慕課視域下“材料導論”PBL雙語教學改革探索*

左曉玲

(貴州民族大學材料科學與工程學院，貴州 貴陽 550025)

目前我國正處于新舊動能接續轉換、經濟轉型升級的關鍵時期，新技術、新業態、新經濟在快速增長，“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等國家重大戰略的提出快速推動了各行各業的發展，隨后陸續出臺的“智能制造”“云計算”“大數據“人工智能”等概念進一步強化創新驅動發展。進入21世紀后，新材料技術、信息技術和生物技術已成為科學研究和新型戰略產業發展的最重要領域。

另一方面，為迎接經濟全球化和世界科技革命的挑戰，提高我國高等教育的國際競爭力，教育部基于2001年頒布的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》，于2004年出臺了《關于本科教育進一步推進雙語教學的若干意見》，明確要求全國各高等院校20%以上的課程必須進行雙語教學，尤其在國家發展急需的新材料、信息、生物技術等高新技術領域率先開展雙語教學[1]。而材料類專業作為當前高等教育中學科覆蓋范圍大、技術含量高、實用性強的交叉學科，為了適應該學科的發展，培養學生跟蹤國際材料科學領域發展前沿的能力，使學生成為材料科學領域的創新型人才，我校針對材料科學與工程和復合材料與工程兩個專業的大學本科生開設了“材料導論”雙語課程作為材料學科的基礎課，旨在適應高等教育國際化進程、培養具有國際競爭力的材料領域高素質人才。

本文結合我校應用型人才培養實際，以提升材料類專業學生的雙語課程學習效果為目標，瞄準當前影響和制約本類人才培養質量的關鍵問題和薄弱環節，以PBL為雙語教學模式，探討并實踐慕課視域下“材料導論”雙語課程的教學改革，以期培養出材料領域的高素質、復合型創新人才。

1 教學中存在的問題以及慕課和PBL教學法引入的必要性

我校“材料導論”雙語課程的開設針對本專業大一新生，考慮到低年級學生的公共課程中有大學英語，兩門課程的開設可以很好地銜接基礎語言教學與專業課雙語教學，學生不僅可以掌握更多的日常用語還可以了解本專業的學習內容，也為進一步接受新的專業知識做了鋪墊。同時我校材料專業英語雙語教學的師資力量具有一定的優勢，相應任課教師不僅有淵博的專業知識，還擁有海外留學背景。但是學生的英語水平及對英語的喜愛程度是制約高等學校雙語教學的因素之一，特別是不同地區學生英語基礎參差不齊，口語發音受方言影響，聽力基礎好壞不均衡，因而對學生而言雙語課程是一個巨大的挑戰。近年來，PBL學習法在國內外理論教學和實驗教學中得到廣泛應用，教師通過在課堂教學中構建有意義的教學情境，以更生動的形式展示理論知識，讓學生以自主探索為主，教師以引導為輔的教學方式激發學生的學習主動性，使學生自我驅動探尋真實問題背后隱含的科學知識，促使學生在理論知識的學習過程中形成發現問題——分析問題——提出問題——解決問題的一系列科學研究基本邏輯[2]。相較于傳統教學法，PBL教學模式的引入對學生綜合能力的訓練和學習興趣的培養具有無法比擬的優越性，也有利于教師的專業發展和課堂教學的改革與創新。

國際上通用的雙語教學模式主要有浸入型模式、保持型模式、過渡型模式三種[3]。我國的雙語教學課程主要是保持型模式，也即采用中文和英文兩種語言交叉進行課程教學。在講授過程中對基本概念的講解主要采用英文，涉及到較深奧的專業知識則主要采用中文進行解釋，以保證學生能準確理解、掌握專業知識，保證教學工作的有序進行[1]。在此教學模式下經過了十數年的教學實踐，我國的雙語教學在各個學科領域均取得了顯著的教研成果，但是隨著科學技術的進步，尤其在現代信息技術得以迅速發展的當下，傳統雙語教學模式存在的問題開始集中凸顯，例如存在著教學目標偏差、授課方式單一、缺乏外語交流的情境和考核方式片面化等難以解決的問題[4-5]。隨著“互聯網+教育”這一概念的提出，慕課教學模式日益受到教育界的歡迎，該模式不僅突破了時空和地域的限制，還解決了傳統課堂難以構建教學情境的難題，并且提供了多樣化的評價方式，為雙語課堂教學帶來了新的發展契機。慕課平臺整合了來自世界各地的優質教學資源和頂尖教學隊伍，學生的學習積極性可通過不同學習者的在線交流和學習資料的在線分享得以激發，學習自主性得以提高，從而獲得最佳的學習效果[6-8]。

在“材料導論”雙語課程的教學中，基于慕課與PBL教學法在教學理念和教學方式上存在著的諸多相似性和互補性，二者結合而成的混合教學模式可為高等學校材料類專業教學改革和人才培養目標的實現帶來新的契機。學生在慕課平臺上完成課前預習，對理論知識有了初步了解，有助于在課堂上進行PBL互動交流。將慕課與PBL的優勢互補，利用慕課平臺教學資源多樣化和信息化的優勢，以構建新穎情境、優化概念教學的形式為PBL教學注入活力，同時以學生為主體，以團隊合作為基礎，驅動學生獨立分析、自主探索，提高學生的綜合學習能力。

2 混合教學模式對“材料導論”雙語教學的改革探索

順利實現基于“慕課”平臺的“材料導論”PBL雙語教學模式的開展，首先需要結合本專業的人才培養方案，同時兼顧學生個體差異，對網絡資源進行優化和特色化建設，突出應用性和學科針對性，建立具有本校專業特色的網絡教學資源。該教學模式可分為5個階段進行實施：(1)課前調研。“材料導論”開課前需對學生的英語水平進行充分摸底，根據學生基礎情況和教學大綱要求，有針對性的構建知識結構系統和實施策略；就教學目的而言，試圖引導學生從21世紀發展的角度看待材料問題(材料與人類文明、材料的可持續發展等)。就授課內容而言，在體現材料科學與工程和復合材料與工程兩大專業領域大背景及概述主要類型材料的基礎上，從常用工程材料(高分子材料、金屬材料、陶瓷材料和復合材料)的性能要求出發，按材料結構層次來設章展開，從材料的原子結構與結合鍵、材料的原子排列結構與缺陷、材料的熱力學狀態與動力學過程，以及如何改善、提高材料性能(化學性能，即耐腐蝕與降解性能，和物理性能，即電、磁、熱和光學性能)等方面進行展開，重點介紹晶體學基礎、固體結構、高分子結構、晶體缺陷、擴散、金屬的力學性質、位錯和強化機制、失效、相圖、相變等知識點。同時簡單介紹材料科學與工程和復合材料與工程兩大專業的基本原理、各類材料和現代特殊材料(生物材料、納米材料和智能材料)的制備方法以及金屬材料的性質及應用、陶瓷材料的性質及應用、高分子材料的性質及應用、復合材料、工程材料的加工工藝等內容。(2)線上慕課預習。教師根據教學內容通過慕課平臺選擇合適的課程資源，或者錄制微課視頻對課程重難點進行針對性講解，給出學習指南，明確學習任務和問題設計。學生按照教師要求自主完成線上內容的學習，參與在線答疑、討論并積極給出反饋意見。教師根據學生反饋，針對性調整隨后的課堂教學設計和線下學習活動。(3)線下PBL教學。教師根據不同英語背景的學生，通過設置與材料科學領域相關但難易程度不同的情境問題或實際案例，激發學生的求知欲和積極性，鼓勵學生開口說英語，同時在學生交流討論中對問題分析進行適當的引導，促進學生協同分析、解決問題。(4)線上慕課復習。教師針對小組課堂討論的相關材料學知識點設置測驗題，對相應的重難點進行延伸和拓展，學生在慕課平臺上自主答題，加深對知識點的理解。同時以章節為單位反復鞏固相關專業術語，強化學生對專業外語詞匯的記憶，加深其對相關知識在英語環境中的系統理解與掌握。(5)教學效果評價與反思。教學結束后，根據線下PBL教學情況和線上慕課答題情況對整個教學過程和結果進行評價、總結和反思，同時根據教學效果的信息反饋實現教學設計的優化改進(圖1)。

圖1 基于“慕課”平臺的“材料導論”PBL雙語教學模式Fig.1 Pattern of PBL bilingual teaching in “Introduction to Materials” based on the platform of “MOOC”

3 結 語

本研究將慕課與PBL優勢進行有機結合，設計合適的教學模式運用于“材料導論”雙語教學過程中，有效激發學生自主學習的熱情，大幅提高學生在PBL教學中的參與度，充分發揮學生在教學過程中的主體地位和教師的主導地位，有助于學生更好地掌握“材料導論”課程中的基礎知識點，鍛煉學生的文獻查閱能力、探索創新能力以及綜合分析能力，還能提高學生團隊合作意識、英語口語表達能力以及終身學習的能力，滿足社會發展和國際化科技創新復合型人才培養的目標，也為高等院校的材料類雙語課程教學改革提供了一個新視角。