國際化背景下理論力學全英文教學實踐與探索

尚慧琳　張濤

[摘 要]根據理論力學全英文教學的理念和目標，理論力學全英文課程建設應根據課程內容特點，設計多媒體課件，課件一定要圖文并茂地展示課程內容，使課程內容形象生動，易于理解，并進一步開展案例教學，使學生能舉一反三。課堂教學所采取的措施包括：營造課堂氛圍;加強與學生的互動;堅持啟發式教學;鼓勵欣賞學生;形成全英文的環境的同時，適當增加等待時間。同時，加強全英文師資培養和全英文課程的課程思政，在已有全英語教學的基礎上，研究新形勢下學生素質和學生學習要求，整合教育資源，注重教學方法的研究，突出示范性課程的特點，以提高授課效率和學生的學習效率。

[關鍵詞]全英文教學;理論力學;國際化教育;中外合作辦學

[中圖分類號] O3-4;G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）07-0047-03

隨著高等教育國際化進程的加快，以及我國對具有國際視野的復合型人才的需求日益增加，國內高校逐步開啟了國際教育之路[1-2]：一方面是招收留學生前來就讀，近年來來華留學生數量快速增長[3];另一方面，穩步實施“走出去”的合作戰略，與國外高校聯合培養本校學生[4]。在這個過程中，面臨的一個比較突出的挑戰就是如何用全英語講授專業知識，使學生具備該課程應有的知識和能力。

作為應用型人才培養的重要基地，從2003年開始，上海應用技術大學基于自身優質教學資源，和美國中央密西根大學（Central Michigan University）合作舉辦了機械設計制造及其自動化專業本科項目。該項目招生和錄取工作與正常本科招生一起進行，學業四年，學生畢業后可獲得上海應用技術大學的本科畢業證及美國中央密西根大學8門課程的課程結業證書;對成績優秀并英語成績達到美國中央密西根大學要求的可在大三申請去美國中央密西根大學就讀，畢業同時獲得這兩所高校的學士學位。通過合作項目的開展，以期加強國內外高校之間的相互交流，增進學生對異國人民的了解，促進高等教育和研究領域的共同利益，為機械類行業/企業應對國際競爭提供人力支持，推動教育、科研和服務的進步。

理論力學作為機械類專業的一門重要的專業基礎課，也是本科學生最早接觸到的專業主干課程之一，其對于夯實學生的工科基礎，培養學生的創新能力，提高學生的綜合素質具有重要意義。全英文教學是教育國際化的重要標志之一，理論力學的工程實例中涉及大量的前沿科學，在知識信息快速增長的時代，必須跟上甚至超越先進國家的研究步伐，況且在相當長的時期內，多數優秀的、經典的先進設計制造技術都來自歐美發達國家。為此，我校機械工程學院一貫非常重視該課程的全英文授課。筆者作為該課程的主講教師，經過三學年的全英文教學實踐與課程建設，總結了前期的一些認識體會、經驗與存在的問題，以期對后續的全英文教學提供參考。

一、理論力學全英文教學理念與目標

理論力學是機械類專業低年級必修的專業基礎課程，目前國際上幾乎所有的理工院校都開設有此課程。其中的大量專業詞匯、知識點是機械類專業學習的基礎。理論力學全英文教學的目標是使學生掌握質點，質點系和剛體的機械運動（包括平衡）的基本規律和研究方法，分析、解決一些簡單的工程實際問題;掌握基本的英語專業詞匯和術語;適應英語專業課教學;為學習后繼課程打好必要的基礎。

根據我校致力于培養具有創新精神和實踐能力的、具有國際視野的、一線工程師為主的高層次應用技術人才，努力建成“培養一線工程師的搖籃”的人才培養目標，尤其是根據機械工程學院機械設計制造及其自動化的中外合作辦學項目的要求，以促進專業發展為目的，依據本課程長期以來形成的良好教學傳統，不斷吸收現代先進的教育觀念，我們確定了本課程的教學理念：以培養學生勤思考、能動手、敢創新為目標，在教學內容上，注重全英文教學中教材的選擇，協調好基礎性與前沿性、原理性與創新性的關系;在教學模式上，堅持全英文教學，引進國外先進教學管理方式，結合理論教學、實踐教學、課外調研等各個教學環節，合理化教學考核指標;在教學資源上，將高水平科研資源轉化為優質教學資源，課程內容反映最新的相關技術發展動態。通過英語教學，將理論教學與外語思維能力強化聯動，將學生培養成具有英語思維、國際視野和創新能力的一線工程師，以提高學生的國際競爭力。

二、理論力學全英文課程建設

全英語多媒體課件，這是全英語教學里的重要部分。根據課程內容特點，設計多媒體課件，一定要圖文并茂地展示課程內容，使課程內容形象生動，易于理解。全英文課件教學可使教師在進行教學活動中將現代教育媒體與傳統的教學手段相結合，有目的地傳遞教學信息，充分發揮學生多種感官的功能，以取得最佳的教學效果，特別對聽說領先的英語教學的效果更為顯著。必須不斷完善甚至重新制作全英文課件，注重課件選題;選題要結合大綱、教材及其重點和難點內容，同時應針對其他教學手段難以表達的內容。

應進一步開展案例教學，使學生能舉一反三。逐步探索將課堂案例教學與項目制教學、畢業設計、教師科研相結合的思路，注重學生創新能力的提高。目前，本課程正在推進建設網絡資源，教師簡介、全英文教學大綱、全英文教學課件、項目案例、教學錄像、英文作業、詞匯手冊、微視頻等教學資料已經建立。

三、理論力學全英文課堂教學

對于我校該專業的大多學生而言，其英語程度還遠達不到像用中文交流和理解的熟練程度。對照本課程的教學理念和教學目標，全英文教學非常容易出現兩個問題：1.英文水平有限的學生對理論力學的全英文教學“水土不服”，容易自我放棄;2.一部分學生將理論力學這門課程本身存在的難點也歸咎于英語理解上的困難而忽略重點，雙重困難造成學生對課程喪失學習興趣。

為了解決第一個問題，教師不僅要在課堂上更多地采用直觀的形式來幫助學生去理解，同時也要使用簡短且容易理解的英文單句來進行講授。教師應避免使用英語口語上的“口頭禪”，這樣會分散學生的注意力，并浪費課堂教學時間。對于課堂教學中要用到的術語和關鍵詞，教師應在課堂教學一開始就向學生總結羅列，并配以圖片、視頻或動畫加以解釋，以方便學生在課堂教學時理解教學內容，盡量避免英語生詞給學生帶來的困擾。

針對第二個問題，教師每節課應板書總結所講授的重點和難點，并對學生提出課后預習和有針對性的復習要求。在學期當中，一方面要通過大量的視頻和動畫幫助學生理解理論力學中所涉及的概念、定理和原理;另一方面，要通過向學生提出問題，進行項目考核，使他們通過項目分組，開展團隊合作撰寫英文項目總結報告，并進行口頭報告，以培養學生的自學能力和在專業領域的英文表達能力。

理論力學全英文教學需要學生在課下花一定的時間自學，不僅自學所涉及的知識點，還包括自學所有的英語專有名詞，這對學生的自學能力有較高的要求。目前我校所選擇的理論力學全英文教材是與合作高校美國中央密西根大學機械類專業一致的美國原版教材[7-8]，教材很厚，例題很多，且分為上下兩冊。而在我們有限的48課堂學時中并不能覆蓋所有內容，其中部分內容材料力學和機械原理等專業基礎課中有重疊，我們與相關課程主講教師溝通過，讓其在對應相關課程中講授這部分內容。因此，筆者建立了理論力學全英文教學的微信群，課下在群里幫助學生有選擇地導讀，從而幫助學生找準重點和難點，這樣學生不會因為英文生詞的原因造成不必要的內耗。畢竟，在理論力學全英文教學的過程中，對專業知識點的理解、吸收和運用才是關鍵。

我們針對理論力學全英語教學課堂的特殊性所采取的具體措施包括以下幾方面。

1.關于課堂氛圍的營造。筆者通過邀請外資企業專家導讀來讓學生們意識到本課程學習的重要性和必要性。

2.加強與學生的互動，隨時注意學生對課程的了解程度，并一直讓學生緊隨課堂進度。理解、預見和重視學生在全英語課堂中的一些本能舉動，并采取相應的措施。

3.堅持啟發式教學。在講解每個知識點時，由問題驅動，注意提出問題，引導啟發學生向解決問題的方向主動積極思考。

4.鼓勵、欣賞學生，消除學生的不自信和恐懼感。不自信或恐懼感是語言和專業知識學習的一個巨大障礙。可以使用鼓勵的眼神和學生接觸，傳遞一些表示歡迎、鼓勵的信息，同時使用身體語言或視覺沖擊增強課堂的趣味性。

5.形成全英文的環境的同時，適當增加等待的時間。在講完一個知識點時適當留些時間，讓學生對新的“輸入”進行處理并形成大腦可以接受的信息。

四、理論力學全英文師資培養

從學校大環境來說，我校一貫注重本科教育內涵建設，圍繞培養具有國際視野的創新人才的目標，以課程建設為主要抓手，全面提高本科教學質量。近年來，學校定期選送優秀教師到國外進修，為學校培養一批全英語教師（同時包括德語等其他雙語教師）、為青年教師提供更多的學習和鍛煉機會，創造更好的發展空間，努力打造全英文師資隊伍。

從本課程教師團隊來說，我們一方面加強對團隊中所有教師的培訓工作，包括英語培訓和專業課培訓，并通過教學團隊教師之間的傳幫帶，即英語教學經驗豐富的教師指導經驗較少的教師，有效解決了課程的傳承與發展的問題，并取得了較好的效果;另一方面，聘請國外教師來講學，團隊所有教師共同聽課、討論，學習教學方法、教學手段，并通過聽課訓練英語口語能力;加大團隊教師赴歐美發達國家學習交流的資助力度，支持教師赴國外參加國際學術會議等。以優秀的師資隊伍保障優秀的教學質量，以教師梯隊的健康發展保障教學質量持續穩定。另外，通過定期師生教學座談，進一步完善英語教學方法和教學手段。

五、全英文課程的課程思政

本課程的授課對象為機械設計制造及其自動化專業中美班學生。這些學生的專業課基本都是以全英文教學開展的，優勢是在專業之外提升了他們的英語聽說讀寫能力和國際視野，但也存在一定的不足，如學生容易對機械學科中來自中國的傳統文化傳承了解不夠，缺少文化自信。因此，很有必要結合本課程特點開展課程思政，在情感上，使學生在國際視野中樹立民族自豪感，增強文化自信，讓學生學習力學前輩們的愛國精神，具有家國情懷;在道德上，堅定學生的辯證唯物主義世界觀，弘揚工匠精神，彰顯職業道德。

為此，我們堅持捕捉各種場景滲透德育元素，通過課堂教學、案例分析、項目考核等多種方式將這些元素融入理論力學教學當中，具體思路包括以下幾方面。

1.在緒論部分，強調全英語專業課程的學習目的：開闊國際視野，向科技領先的國家學習，在此基礎上自我創新，從而實現中國夢; 通過介紹力學史上的重要人物如歐拉、達朗貝爾、拉格朗日和哈密爾頓及其重要貢獻，幫助學生認識到力學是構成文明史、思想史、哲學史、科學史和技術史的重要部分（人文積淀）;通過介紹遠渡重洋留學后學成歸國報效祖國的力學家們，如錢學森、錢偉長、郭永懷、周培源、陳予恕等及其事跡，激發學生的家國情懷，提醒學生不忘初心。

2.在介紹力（Forces）和平衡（Equilibrium of Particles）時，引入《墨經》（Mohist Canon） [7]對此的詮釋：“力，刑之所以奮也。”“動，或從也。”“止，以久也。”“負而不撓，說在勝。”“奧而必出，說在得。”介紹分布載荷簡化（Reduction of a Simple Distributed Loading），講解《天工開物》（Exploitation of the Works of Nature） [8]中對引力的測量“以足踏弦就地，秤鈞搭掛弓腰，弦滿之時，推移秤錘所壓，則知多少”。通過中國古代在力學領域取得的成就，增強學生的文化自信。

3.在介紹平衡條件時，通過介紹中國古代文明幫助學生理解其中的力學原理。如由歷史建筑趙州橋的設計來理解拱式桁架梁;由古代建筑的斗拱結構來詮釋分布載荷和自鎖原理;由太極拳來直觀認識力偶原理，引入非物質文化遺產西江吊腳樓結構來詮釋靜定與非靜定約束以及自鎖原理，從而通過傳統文化育人。

4.在介紹摩擦時，講述摩擦的危害，如全球75%的機械零件失效是源于磨損，又如對于常見的凸輪機構，摩擦力過大將導致從動件無法運行;對比如何利用摩擦，如制動器和汽車上的剎車裝置，幫助學生能多角度、辯證地理解和分析問題。

5.在進行力學分析時，引導學生要規范、專注，要主動學習并強化這種素養;在講約束與自由的關系時，聯系現實生活，向學生傳達“約束和自由是相對的，必須遵守法律的約束，自由要限制在法律約束和社會公德之內”。

6.在動力學部分，由冰上芭蕾、地球變遷、直升機的工作原理和航空航天器當中的作用輪和反作用輪的運行規律，讓學生掌握動量矩守恒的力學原理。基于3D打印，引導學生學習點的合成運動，明白復雜的目標可以由簡單的目標來實現，培養學生厚德精技的精神和技術運用的能力;通過對洛倫茲吸引子及其特性、雙擺力學模型及其混沌運動的介紹，將混沌泛化到人們對人生哲學的理解：做好短期內的事，一切努力終將隨著時間的增長顯現出來，培養學生實證求真的人生態度和砥礪知行的精神。

六、小結

理論力學全英文教學不僅能夠推進我校機械設計制造及其自動化專業的發展，本課程也將成為一門使學生得益、受學生歡迎、學生易學易會的示范性課程。因此，在已有全英語教學的基礎上，研究新形勢下學生素質和學生學習要求，整合教育資源，注重教學方法的研究，突出示范性課程的特點，以提高授課效率和學生學習效率，對于將學生培養成具有英語思維、國際視野、家國情懷、人文精神和創新能力的一線工程師，提高學生的國際競爭力和解決復雜工程問題的能力具有重要的現實意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] HUANG F T. Policy and practice of the internationalization of higher education in China [J].Journal of Studies in International Education，2003，7（3）：225-240.

[2] 徐曉紅.我國高校教育的國際化之路研究[J].教育教學論壇， 2016（17）：15-16.

[3] 劉業冰. 淺析高等教育國際化背景下的留學生教育[J]. 企業導報，2013（10）： 228-230.

[4] 黃鶯，呂宏芬，傅昌鑾. 高校國際化專業人才培養模式研究綜述[J].寧波大學學報（教育科學版），2012（2）： 78-82.

[5] R. C. Hibbeler. Engineering Mechanics： Statics. 2017， Pren

-tice Hall.

[6] R. C. Hibbeler. Engineering Mechanics： Dynamics. 2017， Prentice Hall.

[7] 汪榕培，王宏.英譯墨經[M].上海：上海外語教育出版社，2011.

[8] 薛鳳.工開萬物：17世紀中國的知識與技術[M].南京：江蘇人民出版社，2015.

[責任編輯：陳 明]