“工程材料科學與設計”課程雙語教學的研究與實踐

胡瑞玨 蘇海全

摘? 要：“工程材料科學與設計”是以雙語教育為經(jīng)，以講授材料科學知識為緯，針對高年級材料化學專業(yè)本科生，配合當前科技信息和先進的教學策略，以培養(yǎng)國際化的材料合成及設計方面的高水平人才為宗旨的一門雙語課程。經(jīng)不斷探索與改進，形成了自己的特色并取得了優(yōu)異的教學成果?！肮こ滩牧峡茖W與設計”于2009年被評為教育部國家雙語教學示范課程建設項目。文章介紹了作者在“工程材料科學與設計”雙語教學實踐中的經(jīng)驗，分析雙語教學中存在的問題，探討解決對策供同行借鑒與參考。文章結(jié)合“工程材料科學與設計”課程的特點，介紹在雙語教學實踐中采取的教學方法和教學模式，分析了雙語教學存在的實際困難，探討了可行的解決之道。

關(guān)鍵詞：雙語教學;實踐;“工程材料科學與設計”

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）12-0113-04

Abstract： "The Science and Design of Engineering Materials" is a bilingual course with bilingual education as the course， teaching material science knowledge as the course， aiming at senior material chemistry undergraduates， combining current scientific and technological information and advanced teaching strategies， and aiming at cultivating international high-level talents in material synthesis and design. Through continuous exploration and improvement， it has formed its own characteristics and achieved excellent teaching results. In 2009， "The Science and Design of Engineering Materials" was awarded as the National Bilingual Teaching Demonstration Course construction project of the Ministry of Education. This paper introduces our experience in bilingual teaching of "Engineering material science and Design"， analyzes the problems existing in bilingual teaching， and discusses the solutions for peer reference. Based on the characteristics of the course "The Science and Design of Engineering Materials"， this paper introduces the teaching modes and methods adopted in bilingual teaching practice， analyzes the existing problems in teaching and discusses the solutions.

Keywords： bilingual teaching; practice; "The Science and Design of Engineering Materials"

“國家重點建設大學三年內(nèi)‘雙語教學的課程比例要達到10%”是國家教育部于2001年9月教高4號文

件中提出的要求。2007年，教育部頒發(fā)《關(guān)于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見》指出，鼓勵雙語教學，鼓勵留學生用英語講授專業(yè)課程，堅持教授上講臺，保證為學生提供高質(zhì)量教學。在學校有關(guān)部門的大力支持下，作者所在學院經(jīng)過認真調(diào)研并根據(jù)材料化學專業(yè)教學和師資力量的實際狀況，于2005年開設了“工程材料科學與設計”（The Science and Design of Engineering Materials）雙語教學課程?！肮こ滩牧峡茖W與設計”雙語教學課程是配合當前人們的科技信息和先進的教學策略，以培養(yǎng)國際化的材料合成及設計方面的高水平人才為宗旨的一門雙語課程。本課程系統(tǒng)而精要地介紹材料的合成與制備、材料的組成與結(jié)構(gòu)，以及材料的性能與加工等方面的內(nèi)容，使學生深入了解材料的微結(jié)構(gòu)-組成-合成-工藝的相互關(guān)系。本課程以雙語教育為經(jīng)，以講授材料科學知識為緯，在實現(xiàn)培養(yǎng)目標的過程中，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和國際交流能力。

“雙一流”建設指的是世界一流大學和一流學科建

設，這是中共中央、國務院作出的重大戰(zhàn)略決策之一，也是繼“985工程”“211工程”之后我國高等教育領(lǐng)域的又一項國家戰(zhàn)略。2017年，內(nèi)蒙古大學入選全國學科建設一流大學。2018年，成為教育部與內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府合辦的高校。在此背景下，內(nèi)蒙古大學的課程設置體系、學生培養(yǎng)模式和教學方式都需圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新人才這一目標來做調(diào)整。學生的實踐能力、綜合素質(zhì)、國際視野與國際競爭力也亟待大力加強。

材料化學專業(yè)理論課“工程材料科學與設計”的雙語教學不僅可以傳授專業(yè)的材料科學知識，也可以幫助學生掌握專業(yè)英語詞匯和表達，目的在于培養(yǎng)人才的國際化。“工程材料科學與設計”課程是面向大四材料化學專業(yè)學生開設的核心課，也是大四化學基地、應用化學和化學工程與工藝專業(yè)的選修課，此時多數(shù)學生已經(jīng)通過了英語四級考試，還有部分學生通過了大學英語六級考試，并已經(jīng)完成了化學專業(yè)英語的學習，而實際上學生普遍對化學專業(yè)英語詞匯掌握并不牢固，往往不能嫻熟地使用專業(yè)英語詞匯閱讀化學科技文獻和學習英文專業(yè)知識?！肮こ滩牧峡茖W與設計”雙語教學課程通過搭建“專業(yè)科學知識教學與英語應用互通平臺”將材料的各項性能和多種研究方法用英語全面表達，在授課時使用全英語課件，讓學生在有限的課堂時間內(nèi)沉浸式地進入英文教學環(huán)境，高密度接觸專業(yè)詞匯，盡可能用英語思維理解材料科學專業(yè)知識。通過該課程的學習，材料化學本科生掌握了與材料密切相關(guān)的物理與結(jié)構(gòu)化學方面的基礎(chǔ)知識;掌握了材料的力學性能、電學性能、光學性能、介電性能、磁學性能和熱學性能; 掌握了復合材料的性能及應用，材料-環(huán)境的相互作用，材料的各種加工工藝及工藝與性能的關(guān)系;初步了解材料在工程、制造、機加工、日用品等領(lǐng)域中的應用，以及其他學科的新技術(shù);提高了運用英文閱讀專業(yè)文獻和原版科學書籍的能力;同時為將來應用英語寫作科技論文并用英文交流科研成果打下堅實基礎(chǔ)。

一、雙語教學實踐

（一）用教材提煉

教學內(nèi)容的載體是教材，雙語教學高質(zhì)量的重要保證是需要選擇正確合適學生的教材。原版的國外教材是精益求精的，內(nèi)容系統(tǒng)、詳盡嚴謹，但對于本科生來說過于厚重，內(nèi)容繁雜、學習難度較大，而且價格昂貴，超出大部分學生的承受能力。根據(jù)雙語教學的特點和學生學習的實際情況，我們廣泛收集原版素材，結(jié)合材料領(lǐng)域新進展， 2005年編寫了題為“工程材料科學與設計”的講義。經(jīng)過五年的校園試驗和不斷的修改后，正式出版了雙語教材《工程材料科學與設計》（內(nèi)蒙古大學出版社，2010年9月）。教材共有14章，材料科學方面主要涉及材料的合成與制備、材料的組成與結(jié)構(gòu)、材料的性能與加工這三個主要知識面。具有內(nèi)容簡練、深入淺出、知識面寬、跟蹤學術(shù)前沿、英漢對照和適用性強的特色。教材的出版也標志著“工程材料科學與設計”雙語課程的日臻成熟。

（二）應用豐富的多媒體教學手段提升教學效果

利用集視頻、 圖像、文字及聲音于一體的多媒體教學方式使知識點更生動豐富、易于接受?！肮こ滩牧峡茖W與設計”課程的特點是概念多、公式多，涉及的專業(yè)多、涵蓋面廣。課程講解主要采用英文，基本概念、名詞、主要結(jié)論和基本方法，以及計算方法反復用中英文強調(diào)，有利于英語程度不同的學生學習和掌握，但耗時較多。在課時較少的情況下，粉筆/黑板教學手段已不能滿足“工程材料科學與設計”雙語教學的需要。教學課程組教師在通過現(xiàn)代化多媒體教學手段如動畫視頻及線上課程，實現(xiàn)專業(yè)知識傳播的直觀性和可理解性，同時運用多樣化的教學方式，實現(xiàn)師生教學互動，教學相長。我們教學課程組在課件制作上下功夫動腦筋，圍繞“工程材料科學與設計”課程的重點難點，除了講清原理的來龍去脈，還注意仔細斟酌合適的課件展示和視頻演示。

（三）建立多元化雙語教學新模式全方位培養(yǎng)學生

綜合素質(zhì)

教學中，我們十分重視以人為本的教育理念，在教學過程中注重教書育人，運用交流、討論、講座等方式，創(chuàng)設真實情境，引導自主、互助、探究式學習模式，培養(yǎng)大學生的自我學習、自我獲取知識能力，以及全方位的綜合科學素養(yǎng)與國際交流能力。

組織專題講演報告，學生以4到5人為一小組，分工合作搜集資料、組織備課、講演演示、準備答疑。這樣可以很好地提升學生的學習興趣，激發(fā)學生的自主創(chuàng)新能力，同時促進了學生之間的友誼，培養(yǎng)了學生的科學技術(shù)能力。

目前，英語學術(shù)演講被廣泛應用于國際會議和其他國際學術(shù)活動中，作為交流的基本手段。英語學術(shù)演講的有效性直接影響到學術(shù)交流的效果和學術(shù)成果的傳播。雙語教學不僅局限于教師用英語上課，更需要強調(diào)“以學生為中心”的教學模式，以激發(fā)學生的認同感和主動性，學生作為主體參與教學活動?！肮こ滩牧峡茖W與設計”課題組積極開展基于材料學科知識的自主英語應用能力培養(yǎng)。首先，不同階段的課堂教學過程中，提出了啟發(fā)式、提問式、驗證式和聯(lián)想式等英語形式的問題，促進教學內(nèi)容的發(fā)展同時推進了教與學的互動。其次，在課后組織學生參加學校組織的各種英語學術(shù)報告，以擴大學生的知識面，促進學生了解科學前沿問題和應用發(fā)展，讓其自主檢驗在真實語境下的聽力水平，鼓勵學生對前沿課題的發(fā)展提出自己的見解，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并且能解決問題的能力，訓練學生的英語寫作和口語能力。此外，我們組織學生進行英語演講（presentation）訓練。一篇好的演講稿不能決定演講是否精彩，語言表達、表情和肢體語言也是演講的關(guān)鍵所在。因此，要想更高效地培養(yǎng)學生專業(yè)英語口語，應該以雙語教學為載體，開展英語演講活動并結(jié)合專業(yè)知識。在每次課堂教學的最后兩章，學生都被要求就教學內(nèi)容進行演講。幾名學生被分配到一個演講小組，要求每個學生在整個演講準備過程中充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢和團隊精神。同學們興趣盎然，準備充分，匯報展示異彩紛呈。講演后教師對內(nèi)容進行更正和補充，并對講演情況進行分析點評，同學們無論在“工程材料科學與設計”課程內(nèi)容上還是講演技巧上都受益匪淺。通過采用上述多種形式的教學方法，引導學生專注一個課題深入的學習并對相關(guān)基本概念和理論的探索，激發(fā)了學生主動和研究性學習，進而提升了學生的交際能力和專業(yè)英語應用水平。

（四）以教學團隊作用提高授課質(zhì)量

我們由4名有國外留學背景和專業(yè)相近的教師以及1名國外華人教授組成教學團隊，分別承擔不同教學任務，以提高教學質(zhì)量和學生對不同發(fā)音的適應性。團隊成員中1人負責多媒體課件制作和網(wǎng)絡維護，1人負責課后答疑及課后作業(yè)更新，另外3人根據(jù)自身專業(yè)知識背景和熟悉領(lǐng)域輪流承擔不同章節(jié)的授課任務。教學團隊每學期開課程總結(jié)座談會，交流心得，提出下一學年教學改進方法和方案。這種教學方法獲得了學生的一致好評，認為教師傳授知識面深而廣，能激發(fā)學生的新鮮感和好奇心，使學生在期待中掌握知識。

（五）強化質(zhì)量監(jiān)控提高教學質(zhì)量

“工程材料科學與設計”雙語課程考核方法采用平

時作業(yè)占10%，課堂討論占5%，口頭報告或論文占5%，期中考試占20%，期末考試占60%。英文考卷，用漢語答疑，不僅可以讓學生收獲課程內(nèi)容，而且可以拓展思維方式。教師不再是一步一步講解課程內(nèi)容，而是實際運用?！肮こ滩牧峡茖W與設計”（The Science and Design of Engineering Materials）課程教學，在材料用例分析中，不僅提供了解決問題的方法，還更進一步地分析各個解決方案之間的不同，從而拓展了學生的思維視角，增強了學生的批判性思維能力，調(diào)動了學生探索知識的積極主動性。與此同時，對學生成績的考核更側(cè)重于平時成績，期末考試成績占60%，普通考試占40%。

“工程材料科學與設計”雙語教學課程采取期末成

績統(tǒng)計和開展問卷調(diào)查兩種方式檢驗上課效果。

1. 期末成績統(tǒng)計：

成績分布直方圖（圖1）結(jié)果表明，學生成績符合正態(tài)分布，多數(shù)學生成績優(yōu)良，對課程掌握較好。

2. 開展問卷調(diào)查

第一個問題：對《The Science and Design of Engineering Materials》課雙語教學的興趣。本研究旨在了解學生對本課程雙語教學的感受。一方面，了解學生對這一教學活動的評價;另一方面，作者也想知道教學的明顯效果。結(jié)果顯示，72%的學生感覺良好或非常好，近30%的學生希望有更多的材料應用案例和具體的漢語講解，以便在課堂上直接理解教學內(nèi)容。

第二個問題：專業(yè)知識的獲得。讓學生獲得足夠的專業(yè)知識是雙語教學的主要目的?？紤]到雙語教學是否會影響對專業(yè)知識的掌握和理解，本文設計了這個問題。從調(diào)查結(jié)果來看，超過80%的學生認為雙語教學可以獲得專業(yè)知識。

第三個問題：幫助提高英語能力。近90%的學生認為在整個課程中進行雙語教學有助于他們提高英語水平。

授課過程中領(lǐng)導隨堂聽課、教學督導不定期檢查、學生課后評價等一系列方法對教師教學進行考察。這些都能有效地提高教學質(zhì)量。為了更深入地了解學生對雙語教學的反應，期中可以進行小測試，要求學生匿名反映教與學中存在的問題，各抒己見。通過這種自我監(jiān)督，可以盡快了解教學中存在的問題和信息，并及時地采取改進措施。

二、存在的問題與對策

雙語教學是在教學中直接使用國外原版教材，用外語或外語和母語進行課堂教學、課堂討論、作業(yè)和成績考核的一種教學模式。讓學生以外語為工具，系統(tǒng)地學習一門新的專業(yè)知識為雙語教學的主要目的，增強學生對所學的專業(yè)知識運用外語更好地進行國際交流的能力。雙語教學無論對教師還是學生都是嚴峻的挑戰(zhàn)。

雙語教學與漢語教學相比較，雙語教學不僅要求教師具備較高的專業(yè)知識和一定的教學技能，而且要求教師具有良好的英語應用能力、較高的教學方案設計、組織教學和靈活運用各種教學方法和教學能力。主講教師蘇海全教授有豐富的教學經(jīng)驗和多年國外學習工作經(jīng)歷，學術(shù)造詣深厚，眼界高遠。蘇教授教學態(tài)度一絲不茍，全心付出，課堂上以清晰流暢、語速平緩的英文引領(lǐng)學生進入神秘的材料世界，深入淺出、揮灑自如、旁征博引，深受學生好評?，F(xiàn)任澳大利亞昆士蘭理工大學物理和化學學院的朱懷勇教授作為主講教師之一，每年定期回國為學生講授4學時的課程內(nèi)容，結(jié)合本領(lǐng)域最新前沿和本人最新研究成果，朱教授使學生切身體會到置身于西方高校課堂的實景，教學效果顯著。為了提高教學質(zhì)量，學校、學院和課程組采取多種措施，促進青年教師學與教。教學團隊的三名青年教師大多具有博士學位和海外經(jīng)歷，通過參加英語強化訓練班、廣泛開展國內(nèi)外學術(shù)交流和出國學習等多種途徑不斷提高英語水平;并積極參加教學研究活動，全面提高教學能力，逐漸成長為教學骨干。在名師指導下，“工程材料科學與設計”教學團隊不斷整合優(yōu)化，形成了一支優(yōu)秀的教學團隊。

雙語教學涵蓋專業(yè)知識和科技英語的特殊性，學生課下必須充分做足功課。除了了解專業(yè)背景還要預習掌握英語詞匯和語法難點，課堂上才能跟上節(jié)奏，對答如流，參與討論。作業(yè)、考試也是采用英文閉卷作答，課后必須及時復習，融會貫通，學習任務較為繁重。為了充分及時了解學生的學習情況，我們設計了問卷調(diào)查。其中的問題“學習的主要困難在何處？”，半數(shù)以上學生都選了“英語詞匯量不足”和“閱讀速度跟不上”選項。學生的理解往往是先把“工程材料科學與設計”課程的英文翻譯成中文的字面意思，再把專業(yè)內(nèi)容用中文來考慮，造成了思路上的分離和內(nèi)容的誤解。

雙語教學的目的是使學生獲得三個層次的收獲：掌握材料科學知識和運用能力;提高專業(yè)詞匯和外語水平;在專業(yè)領(lǐng)域具有國際競爭力。但有些學生不能準確把握雙語教學的內(nèi)涵，雙語教學不同于語言教學，不要將雙語教學的主要目標定位在提高外語語言水平上。也有學生對雙語教學必要性缺乏認識，他們認為雙語課程只是錦上添花，不是重點基礎(chǔ)課，也不是考研課程，沒有必要投入太多精力。我們課后與學生交流座談以及問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大約2/3的學生由衷地喜歡上雙語課程;也有1/4的學生主動性很低，對安排的雙語教學只是隨波逐流;剩下1/12的學生，他們的英語基礎(chǔ)相對較差，也不愿多下功夫，這些學生在其他課上也經(jīng)常敷衍了事。因此，應該明確要想加快我國的高等教育國際化進程，提高我國綜合國力，雙語教學工作是首要。應培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質(zhì)人才，同時也要提出切實有效的方案和措施，從多方面對學生進行評價，從而提高學生的學習信心。我們的具體措施是通過學生互相討論和教師提問的方式提高學生的學習興趣。目前的考核評價方法：平時成績占30%，其中課堂討論占15%，口頭報告占15%，考試成績占70%。英文閉卷可以用中文作答。試題題型主要包括基本概念及其定義的匹配、概念翻譯、填空題、選擇題、判斷題、簡答題和綜合題。目前，國內(nèi)高?；A(chǔ)專業(yè)課雙語教學還處于探索階段，在教材、多媒體課件、在線雙語教學資源、雙語師資培訓、雙語課程體系和教學管理等方面還需要建設和完善。專業(yè)的雙語教學對高校教師來說具有較高的挑戰(zhàn)性，在雙語教學實踐中，需要更多的精力和時間不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高改進雙語教學的方式和方法，才能實現(xiàn)雙語教學的目標。

參考文獻：

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