“面向未來”的工科課程雙語教學改革實踐與探索

文桃　楊潔　劉曉衛

［摘 要］新工科建設和科技興軍戰略都要求高等院校培養“面向未來”的高素質工程科技人才，而在工程機械以及武器裝備中應用廣泛的機電一體化技術具有更新迭代快、前沿技術國際化的特點。在機電一體化技術課程中開展雙語教學有利于提高學員專業英語水平，幫助學員更好地跟蹤世界前沿技術，培養面向未來戰場的新時代復合型軍事人才。文章簡要地論述了機電一體化技術課程的特點及開展雙語教學的必要性，詳細地闡述了雙語教學改革中的教學設計與實施過程，并根據實踐情況總結所存在的問題及其改進方案。

［關鍵詞］面向未來；機電一體化技術；雙語教學；工科

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）08-0029-04

2017年，教育部提出了助力高等教育強國建設的新工科建設方針，引導高等學校面向未來，培養工程能力強、創新能力強、具有全球視野且能支撐引領未來戰略布局的復合型工程科技人才[1]。同時，科技興軍戰略中的“面向未來，打贏明天戰爭”要求我軍要能夠瞄準世界軍事前沿科技，加快戰略性、前沿性、顛覆性技術發展[2]，這既對我軍軍事科研提出了明確要求，同時也對我軍工科人才培養指明了方向，即培養能夠及時學習追蹤掌握世界前沿技術、適應未來智能化戰場的新時代軍事科技人才。開展雙語教學能夠幫助學員更好地學習了解世界軍事前沿技術，有助于其在技術上、戰略上做到“知己知彼”，最終助力“能打仗，打勝仗”強軍目標的實現。為此，筆者所在教學團隊積極探索與實踐如何更好地將專業英語融入機電一體化技術這門綜合性、理論性、技術性都較強的課程中來。本文闡述機電一體化技術雙語教學設計與實踐，并結合實踐經驗探索優化教學方法、提高教學質量的途徑。

一、課程特點及開展雙語教學的必要性

機電一體化技術是筆者所在學校機械電子工程專業的專業基礎課程，該課程交叉融合了機械、計算機、傳感檢測、伺服傳動等多門技術，是一門綜合性、專業性都較強的專業課程。機電一體化技術在現代武器裝備中應用非常廣泛[3-4]，同時其具有更新快、前沿技術國際化的特點，比如近幾年迅猛發展的人工智能技術、機器人技術、5G通信技術、物聯網技術等。機電一體化技術前所未有地快速迭代與更新，也加快了武器裝備現代化、智能化的發展進程，比如出現了無人機作戰以及以微型機器人為代表的蜂群作戰等智能化軍事技術。武器裝備現代化、智能化程度不僅代表了國家國防技術水平，在一定程度上也影響著國家的軍事安全與經濟發展，由此可見及時跟蹤掌握世界武器裝備的前沿技術對國防建設的重要意義。但是在學時緊湊的培養方案中再加入一門專業英語課程，在短時期內實屬困難，而且學員的接受度也很難把握。推行專業課程雙語教學，不僅在學時上可控、實踐上可行，而且也能減輕學員在專業英語考核上的壓力，在傳授專業知識的同時提高學員的專業英語水平，培養學員跟蹤掌握國際先進武器裝備相關科學技術的能力，進而促進現代武器裝備的研發、設計、制造與維護等，對推進我國軍事現代化、智能化建設發展進程具有重要意義。

二、機電一體化技術雙語教學設計與實施

機電一體化技術課程滲透、融合了多門學科知識，具有綜合性、專業性強，技術更新迭代快，同時理實結合非常緊密的特點。在教學過程中讓學員了解并掌握現有技術對教員以及學員而言就已經是不小的挑戰了，在這種情況下如何更好地實施雙語教學是本教學團隊面臨的第一個難題。第二個難題是該課程面向本科大三學員，而根據人才培養方案，大三學員不僅學業繁重，而且還要為通過軍事體能聯考而進行強度非常大的軍事體能訓練，學員極其有限的時間、精力對教學效果、教學質量也提出了較大的挑戰。為更好地激發學員的學習積極性、主觀能動性，提高學員專業英語水平，保證教學效果，達成教學目標，本教學團隊在前期線上線下混合式教學經驗的基礎上，積極探索與實踐該課程的雙語教學改革：將整個教學周期分為開課前準備—開課中實施—結課后反思三個階段，在課程教學實施過程中沿用課前科學預熱—課中潛力激發—課后學習延續三個環節，同時采用多種先進適用的教學方法來激發課堂活力，調動學員學習熱情。

（一）不同教學周期任務內容

機電一體化技術是本教學團隊第一門也是空軍工程大學機械電子工程專業唯一一門雙語教學改革試點課程，對于教員和學員而言都是全新的嘗試。為了高效高質完成本門課程的教學任務，本教學團隊積極主動，群策群力，將整個教學周期分為準備—實施—反思三個階段，通過環形設計不斷修正完善雙語教學設計和課程內容，具體如圖1所示。

1.開課前準備

本門課程是本教學團隊也是空軍工程大學機械電子工程專業的第一門雙語教學改革試點課程，前期沒有雙語教學相關經驗與基礎，為此，本教學團隊一方面積極聯系校內外有雙語教學經驗的教員進行交流觀摩學習，同時在中國大學MOOC、學堂在線等網絡教學平臺觀摩學習相關專業開展雙語教學的課程，此外還通過閱讀大量雙語教學的文獻學習雙語教學經驗[5-6]；另一方面重構課程知識體系、完善教學資源庫、優化教學設計，以適應機電一體化技術課程雙語教學的需要，包括選編中英文教材、根據教材編寫專業英語詞匯集、完善中英文教學課件庫、優化教案資料、重設板書預案、建立相關的科技英語文獻庫、搜集英語版本的案例與多媒體素材、在題庫中增加英文題型等。此外，因授課對象為大三學員，他們雖然已經完成大學英語課程的學習，但是在專業英語方面仍然存在積累不足的問題，所以本教學團隊在開課前通過雨課堂平臺設計和發放調查問卷對學員的英語水平進行摸底，同時了解學員對該雙語課程的期待等，進而初步擬定課堂中英文比例、課程內容、教學方法等。

2.開課中實施

課程教學實施依然采用中文授課時的線上線下混合教學方式。線上主要采用具有資料推送、實時答題、彈幕互動、線上考試、教學數據統計等豐富教學功能的雨課堂平臺，一方面通過雨課堂平臺在課前推送前期準備好的中英文案例視頻、英文單詞本等資料供學員預習熱身、提前了解課程內容、熟悉專業英文詞匯，另一方面在課后發放調查問卷了解學員對雙語教學的反饋，同時布置課后作業，檢驗學員學習效果。線下主要在智慧教室中進行，因為利用智慧教室更容易實現翻轉課堂教學，通過設置更多的討論、展示和項目實踐等環節，不僅可以給學員營造一種群組探究實踐的學習氛圍，而且可以給學員創造更多練習使用專業英語的機會，真正實現以學員為主的教學理念，且智慧教室還可以全程記錄教學過程，便于教員和學員溫故而知新，提高教學質量。在進行雙語教學時采用循序漸進的方式，課程前期以中文為主、英語為輔，重點是讓學員掌握專業英語詞匯，在授課過程中觀察學員互動情況，課間及時與學員溝通，了解學員對雙語教學實施的反饋，及時微調雙語教學方式方法。在課程教學實施過程中的特定節點（如課程前期、中期以及后期）發放調查問卷，了解學員階段性的反饋，掌握學員階段性專業英語水平，根據問卷反饋情況及時調整課堂中英文比例。同時在不同教學階段及時記錄教學效果，分析教學中存在的問題，反思教學中的不足，提出改進措施并實施，記錄改進效果，總結雙語教學經驗。

3.結課后反思

在雙語教學的初期，及時總結與反思對提升之后的雙語教學質量至關重要。結課時發放結課調查問卷并進行訪談，收集學員對雙語課程的滿意度、意見與建議等反饋信息，同時結合教學過程中學員的交流反饋、問卷反饋以及教員在教學過程中的記錄與總結資料，形成多視角、多層次、全方位的系統性總結資料。在總結過程中分析教學中存在的問題和不足，針對性地提出并記錄改進措施，為下一次開課做準備。

（二）不同教學環節任務內容

機電一體化技術是一門綜合性、理論性、專業性都比較強的專業基礎課程，對教員和學員來說教與學的難度本來就比較大。為了保證課堂中雙語教學的效果與質量，本教學團隊沿用了前期教學實踐中效果較好的課前—課中—課后三個環節[7]，具體環節設置及內容如圖2所示。

1.課前全面預熱

機電一體化技術是一門專業基礎課程，為了讓學員能夠盡快適應雙語教學，教員一方面需要在課前通過雨課堂平臺向學員推送自制微課、學員參賽作品等中文資料，讓學員快速了解課堂教學主要內容，另一方面可向學員推送課堂中將用到的專業英語單詞表、國外優質科技視頻、英文文獻，讓學員提前掌握專業詞匯，降低課堂中的英文學習難度。學員通過觀看科技視頻、閱讀翻譯英文文獻，不僅可以開闊眼界、了解技術前沿，而且可以更好地體會雙語教學的樂趣，增強學習興趣，提高英語水平，為后續課堂中的英文面授環節奠定基礎。此外，教員可通過設定問題情境或布置動手小實驗等方式來引導學員思考，激發學員好奇心，布置難度適當的預習任務檢驗學員的知識儲備水平。同時，教員可通過問卷調查了解學員學習的興趣點、困難點等，為課堂內容設計和優化提供依據。

2.課中潛力激發

課堂教學是教學過程中的關鍵環節，經過課前全面預熱環節的鋪墊，學員已經對課堂教學的主要內容和課中涉及的專業詞匯進行了了解，同時教員根據雨課堂平臺的數據也了解了學員的預習情況、知識儲備水平以及學習興趣等。因此，課堂教學的主要任務是激發學員的學習潛力，讓學員在雙語教學模式下依然能夠深入理解和靈活運用所學理論知識，在提高專業英語水平的同時提高實踐能力、培養創新思維。課堂教學主要依據建構主義教學理論，該理論認為學習是學習者主動地建構知識的過程，而不是被動吸收的過程[8]。基于建構主義教學理論，教員在課堂中扮演引導者、組織者、評價者的角色，通過營造以學員為中心的學習氛圍激發學員的參與積極性，使學員變被動吸收知識為主動汲取知識、積極運用知識。比如，課堂中教員注意提高授課效率，不再贅述課前預習的簡單理論知識，對簡單英文表達的句子不做中文復述，而是精講重難點內容、強調專業英語，把更多的時間留給學員進行討論、展示、實踐等，通過合理地應用引導探究式、案例研討式、群組合作展示以及項目任務驅動等先進適宜的教學方式方法，創造學員體會合作精神、練習專業英語以及提高動手能力的機會，搭建學員運用理論知識、展示專業英語的平臺，從而充分調動學員的學習興趣，發揮學員的學習積極性，并最終達到激發學員潛力的目的。

3.課后延續學習

機電一體化技術是一門綜合性、理論性都較強的課程，同時又具有技術發展迅速等特點，采用雙語教學會將教與學的難度進一步升級。為此，僅靠課前預習和課堂教學來實現教學目標、保證教學質量顯然是不夠的，還需要布置科學合理的課后作業來延續課堂學習。本教學團隊除了布置文獻分析、軟件編寫、實物平臺搭建等非英文的作業外，還增設了英文文獻檢索翻譯分析研討、英文科技短視頻搜集觀看討論等以專業英語為主的作業，這樣一方面能促使學員深入理解和鞏固新授知識、提高專業英語水平、拓寬知識眼界、形成相關技能技巧，另一方面有助于教員及時了解和掌握學員的學習情況，為后續課程教學優化提供參考和依據。

三、機電一體化技術雙語教學中存在的問題與改進方案

本教學團隊的雙語教學實踐尚處于初探階段，教學過程中還存在不少問題和不足，對此，本教學團隊認真思考總結教學經驗，積極探索可以提升教學效果、提高教學質量的方式方法，為后續雙語教學保駕護航。

（一）教材選編問題與改進方案

教材對教學質量影響很大，但是目前市面上適用于機電一體化技術課程的雙語教材非常少，而引進國外全英文教材不僅對教員和學員的英語水平是個很大的考驗，而且國外的案例也不一定符合國內的裝備現狀。綜合考慮后，本教學團隊在之前中文教材《機電一體化技術》的基礎上新增了《機械電子工程專業英語》作為雙語教學的輔助教材，但是專業英語教材與中文教材的內容匹配度不是很高，這就導致其在教學過程中的使用率不高，使用效果不理想。

針對上述問題，本教學團隊的改進方案如下：與開展機電一體化技術雙語教學的院校積極溝通交流，再搜尋適合該課程的中英文教材，特別是英文教材；積極提高教員的英文水平、專業水平，爭取早日編寫出版具有軍隊特色、適合本校機械電子工程專業的中英文教材。

（二）學員英語基礎問題與改進方案

國內大部分工科專業學員都存在英語積累不足的問題，特別是在口語和寫作兩個方面表現尤為突出。在開課前開展的問卷調查的結果顯示，本校機械電子工程專業大部分學員專業英語欠缺，且有約三分之一的學員認為在課中普及專業詞匯即可。學員專業英語基礎薄弱、英語學習興趣不濃、課堂中羞于用英語參與互動等都導致目前雙語教學對學員的專業英語水平提升作用不是很大，整體效果欠佳。

針對上述問題，本教學團隊的改進方案如下：前期推送難度較低、趣味性較強的科普英語學習資料，幫助學員建立語言自信心，激發學員學習英語的熱情，而后循序漸進地提高英語難度；對在課堂內外積極運用英語互動的學員給予一定程度的獎勵和表揚，通過這種方式鼓勵學員積極參與互動。

（三）教員雙語教學素質問題與改進方案

教員在教學環節中扮演著重要的角色，其對教學內容、教學方法、教學對象的把控將在極大程度上影響整體教學效果和質量。機電一體化技術雙語教學改革是本教學團隊的初探，在教學過程中也暴露出了很多的現實問題，比如教學團隊中有豐富教學經驗的教員英語水平有限，也沒有雙語授課的經驗，而留學歸國的年輕教員又欠缺教學經驗。為此，在課堂中如何科學有效地設置中英文比例、如何更好地激發學員英文學習興趣、如何改善學員羞于用英語表達的現狀等問題是在雙語授課過程中亟待解決的問題。

針對上述問題，本教學團隊的改進方案如下：授課教員接受專業的雙語授課相關培訓，通過系統性的培訓提高雙語授課能力和素質；積極參與各種雙語教學的研討、交流、觀摩活動，通過學習兄弟院校雙語教學的經驗，改進教學方式方法，不斷提高教學效果和質量。

四、結語

本文重點闡述了“面向未來”的機電一體化技術課程雙語教學的必要性、雙語教學設計與實施以及對雙語教學實踐的總結與反思。雖然在雙語教學初探階段還存在很多問題和不足，但本教學團隊積極總結經驗并進行反思，針對目前存在的教材選編不夠科學、學員英語基礎薄弱、教員雙語教學素質欠缺等問題都提出了較為可行的改進方案。當然，雙語教學改革不可能一步到位，需要投入更多的時間和精力來進行探索、研究和實踐。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 新工科建設形成“北京指南”[EB/OL].（2017-06-10）[2021-11-10].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/

moe_1485/201706/t20170610_306699.html.

[2] 新調整組建的軍事科學院? 國防大學? 國防科技大學成立大會暨軍隊院校? 科研機構? 訓練機構主要領導座談會在京舉行[EB/OL].（2017-07-20）[2021-11-10].http：//m.jyb.cn/zgjyb/201707/t20170720_713701_wap.html.

[3] 張金忠，朱銳，李華.機電融合技術在車載火炮中的應用[J].兵工自動化，2020，39（4）：12-15.

[4] 林志昆，王宏霞.淺談飛機機電綜合技術發展及標準需求[J].航空標準化與質量，2017（6）：15-17.

[5] 范國敏.高校工科專業過渡式雙語教學研究探索[J].教育教學論壇，2019（28）：120-121.

[6] 楊瀟，杜彥斌.“工業工程概論”課程雙語教學模式及教學質量提升策略探究[J].智庫時代，2019（26）：193.

[7] 文桃，楊潔，王崴.疫情之下《機電一體化技術（雙語）》課程在線教學的探索與實踐[J].高教學刊，2021（1）：90-93.

[8] 張學元，張道明，呂春.基于建構主義的結構力學教學設計與實踐[J].大學教育，2019（10）：79-81.

［責任編輯：周侯辰］