中外教师协同的“自动控制原理”课程全英文教学实践

常俊林

[摘 要]开展专业课程的全英文教学，是拓宽学生国际视野和提高学生国际学术交流能力的重要途径之一。全英文教学或双语教学在国内很多高校开展了二十多年了，总体效果并不是太理想。究其原因，一方面国内缺少既能以深厚的专业知识和丰富的教学经验驾驭课堂又精通英语的教师，另一方面中国教师和中国学生之间缺少使用英语探讨专业问题的环境，面对稍有难度的专业问题就很容易进入中文讨论状态。聘请有一定国际影响力和丰富教学经验的外籍教授，与中国教师深入合作、协同教学，是进行专业课全英文教学的较好办法之一。中国矿业大学自动化专业、电气工程及其自动化专业的核心课程“自动控制原理”已开展了连续四年的中外教师协同授课，取得了令人满意的教学效果，受到了学生的一致好评。该文对此进行了探索和分析。

[关键词]自动控制原理;全英文教学;协同教学;教学研究

[中图分类号] TP273[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）48-0-03[收稿日期] 2020-09-09

自动控制原理课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的核心课程之一，是后续计算机控制技术、运动控制系统、过程控制系统等专业课程的基础。该课程的目标是让学生掌握自动控制系统的基本概念和基本原理，自动控制系统的分析与设计方法。以温度控制系统、直流电机调速、机器人控制等为例培养学生对控制系统进行建模、分析和设计的能力，使学生初步具备运用所学控制理论和技术对复杂工程问题进行理论分析、实验研究和工程设计的能力。该课程理论性和实践性都非常强、知识点多，对培养学生的综合能力非常重要。

中国矿业大学素有重视本科教育的优良传统，电气工程是中国矿业大学的优势学科之一。电气工程及其自动化专业是国家特色专业和江苏省品牌专业，并于2016年首次通过了工程教育专业认证。自动控制原理是中国矿业大学校级精品课程，近几年来课程组开展了多项教学改革项目以提高课程的含金量。为开阔学生的国际化视野，使学生具备在跨文化背景下进行沟通和交流的能力，自2016秋季学期起，自动控制原理课程组在学校经费的支持下，连续四年邀请了澳大利亚西澳大学电气工程系的Tyrone Fernando教授来校讲授课程部分内容，形成了中外教师协同授课的教学模式。在提高课程教学水平的同时，又提高了专业的国际影响力，推动了人才培养的国际化水平。

一、中外教师协同教学的理念

近二三十年来，各高校都不同程度地尝试了专业课程的双语教学或全英文教学，但教学效果并不是特别理想，采用英文进行专业课程教学受到了普遍质疑[1]。在经济全球化的背景下，工程教育专业认证特别要求高校应该以国际化理念培养学生，使之具备国际化视野，具有国际交流、沟通和文化理解的能力，多数高校开始积极聘任外籍教师从事本科课程的教學工作[2，3]。

全部由中国教师承担的专业课程双语或全英文教学普遍缺少授课教师，尤其是对于像自动控制原理这类教学难度高、重要程度高的必修课程，教学经验丰富、课堂把控能力强同时又能流利使用英语授课的教师少之又少。由于课程难度和语言习惯的原因，学生之间、师生之间都很难用英语开展讨论交流。为了实现学校要求的英文使用比例，往往减少专业教学内容，使课程变得更加容易，课程目标要求降低。对有条件聘请外籍教师的课程，如果把整门课程全部交给外籍教师把控，同样很难达到预期的教学目标。首先，大多数学生的英文水平达不到直接听外籍教师讲专业课程的程度;其次，外籍教师很难完全把控课程的教学目标，对学生的现状了解也不足。虽然各高校都会要求给外籍教师配中国教师作为助教参与教学，但是为达到预期的教学效果，中国教师不应该仅扮演协助的角色。中外教师合作教学的理念并不是简单地在教室里增加一名授课教师，而是要考虑到合作形式、合作时间等在内的一种新型教学模式[2][4]。中外教师合作教学模式在以英语为代表的语言教学中被逐渐重视起来并取得了一定的成果，但对非语言类专业课程来说开展地较少。中外教师合作的协同教学要求中方和外方教师都必须具备丰富的教学经验，具有很强的课堂把控能力，双方能够有效沟通，达成一致的教学理念和教学目标。协同教学的实施策略并不是固定不变的，需要根据具体课程、具体学生和实际条件进行恰当的调整。

二、中外教师协同教学的实施

在2106版专业培养方案中，自动控制原理课程的课堂学时数为56，实验学时数为8。在中外教师协同授课的班级里，课堂学时中的32学时是由外籍教师讲授的。为达到较好的教学目标，课程组选出教学经验丰富又有海外访学经历的教师与外籍教师深度合作，形成了中外教师协同教学的模式。由于时间成本的原因，外籍教师上课不可能像国内教师一样一周上2次或3次课，外籍教师所上的32学时通常是集中在20天左右完成的，每天2学时的课程，除了周末几乎每天都要上课，这一点是课程安排最大的困难和弊端所在。在自由选课时，有些感兴趣的学生因时间冲突而不能选课。2016年秋季第一次开展这种协同教学时，很多学生虽然感兴趣但不敢选课，主要是怕听不懂而影响考试成绩，最终只有10名同学选课。后面几年，选课人数逐渐增加到了20多、30多人。

在聘请外籍教师前，课程组结合专业培养方案和课程教学大纲，制定了详细的教学计划。课程开始时，首先由中国教师以双语授课的形式讲授控制系统的基本概念、反馈控制的基本原理、控制系统数学模型的建立、复杂结构方框图的传递函数求取等基础内容。这部分内容10个学时，使学生了解课程的教学目标，掌握课程的学习方法，掌握专业术语的英文表达。在这个阶段布置分组课外讨论，对自动控制技术的应用和最新发展进行调研，鼓励学生以英文撰写调研报告。接下来，由中国教师以全英文教学的方式讲解控制系统的时域分析6学时，必要时用中文解释部分内容。形成课前预习、课堂研讨、课后巩固的学习习惯。课前预习采取分组互助的形式，每组2—5人，自由组合，要求掌握下节课即将用到的专业词汇、了解即将讲授的知识要点和难点。学习小组共同从课件和推荐教材中选出重点词汇和句子，由其中一名同学读出，其他同学在脑海中快速反应它的意思。课堂中教师首先采取启发式教学方法提问如何评价一个控制系统性能的好坏，引出控制系统动态性能指标和稳态性能指标的定义，分析一阶系统和二阶系统在典型输入信号下的输出，推导出动态性能指标的计算公式。对于较难理解的欠阻尼二阶系统的动态性能改善、闭环零点对性能的影响开展课堂分组讨论。通过这段时间的学习，基本掌握了必要的专业术语，为外籍教师的全英文教学打下了较好的基础。

外籍教师到来后，更是整门课程的关键时期，中国教师和外籍教师的密切配合至关重要。中国教师根据课程的教学大纲规划每堂课的教学目标，与外籍教师沟通课堂教学内容，给学生布置预习任务。外籍教师根据课堂教学目标设计教案，选取合适的教学方法组织课堂教學。首先对前一阶段中国教师讲过的内容进行一下复习，学生逐渐适应外籍教师的发音和讲课方式。接着，重点讲授控制系统的稳定性、稳态误差的计算、控制系统分析和设计的根轨迹法、频率响应法。在课外，鼓励有疑问的学生直接用英文向外籍教师提问，确有困难者由中国教师以汉语讲解，保证每个知识点都被消化吸收。课程进行过程中，中国教师和外籍教师根据实际教学效果动态地调整每堂课的教学目标。中外教师协同的课堂教学过程如图1所示。外籍教师主讲32学时后，课程还有8个课堂学时，中国教师利用这个时间段再次强调掌握不够好的要点和难点，并介绍控制系统中典型的非线性环节及非线性控制系统分析的基础知识和基本方法。

课程考核包括闭卷考试成绩、实验成绩和平时成绩三个部分，闭卷考试成绩占总成绩的60%，实验成绩占15%，平时成绩占25%，平时成绩由出勤、课程论文和课堂讨论组成。课程考试试卷由外籍教师和中国教师协商出题，并由中国教师进行试做。由于时间关系，外籍教师没有参与实验教学。课程考核结束后，中国教师与外籍教师分别进行教学总结，中国教师根据课程目标计算目标达成度并将结果提供给外籍教师，以便形成课程的持续改进，如下图所示。

中外教学协同的课程持续改进过程图

三、教学效果与教学反思

课程结束后，学生们都表现出了非常兴奋的感觉，与选课时的担心和犹豫形成了强烈对比。在外籍教师的鼓励下，绝大多数学生都敢于主动用英文发表观点和讨论问题了。普遍感觉自信心增强，了解了国外知名大学的教学方式，国际交流能力大大提高。课程开设连续四年来，承担该课程的中国教师和外籍教师都获得了优秀的学生评教结果。之所以能获得一致的好评，跟中外教师的密切配合，提早规划，做出了大量的工作密不可分。总结过去四年的合作经历，可以得出几点启示：第一，要充分发挥中国教师的主动性，积极谋划合作的最佳方式，合理安排课程时间，不能仅处于助教的地位;第二，课外要给予学生更多的辅导，中国教师不能在工作量上斤斤计较;第三，能请到合适的、稳定的外籍教师是课程实施的关键和难点，学校方面要给予政策上的支持和鼓励，探索国际合作的多方渠道。

四、总结

结合自动控制原理课程的教学，探索了专业课程教学的国际化合作。中外教师密切配合，从双语逐渐过渡到由外籍教师主导的全英文授课模式。尽管师生都花费了更多的时间和精力，但通过课程大大增加了学生的自信心，开阔了学生的视野，让没有机会出国的学生也体验了国外知名大学的教学方式。中外教师协同教学是一种较好的专业课程双语或全英文教学实践模式，同时也带动着学术上的合作交流，提高学校的国际化办学水平。

参考文献

[1]刘雪冬，张小梅，许建霞，等.新工科背景下“电路分析基础”课程全英文教学探索[J].中国电力教育，2020（3）：60-62.

[2]罗建波，龚琪峰.国际化素质为目标的中外教师合作策略研究—以中国矿业大学为例[J].高教研究与实践，2016，35（2）：47-50+77.

[3]田沛，段廷玉，李春杰，等.草地保护学课程全英文教学的实践与体会[J].草业科学，2020，37（5）：1010-1015.

[4]郭平，蒋秀兰，郭宏凯.教师协作教学的可行性及策略探讨[J].中国成人教育，2015（7）：119-121.