适应“卓越工程师培养计划”的机械原理双语教学探索与实践

摘要：“卓越工程师培养计划”是教育部为提高工程技术人才培养质量而实施的高等教育重大计划。“机械原理”作为机械类及其近似专业的必修专业基础课程，采用双语教学的模式，穿插项目设计与演示的教学环节，不仅使学生掌握了专业基础知识，提高了专业英语水平，同时也锻炼了实际应用能力和创新能力。这种教学模式的探索和实践很好的适应了“卓越工程师计划”培养创新型、应用型和国际化工程技术人才的目标。

关键词：卓越工程师培养计划；双语教学；机械原理

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）06-0191-02

一、前言

根据《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）》，教育部于2010年提出了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）的重大改革项目。武汉理工大学成为全国61所首批实施该计划的高校之一。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“机械原理”课程是我校机械工程类及其相近专业的必修专业基础课程，具有严密的理论性、逻辑性与系统性，强调基本概念、基本原理与基本方法，更紧密结合机械工程实际，研究机械工程技术的理论分析、技术设计的共性问题。依据“卓越计划”，面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才的目标，我国工程教育改革发展的战略重点之一为重视工程人才培养国际化。开展双语教学（本文指英语和汉语）就是为了顺应时代的要求，提高学生运用英语的能力，它是培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的复合型人才的重要途径。因此，针对“机械原理”等工科专业基础课程，适时开展应用性较强的双语教学模式，有其必要性和紧迫性。

二、教材选用

为了保证双语教学模式的顺利进行，保证良好的教学效果，选择好的教材是前提和基础。在比较了国内出版发行的若干有关机械原理的双语教材后，选用了高等教育出版社出版的由Robert L.Norton编著的《机械原理》。此本教材的原版是美国工科大学流行通用的机械设计教材中有关机械原理部分的影印版，其基本内容与原版相差无几，为了方便中国学生学习，在各章末尾的简注中对与我国叙述不同的内容或术语作了简注并在附录提供了中英文术语对照表。因此，这本英文原版教材既体现了机械原理教学内容的国际化风格，又通过注释和附录等方式方便了中国学生的学习和使用，不失为在国内开展机械原理双语教学的优秀教材。但是，机械原理双语教学采用英文原版教材，在使用上仍然要注意两大问题。一是与国内通用教材的教学内容、体系和结构存在很大差异，二是国家标准、行业标准规范存在不同。因此，可根据教学大纲的要求对教学内容做适当增减。具体来说，在该教材的使用上保留了“Chapter 1 Introduction”（绪论）、“Chapter 2 Kinematics Fundamentals”（运动学基础）中有关机构自由度、机构的组成等内容、“Chapter 8 Cam Design”（凸轮设计）、“Chapter 9 Gear Trains”（轮系：该章节实际包含了齿轮的基本理论和轮系的知识）、“Chapter 11 Balancing”；整合了“Chapter 2 Kinematics Fundamentals”（运动学基础）、“Chapter 3 Graphical Linkage Synthesis”（连杆机构图解法设计）、“Chapter 4 Position Analysis”（位置分析）、“Chapter 5 Analytical Linkage Synthesis”（连杆机构解析法设计）中有关连杆机构的基本理论和图解法、解析法两种设计方法；整合了“Chapter 4 Position Analysis”（位置分析）、“Chapter 6 Velocity Analysis”（速度分析）、“Chapter 7 Acceleration Analysis”（加速度分析）的部分适用于本科阶段学习的内容作为机构运动分析的教学；采用了“Chapter 10 Dynamic Force Analysis”（动力学分析）中有关机构受力分析和速度波动与调节的部分内容，并对机构受力分析中有关摩擦力的部分做了适当的补充。除此之外，另外编写了有关机械效率和自锁的双语教学讲义作为选用教材的补充。在使用原版教材中，在国家标准、行业标准规范不同的位置，应该尤其给学生注明国内实际应用的标准和规范，以免学生发生混淆。

三、课件编排

双语教学模式主要分为三种：（1）沉浸型双语教学模式（immersion bilingual education），即在课堂上全部使用外文教学；（2）过渡型双语教学模式（transitional bilingual education），即在课堂上根据学生英语能力情况按照适度的双语比例进行教学。第一种课堂全英语的教学模式无论是对学生还是对教师的英语水平都有相当高的要求。对于我校国际合作教育项目的本科生，这些学生在国内接受1～2年的基础理论课程学习，再继续到欧美大学进行专业课学习。这些学生在机械原理开课之前已经进行了英语的强化训练，并且为了他们以后能够更好地适应国外学习，我们选择具有英美国家留学背景的教师对他们开展全英语课堂的教学模式。对于其他机械类普通本科生，我们采用第二种过渡型的双语教学模式。对于重要的概念、重要的理论、重要方法第一遍采用英语阐述，再用中文进行重复和强调。但无论是哪种双语教学的模式，编排的多媒体课件都是全英文形式的。机械原理是机械类本科生的专业基础课，在此之前，学生对机构、机器以及一些抽象的理论等没有具体的概念，因此，通过动画、录像的形式向学生演示，可以很好的帮助学生理解教学内容，提高教学效率。另外，在双语教学过程中，多媒体课件也是辅助学生听、学的重要手段。尤其是一些专有名词的英文释义，在多媒体课件上要准确、精炼的表达出来，帮助学生达到记忆的效果。

四、课程组织

“卓越工程师计划”着重指出要培养创新型、应用型的工程技术人才。因此在教学过程中切不可照本宣科，理论脱离实际，这是培养应用型人才的大忌。教学的最终目的是让学生学以致用，而不是仅仅学会求解题目、应付考试。在这种情况下，仅仅课堂讲授是不够的，还需要其他教学环节进行补充。我们借鉴国外教学模式，在第一次课讲绪论时，就给学生动画演示一个复杂机构设计的实例，告诉学生学完这门课程后，应该达到的水平。然后以4～5人为一组进行分组，给每一组一个机构设计的题目（project），让学生带着问题进行课程的学习。等到课程结束时，组织学生进行一次项目演示（presentation）。每个小组自制英文PPT，派一名代表用英语的形式向大家宣讲项目的设计结果，并欢迎其他同学用英语提问和交流。通过多次实践，这个英语演示的环节是学生最受欢迎的，学生非常踊跃的在这个过程中展示自己的设计、表达自己的思想甚至是通过质疑的方式进行深度的思考。通过项目演示的环节，让学生在学习的过程中有针对性的和教师讨论，实践了理论知识，并且锻炼了创新能力，十分切合“卓越工程师计划”对学生的培养要求。另外，用英语的形式进行项目演示，巩固了双语教学过程中的专业词汇，也给学生提供了一次提高口语的实战机会。除此之外，我们在每一章节结束后都要安排一次讨论式的习题课，通过讨论的形式引导学生自己求解问题，真正把课堂内容转化成自己掌握的知识。

五、课程考核及其效果

由于平时的作业题和习题课采用的都是全英文的题目，因此课程的期末考试也可以采用全英文的试卷。通过平时的训练，大部分学生已经适应了英文题目的形式，对于少数英语能力较差的学生，允许查阅辞典。从考试结果来看，双语教学的班级和非双语教学的班级成绩并没有明显的区别，说明双语教学这种形式并没有影响到学生理论知识的掌握，实现了教学与语言能力培养的双重目标，提高了学生的综合素质。

六、结论

机械原理课程双语教学在我校的机械类专业（机械工程、车辆工程、材料成型）已经实施了一段时间。从教学效果来看，双语教学的模式，使学生在掌握专业基础知识的前提下，开拓了专业视野、提高了专业英语的能力。在教学环节中引入的项目演示环节，锻炼和提高了学生理论知识的实际应用能力和创新能力。这种教学模式的探索和实践为“卓越工程师计划”的后继专业理论与实践培养环节打好了坚实的基础，同时也为其他工程类专业基础课程适应“卓越工程师培养计划”的教学改革提供借鉴经验。

参考文献：

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作者简介：毛娅（1975-），女，副教授，博士，主要从事大学本科“机械原理”、“机械设计基础”课程教学与研究。