冯妍卉从教以来,先后为本科生、硕/博研究生主讲了 “传热传质学”、“热能工程进展”、“跨尺度输运”等课程,并指导本科生生产实习和认识实习。为了适应21世纪人才培养的需要,从2002年起,冯妍卉教授在团队名师的指导下,从课程体系建构到课程内容整合,从教材建设到实验教学设计、从教学模式改革到数字技术利用等全方位地对热能工程专业主干基础课程“传热传质学”进行改革和建设,一方面把本领域研究前沿和发展动态引入课堂,激发学生的学习兴趣和创新精神,引导学生进入科学研究的殿堂;另一方面,通过课堂教学夯实基础,引导教学相长、教研相长。以这样的教育教学理念为基础,经多年努力,成果颇丰:“传热传质学”课程2006年荣获“北京市”及“国家级精品课程”称号,2007年被评为“国家双语教学示范课程”,2010年传热传质学教学团队被评为“北京市优秀教学团队”。
1.双语教学。“传热传质学”课程是“热能与动力工程”专业本科学生的专业基础课程之一,冯妍卉从2002年9月开始进行汉语、英语“双语教学”的尝试,即在中文讲授的同时,使用英语教材、英语板书、英语作业、英语命题考试等。从而能使学生不仅获得专业知识,还强化英语能力,逐步养成用英文思考的习惯,并开阔学生的国际视野,使学生在捕捉以英语语言或文字传达的专业前沿信息时,具备足够的敏感度。尝试双语教学的初衷,冯妍卉谈及美国南加州大学Krashen教授所提出的著名的“输入假说”,教师在中文讲述的基础上,适当采用英语教学,让学习难度略高于学生的接受和理解能力,给学生一个“跳摘”的机会,能增强学生的学习动力。”
自2002年尝试“双语教学”,采用自己改编的英文教材,结合师生实际英文水平,课堂主要以中文讲解,伴以全英文板书/课件,适当融入英文讲授。作业、考试命题取材于原版英文教材,要求学生用英文答题。2007年将“传热传质学”课程建设为“国家级双语教学示范课程”;2008年“传热传质学双语教学策略与实施”获“北京市教育教学成果奖”二等奖。
2.双语教材建设。为了适应专业面拓宽、就业行业扩展和双语教学改革的需要,根据学生的状况选择一本合适的英文教材是保证教学质量和教学效果的基础。但由于外文版的教材严重缺乏,购进原版教材耗资巨大。另外,原版传热传质学教材内容均较多,难度深浅不一,很难找到适合现有教学大纲的教材。为了解决这一问题,冯妍卉研阅了国外最新版的权威英文教材,分析其深广度,并与国内教材进行了比较。考虑到学生的认识能力和接受能力,对英文教材的有关内容进行取舍、调整、简化和修改,改编成适合于热能与动力工程专业本科生双语教学使用的、正式出版的传热传质学英文教材《Heat Transfer:a Practical Approach》。该英文教材的特点:第一,取材于国外最新的权威英文版教材,保证了知识体系和文字描述的准确性、系统性和科学性;第二,与国内教材比较,对相关内容进行取舍、组合,最大限度地满足现行教学大纲的要求; 第三, 对原版英文教材进行了内容调整、删减和简化,内容精致,编排新颖,便于自学;与国内教材相比,该教材图示、实例、例题、习题较多,侧重对问题、方法和结论的归纳、理解、比较。
于2003年9月起,北方交通大学能源与动力工程学院也开始使用冯妍卉教授改编的热能与动力工程专业本科生的英文讲义。经过四届教与学的使用,该英文讲义得到了学生和教师的肯定,2007年6月由高教出版社正式出版。
3.循序渐进的实施方案。遵循循序渐进的原理,“传热传质学”课程实施“双语教学”分两个阶段进行,第一阶段仅采用英文板书和部分英文教材,试探学生的接受程度;第二阶段采用全英文读写,包括教材、课堂板书、作业以及考试等。
在第一阶段,仍使用原有中文教材,但教师把中文教材中的部分内容,如前言、导热、对流和辐射三种传热方式的概述及总结编写成外文资料,打印复印后发给学生,供其阅读及课堂讲解参考。同时,在整个教学过程中用全英文板书,包括专门术语、关键句子及例题示范;主要用中文讲解,较浅显的内容穿插式用英文讲授;课堂练习及平时作业适当加入英文命题,要求学生尽量用英文答题;期末考试仍采用中文命题、答题。第一阶段的双语教学工作实施了一届,进展顺利,因此大胆按计划进入双语教学的第二阶段。
第二阶段采用自己编写的英文讲义作为教师备课、学生学习用书。考虑到师生的实际英文水平,为了使学生对传热传质学产生求知欲、对专业英语产生亲切感,课堂上仍主要以中文讲解,伴以全英文板书,适当采用英文讲授。在这一阶段,需为学生指定几本中文参考书,如现有中文教材,以缓解由于英语水平和能力的限制对学生学习专业知识造成的压力;作业、考试全英文命题,取材于原版英文教材,要求学生用英文答题。到目前为止,第二阶段的双语教学已执行相当长一段时间(10届),取得了较好的教学效果,受到广大同学的欢迎。
4.资源共享建设。冯妍卉为主要完成人,研制开发了与英文教材配套的多媒体全英文课件,并利用现代数字仿真技术,将经典的传热传质过程动态可视化。2013年成为“第二批国家级精品资源共享课”立项项目。同时,为了突出双语特色,网上教学资源共享,包括:课程介绍、教学资源、教学工具、教学研究、教学效果、相关教师的基本信息、课程公告。
5.教学效果反馈。通过师生的共同努力,传热传质学课程的双语教学在教材、课堂讲授、检测及网上资源等环节均形成了一定规范性,教学效果优良。回顾这些年的双语教学实际以及期末考试的检验,证明“双语教学”的尝试是成功的。对热01、热02级8个班(三年级本科生)约230位学生的期中问卷调查(不记名)统计数据表明:大概80%的学生支持双语教学;约70%的学生有信心通过双语教学,可以同时提高传热传质学基础知识和专业英语水平;近50%的学生表示学习过程不需要中文参考书;15%的学生反映由于使用英语学习专业知识,从而学习更有动力和兴趣。
对于全英文命题期末试卷,学生用英文作答,卷面情况较好;与往年中文试卷相比,学生成绩结构分布并未有显著变化。由此可见,用英文读、写并未妨碍学生对专业知识的理解、掌握及分析求解,并且通过双语教学确实提高了学生的专业英文阅读水平,但学生对于英文专业术语的准确书写有待加强。
从2012年开始,冯妍卉尝试紧密结合传热传质学课程内容开展研究型教学,组织学生自愿选择感兴趣或热门的传热学专题进行课外学习、调研和研究。学生表现出了高度积极性。同学们反馈:通过这种学习方式,提高了主动了解新知识和先进技术的兴趣;一定程度掌握了查阅、归纳、总结文献资料的方法;培养了自主学习的能力;学会了更系统地思考问题;提高了灵活应用知识的能力;培养了团队意识和团队合作精神。
热能与动力工程专业在国家建设等各领域占有重要的地位,也是北京科技大学最重要的支柱学科之一。冯妍卉作为该专业的教学系副主任、学科建设的骨干力量,冯妍卉教授一直致力于学科建设和改革工作:科学组织、设计了“厚基础宽口径重实践并重”的本科生培养方案的修订完善,积极参与高等学校特色专业建设点、高校修购款计划的工作,推动专业实现了由“能源利用”向“能源的开发、转换和利用”的拓展与提升。2012年 ,“发扬特色与拓宽面向相结合的行业院校“热能与动力工程”专业建设”成果获北京市教育教学成果奖一等奖。
身为一个“根红苗正”的北科人,冯妍卉教授对学校的热爱和归属已经成为一种习惯和本能。虽说“铁打的营盘,流水的学生”,可不变的是年轻的面孔和强大的求知欲。作为师长,面对的是如何传授专业知识、如何育人成才。而作为有着过来人经历的“学长”,冯妍卉教授想得更多的是如何让学生的求学之路、成长之路走得更加平稳与扎实,因而教诲之余也就更多了一份关爱。
言传身教也许是最有力量的教育。冯妍卉对自身的严苛和坚持不懈的勤勉潜移默化的感染着讲台下的每一个学生,而她对专业的热爱和教育事业的执着更是一种强大的无声号召,鼓舞着每一颗对未来有着探索欲的心逐渐萌芽壮大。
(冯妍卉,机械工程学院教授,博士生导师,教育部新世纪优秀人才,现任机械工程学院热能系副主任,曾荣获“北京市教育教学成果奖”二等奖,荣获北京市优秀教师称号。)