基于“卓越计划”的机械设计双语教学实践与思考

刘国君

[摘 要]课题组在基于“卓越计划”开展的机械设计双语教学实践中，秉承因‘材施教的理念，分别在教材、教学模式及方法、考核机制的选择与优化等方面开展研究。课题组结合两年来的教学实践及学生反馈意见，从“教”与“学”的角度探讨了提高双语授课效果、提高学生学习效率的措施与方法，在教材选编、双语教师队伍培养、教学实践等方面提出四点建议。

[关键词]机械设计；双语教学；卓越计划；教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）12-0061-04

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。特别在我国正在努力由“制造大国”向“制造强国”、“中国智制”甚至“中国创造”跨进的重要进程中，培养具有创新精神、实践能力和国际视野的高级专门人才具有重要意义。鉴于此，基于“卓越工程师人才培养”，针对重要课程开设高质量双语教学，一方面可以夯实学生基础知识功底，培养学生的工程意识、实践能力，另一方面可以提升学生跨文化交流、合作及未来参与国际竞争的能力，因此呈现出必要性和重要性。

机械设计是机械工程类专业一门重要的技术基础课，学生在主修这门课程前已经修完机械工程图学、金属材料学、材料力学、机械原理等基础课程，而所学到的重要通用零件（如齿轮、轴承等）和一般通用机械的设计理论、方法，以及在教学实践环节中工程意识的提升对后续专业课程的学习都起到了承前启后的重要作用。机械设计课程通常开设在大三学年，学生已经通过大学英语四级考试（部分学生已经取得大学英语六级证书），具备了一定的英语基础，此时开设机械设计双语教学及时、适当。然而，区别于其他课程的双语教学，机械设计课程国内与国外在教材、理论体系、制式、标准规范等方面均存在较大的差别，如何走出适合国情的机械设计双语教学之路仍存有较多的困难和问题，这对广大的教育工作者大胆进行双语教学实践与改革提出了挑战。

一、机械设计双语教学实践

为培养适应社会主义现代化建设和未来社会与科技发展需要的，德智体美等全面和谐发展与健康个性相统一，富有良知和社会责任感，具有创新精神、实践能力和国际视野的高级专门人才，吉林大学机械科学与工程学院在2015-2016学年第一学期首次面向为“卓越工程师班”开设机械设计双语教学。笔者作为实践者也正式开启了如何更好地开展机械设计课程双语教学的探索之路。

（一）教材选择

教材的选择遵循“中、英文教材并用”原则。国内外大学的机械设计教材在内容上差异较大，學习范围和重点也不尽相同。较为经典的国外原版教材有以下几种：Ansel C.Ugural 著的Mechanical Design of Machine Components（第2版）；Robert L. Mott著的Machine Elements in Mechanical Design（第5版）；Joseph E. Shigley著的Mechanical Engineering Design（第9版）；M. F. Spotts著的Design of Machine Elements（第7版）。上述教材有几个特点：①教材的篇幅长，内容宽泛，以Shigley的教材为例，其中内容包含了我国高校机械类专业本科生培养计划中的多门先修课程，如：材料力学、机械原理、工程材料等。②多数国外教材在内容上讲授深度不足。例如：常用通用零件，如螺栓、带等，在失效形式、设计准则、理论以及具体设计方法及步骤方面讲授得不够深入细致。③国外教材在应用的行业标准、单位制式等方面与我国国家标准也很不一致，所用单位多为英制单位。目前国内机械设计双语教材还不太成熟，或内容较少或英语偏向汉语式表达。可以想象，如果贸然全盘照搬国外的原版教材，将造成部分考研学生在研究生入学考试中无法取得好的成绩（机械设计课程在很多高校研究生招生专业目录中均被列为机械类专业研究生初试或复试必考的科目），同时对面向国内的毕业生走上工作岗位尽快掌握相关行业的设计标准和规范，以及胜任国内机械领域的工作必将带来不小的负面影响，这也背离了开设卓越工程师班的培养目标。

鉴于上述情况，在两轮双语教学实践中，我们采用了“十一五”国家级规划教材，谭庆昌主编的《机械设计》（第三版）为中文主要参考教材，重庆大学李良军缩编的Mechanical Design of Machine Components（Ansel C.Ugural 著）及其原版教材为英文主要参考教材。同时，为改善学生的听课效果，提高学习效率，授课教师将每次课的PPT课件及重要英语词汇提前上传到学校教学网络平台供学生下载、打印和预习。有了中、英文教材与相关讲义，教学内容具体化，教师便有了抓手，学生们也既学到了系统的机械设计相关理论及方法，又学到了原汁原味地道的专业外语。

（二）教学模式的探索

我们倡导因“材”施教，努力探索适合本校学生的双语教学模式。近年来国内同仁们在机械设计双语教学模式方面做了很多有意义的探索和尝试，也取得不少教改成果。[1-7]有学者把双语教学按照授课过程中英语所占比重具体分成四个层次[2]；也有学者将双语教学分成：沉浸型、过渡型、综合型以及保持型四种模式[3]；较为普遍接受的双语教学模式被分成以下三个层次[4]：第一层次是简单渗透层次，教师授课用英文讲述学科术语和关键词等，给学生足够多的机会接触外语。第二层次是整合层次，教师授课交替使用中英文，让学生学会如何用外语表达中文内容。第三层次是双语思维层次，让学生学会用母语和外语来思考和解答问题。可见对于双语教学模式方面的探索和研究是仁者见仁，智者见智。但笔者认为，语言是传授知识的媒介，双语教学只是一种教学手段，目的是给学生传授学科专业知识的同时，将知识的获取和语言能力的提高有机结合起来，提高学生的创新意识、工程意识，从而使学生具备一定的在专业领域同国内外同行进行交流、合作的能力和视野。endprint

在我校所开展的两轮机械设计双语教学中，我们始终本着“适合学生的才是最好的”原则，因“材”施教，最大限度激发学生的学习热情，努力提高学生的学习能力。因“材”施教主要分以下两部分：首先，因教材及内容不同，采用灵活的双语教学模式。例如带传动的章节由于内容简单完整，加之学生课前预习，在讲述带传动能力分析、弹性滑动及打滑内容时除几个关键词用中文重复强调外，几乎全用外语讲授。而在滑动轴承章节的讲述中，因参数较多，内容繁杂，此时让学生用大量时间预习和记忆大量相关专业词汇只能是事半功倍，增大负担，造成学生有负面情绪。因此，这时的课程讲述应使用大量中文讲授，在关键术语和结论下面备注相对应的英文表达，潜移默化中提高学生的专业外语水平。其次，根据本校学生的自身外语水平及个体差异，适当调整教学模式。主要本着这样的原则：让学生在听课中有成就感，同时也要有较强的紧迫感。授课过程中，及时了解学生的反馈意见对双语教学效果的提高至关重要。即便对于“卓越工程师班”的学生而言，外语水平也差异较大，个别学生甚至对双语教学有着强烈的抵触情绪，此时倾听学生的意见，及时修正教学模式和方法，往往会取得较好的效果。双语教学的顺利开展，学生的学习热情是非常重要的，如何激发学生的热情，让学生在学习过程中有成就感、参与感是很有必要的。这就需要授课教师一方面通过灵活调整教学模式让学生听得懂，另一方面也通过生动的教学方法让学生感兴趣并产生主动的参与热情。另外要注意的一点是，机械设计是一门重要的技术基础课，不是简单的科普教育课，学生光有成就感还不行，通过课上、课下不同考核方式适当增加学生主动学习的压力和紧迫感也是十分必要的。

（三）教学方法

我们在课上采用多媒体教学手段，课下利用好教学资源，激发学生主动学习的热情。机械设计课程具有术语概念多、符号代号多、公式图表多等特点，加之国内外有关零件设计的理论体系、行业标准、单位制式等不同，开展双语教学难度很大，这也是本校才刚刚开展过两轮本课程双语教学的主要原因。目前所采用的教学分为课上、课下两部分。授课时教师使用中、英文并用的PPT课件，将视频、动画、照片等多媒体教学手段有机融入教学课件中，尽量采用多媒体技术，展示给学生更生动的画面，将复杂问题直观化、简单化，从而提高学生的学习兴趣和利于对相关知识点的理解与掌握。例如，在讲述金属疲劳知识点时，将典型的英国第一款商用喷气式客机的失事案例用视频和图片的形式配合地道的英文来讲述，立刻就调动起了学生的兴趣，一段时间内都保持较高的课堂关注度，一方面让学生很自然地学到了有关金属疲劳的双语知识，另一方面也提高了学生未来参加工作时所必备的工程意识和责任感。再比如，在讲述滚动轴承章节时，将有关轴承制造、装配工艺的视频在课堂上播放，原汁原味的英文配音解说为学生提供了一个融合了专业知识的生动直观的英语环境，必然可以提高学生的学习兴趣和效果。作为省级精品课，机械设计课程所属机械基础教学中心拥有丰富的教学资源，包括了实验室及网上公共资源，其中实验室提供了本课程涉及的全部通用零件模型和实物，带传动、轴系设计及滑动轴承实验，校内网络更为广大学生提供本课程讲义、部分原版教材原文、虚拟仿真等资源。以轴系结构设计实验为例，学生做实验前必须完成相应轴系零件的虚拟装拆并提供影像或图片证明才可具体拆装实物。

（四）考核办法

提高过程考核权重，采取结论性评价与过程评价有机结合的考核机制，注重学生综合能力、工程意识培养。为防止个别学生掉队，在学生出勤、课堂表现、作业完成等方面加强过程考核，平时成绩最终要占期末总成绩的25%至30%。在平时出勤方面，重要章节讲授完的最后5至10分钟，通过学生完成特定问题后上交答题纸的方式来考勤。比如：进行带传动应力图绘制、齿轮传动部分受力分析等，这种方式不仅是一种考勤，更是一种督促学生亲自动手实践并及时复习课内重要内容的手段。在课堂讲授过程中，通过翻转课堂，让学生完成部分典型习题，一方面督促全体同学开动脑筋，另一方面也是为锻炼学生逐渐用双语表达、交流、解答的能力。由于课程的特殊性，作业的布置相对灵活，增加部分主观设计题目，中英文解答均可（除要求题干译成英文外），目的是提高学生的创新意识、工程意识。期末考核内容同普通班出入不大，因“卓越工程师班”学生素质较高，试题难度略高于普通班，试题部分题目全英文呈现，如问答题等，试卷回答用中、英文均可。

二、机械设计双语教学效果评估及意见反馈

至2017年1月，我校面向 “卓越工程师班”已开展了两轮机械设计双语教学，学生是否已经掌握本学科扎实的基础知识，是否在学习的过程中提高了创新意识，培养了工程意识，是否开阔了视野并锻炼了相应的交流能力十分重要，因而对学生持续的关注并及时了解他们的意见反馈是十分重要的环节。

在今年学期末，笔者做了一次有关本课程双语教学的匿名问卷调查，对象为本学期选课的102名“卓越工程师班”学生（包括机械、汽车、生物三个专业），问卷收回91份。问卷共设13个问题，11个选择题，2个开放式问题。笔者主要想了解学生对機械设计双语教学在教学模式、方法、考核方式、教材及未来课程建设等方面的意见和建议。其中几组较具代表性的数据如下：

1. 对于本课程双语教学，英语所占授课比例多少为最佳？

2.授课课件PPT最接受哪一种形式？

3.哪一种是比较能接受的双语试卷答题形式？

4.对未来教材的使用有什么建议？

通过此次问卷调查，基于学生的角度我们再一次重新审视双语教学的开展情况。其中，总体效果学生是满意的，在教学模式方面，学生更喜欢英语讲课占比30%～50%，关键词用英语来讲，课件采用关键词和重要理论中英文对照的形式；试卷最好是问答题和计算题采用全英文形式，答题形式学生更喜欢仅有部分试题用英文答卷；关于教材的使用，鉴于目前较为复杂的现状，学生更希望使用适合本校情况的自编教材。除此之外，我们也了解到目前学生课下利用校内网络资源率还不高，学生希望课堂讲授时再多一些工程实例，除老师指定的外文资料外学生自觉参阅外文资料的能力较差等。以上意见对未来双语教学改革和教学效果的进一步提升提供了帮助。endprint

三、对机械设计双语教学的几点思考和建议

客观地讲，两轮的双语教学开展下来，我们在很多方面仍然处于探索和不断提高的阶段。尤其首轮双语授课，个别学生对这种教学模式抵触情绪明显时，作为授课教师也曾犹豫过、矛盾过，但基于我国高等教育逐渐与国际教育相接轨的必然趋势，我们相信目前的困难是暂时的。鉴于本课程双语教学情况的复杂性和课程建设的紧迫性，笔者提出了以下几点思考和建议。

（一）三点思考

1.一门新课程的建设需要从教学模式、方法、考核方式等方方面面进行探索、实践、改革，并不断完善、提高。机械设计双语教学改革目前仍不能急于求成，更不能在教学实践中太过机械。“合适的才是最好的”，选择适合本校实情的双语教学模式是开展双语教学的基础。因“材”施教对授课教师提出更高要求，基于不同的双语教材、授课内容、知识点重要程度等应及时调整授课模式、教学方法等，同时基于学生对学科外语的掌握水平、對知识点理解情况以及学生反馈回来的共性问题，要及时修正教学过程中的不足。

2.平衡好“专业教学与外语”之间的关系。平衡好两种教学语言的主次和比重，合理分配学时。外语是传授知识的媒介和手段，始终要把学科知识的学习放在首位，同时注重能力和创新意识的培养，并通过实验等实践教学手段让学生们逐渐树立工程意识。

3.学生对本课程具有兴趣、热情与成就感是开展好机械设计双语教学的关键。优质的多媒体课件、生动的教学案例讲解可以很好地提升学生对该课程的兴趣。采用灵活的教学模式，比如翻转课堂，问题讨论，课间播放精彩、地道的外文视频等形式，可以让课堂气氛活跃起来，从而激发学生主动学习的热情。开展双语教学很忌讳的地方是个别学生对外语授课抵触情绪强烈。如何让部分学生喜欢上专业外语？除了激发他们的学习热情外，逐渐培养他们拥有成就感也很重要。课堂上，有意识地让这些学生用英语来回答简单的问题并加以鼓励，并适当增加学生们用英语交流的机会，都可以使学生因有了成就感而逐渐喜欢上这门课程。此外，还要有意识地增加难度，让学生有不断努力学好外语和专业知识的紧迫感，这一点也相当重要。

（二）四点建议

1.自编适合国情的双语教材。无论从学生还是从教师的角度来看，有一套适合本国工程实情同时又有地道外语内容的机械设计双语教材十分必要。若能集国内相关专家的智慧和经验完成对教材的编撰，必将为本课程双语教学的更好开展提供良好基础。

2.加大教学实践环节的力度，增加工程实例在授课中的比重，让学生在实践中不断树立工程意识，培养创新意识，以顺应“卓越计划”培养创新型、应用型工程技术人才的目标要求。

3.实施“请进来”“走出去”的双语教师培养战略，逐渐建立完整的双语教学教师梯队。请国外英文授课水平高的教师走进课堂，让本校师生尽早了解国外高教水平，开阔视野，增强紧迫感。同时，学校要重视双语教师的培养，使每一名致力于双语教学的教师们都有机会到国外进修学习。只有有了高水平的双语教师队伍才有可能产出高质量的双语课程。

4.适度增加机械设计双语课程的课时。本课程的授课时间正好处在本科生完成大学英语系统学习后的第一个空档期，而且对于机械工程类专业的学生来说，通用零件及设计理论与方法的多数专业术语都出现在这门课程中，所以说若使这门课程定位成既能传授重要的学科知识，又能较好训练专业外语，适度增加课时是必要的。

四、结语

鉴于本学科知识体系的自身特点，目前机械设计课程双语教学工作仍处于探索，实践和不断完善、提高的过程。在基于“卓越计划”开展的双语教学实践中，笔者分别在教材、教学模式及方法、考核机制的选择与优化等方面开展教学研究，积极从“教”与“学”的角度探寻提高双语授课效果，提高学生学习效率的措施与方法。在机械设计双语教学中，笔者始终秉承因“材”施教的理念，在打好扎实的学科知识基础之上，努力培养学生的创新意识，树立工程意识，通过双语教学的手段开阔学生的视野，提高学生跨文化的初步专业学习、交流的能力，这就是我们致力于本课程双语教学的目标。我们相信，通过广大教育工作者的努力，基于“卓越计划”开展的双语教学实践与改革，必将加速我国高等教育与国际教育相接轨的步伐，为培养造就一大批面向工业、面向世界、面向未来、创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才奠定良好基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 牛卫中.采用双语教学模式 讲好“机械设计”课程[J].甘肃科技，2012（23）：89-90.

[2] 索双富.机械基础双语教学的实践与体会[J].理工高教研究，2005（1）：123-124.

[3] 张铁，李琳，李杞仪.机械原理双语教学实践初探[J].高等理科教育，2006（1）：76-79.

[4] 单玉霞.机械设计双语教学的实践和思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2008（5）：60-62.

[5] 饶芳.机械设计双语教学实践[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007（S2）：115-116.

[6] 梁洁萍.机械制造课程双语教学研究与探索[J].湖南城市学院学报，2015（4）：168-170.

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[责任编辑：钟 岚]endprint