现代集成制造系统双语课程建设与教学方法改革

郝敬宾 王忠宾 刘新华 李中凯

摘 要 本文以现代集成制造系统双语教学课程为例，总结了我校在双语教学上的实践经验和存在问题，进行了有针对性的课程体系设计和教材编选，在课堂讲授、文献自学、双语实验和考核方法等环节上改变了传统的教学模式和方法，为提高双语教学效果做出了有益的探索和实践。

关键词 现代集成制造系统 双语课程建设 教学方法改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 双语教学的意义和存在的问题

双语教学要体现现代教育思想，融外语与学科知识教学于一体，恰当运用现代教学技术、方法与手段，提高学生专业外语水平和直接使用外语从事科研的能力，注重促进学生专业知识、外语水平及能力素质的全面发展。①中国矿业大学早在2004年就开始试点一批双语教学课程，经过多年的建设和改革，取得了一定的成果，多门双语教学示范课程获得了老师和学生的普遍认同，例如：国际金融与贸易、MEMS技术概论、数字信号处理等。同时在双语教学过程中也发现了很多的问题与不足，主要体现在：（1）学生听、说等能力参差不齐；（2）外文原版教材的知识结构不同；（3）授课方式和学时安排不合理；（4）进行双语教学的师资力量薄弱等。这些实际问题导致一些双语课程的教学效果并不理想，做到了双语教学的“形”——中英文授课，但达不到双语教学的“神”——中英文语境。

根据教育部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见，②中国矿业大学制定了2012版本科课程设置和教学大纲，并将《现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System，CIMS）》定为机械类双语专业课程。采用双语教学有利于学生专业知识的国际对接，让他们能够在更广阔的语言环境中获取前沿技术信息，对培养具有国际视野的制造业人才有着极其重要的作用。针对这门课程，教研组成立研究小组，总结以往的教学经验，在课程建设和教学方法上进行改革。借鉴国外高校为培养学生的团队意识、自主学习能力和创新思维能力而采用的一些方法，有针对性地修改了教学大纲、制定合理的教学日历、补充必要的教材资料，选派有海外留学经历的教师担任授课老师。经过一个学期的教学实践，教学效果明显改善，学生的学习兴趣也有很大提升。

2 课程体系设计和教材编选

2.1 知识结构和学习能力的建立

现代集成制造系统主要讲授现代集成制造系统的基本理论、建模方法和总体设计技术，信息集成、过程集成和企业集成三个阶段的概念、方法和技术，企业CIMS实施战略等理论。要完成这一课程要求，学生首先必须具备一定的专业知识基础和专业外语水平，也就是说前期的专业基础课和专业英语的学习是学好这门课的基础。要达到双语教学的良好效果，必须先从专业基础课和专业英语课上入手，做出一些调整和改进，为双语教学的开展奠定了良好的基础。

教研组对机械制造方向的专业基础课进行了调研，在原有的教学大纲的基础上适当补充一些预备知识点，例如：在机械制造工艺学中增加了“先进制造技术”内容，在计算机辅助设计与制造中加入了“计算机辅助工程”和“计算机辅助工艺过程设计”内容。在专业英语课的课外阅读文献上，编选一些现代集成制造理念方面的经典英文资料，学生通过阅读这些文献可以预先掌握一些常用的专业英语词汇。同时在专业英语课的教学过程中，注重培养学生的双语思维，熟悉专业英语的语体特点和表达方式，学会用英语来思考和解答问题，为之后的双语课程教学以及学生自主阅读英语专业资料打下语言基础。

2.2 教学大纲的设计和学时安排

现代集成制造系统所涉及的知识面很广，是集机械、电子、信息、材料和管理等技术于一体的新兴交叉技术体系。③在教学大纲设计上适当减少理论概念的教学，增加案例分析的内容，结合工程案例介绍一些具体实施中的经验教训，学生更容易理解所学知识。具体做法如下：（1）将现代集成制造系统的基本概念、基本组成和方法体系由原来的三个章节缩减到一个章节；（2）现代集成制造系统的总体设计、关键技术和实施战略所在章节不变；（3）增加国外CIMS工程案例、现代集成制造系统软件上机实验两个章节。

在学时安排上也进行了相应的调整，将32个学时分为讲授、自学和实验三部分。讲授学时为20学时，主要是以双语授课的方式对现代集成制造系统的理论和技术进行讲解。该阶段属于双语教学的导入阶段，即通过讲述学科术语和关键词等进行简单渗透，帮助学生运用英文理清基本概念和理论，适应双语授课的语言环境。自学学时为8学时，主要是针对国外CIMS工程案例进行引导式教学。该阶段属于发展阶段，即通过大量的国外工程案例分析，鼓励学生自主阅读和利用英文书籍资料来进行学习，并以小组的形式来完成课程任务。实验学时为4学时，主要是训练学生操作国外原版的集成制造系统软件，完成给定的上机实验任务，这也是双语教学的成熟阶段。

2.3 教材的选择和资料的补充

目前双语教学课程多数直接选用外文原版教材进行教学，容易出现专业知识的衔接问题，国外教材在课程内容编排、重点难点、工程案例、论述方法等都与国内教材存在诸多不同之处。因此，在教材选择上需要遵循三个一致性：（1）外文原版教材和国内辅助教材的一致性，主要体现在知识体系，定义概念，用语词汇等方面；（2）英语难度和学生英语水平的一致性，特别是专业词汇方面应该和专业英文教材的难度相当；（3）教学语境和视听教程的一致性，如果是以美语语境为标准，授课过程中需要注意美语发音、俚语用法和惯用词汇，配套的视听资料也应选用美语配音版本。

教研组选择了清华大学出版社出版的《Automation， Production Systems， and Computer-Integrated Manufacturing （Third Edition）》影印版作为授课教材，由于该书的内容章节较多，涉及的知识点较松散，选取Part II--Automation and Control Technologies和Part IV--Manufacturing Systems作为重点讲授部分，其他内容精选个别章节进行讲授或让学生自学。参考其他外文教材补充Key Technologies of CIMS和 Project Cases of CIMS两部分内容。

通过网络精品课程共享平台收集美国高校关于先进制造技术与自动化方面的视频讲座作为补充视听资料，斯坦福系列教学公开课和塞勒基金会资助的网络公开课都是很好的美语课程资源。另外，选取国外相关期刊上近期发表的综述性文章作为学生的课外阅读文献，根据国外集成制造系统软件开发商提供的教育版或体验版来设计上机操作实验，为学生提供全方位的英语教学环境。

3 教学方法的改革和实践

3.1 讲授环节采用先过渡后沉浸

双语教学的初衷是培养国际视野的专业精神、提供更广泛领域内的专业知识、训练国际化的专业思维、达至专业教学的目的。④外语能力的提高只是该教学过程的“副产品”，切勿过于强调专业英语的学习，否则会让学生感觉还是一门专业英语课。因此，在课程前段采用过渡型双语教学，通过专业术语和关键词汇的学习，让学生对基本概念和理论有一定的掌握；布置学生阅读一些难度适中的专业英文文献，奠定他们的专业英语基础。

在课程中期采用沉浸型双语教学，通过课堂双语交流、多元化的视听教学素材和资料，为学生营造一个听、说、读、写的英文环境，使他们逐步适应双语的课堂环境。这个阶段可根据学生的英语水平进行适当分组，每个小组都有英语基础较强和较差的学生，通过互动环节促进小组内部的交流学习，共同完成课后作业，参与网上学习交流，提炼出小组的观点，带到课堂上与大家分享。

3.2 自学环节侧重工程案例分析

自学环节的设计主要是充分调动学生的积极性和主动性，培养学生的创新能力、独立分析和解决问题的能力。对于多学科交叉融合的现代集成制造系统来说，工程案例更具有鲜活性，结合工程实际讲述现代集成制造系统的基本理论、系统建模、总结设计、实施方案以及工程中存在的问题等，有助于学生更好地理解所学的知识。

安排每个小组阅读和分析不同的国内外集成制造工程案例，设定一些针对性问题，让学生带着问题去自学，并进行小组讨论和归纳总结。在课堂上采用互动式教学，学生使用英文进行演讲、小组陈述和讨论，最后教师对所提问题给予归纳总结，科学阐释案例中的重点难点，让学生知其然并知其所以然。为保证自学效果和培养团队意识，案例分析的考核成绩以小组进行打分，并占个人总成绩的30%。

3.3 实验和考核环节考察实际应用能力

教研组设计开发现代集成制造系统的上机实验，使用国外集成制造系统软件开发商提供的教育版或体验版作为上机软件，让学生在全英文的操作环境下完成实验任务。双语实验环节一方面能够将国外最新的研究成果转化为教学内容，强调实例教学、通过实验操作来巩固所学理论知识；另一方面能够培养学生在英文操作环境下解决工程问题的能力，提高学习兴趣。

在考核环节上，平时成绩和期末考试各占总成绩的50%。平时成绩包括课后作业成绩、案例分析成绩和上机实验成绩，这样对学生起到督促和鼓励的作用。期末考试的试卷采用全英文答题，主要考查学生对基本概念、专业术语的掌握情况，以及使用英文准确表达个人观点的能力。

4 总结和展望

目前，现代集成制造系统双语教学尚处于探索与研究阶段，课程体系设计和教学模式方法还有待进一步完善。要使双语教学对专业知识学习真正发挥应有的作用，在夯实学生的专业英文基础、提升双语教学师资水平以及加强双语教学专用教材建设等方面还有很多工作要做。

基金项目：中国矿业大学课程建设与教学改革项目（2013Y11）

注释

① 张志颖，李忠，余丹.高校双语教学的问题与对策[J].黑龙江教育，2012（3）：434.

② 教育部.关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见[Z].2011.

③ 严隽薇.现代集成制造系统（CIMS）概论：理念、方法、技术、设计与实施[M].北京：清华大学出版社，2004.7.

④ 刘同冈，刘书进，鲍久圣，杨海峰.中国矿业大学《MEMS技术概论》双语教学模式改革[J].教育教学论坛，2013（10）：34-35.