工程材料课程英文教学实践

摘 要：为满足越来越多的国际交流的需求,清华大学材料学院新增设了工程材料课程全英文教学.根据工程材料课程内容的特点并结合英语教学的优势,在教学过程中通过思路引导,辅以综合性作业的设置,激发学生课下主动思考、课上良性互动的积极性,使学生建立起分析问题的良好思维习惯,为培养创新型人才做出了初步尝试.

关 键 词：英文教学思路引导主动学习

TeachingpracticeofengineeringmaterialscourseinEnglish

ShaoYang,WuYunxin,YaoKefu

Tsinghuauniversity,Beijing,100084,China

Abstract：Asanincreasingdemandforinternationaltechniquemunications,anewclassofengineeringmaterialsteachinginEnglishwasregisteredsince2012fallsemesteratTsinghuauniversity.AccordingtothecourserequirementandtheadvantagesofpotentialteachinginEnglish,wehelpedstudentsdevelopingabilitiesinlogicalthinkingandpositiveproblemsolvingthroughoutthecoursestudy.Byintroducingprehensiveassignmentsandactivestudytechniques,thetrainingforinnovationaltalentswaspracticed.

Keywords：teachinginEnglish；logicalthinking；activestudy

随着国内外学术交流日益频繁以及社会对工程应用人才的国际化需求日益提高,2012年,我校工程材料课程教学组决定在原有工程材料英文教学班的基础上再增加一个英文教学班.该教学班使用原版英文教材,教学、作业以及课程考试全部采用英文[1].全英文课程教学不仅对学生是很好的锻炼和考验,对教师的教学能力也有着更高的要求.根据一般英文课程教学的特点以及中文教学过程中存在的一些问题,我们在新学期课程教学过程中进行了改革,取得了良好的教学效果,也初步总结了一些经验.

1发挥英语教学的优势

教学的本质是知识的传授和能力的培养,语言只是一种载体、一个便于人们交流的平台.具体采用何种语言,主要取决于交流的对象以及交流的顺畅程度,而与知识和能力本身无关.从这个层面上讲,英文教学和中文教学应该没有本质的不同.然而恰恰是因为语言的原因,使得中英文教学过程中呈现出不同的教授特点.

语言,是障碍也是优势.中文是母语,学生接受起来不存在语言障碍,教师讲课时语速也相对较快.在教学过程中,教师可以随时列举大量工程应用中的实例来辅助教学,并以此活跃课堂气氛和提高学生注意力.对于大量专业词汇,学生往往可以通过中文词汇“望文生义”的特点来做预判；而在英文教学过程中,学生对专业词汇预判的能力大大降低,大量不可“望文生义”的专业词汇限制了学生对新知识的快速理解.而另一方面,英文教材中对专业词汇和现象的解释往往非常准确与透彻.而中文词汇的简练和多义性,往往会让学生产生歧义.例如：金属材料中常提到的“组织”其实是“微观组织”的简称,其含义不同于“细胞组织”,学生刚开始学习时容易产生很多困惑；而英文词汇的表述是“Microstructure”,理解起来更容易.此外,相对于中文教学,用英文教学讲授时语速相对较慢,单位时间内传递的信息量不如中文多,教师在备课时更需注重授课内容的精炼以及重点的突出.学生在听课时,由于担心语言障碍,也会更用心去听,上课时学生的专注度明显比中文课堂要高.由于学生更用心地去学,总的教学效果反而比中文课堂更好.

2加强课程教学的逻辑性,培养创新型人才

在教学内容上,工程材料这门从实际工程应用中发展起来的以实验和工程应用背景为基础的课程,表现出知识点众多、零散的特点,且各章节学习深度深浅不一,前后章节联系性不强[2].对于习惯了大一大二基础课程教学着重培养严密逻辑思维教学模式的学生,往往在这门专业课学习中表现出一定的不适应.针对该问题并结合本门课的教学特点,在工程材料教学过程中,我们尝试将数学物理中的逻辑推理方式带入工程材料的教学工作,从系统的完备性角度来阐述课程各章节的逻辑关系,并在每章节后提出开放性的问题.同时结合科技前沿动态,一方面让学生加强对工程材料基础知识的理解,另一方面告诉学生哪些是已有的完备结论,哪些是以实验为主却缺少详细理论分析的结果,哪些还是以猜测为主并缺乏实验验证的推测等.让学生在学习过程中加深对知识点的理解,把握好基本知识点,形成良好的思维习惯.如在讲晶体学时,受学时所限,原有课本中只涉及金属的3种主要晶体结构,而我们在讲授过程中先用5分钟时间简单介绍晶体学的发展,告诉学生晶体学中的结论都是在所学数学知识的基础上结合对称性分析严格推导出来的.根据对称性分析,只有7种晶系可以通过周期性平移来充满整个三维空间,并构成完备系统.在每一个晶系中又根据点阵的不同分出4种不同点阵,共28种点阵.去掉其中重复者,最终只有独立的14种不同的点阵,而常见金属中涉及的只有其中的3种.通过这样的分析,让学生理解这样的分析方式及所学内容的来源,从而更易于接受.

授人以鱼不如授人以渔.学生在大学课堂中的学习,不应该是简单的被动接受,而应该形成一套科学的分析方法,并要有自己对事物的看法,这样才能在后续的工作中有进一步的发展.我们要培养的是能综合运用所学知识并将其发展的创新型人才,而不是简单的手册型人才.因而教师的教授也要相应地从传统的以知识点传授为主的方式,转变为以思路引导为主的教授方式.在英文教学课上,我们做了一些该方面的尝试,当我们将一个概念抛出时,会让学生分析其中包含了几层意思以及能不能进一步简化概念的表述.例如：当我们讲到相图以及热处理工艺时,会大声地问学生“why?”,也就是为什么要这样做,合理不合理.一些较为活泼的学生会首先做出响应与回答,并引起其他学生的争论,在争论中学生便能很快辩明原因.这样的教学方式很好地活跃了学生的思维和课堂气氛.当这样一种思维方式形成风气,固化成习惯后,学生学到的知识才是属于自己的知识.在后续教学过程中,只要我们讲课的思路稍显逻辑不畅,必有学生发问“why?”.这样反过来也要求教师更仔细地备课,更加注重讲课的思路[2],从而使教师与学生相互促进,共同进步.3让学生主动去学去认知,将精力放在平时而不是考前

学生在课上可以跟随教师的讲课内容进行主动思考,而如何调动学生课下学习的主动性对教师却是很大的挑战[3].对学生本身来讲,预习应该是最好的一种课下主动学习方式,然而根据我们的调研,很少有学生能做到这一点.尽管我们经常强调预习的重要性,但在高年级的专业课学习中却依然很少有学生进行主动的课程预习.如果不能让学生在平时课下主动积极地学习,对于知识点众多的工程材料课在期末考试时就成了比拼短期记忆力的测试了.实践证明也确实是这样,很多学生在考前的公开答疑时最多的抱怨是“东西太多,记不住”,而很少有人关心“为什么”,从而导致不少学生在考完的几个月内就将所学知识中的大部分忘记了.为了改变这种情况,特别是让学生更多地去理解而不是机械地记忆知识点,我们在英文课的教学过程中进行了一些尝试.在课程作业的设置上,改变了以往以填空、选择、计算等有确定性答案的题目为主的作业方式,设计添加了大量需要综合思考判断的题目,让学生只有在熟练掌握了基本知识点的基础上通过综合分析才能获得正确答案.另外,我们还通过作业引导学生根据自己已学的知识和能力来推断后续课程中才会讲到的内容.如在讲完位错后,在作业中给出原子之间的作用势,让学生分析刃型位错会怎样移动,以此让学生自己认识后续课程中才涉及的滑移系和滑移方向.再如,讲完相图和TTT曲线后,让学生根据简单的共析相图分析不同成分合金TTT曲线的相对位置关系,从而让学生理解钢的淬透性与相图之间的关系.使很多知识点的学习在之前的作业中已进行了预习,课上的学习和互动显得轻松容易了很多,同时也解决了由于课时所限难以在课上对一些问题进行更多深入讨论的问题.

让学生将学习重点放在平时.结合国内外教学和学习的经验,我们适当增加了阶段性小测验的次数和其在期末总成绩中所占的比例,一方面导引学生将学习的主要精力放在平时而不是期末的突击上,另一方面让学生及时检查自己知识的掌握程度以利于后续课程的开展.通过设置期末大论文,让学生利用所学的知识,针对某一种材料综合分析其性能及工程应用中涉及的各种问题.通过大作业的设置,让学生在课程的最后将所学知识融会贯通,加深对工程材料这门课程从内容到知识点设置的认识,更好地理解这门课程设置的初衷和意义.

4结束语

通过以上教学改革,英文课堂教学取得了较好的效果,得到了学生的一致认可.很多学生在课程结束时表示这门课改变了他们很多已有的思考习惯,让他们认识到应该如何去学习专业课.我们相信这些认

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识对他们后续其他专业课的学习也会有一定的帮助.在课程结束近一年后,一些学生依然和笔者保持着联系,经常通过邮件对一些问题进行探讨,从这一点上看,基本达到了引发学生主动思考和学习的教学初衷.英文教学与中文教学各有特点,一学期的英文教学仅仅是经验的初步积累,随着教学阅历的累计,相信我们一定会积累起足够的经验,开展独具特色的英文教学工作,并为我国科技人才以及国际化的工程人才培养做出更多的贡献.