文|揚州大學水利與能源動力工程學院 李迺璐,楊華,朱衛軍,蔣偉
面向國際化人才培養的“風力發電原理”全英文課程建設探索*
文|揚州大學水利與能源動力工程學院 李迺璐,楊華,朱衛軍,蔣偉
近年來,隨著我國風電行業成長,風電高等教育事業發展迅速,國家“十三五”規劃明確提出建立國際知名高校及國際一流水平學科的目標,而我國國際化風電人才嚴重短缺,傳統教學模式難以培養具有國際視野、國際專業知識和國際交流能力的國際化復合風電人才。全英文授課要求在國外原版教材的基礎上合理設計教學內容,組織教學團隊、改革教學手段及課程考核評估體系,在教師的指導下學生完成一系列英文教學任務,在利用英文學習、思考、解決問題的基礎上,開拓學術思維,擴大國際學術視野,激發進行國際化學術交流的興趣和能力。本文以新能源科學與工程專業的一門重要必修課“風力發電原理”為例,結合揚州大學新能源專業的實際情況,探討如何有效進行“風力發電原理”全英文課程建設。
全球化的風電產業下的國際新能源高素質人才培養,需要借助英語課程和英語平臺來實現國際化教育。全英文“風力發電原理”課程建設與實踐教學探索意義重大,其目的在于使學生掌握風力發電系統基本原理知識,接觸學科前沿知識和國外風力發電的先進技術,同時培養其在英文環境下的學習能力、閱讀能力和解決問題的能力。
采用全英文教學對學生基礎水平和教師教學水平的要求都較高,不但需要主講教師及教學團隊具有一定的英文水平和風電教育背景,而且學生需要有前期的教學基礎,才能保證全英文授課的順利進行。表1列出了揚州大學水利與能源功力工程學院新能源專業和電氣工程專業在開設全英文“風力發電原理”課程的前期教學基礎情況,具體體現在兩個方面:(1)在風力發電原理相關基礎知識方面有較好的教學基礎,包括在風資源、風電系統、風電機組控制、風電機組并網等方面積累了良好的基礎知識 ;(2)英文授課模式方面,通過專業英語課程的雙語教學模式,以及電力電子課程的全英文課程教學方式,學生逐漸熟悉并接受英文學習模式,并掌握了一定的風能專業英語詞匯,為“風力發電原理”的全英文授課奠定基礎。
不同高??梢愿鶕陨盹L能教學與研究的側重點安排前期必要的基礎課程、雙語/全英文課程,較好的前期基礎知識儲備和循序漸進的英文教學才能保證“風力發電原理”全英文授課的可行性。
揚州大學水利與能源功力工程學院新能源專業全英文“風力發電原理”課程的建設和教學實踐已有一系列前期基礎知識課程以及相關雙語/專業英語/全英文課程的支撐,在風電課程體系的基礎上,提出了全英文“風力發電原理”課程建設和實踐的主要設計路線,如圖1所示。
第一,教學內容建設方面。以風電發電主要問題為切入點,圍繞解決問題的關鍵技術與內容安排教學內容,貫以“問題—原理與技術內容—原理與技術應用”的新思路代替傳統的教學內容安排模式。項目中全英文教學內容建設的策略如圖2所示,以關鍵問題為線索,根據問題直接引出基本理論和關鍵技術內容,并直接延伸教學知識點的典型應用。

表1 課程建設前期教學基礎情況
第二,教學模式設計方面。利用“反轉課堂”的思想,首先可在教學平臺布置相關閱讀任務,引導學生做好“課前預習”來完成教學內容及知識點的基本了解;之后在課堂上完成關鍵技術和知識點的講授和討論活動,課后定期在教學平臺完成每章知識點的“鞏固練習”,以加強知識點的記憶。在以往教學過程中,每章的即時復習取得了較好的學習效果。同時,課堂的知識點都做成英文教學短視頻,配合網絡資源已有的一些相關知識視頻資料和閱讀資料,定期發布在教學平臺,學生可反復進行利用學習。最終實現在教師引導下的學生自主學習,并激發學生學習的積極性和創造性。
第三,應用導向教學設計方面。根據“風力發電原理”課程特點,參考國外風電教學模式,增加應用實例在課程教學和作業練習中的比重,如在“風速”章節,增加風電場實測風速數據的展示,以及在作業中要求根據風速特性理論,來編程分析風場實測風速的短期變化特性和長期分布概率特性等,使學生對所學知識點有了非常直觀的印象,并真正將知識點的學習做到學以致用,大大提高學習興趣和積極性,為后續的課設、畢設、科創等實踐環節打下堅實的基礎;打破傳統“帶數字進公式”即可完成的作業方式,也培養了學生了獨立解決問題的能力。
第四,評價體系方面。在課程學習的評價體系中,不同于傳統“30%平時成績+70%期末考試”的考核方式,借鑒國外普遍采用的“全方位—全課程”考試方式。提高作業,匯報、小測驗、期中考試等在總分中的比例,強調對學生平時學習效果以及整個課程綜合學習效果的評價,同時適當引入加分制,鼓勵學生采用英文進行幻燈片匯報。
總之,加強實際問題與應用為導向的教學理念,以及采用“反轉課堂”的教學方式,目的都是充分發揮學生的主觀能動性,激發學生的學習興趣,提高教學效果、增強教學質量。
“風力發電原理”全英文課程建設的實踐意義在于:(1)課程的內容建設參考美國和丹麥重點大學風電教學內容,編排內容時以問題為切入點,組織每章的基本原理和關鍵技術,并配合關鍵技術的應用實例介紹,對現有的工科教學安排模式具有一定的借鑒意義;(2)強調作業中利用所學知識點進行實際應用的練習,這種突破傳統課本限制的開放作業方式,能更好地幫助學生對于知識點的學習與應用,并大大增強了學生對于該課程知識的實踐能力;(3)通過全英文“風力發電原理”課程的學習,可以幫助學生更好地進行相關課題的課程設計、畢業設計以及大學生實踐創新項目。
同時,該英文課程的建設還具有重要的推廣意義。首先,“風力發電原理”是一門重要的新能源課程,可以用于多個工科專業(如電氣工程專業、新能源專業、機械工程專業、自動化專業等)在風能技術方面的理論教學和相關技術實踐指導。其次,全英文“風力發電原理”課程建設模式和教學實踐模式,可以充分調動學生學習的主動性、積極性,開拓學生的創造性和實踐能力,同時培養學生的國際交流能力和國際專業視野,值得推廣。最后,全英文“風力發電原理”課程的建設可與前期、后續的全英文課程形成系統國際教育課程,有利于促進高校本科生的國際化教育,以及留學生的國際教學。
*揚州大學教學改革研究項目博士專項課題(YZUJX2016—16B);揚州大學教學改革研究項目一般課題(YZUJX2015—28B);揚州大學國際化專業英語授課品牌課程項目