研究生“能源材料”全英文课程的教学改革与实践

韩永芹，熊 雅

（山东科技大学材料科学与工程学院 山东 黄岛 266590）

在当前经济和科技全球一体化的大背景下，研究生教育国际化发展已成为大势所趋，因此，培养具有国际视野、国际竞争力的创新型人才势在必行。《教育部关于改进和加强研究生课程建设意见》明确指出，课程学习是保障研究生培养质量的必备环节，在研究生成长成才中具有全面、综合和基础性作用。课程建设对研究生的学术素养及能力的培养，特别是探究问题的素养、跟踪学术前沿的素养及独立思考能力、创新及发展能力的培养至关重要；课程国际化对实现研究生教育国际化、提高教学和科研水平以及培养国际型人才具有重要作用[1-2]。国内研究生普遍存在英语读写能力及专业英语交流沟通能力较差等问题，不能满足研究生出国联合培养、参加国际会议以及就业后与国际客户交流等方面的需求，因此，迫切要求适应学科与专业需求及发展的研究生全英文课程，全面提升研究生的国际竞争能力，培养国际化复合创新型人才。

1 “能源材料”全英文课程简介

山东科技大学材料科学与工程学院针对研究生专业教学的要求，开设了“能源材料”全英文课程，该课程是材料与化工（材料工程）专业学位硕士的一门专业选修课程。本课程主要介绍太阳能、氢能、生物质能、风能、海洋能等新能源的基础知识和最新进展，重点讲述几种重要的能源存储与转换材料：储氢材料、超级电容器材料、二次电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、光催化材料的基础理论（合成方法、结构、性能）、前沿进展及面临的瓶颈问题。

随着新能源产业的快速发展，新能源关键材料国产化能力不足的矛盾日益凸显，解决新能源材料方面的“卡脖子”问题迫在眉睫。因此，“能源材料”全英文课程教学注重将材料微观结构与宏观性能的关联规律，“卡脖子”材料的失效分析与机理，课程思政等教学理念融入教学全过程中，突出对学生理论联系实际、运用理论知识解决复杂问题的能力、创新能力及科研实践能力的培养。利用全英文教学，在提升学生专业英语水平的同时，了解学科前沿，拓宽专业视野，培养学生国际化的科学研究思维及理念。

2 “能源材料”全英文课程建设存在的问题

“能源材料”全英文课程内容丰富，涉及金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料及其他新型纳米材料，要求学生具备基础化学、电化学、材料合成与制备、材料科学基础、材料分析测试等方面的基础知识，结合新型能源存储与转换材料的结构特点、性能要求及当前存在的瓶颈问题，调研本学科国内外前沿成果。一方面培养学生基于结构-性能关联设计、开发新型高性能能源材料的能力，另一方面培养学生对当前能源材料存在的“卡脖子问题”的分析与诊断能力。因此，要达成本课程上述教学目标，“能源材料”全英文建设过程中还存在诸多问题亟待解决。

2.1 学生专业背景差距大，专业英语水平参差不齐

选修“能源材料”全英文课程的材料与化工专业学生的本科专业背景差异较大，以2021级材料与化工专业硕士为例，如表1所示，本科为金属材料专业的占27.3%，无机非金属材料专业占27.3%，高分子材料专业占22.7%，材料化学专业占9.1%，其他专业占13.6%。学生在本科阶段对于基础化学、电化学、材料科学基础等基础理论的学习要求不一，部分学生本科期间未学习相关基础课程；专业英语的学习面偏窄，大多局限于本专业领域的词汇，且大多数学生在本科阶段的专业英语能力仅限于对课程内文章的翻译，对本专业前沿知识特别是英文文献的阅读和翻译方面能力不足，学生利用专业英语进行沟通的能力也有待加强。这些都为全英文课程的开设带来了较大的困难和挑战。

表1 “能源材料”选修学生的专业知识背景

2.2 教学模式单一，课堂互动不足

全英文课程教学往往受课堂授课定势及传统授课模式的约束，采取传统的按部就班，以理论知识传授为主的教学模式。学生由于专业知识等背景的差异，对教学模式有不同的期待[3]。仅仅采用以PPT多媒体课件为主的教学方式，学生在听课过程中被动地扮演“听众”的角色，缺乏互动交流。加之全英文授课的特殊性，老师在教的过程中缺乏对每个“听众”的了解，有些学生甚至还停留在克服语言障碍的阶段，对本门课程知识体系的理解存在较大困难。此外，教学模式缺乏创新，难以激发学生对本门课程的兴趣。

2.3 考核方式缺乏创新，学习效果难以评价

当前的课程考核方式主要注重对知识的考查，特别是基础理论知识的考核，基本沿用传统的课堂作业与课程论文形式进行，未能较好地考核学生的知识应用能力，也没有体现出对英文沟通交流能力的考核。目前以课程作业和论文的考核模式相对单一，不利于从多角度、多维度对学生应用所学理论知识理解复杂问题的能力、创新能力以及国际化科研思维能力进行全面、系统的考核。

3 “能源材料”全英文课程教学改革措施

3.1 构建“以学生为中心”的理念，适当帮扶基础薄弱的学生

针对选修本门课程研究生的本科专业背景及专业英语学习情况调研，结合研究生的研究方向及个体的英语水平差异，为专业或英文基础薄弱的研究生制订专门的帮扶学习计划。具体包括教师提供专门的英文学习资料并进行考核、学生根据研究方向分组并进行结对帮扶、教师根据考核进行课下帮扶。

课程开课前，授课老师将“能源材料”课程的高频英文词句包括新能源材料领域涉及的常用的金属材料、无机非金属材料、高分子材料的英文高频词汇，材料合成与制备技术，材料结构与性能，材料测试分析等常用的英文表达等汇编成册，发给学生进行课前学习，并进行针对性考核，根据考核结果及学生的研究方向对学生进行分组，小组内基础较好的学生对基础薄弱的同学进行帮扶，教师利用课下时间重点关注和帮扶跨专业同学的学习情况，实现以“学生为中心”[4]。

3.2 优化全英文课程教学模式，实行多种方式协同的教学模式

为进一步激发学生学习本课程的兴趣，使学生由“被动”听课变为“主动”交流，加强授课过程中的师生互动，亟须引入多种方式协同的教学模式。主要包括：①传统式教学（老师PPT授课为主）；②小组讨论式教学（针对某种新能源材料的近年来国内外进展文献进行讨论）；③模拟国际会议的翻转式课堂教学（设置英文提问交流环节）；④针对解决某种能源材料存在的问题，开展案例式教学；⑤线上英文平台资源结合线下授课的模式；⑥专题讲座式教学（邀请部分专家进行全英文专题讲座）。可在开课前对学生进行问卷调研，选取其中3-4种课程教学模式进行授课。一方面，通过小组讨论、线下线上结合、专题讲座等方式，有利于拓宽课程内容，做到课程内容的系统性、基础性、专业性和前沿性。使学生所学“知识”由单一重心向知识、能力、视野多元中心转移[5]。另一方面，通过多角度、多层次的案例式教学、翻转课堂互动等形式可引导学生探求解决问题的方法或途径，发现能源材料领域相关规律形成自己的见解，培养学生的知识获取能力、学术鉴别能力、独立研究能力及解决问题的能力。如表2所示，根据材料与化工2021级专业硕士对教学模式选择的调查（选择3种），学生青睐的三种教学模式为传统教学、案例教学及线上线下结合。

表2 “能源材料”选修学生教学模式选择调查表

3.3 探索创新的考核评价方式，实现从知识到能力考核的转变

科学合理的课程考核评价体系对激发学生的学习积极性，提升课堂学习效果，培养创新型人才有着重要的作用[6]。因此，结合“能源材料”全英文课程教学的特点，创新考核方法，采用多种考核方式灵活组合，多角度、多维度评价学生的课程掌握情况，实现从知识考核到能力考核（特别是研究和学术能力）的转变至关重要。例如：①利用作业：包括课后作业及课堂练习等考查学生对本课程基础知识（新能源材料的结构、性能及结构性能间的关联）的掌握；②翻转式课堂表现：包括PPT讲解以及回答问题情况，考查学生对本课程前沿知识掌握能力以及英文的口头交流能力；③课堂讨论参与：例如，针对某种新能源材料失效案例进行讨论，考查学生利用理论解决实际问题的能力；④期末考试：通过不同题型，考查学生对基础理论知识的掌握及运用理论知识解决问题的能力；⑤英文论文撰写：利用所学知识，结合查阅近年来相关文献进行能源材料相关的英文论文综述，在凝练思路、创新点的基础上，总结综述材料所存在的问题以及挑战并给出结论和展望，考查学生凝练问题、分析问题以及解决问题的能力。

4 结语

紧密联系当前材料科学与工程领域存在的挑战，聚焦学科领域前沿，积极推进研究生全英文课程建设，对拓展研究生的国际视野、提升研究生的学术素养、激发研究生的科研创新能力，具有重要的作用。通过“能源材料”研究生全英文课程的教学改革，提升学生的专业英语与国际交流水平，拓宽专业视野，培养学生国际化的科学研究思维及理念，使学生成为材料领域具有国际竞争力的应用创新型人才。