国际化背景下理论力学全英文教学实践与探索

1、国际化背景下理论力学全英文教学实践与探索摘 要根据理论力学全英文教学的理念和目标，理论力学全英文课程建设应根据课程内容特点，设计多媒体课件,课件一 定要图文并茂地展示课程内容,使课程内容形象生动，易于理解，并进一步开展案例教学，使学生能举一反三。课堂教学所采取 的措施包括：营造课堂氛围；加强与学生的互动；坚持启发式教学；鼓励欣赏学生；形成全英文的环境的同时，适当增加等待时间。 同时，加强全英文师资培养和全英文课程的课程思政，在已有全英语教学的基础上，研究新形势下学生素质和学生学习要求，整 合教育资源，注重教学方法的研究，突出示范性课程的特点，以提高授课效率和学生的学习效率。关键词全英文教学;理

2、论力学;国际化教育;中外合作办学随着高等教育国际化进程的加快，以及我国对具有 国际视野的复合型人才的需求日益增加，国内高校逐步 开启了国际教育之路12： 一方面是招收留学生前来就 读，近年来来华留学生数量快速增长3;另一方面，稳步 实施“走出去”的合作战略，与国外高校联合培养本校学 生模在这个过程中，面临的一个比较突出的挑战就是 如何用全英语讲授专业知识，使学生具备该课程应有的 知识和能力。作为应用型人才培养的重要基地，从2003年开始， 上海应用技术大学基于自身优质教学资源，和美国中央 密西根大学(Central Michigan University)合作举办了机 械设计制造及其自动化专业

3、本科项目。该项目招生和 录取工作与正常本科招生一起进行，学业四年,学生毕 业后可获得上海应用技术大学的本科毕业证及美国中 央密西根大学8门课程的课程结业证书;对成绩优秀并 英语成绩达到美国中央密西根大学要求的可在大三申 请去美国中央密西根大学就读，毕业同时获得这两所高 校的学士学位。通过合作项目的开展，以期加强国内外 高校之间的相互交流，增进学生对异国人民的了解，促 进高等教育和研究领域的共同利益，为机械类行业/企 业应对国际竞争提供人力支持，推动教育、科研和服务 的进步。理论力学作为机械类专业的一门重要的专业基础 课，也是本科学生最早接触到的专业主干课程之一，其 对于夯实学生的工科基础，培养

4、学生的创新能力，提高 学生的综合素质具有重要意义。全英文教学是教育国 际化的重要标志之一，理论力学的工程实例中涉及大量 的前沿科学，在知识信息快速增长的时代，必须跟上甚 至超越先进国家的研究步伐，况且在相当长的时期内， 多数优秀的、经典的先进设计制造技术都来自欧美发达 国家。为此,我校机械工程学院一贯非常重视该课程的 全英文授课。笔者作为该课程的主讲教师，经过三学年 的全英文教学实践与课程建设，总结了前期的一些认识 体会、经验与存在的问题，以期对后续的全英文教学提 供参考。一、理论力学全英文教学理念与目标理论力学是机械类专业低年级必修的专业基础课 程，目前国际上几乎所有的理工院校都开设有此课程

5、。 其中的大量专业词汇、知识点是机械类专业学习的基 础。理论力学全英文教学的目标是使学生掌握质点，质 点系和刚体的机械运动(包括平衡)的基本规律和研究 方法，分析、解决一些简单的工程实际问题;掌握基本的 英语专业词汇和术语；适应英语专业课教学；为学习后 继课程打好必要的基础。根据我校致力于培养具有创新精神和实践能力的、 具有国际视野的、一线工程师为主的高层次应用技术人 才，努力建成“培养一线工程师的摇篮”的人才培养目 标，尤其是根据机械工程学院机械设计制造及其自动化 的中外合作办学项目的要求，以促进专业发展为目的， 依据本课程长期以来形成的良好教学传统，不断吸收现 代先进的教育观念，我们确定了

6、本课程的教学理念：以 培养学生勤思考、能动手、敢创新为目标，在教学内容 上，注重全英文教学中教材的选择，协调好基础性与前 沿性、原理性与创新性的关系；在教学模式上，坚持全英 文教学，引进国外先进教学管理方式,结合理论教学、实 践教学、课外调研等各个教学环节，合理化教学考核指 标；在教学资源上，将高水平科研资源转化为优质教学 资源,课程内容反映最新的相关技术发展动态。通过英 语教学，将理论教学与外语思维能力强化联动，将学生 培养成具有英语思维、国际视野和创新能力的一线工程 师,以提高学生的国际竞争力。二、理论力学全英文课程建设全英语多媒体课件，这是全英语教学里的重要部 分。根据课程内容特点，设计

7、多媒体课件，一定要图文 并茂地展示课程内容，使课程内容形象生动，易于理解。 全英文课件教学可使教师在进行教学活动中将现代教 育媒体与传统的教学手段相结合,有目的地传递教学信 息，充分发挥学生多种感官的功能，以取得最佳的教学 效果，特别对听说领先的英语教学的效果更为显著。必 须不断完善甚至重新制作全英文课件,注重课件选题； 选题要结合大纲、教材及其重点和难点内容，同时应针 对其他教学手段难以表达的内容。应进一步开展案例教学,使学生能举一反三。逐步 探索将课堂案例教学与项目制教学、毕业设计、教师科 研相结合的思路，注重学生创新能力的提高。目前，本 课程正在推进建设网络资源，教师简介、全英文教学大

8、纲、全英文教学课件、项目案例、教学录像、英文作业、词 汇手册、微视频等教学资料已经建立。三、理论力学全英文课堂教学对于我校该专业的大多学生而言，其英语程度还远 达不到像用中文交流和理解的熟练程度。对照本课程 的教学理念和教学目标，全英文教学非常容易出现两个 问题：1.英文水平有限的学生对理论力学的全英文教学 “水土不服”，容易自我放弃；2. 一部分学生将理论力学 这门课程本身存在的难点也归咎于英语理解上的困难 而忽略重点,双重困难造成学生对课程丧失学习兴趣。为了解决第一个问题，教师不仅要在课堂上更多地 采用直观的形式来帮助学生去理解，同时也要使用简短 且容易理解的英文单句来进行讲授。教师应避免

9、使用 英语口语上的“ 口头禅”，这样会分散学生的注意力，并 浪费课堂教学时间。对于课堂教学中要用到的术语和 关键词,教师应在课堂教学一开始就向学生总结罗列， 并配以图片、视频或动画加以解释，以方便学生在课堂 教学时理解教学内容，尽量避免英语生词给学生带来的 困扰。针对第二个问题，教师每节课应板书总结所讲授的 重点和难点，并对学生提出课后预习和有针对性的复习 要求。在学期当中，一方面要通过大量的视频和动画帮 助学生理解理论力学中所涉及的概念、定理和原理；另 一方面,要通过向学生提出问题,进行项目考核,使他们 通过项目分组,开展团队合作撰写英文项目总结报告, 并进行口头报告，以培养学生的自学能力和

10、在专业领域 的英文表达能力。理论力学全英文教学需要学生在课下花一定的时 间自学，不仅自学所涉及的知识点，还包括自学所有的 英语专有名词，这对学生的自学能力有较高的要求。目 前我校所选择的理论力学全英文教材是与合作高校美 国中央密西根大学机械类专业一致的美国原版教 材78，教材很厚，例题很多，且分为上下两册。而在我 们有限的48课堂学时中并不能覆盖所有内容，其中部分 内容材料力学和机械原理等专业基础课中有重叠，我们 与相关课程主讲教师沟通过,让其在对应相关课程中讲 授这部分内容。因此，笔者建立了理论力学全英文教学 的微信群,课下在群里帮助学生有选择地导读,从而帮 助学生找准重点和难点，这样学生不

11、会因为英文生词的 原因造成不必要的内耗。毕竟，在理论力学全英文教学 的过程中,对专业知识点的理解、吸收和运用才是关键。我们针对理论力学全英语教学课堂的特殊性所采 取的具体措施包括以下几方面。关于课堂氛围的营造。笔者通过邀请外资企业 专家导读来让学生们意识到本课程学习的重要性和必 要性。加强与学生的互动，随时注意学生对课程的了解 程度，并一直让学生紧随课堂进度。理解、预见和重视 学生在全英语课堂中的一些本能举动,并采取相应的措施。坚持启发式教学。在讲解每个知识点时，由问题 驱动，注意提出问题，引导启发学生向解决问题的方向 主动积极思考。鼓励、欣赏学生，消除学生的不自信和恐惧感。 不自信或恐惧感是

12、语言和专业知识学习的一个巨大障 碍。可以使用鼓励的眼神和学生接触，传递一些表示欢 迎、鼓励的信息，同时使用身体语言或视觉冲击增强课 堂的趣味性。形成全英文的环境的同时，适当增加等待的时 间。在讲完一个知识点时适当留些时间，让学生对新的 “输入”进行处理并形成大脑可以接受的信息。四、理论力学全英文师资培养从学校大环境来说，我校一贯注重本科教育内涵建 设，围绕培养具有国际视野的创新人才的目标，以课程 建设为主要抓手，全面提高本科教学质量。近年来，学 校定期选送优秀教师到国外进修,为学校培养一批全英 语教师（同时包括德语等其他双语教师）、为青年教师提 供更多的学习和锻炼机会，创造更好的发展空间,努力

13、 打造全英文师资队伍。从本课程教师团队来说，我们一方面加强对团队中 所有教师的培训工作，包括英语培训和专业课培训，并 通过教学团队教师之间的传帮带,即英语教学经验丰富 的教师指导经验较少的教师，有效解决了课程的传承与 发展的问题，并取得了较好的效果;另一方面，聘请国外 教师来讲学，团队所有教师共同听课、讨论，学习教学方 法、教学手段，并通过听课训练英语口语能力；加大团队 教师赴欧美发达国家学习交流的资助力度，支持教师赴 国外参加国际学术会议等。以优秀的师资队伍保障优 秀的教学质量，以教师梯队的健康发展保障教学质量持 续稳定。另外，通过定期师生教学座谈,进一步完善英 语教学方法和教学手段。五、全

14、英文课程的课程思政本课程的授课对象为机械设计制造及其自动化专 业中美班学生。这些学生的专业课基本都是以全英文 教学开展的,优势是在专业之外提升了他们的英语听说 读写能力和国际视野，但也存在一定的不足，如学生容 易对机械学科中来自中国的传统文化传承了解不够，缺 少文化自信。因此,很有必要结合本课程特点开展课程 思政，在情感上，使学生在国际视野中树立民族自豪感， 增强文化自信，让学生学习力学前辈们的爱国精神，具 有家国情怀;在道德上，坚定学生的辩证唯物主义世界 观,弘扬工匠精神，彰显职业道德。为此，我们坚持捕捉各种场景渗透德育元素，通过 课堂教学、案例分析、项目考核等多种方式将这些元素 融入理论力

15、学教学当中,具体思路包括以下几方面。在绪论部分，强调全英语专业课程的学习目的： 开阔国际视野，向科技领先的国家学习，在此基础上自 我创新，从而实现中国梦；通过介绍力学史上的重要人 物如欧拉、达朗贝尔、拉格朗日和哈密尔顿及其重要贡 献，帮助学生认识到力学是构成文明史、思想史、哲学 史、科学史和技术史的重要部分(人文积淀)；通过介绍 远渡重洋留学后学成归国报效祖国的力学家们,如钱学 森、钱伟长、郭永怀、周培源、陈予恕等及其事迹，激发学 生的家国情怀,提醒学生不忘初心。在介绍力(Forces)和平衡(Equilibrium of Particles) 时，引入墨经(Mohist Canon)口对此的

16、诠释：“力，刑之 所以奋也。”“动，或从也。”“止，以久也。”“负而不挠，说 在胜。”“奥而必出，说在得。”介绍分布载荷简化(Reduction of a Simple Distributed Loading),讲解天工开物 (Exploitation of the Works of Nature)8中对引力的测量 “以足踏弦就地,秤钧搭挂弓腰，弦满之时,推移秤锤所 压,则知多少”。通过中国古代在力学领域取得的成就， 增强学生的文化自信。在介绍平衡条件时,通过介绍中国古代文明帮助 学生理解其中的力学原理。如由历史建筑赵州桥的设 计来理解拱式桁架梁；由古代建筑的斗拱结构来诠释分 布载荷和自锁原理

17、；由太极拳来直观认识力偶原理，引 入非物质文化遗产西江吊脚楼结构来诠释静定与非静 定约束以及自锁原理，从而通过传统文化育人。在介绍摩擦时，讲述摩擦的危害,如全球75%的 机械零件失效是源于磨损，又如对于常见的凸轮机构， 摩擦力过大将导致从动件无法运行；对比如何利用摩 擦，如制动器和汽车上的刹车装置,帮助学生能多角度、 辩证地理解和分析问题。在进行力学分析时，引导学生要规范、专注，要主 动学习并强化这种素养;在讲约束与自由的关系时，联 系现实生活，向学生传达“约束和自由是相对的,必须遵 守法律的约束，自由要限制在法律约束和社会公德之内”。在动力学部分，由冰上芭蕾、地球变迁、直升机的 工作原理和航空航天器当中的作用轮和反作用轮的运 行规律，让学生掌握动量矩守恒的力学原理。基于3D 打印，引导学生学习点的合成运动，明白复杂的目标可 以由简单的目标来实现，培养学生厚德精技的精神和技 术运用的能力；通过对洛伦兹吸引子及其特性、双摆力 学模型及其混沌运动的介绍，将混沌泛化到人们对人生 哲学的理解:做好短期内