平。此外，學(xué)校管理層、輔導(dǎo)員和授課教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步營(yíng)造學(xué)習(xí)英語(yǔ)語(yǔ)言的環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生大膽在課堂上用英文交流，促進(jìn)學(xué)生初步具備一定的國(guó)際學(xué)術(shù)交流能力和培養(yǎng)學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)的習(xí)慣;努力使石油工程的教學(xué)質(zhì)量向歐美發(fā)達(dá)國(guó)家看齊并最終探索建立國(guó)際化石油人才培養(yǎng)體系，為我國(guó)石油石化企業(yè)走向海外提供堅(jiān)實(shí)的人才保障。

[ 注 釋 ]

[1] 張來(lái)斌.服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略，積極培養(yǎng)國(guó)際化石油人才[J].中國(guó)高等教育，2009（Z3）.

[2] 張來(lái)斌.深入實(shí)施國(guó)際化戰(zhàn)略，加快高水平大學(xué)建設(shè)[J].世界教育信息，2013（5）.

[3] 張來(lái)斌.面向中國(guó)石油工業(yè)探索國(guó)際化人才培養(yǎng)體系[J].大學(xué)（學(xué)術(shù)版），2012（9）.

[4] 蔣慶哲.改革創(chuàng)新 攻堅(jiān)克難 扎實(shí)推進(jìn)石大國(guó)際化戰(zhàn)略的實(shí)施[J].世界教育信息，2013（5）.

[5] 糜長(zhǎng)穩(wěn)，喬玲，周志紅，韓曉林.材料力學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)研究與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2012（14）.

[6] 糜長(zhǎng)穩(wěn)，郭力.面向國(guó)際化人才培養(yǎng)的彈性力學(xué)課程建設(shè)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2014（S2）.

[7] 趙桂峰，禹奇才，張永山.結(jié)構(gòu)力學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)模式研究[J].高等建筑教育，2012（6）.

[8] 易平，黃麗華，曲激婷.高校國(guó)際班理論力學(xué)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].課程教育研究，2014（28）.

[9] 吳云芳，談廣鳴，梅亞?wèn)|，周偉.全英文水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2015（2）.

[責(zé)任編輯：覃侶冰]