面向新工科的雙語教學模式改革與實踐

高穎俊 趙薈菁 丁遠蓉 楊旭紅 王萍

摘要 隨著新工科建設的深入推進，學科交叉融合成為各高校培養復合型應用型工科人才的突破點?！吧镝t用非織造材料”作為新工科背景下的學科交叉融合課程，以雙語教學拓展工科人才的國際視野尤為重要。文章總結了“生物醫用非織造材料”課程雙語教學的現狀，通過多途徑教材和教學內容遴選、一體化教學模式、交互式教學過程、多種教學手段融合和多元成績考核方式等方面的改革和探索，提高學生的自主學習能力，培養學生的創新思維能力、溝通能力及對知識的靈活運用能力，為進一步開展新工科建設背景下學科融合交叉課程教學改革提供有益參考。

關鍵詞 新工科；雙語教學；教學模式；生物醫用非織造材料

中圖分類號：G642文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.15.014

科技發展日新月異，國際競爭日益激烈。黨的十八大以來，我國科技在一些關鍵核心領域實現突破[1]。但國內科技原始創新能力還不強，一些關鍵核心技術存在較多“卡脖子”難題[2]。要解決“卡脖子”問題，需要培養具有國際競爭力、創新能力的高素質復合型人才，這也是“新工科”建設人才培養的要求和目標之一，學科交叉融合課程的開設和雙語教學成為培養專業素養高、具有國際競爭力的復合型人才的有效途徑[3]。

“生物醫用非織造材料”是蘇州大學非織造材料與工程專業開設的一門專業課程，在非織造材料與工程本科生課程體系中具有重要的作用。生物醫用非織造材料在防止病毒傳播和守護人們健康上發揮了關鍵作用。因此，實施雙語教學有助于學生熟悉相關專業術語的英文表述，拓展學生的全球化視野，提高學生的國際競爭力[4-5]。同時，該課程具有鮮明的學科交叉融合特色，學生從中可以學習到材料學、生命科學、醫學等相關學科知識，為培養復合型人才奠定了良好的基礎。

1課程雙語教學存在的問題

1.1教學內容涉及多個學科，學習難度較大

由于“生物醫用非織造材料”課程不僅涉及非織造學、工程學、材料學等傳統工科知識，還與生命科學、醫學等諸多學科有著深度交叉融合[6]，課程學習難度較大，特別是對于缺乏生命科學和醫學基礎課程學習的工科本科生，學習和理解如血液循環系統、血管疾病、免疫系統、免疫反應、人體骨結構、骨修復等醫學相關知識是非常難的。單一專業課程內容的學習已不易，再將不同學科的知識交叉融合，理解掌握更是難上加難。

1.2本科生英語水平差異較大

本科生來自全國各地，在進入大學前，各地對英語學習程度的要求不同，導致本科生英語水平參差不齊。對于英語基礎較好的學生，可以較輕松地學習、理解和掌握課程內容，對于英語基礎較弱的學生，首先在心理上對英語學習有恐懼感，面對更難的專業英語學習起來會更加吃力，而交叉融合的不同學科的專業英語更加提高了雙語教學的難度。

1.3傳統教學方法與交叉學科雙語教學的不匹配

對于交叉學科，創新思維和創新意識尤為重要，傳統的教學方法是教師“一言堂”式和“漫灌式”的教學模式，學生對于知識的理解和掌握是單向的、被動的。這種以教師為中心的教學模式無法調動學生的主觀能動性，阻礙了學生創新思維和創新意識的培養，無法實現交叉學科培養創新型復合型人才的教學目標。教師與學生間相互溝通交流的缺失使得學生的國際交流能力無法得到鍛煉，傳統的教學方法無法匹配交叉學科雙語教學的要求。

2課程雙語教學改革措施

2.1多途徑教材和教學內容遴選

對于雙語教學，英文原版教材為最佳，但“生物醫用非織造材料”作為較新的課程，沒有完全符合教學內容的英文原版教材，中文教材《生物醫用非織造材料》無法滿足雙語教學的要求。因此在雙語課程教學內容的編寫中，針對課程教學目標，對英文原版教材內容進行篩選，以《Biomedical Materials》《Biomaterials Science（4th Edition）》等生物材料領域的經典教材為基礎，結合《Nonwoven Fabrics：Raw Materials，Manufacture，Applications，Characteristics，Testing Processes》《Advances in Technical Nonwovens； Composite Nonwoven Materials：Structure，Properties and Applications》等非織造材料的經典教材的合適章節，作為課程主要內容，同時也將《生物醫用非織造材料》《生物醫用紡織品》等非織造材料和生物醫用紡織材料相關中文教材合適的內容編入課程教材。為了讓學生更好地掌握課程國際前沿研究動態，將Nature、Science、Cell等國際頂級期刊中與課程緊密相關的內容加入課程內容。

2.2一體化教學模式

互聯網信息技術和人工智能等技術的快速發展為構建智慧課堂提供了技術基礎，雨課堂、智慧樹等教學平臺打破了傳統線下教學的時間和空間限制，成為線下教學的有效補充。也為“課前―課中―課后”一體化教學模式改革措施的實施提供了堅實的基礎。課前，教師將預習課件、預習文檔及相關教學內容上傳至雨課堂，學生可以提前了解教學內容。課中，通過開放式問題提問的模式，引導學生復習上次課程的內容。將重點和難點內容設置成課堂小測試，通過雨課堂發布，學生回答后，通過線上數據分析教師可以當場獲得學生對講授知識的掌握情況，對學生未掌握的內容進行重復講授。課后，教師發布相關作業，鞏固學生對課程內容的掌握，線上發布參考答案，通過數據分析，及時了解學生對講授知識的理解程度，對還未掌握的內容進行答疑和復習。

2.3交互式教學過程

“新工科”人才培養中，學生的主動參與、積極交流是不可或缺的。課程教學改革前，學生多是被動地接受知識，交叉學科和雙語教學的難度高，畏難情緒使學生對于學習的主動性大打折扣。課程改革之后，在“課前―課中―課后”一體化教學模式下，學生與教師之間的交流和溝通顯著增加。課前，學生預習后，在雨課堂上提出問題，教師在課前和課中對問題進行解答。課中，一次課程設置2―3次課堂測驗，作為平時成績的一部分，調動學生的積極性。設置課堂隨機提問，在一問一答中增加教師和學生之間的交流。課后，課程作業中設置部分延伸性課堂任務和拓展訓練，以小組作業的方式增進學生的相互交流及參與度。在課程考核中設置翻轉課堂大作業，學生通過小組形式對課程內容進行準備并進行匯報，全班學生對該組講解內容進行提問和討論。這種交互式的教學過程使學生由被動變為主動，提升學生的自主學習能力、交流能力和創新思維能力。

2.4多樣化教學手段的融合

生物醫用非織造課程內容包括大量的醫學和生命科學基礎知識，工科類學生在以往課程中沒有接觸和學習的知識。為降低課程內容學習難度，提高學生對于基礎知識的理解和掌握教師，教師在傳統PPT、板書等教學手段的基礎上，融合相關人體組織結構教學模型、動畫演示、圖片說明、相關微課等優質網絡資源，使教學內容變得活潑有趣，提高學生對于知識的具象理解和掌握。生物醫用非織造材料具有多樣的復雜結構，如具有管狀結構的人造血管、具有多層多孔結構材料的口罩、具有不同制備工藝材料的紙尿褲等，這些材料已經滲透到生活的方方面面，因此教師可以在講解材料相關內容時，將實物帶入課堂，鼓勵學生動手拆解相關材料，從實踐入手更深地理解和更牢固地掌握課程內容。通過多樣化教學手段的融合，提高課程的生動性，開闊學生的視野，增加學生對知識的感性認識。

2.5多元化成績考核方式

學生的成績主要由平時成績和翻轉課堂大作業組成，而平時成績更多地以出勤率和課后作業成績構成，容易造成學生“打卡式”上課和“突擊式”學習，不利于對學生的自主學習能力、創新思維能力、溝通能力及運用知識能力的培養。因此，在平時成績評定時，增加課前預習、課堂互動、課堂測試及課后復習的考核，同時在設計課堂測試和課后作業時，增加開放式題目的設計，激發學生的學習興趣、創新思維和創新能力。在翻轉課堂大作業題目的設計中，增加對發散性思維、創新能力和溝通能力的考核。比如“總結小口徑人工血管的國內外發展現狀及未來發展趨勢，并設計一款新型的小口徑人工血管”。在翻轉課堂講解完畢后，教師和學生在內容完整性、邏輯性、創新能力、講解水平及回答問題的情況等不同方面共同進行打分，同時小組成員間互相打分，以考核學生的溝通能力。多元化的成績考核方式不僅可以使學生全過程主動學習知識，而且鍛煉了學生的創新思維能力、溝通能力及對知識靈活運用的能力。

3結語

本文根據“新工科”人才培養要求，結合交叉學科雙語教學的特點及學生的學習特點，對“生物醫用非織造材料（雙語）”課程教學進行了嘗試性改革和探索。多途徑教材和教學內容的遴選使教學內容更加符合人才培養要求。一體化教學模式和交互式教學過程提高了學生的自主學習能力，增強了課堂吸引力和學生的交流能力。多樣化教學手段的融合提高了課堂生動性，開闊了學生的視野。多元化的成績考核方式培養了學生的創新思維能力、溝通能力及對知識的靈活運用能力。隨著科技進步、時代發展，知識更新迭代速度加快，愈發激烈的國際競爭使得“新工科”建設對人才培養和教學提出新的要求，課程創新路漫漫其修遠兮，“生物醫用非織造材料”課程團隊教師將不斷學習，上下求索，全力以赴提高教學效果，實現培養專業素養高、具有國際化視野和國際競爭力的復合型人才的目標。

基金項目：2021年“紡織之光”中國紡織工業聯合會高等教育教學改革項目（2021BKJGLX252）。

參考文獻

[1]趙以霞，張思思，陶奕湲，等.新工科背景下基于前沿交叉學科項目引導的深度學習[J].高等工程教育研究，2019（5）：41-47.

[2]張亞東，何海燕，孫磊華，等.“卡脖子”關鍵核心技術壁壘的關鍵特征、運行機制與應對策略[J].科技和產業，2023，23（5）：1-6.

[3]馬艷，黃宏佑，冉瑞龍.新工科背景下交叉學科實驗教學體系的探索與實踐[J].蠶學通訊，2021，41（2）：54-60.

[4]陳琦，陳銘治.新工科背景下機器人工程專業雙語教學改革研究與探索[J].海峽科技與產業，2022，35（8）：18-21.

[5]王海，王軍鋒，康燦，等.新工科背景下《傳熱學》雙語課程教學探索與實踐[J].科技資訊，2022，20（1）：189-192.

[6]趙薈菁，孟凱，丁遠蓉.生物醫用非織造材料[M].北京：中國紡織出版社有限公司，2021.