計算流體力學研究生全英文課程初步建設

王藝　宮敬　李庭宇

摘要：“計算流體力學”全英文課程是中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院開設的第一門立足本院、面向全校的全英文研究生課程。該課程是全校全英文課程建設的一部分，要求教學全程使用英文，包括課堂講授、答疑、作業。這對教師的教學水平和學生的學習能力都是一個考驗，關系到課程的建設方向。因此，基于對進行本課程學習的研究生的問卷調查，詳細分析了課時安排、教學選材、教學方式和考核方式4個方面的得失經驗，并有針對性地提出了課程的初步建設思路。

關鍵詞：全英文課程；計算流體力學；課程建設；研究生

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）33-0221-03

一、引言

伴隨著經濟全球化潮流，高等教育也在走向國際化。高校與國際接軌的能力決定了其吸引國外高水平師資和優秀學生的能力[1]，進一步會影響到所在國的科技水平和國際形象。因此，全英文教學逐漸成為我國高校研究生教學改革的重點[2]，并有制度化和常態化的趨勢。在這種背景下，中國石油大學（北京）作為唯一一所教育部直屬的石油類高等學府，已將國際化辦學提升到了學校發展戰略的高度[3]，相繼出臺了聘請外教、接收來華留學生、提升教師國際化水平、推動全英文課程體系建設等一系列舉措。作為這一體系中的一環，計算流體力學全英文課程在中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院的大力推進下已作為該院的第一門全英文課程開設起來。計算流體力學被選為機械與儲運工程學院的第一門全英文課程與其學科特點有關。該院的油氣儲運工程、熱能工程等專業無論在基礎研究和工程應用方面都或多或少需要用到計算流體力學，且隨著研究生培養質量的提高，研究生參加國際會議、發表高水平國際期刊論文、出國聯合培養等涉外科研活動日益頻繁。他們在這些活動中能否得到國際同行的高度認可，毫無疑問地取決于研究生是否能夠用英語無障礙地與國際同行就專業領域、研究方向甚至日常生活等方方面面進行深入交流，包括英語的聽說讀寫能力甚至更高級的英語思維能力。

然而，用英語進行科研活動對于母語非英語國家的學生來說是一大難題，尤其是我國學生長期處于單一漢語教學語境中，到了研究生階段早已習慣了十幾年的漢語教學。這使他們進入科研工作后也不由自主地傾向于閱讀中文科技文獻、撰寫中文科技論文，大大局限了研究生的視野、局限了原創性成果的傳播范圍，也使他們在開會、畢業、出國、就業等壓力下不得不使用英語表達其科研成果時，往往“張不開嘴”、“下不了筆”，即使勉力為之也經常詞不達意，難以清晰準確地體現其科研成果的精髓，影響了與國際同行的交流效果。據筆者調查，大多數碩士生會用三分之一甚至更多的時間學習英語，博士生中能夠自如地用英文撰寫科技論文的人數也在少數，即使一些研究生通過了托福、雅思等英語考試，但是當其在生活和科研中使用英文時仍然感覺格格不入、困難重重。

出現上述問題的原因來源于兩方面：一方面，我們給學生提供的教學、科研環境是全漢語的，與專業知識相關的詞匯、概念、原理、定律等都只用中文講授，使得學生在學習時已經先入為主地把知識與中文綁定了，不知道這些知識地道的英文表達是什么。另一方面，學生為了通過各種英語水平考試所進行的是泛泛的英語訓練，由于缺乏應用背景，往往是考試結束沒多久學生就把所記的詞匯、語法忘光了，不知道如何把英語用到自己的專業中形成綜合的英語能力。總之，學生在教學、科研、英語這三項活動中做的幾乎是互不相關的三件事。

解決這一問題的途徑之一就是把專業知識的教學環境改變為全英語，把英語有針對性地用到教學進而科研中[4]。因此，以“計算流體力學”全英文課程建設為契機，通過一系列的教學研究，希望探索出一條適合中國學生實際情況的、行之有效的特色全英文教學之路，切實提高研究生的專業英語的全面應用能力，進而提高其科研創新和國際交流能力。本文針對第一次開課所遇到的問題進行了初步探討，為后續優化該課程的設置提供借鑒。

二、“計算流體力學”全英文課程課堂教學分析

為了切實分析出“計算流體力學”全英文課程的初次授課得失，以利于后續改進提高教學質量，僅從教師本身的經驗體會進行歸納是遠遠不夠的，需要來自學生的第一手反饋資料。因此，從課程的時間安排、教學材料的難度和組織、教學方式、考核方式4個方面對學習了該課程的37名研究生進行了問卷調查（選項間可以多選）。調查是采用網上下載問卷匿名填寫的方式進行的，因此具有較高的可信度。

研究生課程與其他階段學生的課程最大的不同在于要求在第一年即修完所有課程，為后兩年研究工作的開展打下基礎。其中大部分課程均集中在第一年的第一學期。新開的“計算流體力學”全英文課程的時間安排，實質上體現了與已有研究生課程的銜接關系以及學生的接受程度，而從學習者的切身體會去了解最為真實可靠。因此，問卷調查首先從課程的時間安排入手，結果示于圖1中。45%的學生認為雖然課程時間安排得太緊湊但是有利于鍛煉英語，也有20%的學生認為時間太緊而影響學習效果。出現這種情況的原因主要來自于該門課程目前的授課模式是從國外大學引進外教來講課，外教在國外大學本身承擔了科研和教學工作，因此只能根據其空余時間來華集中授課（2周），因此授課強度高。但是凡事皆有正反兩面，集中高強度授課對于漢語課程或許不適宜，但是對于英語作為授課語言的課程反而會因為高頻度的語言刺激而使學生較快掌握專業英語。這一點從45%的學生的正面評價即有所反映，從教師課堂上的觀察也得出了相同結論，即從第2堂課開始學生已基本擺脫了第1堂課的完全聽不懂的狀態，掌握了基本的專業詞匯，從第4堂課開始已有較多學生能和教師用英語進行專業知識的簡單交流。另有15%的學生認為安排在第一學期較好因為有利于集中學習，20%的學生認為安排在第二學期較好因為需要一些知識準備。這兩方面其實也是各有利弊。安排在第一學期可以和絕大部分研究生課程同時學習，減輕后續學習和科研壓力；安排在第二學期可以在第一學期已經學習了張量、數值傳熱學等漢語環境的課程后有較為充分的知識準備，有助于提高全英文環境下的學習效果，畢竟對于外語來說，內容本身越熟悉越容易聽懂[5]。

在教學內容難易度方面（圖2），絕大多數學生（96%）反映教學內容偏難偏多，感覺課堂上應接不暇（25%）、課下需要較多時間消化吸收（43%），還有一些學生希望圍繞幾個難易適中、理論與實踐結合的話題來展開（28%）。就這些問題，經過與外教的交流，發現外教已經降低難度并減少內容來授課了，這一調查結果恰恰反映出中外學生英語能力差別懸殊。在后續開課過程中要充分認識到這一差別，做到循序漸進，逐漸增加難度。另外，由于外教的學科背景與修習該課程的學生不一致，導致了學生覺得講授內容偏理論化，不知如何應用于工程。這一點在本校接手該課程后可以著手改善。

在教學材料適應性方面（圖3）主要反映了2個問題：（1）目前的主要教學材料依靠記錄老師板書而獲得，既熟悉了英文（39%），又部分影響了聽課效果（27%）；（2）給學生提供的參考教材雖為國外教材，但都是面面俱到地介紹計算流體力學知識，沒有針對性和側重點，與課堂教學內容的聯系也不緊密（21%）。針對這兩個問題，需要對教學材料進行重新組織，挑選適合本專業特點的教學材料。

教學方式包括課堂組織形式（圖4）和語言環境（圖5）兩個相互關聯的方面。絕大多數學生對目前的授課形式比較滿意，認為引入了國外的授課模式后課堂氛圍輕松，更有利于對知識的吸收（41%），每堂課開始前先讓學生用英文總結上節課內容，既復習了知識又鍛煉了口語（43%）。這說明學生對全英文授課模式是認可的，并不是僅僅將中文替換為英文的換湯不換藥的形式。具體到語言環境上，39%的學生認為強制全程使用英文，雖然感覺不適應但是避免了對中文翻譯的依賴，直接用英文學習知識更有收獲；26%的學生樂于接受教師邊講課邊書寫的形式，因為聽與看結合起來更易于聽懂和理解教學內容；28%的學生希望遇到陌生英文詞匯時教師能用較淺顯的詞匯進行解釋，這樣更便于從英文角度直接掌握知識。從圖4和圖5反映出的學生對于提問和強制使用英文的抵觸情緒，教師一方面應堅持原則，另一方面應多鼓勵學生直接使用英文學習與交流，疏解學生的緊張畏難心理。

在課程考核方式方面（圖6），壓倒性的意見（占92%）認為目前采用大作業形式來考核很好，并且大作業題目本身比較靈活，在解決具體問題時強化了學習效果。也有少量呼聲要求在期末大作業之外增加平時小作業（3%），以及采用期末考試的形式（5%）。可以考慮以后的考核方式多元化，增加學習過程考核，可能會收到更好地教學效果。

三、“計算流體力學”全英文課程建設初步意見

基于以上教學調查結果，將學生的反饋意見與教師的授課經驗結合，分析得到了以下課程建設意見：

1.課時安排應緊湊適度。總體上該課程應安排在數值傳熱學、張量基礎等課程之后，使得學生在中文環境下預先掌握一定的計算流體力學基礎知識，更有利于向全英文環境的過渡。具體課時安排應既不太緊也不太松，以平均每周3次課，每次2課時為宜，使得學生既能跟上課程進度又不會因為上課間隔太長而遺忘已學的專業英語。

2.教學內容應精挑細選。應該結合專業特點，以本專業工程中的典型案例為背景，圍繞難度適中的常用計算流體力學方法進行講解。不求面面俱到，但求針對性強。建議在完善教學PPT的基礎上編寫專門用于這門課的講義和教材。

3.教學方式應去中入西。正因為中國學生長期習慣于中文課堂的講授式教學，不需要與教師和同學進行較多的交流，甚至講臺和課桌分別成為了教師和學生的“堡壘”，才導致容易將這一模式帶入到英文環境的課堂學習中。然而，這一帶入是極其不利的，因為學生面對的是英文和專業知識的雙重困難，如不在課堂上進行充分地交流，學習效果非常有限且專業英文水平無法得到提高，最終必將陷入“英文阻礙專業知識的學習，專業知識反過來阻礙英文的學習”這一怪圈。只有教師首先從自身做起，放棄傳統中式課堂的“上下級”教學模式，引入西式課堂的“平等式”、“開放式”授課模式，通過師生互動、生生交流、英文答辯等形式，才有可能讓學生樂于在英文環境下學習專業知識，全面培養專業背景下的英語綜合能力。

參考文獻：

[1]宋培晶，陳紅，胡泊.非英語國家高校開設全英文授課碩士生培養項目現狀比較分析[J].學位與研究生教育，2008，（9）.

[2]馬吉平.專業課全英文教學探討[J].湖北第二師范學院學報，2014，31（3）.

[3]林伯韜，林青，龐惠文.石油工程專業材料力學全英文課程教學探索與實踐[J].大學教育，2016，（1）.

[4]李穎.全英文授課模式的動因論[J].中國外語，2013，10（1）.

[5]徐巍華.工學研究生課程的全英文教學實踐[J].電氣電子教學學報，2013，35（2）.