“机械原理”国家级来华留学英语授课品牌课程的建设

王磊 王志坚 何波 于苏洋

摘 要 沈阳航空航天大学“机械原理”课程经过多年的建设，入选教育部来华留学英语授课品牌课程。在系统梳理课程的定位与目标、优化课程内容、采用多元化的教学方法的基础上，对课程的建设过程及特色进行了系统地介绍，以期为同类课程的建设提供经验和借鉴。

关键词 品牌课建设 课程定位 教学内容与方法 教学特色

中图分类号：G648.9                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.031

Abstract After years of construction， Shenyang Aerospace University "principles of machinery" course has been selected as a brand course for the Ministry of education to study in China. On the basis of systematically combing the orientation and objectives of the course， optimizing the course content and adopting diversified teaching methods， this paper systematically introduces the construction process and characteristics of the course， in order to provide experience and reference for the construction of similar courses.

Keywords brand course construction; curriculum orientation; teaching content and methods; teaching characteristics

为了更好地服务国家“一带一路”倡议，沈阳航空航天大学近年来大力发展留学生教育，并建设了一批优秀的留学生精品课程和教学团队。其中，“机械原理”课程经过了“辽宁省优秀课”、“辽宁省精品课”和“辽宁省精品资源共享课程”的建设和发展历程，课程教学符合学校的办学定位，注重学生创新设计能力和工程实践能力培养，针对留学生采用全英文授课，教学组织、教学模式和教学内容都很好地适应了国际化人才培养的需求，“机械原理”留学生课程于2017年入选教育部来华留学英语授课品牌课程，而来华留学英语授课品牌课程的建设是提升来华留学教育教学质量的重要组成部分。[1-3]

1 课程定位与目标

“机械原理”是高等学校机械类专业的一门主干技术基础课，在培养学生的机械综合设计能力和创新能力中占有十分重要的地位，本课程不仅为学生学习相关技术基础课程和专业课程起承前启后的作用，而且为学生今后从事机械设计、研究和开发创新奠定必要的基础。

根据创新社会对人才培养的要求，结合学校培养应用型高级工程技术人才的目标，“机械原理”课程建立了“以设计为主线、分析为设计服务、落脚点是机械系统方案创新设计”的课程新体系，课程目标是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用基本机构的分析和综合方法，具有进行机械系统运动方案创新设计的初步能力，进而具有在信息技术时代条件下的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力。

本课程包括理论教学、实践教学（课程设计）和实验教学三部分内容，注重理论教学和实践教学相结合。自2010年对来华留学生进行“机械原理”课程全英文授课以来，已经培养了14届留学生，培养过程中根据留学生实际情况，注意因材施教，充分发挥学生的学习积极能动性，不断完善留学生教学模式和教学进度安排，教学内容经过几次修订完善和整合，适合留学生教学需要，形成了稳定适用的教学方案与合理的教学进度安排，教学档案管理规范。按照课程的培养目标要求，明确了阶段性教学目标，围绕阶段性教学目标探索留学生教学模式，深入探索留学生教学规律。

2 课程内容

构建“机械原理”教学体系时注意与前修课和后续课的衔接和互補。课程教学内容源自美国Robert L. Norton编写的经典教材《Design of Machinery》，并注意与前、后课程及左右并行相关课程知识点的衔接，促进课程建设的完整性和全方位发展。通过调研前修课和后续课的内容，调整“机械原理”相关的教学内容，减掉了部分分析内容（与理论力学运动学、动力学重复的内容），增加了计算机应用于机构分析和设计的解析法等内容（应用前修计算机语言课程），增加机构方案设计和组合机构设计理论和实践、增加齿轮机构部分（与后续课程机械设计衔接互补）。课程内容经过整合，趋于更合理、科学、优化。

在保证教学内容基础性的同时，将最新的教学改革和科研成果引入课程教学，不断提高课程内容的时代性和前沿性。将微课或慕课等网络课程引入课堂教学，以翻转课堂模式开展教学。在课程绪论中将仿生机构、微机构等先进前沿性学科知识引入课堂，极大激发留学生学习本门课程的兴趣。在讲授连杆机构、凸轮机构等常用机构时，将机械创新设计竞赛中的优秀案例作为典型机构（如“无碳小车”、“多功能黑板檫”等），注重理论知识在实际中的应用，鼓励学生积极参加课外科技活动。团队中多名教师从事机器人研究方向，与本课程具有紧密联系，将实际科研项目部分内容作为学生课程设计任务或融入到理论课程。

在留学生课堂授课中，针对课程特点和留学生理论知识偏弱、实践动手能力较强的特点，适当降低了理论知识难度（如英文原版教材中解析法对连杆机构设计理论偏难，去掉了该部分内容），注重实践环节、理论与工程实际结合。根据留学生专业不同，对飞行器设计与制造专业和机械电子工程专业留学生分开上课，对于飞行器设计与制造专业的学生教学内容中引入航空中的典型机构进行讲解，对于机械电子工程专业的学生以通用机械为主进行讲解。在教学中引入国外新型机构在研究开发及实践应用中的录像，使学生触摸到课程的前沿信息，达到留学生工程应用实践能力的培养目标。

3 教学方法

留学生教学过程中，重视教学理论的探讨，开展了多项教改项目的研究，取得了许多有应用价值的教学成果，将其应用于实际教学;采用先进的教学理念，着重培养学生的积极主动性和创新实践能力，团队中多名教师指导的学生获国家级、省级“机械创新设计大赛”奖项;采用先进的教学方法，运用现代化的信息技术手段，““机械原理”精品开放课程”获辽宁省教育教学信息化大奖赛一等奖;根据不同的教学内容设计具体教学过程，根据留学生个体差异，对教学方法和手段进行实时调整;采用小班和分专业授课。教学过程中具体做法如下：

3.1 教学理论与理念——突出教育以人为本

在“机械原理”课程建设中，我们以培养创新型社会所需的创新型人才为目标进行教学理论与教学理念的研究与改革，将传授知识与注重能力、业务培养与素质教育有机的融为一体，突出教育要以人为本。改变学生被动学习的局面，以学生为主体，引导学生主动、创造性地学习，引导教师教学创新。通过教师的精彩授课与学生的轻松愉快参与，以及活泼新颖的教学方法，同时融入教师的教学艺术、风格和人格魅力，激发学生主动思考、自主探索与研究的兴趣，从根本上调动学生的学习积极性，教学质量逐年稳步提高。

3.2 教学方法——多种教学方法的运用

采用知识驱动的启发式、研究型教学，自学与课堂讨论相结合，提高学生的学习积极性。通过做学生思想工作，激发学生的上进心和主动学习的热情，有效提高教学质量。

开展知识驱动的启发教学，在讲授某个知识点时，研究与此知识点相关的前修课程的知识（学生已经掌握），由已知的理论原理与学生一起推出即将要学习的知识，避免平铺直叙简单枯燥，有效地调动学生学习的积极性，提高听课效果，尤其是对于基础薄弱的同学，应重点关注其对前修课程知识的掌握程度，适当进行知识点的补充与复习，比如在学习机构的运动分析时，對应理论力学里的刚体的运动分析，可进行知识点的适当复习。

开展研究型教学，在每个知识点最后都提出若干个思考题，课堂上与学生共同分析，通过分析研究，激发学生主动思考，加深对知识点更深入理解，提高学习效率。该种教学方法可提高学生的学习主动性，尤其对基础较好的学生，引导其对知识点的深入理解和主动思考。比如在讲解机构瞬心数目的求解公式时，要求学生将其与平面机构自由度数目的求解公式进行对比分析，了解两个公式中构件数目的区别，从而加深对相关知识点的理解。

对重点难点内容，课堂上讲授要条理清楚，而对课程内容容易理解的部分采用自学与课堂讨论相结合的方法，督促学生课前预习，缩短课堂讲授时间，增加学生参与讨论时间，引导学生主动学习。

3.3 教学手段——多样化

结合“机械原理”课程专业技术基础课的特点，授课时将板书、多媒体课件、教具、DVD教学录像等有机结合，在学生扎实掌握基础理论知识的同时，扩大课堂教学的信息量、理论联系工程实际以及促进学生对课程前沿发展的了解掌握。如常用机构及组合机构的类型及应用部分，在给学生讲授时加入了大量的利于形象思维的动画和教具，这些动画或教具直观、易于接受，而且对以后课程设计起到一个很好的引导作用，学生表现出极大的学习兴趣;又如反转法设计凸轮机构部分，制作Flash文件加入许多动画使学生对较难理解的概念有了较好的感性认识，再通过原理分析，方法推导，使学生很快由感性认识上升到理性认识，较容易掌握所学内容;又如齿轮齿廓加工方法部分，制作了DVD教学录像，配以解说，使学生了解工厂实际加工齿轮的过程;进行机构急回运动的讲解时，通过学生亲手操作典型机构教具，使学生更直观的观察其急回运动的特征。

授课过程中这种多样化的教学手段既避免了以往单纯板书信息量小的缺点，又不像其它的多媒体课件形式单一、只是课本知识的简单重复，很受学生欢迎和接受，教学效果良好。

3.4 信息化技术手段的应用——开展网络教学

“机械原理”课程充分利用现代信息技术手段，在全校最早开始使用blackboard平台积极开展网络教学与管理，将教学大纲、电子教案、多媒体课件、习题解答、实验指导、参考文献等资源上网，促进立体化教学。通过网络课堂，及时与学生沟通、答疑，方便快捷，提高效率。2012年省精品资源共享课程全部基本资源上网共享之后，学生充分利用网上资源，通过网上观看录像、下载课件、案例学习等，对课堂教学起到了有效的补充。

在每学期授课中，都建立QQ群、微信群或公用电子信箱，通过这些手段，促进了与学生的及时沟通，学生可以在网上提交作业或进行答疑，很大程度上调动了学生的学习热情。

3.5 考试方法改革——加强平时考核

重视平时的教学管理、实施科学的教学质量监控。实行学生课程成绩评定的改革，平时成绩占20%，测验占10%，实验占10%，期中考试占20%，期末成绩占40%，最后核定总成绩，使学生认识到学习过程的重要性，避免了学生平时松懈期末突击学习的弊病，进行全过程教学质量监控，有效地提高教学质量，促进教师把更多精力投入教学中，保证教学质量。

3.6 作业——加注批语

作业是教师与学生沟通的渠道之一，教师在批改作业时，不是简单的对、错的批改，而是加注批语，批语有指出错在哪里，作业是否认真，还有鼓励加油的话语，与学生谈心，督促了部分学生改进学习作风，效果较好。

3.7 上课学生规模——小班型、分专业

为了提高授课效果，留学生授课采用小班制，每班人数控制在50人以下，教师在留学生“小班化教学”中需要“会组织、会协调、会互动、会帮助、会评价”。对飞行器设计与制造专业和机械电子工程专业留学生分开上课，对于飞行器专业的学生教学内容中引入航空中的典型机构讲解，对于机电专业的学生以通用机械为主进行讲解。

4 教学特色

（1）搭建“三位一体”的实习实训平台，理论与实际相结合培养学生创新能力和工程实践能力。利用创新实验室、校内跨专业实训平台和校外实践基地“三位一体”的实习实训平台，将课程理论知识与实际科研项目和机械创新设计竞赛相结合，课程内容为学生提供分析和创新设计的理论知识，实习实训平台为学生提供工程实践的保障，理论与实际相结合培养学生创新能力和工程实践能力。

（2）因材施教，突出专业特色设计教学内容。针对课程特点和留学生理论知识偏弱、实践动手能力较强的特点，适当降低了理论知识难度，突出了实践环节、理论与工程实际结合。根据留学生专业不同，对于飞行器设计与制造专业的学生，教学内容中多以航空典型机构为例，对于机械电子工程专业的学生以通用机械为主。

（3）多元化、立体化和开放式的教学模式。课堂教学与网络辅助教学平台相互支撑，实现信息技术手段在留学生教学中的立体化、全方位应用;采用多媒体教学、现场教学、案例教学等多元化的教学手段;开放式教学方法贯穿于课堂教学、课外小作业、实验、课外大作业、课外实践活动等各个环节。扩展学生学习与实践的时间和空间、学习内容的深度与广度，最大限度地激发学生的创造性、培养学生的创新能力。在考试形式上，不再局限于期末闭卷考试一种形式，而是选择了平时作业、讨论、综合性大作业、平时测验、实验等多个方面进行评价，降低了期末成绩在总成绩中的比重，使成绩构成多样化。

5 结语

沈阳航空航天大学“机械原理”来华留学英语授課品牌课程依托辽宁省精品资源共享课，经过十年来的发展，通过优化教师团队和教学内容，创新教学模式和评价体系，理论与实际相结合培养学生创新能力和工程实践能力，已经打造成为沈阳航空航天大学乃至辽宁省一门重要的来华留学英语授课品牌课程。

参考文献

[1] 夏小乐，冯守帅，辛瑜等.“Essentials of Biotechnology”来华留学英语授课品牌课程建设纪实[J].教育教学论坛，2018.393（51）：253-254.

[2] 李志红，彭帆，肖莉等.教育部来华留学英语授课品牌课程建设的探索与实践——以三峡大学医学院《生物化学》为例[J].医学教育研究与实践，2018，26（06）：137-140.

[3] 程伟华，石松，郭丽娟.来华留学英语授课品牌课程建设实践探索——以南京农业大学为例[J].高校实验室工作研究，2015（2）：84-86.