《无机材料导论》双语课程教学初探

胡长征

摘要：培养具有一定跨语言交流能力的应用型人才是工程专业的基本要求。《无机材料导论》是无机非金属材料工程专业的一门专业基础课程，担负着培养学生综合应用英语学习材料科学基础知识、提高专业英语交流能力的重任。根据近几年来从事《无机材料导论》双语课程教学的实践经验，从教材选择、教学内容、课堂设计和考核方式等方面，分析了《无机材料导论》双语教学的特点及存在的问题，并提出了提高双语教学质量的建议。

关键词：《无机材料导论》；双语教学；教学方法；考核方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）08-0194-03

“双语教学”是指教学语言除了母语以外，采用另一门语言（主要指英语）作为课堂主要用语进行非语言类学科的教学。[1]在全球一体化的浪潮下，教育国际化也是高校未来发展的趋势。双语教学是未来教学发展的方向，是教育国际化发展的战略，也是教育改革发展的任务。如何做好双语教学是值得从理论和实践上进行深入探讨和实践的问题。本文以桂林理工大学“卓越工程师计划”无机非金属材料工程专业的《无机材料导论》这一双语课程为例，从教材、教学内容、课堂设计和考核方法等方面初步探讨了双语教学在西部地方高校的实践。

一、教材的选取

《无机材料导论》属于材料科学与工程学科，是针对无机非金属材料工程专业学生在学完公共英语课后开设的一门专业基础选修课程，是学习材料科学基础知识、培训专业英语交流能力的课程。本课程采用国外名校名著，主要讲述了材料科学的基础知识，包括原子结构和原子间结合键、金属和陶瓷的结构、缺陷、扩散、材料的力学性质、变形和强化机制、失效、相图和相转变、材料的电学性质以及材料的分类和应用。该课程是适应高等教育国际化进程，培养具有国际竞争力的材料领域高素质人才的重要一环。

通过本课程的教学应实现以下目标：掌握材料学科基础知识及其相关的专业英语语言知识；掌握材料学科基础知识及其相关的专业英语语言知识，引导学生建立材料领域的英语思维方式，能够及时学习材料领域的发展前沿，吸收国际上先进的技术；培养学生对材料科学基础知识的理解、掌握和分析能力；通过理论学习和课程设计的训练，引导学生建立材料领域的英语思维方式，并能够就材料专业问题与成果在跨文化背景下进行沟通和交流。

武汉大学的吴平教授认为：“现实中的专业外语教学，从性质上讲主要还是用专业知识来解决语言问题，教学双方都无须特别在意专业知识的系统性和完整性。而双语教学是使学生用外语系统地掌握一门专业知识，对教学双方的英语能力和专业能力都有比专业英语高得多的要求。”[2]因此，对于双语课程的教材，一是要区别专业英语教材，二是要有自己的系统性和独立性。

为达到上述课程目标，我们首先对教材进行了选取。目前国外出版的原版教材价格昂贵，学生负担不起，而国内出版的双语教材不是原汁原味的地道英语，不利于学生英语思维方式的培养。地方高校学生的英语水平有限，如果盲目套用原版教材的话，很难达到良好的教学效果。经过慎重考虑，我们决定选取William D.Callister，Jr.编写的《Fundamentals of Materials Science and Engineering（Fifth Edition）》，由化学工业出版社翻印的英文影印版作为学生教材。这本教材在美国被广泛采用，目前已经更新到第9版；原教材为铜版纸彩色印刷，包装精美，但价格昂贵，超出国内学生的承担范围，而且原版教材内容很多，也超出了我们的学时。化学工业出版社的影印版是普通纸黑白印刷，虽然有些影响阅读感受，但是价格低廉，可以为学生所接受，而且影印版在内容上进行了缩减，使我们在有限的学时内完成教学成为可能。另外，选择W.D.Kingery编写、清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室翻译的《陶瓷导论》（第二版）作为教学参考书。此外，考虑到材料学的研究是日新月异的，国外教材也会不定期地更新内容，我们还选择Science，Nature，Advanced Materials，Materials Chemistry and Physics等期刊作为最新的材料研究成果的补充材料。当然，我们还时不时的在互联网上收集一些材料方面的英文专业视频和相关的教学资源作为补充。

二、教学内容的选取

教材选取后，就要对相关的教学内容进行选取。虽然是影印版的教材，但内容相对我们的学时来说还是太多，因此需要对选定的教材中的内容进行删减，确定重点讲述的内容。在内容选取过程中，既要保证双语课程的体系完整性，又要兼顾学生的接受能力。双语教学是兼用外语和汉语来讲授学科专业知识，它不是以语言教学为目的，而是以讲授某种专业知识为主线，所以在讲解的过程中，要侧重知识点的讲解，而不是外语知识的讲解。另外，双语教学有其自身规律性，它不等于外语教学和学科知识教学的简单叠加，它是使学生有机会用外语的思维构建起一种学科性的知识体系和用外语进行思维的学习方式。这就要求我们选择的知识体系是从容易到复杂，知识结构是从表层到深层，知识点是由易到难，而且一定要是一个系统的，前后联系的知识体系。

在具体的教学实施过程中，明确对学生知识、能力、素质的培养。在这门课程中，根据课程体系要求，明确学生要掌握以下知识：在绪论部分，主要要求学生掌握一些基本概念，如：四种基本物态，两种固态形式，材料的组成，金属、聚合物、陶瓷、复合材料的定义和分类，智能材料的基本概念；在原子结构和原子间作用力部分，主要要求学生掌握一些基本概念，如：原子结构、价键理论、元素周期表的基本概念；在无机材料结构部分，主要要求学生掌握材料结构表征的基本概念，如晶胞、晶格、晶系、配位数、同素异形和多形态现象、堆积密度的基本概念，掌握结晶平面和结晶方向的米勒指数计算方法；在固体缺陷部分，主要要求学生掌握不完善结晶、空位与间隙原子、取代固溶体、间隙固溶体、结晶缺陷、点缺陷、刃型位错、螺形位错、面缺陷、晶界、孪晶界、相界、外表面的基本概念，能够计算点缺陷的运动、点缺陷的平衡浓度，掌握位错的基本结构、位错的运动形式；在扩散部分，主要要求学生掌握扩散第一和第二定律，能够对扩散问题进行热力学分析，能够计算扩散激活能；明确影响扩散的因素；在材料的力学性能部分，主要要求学生掌握应力和应变的定义，能够读懂应力—应变图，能使用虎克定律，掌握屈服强度、拉伸強度、挠曲或弯曲强度、疲劳强度、弹性模量、剪切模量、延展性、韧性、蠕变、硬度的基本概念；掌握弹性变形与粘弹性，理解拉伸、冲击、硬度试验过程，理解安全系数和破坏分析的基本概念；理解多晶体的塑性变形、变形后的组织与性能、合金的塑性变形、变形晶体加热时的变化、回复、再结晶、再结晶后晶粒的长大，理解材料的增强机制；在材料的失效部分，主要要求学生掌握失效、脆性断裂、韧性断裂、蠕变的概念，理解裂纹扩展方向、疲劳断口形貌及其特征，了解疲劳断裂失效原因与预防金属材料、无机非金属失效机理；在相图部分，主要要求学生掌握相图的表示和实验测定方法，理解相图的热力学基础；掌握二元系合金凝固中的组织分析；在相转变部分，主要让学生掌握相转变、铁碳合金基本相铁素体、奥氏体和渗碳体的定义及其力学性能；在电学性能部分，主要要求学生掌握欧姆定律、导体、半导体、介电性能、压电性能、铁电性能的基本概念，理解不同电学性能的内在机理。

在课程教学过程中，注重培养学生初步具备进行材料的科学研究能力，培养独立完成材料科学工程领域中涉及的各工艺的简单设计计算的能力；培养具有能够合理选择材料处理工艺，合理组合和设计各种处理单元的能力；培养学生对材料科学工程基础理论的理解、掌握和分析运用能力；培养学生对材料科學基础知识的理解、掌握和分析能力，初步具备进行跨文化背景下进行沟通和交流的能力。

三、课堂的设计

根据全外式、混合式、半外式、术语引导式双语教学模式的不同特点，结合学生的实际情况，探讨不同阶段的英语教学内容和难度，不同内容的英语讲授比例，不同内容的英语表现形式。[3]

在讲授过程中，根据课程内容的难易程度、与先修课程的关系来确定采用哪种双语教学模式。对于基本的专业术语和概念，采用全外式教学模式，因为这部分内容是材料专业学生看懂专业文献所必备的知识。对于学生已经在其他课程中学过的内容，也采用全外式模式，比如在讲解米勒指数的确定时，因为学生已经在材料科学基础中学习过相关的内容，在这里只是用英语的思维方式来重现这部分的知识，所以可以采用全外式教学模式。对于全新的教学内容，则采用混合式教学，先用英文进行讲解，然后用中文进行解释，这样显然增加了讲解知识点所需要的课时，但这样处理可以让学生感受不同语言在表达方式和思维模式上的差异，从而有利于让学生感受不同语言的差异，进一步引导学生用英语来思考问题。在处理比较简单的引言和材料应用时，则采用半外式进行教学，因为这部分内容学生相对比较熟悉，即使全英文讲解，也能大致猜测到是什么意思，此时利用半外式教学，一方面加深了学生对该内容的印象，另一方面也能促使学生学会英文的表达方式。

在课程实践过程中，不但要注重专业知识的传播，还要注重学生能力和素质的培养，在课程教学过程中，尽量多的安排学生互动，设计一些问题让学生来回答，从而调动他们的学习积极性，培养他们的英语思维能力。同时，还可以模拟国际会议，让学生就某个感兴趣的内容，自行查阅相关资料，用英语做PPT，然后让学生上台讲解，其他学生则针对讲解内容进行提问，从而培养学生综合运用英语进行专利知识交流的能力。培养学生对材料科学基础知识的理解、掌握和分析能力，初步具备进行跨文化背景下进行沟通和交流的能力。

在教学过程中，着力提高学生的认知能力，具备运用所学知识服务于社会的素质；构建完善的材料科学与工程知识结构，具备从事材料科学与工程的基本素质。当然，最终还是要提高学生的国际化视野，培养学生具备跨文化交流的能力。

四、考核方式

考核既是为了检验学生对课程的学习掌握情况，帮助教师不断总结教学经验，改进教学方法与技巧，同时也是为了对学生的学习做出客观、公正、科学地评价，并引导学生明确学习方向，逐步适应学科课程的特点，最终起到夯实基础、强化能力的作用。考核内容应做到知识与能力并重，微观与宏观结合。考核是对学生学习效果的一种评价手段，双语课程有其自身的特点，而在教学过程中也会采用多种多样的教学形式，因而在考核上，要以分散考核的方式，设置多个考核点，关注学生的每个小进步，从而来引导学生热爱双语课程，改变现有的考试方式，探索能激励学生、充分反映学生学习能力的评价方式。[4]

根据双语课程的内容和特点，采取过程考核和期末考试相结合的方式，加大过程考核力度，减小期末考核占比的分散考核方式。整个考核可分为过程考核和期末考试两个部分，其中过程考核占比50%，包括到课情况、回答问题情况、课后作业完成情况、课程展示情况等四个方面，作业要求全英文完成，课程展示要求是全英文PPT，讲解时至少一半内容是用英语讲解；期末考试采用全英文试题，开卷考试，主要题型是简单题和计算题，主要考察学生相关重点知识的掌握情况以及分析解决材料工程问题的能力。

根据近三届学生的考核情况来看，80—89分数段的学生占比数逐年增加，表明学生总体成绩明显提升，也说明了经过三年的不断努力，双语教学取得了初步的成效。

五、结语

基于无机非金属材料工程专业“卓越计划”实验班学生的英语现状，对《无机材料导论》双语课程教学模式进行了探讨，采用不同的课堂展开形式，激发出学生对本课程的学习兴趣，提高学生实际运用英语的能力，为培养学生的国际视野提供有力的支撑。学生经过双语课程的学习后，自身的竞争力得到了进一步的提高，与著名高校学生的差距得到进一步的缩小。

参考文献：

[1]蔡基刚，廖雷朝.学术英语还是专业英语[J].外语教学，2010，（6）.

[2]吴平.五年来的双语教学研究综述[J].中国大学教学，2007，（1）.

[3]谈多娇.双语教学：中国高等教育国际化的战略选择[J].教育研究，2012，（11）.

[4]王维，李香琴，兰忠，等.化工热力学双语教学的改革探索[J].化工高等教育，2017，（2）.