運用概念圖理論探討《工程熱力學(xué)》實施雙語教學(xué)的可行性

丁啟朔　何瑞銀

摘要：雙語教學(xué)能夠為專業(yè)教育提供更多可供選擇的個性化平臺，符合高等教育多元化與個性化發(fā)展的趨勢。概念圖是建立專業(yè)教育各門課程相互間邏輯聯(lián)系的有效手段。本文從概念圖的理論出發(fā)，以《工程熱力學(xué)》為實例，分析在該門課程實施雙語教學(xué)的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：概念圖；工程熱力學(xué)；雙語教學(xué)

雙語教學(xué)平臺的建設(shè)是

培養(yǎng)復(fù)合型工程技術(shù)人才的保障

隨著我國制造業(yè)國際化進程的加快，越來越多的本科畢業(yè)生能夠在沿海城市的外資企業(yè)中就業(yè)。畢業(yè)生在實際工作中不僅需要應(yīng)對各種專業(yè)活動，而且還需要使用外語進行日常專業(yè)交流和閱讀大量的外文專業(yè)文獻。因此，從目前和今后的社會需求來看，培養(yǎng)既懂專業(yè)又能夠勝任國際交流的復(fù)合型本科工程技術(shù)人才是今后本科教學(xué)的研究課題之一。

不過，盡管高校對于“厚基礎(chǔ)、寬口徑”培養(yǎng)模式的重視已經(jīng)為本科生的發(fā)展提供了豐富的個性化選擇。但是，在復(fù)合型人才的培養(yǎng)方面，雙語教學(xué)仍然存在許多尚待解決的問題。雙語教學(xué)依賴于相應(yīng)的教學(xué)平臺，該平臺又是由一組使用雙語言進行教學(xué)的課程構(gòu)成。使用雙語教學(xué)的課程應(yīng)緊密圍繞專業(yè)教育設(shè)置，以便形成一個有機的雙語教學(xué)體系。

建設(shè)雙語教學(xué)平臺是一個復(fù)雜的工程。現(xiàn)在，關(guān)于高等院校雙語教學(xué)的研究已進入高潮，來自不同層面的高等教育工作者從教材、教法、教學(xué)環(huán)境、教師、實踐及理論等不同層面對雙語教學(xué)進行了探討。本文將從概念圖的理論出發(fā)，以《工程熱力學(xué)》課程為實例，分析該門課程進行雙語教學(xué)的依據(jù)。

概念圖的理論基礎(chǔ)、概念及作用

自美國康奈爾大學(xué)教育系的諾瓦克（Joseph D. Novak）教授于1984年首次提出概念圖這一概念以來，概念圖在西方國家被廣泛用作教學(xué)的有效工具。上世紀(jì)末概念圖被引入我國，現(xiàn)已成為一種有效的工具應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如學(xué)科教學(xué)、遠程教學(xué)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)、計算機、電子信息技術(shù)等。

概念圖是一種以圖表的形式反映概念和概念之間關(guān)系的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，它一般包括節(jié)點、連線、層級及命題四個基本要素。節(jié)點表示概念，這里的概念泛指感知到的同類事物的共同屬性，它可以表征為學(xué)科概念、圖形、命題、信息點等。連線表示概念間的意義聯(lián)系，并用箭頭符號表示其方向。命題是兩個概念之間通過某個連接詞而形成的意義關(guān)系。層級是概念的展現(xiàn)方式，它包含兩個含義：一是在同一知識領(lǐng)域內(nèi)的概念根據(jù)其概括程度進行層次排列，概括性最強的概念在最上層，所包括的從屬概念在其下，用來充實概念的具體概念在圖的最下層；二是不同知識領(lǐng)域的概念圖可以就某一概念實現(xiàn)分層超鏈接。概念圖可用作“教”，包括教學(xué)設(shè)計、教學(xué)優(yōu)化、教師發(fā)展等；也可用作“學(xué)”，包括知識同化、知識整合、學(xué)生發(fā)展等；還可以用作教學(xué)評價。

根據(jù)概念圖理論，可以將一個普通機械類專業(yè)教育內(nèi)容以概念圖的形式呈現(xiàn)，如圖1。

使用概念圖描述雙語教學(xué)平臺與專業(yè)教育的關(guān)系

與專業(yè)教育相比，雙語教學(xué)平臺畢竟是輔助平臺，不是為所有學(xué)生設(shè)計的。對于單招生或者英語水平太差的學(xué)生來說，強迫其接受雙語教學(xué)是不現(xiàn)實的，也是不明智的。而且，我國的產(chǎn)業(yè)需求也不完全認(rèn)同既懂專業(yè)又說流利英語的復(fù)合型工程技術(shù)人才。因此，在設(shè)計雙語教學(xué)平臺時必須首先深入分析工科專業(yè)教育的性質(zhì)，尤其重要的是需要深入認(rèn)識一門課程在專業(yè)教育課程體系中與其他課程之間的關(guān)系。

在梳理一門課程與其他課程之間的關(guān)系時，概念圖是一個有力的工具。就《工程熱力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容看，其內(nèi)容既有對前期課程內(nèi)容的依賴，又有對后續(xù)課程內(nèi)容的支撐。這種向前依賴與向后支撐的關(guān)系可以由該門課程的具體內(nèi)容體現(xiàn)出來。比如，在討論熱力學(xué)中一個系統(tǒng)的膨脹做功時，可以引出pressure，displacement，cross sectional area，work，expansion work，compression，product，integral，differential，balance，force，piston，cylinder，working media，internal combustion engine，hydraulic power transmission，tractor，vehicle 等一系列專業(yè)詞匯，分別關(guān)系到不同的專業(yè)課程。依據(jù)這些具體的內(nèi)容之間的聯(lián)系可以建立相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系，該邏輯關(guān)系同樣可以用概念圖表示，如圖2。

通過概念圖給出了一門課程的教學(xué)內(nèi)容與其他課程內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，這些邏輯關(guān)系又分為“強關(guān)聯(lián)”、“弱關(guān)聯(lián)”與“無關(guān)聯(lián)”三種相關(guān)關(guān)系。強關(guān)聯(lián)表明一門課程必須強烈依賴另一門課程的教學(xué)內(nèi)容，如《理論力學(xué)》等專業(yè)基礎(chǔ)課必須依靠《高等數(shù)學(xué)》的內(nèi)容，而《機械設(shè)計》又必須建立在《理論力學(xué)》的教學(xué)基礎(chǔ)上。與此不同，弱關(guān)聯(lián)的課程之間的邏輯聯(lián)系不需要如此強烈。比如，《工程熱力學(xué)》課程的部分內(nèi)容在一定程度上依賴于《大學(xué)物理》等前序課程的教學(xué)，但是這種依賴程度并不高。同樣，《工程熱力學(xué)》也是其后續(xù)課程，如《農(nóng)產(chǎn)品加工》等專業(yè)課的支持內(nèi)容，但是，其支持力度也無法與強關(guān)聯(lián)的課程相比。最后一類是與專業(yè)教育無關(guān)聯(lián)的課程，如《思想品德》等人文教育的課程，這些課程的教學(xué)內(nèi)容和術(shù)語表達不涉及專業(yè)內(nèi)容，因此屬于專業(yè)無關(guān)聯(lián)的課程。圖3顯示農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)部分課程之間的這三種類型的邏輯關(guān)系，其中，實線連接表達強關(guān)聯(lián)，虛線連接表達弱關(guān)聯(lián)，而無連接的課程為無關(guān)聯(lián)的課程。

從概念圖3可以發(fā)現(xiàn)，選擇一門課程作為雙語教學(xué)課程應(yīng)滿足3個基本原則：（1）在構(gòu)建雙語教學(xué)平臺時，要充分考慮到選擇該教學(xué)平臺的學(xué)生群體的英語水平和知識結(jié)構(gòu)。鑒于目前大多數(shù)學(xué)生都不能十分有效地適應(yīng)雙語教學(xué)，構(gòu)成雙語教學(xué)平臺的課程群應(yīng)盡可能不選擇那些強關(guān)聯(lián)的課程，否則，一些學(xué)生會因為英語水平低而嚴(yán)重影響其對專業(yè)知識的掌握。（2）無關(guān)聯(lián)的課程不適合于雙語教學(xué)，因為，此類課程無法通過向前與向后的關(guān)聯(lián)實現(xiàn)與專業(yè)術(shù)語及其表達之間的聯(lián)系。如，《法律基礎(chǔ)》等人文教育方面的課程無法與該專業(yè)內(nèi)容相聯(lián)系，將此類課程設(shè)置為雙語教學(xué)課程最多只能幫助提高學(xué)生日常英語的表達能力，而無法增強學(xué)生在專業(yè)方面的英語運用能力。（3）適合于雙語教學(xué)的課程是那些既與主干專業(yè)課程相聯(lián)系，但又不是強關(guān)聯(lián)的課程。由此可見，《工程熱力學(xué)》非常適合進行雙語教學(xué)。因為，對于一些意愿選擇該課程而英語水平較差的學(xué)生來說，由于語言障礙造成其對學(xué)習(xí)內(nèi)容的不完全理解并不會對其核心專業(yè)能力的構(gòu)建造成實質(zhì)性的損害。而同時，《工程熱力學(xué)》又能夠密切圍繞工科的專業(yè)教育展開，從而真正令雙語教學(xué)為專業(yè)教育服務(wù)。

運用概念圖表達雙語教學(xué)課程邏輯關(guān)系的啟示

大學(xué)教育必須重視多元化與個性化，在保證絕大多數(shù)學(xué)生對專業(yè)教育的需求的前提下，應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供足夠多可供選擇的教學(xué)平臺。而雙語教學(xué)平臺是高等院校在未來面向國際化的一個重要的舉措。

概念圖在專業(yè)教育設(shè)計中的運用表明，健全的雙語教學(xué)平臺是由一系列雙語課程構(gòu)成的集合體，而且這些雙語課程必須密切聯(lián)系專業(yè)教育。比如，對我院農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)的學(xué)生來說，將《思想品德》等課程列為雙語教學(xué)顯然絲毫無助于培養(yǎng)學(xué)生的雙語能力。

概念圖對于專業(yè)教育強關(guān)聯(lián)、弱關(guān)聯(lián)以及無關(guān)聯(lián)課程的判斷是合理認(rèn)定何種課程適合于雙語教學(xué)的參照基準(zhǔn)。考慮到工程學(xué)科課程相互間的密切關(guān)系，將一些關(guān)系到專業(yè)教育成敗的核心課程列為雙語教學(xué)課程是不合適的。在進行此類課程的教學(xué)時必須要保證絕大多數(shù)學(xué)生能夠扎實地掌握所學(xué)內(nèi)容，而雙語教學(xué)在現(xiàn)在的學(xué)生英語水平狀況下總是很難保證讓絕大多數(shù)學(xué)生完全接受。因此，不能冒險用失敗的專業(yè)教育進行雙語教學(xué)的交換。二者不應(yīng)該是犧牲一者成就另一者的關(guān)系，而應(yīng)是相互補充與支持、互助互惠的關(guān)系。

使用概念圖表達一個專業(yè)的課程體系內(nèi)部各課程之間的聯(lián)系需要以教學(xué)內(nèi)容為出發(fā)點，從而建立課程與課程之間的聯(lián)系，并進一步鑒定各關(guān)聯(lián)的強弱以及有無，這是一項繁重的工作，需要大量從事專業(yè)教育的教師參與。

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作者簡介：

丁啟朔（1968—），男，博士，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院副教授，研究方向為農(nóng)業(yè)工程專業(yè)教育與研究。