石油工程專業材料力學全英文課程教學探索與實踐

林伯韜+林青+龐惠文

[摘 要]石油工程專業材料力學全英文課程教學需要不斷探索與實踐。根據中國石油大學（北京）本科生材料力學課程全英文授課情況，科研從教學思路、教學方法和教學評估等方面進行有益的探索，同時分析實踐過程中存在的問題并找到可行的解決方案。實踐表明，全英文教學能激發學生學習英語和專業知識的興趣，提高英語交流表達能力，培養國際化思維，為培養精通海外業務的石油石化人才做出貢獻。

[關鍵詞]材料力學;全英文教學;石油工程

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）01-0077-03

一、引言

隨著全球化步伐的加快，石油工程學科的人才培養和科技創新方式也開始有條不紊地實施國際化戰略。特別是近年來我國石油企業努力拓展境外能源開采業務，加大國際合作力度，對具備國際化視野和全球化創新意識的石油人才相應地產生了迫切的需求。作為教育部直屬的唯一一所石油院校，中國石油大學（北京）近年來把國際化提升到辦學戰略的高度，通過加強國際化師資隊伍建設和推動國際化學科平臺建設等手段，積極探索石油學科國際化人才培養模式。[1] [2] [3] [4]

在此背景下，石油工程學院于2014-2015學年秋季學期向2013級石油工程創新班本科生針對石油工程專業部分核心課程探索式地應用全英文授課模式，并成功獲得北京市教改項目的資助。創新班的學生是學院在大一新生中通過英語和數學考試選拔出的拔尖學生（每年40人）。在開設全英文課程前，學院對創新班的學生一直采用雙語方式來教授專業課程。作為北京市教改項目的一部分，材料力學全英文課已在創新班成功教授一學期并被確立為長期課程，其授課范圍也擴展至全院本科生。作為該課程的主講教師，筆者嘗試了多種全英文教學方法，并針對石油工程學科的特點做了有益的探索。

二、材料力學課程國際化建設的必要性和可行性

材料力學為國內外工程力學、材料科學、土木工程和機械工程等眾多工科專業的核心課程之一，屬于至為重要的國際性課程。[5]在石油工程專業中，材料力學被廣泛運用于地層巖石力學計算、鉆完井工程設計、鉆具力學行為評價等領域中，其重要性不言而喻。為了向中國石油石化企業提供其針對海外能源戰略迫切需求的大量工程人才，同時為學校逐年增加的石油工程專業留學生提供英文教育，材料力學的全英文課程建設顯得尤為重要和迫切。

為滿足教育部提出的高等教育“卓越化、國際化、研究型”的要求[6]，中國石油大學（北京）以石油工業發展為導向，自2005年起開始全面實施國際化戰略，積極探索構建國際化人才培養體系，在國際化辦學、國際化科研合作和國際化師資隊伍建設方面取得了長足的進步。特別是近年來，學校大力引進海外歸國博士，努力推進英文教學，已經初步構建了全英文教學體系。[2] [3]

首先，石油工程學院在2014年面向創新班學生推出油藏物理、油藏工程、材料力學和理論力學四門全英文本科生課程。每門課程的授課任務全部由從國外高校取得博士學位的兩位教師承擔，一位為主講教師，另一位為輔講教師。由于目前我國工程學科的高等教育國際化特別是全英文教學方面尚處于起步探索階段，所以學院在開課前做了詳細周密的規劃部署，并且給予開課教師充分的自主權，讓他們廣泛調研國外課程教學設置，優先采用自己母校關于該課程的教學方法。其次，為了提高全英文課程的教學質量，學院除了必須采用英文教材外，教師授課、學生學習、完成作業和考試及師生交流都需要采用英文形式，提高了對教師和學生英文水平的要求。[7]再次，學院首次為材料力學全英文課配備了兩位從美國留學歸國的教師。他們分別于美國俄克拉荷馬大學和美國明尼蘇達大學取得博士學位，同時具備在美國兩年以上的助教經驗，完全能夠勝任該課程的教學任務。所授課的對象為創新班學生，其英語能力普遍高于學院學生的平均英語水平。

三、材料力學全英文課程建設的思路與實踐

課程采用國際上較受歡迎的過程教學法，即注重學生學習過程和學習能力的培養，充分發揮學生在該領域知識上的思維能力。[8]授課全程采用英文教學，學生的作業、實驗報告、課程設計和考試均要求使用英文完成。課程教材采用經高等教育出版社授權于2004年影印出版的英文原版教材Mechanics of Materials（材料力學），作者為Hibbeler R.C.。該書強調對基本概念、方法原理的理解和掌握，著重引導學生從物理本質上理解材料力學和培養學生運用材料力學知識的能力。課程主要的教學方法和手段包括：

（1）制訂了材料力學全英文課的教學大綱和教學日歷，內容充分和國際接軌，涵蓋的范疇基本上和國內外知名高校保持一致。

（2）建立并完善了全英文課的多媒體資料，使授課效率大為提高;同時通過大量幾何圖形如軸、梁和桿件的呈現，幫助學生從直觀上理解材料的力學問題。

（3）通過計算實例涉及與石油工程學科相關的材料力學問題，如鉆桿的拉伸、套管的扭曲、投球的剪切、海上鉆井平臺的梁彎曲問題等，激發石油工程專業的學生對力學的學習興趣。

（4）實施了類似美國高校的研究生助教制度，向學校申請了一名研究生助教并使其全程參與教學活動。助教的具體工作內容包括解答學生問題、修改作業和參與課堂討論等。

（5）組織了兩次討論課，以教師、助教和學生充分互動的方式，集中時間幫助學生解決普遍性的疑難問題，同時激發學生深入學習力學知識的興趣。

（6）充分運用新媒體，建立了該門課程的微信群，吸引學生踴躍參與和課堂有關的學術討論，激發學生學習興趣，縮短教師與學生的距離。

（7）通過發放在線調查問卷的方式，第一時間了解學生對課程的反饋意見，積極采納他們關于課堂教學方式的合理建議。

以上課程實踐方式可概括為圖1展示的課程實踐流程圖。此外，我們還申請了公用郵箱，為學生提供每一次與授課內容相關的多媒體資料和其他各類教學資源。學院的教學管理部門監督課程教學設計，同時組織課程中期檢查和教學討論，針對教師和助教提出的問題給出及時的反饋和建議。

四、材料力學全英文課程實施效果評價

學生的民意調查和評教是評價課程實施效果的主要手段，能及時為教師反思教學方法、更正問題、總結經驗和建立與咨詢專家溝通的媒介。[5]為了促使學生積極參與調查，我們采用了在微信群中發送電子調查問卷的方式，讓學生用手機輕松填寫并提交問卷。本次教學實踐一共組織了三次網絡問卷調查，分別為開課調查、中期調查和結課調查。其中開課調查發布在第一次課后，結課調查發布于期末考試后。調查問題設計具備時效性、親和力、口語化的特點，具體而不抽象。部分開課調查結果如表1所示。

由表1可知，盡管大部分學生學習過雙語課，但他們還是覺得全英文課對英文能力的要求更高，聽說讀寫較困難;同時期望通過課程學習提高英語能力和掌握材料力學核心知識。此外，許多學生還建議對重點、難點及部分專業詞匯采用中英文對照講授的方式。因此，我們在后續課程中對講解方式適當做出調整，針對重點概念和方法采用了先英文詳述后中文解釋的方法。部分中期調查結果如表2所示。

由表2可知，經過半學期的全英文教學，90%的學生能跟上全英文的教學節奏，同時對英語在授課語言中的比重及課程內容的涵蓋范圍很滿意，并對中英文對照講授部分關鍵名詞和概念的教學方法表示認同。約有10%的學生完全無法適應全英文教學。如何讓所有學生都能適應課程，同時不改變課程的全英文性質，是我們面臨的一個教學難題。

本次教學考核的內容比重為：平時作業占20%，大作業占10%，期末考試占70%。期末考卷分三大部分，概念題、問答題和計算題，以計算題為主。由于試卷和答題均要求用英文作答，解答概念題和問答題對學生而言是一個很大的挑戰。對此，我們適當放寬了對英語語法上的要求，著重考查學生對力學知識、技能的掌握程度。部分結課調查結果如表3所示。

從表3可知，85%的學生認同材料力學全英文授課的教學方式;大多數學生認為材料力學全英文課程有較多優點，他們也很喜歡歐美化的教學方式和課堂氛圍。同時，仍舊有不少學生感覺英文聽說讀寫較為困難，這種情況也體現在期末考試的反饋情況上。大多數學生認為考試內容范圍適中，但試題難度較大，希望加大平時成績的權重。筆者事后通過微信和部分學生多次交流和討論，發現學生感覺最難的部分集中在概念題和問答題上，核心的問題仍然是語言能力尚為欠缺。

本次課程的學生評教成績在全校866門課程中排第97名，結果進入前11%。由于該門全英文課程為首次開設，且提供的是學生從未經歷過的教學方式，能取得如此成績實屬不易。誠然，該門課程僅僅試驗了一學期，還存在較大的提升空間，比如建立材料力學課程的專門網站，開拓除課堂以外的第二教學平臺，提供教學資源和網絡互動模塊[5] [9]，使學生能夠在接收課堂知識不夠充分的情形下尋求網絡教學資源作為補充。此外，我們還需從學校層面上采取措施，以進一步提升學生的英語語言能力，使學生能夠盡快融入全英文教學的課堂環境。

五、結語

本文系統總結了2014-2015秋季學期開設材料力學全英文課的教學實踐和教學經驗。經過全英文教學課程的實踐，筆者編寫了一套完備的教學方案，初步確定了課程教學的多種形式，基本完善了該門課程全英文教學的方式和方法。學生的反饋顯示此次開展的全英文教學效果良好。由此可見，改革人才培養模式，特別是用全英文課程模式，培養國際化的石油工程專業人才具有充分的可行性。教育管理者可從頂層設計層面出發，增強國際化的師資，塑造國際化的氛圍，培養國際化的思維，同時通過培訓、建議和考核教學人員的方式不斷提高全英文授課水平。此外，學校管理層、輔導員和授課教師應當進一步營造學習英語語言的環境，鼓勵學生大膽在課堂上用英文交流，促進學生初步具備一定的國際學術交流能力和培養學生閱讀英文文獻的習慣;努力使石油工程的教學質量向歐美發達國家看齊并最終探索建立國際化石油人才培養體系，為我國石油石化企業走向海外提供堅實的人才保障。

[ 注 釋 ]

[1] 張來斌.服務國家重大戰略，積極培養國際化石油人才[J].中國高等教育，2009（Z3）.

[2] 張來斌.深入實施國際化戰略，加快高水平大學建設[J].世界教育信息，2013（5）.

[3] 張來斌.面向中國石油工業探索國際化人才培養體系[J].大學（學術版），2012（9）.

[4] 蔣慶哲.改革創新 攻堅克難 扎實推進石大國際化戰略的實施[J].世界教育信息，2013（5）.

[5] 糜長穩，喬玲，周志紅，韓曉林.材料力學雙語教學研究與實踐[J].教育教學論壇，2012（14）.

[6] 糜長穩，郭力.面向國際化人才培養的彈性力學課程建設[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2014（S2）.

[7] 趙桂峰，禹奇才，張永山.結構力學雙語教學模式研究[J].高等建筑教育，2012（6）.

[8] 易平，黃麗華，曲激婷.高校國際班理論力學教學探索與實踐[J].課程教育研究，2014（28）.

[9] 吳云芳，談廣鳴，梅亞東，周偉.全英文水利工程專業人才培養的研究與實踐[J].大學教育，2015（2）.

[責任編輯：覃侶冰]