能源与动力工程专业“工程热力学”双语教学模式实践与反思

(上海海事大学 商船学院，上海 201306)

一、引言

在经济全球化的时代背景下，教育国际化已是大势所趋。《教育部2019年工作要点》明确提出，要进一步扩大教育开放程度，要跟进“一带一路”教育行动，推动学生进行国际学术流动，要确保“丝绸之路”国际学生交流计划的推进和实施，促进中外人文学术及科学技术交流。[1]“一带一路”倡议以及中国(上海)自由贸易区临港新片区建设更是把我国的对外开放推上历史新高点，中国的国际业务参与度空前提高[2]，培养适应新形势的国际专业化人才和高质量服务于“一带一路”建设以及自贸区新片区建设的复合型人才刻不容缓。

教育国际化的一个重要方面是课程的国际化，而双语教学是课程国际化的主要内容和途径，是培养高素质的国际化、复合型人才的有效手段。从能源专业人才在国际合作中的重要性出发，以服务国家为驱动，业内对“工程热力学”的双语教学进行了深入的探索和实践[3-6]。在开展双语教学的过程中，因学生英语水平参差不齐，在英文理解和接受能力等方面差异较大，同时还存在着因语言问题导致课程学习质量下降的可能性，这些实际问题增加了课程教学的难度，亟待探索一种行之有效的解决方法。

上海海事大学能源与动力工程专业从2013年开始“工程热力学”双语课程教学实践，历经六年的探索和完善，形成“三段式”双语课程教学模式，同时充分利用网络优势提升双语课程教学质量[7]，取得了较好的教学效果。本文结合实践探讨能源与动力工程专业“工程热力学”双语课程教学的具体实施方法。

二、“工程热力学”双语教学模式的设计与实施

(一)整体设计

双语教学是以两种以上语言作为教学媒介的教学，其中一种语言并不一定是学生的母语。[8]双语教学的目标包括知识目标、语言目标和思维目标。这三个目标中知识目标是首位，其次是语言目标。[9]我国高校采用的双语教学模式一般为全英语型、中英混合型和部分英语型[10]。全英语型是指在教学中采用全英文教材和课件；中英混合型是指在教学中采用双语教材和课件，且老师以英语为主讲方式配合中文进行辅助讲授；部分英语型是指在教学中采用中文教材，同时老师以中文为主讲模式配合部分英语讲授。

上海海事大学在学生大二时期开设“工程热力学”课程。学生初入能动专业，教学内容一般难度不大，因此非常适合学生定量的英语输入，一方面可以扩展学生的知识面，一方面也为之后的课程学习和未来发展奠定良好的英语基础。采用全英文型教学英语输入量大、内容新颖丰富，但是大二学生专业基础知识薄弱，对英语教学模式接纳度较低，全英文输入无法保证学生对课程内容的理解，易使学生对课程一知半解，对双语学习失去自信心；而且由于教师对于全英文型授课模式尚不能熟练驾驭，课上容易过多使用翻译式教学。采用部分用英语进行教学，英语输入量小，学生对课程内容的理解较好，老师的教学任务较轻，但是对学生的英语输入量较少，达不到英语积累的目的。采用中英文混合型教学，中英文比例适中，学生能够对照学习，更容易吸收和理解新的知识，老师也能根据学生掌握程度随时调整中英文比例。综合上述考虑，学校采用中英混合型作为主要教学模式进行“工程热力学”的双语授课。

“工程热力学”课程主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是能源与动力工程、轮机工程、建筑环境与设备工程等学科的专业基础课，是机械、能源动力类专业必修主干课。“工程热力学”双语课程以探索能量守恒原理、阐明能量转换规律、提升能量转换效率为核心，以培养专业基础扎实、具有国际视野和国际化能力的复合型能源人才为导向，以服务节能减排、助推“一带一路”和“海洋强国梦”为目标。本课程的学习可以让学生掌握工程热力学的基本理论和基本知识，能正确进行热力过程和热力循环的分析和计算，培养学生辩证思维和逻辑思维能力，训练学生针对实际问题建立热力学模型的能力，培养学生针对新型热工设计的创新实践能力，培养学生国际化能力，为“一带一路”、中国自由贸易区(上海)新片区的建设等提供优秀的能源人才。

为了保证上述教学目标的实现，课程团队经过充分的调研和实践，确定了“工程热力学”双语教学新模式。该双语教学模式采用基于“前处理”、“中文导入+双语分析+全英文总结”和“后处理”的三段式教学，结合线上互动平台，有效促进教学各方的互动，保证了“工程热力学”双语教学的质量。该模式框架如图1所示。

图1 “工程热力学”双语教学模式

(二)具体实施方法

1.“中文导入+双语分析+全英文总结”课堂授课法

课堂授课是双语教学的关键环节，“工程热力学”双语教学在本环节采用“中文导入+双语分析+全英文总结”的授课方法。双语教学实践过程中最棘手的问题是双语的协调问题：若采用中文为主导，虽然学生能较容易地理解课程内容，掌握基础知识，但是对于英文的吸收较少，学习难度较低，达不到双语课的目的；若英文为主导，有利于学生及早熟悉和习惯英语模式教学，锻炼学生能力，有助于之后其他课程的双语输入和输出，但是如果英文比例过大，则影响学生对于课程内容的理解并且不利于学习信心的建立。从学生实际情况出发，“中文导入+双语分析+全英文总结”的课堂授课方法，较好地解决了上述问题。

“中文导入”，即用中文概述课程主要内容，意在使学生对课程内容有大致的了解。在实际教学中，该方法适合不同英语层次的学生。英语基础较好的学生能同步掌握基础知识，英语基础弱的学生也因先了解了课程概要而不至于与课程脱节。老师要把控好课程节奏。“双语分析”，即以中英文穿插对照的方式系统讲解课程，意在给予学生沉浸式的英语教授环境，同时又有中文对一些重点、难点以及学生困惑的问题进行解释，使学生更加高效地掌握所学知识。该方法能够锻炼学生的双语能力，在把握课程深度的同时保证英语输入量，使学生在对照双语的过程中提升自己的理解力，一定的挑战性也能激发学生的探索欲和求知欲。而老师也能够时刻了解学生的学习进度，根据学生的需求进行必要的中文解释和补充，避免重复劳动。“全英文总结”，即在完成课程内容讲解后，老师以英语进行总结阐释，意在使学生巩固之前所学内容以及保证一定量的英语输入。该方法能够在较短时间内巩固和复习课程所学内容以及训练学生的英语理解能力，从而让学生针对自己的问题查漏补缺(包括英语能力和课程内容)，达到双语授课的目的。此外，教师也能操练英语教学方式，对讲义的精进有很大帮助。

综上，“中文导入+双语分析+全英文总结”的双语授课法一方面可以有效解决学生因听不懂英文而导致对课程内容理解障碍，另一方面可以避免“翻译式”双语课的弊端，将教学内容清晰、完整且系统地呈现给学生，帮助他们树立自信心，培养双语学习的能力。

2.“前—后处理”模式

为进一步帮助学生克服对双语教学的畏难心理，提高学生课堂参与度和学习积极性，同时保证老师的教学进度，减轻教学负担，采用“前—后处理”模式，与课堂授课环节共同构成了双语课程的“三段式”教学法。

“前处理”模式，指在课前授课教师基于网络平台布置预习内容(包括PPT和书本内容)，学生以小组为单位建立网络学习交流群，在组长的带领下利用课余时间预习课件、整理生词、梳理概念并阐述疑惑和感悟，并将预习内容发到学习交流群里与同学分享。该模式可以帮助学生对自身的学习能力有一定了解，锻炼自主学习的能力，同时，也能加深对课程内容的理解。此外，通过“前处理”老师也能较早了解学生的问题，及时调整授课内容和进度，针对学生的问题适当讲解，并做到因材施教。

“后处理”模式包含两方面内容：第一方面为课后作业，以小组分工的形式，组员按照组长的分配要求将课本上的中文思考题及课后习题翻译成英文，用英文回答后上传至学习交流群释疑解惑并更正答案，组长收集课后作业统一交给老师批阅，老师根据学生答题情况总结并在下节课反馈。第二方面为阶段性测验，即教师每完成三个章节的课程都进行一次小测验，测验内容以英文形式呈现，意在使学生对章节的知识进行自查和巩固。在预备测试阶段，以小组形式进行复习，小组长负责帮扶基础较为薄弱的小组成员，解决成员在课程上的疑问和难题。测试阶段，学生独立完成英文答题。测试审阅阶段，教师批阅答卷并根据学生答题情况做记录便于之后的讲解。同时，以小组形式记录成绩均分并进行排名，根据排名对小组长的平时分进行加减。第一方面的举措可以极大地改善学生对英文内容陌生的问题，并加深学生的课堂记忆；而第二方面的举措可以较好地督促学生进行阶段性的复习巩固，有效梳理所学知识，再一次锻炼学生的自主学习能力，建立科学的个性化的知识结构和思维导图。

“前—后处理”与课堂授课构成了双语课程“三段式”教学法，显著增强教学效果，加快了学习进度，进一步激发了学生学习兴趣，提高其学习效率和自主学习能力，培养团队协作能力，学生能够及时知道自己的问题并及时加以解决；同时，能减轻老师的教学负担，教师可针对学生学习中的难点进行解答，解决重复教学的问题，加快教学进度。

3.线上互动平台

“工程热力学”双语课程在教学过程中注重教师与学生之间的互动，课程采用的“三段式”教学模式在“前处理”和“后处理”环节也需要师生之间进行实时、有效的交流。为此，课程团队历经三年搭建了一套基于微信的交流答疑平台。平台功能主要包括两方面：一方面，教师通过微信群与学生进行互动，课程团队实时面向各群组内的学生答疑解惑；另一方面，通过微信公众号定期推送课程前沿和热点案例，对某些共性的简单问题实现机器自动答疑。

三、双语教学新模式的实施效果

针对上海海事大学能源与动力工程专业的特点，“工程热力学”课程经过上海市精品课程等一系列课程建设，建立了合理的课程体系，形成了一支教风严谨、业务水平较高的教学队伍。课程改革目标明确，有效结合了国内外多本教材和多媒体等实现立体化教学，更加适合当代复合型人才培养的需要。课程提出的“三段式”双语教学法在中国制冷学会年会及第三届国际新能源产业创新院士论坛上受到参会院校的高度认可。

国内同行专家和本校的教学督导专家认为，本课程的教学内容先进，教师教学态度认真，教学效果优秀。特别是在以下几个方面取得了突出的成绩：(1)进行了本科“工程热力学”课程体系改革；(2)开展了“工程热力学”创新教学研究；(3)教学过程中采用了先进的教学手段和方法；(4)教师能结合课程特点，紧密联系实际，采用多种方法夯实基础、突出重点、化解难点，着力培养学生严谨的科学态度、缜密的逻辑思维能力和严谨求实的作风。

为了解学生对“工程热力学”双语课程的看法以及课程的教学效果，了解学生关于双语教学的需求和建议，课程组每学年组织实施双语教学的班级进行座谈会及问卷调查。调查结果表明，大多数学生非常愿意接受双语教学，认为双语教学的效果理想，开展双语教学不但可以掌握专业知识，还有利于提高专业英语水平。本课程最近三轮的教学评价表明，所有主讲教师的学生评价优秀率为100%，教学质量稳定，受到学生的欢迎。

四、新模式在实践中存在的问题及改进建议

(一)存在的问题

“工程热力学”双语课程的最终目标是实现专业课程教学和英语能力的一体化融合，这意味着课程难度加大，如内容深度、知识面广度和英语强度等，而老师也面临着教学习惯的大幅度改变[3]。目前双语教学中主要存在以下两方面的问题：

首先是教师与学生的语言问题。虽然双语授课教师均有国外留学经历，英语水平普遍较高，但是回到国内缺乏长时间使用英语的环境，即兴使用外语的能力大大下降，双语教学对主讲教师也是一个挑战。学生方面，虽然他们具备了英语听、说、读、写的基本能力，但是缺乏专业课双语学习的经验、专业词汇的积累和课内外全英文的交流环境，因此在课堂上不能完全跟上老师节奏，使用英文回答问题、进行讨论存在一定困难。

其次是教材问题。由于学生英语水平参差不齐，对于英语基础好的学生，应大力推广使用原版英语教材，对于英语基础较薄弱的学生宜辅以中文教材。目前，“工程热力学”原版英语教材主要有M.J.Moran、H.N.Shapiro主编的FundamentalsofEngineeringThermodynamics和Y. A.Cengel，M. A.Boles主编的Thermodynamics—AnEngineeringApproach等。与国内教材相比，国外原版教材英文规范、表达清晰、内容新颖、可阅读量大、可读性强，能提供该领域较新的专业知识[10]。然而，原版英文教材大多使用英制单位，在公式表达和解题思路方面与国内教材存在一定的差异，且普遍价格昂贵，这给学生使用原版教材带来了一些困难。

(二)改进建议

考虑“工程热力学”双语课程是在大二阶段进行的，因此在大一阶段安排专业课的预教学，即利用互联网提供学生“工程热力学”专业课程知识及专业英语词汇。大一期间正值学生学习大学英语以及对专业的初步探索阶段，因此，非常适宜补充一定量的专业知识和英语内容。此外，老师也会补充提供双语学习资料(音频、课件、视频等)和学习网站，学生能够逐步适应双语讲课模式，也对专业课内容有初步印象。教研组安排学术交流活动，即学生教师之间利用互联网在课余时间对英语水平、对专业课的认知、对教学模式的适应等进行讨论，并鼓励学生大胆用英语交流分享自己的想法，使教师和学生对该双语课程有一定了解，并根据自身需求进行有针对性的提升，以更好地匹配该双语课程的学习。此外，老师也能根据学生的水平初步进行分组，保证组员水平的正态分布，适时推进整个班级的平均教学进度。在教材方面，课程组选择使用了双语版“工程热力学”教材，学生既能够学习原版英语教材,在掌握英语术语的同时也能够知道相应的中文术语。以上措施充分利用网络提供课程衔接，确保学生和老师都能更快适应双语课程的教学模式，使学生能够高效学习并都有一定的收获，加快双语课程的一体化融合。