面向新工科的雙語教學(xué)模式改革與實踐

高穎俊 趙薈菁 丁遠(yuǎn)蓉 楊旭紅 王萍

摘要 隨著新工科建設(shè)的深入推進(jìn)，學(xué)科交叉融合成為各高校培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型工科人才的突破點。“生物醫(yī)用非織造材料”作為新工科背景下的學(xué)科交叉融合課程，以雙語教學(xué)拓展工科人才的國際視野尤為重要。文章總結(jié)了“生物醫(yī)用非織造材料”課程雙語教學(xué)的現(xiàn)狀，通過多途徑教材和教學(xué)內(nèi)容遴選、一體化教學(xué)模式、交互式教學(xué)過程、多種教學(xué)手段融合和多元成績考核方式等方面的改革和探索，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、溝通能力及對知識的靈活運用能力，為進(jìn)一步開展新工科建設(shè)背景下學(xué)科融合交叉課程教學(xué)改革提供有益參考。

關(guān)鍵詞 新工科；雙語教學(xué)；教學(xué)模式；生物醫(yī)用非織造材料

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.15.014

科技發(fā)展日新月異，國際競爭日益激烈。黨的十八大以來，我國科技在一些關(guān)鍵核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破[1]。但國內(nèi)科技原始創(chuàng)新能力還不強，一些關(guān)鍵核心技術(shù)存在較多“卡脖子”難題[2]。要解決“卡脖子”問題，需要培養(yǎng)具有國際競爭力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才，這也是“新工科”建設(shè)人才培養(yǎng)的要求和目標(biāo)之一，學(xué)科交叉融合課程的開設(shè)和雙語教學(xué)成為培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)高、具有國際競爭力的復(fù)合型人才的有效途徑[3]。

“生物醫(yī)用非織造材料”是蘇州大學(xué)非織造材料與工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課程，在非織造材料與工程本科生課程體系中具有重要的作用。生物醫(yī)用非織造材料在防止病毒傳播和守護(hù)人們健康上發(fā)揮了關(guān)鍵作用。因此，實施雙語教學(xué)有助于學(xué)生熟悉相關(guān)專業(yè)術(shù)語的英文表述，拓展學(xué)生的全球化視野，提高學(xué)生的國際競爭力[4-5]。同時，該課程具有鮮明的學(xué)科交叉融合特色，學(xué)生從中可以學(xué)習(xí)到材料學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識，為培養(yǎng)復(fù)合型人才奠定了良好的基礎(chǔ)。

1課程雙語教學(xué)存在的問題

1.1教學(xué)內(nèi)容涉及多個學(xué)科，學(xué)習(xí)難度較大

由于“生物醫(yī)用非織造材料”課程不僅涉及非織造學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)等傳統(tǒng)工科知識，還與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等諸多學(xué)科有著深度交叉融合[6]，課程學(xué)習(xí)難度較大，特別是對于缺乏生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的工科本科生，學(xué)習(xí)和理解如血液循環(huán)系統(tǒng)、血管疾病、免疫系統(tǒng)、免疫反應(yīng)、人體骨結(jié)構(gòu)、骨修復(fù)等醫(yī)學(xué)相關(guān)知識是非常難的。單一專業(yè)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)已不易，再將不同學(xué)科的知識交叉融合，理解掌握更是難上加難。

1.2本科生英語水平差異較大

本科生來自全國各地，在進(jìn)入大學(xué)前，各地對英語學(xué)習(xí)程度的要求不同，導(dǎo)致本科生英語水平參差不齊。對于英語基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可以較輕松地學(xué)習(xí)、理解和掌握課程內(nèi)容，對于英語基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，首先在心理上對英語學(xué)習(xí)有恐懼感，面對更難的專業(yè)英語學(xué)習(xí)起來會更加吃力，而交叉融合的不同學(xué)科的專業(yè)英語更加提高了雙語教學(xué)的難度。

1.3傳統(tǒng)教學(xué)方法與交叉學(xué)科雙語教學(xué)的不匹配

對于交叉學(xué)科，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識尤為重要，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師“一言堂”式和“漫灌式”的教學(xué)模式，學(xué)生對于知識的理解和掌握是單向的、被動的。這種以教師為中心的教學(xué)模式無法調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，無法實現(xiàn)交叉學(xué)科培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合型人才的教學(xué)目標(biāo)。教師與學(xué)生間相互溝通交流的缺失使得學(xué)生的國際交流能力無法得到鍛煉，傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法匹配交叉學(xué)科雙語教學(xué)的要求。

2課程雙語教學(xué)改革措施

2.1多途徑教材和教學(xué)內(nèi)容遴選

對于雙語教學(xué)，英文原版教材為最佳，但“生物醫(yī)用非織造材料”作為較新的課程，沒有完全符合教學(xué)內(nèi)容的英文原版教材，中文教材《生物醫(yī)用非織造材料》無法滿足雙語教學(xué)的要求。因此在雙語課程教學(xué)內(nèi)容的編寫中，針對課程教學(xué)目標(biāo)，對英文原版教材內(nèi)容進(jìn)行篩選，以《Biomedical Materials》《Biomaterials Science（4th Edition）》等生物材料領(lǐng)域的經(jīng)典教材為基礎(chǔ)，結(jié)合《Nonwoven Fabrics：Raw Materials，Manufacture，Applications，Characteristics，Testing Processes》《Advances in Technical Nonwovens； Composite Nonwoven Materials：Structure，Properties and Applications》等非織造材料的經(jīng)典教材的合適章節(jié)，作為課程主要內(nèi)容，同時也將《生物醫(yī)用非織造材料》《生物醫(yī)用紡織品》等非織造材料和生物醫(yī)用紡織材料相關(guān)中文教材合適的內(nèi)容編入課程教材。為了讓學(xué)生更好地掌握課程國際前沿研究動態(tài)，將Nature、Science、Cell等國際頂級期刊中與課程緊密相關(guān)的內(nèi)容加入課程內(nèi)容。

2.2一體化教學(xué)模式

互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展為構(gòu)建智慧課堂提供了技術(shù)基礎(chǔ)，雨課堂、智慧樹等教學(xué)平臺打破了傳統(tǒng)線下教學(xué)的時間和空間限制，成為線下教學(xué)的有效補充。也為“課前―課中―課后”一體化教學(xué)模式改革措施的實施提供了堅實的基礎(chǔ)。課前，教師將預(yù)習(xí)課件、預(yù)習(xí)文檔及相關(guān)教學(xué)內(nèi)容上傳至雨課堂，學(xué)生可以提前了解教學(xué)內(nèi)容。課中，通過開放式問題提問的模式，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上次課程的內(nèi)容。將重點和難點內(nèi)容設(shè)置成課堂小測試，通過雨課堂發(fā)布，學(xué)生回答后，通過線上數(shù)據(jù)分析教師可以當(dāng)場獲得學(xué)生對講授知識的掌握情況，對學(xué)生未掌握的內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)講授。課后，教師發(fā)布相關(guān)作業(yè)，鞏固學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握，線上發(fā)布參考答案，通過數(shù)據(jù)分析，及時了解學(xué)生對講授知識的理解程度，對還未掌握的內(nèi)容進(jìn)行答疑和復(fù)習(xí)。

2.3交互式教學(xué)過程

“新工科”人才培養(yǎng)中，學(xué)生的主動參與、積極交流是不可或缺的。課程教學(xué)改革前，學(xué)生多是被動地接受知識，交叉學(xué)科和雙語教學(xué)的難度高，畏難情緒使學(xué)生對于學(xué)習(xí)的主動性大打折扣。課程改革之后，在“課前―課中―課后”一體化教學(xué)模式下，學(xué)生與教師之間的交流和溝通顯著增加。課前，學(xué)生預(yù)習(xí)后，在雨課堂上提出問題，教師在課前和課中對問題進(jìn)行解答。課中，一次課程設(shè)置2―3次課堂測驗，作為平時成績的一部分，調(diào)動學(xué)生的積極性。設(shè)置課堂隨機提問，在一問一答中增加教師和學(xué)生之間的交流。課后，課程作業(yè)中設(shè)置部分延伸性課堂任務(wù)和拓展訓(xùn)練，以小組作業(yè)的方式增進(jìn)學(xué)生的相互交流及參與度。在課程考核中設(shè)置翻轉(zhuǎn)課堂大作業(yè)，學(xué)生通過小組形式對課程內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)備并進(jìn)行匯報，全班學(xué)生對該組講解內(nèi)容進(jìn)行提問和討論。這種交互式的教學(xué)過程使學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃樱嵘龑W(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、交流能力和創(chuàng)新思維能力。

2.4多樣化教學(xué)手段的融合

生物醫(yī)用非織造課程內(nèi)容包括大量的醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)基礎(chǔ)知識，工科類學(xué)生在以往課程中沒有接觸和學(xué)習(xí)的知識。為降低課程內(nèi)容學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生對于基礎(chǔ)知識的理解和掌握教師，教師在傳統(tǒng)PPT、板書等教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，融合相關(guān)人體組織結(jié)構(gòu)教學(xué)模型、動畫演示、圖片說明、相關(guān)微課等優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源，使教學(xué)內(nèi)容變得活潑有趣，提高學(xué)生對于知識的具象理解和掌握。生物醫(yī)用非織造材料具有多樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如具有管狀結(jié)構(gòu)的人造血管、具有多層多孔結(jié)構(gòu)材料的口罩、具有不同制備工藝材料的紙尿褲等，這些材料已經(jīng)滲透到生活的方方面面，因此教師可以在講解材料相關(guān)內(nèi)容時，將實物帶入課堂，鼓勵學(xué)生動手拆解相關(guān)材料，從實踐入手更深地理解和更牢固地掌握課程內(nèi)容。通過多樣化教學(xué)手段的融合，提高課程的生動性，開闊學(xué)生的視野，增加學(xué)生對知識的感性認(rèn)識。

2.5多元化成績考核方式

學(xué)生的成績主要由平時成績和翻轉(zhuǎn)課堂大作業(yè)組成，而平時成績更多地以出勤率和課后作業(yè)成績構(gòu)成，容易造成學(xué)生“打卡式”上課和“突擊式”學(xué)習(xí)，不利于對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、溝通能力及運用知識能力的培養(yǎng)。因此，在平時成績評定時，增加課前預(yù)習(xí)、課堂互動、課堂測試及課后復(fù)習(xí)的考核，同時在設(shè)計課堂測試和課后作業(yè)時，增加開放式題目的設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。在翻轉(zhuǎn)課堂大作業(yè)題目的設(shè)計中，增加對發(fā)散性思維、創(chuàng)新能力和溝通能力的考核。比如“總結(jié)小口徑人工血管的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，并設(shè)計一款新型的小口徑人工血管”。在翻轉(zhuǎn)課堂講解完畢后，教師和學(xué)生在內(nèi)容完整性、邏輯性、創(chuàng)新能力、講解水平及回答問題的情況等不同方面共同進(jìn)行打分，同時小組成員間互相打分，以考核學(xué)生的溝通能力。多元化的成績考核方式不僅可以使學(xué)生全過程主動學(xué)習(xí)知識，而且鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、溝通能力及對知識靈活運用的能力。

3結(jié)語

本文根據(jù)“新工科”人才培養(yǎng)要求，結(jié)合交叉學(xué)科雙語教學(xué)的特點及學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，對“生物醫(yī)用非織造材料（雙語）”課程教學(xué)進(jìn)行了嘗試性改革和探索。多途徑教材和教學(xué)內(nèi)容的遴選使教學(xué)內(nèi)容更加符合人才培養(yǎng)要求。一體化教學(xué)模式和交互式教學(xué)過程提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，增強了課堂吸引力和學(xué)生的交流能力。多樣化教學(xué)手段的融合提高了課堂生動性，開闊了學(xué)生的視野。多元化的成績考核方式培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、溝通能力及對知識的靈活運用能力。隨著科技進(jìn)步、時代發(fā)展，知識更新迭代速度加快，愈發(fā)激烈的國際競爭使得“新工科”建設(shè)對人才培養(yǎng)和教學(xué)提出新的要求，課程創(chuàng)新路漫漫其修遠(yuǎn)兮，“生物醫(yī)用非織造材料”課程團(tuán)隊教師將不斷學(xué)習(xí)，上下求索，全力以赴提高教學(xué)效果，實現(xiàn)培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)高、具有國際化視野和國際競爭力的復(fù)合型人才的目標(biāo)。

基金項目：2021年“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會高等教育教學(xué)改革項目（2021BKJGLX252）。

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