韓永芹,熊 雅
(山東科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 山東 黃島 266590)
在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和科技全球一體化的大背景下,研究生教育國際化發(fā)展已成為大勢所趨,因此,培養(yǎng)具有國際視野、國際競爭力的創(chuàng)新型人才勢在必行?!督逃筷P(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)意見》明確指出,課程學(xué)習(xí)是保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的必備環(huán)節(jié),在研究生成長成才中具有全面、綜合和基礎(chǔ)性作用。課程建設(shè)對研究生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)及能力的培養(yǎng),特別是探究問題的素養(yǎng)、跟蹤學(xué)術(shù)前沿的素養(yǎng)及獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新及發(fā)展能力的培養(yǎng)至關(guān)重要;課程國際化對實(shí)現(xiàn)研究生教育國際化、提高教學(xué)和科研水平以及培養(yǎng)國際型人才具有重要作用[1-2]。國內(nèi)研究生普遍存在英語讀寫能力及專業(yè)英語交流溝通能力較差等問題,不能滿足研究生出國聯(lián)合培養(yǎng)、參加國際會議以及就業(yè)后與國際客戶交流等方面的需求,因此,迫切要求適應(yīng)學(xué)科與專業(yè)需求及發(fā)展的研究生全英文課程,全面提升研究生的國際競爭能力,培養(yǎng)國際化復(fù)合創(chuàng)新型人才。
山東科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院針對研究生專業(yè)教學(xué)的要求,開設(shè)了“能源材料”全英文課程,該課程是材料與化工(材料工程)專業(yè)學(xué)位碩士的一門專業(yè)選修課程。本課程主要介紹太陽能、氫能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能等新能源的基礎(chǔ)知識和最新進(jìn)展,重點(diǎn)講述幾種重要的能源存儲與轉(zhuǎn)換材料:儲氫材料、超級電容器材料、二次電池材料、燃料電池材料、太陽能電池材料、光催化材料的基礎(chǔ)理論(合成方法、結(jié)構(gòu)、性能)、前沿進(jìn)展及面臨的瓶頸問題。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,新能源關(guān)鍵材料國產(chǎn)化能力不足的矛盾日益凸顯,解決新能源材料方面的“卡脖子”問題迫在眉睫。因此,“能源材料”全英文課程教學(xué)注重將材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)規(guī)律,“卡脖子”材料的失效分析與機(jī)理,課程思政等教學(xué)理念融入教學(xué)全過程中,突出對學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用理論知識解決復(fù)雜問題的能力、創(chuàng)新能力及科研實(shí)踐能力的培養(yǎng)。利用全英文教學(xué),在提升學(xué)生專業(yè)英語水平的同時,了解學(xué)科前沿,拓寬專業(yè)視野,培養(yǎng)學(xué)生國際化的科學(xué)研究思維及理念。
“能源材料”全英文課程內(nèi)容豐富,涉及金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料及其他新型納米材料,要求學(xué)生具備基礎(chǔ)化學(xué)、電化學(xué)、材料合成與制備、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料分析測試等方面的基礎(chǔ)知識,結(jié)合新型能源存儲與轉(zhuǎn)換材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能要求及當(dāng)前存在的瓶頸問題,調(diào)研本學(xué)科國內(nèi)外前沿成果。一方面培養(yǎng)學(xué)生基于結(jié)構(gòu)-性能關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、開發(fā)新型高性能能源材料的能力,另一方面培養(yǎng)學(xué)生對當(dāng)前能源材料存在的“卡脖子問題”的分析與診斷能力。因此,要達(dá)成本課程上述教學(xué)目標(biāo),“能源材料”全英文建設(shè)過程中還存在諸多問題亟待解決。
選修“能源材料”全英文課程的材料與化工專業(yè)學(xué)生的本科專業(yè)背景差異較大,以2021級材料與化工專業(yè)碩士為例,如表1所示,本科為金屬材料專業(yè)的占27.3%,無機(jī)非金屬材料專業(yè)占27.3%,高分子材料專業(yè)占22.7%,材料化學(xué)專業(yè)占9.1%,其他專業(yè)占13.6%。學(xué)生在本科階段對于基礎(chǔ)化學(xué)、電化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)要求不一,部分學(xué)生本科期間未學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)課程;專業(yè)英語的學(xué)習(xí)面偏窄,大多局限于本專業(yè)領(lǐng)域的詞匯,且大多數(shù)學(xué)生在本科階段的專業(yè)英語能力僅限于對課程內(nèi)文章的翻譯,對本專業(yè)前沿知識特別是英文文獻(xiàn)的閱讀和翻譯方面能力不足,學(xué)生利用專業(yè)英語進(jìn)行溝通的能力也有待加強(qiáng)。這些都為全英文課程的開設(shè)帶來了較大的困難和挑戰(zhàn)。
表1 “能源材料”選修學(xué)生的專業(yè)知識背景
全英文課程教學(xué)往往受課堂授課定勢及傳統(tǒng)授課模式的約束,采取傳統(tǒng)的按部就班,以理論知識傳授為主的教學(xué)模式。學(xué)生由于專業(yè)知識等背景的差異,對教學(xué)模式有不同的期待[3]。僅僅采用以PPT多媒體課件為主的教學(xué)方式,學(xué)生在聽課過程中被動地扮演“聽眾”的角色,缺乏互動交流。加之全英文授課的特殊性,老師在教的過程中缺乏對每個“聽眾”的了解,有些學(xué)生甚至還停留在克服語言障礙的階段,對本門課程知識體系的理解存在較大困難。此外,教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新,難以激發(fā)學(xué)生對本門課程的興趣。
當(dāng)前的課程考核方式主要注重對知識的考查,特別是基礎(chǔ)理論知識的考核,基本沿用傳統(tǒng)的課堂作業(yè)與課程論文形式進(jìn)行,未能較好地考核學(xué)生的知識應(yīng)用能力,也沒有體現(xiàn)出對英文溝通交流能力的考核。目前以課程作業(yè)和論文的考核模式相對單一,不利于從多角度、多維度對學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識理解復(fù)雜問題的能力、創(chuàng)新能力以及國際化科研思維能力進(jìn)行全面、系統(tǒng)的考核。
針對選修本門課程研究生的本科專業(yè)背景及專業(yè)英語學(xué)習(xí)情況調(diào)研,結(jié)合研究生的研究方向及個體的英語水平差異,為專業(yè)或英文基礎(chǔ)薄弱的研究生制訂專門的幫扶學(xué)習(xí)計(jì)劃。具體包括教師提供專門的英文學(xué)習(xí)資料并進(jìn)行考核、學(xué)生根據(jù)研究方向分組并進(jìn)行結(jié)對幫扶、教師根據(jù)考核進(jìn)行課下幫扶。
課程開課前,授課老師將“能源材料”課程的高頻英文詞句包括新能源材料領(lǐng)域涉及的常用的金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料的英文高頻詞匯,材料合成與制備技術(shù),材料結(jié)構(gòu)與性能,材料測試分析等常用的英文表達(dá)等匯編成冊,發(fā)給學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí),并進(jìn)行針對性考核,根據(jù)考核結(jié)果及學(xué)生的研究方向?qū)W(xué)生進(jìn)行分組,小組內(nèi)基礎(chǔ)較好的學(xué)生對基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)進(jìn)行幫扶,教師利用課下時間重點(diǎn)關(guān)注和幫扶跨專業(yè)同學(xué)的學(xué)習(xí)情況,實(shí)現(xiàn)以“學(xué)生為中心”[4]。
為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣,使學(xué)生由“被動”聽課變?yōu)椤爸鲃印苯涣鳎訌?qiáng)授課過程中的師生互動,亟須引入多種方式協(xié)同的教學(xué)模式。主要包括:①傳統(tǒng)式教學(xué)(老師PPT授課為主);②小組討論式教學(xué)(針對某種新能源材料的近年來國內(nèi)外進(jìn)展文獻(xiàn)進(jìn)行討論);③模擬國際會議的翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)(設(shè)置英文提問交流環(huán)節(jié));④針對解決某種能源材料存在的問題,開展案例式教學(xué);⑤線上英文平臺資源結(jié)合線下授課的模式;⑥專題講座式教學(xué)(邀請部分專家進(jìn)行全英文專題講座)??稍陂_課前對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)研,選取其中3-4種課程教學(xué)模式進(jìn)行授課。一方面,通過小組討論、線下線上結(jié)合、專題講座等方式,有利于拓寬課程內(nèi)容,做到課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、專業(yè)性和前沿性。使學(xué)生所學(xué)“知識”由單一重心向知識、能力、視野多元中心轉(zhuǎn)移[5]。另一方面,通過多角度、多層次的案例式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂互動等形式可引導(dǎo)學(xué)生探求解決問題的方法或途徑,發(fā)現(xiàn)能源材料領(lǐng)域相關(guān)規(guī)律形成自己的見解,培養(yǎng)學(xué)生的知識獲取能力、學(xué)術(shù)鑒別能力、獨(dú)立研究能力及解決問題的能力。如表2所示,根據(jù)材料與化工2021級專業(yè)碩士對教學(xué)模式選擇的調(diào)查(選擇3種),學(xué)生青睞的三種教學(xué)模式為傳統(tǒng)教學(xué)、案例教學(xué)及線上線下結(jié)合。
表2 “能源材料”選修學(xué)生教學(xué)模式選擇調(diào)查表
科學(xué)合理的課程考核評價體系對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提升課堂學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有著重要的作用[6]。因此,結(jié)合“能源材料”全英文課程教學(xué)的特點(diǎn),創(chuàng)新考核方法,采用多種考核方式靈活組合,多角度、多維度評價學(xué)生的課程掌握情況,實(shí)現(xiàn)從知識考核到能力考核(特別是研究和學(xué)術(shù)能力)的轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。例如:①利用作業(yè):包括課后作業(yè)及課堂練習(xí)等考查學(xué)生對本課程基礎(chǔ)知識(新能源材料的結(jié)構(gòu)、性能及結(jié)構(gòu)性能間的關(guān)聯(lián))的掌握;②翻轉(zhuǎn)式課堂表現(xiàn):包括PPT講解以及回答問題情況,考查學(xué)生對本課程前沿知識掌握能力以及英文的口頭交流能力;③課堂討論參與:例如,針對某種新能源材料失效案例進(jìn)行討論,考查學(xué)生利用理論解決實(shí)際問題的能力;④期末考試:通過不同題型,考查學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握及運(yùn)用理論知識解決問題的能力;⑤英文論文撰寫:利用所學(xué)知識,結(jié)合查閱近年來相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行能源材料相關(guān)的英文論文綜述,在凝練思路、創(chuàng)新點(diǎn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)綜述材料所存在的問題以及挑戰(zhàn)并給出結(jié)論和展望,考查學(xué)生凝練問題、分析問題以及解決問題的能力。
緊密聯(lián)系當(dāng)前材料科學(xué)與工程領(lǐng)域存在的挑戰(zhàn),聚焦學(xué)科領(lǐng)域前沿,積極推進(jìn)研究生全英文課程建設(shè),對拓展研究生的國際視野、提升研究生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、激發(fā)研究生的科研創(chuàng)新能力,具有重要的作用。通過“能源材料”研究生全英文課程的教學(xué)改革,提升學(xué)生的專業(yè)英語與國際交流水平,拓寬專業(yè)視野,培養(yǎng)學(xué)生國際化的科學(xué)研究思維及理念,使學(xué)生成為材料領(lǐng)域具有國際競爭力的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。