建设专业特色《工程力学(双语)》的实践与思考
2018-03-24张玉安晨毛东风陈严飞
张玉 安晨 毛东风 陈严飞
摘要:《工程力学》是一门理论性非常强的基础学科,被广泛运用于各种各样的工程基础中,对于解决实际问题具有非常突出的作用。因此,在许多工科院校中,《工程力学》常常被作为一门重点基础课程。为了更好地培养跨世纪的人才,学生除了要学好本职专业之外,还需要阅读大量的课外书籍。《工程力学》的许多前沿知识就是使用英语撰写的,所以在进行《工程力学》教学时,双语教学非常有必要。双语教学不仅能提升学生的英语素质,还能拉近学生与世界先进工程力学理论的距离,提升学生的综合素质。在实际授课过程中,单纯地进行力学教学往往会降低学生学习的积极性,所以教师可以充分利用学生对本专业的兴趣,在《工程力学》教学过程中实行理论与专业背景相结合的方法。
关键词:《工程力学》 专业特色 双语教学
随着国际一体化的不断发展,各国在各个领域的交流和合作也越来越深入,人才交流和科研的国际化已经成为现代科技发展的方向,國际之间的学术研究日益扩大,科研人员是否能与国际前沿的知识进行有效接轨和他的外语水平息息相关。因此,培养既懂专业知识,又懂外语的复合型人才,是我国高等教育的新使命。
《工程力学》是一门理论性非常强的学科,与其他工程技术密切相关,《工程力学》的许多结论都被广泛运用于工程技术中,以解决人们生活中遇到的实际问题。对于《工程力学》这门课程来说,不仅要求学生拥有深厚的基础知识,还要求学生拥有良好的抽象思维和逻辑思维,这样才能更好地分析和解决工程中遇到的问题。
如何将英语与专业课进行有效结合,已经成为教育界的一个热门话题。在这一背景下,双语教学正在被越来越多的学校采用。我国的各个学校也相继出台了有关文件,鼓励学校进行双语教学。对于中国石油大学的学生来说,很多学生的高考成绩都比较理想,在经过一年的大学英语学习后,学生完全可以接受《工程力学》双语教学。但是这对教师来说,面临着一定的挑战。
一、教学实践
要想有效提升教学质量,教师必须选用好的外文教材。对于学习《工程力学》的学生来说,由于他们的基础知识比较扎实,学习积极性高涨,教师完全可以采用原版外文教材授课。
与我国国内《工程力学》教材相比,原版外文教材具有以下特征:第一,在讲述方式上强调三维空间的讲解,通过使用矢量法对物体平衡问题进行了有效分析,将平面问题当作空间问题看待。而国内教材普遍重视平面问题,忽视空间问题,国内外教材的研究方法非常不同。如在教学力矩定义时,国内教材通常需要确定一个力矢空间,采用矢量叉积求解,从而得到力矩矢量。第二,原版外文教材中的大量习题都与工程背景息息相关,题目常常会先介绍工程背景,然后通过提问的方式要求学生进行思考。如清洁工在擦玻璃的过程中所受到的作用力,这些都是与力学息息相关的问题,能有效激发学生的学习兴趣,教学效果显著。
二、教学措施
在进行双语教学时,我国高校基本采用三种方法:全外型、混合型和半外型。全外型主要指开设双语教学,教师采用英语教材进行讲解,讲解方式也采用英语;混合型主要指教师使用外文教材,但在讲解课程时,同时使用汉语和英语;半外型主要指教师通过双语模式进行讲解,使用的教材是英语教材,但采用汉语进行教学。
由于在《工程力学》教学中,教师多采用英语进行授课,教材也采用外语版本,授课对象是大二的学生,他们的英语水平相对有限,以至于课程教学进度受到一定影响。为了更好地保证课程教学的质量,教师还可以采用多媒体微课教学,将重要知识制作成课件,上传至QQ群或公共邮箱,让学生自行下载观看。学生可以通过课件更好地理解知识点,跟上教学进度。另外,为了更好地使用多媒体设备进行教学,教师需要适当增加课件难度,使得课件内容更加丰富多彩。只有这样,学生的外语水平才能得到显著提升,最终实现双语教学的目的。
三、对双语教学思考
1.充分考虑英语教学的特点
英语学习是一个循序渐进的过程,不能一蹴而就。在进行《工程力学》教学时,教师对学生的英语要求不能过高,尤其是不能要求学生什么都听懂,而应通过中英文相结合的方法进行教学,促进学生英语水平的提升。如对于《工程力学》的专有概念、专有名称等,教师可以重点讲述,突出重点。除此之外,教师还可以要求学生大声地朗读教材,熟读和精读重要知识点,将专业名词铭记于心。经过日积月累,学生能实现从量变到质变的飞跃,听力和口语表达能力得到显著提升。
2.激发学生的学习兴趣
许多学生都认为双语教学是对自身的一种全新挑战,要将专业知识和英语进行有效结合。因此在教学时,教师应营造良好的教学氛围,尽可能地激发学生的学习兴趣。在课堂上,教师和学生应积极互动,避免教学成为“满堂灌”。同时,教师也可以挑选知识储备量非常高的学生进行交流,进一步提升他们对英语的理解能力,从而最大限度地激发学生双语学习的兴趣。
四、改进教学方法
《工程力学》是很多专业的核心基础课程,是连接基础力学与专业课程的桥梁,其教学质量将直接影响学生对相关专业课程的学习。另外,通过学习《工程力学》的知识,能培养学生定性分析结构的能力,有助于他们在实际工程设计中建立合理的计算模型,分析判断结果的合理性。在讲解清楚《工程力学》基本概念的前提下,教师若结合专业课程知识进行讲解,可以启发学生思考和探索一些深层次问题,为他们后续专业课的学习打下良好的基础。
1.明确学生对《工程力学》的意向动力
教师使用大量的实践讯息,可以让学生明确《工程力学》在本专业、其他相关及相近专业中的地位,调动学生的学习积极性和主观能动性。
2.运用启发式和变式教学模式
教师要善于向学生提出问题,引导学生发现问题、解决问题。内容上,要层次分明,脉络清晰,一环紧扣一环。如在教学内力、应力、变形公式时,教师可通过变式比较法加深学生的认识,让学生在理解的基础上进行记忆。
3.通过练习提高学生分析和解决问题的能力
在布置练习时,教师要考虑恰当的分量、适当的难度,习题的内容应联系工程实际问题,并注重培养学生计算分析过程的条理化和绘图步骤的规范化。
五、促进《工程力学》教学和专业相结合
1.介绍《工程力学》课程与学生所学专业之间的关系
在开始教授新课程之前,学生往往都会感到好奇,教师不妨在第一节课先介绍《工程力学》与学生所学专业的关系。如在实际工程中,结构的受力分析无处不在,在学生专业领域内,许多结构都面临着各种力学失效的问题。通过《工程力学》的学习,学生会了解到材料通常分为脆性材料和塑性材料,通过材料的基本力学性能,了解一些基本力学的求解过程,可知结构中哪些地方最薄弱;由《工程力学》中的几何组成规律,学生可知结构必须按照一定几何组成规律建造,若为几何可变体系,结构将会发生倒塌等危险等。这样的介绍,将使学生认识到本课程的重要性,脚踏实地学好《工程力学》课程,为学习后续课程和专业课程打下坚实的基础。
2.课堂教学各环节相结合
《工程力学》中许多计算题都来源于工程实例。如讲解理论力学中的简支梁时,教师可以讲解简支梁在学生所学专业内的运用,以学生所学专业领域内工程问题作为教学背景;在讲解材料力学的偏心拉伸(或压缩)组合变形例题时,教师以学生专业领域面临的偏心拉伸问题为教学背景。通过这样的讲解,使学生感受到这是今后工作中可能遇到的实际问题,从而激发学生的学习兴趣。
3.加强实验课与专业课的结合
大部分学生对实验课的兴趣比较浓厚,如果教师能把实验课与专业课联系起来,则能调动学生的主动参与性。特别是在《工程力学》等理论基础课程的教学中,我们发现通过讲课和结合试验的方式,能够大大满足学生的好奇心。如通过理论推导,我们发现不同材料的物体在受到力学作用时的失效方式会有很大的差异,在实验中,教师可以选用学生比较了解的材料作为实验对象,通过实验进一步验证理论的正确性,有时会产生一些颠覆以往经验的结果,让学生体会到《工程力学》与专业课之间的直接关系。甚至有的学生主动要求帮助教师完成这些实验,这本身就是一个无形的教育。
4.加深学生对专业课的了解
传统课程的安排都是先学专业基础课,再学专业课。而在实际教学过程中,学生常常有这样的困惑:“《工程力学》课程有什么用?这个课程对将来的专业课有什么帮助?专业课具体是干什么的?”为了消除学生这些困惑,加深他们对专业课的了解,明确学习目的,教师可根据所开设的课程和专业方向,将书本上的概念、原理与工程实际相结合,以激发学生学习《工程力学》的兴趣。
參考文献:
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(作者单位:中国石油大学-北京)