鄭仙榮，趙貫甲，馮彪

（太原理工大學(xué) 電氣與動力工程學(xué)院，山西 太原）

一 引言

工程熱力學(xué)是能源與動力類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它上掛基礎(chǔ)課，下聯(lián)專業(yè)課，學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠明確本專業(yè)的研究方向和學(xué)習(xí)任務(wù)[1]。 工程熱力學(xué)開展雙語教學(xué)是培養(yǎng)能源與動力類專業(yè)人才具備國際化視野的重要手段，對于提高專業(yè)人才的國際競爭力具有重要作用[2]。

對于工科專業(yè)基礎(chǔ)課的雙語教學(xué)而言，專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和英語技能的學(xué)習(xí)同等重要，優(yōu)良的教師素質(zhì)是雙語教學(xué)效果和質(zhì)量的必要保證。教師要具有扎實(shí)牢固的專業(yè)課知識、靈活應(yīng)用英、漢雙語講授專業(yè)知識的能力和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[3]。除此之外，學(xué)生自身因素和適宜的教學(xué)方法也尤為重要。

二 課程教學(xué)現(xiàn)狀

以往工程熱力學(xué)雙語教學(xué)效果并不理想，主要存在以下問題：學(xué)生不愿意看英文教材；課前不預(yù)習(xí)，課堂聽講困難；讀不懂課后習(xí)題或測試試卷內(nèi)容，或者看懂題目，卻不能用英語很好地作答；限定學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容較困難等。這些問題可歸結(jié)為以下三點(diǎn)因素：第一，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力較差；第二，學(xué)生在心理上對雙語教學(xué)抵觸；第三，雙語授課模式和學(xué)生的學(xué)習(xí)模式不匹配。

對照工程熱力學(xué)課程在能源與動力類專業(yè)課程的培養(yǎng)要求，基于對前期雙語教學(xué)中存在若干問題和學(xué)習(xí)效果剖析的基礎(chǔ)上，本課程團(tuán)隊(duì)在雙語教材選擇、授課方式、授課模式、教學(xué)考核和學(xué)生因素等多個方面進(jìn)行了探索與嘗試，旨在提升雙語教學(xué)質(zhì)量的同時，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

三 教學(xué)實(shí)踐

（一）教材的選擇—英文教材（主）+中文教材（輔）

教材的選擇對于雙語課教學(xué)質(zhì)量有重要的影響，適合專業(yè)特點(diǎn)的教材是保障雙語教學(xué)效果的重要前提。教材最好是原汁原味的英文教材，應(yīng)體現(xiàn)最新的知識體系和學(xué)科前沿進(jìn)展，采用準(zhǔn)確的語言以及清晰的邏輯來介紹相關(guān)知識[4]。前期教學(xué)實(shí)踐證明，若只選英文原版或影印版教材，學(xué)生難以較快理解英文表達(dá)的專業(yè)內(nèi)容，不利于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，慢慢會在心理上對教材本身或雙語教學(xué)產(chǎn)生抵觸情緒，減弱學(xué)習(xí)新知識的積極性。若只選用中文教材，學(xué)生又缺失學(xué)習(xí)英文專業(yè)術(shù)語的環(huán)境和英文表達(dá)的思維方式，效果也不佳。因此，課程團(tuán)隊(duì)選用英文影印版教材Thermodynamics An Engineering Approach為主要教材。該教材的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)對基本熱力學(xué)原理的理解和應(yīng)用[5]：典型實(shí)例多，圖文并茂，直觀生動，利于培養(yǎng)學(xué)生對熱力學(xué)的直觀理解；學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，內(nèi)容概述和文末總結(jié)可快速總覽章節(jié)主要內(nèi)容及關(guān)聯(lián)性；強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用，讓學(xué)生充分理解工程科學(xué)原理；實(shí)際問題和拓展設(shè)計(jì)題，以及針對熱力學(xué)課程特點(diǎn)的與經(jīng)濟(jì)和環(huán)境有關(guān)的題目，使學(xué)生在掌握解決問題的能力的同時，增強(qiáng)節(jié)能、環(huán)保、安全和經(jīng)濟(jì)可行性的意識。英文表達(dá)淺顯易懂，敘述邏輯性強(qiáng)。可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的熱情。同時推薦一兩本合適的中文教材輔助。實(shí)踐證明，英文教材內(nèi)容的廣度和中文教材內(nèi)容的深度互為補(bǔ)充，既有利于學(xué)生專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)，也有助于專業(yè)外語知識的學(xué)習(xí)，對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力以及提高專業(yè)外語的學(xué)習(xí)能力都有較好的作用。

（二）授課方式—英文（主）+中文（輔）

工程熱力學(xué)雙語教學(xué)中，課堂PPT、板書內(nèi)容和教案均采用全英文形式呈現(xiàn)；簡單知識點(diǎn)均采用全英文講解，重點(diǎn)和難點(diǎn)先采用英文講解然后再用中文作做一步解釋。會根據(jù)學(xué)生的課堂反饋及時調(diào)整課堂中英文的使用比例。

課前預(yù)習(xí)測試，單元小測試和作業(yè)題，考試試題均采用全英文形式，并規(guī)定所有習(xí)題中的80%必須采用英文作答。

（三）授課模式—混合式教學(xué)（以“學(xué)習(xí)通”為平臺）

為了更好地以雙語授課的方式完成工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容，特以“學(xué)習(xí)通”為平臺，采用學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊化，知識點(diǎn)碎片化、學(xué)習(xí)時間分段化的線上線下混合式教學(xué)。

1.學(xué)習(xí)內(nèi)容模塊化

工程熱力學(xué)內(nèi)容多、概念多、抽象、理論性強(qiáng)、公式多、工程應(yīng)用背景強(qiáng)，學(xué)生要想學(xué)好難度較大。因此在教學(xué)時按知識特點(diǎn)概括為基本理論和基本理論的應(yīng)用兩大模塊，如圖1所示。

圖1 工程熱力學(xué)知識模塊圖

本著厚基礎(chǔ)、寬知識面、加大工程應(yīng)用的教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和建設(shè)?；纠碚撃K重點(diǎn)講解，學(xué)時分配相對多一些，學(xué)生通過學(xué)習(xí)通平臺學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，達(dá)到了解和理解的要求；教師在課堂上以鞏固和強(qiáng)化重點(diǎn)與難點(diǎn)，拓展基本理論的應(yīng)用為主進(jìn)行講解。在整個教與學(xué)的過程中，教師會關(guān)注學(xué)習(xí)通平臺學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，及時、有效地答復(fù)答疑區(qū)、討論區(qū)和交流區(qū)的各種問題，解決學(xué)生不能解決的問題；并記錄學(xué)生在平臺的學(xué)習(xí)過程、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、收集學(xué)生的學(xué)習(xí)基本情況。對教學(xué)結(jié)果及時分析總結(jié)，有助于后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)。

基本理論的應(yīng)用模塊主要是從工程觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)用基本理論對各種熱力設(shè)備或各種工程循環(huán)中能量轉(zhuǎn)換途徑和能量利用有效性進(jìn)行探討。這部分內(nèi)容具有共通性，可對每一部分內(nèi)容提出相應(yīng)的任務(wù)和最終需達(dá)成的要求，采用自主學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行。學(xué)生在課前分組自學(xué)、討論、做出課件并在課堂上講解，此項(xiàng)任務(wù)需要小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同付出努力，最終成績體現(xiàn)的是整個小組的努力和學(xué)習(xí)效果。

2.學(xué)習(xí)時間階段化

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)中要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提出“課前導(dǎo)學(xué)+課中提升+課后檢測+課后復(fù)盤”幾個學(xué)習(xí)階段。

（1）課前提綱式導(dǎo)學(xué)

將課程內(nèi)容在模塊化的基礎(chǔ)上再進(jìn)行知識點(diǎn)碎片化處理，以知識點(diǎn)為單位錄制若干講解視頻。教師提前將視頻資料和中文輔助課件，以及相關(guān)英語專業(yè)詞匯和慣用科技英語表達(dá)語句上傳到學(xué)習(xí)通平臺，并發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)和預(yù)習(xí)目標(biāo)。同時發(fā)布提綱式測試題，測試成績可以體現(xiàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)成效。要求學(xué)生根據(jù)題目知識點(diǎn)對教材中相應(yīng)內(nèi)容選擇精讀或泛讀；縱覽所有題目，可清楚本單元內(nèi)容的大致構(gòu)架和知識之間的關(guān)聯(lián)，做好聽課知識儲備。預(yù)習(xí)資源可以來自于以下幾方面：英文教材、中文教材、老師的課件以及中國大學(xué)MOOC平臺的工程熱力學(xué)精品課程等。

（2）課中求解式提升

課堂教學(xué)內(nèi)容采用工程熱力學(xué)知識的生活應(yīng)用實(shí)例以英文形式導(dǎo)入，并提出一兩個引發(fā)思考的問題，引起學(xué)生們的學(xué)習(xí)和探究興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

帶著預(yù)習(xí)測試題邊聽課邊對預(yù)習(xí)答案進(jìn)行修正，要求學(xué)生標(biāo)注出測試題中哪些是通過預(yù)習(xí)解決的，哪些是通過聽講才明白的，哪些是聽課后仍然不明白的。從測試題的作答情況分析出學(xué)生預(yù)習(xí)和上課聽講的效果，及對各知識點(diǎn)的掌握情況?；诖耍處熆梢约皶r調(diào)整上課節(jié)奏。

課堂教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)注重教與學(xué)的互動，分為兩種形式：形式一，教師首先用英文快速梳理章節(jié)知識點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)通平臺的學(xué)習(xí)狀態(tài)，回顧和強(qiáng)化重點(diǎn)與難點(diǎn)，可進(jìn)一步通過典型題型鞏固學(xué)習(xí)效果；教師可以圍繞平臺視頻資料，針對性地設(shè)計(jì)課堂提問、知識點(diǎn)討論及隨堂測驗(yàn)；也可以對大概率錯題進(jìn)行點(diǎn)評和答疑。形式二，自主學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，主要體現(xiàn)在基本理論的應(yīng)用模塊。將常見的工程應(yīng)用領(lǐng)域分為圖1所示的五類，對每一部分內(nèi)容提出相應(yīng)的任務(wù)和最終需達(dá)成的要求，即工程應(yīng)用中的作用、基本工作原理、能量轉(zhuǎn)換和利用率的計(jì)算、理論循環(huán)與實(shí)際工程循環(huán)的差別、影響因素分析、以及相關(guān)知識應(yīng)用領(lǐng)域的最新成果等。學(xué)生在課前分組（每組5人）自學(xué)、討論、做出課件并在課堂上講解。其他組的同學(xué)和老師均可以對所講內(nèi)容進(jìn)行修正或補(bǔ)充。

此種教學(xué)模式將學(xué)生從原來的被動知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)構(gòu)建者。小組同學(xué)為了較好地完成任務(wù)，都需要認(rèn)真學(xué)習(xí)、查閱資料、互相交流，可鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高思辨精神和獨(dú)立思考能力，以及交流表達(dá)能力。在這個環(huán)節(jié)中，教師更偏重于對應(yīng)用模塊內(nèi)容要求的最終達(dá)成度的關(guān)注，學(xué)生所提問題的分析和討論等，同時可以培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)際復(fù)雜的工程問題進(jìn)行抽象和簡化的思維方式。在整個教與學(xué)的互動中，鼓勵學(xué)生盡量以專業(yè)的英文方式提問或回答問題。

（3）課后檢測式提升

每一章節(jié)學(xué)完后會在學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布章節(jié)小測試，時間30分鐘。該測試題會發(fā)布兩次，間隔時間是1周。第一次測試成績反饋學(xué)生對本章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)成效，學(xué)生可以根據(jù)自己的成績分布發(fā)現(xiàn)對知識點(diǎn)的理解和掌握情況，便于及時彌補(bǔ)不足和進(jìn)一步學(xué)習(xí)。復(fù)習(xí)一周后，再進(jìn)行一次測試，此次成績體現(xiàn)復(fù)習(xí)效果，有助于增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成就感。

（4）課后復(fù)盤式總結(jié)

每節(jié)課堂的前10分鐘要求學(xué)生做兩件事：第一，以思維導(dǎo)圖的方式對前一節(jié)課（學(xué)習(xí)通平臺和課堂講授）的主要內(nèi)容進(jìn)行復(fù)盤；第二，總結(jié)已學(xué)英文專業(yè)詞匯及專業(yè)性術(shù)語的英文表達(dá)。例如，熱力學(xué)微分關(guān)系式是揭示熱力學(xué)中主要物理量之間內(nèi)在聯(lián)系的關(guān)系式，非常重要，但關(guān)系式多且復(fù)雜。學(xué)生就利用思維導(dǎo)圖（圖2）對這部分內(nèi)容進(jìn)行復(fù)盤，很好地理清了各關(guān)系式之間的關(guān)系。復(fù)盤過程也是梳理自己學(xué)習(xí)思路的過程，可將零散的知識系統(tǒng)化，既有助于加深對專業(yè)知識的理解和記憶，又有助于學(xué)生開拓學(xué)習(xí)思維。及時總結(jié)并記憶專業(yè)術(shù)語的英文表達(dá)，有利于提升后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效率。

圖2 熱力學(xué)微分關(guān)系式思維導(dǎo)圖

這兩件事情均要求以PPT形式呈現(xiàn)，并在規(guī)定時間內(nèi)講述完畢（鼓勵全英文方式，也可采用中英文結(jié)合方式）。如此回顧知識的模式鍛煉了學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)講明白事情的能力。

“課前導(dǎo)學(xué)+課中提升+課后檢測+課后復(fù)盤”的教學(xué)模式要求學(xué)生把學(xué)習(xí)的時間合理分配在課前有效預(yù)習(xí)、課中專注聽講和課后及時總結(jié)復(fù)習(xí)各個環(huán)節(jié)。實(shí)踐了兩個單元后，學(xué)生的學(xué)習(xí)成效明顯，自我感覺效果較好。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)使得課堂聽講效率更高，聽課目的性更強(qiáng)，課后適時復(fù)習(xí)總結(jié)，單元檢測利于學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)不足，反思學(xué)習(xí)效率，并及時調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏。如此循序漸進(jìn)，學(xué)生們學(xué)習(xí)的自信心也在逐漸提高，真正達(dá)到了“磨刀不誤砍柴工”的效果。

（四）教學(xué)考核—章節(jié)測試+期中測試+翻轉(zhuǎn)課堂+ 期末測試

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果通過學(xué)習(xí)成績反映，考核是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、提高授課質(zhì)量的有效手段，也是了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果、發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在問題的重要途徑。因此，采用多元化的考核形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行評定。工程熱力學(xué)內(nèi)容共十二章，每章學(xué)習(xí)完都要進(jìn)行測試，測試成績占總成績的12%，期中測試成績占總成績的5%。測試均以全英文形式呈現(xiàn)，借助學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行，學(xué)生提交后馬上就可以看到自己的成績和在班級的排名，同時可以查看答案解析，也實(shí)現(xiàn)了無紙化考核。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用模塊學(xué)習(xí)采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行，同時增加一些研討性作業(yè)，以小組為單位在課堂上匯報(bào)，該部分成績占總成績的10%；期末考試成績占總成績的73%。如此就將學(xué)生的平時學(xué)習(xí)成績逐一納入到總成績評定中。實(shí)踐證實(shí)這一系列考核環(huán)節(jié)的設(shè)置可以從不同角度督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)，積極思考，逐步提高自主學(xué)習(xí)能力。

（五）學(xué)生因素—扎實(shí)基礎(chǔ)+心理接受+循序漸進(jìn)

雙語教學(xué)不但要求教師要有扎實(shí)的專業(yè)知識，熟練的英語表達(dá)和較強(qiáng)的課堂組織能力，對學(xué)生也是一個挑戰(zhàn)。工程熱力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的課程，需要學(xué)生具備扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理等基礎(chǔ)知識，還需要具備較好的英語聽說讀寫能力。在課程剛開始，大部分學(xué)生會覺得不適應(yīng)，聽不懂，這就要求學(xué)生首先在心理上要接受雙語授課這個事實(shí)，然后端正態(tài)度，查漏補(bǔ)缺。教師鼓勵學(xué)生積極應(yīng)對，堅(jiān)持學(xué)習(xí)，按照老師的要求提前在學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)，并熟記一些老師在平臺上提前發(fā)布的專業(yè)術(shù)語和專業(yè)詞匯，能更容易理解授課內(nèi)容，提升課堂效果。學(xué)習(xí)是個循序漸進(jìn)的過程，堅(jiān)持一段時間后，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有了明顯提升?！豆こ虩崃W(xué)》雙語課程的學(xué)習(xí)也會為后續(xù)的《循環(huán)流化床技術(shù)》雙語課和《專業(yè)外語》的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

四 結(jié)語

高校開展雙語教學(xué)是一個系統(tǒng)工程，既包括專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，也包括英語技能學(xué)習(xí)?！豆こ虩崃W(xué)》課程雙語教學(xué)效果與教材選擇、授課方式、授課模式、教學(xué)考核、學(xué)生因素等多方面有著密切聯(lián)系。合理有效的授課模式能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作以及順暢的交流溝通能力。在教學(xué)效果上，它實(shí)現(xiàn)了從知識灌輸為主向能力培養(yǎng)與知識傳授并重的教學(xué)重心轉(zhuǎn)變，是一種值得嘗試的雙語教學(xué)方式。