“材料成形过程质量性能控制”双语教学实践探索
作者: 陈凯旋 王自东 余万华
[摘 要] 随着高等教育的国际化发展,使用英语进行公共课及专业课授课成为我国高等教育的重要组成部分。“材料成形过程质量性能控制”是材料科学与工程学科的专业课,以北京科技大学针对本科生开设的“材料成形过程质量性能控制”中英双语教学实践为例,就教学大纲、教学内容和目的、教材选用等方面进行探讨,并在专业英语词汇学习、知识传授理念、教学模式和考核方式四个方面总结该课程教学改革的实践体会,以期为材料专业课程全英文和双语教学的优化提供参考。
[关键词] 材料科学;高校双语教学;教学模式
[基金项目] 2021年度北京科技大学全英文教学示范课程建设项目“材料成形过程质量性能控制”(KC2021QYW02)
[作者简介] 陈凯旋(1991—),男,安徽六安人,博士,北京科技大学材料科学与工程学院副教授,主要从事有色金属材料研究;王自东(1965—),男,安徽六安人,博士,北京科技大学材料科学与工程学院教授,主要从事金属材料加工研究;余万华(1966—),男,湖北宜昌人,博士,北京科技大学材料科学与工程学院副教授,主要从事金属热轧过程研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)09-0000-04 [收稿日期] 2022-06-07
随着全球化进程不断深入,国际学术交流和国际合作教育日益活跃,高等教育国际化成为我国高等教育与国际接轨的必然趋势[1]。为塑造新时代具有国际视野、独立思维能力和高素质的拔尖创新人才,教育部于2001年印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,指出了高等教育要创造条件使用英语、法语、西班牙语等外语进行公共课及专业课授课的必要性[2]。2007年,教育部确立了在2007—2011年间建立500门双语教学示范课程的目标[3]。在此背景下,国内高校越来越重视教学中融入双语教学,在双语教材、师资队伍、教学方法等方面开展了多年的实践探索[4-7]。
材料成形过程质量性能控制是现代工业体系中的重要环节,是将材料、机械、信息及计算机控制等技术综合应用于产品的开发设计、制造等全过程。“材料成形过程质量性能控制”双语课程是北京科技大学材料科学与工程专业课,面向本科生授课。本文以该课程教学实践为例,就教学大纲、教材选用、教学内容和目的等方面进行探讨,通过专业英语词汇学习、知识传授理念、教学模式和考核方式四个方面总结教学改革实践体会,以期为材料专业课程全英文和双语教学的优化和改进提供参考。
一、教学大纲、内容和目标
“材料成形过程质量性能控制”双语课程的教学大纲要求学生理解和掌握材料科学基础、材料力学性能、材料测试与表征、材料加工工艺等基本知识,针对具体问题具备初步的利用基础知识分析和解决问题的能力;要求学生在中英双语教学模式中提高专业英语水平及全英文听、说、读、写能力,具备运用英语与国际同行交流的能力。
“材料成形过程质量性能控制”双语课程的教学内容以材料科学基本知识和金属材料加工为主,包括材料科学基础内容、材料组织特征及性能、合金结构及热处理强化、凝固和铸造工艺、轧制工艺、锻造工艺、材料力学性能、测试和制造特性等专业知识。课程的目标和任务是深化学生对金属材料工程领域知识的理解,提升专业英语水平及英语交流能力。
二、教材选用
该课程面对攻读材料科学与工程专业本科学位的学生开设,由于学生的专业英语水平有限,教材选用经冶金工业出版社授权,于2012年出版的中英双语教材Bilingual Course of Materials Forming Process(金属材料成形双语教程),作者为余万华。采用该双语教材,可为学生后续深造或与国际同行开展学术和技术交流提供通用便利。该教材重视基本概念、理论与方法的讲述,同时英语语言简明易懂,论述严谨;书中每个重要章节、概念后面,均安排了重点总结,对学生理解把握概念和分析方法起到了重要的作用。
同时,选用Addison-Wesley出版的英文原版教材Manufacturing processes for Engineering Materials(工程材料加工工艺)第2版和Manufacturing Engineering and Technology(加工工艺与技术)第3版作为课程扩充教材,作者为Serope Kalpakjian。这两本教材是欧美普遍采用的材料专业教材,教材语言简洁,内容深入浅出,便于学生理解材料专业课程对于科研创新和工程设计的支撑作用。
三、课程改革实践体会
“材料成形过程质量性能控制”双语课程已在北京科技大学开设了16年,笔者结合这些年的双语教学实践及各高校多年的全英文和双语教学探索成果[4-7],认为中英双语专业课程教学在语言能力、学习兴趣、知识获取、考核方式等方面仍存在着问题。一是教师和学生的英语水平是双语教学中面临的关键问题,教师的英语口语能力不足将明显降低双语教学的效果,而国内本科生在材料专业英语词汇学习方面的缺乏会严重影响其在英文授课过程中对专业知识的理解。二是“材料成形过程质量性能控制”课程理论知识的传授占据很大比重,如果采用传统“一言堂”式的教学模式,很容易造成课堂的枯燥氛围,再加上英文授课中的语言障碍,学生会逐渐失去学习的兴趣和信心,对学生专业英语的提高及专业知识的获取均不利。三是双语授课的教学质量容易受到师、生英语水平的限制,教师难以对专业知识进行深入的讲解,而学生常常只能领会一些基本概念和特性。四是国内全英文和双语教学常局限在传统的“TTT”(Teaching-Test-Teaching)模式,考核机制注重于笔试,很难真正体现出学生运用专业知识的能力,也无法考查学生全英文表达交流和专业英语应用的能力。
针对以上中英双语教学中存在的问题,笔者针对北京科技大学“材料成形过程质量性能控制”双语课程在专业英语词汇学习、知识传授理念、教学模式和考核方式四个方面开展了改革实践探索,在此过程中得到了以下体会。
1.专业英语词汇学习的辅助性工作。“材料成形过程质量性能控制”双语课程针对本科四年级学生开设,这类学生已经具备了一定的专业基础,但在材料科学和成形工艺方面掌握的专业英语词汇十分匮乏。为了确保学生在英文授课过程中深入地理解专业知识,且能在掌握专业知识的基础上真正活学活用,笔者建立了专业英语词汇库,每一个专业词汇给出相应的英文解释,在每节课结束时将下节课程中涉及的词汇库以讲义课件的形式发给学生,方便学生查找和学习相关专业英文词汇和释义。该课程的PPT课件偏重于全英文的呈现形式,但对于专业核心词汇,也在PPT中给出中文翻译,并在课堂教授过程中通过反复多次提及和解释来加深学生的理解。
2.理论结合实际的知识传授理念。笔者着眼于学生的创新意识和能力培养,借鉴国外知名大学的教学理念[8-10],针对“材料成形过程质量性能控制”双语课程进行了教学设计方面的改革。该课程以加工生产或科学研究实例为开端引出新课,在此过程中蕴含着材料科学与成形领域的专业知识,向学生明确知识的应用价值,让学生认识到学习这些知识对于科技发展和社会进步的重要性,引起学生的注意,提高学生的学习兴趣,为整堂课的学习奠定良好的基础。教学内容主要通过提出问题、分析问题和解决问题的模式展开,要求学生带着问题学习,形成对材料专业知识的深入认识。在课堂讲授之外,要求学生以小组为单位对相关的科学研究和加工生产案例进行研讨,促进学生学习的积极性,提升学生学以致用的能力。
在“材料成形过程质量性能控制”双语课程中,材料科学基础理论、材料力学性能、材料测试和制造特性等专业知识均是合理使用材料、正确制定材料制备工艺及开发新材料的重要前提。为了让学生清晰地理解这些知识,按照不同工艺、成分或其他参数条件下材料的性能指标、基础理论、现实意义三个方面向学生传输相关的知识点,使学生深入、充实地学习课程的重点、难点。
3.教学模式和考核方式的革新。“材料成形过程质量性能控制”双语课程打破了传统“一言堂”式的教学模式和TTT式的考核方式,在教学模式上融入游戏、竞赛和小组讨论等手段,实现从教师为主向学生为主模式的转变。比如,在第一节课中给学生5分钟时间罗列北京科技大学建校以来在材料领域的成就,组织接龙游戏,并鼓励学生用英文依次陈述罗列的内容,对于接龙间断的学生给予学术型惩罚(比如课下负责汇总所有学生的答案等),锻炼学生短时间内的归纳总结能力,提升学生专业英文的表达能力,帮助学生快乐地融入课堂。再如,课程中设置具体的问题案例,罗列具体的问题要点,让学生针对要点分小组讨论解决方案,最后要求每个小组的每位学生选择1~2条要点进行全英文汇报,其他组成员共同交流,教师给予点评和总结。这种方式避免了仅有一两名学生参与的情况,实现了教师和所有学生的共同参与,既锻炼了学生的英文汇报和口语能力,又提高了主动学习专业知识的兴趣。
在考核方式方面,增添了课程日记及专业文献阅读和答辩环节 [8-10]。课程日记涵盖每节课的所学、所得、所知、所想,不是对该节课程知识点的简单总结,而是梳理课程中对自己未来学习、研究和工作有利的方法和要点,并提出期待了解的课程内容;教师要对每一节的课程日记评估考核,判定学生学习的态度和深度,通过这一过程,使学生达到课后“吾日三省吾身”的效果。
对于专业文献阅读和答辩环节,教师应根据学生人数设置多个答辩主题和分组,在第一学时安排文献阅读和汇报考核的任务,给予学生八周左右的时间进行文献调研和阅读汇总,并要求每个小组的每位学生在最后两节课分工汇报,进行汇报考核,这种方式锻炼了学生的文献检索能力、提出问题和解决问题的能力、全英文表达和沟通能力。在每组汇报后,其他小组学生针对汇报内容发言并提出问题,这种问题的提出与解答不仅是对汇报人应变能力的考验,而且是课堂其他学生成员的学习机会,有利于提升学生的理论基础与发现问题的能力。通过听取学生的总结汇报和交流,教师当堂评价学生的阅读和理解状况,并对学生在文献学习过程中的难点进行辅导答疑和知识点点评处理,完成理论联系实际的升华过程,使学生深入、充实地学习专业文献中的重点及难点,有效地帮助学生实现从知识储备学习到知识应用的转变。
在以上考核方式设计的基础上,“材料成形过程质量性能控制”课程以提高学生在材料专业方面的听、写和交流能力,深化学生对材料专业知识的理解和应用能力达成为主要目的,重在考查学生对材料成形过程质量性能控制知识体系的掌握和应用能力,包括课堂表现、课后作业、课程答辩和期末考试内容,具体考核细则如表1所示。
结语
采用中英双语教学模式教授材料专业课程,不仅可以提高学生的专业英语水平和学习兴趣,更有助于拓宽学生的专业视野,了解学科最新进展,对培养具备国际竞争力且符合时代发展的新型人才,促进我国材料科学研究与国际接轨具有重要意义。本文以北京科技大学“材料成形过程质量性能控制”双语课程教学及其改革实践为例,就教学大纲、教学内容和目的、教材选用等方面进行梳理和探讨,通过总结该课程教学改革中专业英语词汇学习、知识传授理念、教学模式和考核方式四个方面的实践体会,以期为材料专业课程全英文和双语教学的优化提供参考。
参考文献
[1]魏锋涛,杨明顺,刘永.高校教学质量管理工作信息化建设[J].2017,4(40):223-225+237.
[2]教育部关于印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的通知:教高〔2001〕4号[A/OL].(2001-08-28)[2022-05-14].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/gjs_left/s5664/moe_1623/201001/t20100129_88633.html.
[3]刘成龙,王玥霁,黄伟九,等.面向材料类创新型人才培养的双语教学探讨[J].科技创新导报,2010(34):176.