能源與動力工程專業(yè)“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)模式實踐與反思

(上海海事大學(xué) 商船學(xué)院，上海 201306)

一、引言

在經(jīng)濟全球化的時代背景下，教育國際化已是大勢所趨?！督逃?019年工作要點》明確提出，要進一步擴大教育開放程度，要跟進“一帶一路”教育行動，推動學(xué)生進行國際學(xué)術(shù)流動，要確?！敖z綢之路”國際學(xué)生交流計劃的推進和實施，促進中外人文學(xué)術(shù)及科學(xué)技術(shù)交流。[1]“一帶一路”倡議以及中國(上海)自由貿(mào)易區(qū)臨港新片區(qū)建設(shè)更是把我國的對外開放推上歷史新高點，中國的國際業(yè)務(wù)參與度空前提高[2]，培養(yǎng)適應(yīng)新形勢的國際專業(yè)化人才和高質(zhì)量服務(wù)于“一帶一路”建設(shè)以及自貿(mào)區(qū)新片區(qū)建設(shè)的復(fù)合型人才刻不容緩。

教育國際化的一個重要方面是課程的國際化，而雙語教學(xué)是課程國際化的主要內(nèi)容和途徑，是培養(yǎng)高素質(zhì)的國際化、復(fù)合型人才的有效手段。從能源專業(yè)人才在國際合作中的重要性出發(fā)，以服務(wù)國家為驅(qū)動，業(yè)內(nèi)對“工程熱力學(xué)”的雙語教學(xué)進行了深入的探索和實踐[3-6]。在開展雙語教學(xué)的過程中，因?qū)W生英語水平參差不齊，在英文理解和接受能力等方面差異較大，同時還存在著因語言問題導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)質(zhì)量下降的可能性，這些實際問題增加了課程教學(xué)的難度，亟待探索一種行之有效的解決方法。

上海海事大學(xué)能源與動力工程專業(yè)從2013年開始“工程熱力學(xué)”雙語課程教學(xué)實踐，歷經(jīng)六年的探索和完善，形成“三段式”雙語課程教學(xué)模式，同時充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢提升雙語課程教學(xué)質(zhì)量[7]，取得了較好的教學(xué)效果。本文結(jié)合實踐探討能源與動力工程專業(yè)“工程熱力學(xué)”雙語課程教學(xué)的具體實施方法。

二、“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)模式的設(shè)計與實施

(一)整體設(shè)計

雙語教學(xué)是以兩種以上語言作為教學(xué)媒介的教學(xué)，其中一種語言并不一定是學(xué)生的母語。[8]雙語教學(xué)的目標(biāo)包括知識目標(biāo)、語言目標(biāo)和思維目標(biāo)。這三個目標(biāo)中知識目標(biāo)是首位，其次是語言目標(biāo)。[9]我國高校采用的雙語教學(xué)模式一般為全英語型、中英混合型和部分英語型[10]。全英語型是指在教學(xué)中采用全英文教材和課件；中英混合型是指在教學(xué)中采用雙語教材和課件，且老師以英語為主講方式配合中文進行輔助講授；部分英語型是指在教學(xué)中采用中文教材，同時老師以中文為主講模式配合部分英語講授。

上海海事大學(xué)在學(xué)生大二時期開設(shè)“工程熱力學(xué)”課程。學(xué)生初入能動專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容一般難度不大，因此非常適合學(xué)生定量的英語輸入，一方面可以擴展學(xué)生的知識面，一方面也為之后的課程學(xué)習(xí)和未來發(fā)展奠定良好的英語基礎(chǔ)。采用全英文型教學(xué)英語輸入量大、內(nèi)容新穎豐富，但是大二學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識薄弱，對英語教學(xué)模式接納度較低，全英文輸入無法保證學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，易使學(xué)生對課程一知半解，對雙語學(xué)習(xí)失去自信心；而且由于教師對于全英文型授課模式尚不能熟練駕馭，課上容易過多使用翻譯式教學(xué)。采用部分用英語進行教學(xué)，英語輸入量小，學(xué)生對課程內(nèi)容的理解較好，老師的教學(xué)任務(wù)較輕，但是對學(xué)生的英語輸入量較少，達不到英語積累的目的。采用中英文混合型教學(xué)，中英文比例適中，學(xué)生能夠?qū)φ諏W(xué)習(xí)，更容易吸收和理解新的知識，老師也能根據(jù)學(xué)生掌握程度隨時調(diào)整中英文比例。綜合上述考慮，學(xué)校采用中英混合型作為主要教學(xué)模式進行“工程熱力學(xué)”的雙語授課。

“工程熱力學(xué)”課程主要研究熱能與機械能和其他能量之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律及其應(yīng)用，是能源與動力工程、輪機工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機械、能源動力類專業(yè)必修主干課。“工程熱力學(xué)”雙語課程以探索能量守恒原理、闡明能量轉(zhuǎn)換規(guī)律、提升能量轉(zhuǎn)換效率為核心，以培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實、具有國際視野和國際化能力的復(fù)合型能源人才為導(dǎo)向，以服務(wù)節(jié)能減排、助推“一帶一路”和“海洋強國夢”為目標(biāo)。本課程的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生掌握工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識，能正確進行熱力過程和熱力循環(huán)的分析和計算，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維和邏輯思維能力，訓(xùn)練學(xué)生針對實際問題建立熱力學(xué)模型的能力，培養(yǎng)學(xué)生針對新型熱工設(shè)計的創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生國際化能力，為“一帶一路”、中國自由貿(mào)易區(qū)(上海)新片區(qū)的建設(shè)等提供優(yōu)秀的能源人才。

為了保證上述教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，課程團隊經(jīng)過充分的調(diào)研和實踐，確定了“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)新模式。該雙語教學(xué)模式采用基于“前處理”、“中文導(dǎo)入+雙語分析+全英文總結(jié)”和“后處理”的三段式教學(xué)，結(jié)合線上互動平臺，有效促進教學(xué)各方的互動，保證了“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)的質(zhì)量。該模式框架如圖1所示。

圖1 “工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)模式

(二)具體實施方法

1.“中文導(dǎo)入+雙語分析+全英文總結(jié)”課堂授課法

課堂授課是雙語教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，“工程熱力學(xué)”雙語教學(xué)在本環(huán)節(jié)采用“中文導(dǎo)入+雙語分析+全英文總結(jié)”的授課方法。雙語教學(xué)實踐過程中最棘手的問題是雙語的協(xié)調(diào)問題：若采用中文為主導(dǎo)，雖然學(xué)生能較容易地理解課程內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識，但是對于英文的吸收較少，學(xué)習(xí)難度較低，達不到雙語課的目的；若英文為主導(dǎo)，有利于學(xué)生及早熟悉和習(xí)慣英語模式教學(xué)，鍛煉學(xué)生能力，有助于之后其他課程的雙語輸入和輸出，但是如果英文比例過大，則影響學(xué)生對于課程內(nèi)容的理解并且不利于學(xué)習(xí)信心的建立。從學(xué)生實際情況出發(fā)，“中文導(dǎo)入+雙語分析+全英文總結(jié)”的課堂授課方法，較好地解決了上述問題。

“中文導(dǎo)入”，即用中文概述課程主要內(nèi)容，意在使學(xué)生對課程內(nèi)容有大致的了解。在實際教學(xué)中，該方法適合不同英語層次的學(xué)生。英語基礎(chǔ)較好的學(xué)生能同步掌握基礎(chǔ)知識，英語基礎(chǔ)弱的學(xué)生也因先了解了課程概要而不至于與課程脫節(jié)。老師要把控好課程節(jié)奏。“雙語分析”，即以中英文穿插對照的方式系統(tǒng)講解課程，意在給予學(xué)生沉浸式的英語教授環(huán)境，同時又有中文對一些重點、難點以及學(xué)生困惑的問題進行解釋，使學(xué)生更加高效地掌握所學(xué)知識。該方法能夠鍛煉學(xué)生的雙語能力，在把握課程深度的同時保證英語輸入量，使學(xué)生在對照雙語的過程中提升自己的理解力，一定的挑戰(zhàn)性也能激發(fā)學(xué)生的探索欲和求知欲。而老師也能夠時刻了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，根據(jù)學(xué)生的需求進行必要的中文解釋和補充，避免重復(fù)勞動?！叭⑽目偨Y(jié)”，即在完成課程內(nèi)容講解后，老師以英語進行總結(jié)闡釋，意在使學(xué)生鞏固之前所學(xué)內(nèi)容以及保證一定量的英語輸入。該方法能夠在較短時間內(nèi)鞏固和復(fù)習(xí)課程所學(xué)內(nèi)容以及訓(xùn)練學(xué)生的英語理解能力，從而讓學(xué)生針對自己的問題查漏補缺(包括英語能力和課程內(nèi)容)，達到雙語授課的目的。此外，教師也能操練英語教學(xué)方式，對講義的精進有很大幫助。

綜上，“中文導(dǎo)入+雙語分析+全英文總結(jié)”的雙語授課法一方面可以有效解決學(xué)生因聽不懂英文而導(dǎo)致對課程內(nèi)容理解障礙，另一方面可以避免“翻譯式”雙語課的弊端，將教學(xué)內(nèi)容清晰、完整且系統(tǒng)地呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助他們樹立自信心，培養(yǎng)雙語學(xué)習(xí)的能力。

2.“前—后處理”模式

為進一步幫助學(xué)生克服對雙語教學(xué)的畏難心理，提高學(xué)生課堂參與度和學(xué)習(xí)積極性，同時保證老師的教學(xué)進度，減輕教學(xué)負擔(dān)，采用“前—后處理”模式，與課堂授課環(huán)節(jié)共同構(gòu)成了雙語課程的“三段式”教學(xué)法。

“前處理”模式，指在課前授課教師基于網(wǎng)絡(luò)平臺布置預(yù)習(xí)內(nèi)容(包括PPT和書本內(nèi)容)，學(xué)生以小組為單位建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流群，在組長的帶領(lǐng)下利用課余時間預(yù)習(xí)課件、整理生詞、梳理概念并闡述疑惑和感悟，并將預(yù)習(xí)內(nèi)容發(fā)到學(xué)習(xí)交流群里與同學(xué)分享。該模式可以幫助學(xué)生對自身的學(xué)習(xí)能力有一定了解，鍛煉自主學(xué)習(xí)的能力，同時，也能加深對課程內(nèi)容的理解。此外，通過“前處理”老師也能較早了解學(xué)生的問題，及時調(diào)整授課內(nèi)容和進度，針對學(xué)生的問題適當(dāng)講解，并做到因材施教。

“后處理”模式包含兩方面內(nèi)容：第一方面為課后作業(yè)，以小組分工的形式，組員按照組長的分配要求將課本上的中文思考題及課后習(xí)題翻譯成英文，用英文回答后上傳至學(xué)習(xí)交流群釋疑解惑并更正答案，組長收集課后作業(yè)統(tǒng)一交給老師批閱，老師根據(jù)學(xué)生答題情況總結(jié)并在下節(jié)課反饋。第二方面為階段性測驗，即教師每完成三個章節(jié)的課程都進行一次小測驗，測驗內(nèi)容以英文形式呈現(xiàn)，意在使學(xué)生對章節(jié)的知識進行自查和鞏固。在預(yù)備測試階段，以小組形式進行復(fù)習(xí)，小組長負責(zé)幫扶基礎(chǔ)較為薄弱的小組成員，解決成員在課程上的疑問和難題。測試階段，學(xué)生獨立完成英文答題。測試審閱階段，教師批閱答卷并根據(jù)學(xué)生答題情況做記錄便于之后的講解。同時，以小組形式記錄成績均分并進行排名，根據(jù)排名對小組長的平時分進行加減。第一方面的舉措可以極大地改善學(xué)生對英文內(nèi)容陌生的問題，并加深學(xué)生的課堂記憶；而第二方面的舉措可以較好地督促學(xué)生進行階段性的復(fù)習(xí)鞏固，有效梳理所學(xué)知識，再一次鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，建立科學(xué)的個性化的知識結(jié)構(gòu)和思維導(dǎo)圖。

“前—后處理”與課堂授課構(gòu)成了雙語課程“三段式”教學(xué)法，顯著增強教學(xué)效果，加快了學(xué)習(xí)進度，進一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高其學(xué)習(xí)效率和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，學(xué)生能夠及時知道自己的問題并及時加以解決；同時，能減輕老師的教學(xué)負擔(dān)，教師可針對學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點進行解答，解決重復(fù)教學(xué)的問題，加快教學(xué)進度。

3.線上互動平臺

“工程熱力學(xué)”雙語課程在教學(xué)過程中注重教師與學(xué)生之間的互動，課程采用的“三段式”教學(xué)模式在“前處理”和“后處理”環(huán)節(jié)也需要師生之間進行實時、有效的交流。為此，課程團隊歷經(jīng)三年搭建了一套基于微信的交流答疑平臺。平臺功能主要包括兩方面：一方面，教師通過微信群與學(xué)生進行互動，課程團隊實時面向各群組內(nèi)的學(xué)生答疑解惑；另一方面，通過微信公眾號定期推送課程前沿和熱點案例，對某些共性的簡單問題實現(xiàn)機器自動答疑。

三、雙語教學(xué)新模式的實施效果

針對上海海事大學(xué)能源與動力工程專業(yè)的特點，“工程熱力學(xué)”課程經(jīng)過上海市精品課程等一系列課程建設(shè)，建立了合理的課程體系，形成了一支教風(fēng)嚴謹、業(yè)務(wù)水平較高的教學(xué)隊伍。課程改革目標(biāo)明確，有效結(jié)合了國內(nèi)外多本教材和多媒體等實現(xiàn)立體化教學(xué)，更加適合當(dāng)代復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要。課程提出的“三段式”雙語教學(xué)法在中國制冷學(xué)會年會及第三屆國際新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新院士論壇上受到參會院校的高度認可。

國內(nèi)同行專家和本校的教學(xué)督導(dǎo)專家認為，本課程的教學(xué)內(nèi)容先進，教師教學(xué)態(tài)度認真，教學(xué)效果優(yōu)秀。特別是在以下幾個方面取得了突出的成績：(1)進行了本科“工程熱力學(xué)”課程體系改革；(2)開展了“工程熱力學(xué)”創(chuàng)新教學(xué)研究；(3)教學(xué)過程中采用了先進的教學(xué)手段和方法；(4)教師能結(jié)合課程特點，緊密聯(lián)系實際，采用多種方法夯實基礎(chǔ)、突出重點、化解難點，著力培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、縝密的邏輯思維能力和嚴謹求實的作風(fēng)。

為了解學(xué)生對“工程熱力學(xué)”雙語課程的看法以及課程的教學(xué)效果，了解學(xué)生關(guān)于雙語教學(xué)的需求和建議，課程組每學(xué)年組織實施雙語教學(xué)的班級進行座談會及問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明，大多數(shù)學(xué)生非常愿意接受雙語教學(xué)，認為雙語教學(xué)的效果理想，開展雙語教學(xué)不但可以掌握專業(yè)知識，還有利于提高專業(yè)英語水平。本課程最近三輪的教學(xué)評價表明，所有主講教師的學(xué)生評價優(yōu)秀率為100%，教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)定，受到學(xué)生的歡迎。

四、新模式在實踐中存在的問題及改進建議

(一)存在的問題

“工程熱力學(xué)”雙語課程的最終目標(biāo)是實現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)和英語能力的一體化融合，這意味著課程難度加大，如內(nèi)容深度、知識面廣度和英語強度等，而老師也面臨著教學(xué)習(xí)慣的大幅度改變[3]。目前雙語教學(xué)中主要存在以下兩方面的問題：

首先是教師與學(xué)生的語言問題。雖然雙語授課教師均有國外留學(xué)經(jīng)歷，英語水平普遍較高，但是回到國內(nèi)缺乏長時間使用英語的環(huán)境，即興使用外語的能力大大下降，雙語教學(xué)對主講教師也是一個挑戰(zhàn)。學(xué)生方面，雖然他們具備了英語聽、說、讀、寫的基本能力，但是缺乏專業(yè)課雙語學(xué)習(xí)的經(jīng)驗、專業(yè)詞匯的積累和課內(nèi)外全英文的交流環(huán)境，因此在課堂上不能完全跟上老師節(jié)奏，使用英文回答問題、進行討論存在一定困難。

其次是教材問題。由于學(xué)生英語水平參差不齊，對于英語基礎(chǔ)好的學(xué)生，應(yīng)大力推廣使用原版英語教材，對于英語基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生宜輔以中文教材。目前，“工程熱力學(xué)”原版英語教材主要有M.J.Moran、H.N.Shapiro主編的FundamentalsofEngineeringThermodynamics和Y. A.Cengel，M. A.Boles主編的Thermodynamics—AnEngineeringApproach等。與國內(nèi)教材相比，國外原版教材英文規(guī)范、表達清晰、內(nèi)容新穎、可閱讀量大、可讀性強，能提供該領(lǐng)域較新的專業(yè)知識[10]。然而，原版英文教材大多使用英制單位，在公式表達和解題思路方面與國內(nèi)教材存在一定的差異，且普遍價格昂貴，這給學(xué)生使用原版教材帶來了一些困難。

(二)改進建議

考慮“工程熱力學(xué)”雙語課程是在大二階段進行的，因此在大一階段安排專業(yè)課的預(yù)教學(xué)，即利用互聯(lián)網(wǎng)提供學(xué)生“工程熱力學(xué)”專業(yè)課程知識及專業(yè)英語詞匯。大一期間正值學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)英語以及對專業(yè)的初步探索階段，因此，非常適宜補充一定量的專業(yè)知識和英語內(nèi)容。此外，老師也會補充提供雙語學(xué)習(xí)資料(音頻、課件、視頻等)和學(xué)習(xí)網(wǎng)站，學(xué)生能夠逐步適應(yīng)雙語講課模式，也對專業(yè)課內(nèi)容有初步印象。教研組安排學(xué)術(shù)交流活動，即學(xué)生教師之間利用互聯(lián)網(wǎng)在課余時間對英語水平、對專業(yè)課的認知、對教學(xué)模式的適應(yīng)等進行討論，并鼓勵學(xué)生大膽用英語交流分享自己的想法，使教師和學(xué)生對該雙語課程有一定了解，并根據(jù)自身需求進行有針對性的提升，以更好地匹配該雙語課程的學(xué)習(xí)。此外，老師也能根據(jù)學(xué)生的水平初步進行分組，保證組員水平的正態(tài)分布，適時推進整個班級的平均教學(xué)進度。在教材方面，課程組選擇使用了雙語版“工程熱力學(xué)”教材，學(xué)生既能夠?qū)W習(xí)原版英語教材,在掌握英語術(shù)語的同時也能夠知道相應(yīng)的中文術(shù)語。以上措施充分利用網(wǎng)絡(luò)提供課程銜接，確保學(xué)生和老師都能更快適應(yīng)雙語課程的教學(xué)模式，使學(xué)生能夠高效學(xué)習(xí)并都有一定的收獲，加快雙語課程的一體化融合。