張玉 安晨 毛東風 陳嚴飛
摘要:《工程力學》是一門理論性非常強的基礎學科,被廣泛運用于各種各樣的工程基礎中,對于解決實際問題具有非常突出的作用。因此,在許多工科院校中,《工程力學》常常被作為一門重點基礎課程。為了更好地培養跨世紀的人才,學生除了要學好本職專業之外,還需要閱讀大量的課外書籍。《工程力學》的許多前沿知識就是使用英語撰寫的,所以在進行《工程力學》教學時,雙語教學非常有必要。雙語教學不僅能提升學生的英語素質,還能拉近學生與世界先進工程力學理論的距離,提升學生的綜合素質。在實際授課過程中,單純地進行力學教學往往會降低學生學習的積極性,所以教師可以充分利用學生對本專業的興趣,在《工程力學》教學過程中實行理論與專業背景相結合的方法。
關鍵詞:《工程力學》 專業特色 雙語教學
隨著國際一體化的不斷發展,各國在各個領域的交流和合作也越來越深入,人才交流和科研的國際化已經成為現代科技發展的方向,國際之間的學術研究日益擴大,科研人員是否能與國際前沿的知識進行有效接軌和他的外語水平息息相關。因此,培養既懂專業知識,又懂外語的復合型人才,是我國高等教育的新使命。
《工程力學》是一門理論性非常強的學科,與其他工程技術密切相關,《工程力學》的許多結論都被廣泛運用于工程技術中,以解決人們生活中遇到的實際問題。對于《工程力學》這門課程來說,不僅要求學生擁有深厚的基礎知識,還要求學生擁有良好的抽象思維和邏輯思維,這樣才能更好地分析和解決工程中遇到的問題。
如何將英語與專業課進行有效結合,已經成為教育界的一個熱門話題。在這一背景下,雙語教學正在被越來越多的學校采用。我國的各個學校也相繼出臺了有關文件,鼓勵學校進行雙語教學。對于中國石油大學的學生來說,很多學生的高考成績都比較理想,在經過一年的大學英語學習后,學生完全可以接受《工程力學》雙語教學。但是這對教師來說,面臨著一定的挑戰。
一、教學實踐
要想有效提升教學質量,教師必須選用好的外文教材。對于學習《工程力學》的學生來說,由于他們的基礎知識比較扎實,學習積極性高漲,教師完全可以采用原版外文教材授課。
與我國國內《工程力學》教材相比,原版外文教材具有以下特征:第一,在講述方式上強調三維空間的講解,通過使用矢量法對物體平衡問題進行了有效分析,將平面問題當作空間問題看待。而國內教材普遍重視平面問題,忽視空間問題,國內外教材的研究方法非常不同。如在教學力矩定義時,國內教材通常需要確定一個力矢空間,采用矢量叉積求解,從而得到力矩矢量。第二,原版外文教材中的大量習題都與工程背景息息相關,題目常常會先介紹工程背景,然后通過提問的方式要求學生進行思考。如清潔工在擦玻璃的過程中所受到的作用力,這些都是與力學息息相關的問題,能有效激發學生的學習興趣,教學效果顯著。
二、教學措施
在進行雙語教學時,我國高校基本采用三種方法:全外型、混合型和半外型。全外型主要指開設雙語教學,教師采用英語教材進行講解,講解方式也采用英語;混合型主要指教師使用外文教材,但在講解課程時,同時使用漢語和英語;半外型主要指教師通過雙語模式進行講解,使用的教材是英語教材,但采用漢語進行教學。
由于在《工程力學》教學中,教師多采用英語進行授課,教材也采用外語版本,授課對象是大二的學生,他們的英語水平相對有限,以至于課程教學進度受到一定影響。為了更好地保證課程教學的質量,教師還可以采用多媒體微課教學,將重要知識制作成課件,上傳至QQ群或公共郵箱,讓學生自行下載觀看。學生可以通過課件更好地理解知識點,跟上教學進度。另外,為了更好地使用多媒體設備進行教學,教師需要適當增加課件難度,使得課件內容更加豐富多彩。只有這樣,學生的外語水平才能得到顯著提升,最終實現雙語教學的目的。
三、對雙語教學思考
1.充分考慮英語教學的特點
英語學習是一個循序漸進的過程,不能一蹴而就。在進行《工程力學》教學時,教師對學生的英語要求不能過高,尤其是不能要求學生什么都聽懂,而應通過中英文相結合的方法進行教學,促進學生英語水平的提升。如對于《工程力學》的專有概念、專有名稱等,教師可以重點講述,突出重點。除此之外,教師還可以要求學生大聲地朗讀教材,熟讀和精讀重要知識點,將專業名詞銘記于心。經過日積月累,學生能實現從量變到質變的飛躍,聽力和口語表達能力得到顯著提升。
2.激發學生的學習興趣
許多學生都認為雙語教學是對自身的一種全新挑戰,要將專業知識和英語進行有效結合。因此在教學時,教師應營造良好的教學氛圍,盡可能地激發學生的學習興趣。在課堂上,教師和學生應積極互動,避免教學成為“滿堂灌”。同時,教師也可以挑選知識儲備量非常高的學生進行交流,進一步提升他們對英語的理解能力,從而最大限度地激發學生雙語學習的興趣。
四、改進教學方法
《工程力學》是很多專業的核心基礎課程,是連接基礎力學與專業課程的橋梁,其教學質量將直接影響學生對相關專業課程的學習。另外,通過學習《工程力學》的知識,能培養學生定性分析結構的能力,有助于他們在實際工程設計中建立合理的計算模型,分析判斷結果的合理性。在講解清楚《工程力學》基本概念的前提下,教師若結合專業課程知識進行講解,可以啟發學生思考和探索一些深層次問題,為他們后續專業課的學習打下良好的基礎。
1.明確學生對《工程力學》的意向動力
教師使用大量的實踐訊息,可以讓學生明確《工程力學》在本專業、其他相關及相近專業中的地位,調動學生的學習積極性和主觀能動性。
2.運用啟發式和變式教學模式
教師要善于向學生提出問題,引導學生發現問題、解決問題。內容上,要層次分明,脈絡清晰,一環緊扣一環。如在教學內力、應力、變形公式時,教師可通過變式比較法加深學生的認識,讓學生在理解的基礎上進行記憶。
3.通過練習提高學生分析和解決問題的能力
在布置練習時,教師要考慮恰當的分量、適當的難度,習題的內容應聯系工程實際問題,并注重培養學生計算分析過程的條理化和繪圖步驟的規范化。
五、促進《工程力學》教學和專業相結合
1.介紹《工程力學》課程與學生所學專業之間的關系
在開始教授新課程之前,學生往往都會感到好奇,教師不妨在第一節課先介紹《工程力學》與學生所學專業的關系。如在實際工程中,結構的受力分析無處不在,在學生專業領域內,許多結構都面臨著各種力學失效的問題。通過《工程力學》的學習,學生會了解到材料通常分為脆性材料和塑性材料,通過材料的基本力學性能,了解一些基本力學的求解過程,可知結構中哪些地方最薄弱;由《工程力學》中的幾何組成規律,學生可知結構必須按照一定幾何組成規律建造,若為幾何可變體系,結構將會發生倒塌等危險等。這樣的介紹,將使學生認識到本課程的重要性,腳踏實地學好《工程力學》課程,為學習后續課程和專業課程打下堅實的基礎。
2.課堂教學各環節相結合
《工程力學》中許多計算題都來源于工程實例。如講解理論力學中的簡支梁時,教師可以講解簡支梁在學生所學專業內的運用,以學生所學專業領域內工程問題作為教學背景;在講解材料力學的偏心拉伸(或壓縮)組合變形例題時,教師以學生專業領域面臨的偏心拉伸問題為教學背景。通過這樣的講解,使學生感受到這是今后工作中可能遇到的實際問題,從而激發學生的學習興趣。
3.加強實驗課與專業課的結合
大部分學生對實驗課的興趣比較濃厚,如果教師能把實驗課與專業課聯系起來,則能調動學生的主動參與性。特別是在《工程力學》等理論基礎課程的教學中,我們發現通過講課和結合試驗的方式,能夠大大滿足學生的好奇心。如通過理論推導,我們發現不同材料的物體在受到力學作用時的失效方式會有很大的差異,在實驗中,教師可以選用學生比較了解的材料作為實驗對象,通過實驗進一步驗證理論的正確性,有時會產生一些顛覆以往經驗的結果,讓學生體會到《工程力學》與專業課之間的直接關系。甚至有的學生主動要求幫助教師完成這些實驗,這本身就是一個無形的教育。
4.加深學生對專業課的了解
傳統課程的安排都是先學專業基礎課,再學專業課。而在實際教學過程中,學生常常有這樣的困惑:“《工程力學》課程有什么用?這個課程對將來的專業課有什么幫助?專業課具體是干什么的?”為了消除學生這些困惑,加深他們對專業課的了解,明確學習目的,教師可根據所開設的課程和專業方向,將書本上的概念、原理與工程實際相結合,以激發學生學習《工程力學》的興趣。
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(作者單位:中國石油大學-北京)