機械類特色專業建設中機械原理雙語課程的教改實踐

[摘 要]在建設機械類特色專業的大背景下，機械原理雙語課程應適應特色專業的人才培養要求。文章結合教學實際，就教材及教學內容、教學方法、考核手段和課程設計這四個方面，闡述了機械原理雙語課程的改革措施及效果，并就機械原理雙語課程教學提出了建議。

[關鍵詞]特色專業 機械原理 雙語課程 教學改革

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）10-0077-03

近年來，隨著我國高等教育由精英教育向大眾化教育的發展，人才培養質量與經濟社會發展不相適應的矛盾引起全社會的高度關注。以提高教學質量為核心的教學改革工程正全面展開，高等教育已逐步從數量滿足型向質量提高型轉變，專業人才培養也由原來的“趨同”向“特色”轉變。高等學校特色專業建設是優化專業結構，提高人才培養質量，辦出專業水平和特色的重要措施。[1]國內許多高校都在把特色專業建設作為求生存、求發展、提升競爭力的一項重要教學改革內容。[2]作為機械類專業的重要技術基礎課程之一，機械原理課程對本專業人才的培養具有重要的意義，國內部分高校已逐步開展機械原理雙語教學，并就教材建設、教學方法等做了有益的探討。[3-6]由于我國相當一部分高等院校的機械類專業具有特定的行業背景，所建設的機械類特色專業也具有鮮明的行業特色，在此背景下開設的機械原理雙語課程如何適應特色專業建設的要求是值得探討的課題。

長江大學機械設計制造及其自動化專業2010年獲批教育部高等學校特色專業建設點，并于2012年入選卓越工程師教育培養計劃。該專業的前身是江漢石油學院石油礦場機械專業，具有濃厚的石油行業背景。近年來，石油工業國際化合作越來越深入，為了促進學科發展， 辦出專業特色，本專業就機械原理雙語課程的教學進行了積極有效的改革。

一、教材及教學內容選取

從學習英文專業術語和表達方法的角度出發，機械原理雙語課程最好選用國外原版教材，目前較好的原版教材有《Design of Machinery》（Fifth Edition）、《Mechanism and Machine Theory》、《Mechanical Engineering Design》等。但上述教材的覆蓋面太寬，知識體系龐雜，不但囊括了國內機械原理教材的所有知識點，而且包含人機工程學、引擎動力學等內容，大大超過了國內普通高校對機械原理的教學要求，不符合國內機械原理的教學實際。因此在本專業開設機械原理雙語課程時，根據專業定位和人才培養目標，選用了福州大學葉仲和等編寫的《Mechanism and Machine Theory》作為教材，該教材主要教學內容與國內普遍使用的《機械原理》（西北工業大學）相近，部分章節順序作了適當調整。該教材難易適中，學生在預習、復習時困難不大，同時其結構體系與西工大的機械原理接近，便于教師從漢語教學向雙語教學過渡。

在教學過程中，我們發現該教材在機構的組成原理、運動分析及機構綜合方面的內容基本滿足教學需要，但對機器動力學及機構現代分析和綜合方法講解不夠深入，難以有效指導學生利用計算機技術解決工程問題；同時由于該教材面向通用機械專業，書中實例偏少且缺乏針對性，對學生創新能力的培養和將來面向石油行業就業的作用不大。為解決上述矛盾，我們在教學內容上做了適當調整，增加了國外原版教材《Design of Machinery》中第11章“Dynamic Force Analysis”的部分內容，并將該書中“Oil field pump”等與石油機械相關的實例引入課堂教學。此外我們還將教學與科研實際相結合，如以新研制的鉆機用多級行星變速器為例說明行星傳動的組成及設計要點，既做到理論聯系實際，又豐富了教學內容，還突出了本課程的石油機械特色。

二、教學方法改革

教學方法是教師和學生為了實現共同的教學目標，完成共同的教學任務，在教學過程中運用的方式與手段的總稱。我校機械原理雙語課程的教學目的是，使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論，學會常用機構的分析和綜合方法，具有進行機構系統運動方案設計的初步能力，同時通過讀、聽、寫、說等方式，培養利用英語學習新知識和進行學術交流的基本能力。

為達到上述教學目的，在教學方法上應做到以下幾點：首先，應注重培養學生的主觀能動性。在教學中將以“教”為主轉變成“教”與“學”并重，在發揮教師主導作用的同時又充分體現學生的認知主體作用。在課堂上，我們注重給學生安排適當時間，讓學生提問題、進行小組討論、完成課堂作業等，使每個學生都參與到聽說讀寫環節，鞏固課堂教學成果。其次，注重將傳統的板書教學與現代化多媒體教學手段相結合。我們充分利用本特色專業的校外實習基地資源，通過拍攝照片、視頻和制作動畫等方式，積累了大量機構原理和應用方面的多媒體素材，并適當配以英文說明，將靜態的、抽象的機構模型轉變為形象的、動態的機構實例，不但能夠充分發揚多媒體教學形象直觀的優點，而且為將來到上述企業就業的同學預先提供了熟悉相關產品和設備的機會。同時，在授課過程中，將重要知識點和結論書寫在黑板上，可彌補多媒體教學呈現較快、不利于學生思考、記筆記和聽課不能同步的缺點。最后，在雙語教學中遵循循序漸進的原則。我校開設雙語課程的要求之一是課堂上英文比例不少于50%，但執行過程中我們發現，如果從第一節課起就嚴格執行此標準，不少學生會因不適應雙語教學環境、英語聽力不足等原因產生抵觸情緒。因此，我們采用由雙語交叉滲透教學到完全滲透教學的方式，前15-20個學時課程中，英語比例逐步由30%上升到50%，易于理解的部分用英文講解，重難點部分用漢語講解，允許學生提問和回答問題時兼用英語和漢語，逐步培養學生主動適應英語授課的意識。在后50-55個學時的課程中，則進一步增大英語的比重，力爭達到授課、討論、練習和考試的全英語化，只對少數難以理解的內容適當用漢語引導。

三、考核手段改進

在機械原理課程雙語教學中，科學合理的考核方式對檢驗教學質量起著重要作用。傳統考核方式主要依據考試成績和平時成績進行，其中考試成績占80%，平時成績（包括作業、考勤、課堂提問等）占20%，這種考核方式在一定程度上反映了學生對重要知識點的理解和掌握，但存在以下缺點：（1）考試題目以基本概念和公式為主，題型呆板，不能體現特色專業建設中對學生解決實際問題能力的培養要求。（2）考試成績所占比重太大，存在嚴重的“一卷定乾坤”現象。（3）考試內容單一，短時間內死記硬背也可應付，助長了部分學生的投機心理。因此，傳統的以考試為主的考核手段，難以全面反映機械原理雙語課程的教學效果，不利于雙語教學的發展。

鑒于此，對機械原理雙語課程的考核方法作了如下改進：（1）增加平時成績在考核結果中的比重，相應降低考試成績的比重，有效激發了學生的學習熱情，強化了持續學習的動力，提高了課堂互動效果，消除了期末突擊復習的種種弊端。（2）實行半開卷考試，增加應用型題目的比重。在半開卷考試中，學生可攜帶一頁書寫有與本課程相關內容的A4紙張進入考場。這樣可減少大量機械背誦的負擔，但一頁紙所記載的信息量是有限的。學生要想取得好成績，就必須認真理解課本內容，用心領會教師在課堂上加入的新知識，將重要知識點進行篩選、綜合和整理，濃縮于一張A4紙上。整個過程有利于提高學生的獨立思考能力和對知識進行分析、歸納、綜合的能力。增加應用型題目的比重則進一步側重于考核學生運用機構分析和綜合的理論知識解決實際工程問題的能力，有利于學生在平時的學習中認真觀察、思考，做到學以致用。（3）將機械原理實驗成績列入考核范圍。在以往機械原理教學中，實驗作為教學環節的一部分，但未納入考核范圍，致使少數學生敷衍應對。為此，我們將實驗成績以10%的權重納入考核范疇，使學生產生一定的壓力和動力，有利于培養學生的動手能力和創新能力。

四、課程設計改革

機械原理雙語理論課結束以后，學生將接受為期兩周的機械原理課程設計訓練。機械原理課程設計是使學生較全面系統地掌握和深化本課程的基本理論的方法，是培養學生初步具有機械運動方案設計和分析能力的重要教學環節，也是培養學生工程設計，特別是機構創新設計能力的重要實踐環節。在我校機械設計制造及其自動化特色專業建設中，提高學生的綜合設計與創新能力是基本建設任務之一。為此提出如下改革方法：（1）課程設計題目圍繞石油機械主線，彰顯石油特色。我們擬定了“游梁式抽油機連桿機構的分析與綜合”及“往復泵動力端傳動機構設計和分析”這兩大類題目，并根據實際設備給定不同的已知參數，做到了同班學生之間不重題，既有利于學生之間互相討論學習，又有效避免了抄襲現象。（2）鼓勵學生自報題目，培養創新氛圍。對于平時學習表現良好、有明確意愿參加機械創新設計大賽且已確定題目的學生，鼓勵其以創新設計大賽題目進行課程設計。（3）鼓勵學生采用英文撰寫課程設計報告，鞏固雙語教學效果。由于機械原理課程設計報告中大篇幅的文字論述較少，以公式推導和結論性敘述較多，所以對學生而言，難度并不大，在2周的時間內能夠完成。對于采用英文撰寫報告的學生，適當拔高其報告成績。這樣可有效激發學生進一步學習和鞏固機械原理課程中相關英文專業術語和表達方法的熱情。

五、教學效果

近年來我校機械原理雙語課程的教學改革收到了良好的效果。從歷年對學生發放的調查問卷來看，77.8%的學生表示完全接受全英文課件，92.6%的學生認可機械原理雙語課程的教學安排，93.5%的學生認為本課程緊密聯系實際，體現了石油特色。本課程的主講教師在學生的評教中得分均在90分（優秀）以上，說明絕大部分學生對機械原理雙語課程的改革持肯定態度。從近5年來我校學生課外科技活動成果來看，“后置三角擺架式長沖程抽油機”獲得“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎，“基于反饋原理的高樓緩降器”獲全國大學生機械創新設計大賽二等獎，“含油污水分離器”等20余項作品在省級競賽中獲獎，在此基礎上產生了“一種雙驢頭前置式異相曲柄長沖程節能抽油機”等11項國家專利，發表論文30余篇，不但其中大部分成果涉及石油裝備及設備，而且是學生在學習機械原理雙語課程之后創作產生的，充分體現了機械原理雙語課程在我校機械設計制造及其自動化特色專業中所起的重要作用。

六、結束語

通過機械原理雙語課程的教學改革，我校總體上摸索出了一套適應機械設計制造及其自動化特色專業建設要求、培養既懂專業又通英語、在石油機械方面具有明顯優勢的機械類高級工程技術人才的教改方案。由于目前雙語課程本身在國內存在的時間并不長，在理論和實踐方面尚存在一定爭議，所以給特色專業建設環境下的機械原理雙語課程提出三點建議：（1）大力培養具有良好專業素質和外語素質的教師，尤其要加強青年骨干教師的培養力度。（2）在教學中應始終將傳授專業知識放在第一位，外語知識放在第二位，不可本末倒置。（3）無論何時都不應忽視對學生創新能力的培養。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張婕.高校特色專業建設：現實與前瞻[J].教育研究，2011，（5）.

[2] 楊治立，朱光俊，呂俊杰.冶金工程特色專業的建設與實踐[J].教育與職業，2009，（18）.

[3] 李琳，張鐵，李杞儀.機械原理雙語教學方法的探討[J].北京大學學報（哲學社會科學版），2007，（5）.

[4] 韓建友.機械原理雙語教學教材建設[J].北京大學學報（哲學社會科學版），2007，（5）.

[5] 謝進.關于機械原理課程雙語教學教材建設的思考[J].教育理論與實踐，2007，（s1）.

[6] 周傳喜，管鋒.機械原理課程雙語教學的實踐與探討[J].長江大學學報（自然科學版），2008，（9）.

[責任編輯：碧 瑤]