能源类专业外语的课程教学与思政元素探讨
作者: 唐道胜[摘 要] 专业外语是拓宽学生专业视野、连接学习和研究实践环节的重要课程,对学生后续发展具有重要影响。为解决该课程存在度低、传统教学效果差等问题,结合专业外语教学现状和专业本科生专业外语水平现状分析、教学目标的再思考和教学实践,提出要突出专业外语在专业学习中的应用性和与其他课程的融合性。以能源类专业外语为例,给出了“精简课堂内容”“前沿专题+翻转课堂”“多课程联动”的教学模式建议,并探讨了综合课程内容和知识背景的思政融入方法,以期为能源类专业外语教学及本科生科研引导提供有益参考。
[关键词] 能源类专业;专业外语;教学方法;思政元素
[基金项目] 2022年度江苏省高校自然科学研究面上项目“GaN纳米结构中的拓扑声子及其导热性质研究”(22KJB470008)
[作者简介] 唐道胜(1993—),男,山东梁山人,博士,苏州大学轨道交通学院讲师,主要从事工程热物理研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)11-0153-04 [收稿日期] 2023-08-03
引言
理工科专业外语的学习有其深刻的历史原因和现实意义。近代以来至改革开放的较长一段历史时期,我国在科学技术上落后于世界先进水平,这是理工科学生学习专业外语的重要历史原因。随着我国科学技术实现了从追赶到引领的跨越式发展,以及节能减排和“双碳”目标背景下技术为王成为共识,高校能源类毕业生将在能源技术领域深度参与世界范围内的竞争和交流。培养具有国际视野、具备外语和专业素养的高校毕业生,成为新工科发展背景下工科专业外语学习的重要现实要求。
当前,普通高校能源类专业中开设双语专业课程的比例不高,专业外语是培养学生使用英语进行专业学习和交流的主要课程。然而,专业外语的教学现状不容乐观,主要表现为课程存在度和学生重视程度低,从而造成课程目标较难实现,学生没有从该课程中得到预期的有效提升。针对这一问题,本文通过系统梳理能源类专业外语教学和本科生专业英语水平现状,结合教学目标的再思考和教学实践,探讨了能源类专业外语的课程教学方法,并进一步挖掘了课程中的思政元素,为更好地开展能源类专业外语课程教学和本科生科创引导提供参考。
一、当前能源类专业外语教学和本科生专业外语水平现状
(一)专业外语教学中存在的问题与难点
综合笔者的教学实践以及对兄弟高校情况的调研[1-3],总结能源类专业外语教学中面临的问题和难点主要如下。
1.课程教学目标不易落地。和其他专业课相比,专业外语课程的知识体系化程度较弱,课程目标不易落地或缺少独特性。根据能源类专业(能源动力工程和建筑环境与能源应用工程等)培养方案和课程教学大纲,专业外语学习的四个目标如下:(1)掌握专业知识相关的英文词汇和表达;(2)具备阅读专业相关英文文献和技术手册的能力;(3)具备进行简单专业交流的口语能力;(4)具备基本的专业知识中英互译的能力。在这些要求中,只有对词汇和表达的学习要求是相对具体的,但该目标和公共英语的教学目标缺少区分度;而后三个目标比较宽泛。这些特点造成的直接结果是学生学习中缺少发力点,容易简单地将专业外语学习等同于以专业知识为内容的公共外语学习。
2.课程涉及专业内容广。以笔者所在建筑环境与能源应用专业使用的专业外语教材为例,课程内容涵盖专业重要课程知识,涉及的内容非常广。专业外语课程中涉及的专业知识均为核心概念,对专业知识的理解要求较高。笔者在课程授课初期发现,学生对于间隔半年及以上学过的专业课程知识存在较明显的遗忘现象,部分学生存在专业课程知识学习不扎实而不能有效迁移的情况。从这个角度讲,学好专业外语比学好专业课程和公共外语难度更大,同样容易让学生处于无处发力的状态。
(二)本科生专业外语水平现状
了解学生学习专业外语课程前后的专业外语水平,对改进专业外语教学方法和思路有较好的启发意义。笔者根据自身教学和指导学生的经验,发现学生专业外语水平的不足主要体现为两个方面。
1.缺乏英语应用经验。学生在学习公共英语的过程中,长期缺少实际的应用训练,造成在面对陌生领域时信心不足。比如,学生在完成课程平时作业时,或在进行英文论文翻译和写作时,独立作业能力较差,习惯性地依赖翻译软件。实际上,笔者授课班级中有一半学生已通过大学英语六级考试,绝大多数学生已通过大学英语四级考试,具备阅读公共英语资料的能力,但学生由于缺乏应用经验和技巧,在实际中往往表现不佳。
2.专业基础有待夯实。在专业外语教学初期,笔者发现学生在理解课本英文内容和阅读英文资料时,主要不是存在词汇上的困难,而是存在专业知识理解上的困难,具体体现在对专业基本概念和图像理解欠缺。由于专业课程学习时对基本概念掌握不够扎实,同时学习部分专业课程间隔时间较长而产生知识遗忘,学生在阅读专业外语资料时即便掌握了专业词汇,也很难通过及时联想专业知识实现顺畅阅读。
二、教学目标再思考与教学模式探索
针对现状调研中总结的问题,本节主要探讨如何改进教学模式以提升教学效果。相比其他专业课程和公共外语课程,专业外语课程具有显著的特殊性,除了上文提到的专业外语学习对学生的专业素养要求高以外,还体现在如下两点:(1)该课程天然面向学科前沿,具有很强的延伸拓展学习空间;(2)和公共外语课程相比,专业外语课程可以直接服务于专业学习,容易实现应用。
专业外语课程中对学生专业领域英语能力的培养目标,实际上是长期的。在有限时间的课程教学中,应当将目标聚焦为给学生一把钥匙打开一扇门,而不是定为带领学生参观整个园林,即给学生干粮,更应给猎枪[4]。
基于以上分析和思考,笔者从以下三个方面提出教学模式和教学内容设计建议。通过提升课堂讲授效果,明晰专业外语课程的应用性,强化与其他专业课程的融合,以期最终提高学生学习效果。
(一)精简内容提升授课效果
在专业外语教学过程中,要求学生要随时回顾对应专业课所学习的内容。以专业外语中的“Heat Transfer”章节为例,仅这一章节就涵盖了热传导、热对流和热辐射中的核心知识,对学生在传热学知识上的熟悉程度要求较高,学习的主要难点在于无法快速建立英文表达和实际物理图像的联系。基于该问题,在实际教学中应当对课堂讲授内容和课后自学内容比例做出适当的调整,课堂内容尽量少而精,以帮助学生尽快建立专业概念英文表述与实际物理图像之间的联系,而将其余内容作为课后自学内容。
仍以专业外语中的“Heat Transfer”章节为例。在课堂上,建议对热传导、热对流和热辐射三部分内容三选一进行重点讲解,讲授方式为中英文同时讲解,利用全英文幻灯片给出基本概念的图示,帮助学生建立英文表述和物理图像间的直接联系,如热传导的图像、导热问题的边界条件和肋片示意图等。通过每章学习初期较少内容的重点讲解,提升学生学习效果和学习信心。其余内容,即三部分中的其余两部分则作为课后自学内容和课后作业,结合作业情况补充讲授。
在教学实践中,将专业外语的教学目标具体化为几个典型指标:(1)阅读1个外文章节,即在每章学习时阅读一个外文书籍章节;(2)精读1篇英文学术论文,即在核心章节对应至少精读1篇相关英文学术论文;(3)完成1篇英文论文阅读总结,即在精读论文时完成中文总结;(4)合作完成1次英文论文报告。通过精简课堂讲授内容,细化学习指标,可以较好地提升课程知识的体系化程度,让学生有的放矢。
(二)“前沿专题+翻转课堂”强化应用
解决专业外语的应用问题是改进专业外语教学的一个重要突破口。为了强化专业外语学习的应用性,让学生在学习过程中明确知识的应用场景,首先从较易的读和说入手,选取典型材料,引导学生主动开展读、说练习。
笔者在教学中设置了两个前沿专题模块,并利用翻转课堂模式,积极引导学生主动开展专业经典英文文献学习和报告分享。为了充分发挥翻转课堂的作用,须要在翻转前进行充分引导,在翻转中进行辅助,在翻转后进行及时总结。具体课程设计如下。
1.翻转前引导。在备课时选取了流体力学、热力学、传热学、建筑环境等相关领域的三十篇左右经典文献,供学生选择。选择一次课进行了“电子器件热管理”专题讲解,系统介绍该领域的基本问题,并通过带领学生精读一篇经典论文,使学生了解论文的基本结构、阅读论文时遇到问题的解决办法以及如何分享解读,从而为课堂“翻转”做好准备。
2.翻转中辅助。班级学生分组(每组1~3人)对所选文献进行精读,并以PPT的形式在课堂上进行讲解。在PPT报告阶段,鼓励学生积极提问,对提问的学生适当加分。在翻转课堂中,对学生的论文分享进行积极点评,做好教师辅助角色。
3.翻转后总结。在课堂翻转后,选取学生分享论文中的一篇进行重点解读,再次带领学生精读论文,使学生能够趁热打铁、及时总结,并通过提出思考题的方式引导学生开拓思路,激发学生自主阅读的热情。
(三)多课程联动促进融合
专业外语课程覆盖几乎所有的专业课程知识,与这些课程具有很高的融合性。笔者利用同时承担同一班级两门课程的机会,尝试采用多课程联动的方式,使专业外语的学习过程化,进一步明晰课程的应用性。以笔者同时承担2020级本科生“创新实习实践”和“专业外语”课程为基础,对两门课程的教学内容进行了联动设计。
1.专业外语课程中为了加深学生对前沿问题的理解,开设了“电子器件热管理”和“动力锂电池热管理”前沿专题。通过带领学生精读论文,使学生掌握领域的前沿问题和研究方法以及基本的阅读技巧,熟悉常用的专业术语和书面英文表达。同时在专题讲解最后,设置思考题和计算类实践题目供学生自由探索。在实际教学中,这些思考题若不进行有效承接,专题教学的效果便会大打折扣,但是这些题目探究超出专业外语大纲范围,没有课时进行容纳。
2.创新实习实践课程主要培养学生熟悉并掌握建筑环境和热科学研究中常用的工具软件和研究中的分析方法。例如,使学生学会使用COMSOL进行建筑热湿环境的模拟,并对具体问题进行分析研究。结合创新实习实践课程要求和专业外语课程中承接的需求,将创新实习实践课程的讲授内容进行了针对性设计。比如,在讲授计算方法和工具时,以专业外语课程中的论文为例,深入挖掘论文中的研究方法和研究过程,并针对所提思考题和实践题目进行详细讨论。
通过联动设计,使学生将专业外语学习和其他课程的学习过程相互融合,将所学知识有效贯通。在具体实践中,也可以将专业外语学习延伸至学生科研活动,或与其他同步课程有机结合,实现多课程的融合,强化专业外语的应用性和融合性学习。
(四)课程中的思政元素
能源类专业外语课程不仅可以和其他专业课程实现高度融合,课程内容中也有丰富的思政元素。除了专业知识本身对应的人生哲理和人文思想,结合专业外语特点,还可以进一步挖掘其中特有的思政元素。
1.从国家层面解读能源科学发展史。随着我国科学技术的跨越式发展,专业外语学习的主要目的从学习先进科学技术逐步转变为主动参与国际科技交流、在国际舞台展示和推广科学技术成果。世界科学技术中心和科技主流语言是以缓慢速度发展变化的,了解我国从近代的落后到当前的部分引领这一过程,可以很好地培养学生的家国情怀和坚定文化自信。
2.结合中英文专业词汇演变解读科学家故事。能源领域热科学和力学发展中的重要概念,是科学家经过反复思考和实践最终凝练而成的,也因此赋予了相应词汇丰富的内涵。选取典型概念及其对应的中英文词汇(如热力学中的熵entropy和传热学中的火积entransy),分析其演变过程,引入其中的中国科学家故事,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养其人文素养和科学精神,还能强化大学生作为青年一代的责任担当。