材料基礎(chǔ)課程中雙語教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合的思考

汪航 楊牧南 陳輝明 蔡薇

摘 要：為適應(yīng)當(dāng)前高等教育面臨的新局面，響應(yīng)國家對大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的號召，利用雙語教學(xué)手段，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與材料專業(yè)基礎(chǔ)知識教學(xué)有機結(jié)合起來，為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才奠定基礎(chǔ)。構(gòu)建材料基礎(chǔ)課程雙語教案體系，配合創(chuàng)新實驗教學(xué)與創(chuàng)業(yè)案例教學(xué)，有效提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)基礎(chǔ)知識的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；材料基礎(chǔ)課程

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）12-0019-03

Abstract： In order to adapt to the current new situation faced by the higher education and respond to the country's call for innovation and entrepreneurship of college students， bilingual teaching methods was used to organically combine innovation and entrepreneurship education with the basic knowledge of material teaching， and build the foundation for fostering innovative and entrepreneurial talents. Building a bilingual teaching plan system for basic materials courses， cooperate with innovative experimental teaching and entrepreneurial case teaching can effectively enhance the teaching effect of innovation and entrepreneurship and professional basic knowledge.

Keywords： bilingual education； innovation and entrepreneurship； materials foundation Course

一、概述

國務(wù)院2017年印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出鼓勵高等學(xué)校完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要融入學(xué)科專業(yè)與課程建設(shè)，培養(yǎng)所有學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、精神與能力[1]。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的核心是創(chuàng)新，重點是創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)業(yè)是創(chuàng)新在實踐領(lǐng)域的具體化[2]。

當(dāng)前，我國高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式主要包括雙課堂輔助教學(xué)模式、實戰(zhàn)演練培訓(xùn)模式、素質(zhì)培養(yǎng)與創(chuàng)業(yè)支持雙管齊下模式；國外高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式主要包括意識與能力并重模式、校企一體開放互動培養(yǎng)模式、“小企業(yè)”模式。對比國內(nèi)外模式不難看出，國內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在某種程度上存在“基礎(chǔ)理論知識”教學(xué)與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”教學(xué)相對分離的不足；且創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育往往針對高年級本科生及研究生，而未將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中。

另外，我們還未圓滿解決20世紀90年代末開始的高等教育大眾化帶來的質(zhì)量問題的情況下，又被迫加入了國際化的高速運行軌道[3]。當(dāng)前材料專業(yè)的基礎(chǔ)課程雙語教學(xué)存在機械式灌輸專業(yè)詞匯等問題，學(xué)生無法真正理解與掌握英文概念，更無法靈活運用所學(xué)的專業(yè)知識。因此，改革材料專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式，加強學(xué)生雙語綜合運用能力，對強化材料專業(yè)的基礎(chǔ)創(chuàng)新能力、擴大開放合作、推進材料領(lǐng)域大眾創(chuàng)業(yè)和萬眾創(chuàng)新具有深遠影響。

綜上，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入材料專業(yè)基礎(chǔ)課程雙語教學(xué)既符合國家對教育事業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，又適應(yīng)當(dāng)前“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新對高校人才培養(yǎng)的要求，為探索面向國家重大需求、具有國際化視野的新型人才培養(yǎng)課程體系奠定基礎(chǔ)。

二、雙語教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的融合的指導(dǎo)思想

將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入材料專業(yè)基礎(chǔ)課程雙語教學(xué)是深化高等學(xué)校人才培養(yǎng)體制機制改革的具體措施，首先需要采用“基礎(chǔ)理論知識”教學(xué)與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”教學(xué)相結(jié)合模式，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)課程體系。其次需要適應(yīng)材料專業(yè)國際化視野新常態(tài)，培養(yǎng)具有國際化視野的材料專業(yè)人才，為擴大開放合作、提升材料研究的原始創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。再次必須提升“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新意識，面向國家重大需求培養(yǎng)具有雙語能力的高素質(zhì)專門人才。最后必須加強專業(yè)基礎(chǔ)知識靈活運用能力，強化學(xué)生專業(yè)知識的中英文融會貫通，破除創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中語言壁壘，提升人才綜合競爭力。

三、“三位一體”的教學(xué)模式

針對“基礎(chǔ)理論知識”教學(xué)與“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”教學(xué)相對分離以及機械式灌輸專業(yè)詞匯等問題，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入材料專業(yè)基礎(chǔ)課程雙語教學(xué)，采用“材料專業(yè)基礎(chǔ)課程+雙語教學(xué)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”三位一體教學(xué)模式，培養(yǎng)具有國際化視野的材料專業(yè)人才，提升學(xué)生“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新意識，強化學(xué)生中英文專業(yè)知識的靈活運用能力。具體包括融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的雙語教學(xué)教案體系構(gòu)建、跟蹤材料專業(yè)前沿的創(chuàng)新實驗教學(xué)平臺搭建、整合跨國材料企業(yè)的創(chuàng)業(yè)案例教學(xué)模式創(chuàng)建三個方面，如圖1所示。

（一）融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的雙語教學(xué)教案體系構(gòu)建

針對當(dāng)前高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)基礎(chǔ)理論知識教學(xué)相對分離的現(xiàn)狀，充分利用雙語教學(xué)手段，構(gòu)建融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的雙語教學(xué)教案體系。通過創(chuàng)新雙語教學(xué)教案體系，注重加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念、意識、方法等方面的內(nèi)容，用國內(nèi)外先進的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念指導(dǎo)教案編寫，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識融入教案細節(jié)，在教案中突出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方法，提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的綜合能力。

在課程講授伊始，參考國外教材采用實際案例，說明講授內(nèi)容的應(yīng)用背景及前景，普及學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的概念。例如在講授“材料斷裂Failure”一章內(nèi)容前，使用一艘運輸石油貨輪脆性斷裂案例[4]，說明金屬斷裂性能關(guān)系交通運輸?shù)阮I(lǐng)域安全問題，學(xué)習(xí)本章內(nèi)容有助于解決該領(lǐng)域的安全隱患，十分重要。在講授“材料加工Materials Processing”一章前，使用百事可樂易拉罐的鋁合金深沖，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容過程中，圍繞困擾我國鋁加工行業(yè)的簡單的易拉罐用鋁合金的制備問題，積極思考金屬加工工藝的基本原理及參數(shù)優(yōu)化的理論依據(jù)。

在課程講授過程中，引入國際國內(nèi)相關(guān)專利，解釋講授內(nèi)容在專利中的作用，對比國內(nèi)外差距，提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。例如在講授“材料機械性能”一章內(nèi)容過程中，加入“超合金Superalloys”專利檢索，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)從第一代鎳基單晶合金到第二代鎳基單晶合金的發(fā)展過程中，最大的區(qū)別是錸Re元素的加入，增強合金抗高溫蠕變性能；同時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)國際國內(nèi)相關(guān)專利均由外國公司注冊，幾乎壟斷航空發(fā)動機葉片領(lǐng)域材料制造，也成為我國航空事業(yè)發(fā)展的瓶頸，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容時積極思考如何通過科技創(chuàng)新突破國外的專利壟斷。

在課程講授結(jié)束后，結(jié)合最新國外高水平論文，布置練習(xí)題解決實際問題，強化學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。例如在講授“擴散Diffusion”一章后，結(jié)合論文《3D-AP and positron annihilation study of precipitation behavior in Cu-Cr-Zr alloy》[5]中最先進的三維原子成像技術(shù)（3D Atom Probe Tomography），要求估算鋯Zr原子從基體中擴散至鉻Cr相顆粒周邊所需要的時間，以及需要多少鋯Zr原子才能達到銅合金的強化效果，滿足高鐵導(dǎo)電接觸線的使用要求。通過國家最重要的發(fā)展需求之一的高鐵技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生努力拓展所學(xué)知識的應(yīng)用空間，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中學(xué)以致用。

（二）跟蹤材料專業(yè)前沿的創(chuàng)新實驗教學(xué)平臺搭建

充分發(fā)揮材料基礎(chǔ)課程有限的課內(nèi)外實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作用，利用現(xiàn)有科研平臺輔助搭建創(chuàng)新實驗教學(xué)平臺，跟蹤國際材料專業(yè)科學(xué)前沿，將雙語教學(xué)融入實踐創(chuàng)新教學(xué)中。

在課程實驗原理講授中，引導(dǎo)學(xué)生敢于、善于、樂于查閱相關(guān)英文科技文獻，奠定學(xué)生科技創(chuàng)新理論基礎(chǔ)。例如在“合金熔鑄”實驗中，通常針對鋁合金的凝固行為進行觀測，因此可要求學(xué)生在實驗前搜索“鋁合金凝固Aluminium alloy solidification”相關(guān)科技文獻，跟蹤當(dāng)代鋁合金凝固相關(guān)前沿方向（對文獻中具體內(nèi)容及知識點不做要求），明確課程實驗的目標(biāo)及實際意義，利用雙語教學(xué)加強學(xué)生對科技創(chuàng)新理論指導(dǎo)實踐的認識。

在課程實驗操作過程中，自主設(shè)計學(xué)科國際前沿相關(guān)小實驗，鍛煉學(xué)生科技創(chuàng)新的實踐能力。例如在“材料的晶體結(jié)構(gòu)”章節(jié)中，材料學(xué)中晶體結(jié)構(gòu)的表示方式較為抽象，不易理解，但一般以原子排列模型的方式講授，未設(shè)置相關(guān)課程實驗。因此可以增加“石墨烯Graphene制備”實驗，結(jié)合諾貝爾獎獲得者英國曼徹斯特大學(xué)安德烈海姆教授（Prof. Andre Heim， University of Manchester，UK）采用“透明膠粘貼石墨”方法制備石墨烯的案例，啟發(fā)學(xué)生對“單層原子”概念的感性認識，突出創(chuàng)新是腳踏實地的實踐概念，利用雙語教學(xué)將科技創(chuàng)新的理論與實踐融為一體。

（三）整合跨國材料企業(yè)的創(chuàng)業(yè)案例教學(xué)模式創(chuàng)建

基于企業(yè)建立與發(fā)展的市場理念與經(jīng)營模式，以案例分組討論與解析為手段，創(chuàng)新雙語案例教學(xué)模式，在理念與路徑上實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力的雙提升。

以頂層設(shè)計為先導(dǎo)，整合國內(nèi)外材料制備加工企業(yè)的創(chuàng)立與發(fā)展案例，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)熱情。例如在設(shè)計“固態(tài)相變Solid Phase Transformation”一章案例時，可整合對比三菱伸銅公司（ECOBRASS）與神戶制鋼所（KOBELCO）兩家企業(yè)在創(chuàng)立初期的理念，從合金成分（Composition）、微觀結(jié)構(gòu)（Microstructure）、產(chǎn)品性能（Property）的角度說明兩家企業(yè)的遠景目標(biāo)對創(chuàng)業(yè)的影響。突破傳統(tǒng)案例教學(xué)模式，以客戶需求為導(dǎo)向的國際時尚產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售全鏈條為對象，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。例如在設(shè)計“相圖Phase Diagram”一章案例時，可從特斯拉Tesla公司的新能源汽車對新型鋰離子電池的需求為導(dǎo)向，從電池組分的相平衡的設(shè)計，到電池制造過程中反應(yīng)平衡系數(shù)的測定，到電池效率對銷售額影響的程度，全鏈條式的案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生從產(chǎn)品設(shè)計到銷售的創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。

四、結(jié)束語

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的時代背景下，改革創(chuàng)新高等學(xué)校人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)基礎(chǔ)知識教學(xué)相統(tǒng)一的教學(xué)教案體系，為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才奠定堅實基礎(chǔ)；充分發(fā)揮雙語教學(xué)的優(yōu)勢，引入國際著名學(xué)府創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念，追蹤國際材料專業(yè)發(fā)展前沿動態(tài)，整合國際知名企業(yè)創(chuàng)立發(fā)展案例，服務(wù)于高校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育新模式；以點帶線，以線帶面，發(fā)揮輻射效應(yīng)，吸引更多學(xué)生自覺自愿加入課堂內(nèi)外的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)習(xí)中，為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才營造良好氛圍。材料基礎(chǔ)課程中雙語教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的融合，有效提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)基礎(chǔ)知識的教學(xué)效果。

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