面向国际化的机械精度设计课程全英文教学探索

2019-09-20张祥雷陈希章

大学教育 2019年9期

张祥雷陈希章

[摘要]目前许多高校都将国际化教育列为改革和发展的方向，特别是机械类国际化应用人才的培养。机械精度设计课程是机械类专业本科生的必修课，文章阐述了当前机械精度设计课程国际化全英文教学在师资力量、专业教材、教学资料、教学方法、考核方式等方面存在的问题，继而提出了建设师资队伍、选择专业教材、优化教学方法、丰富教学资源、改革考核机制等措施，以提高机械精度设计课程国际化全英文授课的教学质量。

[关键词]机械精度设计;国际化;全英文;课程教学改革

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2019）09-0046-03

一、引言

“一带一路”倡议的落地急需国际化高端人才[1]。为适应这种人才需求，国际化教育已成为当今高等教育重点改革和发展的方向，“国际化人才培养”的目标也是“中国制造2025”人才培养的重要任务之一[2]。机械类国际化应用人才在国家科技综合实力的提升进程中显得越发重要。在机械专业人才培养的过程中，“机械精度设计”这门课程是非常重要的专业课，因为它综合了机械原理、机械设计、机械制图等多门专业课程的理论和知识，是联系设计类课程和工艺类课程的纽带，也是决定学生能否真正开展产品设计开发的重要课程。张起勋等[3]针对机械精度设计课程的内容提出了强化方案，通过建设毕业生图纸审核机制持续提高其课程掌握程度。马建伟等[4]基于自主实践的教学新模式，将精度指标检测与分析的现代先进测试设备引入课堂，增设实践实验课程。陈炳锟等[5]面向教学全过程对机械精度设计课程考核机制进行研究，针对课程内容抽象、知识点繁杂、不易掌握等课程特点设计了更完善的考核方式，优化了教学系统。他们还研究了混合式教学模式[6]，基于慕课平台，利用网络平台进行知识的传授，利用实体课堂与学生加強沟通，促进学生知识内化及其工程应用能力的培养。罗彦茹等[7]以学生为主体，开展双语教学，引入TBL教学法，通过对学生分组、预习、讨论、答辩等几个环节，改变传统的单一授课方式，增强学生与教师在课堂上的互动，最大限度地激发学生的研究兴趣，以此提高教学效果。此外，国内还有不少学者对机械精度设计这门课程进行了教学研究[8-16]，但对于面向国际化全英文授课模式下的机械精度设计课程教学改革几乎没有人涉及，故本文重点针对国际化的大趋势下如何开展机械精度设计课程的全英文授课教学改革进行探索和研究。

二、机械精度设计课程国际化全英文教学存在的问题

（一）师资力量不足

作为国际化全英文授课的主体，目前各高校普遍缺少具有国际化视野、英语表达流利的任课教师。机械精度设计课程中一般需要具有较多工程经验和教学经验的教师授课才能有较好的教学效果，而这些教师的英语表达和留学经历相对缺乏。青年教师的英语水平相对较高，但他们在流利地使用英语上课方面还是存在一定的不足，且缺乏课程专业知识的训练。

（二）专业英文教材缺乏

机械精度设计课程在国内正式出版的教材有一百多种，教材名称也很多，比如《公差与配合》《互换性与技术测量》《机械精度设计与检测》《互换性与测量技术基础》《几何量公差与检测》《产品几何技术规范与认证》等[8]，这些教材均为中文教材。目前国内市场上仅有一本叫Fundamental of Geometric Tolerance and Measurement Technology[17]的英文教材，该教材属于中文教材的直译，语法表达上存在一些错误。国外与机械精度设计相关的书籍有Fundamentals of Geometric Dimensioning and Tolerancing[18]、The Geometrical Tolerancing Desk Reference Creating and Interpreting ISO Standard Technical Drawings[19]等，但这些书籍没有在国内流通。

（三）国际标准模糊

现有的机械精度设计课程教学内容都是依据国家标准GB/T 20000.1—2014《标准化工作指南第1 部分：标准化和相关活动的通用术语》、GB/T 1800.1—2009《产品几何技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础》、GB/T 1800.2—2009《产品几何技术规范（GPS）极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表》、GB/T 1801—2009《产品几何技术规范（GPS）极限与配合公差带和配合的选择》、GB/T 4249—2009《产品几何技术规范（GPS）公差原则》、GB/T 3505—2009《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》、GB/T 3177—2009《产品几何技术规范（GPS）光滑工件尺寸的检验》、JJG 146—2011《量块》、GB/T 14791—2013《螺纹术语》、GB/T 10095.1～.2—2008《圆柱齿轮精度制第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值》等[8]，这些标准基本上都属于中国的标准，较少涉及国外精度设计的国际标准，学生学完该课程后不能直接应用于国际上的机械精度设计。

（四）国际通用图纸较少

要想培养国际化机械类应用型学生，就必须使其在学习过程中能够经常接触到国际通用的一些零部件的图纸、工艺卡片，从而熟悉国际制图的标准与标注习惯。然而现实的国际化教学由于缺乏国际化的专业教材，自然就很少国际通用图纸。

（五）教学任务难以完成

机械精度设计课程包含了尺寸精度与公差，形位精度与公差，表面粗糙度等方面的概念与设计理论，以及对常用的典型零件精度设计的案例进行解析。这些内容大致可分为精度设计概念的理论部分和典型案例应用部分。由于理论部分涉及的知识面比较广，且用英语直接讲授学生的理解效果不好，其教学进度明显落后于中文教学进度，因此通常难以完成国内现行机械精度设计课程教学大纲规定的教学任务。

（六）教学方法单一

由于任课教师的英语水平有限，学生对专业词汇的熟悉度不够，因此大部分的教学基本上采用“满堂灌”的模式，师生之间的互动较少，有很多好的例子教师难以讲解出来，有些需要临场发挥的上课技巧也没有得到很好施展。国内学生很难跟上一些英语语速较快的专业教学视频的授课节奏，留学生因为其机械专业课基础不扎实很难理解教学内容。

（七）考核方式不全面

机械精度设计课程的考核方式目前大多数比较传统，期末考试成绩在总成绩的占比达到60%～70%，考试内容侧重于对教材概念和公式的记忆，题型基本固定，解题套路变化不大，一般只是数值上的不同。这样的考核方式并不能真实反映学生对机械精度设计课程的掌握程度。

（八）工程应用能力不足

机械精度设计课程由于存在以上所说的问题，学生没有很好地熟悉和理解国际标准，学完课程后他们往往不知道如何将所学的知识应用到自己的工作中。从后续的课程设计和毕业设计中可以发现，学生不会标注尺寸公差、形位公差，对表面粗糙度数值与加工精度、使用要求的关系搞不清楚，甚至有的学生不知道哪里要进行精度设计。

三、机械精度设计课程国际化全英文教学改革的措施

（一）加强师资队伍建设

从查阅机械精度设计这门课程的众多教改论文中发现，本课程即便是用中文授课仍非常需要加强师资队伍建设，其国际化全英文授课更需要加强师资队伍建设，不但要注重课程专业知识的培训，还要开展校内外的英语教学能力培训。可由学校牵头组织开展校内全英文教学语言能力和教学技能培训，或者出资联络校外一些专业培训机构对授课教师进行短期集中式的培训，提高教师英语口语表达能力、英语课堂组织能力以及跨文化沟通能力。在条件允许的情况下，可组织教师到国外大学相关课堂上进行观摩与学習。

（二）做好专业教材选择

课程组通过调研决定选择Krulikowski主编的Fundamentals of Geometric Dimensioning and Tolerancing第三版作为该课程的理论部分教材，该部分的理论和设计标准是基于国际标准编写的，同时参考使用张彦富等主编的Fundamental of Geometric Tolerance and Measurement Technology的典型零件精度设计案例部分，自编符合国际标准的应用部分讲义。在自编讲义部分，增加一定数量的国外图纸，让学生更好地理解国际通用的精度设计方法和标注要求。在课堂上需要说明国家标准与国际标准有哪些相同点和不同点。这样既符合国内教学大纲的要求，又符合国际标准，适应国际化机械工程师精度设计要求。

（三）优化教学方法

由于国际化班级国内学生和留学生的英语水平和专业基础不一样，因此在课堂上采用“满堂灌”的教学方法不但教学进度慢，而且教学效果不理想。因此需要针对国际化班级的现状，采用以小组学习为核心[20]的学研教协同教学的方法[21]。

小组学习的具体操作流程如下：通过将国内生与国际生混合分组，每小组3～5个人，布置一些与课程相关的问题、例题，让学生在课下或课堂上进行讨论和解题，一方面让学生能够提高英语沟通能力，另一方面也帮助未理解知识点的学生尽快解除疑惑。小组讨论之后，每组提出各自仍存在的疑问留待教师进行专业解答。

学研教协同教学就是改变传统的由教师主讲的教学模式，让学生更多地参与到课程案例的学习和讨论中。学研教协同教学的一个关键是在小组讨论的设计中布置具有研究价值的问题与例题，可包含导向式、讨论式、探究式、合作式的问题或案例，引导学生关注课程知识点，鼓励学生上网查阅相关文献资料，加深对知识点的理解。教师应该设计一些较前沿的题目，让学生去研究如何进行精度设计才能符合工程实践要求，加强国内外学生的团结与协作，培养学生的研究能力，提高学生的团队合作意识。

（四）丰富教学资源

一门课程的教学资源包括教材、讲义、多媒体课件、音视频、实验指导书、课程设计任务书、实践环节任务书、课程网站等[3]。机械精度设计课程目前的教学资源大多数是以中文的形式呈现，英文的教学素材非常少，因此急需丰富全英文的课程教学资源。关于教材、讲义的选择前文已有论述，多媒体课件是必备的上课材料。当下非常需要一些以英文表达为基础的与机械精度设计课程相关的音频与视频，特别是专业知识点讲解到位、英文发音标准且语速适中的课程资源。同时在机械精度设计课程中文实验课的基础上设置相应的英文实验课，编制相应的实验指导书，并在有能力的情况下开发课程网站，开展混合式教学。

（五）改革考核机制

课程组在教学实践中发现，国际化课程由于采用全英文试卷考核，国内学生普遍比较难以应付，而且留学生对于记忆性的题目一般较少愿意背诵，因此比较适合采用开卷考，多增加一些开放性题目。为了充分发挥小组学习的作用，除期末考试外，平时成绩的比重至少要加大到50%，这部分成绩包含考勤、平时作业、课堂表现、小组讨论等方面。改革后的考核机制更加注重考查学生平时的学习表现，特别是小组学习表现，并从原来的依赖记忆解题变成更多的精度设计与应用。

四、结论

机械精度设计课程作为一门传统的机械类专业的核心课程，在机械专业学习课程体系中具有举足轻重的地位。为适应当下国际化全英文教育的大趋势，建设一支高水平的国际化师资队伍迫在眉睫。通过选择和编制符合国际化标准的教材，采用小组学习为核心、学研教协同教学的方法，丰富以英文表达为主的音视频资源，建设课程英文网站等措施，使国际化全英文授课模式下的机械精度设计课程更加贴近现代制造行业的发展要求，有利于培养出能够熟悉和理解国际精度设计规范标准的国际化机械类应用型人才。

[ 参考文献 ]

[1] 马妮娜，姜柏生.高校高端人才队伍国际化建设机制探论[J].黑龙江高教研究，2018（9）：110-113.

[2] 张慧敏，孙贤奎，周琼.机械类国际化应用型人才培养模式研究[J].大学教育，2017（12）：139-141.

[3] 张起勋，邵承会，张忠元，等.《机械精度设计基础》课程的教学环节探索与研究[J].吉林省教育学院学报，2018（6）：74-77.

[4] 马建伟，司立坤，孙士勇，等.“机械精度设计与检测技术”教学改革与实践[J].实验室科学，2018（2）：122-124+127.

[5] 陈炳锟，闫振华，张起勋，等.面向教学全过程的机械精度课程考核机制研究[J].吉林省教育学院学报，2018（7）：109-112.

[6] 陈炳锟，闫振华，张起勋，等.机械精度课程混合式教学模式设计[J].吉林省教育学院学报，2018（3）：53-56.

[7] 罗彦茹，闫振华，陈炳锟，等.引入TBL教学法的机械精度设计基础双语课程教学的探索与实践[J].吉林省教育学院学报，2018（9）：183-186.

[8] 徐旭松.应用型高校“机械精度设计与检测”课程再认识与教学改革[J].江蘇理工学院学报，2017（6）：94-99.

[9] 胡良斌，李必文，谭臻，等.以培养工程能力为目标的机械精度设计与检测教学改革研究与实践[J].高校实验室工作研究，2015（3）：20-21.

[10] 李伟荣.项目教学法在机械精度设计教学中的应用[J].价值工程，2014（12）：287-288.

[11] 王娜.“机械精度设计与测量技术”课程考试改革研究[J].课程教育研究，2014（2）：244.