面向新工科的双语教学模式改革与实践

高颖俊 赵荟菁 丁远蓉 杨旭红 王萍

摘要 随着新工科建设的深入推进，学科交叉融合成为各高校培养复合型应用型工科人才的突破点。“生物医用非织造材料”作为新工科背景下的学科交叉融合课程，以双语教学拓展工科人才的国际视野尤为重要。文章总结了“生物医用非织造材料”课程双语教学的现状，通过多途径教材和教学内容遴选、一体化教学模式、交互式教学过程、多种教学手段融合和多元成绩考核方式等方面的改革和探索，提高学生的自主学习能力，培养学生的创新思维能力、沟通能力及对知识的灵活运用能力，为进一步开展新工科建设背景下学科融合交叉课程教学改革提供有益参考。

关键词 新工科；双语教学；教学模式；生物医用非织造材料

中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.15.014

科技发展日新月异，国际竞争日益激烈。党的十八大以来，我国科技在一些关键核心领域实现突破[1]。但国内科技原始创新能力还不强，一些关键核心技术存在较多“卡脖子”难题[2]。要解决“卡脖子”问题，需要培养具有国际竞争力、创新能力的高素质复合型人才，这也是“新工科”建设人才培养的要求和目标之一，学科交叉融合课程的开设和双语教学成为培养专业素养高、具有国际竞争力的复合型人才的有效途径[3]。

“生物医用非织造材料”是苏州大学非织造材料与工程专业开设的一门专业课程，在非织造材料与工程本科生课程体系中具有重要的作用。生物医用非织造材料在防止病毒传播和守护人们健康上发挥了关键作用。因此，实施双语教学有助于学生熟悉相关专业术语的英文表述，拓展学生的全球化视野，提高学生的国际竞争力[4-5]。同时，该课程具有鲜明的学科交叉融合特色，学生从中可以学习到材料学、生命科学、医学等相关学科知识，为培养复合型人才奠定了良好的基础。

1课程双语教学存在的问题

1.1教学内容涉及多个学科，学习难度较大

由于“生物医用非织造材料”课程不仅涉及非织造学、工程学、材料学等传统工科知识，还与生命科学、医学等诸多学科有着深度交叉融合[6]，课程学习难度较大，特别是对于缺乏生命科学和医学基础课程学习的工科本科生，学习和理解如血液循环系统、血管疾病、免疫系统、免疫反应、人体骨结构、骨修复等医学相关知识是非常难的。单一专业课程内容的学习已不易，再将不同学科的知识交叉融合，理解掌握更是难上加难。

1.2本科生英语水平差异较大

本科生来自全国各地，在进入大学前，各地对英语学习程度的要求不同，导致本科生英语水平参差不齐。对于英语基础较好的学生，可以较轻松地学习、理解和掌握课程内容，对于英语基础较弱的学生，首先在心理上对英语学习有恐惧感，面对更难的专业英语学习起来会更加吃力，而交叉融合的不同学科的专业英语更加提高了双语教学的难度。

1.3传统教学方法与交叉学科双语教学的不匹配

对于交叉学科，创新思维和创新意识尤为重要，传统的教学方法是教师“一言堂”式和“漫灌式”的教学模式，学生对于知识的理解和掌握是单向的、被动的。这种以教师为中心的教学模式无法调动学生的主观能动性，阻碍了学生创新思维和创新意识的培养，无法实现交叉学科培养创新型复合型人才的教学目标。教师与学生间相互沟通交流的缺失使得学生的国际交流能力无法得到锻炼，传统的教学方法无法匹配交叉学科双语教学的要求。

2课程双语教学改革措施

2.1多途径教材和教学内容遴选

对于双语教学，英文原版教材为最佳，但“生物医用非织造材料”作为较新的课程，没有完全符合教学内容的英文原版教材，中文教材《生物医用非织造材料》无法满足双语教学的要求。因此在双语课程教学内容的编写中，针对课程教学目标，对英文原版教材内容进行筛选，以《Biomedical Materials》《Biomaterials Science（4th Edition）》等生物材料领域的经典教材为基础，结合《Nonwoven Fabrics：Raw Materials，Manufacture，Applications，Characteristics，Testing Processes》《Advances in Technical Nonwovens； Composite Nonwoven Materials：Structure，Properties and Applications》等非织造材料的经典教材的合适章节，作为课程主要内容，同时也将《生物医用非织造材料》《生物医用纺织品》等非织造材料和生物医用纺织材料相关中文教材合适的内容编入课程教材。为了让学生更好地掌握课程国际前沿研究动态，将Nature、Science、Cell等国际頂级期刊中与课程紧密相关的内容加入课程内容。

2.2一体化教学模式

互联网信息技术和人工智能等技术的快速发展为构建智慧课堂提供了技术基础，雨课堂、智慧树等教学平台打破了传统线下教学的时间和空间限制，成为线下教学的有效补充。也为“课前―课中―课后”一体化教学模式改革措施的实施提供了坚实的基础。课前，教师将预习课件、预习文档及相关教学内容上传至雨课堂，学生可以提前了解教学内容。课中，通过开放式问题提问的模式，引导学生复习上次课程的内容。将重点和难点内容设置成课堂小测试，通过雨课堂发布，学生回答后，通过线上数据分析教师可以当场获得学生对讲授知识的掌握情况，对学生未掌握的内容进行重复讲授。课后，教师发布相关作业，巩固学生对课程内容的掌握，线上发布参考答案，通过数据分析，及时了解学生对讲授知识的理解程度，对还未掌握的内容进行答疑和复习。

2.3交互式教学过程

“新工科”人才培养中，学生的主动参与、积极交流是不可或缺的。课程教学改革前，学生多是被动地接受知识，交叉学科和双语教学的难度高，畏难情绪使学生对于学习的主动性大打折扣。课程改革之后，在“课前―课中―课后”一体化教学模式下，学生与教师之间的交流和沟通显著增加。课前，学生预习后，在雨课堂上提出问题，教师在课前和课中对问题进行解答。课中，一次课程设置2―3次课堂测验，作为平时成绩的一部分，调动学生的积极性。设置课堂随机提问，在一问一答中增加教师和学生之间的交流。课后，课程作业中设置部分延伸性课堂任务和拓展训练，以小组作业的方式增进学生的相互交流及参与度。在课程考核中设置翻转课堂大作业，学生通过小组形式对课程内容进行准备并进行汇报，全班学生对该组讲解内容进行提问和讨论。这种交互式的教学过程使学生由被动变为主动，提升学生的自主学习能力、交流能力和创新思维能力。

2.4多样化教学手段的融合

生物医用非织造课程内容包括大量的医学和生命科学基础知识，工科类学生在以往课程中没有接触和学习的知识。为降低课程内容学习难度，提高学生对于基础知识的理解和掌握教师，教师在传统PPT、板书等教学手段的基础上，融合相关人体组织结构教学模型、动画演示、图片说明、相关微课等优质网络资源，使教学内容变得活泼有趣，提高学生对于知识的具象理解和掌握。生物医用非织造材料具有多样的复杂结构，如具有管状结构的人造血管、具有多层多孔结构材料的口罩、具有不同制备工艺材料的纸尿裤等，这些材料已经渗透到生活的方方面面，因此教师可以在讲解材料相关内容时，将实物带入课堂，鼓励学生动手拆解相关材料，从实践入手更深地理解和更牢固地掌握课程内容。通过多样化教学手段的融合，提高课程的生动性，开阔学生的视野，增加学生对知识的感性认识。

2.5多元化成绩考核方式

学生的成绩主要由平时成绩和翻转课堂大作业组成，而平时成绩更多地以出勤率和课后作业成绩构成，容易造成学生“打卡式”上课和“突击式”学习，不利于对学生的自主学习能力、创新思维能力、沟通能力及运用知识能力的培养。因此，在平时成绩评定时，增加课前预习、课堂互动、课堂测试及课后复习的考核，同时在设计课堂测试和课后作业时，增加开放式题目的设计，激发学生的学习兴趣、创新思维和创新能力。在翻转课堂大作业题目的设计中，增加对发散性思维、创新能力和沟通能力的考核。比如“总结小口径人工血管的国内外发展现状及未来发展趋势，并设计一款新型的小口径人工血管”。在翻转课堂讲解完毕后，教师和学生在内容完整性、逻辑性、创新能力、讲解水平及回答问题的情况等不同方面共同进行打分，同时小组成员间互相打分，以考核学生的沟通能力。多元化的成绩考核方式不仅可以使学生全过程主动学习知识，而且锻炼了学生的创新思维能力、沟通能力及对知识灵活运用的能力。

3结语

本文根据“新工科”人才培养要求，结合交叉学科双语教学的特点及学生的学习特点，对“生物医用非织造材料（双语）”课程教学进行了尝试性改革和探索。多途径教材和教学内容的遴选使教学内容更加符合人才培养要求。一体化教学模式和交互式教学过程提高了学生的自主学习能力，增强了课堂吸引力和学生的交流能力。多样化教学手段的融合提高了课堂生动性，开阔了学生的视野。多元化的成绩考核方式培养了学生的创新思维能力、沟通能力及对知识的灵活运用能力。随着科技进步、时代发展，知识更新迭代速度加快，愈发激烈的国际竞争使得“新工科”建设对人才培养和教学提出新的要求，课程创新路漫漫其修远兮，“生物医用非织造材料”课程团队教师将不断学习，上下求索，全力以赴提高教学效果，实现培养专业素养高、具有国际化视野和国际竞争力的复合型人才的目标。

基金项目：2021年“纺织之光”中国纺织工业联合会高等教育教学改革项目（2021BKJGLX252）。

参考文献

[1]赵以霞，张思思，陶奕湲，等.新工科背景下基于前沿交叉学科项目引导的深度学习[J].高等工程教育研究，2019（5）：41-47.

[2]张亚东，何海燕，孙磊华，等.“卡脖子”关键核心技术壁垒的关键特征、运行机制与应对策略[J].科技和产业，2023，23（5）：1-6.

[3]马艳，黄宏佑，冉瑞龙.新工科背景下交叉学科实验教学体系的探索与实践[J].蚕学通讯，2021，41（2）：54-60.

[4]陈琦，陳铭治.新工科背景下机器人工程专业双语教学改革研究与探索[J].海峡科技与产业，2022，35（8）：18-21.

[5]王海，王军锋，康灿，等.新工科背景下《传热学》双语课程教学探索与实践[J].科技资讯，2022，20（1）：189-192.

[6]赵荟菁，孟凯，丁远蓉.生物医用非织造材料[M].北京：中国纺织出版社有限公司，2021.