材料科學(xué)與工程專業(yè)中美教學(xué)方式融合實(shí)踐

周 弟，李玉紅，劉龍飛，蔡 蔚

（1.常熟理工學(xué)院 材料工程學(xué)院，江蘇 常熟 215500；2.常熟理工學(xué)院 中美學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

為貫徹執(zhí)行中共中央辦公廳 國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于做好新時(shí)期教育對外開放工作的若干意見》《江蘇省教育廳辦公室關(guān)于開展中美大學(xué)生雙向交流項(xiàng)目的通知》的基本要求，常熟理工學(xué)院（CIT）積極推進(jìn)中外合作辦學(xué)項(xiàng)目，并且不斷塑造品牌、凝練特我和建設(shè)內(nèi)涵。高等教育的國際化是衡量一個(gè)國家高等教育質(zhì)量的重要標(biāo)志，常熟理工學(xué)院（以下簡稱“學(xué)院”）通過采取多樣化國際化人才培養(yǎng)模式，著力培養(yǎng)具有跨文化交際能力、可持續(xù)學(xué)習(xí)能力和國際化視野的特我國際化應(yīng)用型人才。通過中外學(xué)分互認(rèn)和學(xué)位聯(lián)授，學(xué)院借鑒美國“威斯康星思維”服務(wù)地方的辦學(xué)理念，與威斯康星大學(xué)歐克萊爾分校（UWEC）等4 所州立大學(xué)開展戰(zhàn)略合作，首創(chuàng)1.5+2+0.5“中美人才培養(yǎng)計(jì)劃”國際課程實(shí)驗(yàn)班。2018 年成立中美學(xué)院，成為《首輪中美社會(huì)和人文對話行動(dòng)計(jì)劃》下“中美人才培養(yǎng)計(jì)劃”121 雙學(xué)位項(xiàng)目的中美聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)構(gòu)。

材料科學(xué)與工程專業(yè)為教育部第三批“卓越工程師計(jì)劃”試點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，江蘇高校一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2018 年與UWEC 材料系開展合作辦學(xué)，通過4 年的學(xué)習(xí)，學(xué)生修滿規(guī)定學(xué)分可以同時(shí)獲得兩個(gè)學(xué)校材料科學(xué)與工程本科學(xué)位，專業(yè)培養(yǎng)過程如圖1 所示。專業(yè)明確工程教育和新工科教學(xué)理念，采用國際化辦學(xué)模式，將美方教學(xué)方式融合到國內(nèi)學(xué)習(xí)階段的大學(xué)化學(xué)、材料科學(xué)與工程導(dǎo)論、材料科學(xué)與工程和材料表征等專業(yè)課程教學(xué)中，促進(jìn)學(xué)生快速適應(yīng)中美合作辦學(xué)模式，培養(yǎng)具有國際視野和受國際認(rèn)可的材料科學(xué)與工程專業(yè)本科畢業(yè)生。下面，從教學(xué)環(huán)境、教學(xué)大綱、教學(xué)方式、考核方式和合作授課5 個(gè)方面探討中美合作材料科學(xué)與工程專業(yè)近些年的專業(yè)課程教學(xué)改革和實(shí)踐。

圖1 材料科學(xué)與工程專業(yè)中美合作培養(yǎng)過程

一、改善教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)專業(yè)興趣

良好的教學(xué)環(huán)境是高校辦學(xué)的必備條件，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。通常情況下，為了節(jié)約資源，提高教學(xué)設(shè)施利用率，高等院校設(shè)置公用教學(xué)樓，統(tǒng)一管理，完成全校各個(gè)專業(yè)的理論課程教學(xué)，具體專業(yè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐類課程才按學(xué)院、專業(yè)集中。通常情況下，教學(xué)樓的課堂空間設(shè)計(jì)通常采用縱橫排列模式，教室環(huán)境容易顯得空曠、呆板和缺乏活力，學(xué)生將注意力集中于老師，方便教師進(jìn)行講授，更多地體現(xiàn)了“教師為中心”的學(xué)習(xí)方式。另外，教室的我彩冷清，在這種學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)生的活力容易被束縛，課堂顯得過于安靜。因此，學(xué)院單獨(dú)成立了中美學(xué)院，改善教學(xué)環(huán)境，提高環(huán)境交互，強(qiáng)調(diào)教學(xué)環(huán)境在提高學(xué)生知識(shí)與技能方面的重要作用，設(shè)立了智慧教室和Workshop Room（研討會(huì)），課桌可以隨意組合，形成矩陣形式的空間，課堂氣氛會(huì)更加活躍，學(xué)生在學(xué)習(xí)中的心理壓力也會(huì)降低，在講課過程中，融入U(xiǎn)WEC 的方式，學(xué)生可以通過手中的按鍵在課堂上回答教師的提問，屏幕上很快顯示出統(tǒng)計(jì)結(jié)果，教師會(huì)據(jù)此了解學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，課堂的教學(xué)情況能夠即時(shí)反饋。另外，將專業(yè)理論和實(shí)踐教學(xué)場所集中設(shè)置，讓學(xué)生產(chǎn)生專業(yè)歸屬感，開設(shè)更多的理實(shí)一體專業(yè)課程，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，在一門課程中同時(shí)獲取理論知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)踐能力。

在改進(jìn)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量過程中，鼓勵(lì)體現(xiàn)合作辦學(xué)專業(yè)特我與教師個(gè)人特我，強(qiáng)化教師責(zé)任意識(shí)，提高教學(xué)水平。在授課之前，要求教師通過校園網(wǎng)獲得學(xué)生的基本信息，包括姓名、性別、聯(lián)系方式和照片等，教師必須提前熟悉班里的學(xué)生，了解學(xué)生的狀況，更好地做到因材施教。新穎有趣、邏輯性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，豐富多樣、生動(dòng)活潑的教學(xué)方法和格式變化的作業(yè)內(nèi)容都可以不斷地引起學(xué)生新的探究活動(dòng)，從而激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)。例如在大學(xué)化學(xué)課程教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源豐富和理實(shí)一體教學(xué)環(huán)境的特點(diǎn)，在課堂上引入了一些視頻實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，學(xué)生反響強(qiáng)烈，興趣高漲，非常希望盡快去實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)踐[1]。

二、修訂教學(xué)大綱，突出工程教育

教學(xué)大綱是課程的靈魂，材料科學(xué)與工程（中美合作）專業(yè)的教學(xué)大綱除包含本門課程的基本信息、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式等常規(guī)信息外，從人才培養(yǎng)中的地位及作用的角度設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目的，結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)，在課程內(nèi)容的更新及拓寬上有所突破，將任課教師的聯(lián)系方式、作業(yè)和報(bào)告等遞交的時(shí)間節(jié)點(diǎn)等信息也寫在教學(xué)大綱里，方便學(xué)生與教師探討教學(xué)過程的各類問題，學(xué)生也很清楚每個(gè)時(shí)間段需要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，對標(biāo)UWEC 的教學(xué)大綱。并且，教學(xué)大綱明確要求授課教師重視學(xué)生的課堂參與、問題研究討論及分析問題和研究能力的培養(yǎng)，將課程涉及的“項(xiàng)目教學(xué)”“分組與團(tuán)隊(duì)”“考核方式與具體標(biāo)準(zhǔn)”“課程目標(biāo)”“畢業(yè)要求支撐”等信息詳細(xì)說明，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”和“產(chǎn)出導(dǎo)向（OBE）”和“持續(xù)改進(jìn)”的工程教育模式。值得指出的是，在教學(xué)大綱中，專業(yè)統(tǒng)一要求教師強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)誠信，即不得參與或?qū)捜菖撟骷偌捌垓_行為，這也是所有中美教學(xué)活動(dòng)的首要原則。

2016 年6 月2 日，我國成為《華盛頓協(xié)議》第18 個(gè)正式成員，國內(nèi)高校工科專業(yè)紛紛開展工程教育認(rèn)證工作，通過開展工程教育專業(yè)認(rèn)證，可以提高我國工程教育質(zhì)量，為工程教育改革和發(fā)展服務(wù)，為工程教育適應(yīng)政府、行業(yè)和社會(huì)需求服務(wù)，為提升中國工程教育國際競爭力服務(wù)[2]。材料科學(xué)與工程專業(yè)按照工程教育認(rèn)證理念開展專業(yè)建設(shè)工作，構(gòu)建了面向產(chǎn)出導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)的人才培養(yǎng)體系，全方位落實(shí)學(xué)校辦學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”，突出人才工程素質(zhì)與工程能力培養(yǎng)，2020 年，專業(yè)通過了中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)的認(rèn)證。其中，外語能力和國際化意識(shí)是工程教育認(rèn)證的必備要求和考察重點(diǎn)之一。按照工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和材料類專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)明確了12 項(xiàng)畢業(yè)要求，其中第10 條明確了畢業(yè)生需要具備溝通能力：能夠就高分子材料、樹脂基復(fù)合材料工程技術(shù)領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。通過雙語課程培養(yǎng)畢業(yè)生的專業(yè)英語能力和國際視野對這條畢業(yè)要求起到了強(qiáng)支撐作用。因此，專業(yè)充分融合國際先進(jìn)教學(xué)理念，努力打造國際化人才培養(yǎng)建設(shè)高地，帶動(dòng)學(xué)院的國際化課程建設(shè)，打造一批具有國際水準(zhǔn)的精品課程，借鑒美方的工程教育理念，培育建設(shè)國際化課程群。課程評(píng)鑒美國工程技術(shù)評(píng)審委員會(huì)（Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET）國際認(rèn)證體系，在人才培養(yǎng)方案中融入國際工程教育課程，培育符合國際工程教育認(rèn)證標(biāo)志的專業(yè)課程和課程群，推動(dòng)專業(yè)中外合作的內(nèi)涵和特我建設(shè)。

三、轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，促進(jìn)師生互動(dòng)

區(qū)別于普通專業(yè)，材料科學(xué)與工程（中美合作）專業(yè)因招生規(guī)模小，班級(jí)人數(shù)一般在20 人以下，以小班形式上課，課堂多采用以激發(fā)學(xué)生潛能為目標(biāo)的“案例教學(xué)”“交互教學(xué)”和“小組討論”方式[3]。樹立“學(xué)生是課堂主人”的理念，教育的目的是培養(yǎng)人。在課堂教學(xué)中，教師是為學(xué)生服務(wù)的，學(xué)生是主角，課堂的驅(qū)動(dòng)力應(yīng)該是學(xué)生而非教師，教師的職責(zé)是“傳道、授業(yè)、解惑”[4]。以材料表征課程為例，教師通過講解企業(yè)產(chǎn)品實(shí)例向?qū)W生介紹材料組織及性能的相關(guān)理論知識(shí)，然后要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)、書籍等資料，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對未知材料進(jìn)行分析測試，并撰寫完整的分析測試報(bào)告。

在專業(yè)課程的教學(xué)過程中，融入美方教學(xué)方式，構(gòu)建平等和互相尊重的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)師生之間的相互溝通，增加師生互動(dòng)，讓學(xué)生處于思考和興奮的狀態(tài)。在傳統(tǒng)的安靜的課堂秩序下，學(xué)生很難整堂課上都集中注意力，研究表明，上課10 min 后學(xué)生的注意力會(huì)開始下降。通過組織活動(dòng)、小組合作和設(shè)置問題，讓學(xué)生有事情可做，能有效吸引學(xué)生注意力，打破這種安靜的課堂秩序，營造一種寬松的學(xué)習(xí)氛圍，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的積極性，共同解決問題。在專業(yè)課的小組討論與匯報(bào)過程中，教師對每個(gè)學(xué)生都十分重視，盡量讓每個(gè)學(xué)生都有表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，強(qiáng)調(diào)讓每個(gè)人都分擔(dān)一部分工作，并最終以海報(bào)的形式展示每個(gè)小組的研究成果，每人都要匯報(bào)自己做了什么，并談?wù)勛约邯?dú)到的見解。學(xué)生在小組討論時(shí)能夠很快進(jìn)入狀態(tài)，他們能夠積極地相互依賴，主動(dòng)承擔(dān)學(xué)習(xí)義務(wù)，彼此相互負(fù)責(zé)，教師也能夠很好地觀察并參與。任課教師充分利用情景性教學(xué)模式，在課堂教學(xué)中，教師對學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行真實(shí)化的案例處理，使問題在與現(xiàn)實(shí)情境相類似的情景中發(fā)生，更貼近現(xiàn)實(shí)生活，也更容易引起學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。

四、細(xì)化考核方式，保證學(xué)有所得

為了避免應(yīng)試教育，注重能力培養(yǎng)而不是知識(shí)灌輸，本專業(yè)借鑒UWEC 的考核方式，將課程成績評(píng)定分散在日常學(xué)習(xí)中，根據(jù)學(xué)生的到課率、課堂答題情況、作業(yè)完成情況、小測驗(yàn)、小論文、期中考試、期末考試、實(shí)驗(yàn)評(píng)估和項(xiàng)目等綜合決定，采用多元的考核方式，課堂上經(jīng)常設(shè)置問題，讓學(xué)生分組討論，教師對討論結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場評(píng)分，實(shí)現(xiàn)過程考核，考核貫穿整個(gè)學(xué)期，避免一次考試定成績的弊端。從頭至尾，學(xué)生需要認(rèn)真學(xué)習(xí)才能取得理想的成績。通過與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn)，多次考試看似增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，但是由于每次知識(shí)點(diǎn)都是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)考，最后的期末考試學(xué)生非常輕松，對教師的評(píng)價(jià)并沒有因?yàn)榭荚嚧螖?shù)的增加而降低，反而師生關(guān)系變得融洽與和諧。

另外，值得關(guān)注的是，各類高等院校為了保證和提高畢業(yè)率和就業(yè)率，很多課程會(huì)降低難度，確保學(xué)生順利通過，表現(xiàn)為教學(xué)過程要求不嚴(yán)格，學(xué)生容易蒙混過關(guān)，這將影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，甚至是人生觀和價(jià)值觀的培養(yǎng)。學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)一直貫徹執(zhí)行“嚴(yán)進(jìn)嚴(yán)出”的方針，專業(yè)課程考核要求十分嚴(yán)格，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求的關(guān)聯(lián)性，控制通過率。每堂課都有其成功和失敗的地方，為了清晰地了解和把握課程教學(xué)效果，學(xué)院十分注重學(xué)生的信息反饋，要求每屆學(xué)生對國內(nèi)學(xué)習(xí)階段和國外學(xué)習(xí)階段所有專業(yè)課程的教學(xué)效果進(jìn)行具體反饋，分析反饋結(jié)果，從而取長補(bǔ)短。通過學(xué)生評(píng)教、教師評(píng)學(xué)、專家督導(dǎo)等方式監(jiān)督管理教學(xué)過程，構(gòu)建中美聯(lián)合培養(yǎng)質(zhì)量保障體系，真正做到了中美學(xué)分互認(rèn)和學(xué)位聯(lián)授，保證聯(lián)合培養(yǎng)質(zhì)量。

五、中美合作授課，促進(jìn)文化交流

在聯(lián)合培養(yǎng)人才方面實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，構(gòu)建中美聯(lián)合培養(yǎng)質(zhì)量保障體系，打破中美省州大學(xué)專業(yè)限制和學(xué)科壁壘，由中美教師共同教學(xué)，實(shí)行中外學(xué)術(shù)雙導(dǎo)師制。材料科學(xué)與工程中美合作專業(yè)打造教學(xué)改革特區(qū)，建立“1+N”中美聯(lián)合管理模式，在語言強(qiáng)化、來華授課、教學(xué)研討和共建課程等方面促進(jìn)中美教育資源共享；創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，在中美聯(lián)合培養(yǎng)方案中融入跨文化通識(shí)課程和美國創(chuàng)新實(shí)踐課程，中美教師合作重塑專業(yè)課程體系，以美國工程教育認(rèn)證為著力點(diǎn)推動(dòng)專業(yè)建設(shè)；建立模塊制學(xué)分互認(rèn)體系，實(shí)現(xiàn)中美學(xué)位聯(lián)授，建立中美教師學(xué)術(shù)交流機(jī)制，在國內(nèi)培養(yǎng)階段植入外方專業(yè)課程，使UWEC的專業(yè)教師每個(gè)學(xué)期都走進(jìn)教學(xué)第一線，營造出獨(dú)特的國際化課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的跨文化學(xué)習(xí)能力和國際溝通能力。另外，2018 年至今，先后派出訪問學(xué)者3 名赴UWEC 材料系研修，開展專業(yè)骨干教師教學(xué)研討，設(shè)立中美教師科研工作坊，培養(yǎng)具有國際視野的“雙高型”師資隊(duì)伍。探索更加開放包容、互惠共享的合作形式，構(gòu)建深層次、寬領(lǐng)域和高水平的合作新局面，共同探討高等教育的使命與未來，讓教育合作成為深化人文交流、促進(jìn)文明互鑒的橋梁和紐帶。

與此同時(shí)，學(xué)院非常注重以ESL（English as the Second Language）輔助ESP（English for Specific Purposes）教學(xué)。為了讓中美合作材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生適應(yīng)全英文教學(xué)環(huán)境，學(xué)院開設(shè)多門ESL 課程，強(qiáng)化各項(xiàng)英語能力。ESL 教學(xué)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)有課程體系內(nèi)，創(chuàng)新開設(shè)學(xué)術(shù)寫作課程，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)英語能力，幫助學(xué)生順利對接UWEC 全英文專業(yè)課程學(xué)習(xí)。通過中外合作交流項(xiàng)目的開展，本專業(yè)在教學(xué)方法和雙語教學(xué)開展上下功夫，加大全英文課程開發(fā)和英文原版教材使用力度。在專業(yè)課程教學(xué)過程中，積極探索材料科學(xué)與工程專業(yè)英語的教學(xué)，專業(yè)課程全面實(shí)施雙語教學(xué)，學(xué)生作業(yè)、測試和項(xiàng)目匯報(bào)等環(huán)節(jié)均采用英文形式完成。在雙語專業(yè)課程群教學(xué)過程中，進(jìn)行材料專業(yè)英語詞匯量測試，制定專業(yè)詞匯量評(píng)價(jià)等級(jí)。不斷調(diào)整雙語課程內(nèi)容和教學(xué)方法，形成閉環(huán)。雙語課授課期間、期末對學(xué)生專業(yè)英語水平進(jìn)行評(píng)估，并要求學(xué)生完成課程調(diào)查表，真實(shí)反映授課情況，任課教師根據(jù)反饋情況，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整。基于課堂活動(dòng)，積極開展第二課堂和課外活動(dòng)，多引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參與各類外語獎(jiǎng)賽活動(dòng)，如開展“專業(yè)課程課件翻譯大賽”“英文演講比賽”等學(xué)生活動(dòng)，從而全方位提升學(xué)生的日常和專業(yè)英語能力[5]。

六、結(jié)束語

常熟理工學(xué)院堅(jiān)持“注重通識(shí)，融入業(yè)界”的辦學(xué)理念，圍繞應(yīng)用型品牌大學(xué)建設(shè)，將產(chǎn)教融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和國際化作為人才培養(yǎng)的三大路徑。學(xué)院貼近區(qū)域經(jīng)濟(jì)對國際化人才的需求，制定“應(yīng)用定位，品牌創(chuàng)建，提質(zhì)增效，內(nèi)涵發(fā)展”的國際化發(fā)展戰(zhàn)略，培養(yǎng)具有跨文化交流能力（Cross-cultural communication）、可持續(xù)發(fā)展能力（Sustainable developing）、學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力（Learning innovation）和國際化視野（Global perspective）的常熟理工學(xué)院“CSLG”特我國際化應(yīng)用型人才。近幾年來，通過開展中美合作辦學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)，探索適應(yīng)學(xué)院中美大學(xué)生雙向交流項(xiàng)目的專業(yè)課程體系。全體專業(yè)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，通過教學(xué)改革實(shí)踐，融合中美教學(xué)方式，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和考核方式，確保中美課程有效銜接，探索國際化專業(yè)課程群建設(shè)。通過夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)和凝練專業(yè)特我，才能真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)專業(yè)能力過硬，同時(shí)具有國際視野，并且受國際認(rèn)可的材料科學(xué)與工程專業(yè)本科畢業(yè)生。在新冠肺炎疫情全球蔓延的形勢下，加強(qiáng)教育交流，創(chuàng)新合作模式，建設(shè)更開放、更包容的大學(xué)，參與構(gòu)建全球高等教育新格局，是中美大學(xué)未來發(fā)展的共同目標(biāo)。探索疫情常態(tài)化形勢下中美教育合作新模式，攜手應(yīng)對疫情，為學(xué)生創(chuàng)造安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。