《無機材料導論》雙語課程教學初探

胡長征

摘要：培養具有一定跨語言交流能力的應用型人才是工程專業的基本要求。《無機材料導論》是無機非金屬材料工程專業的一門專業基礎課程，擔負著培養學生綜合應用英語學習材料科學基礎知識、提高專業英語交流能力的重任。根據近幾年來從事《無機材料導論》雙語課程教學的實踐經驗，從教材選擇、教學內容、課堂設計和考核方式等方面，分析了《無機材料導論》雙語教學的特點及存在的問題，并提出了提高雙語教學質量的建議。

關鍵詞：《無機材料導論》；雙語教學；教學方法；考核方式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）08-0194-03

“雙語教學”是指教學語言除了母語以外，采用另一門語言（主要指英語）作為課堂主要用語進行非語言類學科的教學。[1]在全球一體化的浪潮下，教育國際化也是高校未來發展的趨勢。雙語教學是未來教學發展的方向，是教育國際化發展的戰略，也是教育改革發展的任務。如何做好雙語教學是值得從理論和實踐上進行深入探討和實踐的問題。本文以桂林理工大學“卓越工程師計劃”無機非金屬材料工程專業的《無機材料導論》這一雙語課程為例，從教材、教學內容、課堂設計和考核方法等方面初步探討了雙語教學在西部地方高校的實踐。

一、教材的選取

《無機材料導論》屬于材料科學與工程學科，是針對無機非金屬材料工程專業學生在學完公共英語課后開設的一門專業基礎選修課程，是學習材料科學基礎知識、培訓專業英語交流能力的課程。本課程采用國外名校名著，主要講述了材料科學的基礎知識，包括原子結構和原子間結合鍵、金屬和陶瓷的結構、缺陷、擴散、材料的力學性質、變形和強化機制、失效、相圖和相轉變、材料的電學性質以及材料的分類和應用。該課程是適應高等教育國際化進程，培養具有國際競爭力的材料領域高素質人才的重要一環。

通過本課程的教學應實現以下目標：掌握材料學科基礎知識及其相關的專業英語語言知識；掌握材料學科基礎知識及其相關的專業英語語言知識，引導學生建立材料領域的英語思維方式，能夠及時學習材料領域的發展前沿，吸收國際上先進的技術；培養學生對材料科學基礎知識的理解、掌握和分析能力；通過理論學習和課程設計的訓練，引導學生建立材料領域的英語思維方式，并能夠就材料專業問題與成果在跨文化背景下進行溝通和交流。

武漢大學的吳平教授認為：“現實中的專業外語教學，從性質上講主要還是用專業知識來解決語言問題，教學雙方都無須特別在意專業知識的系統性和完整性。而雙語教學是使學生用外語系統地掌握一門專業知識，對教學雙方的英語能力和專業能力都有比專業英語高得多的要求。”[2]因此，對于雙語課程的教材，一是要區別專業英語教材，二是要有自己的系統性和獨立性。

為達到上述課程目標，我們首先對教材進行了選取。目前國外出版的原版教材價格昂貴，學生負擔不起，而國內出版的雙語教材不是原汁原味的地道英語，不利于學生英語思維方式的培養。地方高校學生的英語水平有限，如果盲目套用原版教材的話，很難達到良好的教學效果。經過慎重考慮，我們決定選取William D.Callister，Jr.編寫的《Fundamentals of Materials Science and Engineering（Fifth Edition）》，由化學工業出版社翻印的英文影印版作為學生教材。這本教材在美國被廣泛采用，目前已經更新到第9版；原教材為銅版紙彩色印刷，包裝精美，但價格昂貴，超出國內學生的承擔范圍，而且原版教材內容很多，也超出了我們的學時。化學工業出版社的影印版是普通紙黑白印刷，雖然有些影響閱讀感受，但是價格低廉，可以為學生所接受，而且影印版在內容上進行了縮減，使我們在有限的學時內完成教學成為可能。另外，選擇W.D.Kingery編寫、清華大學新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室翻譯的《陶瓷導論》（第二版）作為教學參考書。此外，考慮到材料學的研究是日新月異的，國外教材也會不定期地更新內容，我們還選擇Science，Nature，Advanced Materials，Materials Chemistry and Physics等期刊作為最新的材料研究成果的補充材料。當然，我們還時不時的在互聯網上收集一些材料方面的英文專業視頻和相關的教學資源作為補充。

二、教學內容的選取

教材選取后，就要對相關的教學內容進行選取。雖然是影印版的教材，但內容相對我們的學時來說還是太多，因此需要對選定的教材中的內容進行刪減，確定重點講述的內容。在內容選取過程中，既要保證雙語課程的體系完整性，又要兼顧學生的接受能力。雙語教學是兼用外語和漢語來講授學科專業知識，它不是以語言教學為目的，而是以講授某種專業知識為主線，所以在講解的過程中，要側重知識點的講解，而不是外語知識的講解。另外，雙語教學有其自身規律性，它不等于外語教學和學科知識教學的簡單疊加，它是使學生有機會用外語的思維構建起一種學科性的知識體系和用外語進行思維的學習方式。這就要求我們選擇的知識體系是從容易到復雜，知識結構是從表層到深層，知識點是由易到難，而且一定要是一個系統的，前后聯系的知識體系。

在具體的教學實施過程中，明確對學生知識、能力、素質的培養。在這門課程中，根據課程體系要求，明確學生要掌握以下知識：在緒論部分，主要要求學生掌握一些基本概念，如：四種基本物態，兩種固態形式，材料的組成，金屬、聚合物、陶瓷、復合材料的定義和分類，智能材料的基本概念；在原子結構和原子間作用力部分，主要要求學生掌握一些基本概念，如：原子結構、價鍵理論、元素周期表的基本概念；在無機材料結構部分，主要要求學生掌握材料結構表征的基本概念，如晶胞、晶格、晶系、配位數、同素異形和多形態現象、堆積密度的基本概念，掌握結晶平面和結晶方向的米勒指數計算方法；在固體缺陷部分，主要要求學生掌握不完善結晶、空位與間隙原子、取代固溶體、間隙固溶體、結晶缺陷、點缺陷、刃型位錯、螺形位錯、面缺陷、晶界、孿晶界、相界、外表面的基本概念，能夠計算點缺陷的運動、點缺陷的平衡濃度，掌握位錯的基本結構、位錯的運動形式；在擴散部分，主要要求學生掌握擴散第一和第二定律，能夠對擴散問題進行熱力學分析，能夠計算擴散激活能；明確影響擴散的因素；在材料的力學性能部分，主要要求學生掌握應力和應變的定義，能夠讀懂應力—應變圖，能使用虎克定律，掌握屈服強度、拉伸強度、撓曲或彎曲強度、疲勞強度、彈性模量、剪切模量、延展性、韌性、蠕變、硬度的基本概念；掌握彈性變形與粘彈性，理解拉伸、沖擊、硬度試驗過程，理解安全系數和破壞分析的基本概念；理解多晶體的塑性變形、變形后的組織與性能、合金的塑性變形、變形晶體加熱時的變化、回復、再結晶、再結晶后晶粒的長大，理解材料的增強機制；在材料的失效部分，主要要求學生掌握失效、脆性斷裂、韌性斷裂、蠕變的概念，理解裂紋擴展方向、疲勞斷口形貌及其特征，了解疲勞斷裂失效原因與預防金屬材料、無機非金屬失效機理；在相圖部分，主要要求學生掌握相圖的表示和實驗測定方法，理解相圖的熱力學基礎；掌握二元系合金凝固中的組織分析；在相轉變部分，主要讓學生掌握相轉變、鐵碳合金基本相鐵素體、奧氏體和滲碳體的定義及其力學性能；在電學性能部分，主要要求學生掌握歐姆定律、導體、半導體、介電性能、壓電性能、鐵電性能的基本概念，理解不同電學性能的內在機理。

在課程教學過程中，注重培養學生初步具備進行材料的科學研究能力，培養獨立完成材料科學工程領域中涉及的各工藝的簡單設計計算的能力；培養具有能夠合理選擇材料處理工藝，合理組合和設計各種處理單元的能力；培養學生對材料科學工程基礎理論的理解、掌握和分析運用能力；培養學生對材料科學基礎知識的理解、掌握和分析能力，初步具備進行跨文化背景下進行溝通和交流的能力。

三、課堂的設計

根據全外式、混合式、半外式、術語引導式雙語教學模式的不同特點，結合學生的實際情況，探討不同階段的英語教學內容和難度，不同內容的英語講授比例，不同內容的英語表現形式。[3]

在講授過程中，根據課程內容的難易程度、與先修課程的關系來確定采用哪種雙語教學模式。對于基本的專業術語和概念，采用全外式教學模式，因為這部分內容是材料專業學生看懂專業文獻所必備的知識。對于學生已經在其他課程中學過的內容，也采用全外式模式，比如在講解米勒指數的確定時，因為學生已經在材料科學基礎中學習過相關的內容，在這里只是用英語的思維方式來重現這部分的知識，所以可以采用全外式教學模式。對于全新的教學內容，則采用混合式教學，先用英文進行講解，然后用中文進行解釋，這樣顯然增加了講解知識點所需要的課時，但這樣處理可以讓學生感受不同語言在表達方式和思維模式上的差異，從而有利于讓學生感受不同語言的差異，進一步引導學生用英語來思考問題。在處理比較簡單的引言和材料應用時，則采用半外式進行教學，因為這部分內容學生相對比較熟悉，即使全英文講解，也能大致猜測到是什么意思，此時利用半外式教學，一方面加深了學生對該內容的印象，另一方面也能促使學生學會英文的表達方式。

在課程實踐過程中，不但要注重專業知識的傳播，還要注重學生能力和素質的培養，在課程教學過程中，盡量多的安排學生互動，設計一些問題讓學生來回答，從而調動他們的學習積極性，培養他們的英語思維能力。同時，還可以模擬國際會議，讓學生就某個感興趣的內容，自行查閱相關資料，用英語做PPT，然后讓學生上臺講解，其他學生則針對講解內容進行提問，從而培養學生綜合運用英語進行專利知識交流的能力。培養學生對材料科學基礎知識的理解、掌握和分析能力，初步具備進行跨文化背景下進行溝通和交流的能力。

在教學過程中，著力提高學生的認知能力，具備運用所學知識服務于社會的素質；構建完善的材料科學與工程知識結構，具備從事材料科學與工程的基本素質。當然，最終還是要提高學生的國際化視野，培養學生具備跨文化交流的能力。

四、考核方式

考核既是為了檢驗學生對課程的學習掌握情況，幫助教師不斷總結教學經驗，改進教學方法與技巧，同時也是為了對學生的學習做出客觀、公正、科學地評價，并引導學生明確學習方向，逐步適應學科課程的特點，最終起到夯實基礎、強化能力的作用。考核內容應做到知識與能力并重，微觀與宏觀結合。考核是對學生學習效果的一種評價手段，雙語課程有其自身的特點，而在教學過程中也會采用多種多樣的教學形式，因而在考核上，要以分散考核的方式，設置多個考核點，關注學生的每個小進步，從而來引導學生熱愛雙語課程，改變現有的考試方式，探索能激勵學生、充分反映學生學習能力的評價方式。[4]

根據雙語課程的內容和特點，采取過程考核和期末考試相結合的方式，加大過程考核力度，減小期末考核占比的分散考核方式。整個考核可分為過程考核和期末考試兩個部分，其中過程考核占比50%，包括到課情況、回答問題情況、課后作業完成情況、課程展示情況等四個方面，作業要求全英文完成，課程展示要求是全英文PPT，講解時至少一半內容是用英語講解；期末考試采用全英文試題，開卷考試，主要題型是簡單題和計算題，主要考察學生相關重點知識的掌握情況以及分析解決材料工程問題的能力。

根據近三屆學生的考核情況來看，80—89分數段的學生占比數逐年增加，表明學生總體成績明顯提升，也說明了經過三年的不斷努力，雙語教學取得了初步的成效。

五、結語

基于無機非金屬材料工程專業“卓越計劃”實驗班學生的英語現狀，對《無機材料導論》雙語課程教學模式進行了探討，采用不同的課堂展開形式，激發出學生對本課程的學習興趣，提高學生實際運用英語的能力，為培養學生的國際視野提供有力的支撐。學生經過雙語課程的學習后，自身的競爭力得到了進一步的提高，與著名高校學生的差距得到進一步的縮小。

參考文獻：

[1]蔡基剛，廖雷朝.學術英語還是專業英語[J].外語教學，2010，（6）.

[2]吳平.五年來的雙語教學研究綜述[J].中國大學教學，2007，（1）.

[3]談多嬌.雙語教學：中國高等教育國際化的戰略選擇[J].教育研究，2012，（11）.

[4]王維，李香琴，蘭忠，等.化工熱力學雙語教學的改革探索[J].化工高等教育，2017，（2）.