《理論力學》全英文課程建設和教學實踐中的思考

王芳　杜青海　崔維成

摘要：隨著高等教育國際化的深入發展，上海市實施了“教育國際化工程行動計劃”。在該計劃的支持下，上海海洋大學結合學校學科建設的要求和發展目標，進行了留學生全英文授課課程的探索。《理論力學》作為高等院校工科專業的重要基礎課程之一，是學校工程類專業國際化課程建設探索中的重點。本文就《理論力學》全英文課程建設和實施過程中的經驗教訓進行了歸納和總結，對提高全英文課程教學質量的關鍵進行了探索和思考，闡述了課程建設和實施中的重點舉措，以期為國際化教學模式的發展提供一點參考。

關鍵詞：理論力學；全英文教學；國際化教學模式；留學生

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）37-0215-03

一、引言

隨著我國綜合國力的提高，我國高等院校的教育質量也得到了快速的提升，國內院校對國外留學生的吸引力也越來越大，高等教育國際化發展的趨勢愈發明顯，這也進一步提升了中國院校在國際上的地位。為了適應高等教育國際化發展的需求，國內很多院校都進行了重點課程的全英文教學的探索，提出了諸多優秀的方案，但是教學可行性和效果仍存在較大的爭議[1]。2014—2017年，上海海洋大學在上海市教委“高校外國留學生英語授課示范性課程”建設項目的支持下，進行了兩輪《理論力學》全英課程教學的探索，課程主要針對工程專業的外國留學生，同時向全校相關專業本科生開放。

《理論力學》是工程專業的重要基礎理論課程之一，在傳統的中文教學中，該課程旨在教授學生對經典力學有系統的認識，并從更深更普遍的角度來理解力與機械運動的基本規律，掌握其在解決一些工程問題的方法。能夠掌握理論力學的重要概念和原理，以及實際力學簡化模型，是工程類專業學生在后續的力學如結構力學、計算力學等課程學習的基礎，同時也是學生在就業之后解決各類工程實踐問題的重要理論基礎。在國內外院校工程類專業中，《理論力學》也是通用必修課，各國教材中涵蓋的內容均以掌握經典理論和解決工程問題的方法為基本導向，因此，以《理論力學》為重點開展工科專業全英課程探索對推進高等教育國際化具有重要的意義。很多相關專業高校教師對此也進行了討論[2-11]。

本課題組在《理論力學》全英文課程建設和實施過程中進行了授課模式、教材建設和網站建設等內容的探索，對探索過程中的經驗教訓進行了歸納和總結，并在本文中進行了闡述，以期為國際化教學模式的發展提供一點參考。

二、課程建設和實踐經驗

（一）注重合理選擇教材，精練課程體系，引入現代分析方法

理論力學本身涵蓋的內容較多，尤其對于全英文授課方式，若內容繁多而授課時間過于緊張，會嚴重影響學生的上課積極性和知識接受的效率，因此我們在課程內容上會做嚴格的篩選，保留理論力學經典理論和分析方法，避免不停地灌輸而壓縮學生學習和思考積極性的輔助教學時間。而對其他內容，不做深入闡述但做適當引導，可作為文獻閱讀進行課后討論。同時，在教授學生掌握理論和分析方法的基礎上，引入現代計算機數值分析方法的新思想，為后續相關課程的學習奠定基礎。

我國各大高校在“理論力學”教學中所采用的教材，在教學實踐的不斷思考中，吸收了國際著名教材的精華，如馬爾契夫的《理論力學》等，形成了邏輯嚴謹、通俗易懂、重點突出的特點，既注重理論陳述，又注重工程使用拓展，已經發展到比較成熟的階段，這對本科階段基礎力學教育起到了重要的作用。而采用英文授課，要將理論力學中的定義、公理和推論都嚴謹清晰地闡釋清楚，對中國的老師無疑是一個不小的挑戰。借鑒國內成熟教學模式，同時合理精選一本國外的教材作為講授重點，是全英文教學探索初期教材建設的一條捷徑。本課題組在充分了解美國密歇根大學、澳大利亞塔斯馬尼亞大學等國外高等院校《力學》、《土木專業經典力學》、《理論力學》等課程教材進行比較評價，確定了一套課上使用教材：Visile Szolgad所編寫的《Theoretical Mechanics》，該書內容簡約通俗，涵蓋了理論力學的重點內容，但考慮到不夠詳盡廣泛，同時為學生推薦了兩套比較好的課外教材，為有能力的學生提供額外和拓展的輔導：1.R.C.Hibbeler，《Engineering Mechanics Statics （Twelfth edition）》，《Engineering Mechanics Dynamics （Twelfth edition）》，Prentice Hall，2010；2.Herbert Goldstein，《Classical Mechanics（3rd edition）》，Addison Wesley，2000。同時，在授課過程中，根據授課內容陸續推薦學生進行其他相關文獻的閱讀。

（二）注重互動式教學

《理論力學》會廣泛滲透并應用于各個科學領域，就工科的一系列課程而言，無不以理論力學為基礎，其本身是一門非常重要的基礎課程，但是內容抽象，理論性強，且對于一門基礎理論課程，枯燥的講授很難提高學生的學習興趣。《理論力學》中的許多模型與概念大多是由工程實際問題經過抽象簡化而得到，因此在授課過程中，我們會注重互動式教學，注重課件制作，首先采用優秀的多媒體課件和網絡資源以及力學現象演示視頻等幫助學生很快地建立這些概念。同時授課與一些小專題討論相結合，鼓勵學生思考，啟迪學生的創新思維，提高學生的學習興趣和理解問題的能力，并通過一些經典問題和當前相關研究領域的前沿問題的分析和求解提高學生工程實踐應用能力。例如，本課題組所在研究中為在國內率先進行全海深潛水器研究的科研單位之一，在潛水器研究過程中，涉及到諸多重要的力學問題需要解決，而許多問題的提出和思考與基礎理論力學只是密切相關；同時，本輪《理論力學》全英文課程授課對象主要是海洋學院的留學生和國內本科生，而課題組的主要科研方向也是海洋技術的前沿方向，因此，在授課過程中，作者將潛水器研制過程中的力學問題與授課內容相結合，加深學生對概念和抽象方法的理解，提高了學生解決問題的能力，極大地增強了學生的學習興趣，取得了良好的效果。例如在講授摩擦的概念和特性時，以潛水器觀察窗和窗座之間的配合設計過程為例加深學生對摩擦力特性的理解。進行于此同時，通過介紹前沿科學知識，正面引導學生積極思考將來的發展方向，有利于學生綜合素質的培養。

（三）注重學生科技英文知識的積累和學習能力的提高

中國教師用英文對專業力學知識進行講授，同時還要達到理論力學的教學目標，這對中國教師和學生的挑戰主要來自于教師對力學概念和定理的英文表述、習題講解的方式，以及學生對英文專業詞匯的熟悉程度和理解能力。因此，在課程建設過程中，課題組要求授課老師熟練掌握專業詞匯和公理定理的表達形式，并能夠查找文獻了解重點詞匯的引入來源，以加深對詞義的理解，提高自己的英文授課水平。例如，在復合運動中，牽連運動是一個極其重要的概念。在《術語雜談》中，曾有學者就“牽連速度—英文是什么”進行了詳細的來源上的介紹[12]。授課教師能夠深入了解這些詞匯的來源和通用表達方式，對提高授課質量具有重要的作用。在每堂課正式內容開始之前，首先列出重要的英文術語，幫助學生理解課堂內容、積累詞匯和加深對所學知識記憶，都起到了積極的推動作用。隨著課程內容的深入，學生對英文詞匯不斷積累，對英文表達更加熟悉，使用更加熟練，專注度也逐漸提高，授課和學習的配合度也有了提升。與此同時，引導學生課下積極閱讀英文教材和課外輔導教材，做好課后的復習和預習工作，鼓勵學生用英語交流，掌握英文表達方式，除了對本課程學習具有重要的作用，對提高學生在后續科研過程中的英文書寫能力都具有一定的啟發。從學生的反饋來看，取得了良好的效果。

（四）注重課件的制作和網上學習平臺的建設

傳統授課方式的一個弊端就是授課方式過于嚴肅刻板。隨著多媒體工具的發展，枯燥的力學原理可以通過一些簡易的動畫進行演示，給學生一個直觀的認識，同時配合日常生活中的實例，引導學生理解力學概念和定理的來源和可能的應用領域。通過這種方式，學生和老師之間的互動環節也變得生動有趣。除了注重課件的制作，課題組同時借助上海深淵科學工程技術研究中心的網站，開發了網上學習平臺，將授課視頻、授課大綱、課程重點、推薦閱讀內容等上傳至網站，并定期維護和更新。同時，老師和學生之間建立微信交流平臺，及時了解學生對授課內容的掌握程度，解答學生的問題，并在交流平臺上引導學生進行課前的預習和復習。這些輔助手段都提高了教學效果。

三、結束語

本文總結了“教育國際化工程行動計劃”背景下，留學生全英課程建設和實踐過程中的經驗，介紹了課題組在合理選擇教材、精練課程體系、加強互動式教學、加強課件制作和網絡學習平臺的具體實施過程和實施效果，以期為國際化教學模式的發展提供一點參考。在下一步的實施過程中，將繼續關注新模式實施效果，改進教學模式，不斷提高教學質量。

致謝：本文在上海高校外國留學生英語授課示范性課程建設項目的支持下完成并發表。同時感謝上海深淵科學工程技術研究中心在網絡平臺建設等工作上的支持。

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