材料科學與工程專業中美教學方式融合實踐

周 弟，李玉紅，劉龍飛，蔡 蔚

（1.常熟理工學院 材料工程學院，江蘇 常熟 215500；2.常熟理工學院 中美學院，江蘇 常熟 215500）

為貫徹執行中共中央辦公廳 國務院辦公廳印發的《關于做好新時期教育對外開放工作的若干意見》《江蘇省教育廳辦公室關于開展中美大學生雙向交流項目的通知》的基本要求，常熟理工學院（CIT）積極推進中外合作辦學項目，并且不斷塑造品牌、凝練特我和建設內涵。高等教育的國際化是衡量一個國家高等教育質量的重要標志，常熟理工學院（以下簡稱“學院”）通過采取多樣化國際化人才培養模式，著力培養具有跨文化交際能力、可持續學習能力和國際化視野的特我國際化應用型人才。通過中外學分互認和學位聯授，學院借鑒美國“威斯康星思維”服務地方的辦學理念，與威斯康星大學歐克萊爾分校（UWEC）等4 所州立大學開展戰略合作，首創1.5+2+0.5“中美人才培養計劃”國際課程實驗班。2018 年成立中美學院，成為《首輪中美社會和人文對話行動計劃》下“中美人才培養計劃”121 雙學位項目的中美聯合培養機構。

材料科學與工程專業為教育部第三批“卓越工程師計劃”試點建設專業，江蘇高校一流本科專業建設點，2018 年與UWEC 材料系開展合作辦學，通過4 年的學習，學生修滿規定學分可以同時獲得兩個學校材料科學與工程本科學位，專業培養過程如圖1 所示。專業明確工程教育和新工科教學理念，采用國際化辦學模式，將美方教學方式融合到國內學習階段的大學化學、材料科學與工程導論、材料科學與工程和材料表征等專業課程教學中，促進學生快速適應中美合作辦學模式，培養具有國際視野和受國際認可的材料科學與工程專業本科畢業生。下面，從教學環境、教學大綱、教學方式、考核方式和合作授課5 個方面探討中美合作材料科學與工程專業近些年的專業課程教學改革和實踐。

圖1 材料科學與工程專業中美合作培養過程

一、改善教學環境，培養專業興趣

良好的教學環境是高校辦學的必備條件，可以激發學生學習興趣與提高學生學習效率。通常情況下，為了節約資源，提高教學設施利用率，高等院校設置公用教學樓，統一管理，完成全校各個專業的理論課程教學，具體專業的實驗、實踐類課程才按學院、專業集中。通常情況下，教學樓的課堂空間設計通常采用縱橫排列模式，教室環境容易顯得空曠、呆板和缺乏活力，學生將注意力集中于老師，方便教師進行講授，更多地體現了“教師為中心”的學習方式。另外，教室的我彩冷清，在這種學習環境下，學生的活力容易被束縛，課堂顯得過于安靜。因此，學院單獨成立了中美學院，改善教學環境，提高環境交互，強調教學環境在提高學生知識與技能方面的重要作用，設立了智慧教室和Workshop Room（研討會），課桌可以隨意組合，形成矩陣形式的空間，課堂氣氛會更加活躍，學生在學習中的心理壓力也會降低，在講課過程中，融入UWEC 的方式，學生可以通過手中的按鍵在課堂上回答教師的提問，屏幕上很快顯示出統計結果，教師會據此了解學生對知識點的掌握情況，課堂的教學情況能夠即時反饋。另外，將專業理論和實踐教學場所集中設置，讓學生產生專業歸屬感，開設更多的理實一體專業課程，強調理論聯系實際，在一門課程中同時獲取理論知識和培養實踐能力。

在改進材料科學與工程專業課程教學質量過程中，鼓勵體現合作辦學專業特我與教師個人特我，強化教師責任意識，提高教學水平。在授課之前，要求教師通過校園網獲得學生的基本信息，包括姓名、性別、聯系方式和照片等，教師必須提前熟悉班里的學生，了解學生的狀況，更好地做到因材施教。新穎有趣、邏輯性強的教學內容，豐富多樣、生動活潑的教學方法和格式變化的作業內容都可以不斷地引起學生新的探究活動，從而激發學生專業興趣，培養專業素養。例如在大學化學課程教學中，充分利用網絡教學資源豐富和理實一體教學環境的特點，在課堂上引入了一些視頻實驗和現場實驗，學生反響強烈，興趣高漲，非常希望盡快去實驗室動手實踐[1]。

二、修訂教學大綱，突出工程教育

教學大綱是課程的靈魂，材料科學與工程（中美合作）專業的教學大綱除包含本門課程的基本信息、教學內容、教學方式和考核方式等常規信息外，從人才培養中的地位及作用的角度設計課程的教學目的，結合本專業特點，在課程內容的更新及拓寬上有所突破，將任課教師的聯系方式、作業和報告等遞交的時間節點等信息也寫在教學大綱里，方便學生與教師探討教學過程的各類問題，學生也很清楚每個時間段需要完成的學習任務，對標UWEC 的教學大綱。并且，教學大綱明確要求授課教師重視學生的課堂參與、問題研究討論及分析問題和研究能力的培養，將課程涉及的“項目教學”“分組與團隊”“考核方式與具體標準”“課程目標”“畢業要求支撐”等信息詳細說明，強調“以學生為中心”和“產出導向（OBE）”和“持續改進”的工程教育模式。值得指出的是，在教學大綱中，專業統一要求教師強調學術誠信，即不得參與或寬容弄虛作假及欺騙行為，這也是所有中美教學活動的首要原則。

2016 年6 月2 日，我國成為《華盛頓協議》第18 個正式成員，國內高校工科專業紛紛開展工程教育認證工作，通過開展工程教育專業認證，可以提高我國工程教育質量，為工程教育改革和發展服務，為工程教育適應政府、行業和社會需求服務，為提升中國工程教育國際競爭力服務[2]。材料科學與工程專業按照工程教育認證理念開展專業建設工作，構建了面向產出導向和持續改進的人才培養體系，全方位落實學校辦學理念，強調培養“應用型人才”，突出人才工程素質與工程能力培養，2020 年，專業通過了中國工程教育認證協會的認證。其中，外語能力和國際化意識是工程教育認證的必備要求和考察重點之一。按照工程教育認證通用標準和材料類專業補充標準，學院材料科學與工程專業明確了12 項畢業要求，其中第10 條明確了畢業生需要具備溝通能力：能夠就高分子材料、樹脂基復合材料工程技術領域中的復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。通過雙語課程培養畢業生的專業英語能力和國際視野對這條畢業要求起到了強支撐作用。因此，專業充分融合國際先進教學理念，努力打造國際化人才培養建設高地，帶動學院的國際化課程建設，打造一批具有國際水準的精品課程，借鑒美方的工程教育理念，培育建設國際化課程群。課程評鑒美國工程技術評審委員會（Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET）國際認證體系，在人才培養方案中融入國際工程教育課程，培育符合國際工程教育認證標志的專業課程和課程群，推動專業中外合作的內涵和特我建設。

三、轉變教學方式，促進師生互動

區別于普通專業，材料科學與工程（中美合作）專業因招生規模小，班級人數一般在20 人以下，以小班形式上課，課堂多采用以激發學生潛能為目標的“案例教學”“交互教學”和“小組討論”方式[3]。樹立“學生是課堂主人”的理念，教育的目的是培養人。在課堂教學中，教師是為學生服務的，學生是主角，課堂的驅動力應該是學生而非教師，教師的職責是“傳道、授業、解惑”[4]。以材料表征課程為例，教師通過講解企業產品實例向學生介紹材料組織及性能的相關理論知識，然后要求學生利用網絡、書籍等資料，運用所學的知識對未知材料進行分析測試，并撰寫完整的分析測試報告。

在專業課程的教學過程中，融入美方教學方式，構建平等和互相尊重的學習氛圍，實現師生之間的相互溝通，增加師生互動，讓學生處于思考和興奮的狀態。在傳統的安靜的課堂秩序下，學生很難整堂課上都集中注意力，研究表明，上課10 min 后學生的注意力會開始下降。通過組織活動、小組合作和設置問題，讓學生有事情可做，能有效吸引學生注意力，打破這種安靜的課堂秩序，營造一種寬松的學習氛圍，充分調動每個學生的積極性，共同解決問題。在專業課的小組討論與匯報過程中，教師對每個學生都十分重視，盡量讓每個學生都有表現的機會，強調讓每個人都分擔一部分工作，并最終以海報的形式展示每個小組的研究成果，每人都要匯報自己做了什么，并談談自己獨到的見解。學生在小組討論時能夠很快進入狀態，他們能夠積極地相互依賴，主動承擔學習義務，彼此相互負責，教師也能夠很好地觀察并參與。任課教師充分利用情景性教學模式，在課堂教學中，教師對學習任務進行真實化的案例處理，使問題在與現實情境相類似的情景中發生，更貼近現實生活，也更容易引起學生的興趣和學習熱情，激發學生的內部動機。

四、細化考核方式，保證學有所得

為了避免應試教育，注重能力培養而不是知識灌輸，本專業借鑒UWEC 的考核方式，將課程成績評定分散在日常學習中，根據學生的到課率、課堂答題情況、作業完成情況、小測驗、小論文、期中考試、期末考試、實驗評估和項目等綜合決定，采用多元的考核方式，課堂上經常設置問題，讓學生分組討論，教師對討論結果進行現場評分，實現過程考核，考核貫穿整個學期，避免一次考試定成績的弊端。從頭至尾，學生需要認真學習才能取得理想的成績。通過與學生的交流發現，多次考試看似增加了學生的負擔，但是由于每次知識點都是現學現考，最后的期末考試學生非常輕松，對教師的評價并沒有因為考試次數的增加而降低，反而師生關系變得融洽與和諧。

另外，值得關注的是，各類高等院校為了保證和提高畢業率和就業率，很多課程會降低難度，確保學生順利通過，表現為教學過程要求不嚴格，學生容易蒙混過關，這將影響學生的學習態度，甚至是人生觀和價值觀的培養。學院材料科學與工程專業一直貫徹執行“嚴進嚴出”的方針，專業課程考核要求十分嚴格，結合教學內容與教學要求的關聯性，控制通過率。每堂課都有其成功和失敗的地方，為了清晰地了解和把握課程教學效果，學院十分注重學生的信息反饋，要求每屆學生對國內學習階段和國外學習階段所有專業課程的教學效果進行具體反饋，分析反饋結果，從而取長補短。通過學生評教、教師評學、專家督導等方式監督管理教學過程，構建中美聯合培養質量保障體系，真正做到了中美學分互認和學位聯授，保證聯合培養質量。

五、中美合作授課，促進文化交流

在聯合培養人才方面實現優勢互補，構建中美聯合培養質量保障體系，打破中美省州大學專業限制和學科壁壘，由中美教師共同教學，實行中外學術雙導師制。材料科學與工程中美合作專業打造教學改革特區，建立“1+N”中美聯合管理模式，在語言強化、來華授課、教學研討和共建課程等方面促進中美教育資源共享；創新人才培養模式，在中美聯合培養方案中融入跨文化通識課程和美國創新實踐課程，中美教師合作重塑專業課程體系，以美國工程教育認證為著力點推動專業建設；建立模塊制學分互認體系，實現中美學位聯授，建立中美教師學術交流機制，在國內培養階段植入外方專業課程，使UWEC的專業教師每個學期都走進教學第一線，營造出獨特的國際化課堂氛圍，培養學生的跨文化學習能力和國際溝通能力。另外，2018 年至今，先后派出訪問學者3 名赴UWEC 材料系研修，開展專業骨干教師教學研討，設立中美教師科研工作坊，培養具有國際視野的“雙高型”師資隊伍。探索更加開放包容、互惠共享的合作形式，構建深層次、寬領域和高水平的合作新局面，共同探討高等教育的使命與未來，讓教育合作成為深化人文交流、促進文明互鑒的橋梁和紐帶。

與此同時，學院非常注重以ESL（English as the Second Language）輔助ESP（English for Specific Purposes）教學。為了讓中美合作材料科學與工程專業學生適應全英文教學環境，學院開設多門ESL 課程，強化各項英語能力。ESL 教學團隊在現有課程體系內，創新開設學術寫作課程，提高學生的學術英語能力，幫助學生順利對接UWEC 全英文專業課程學習。通過中外合作交流項目的開展，本專業在教學方法和雙語教學開展上下功夫，加大全英文課程開發和英文原版教材使用力度。在專業課程教學過程中，積極探索材料科學與工程專業英語的教學，專業課程全面實施雙語教學，學生作業、測試和項目匯報等環節均采用英文形式完成。在雙語專業課程群教學過程中，進行材料專業英語詞匯量測試，制定專業詞匯量評價等級。不斷調整雙語課程內容和教學方法，形成閉環。雙語課授課期間、期末對學生專業英語水平進行評估，并要求學生完成課程調查表，真實反映授課情況，任課教師根據反饋情況，進行教學內容和教學方式的調整。基于課堂活動，積極開展第二課堂和課外活動，多引導和鼓勵學生參與各類外語獎賽活動，如開展“專業課程課件翻譯大賽”“英文演講比賽”等學生活動，從而全方位提升學生的日常和專業英語能力[5]。

六、結束語

常熟理工學院堅持“注重通識，融入業界”的辦學理念，圍繞應用型品牌大學建設，將產教融合、創新創業和國際化作為人才培養的三大路徑。學院貼近區域經濟對國際化人才的需求，制定“應用定位，品牌創建，提質增效，內涵發展”的國際化發展戰略，培養具有跨文化交流能力（Cross-cultural communication）、可持續發展能力（Sustainable developing）、學習創新能力（Learning innovation）和國際化視野（Global perspective）的常熟理工學院“CSLG”特我國際化應用型人才。近幾年來，通過開展中美合作辦學材料科學與工程專業建設，探索適應學院中美大學生雙向交流項目的專業課程體系。全體專業教師轉變教學理念，通過教學改革實踐，融合中美教學方式，不斷更新教學內容，改進教學方法和考核方式，確保中美課程有效銜接，探索國際化專業課程群建設。通過夯實專業基礎和凝練專業特我，才能真正實現培養專業能力過硬，同時具有國際視野，并且受國際認可的材料科學與工程專業本科畢業生。在新冠肺炎疫情全球蔓延的形勢下，加強教育交流，創新合作模式，建設更開放、更包容的大學，參與構建全球高等教育新格局，是中美大學未來發展的共同目標。探索疫情常態化形勢下中美教育合作新模式，攜手應對疫情，為學生創造安全的學習環境。