“面向未来”的工科课程双语教学改革实践与探索

文桃　杨洁　刘晓卫

［摘 要］新工科建设和科技兴军战略都要求高等院校培养“面向未来”的高素质工程科技人才，而在工程机械以及武器装备中应用广泛的机电一体化技术具有更新迭代快、前沿技术国际化的特点。在机电一体化技术课程中开展双语教学有利于提高学员专业英语水平，帮助学员更好地跟踪世界前沿技术，培养面向未来战场的新时代复合型军事人才。文章简要地论述了机电一体化技术课程的特点及开展双语教学的必要性，详细地阐述了双语教学改革中的教学设计与实施过程，并根据实践情况总结所存在的问题及其改进方案。

［关键词］面向未来；机电一体化技术；双语教学；工科

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）08-0029-04

2017年，教育部提出了助力高等教育强国建设的新工科建设方针，引导高等学校面向未来，培养工程能力强、创新能力强、具有全球视野且能支撑引领未来战略布局的复合型工程科技人才[1]。同时，科技兴军战略中的“面向未来，打赢明天战争”要求我军要能够瞄准世界军事前沿科技，加快战略性、前沿性、颠覆性技术发展[2]，这既对我军军事科研提出了明确要求，同时也对我军工科人才培养指明了方向，即培养能够及时学习追踪掌握世界前沿技术、适应未来智能化战场的新时代军事科技人才。开展双语教学能够帮助学员更好地学习了解世界军事前沿技术，有助于其在技术上、战略上做到“知己知彼”，最终助力“能打仗，打胜仗”强军目标的实现。为此，笔者所在教学团队积极探索与实践如何更好地将专业英语融入机电一体化技术这门综合性、理论性、技术性都较强的课程中来。本文阐述机电一体化技术双语教学设计与实践，并结合实践经验探索优化教学方法、提高教学质量的途径。

一、课程特点及开展双语教学的必要性

机电一体化技术是笔者所在学校机械电子工程专业的专业基础课程，该课程交叉融合了机械、计算机、传感检测、伺服传动等多门技术，是一门综合性、专业性都较强的专业课程。机电一体化技术在现代武器装备中应用非常广泛[3-4]，同时其具有更新快、前沿技术国际化的特点，比如近几年迅猛发展的人工智能技术、机器人技术、5G通信技术、物联网技术等。机电一体化技术前所未有地快速迭代与更新，也加快了武器装备现代化、智能化的发展进程，比如出现了无人机作战以及以微型机器人为代表的蜂群作战等智能化军事技术。武器装备现代化、智能化程度不仅代表了国家国防技术水平，在一定程度上也影响着国家的军事安全与经济发展，由此可见及时跟踪掌握世界武器装备的前沿技术对国防建设的重要意义。但是在学时紧凑的培养方案中再加入一门专业英语课程，在短时期内实属困难，而且学员的接受度也很难把握。推行专业课程双语教学，不仅在学时上可控、实践上可行，而且也能减轻学员在专业英语考核上的压力，在传授专业知识的同时提高学员的专业英语水平，培养学员跟踪掌握国际先进武器装备相关科学技术的能力，进而促进现代武器装备的研发、设计、制造与维护等，对推进我国军事现代化、智能化建设发展进程具有重要意义。

二、机电一体化技术双语教学设计与实施

机电一体化技术课程渗透、融合了多门学科知识，具有综合性、专业性强，技术更新迭代快，同时理实结合非常紧密的特点。在教学过程中让学员了解并掌握现有技术对教员以及学员而言就已经是不小的挑战了，在这种情况下如何更好地实施双语教学是本教学团队面临的第一个难题。第二个难题是该课程面向本科大三学员，而根据人才培养方案，大三学员不仅学业繁重，而且还要为通过军事体能联考而进行强度非常大的军事体能训练，学员极其有限的时间、精力对教学效果、教学质量也提出了较大的挑战。为更好地激发学员的学习积极性、主观能动性，提高学员专业英语水平，保证教学效果，达成教学目标，本教学团队在前期线上线下混合式教学经验的基础上，积极探索与实践该课程的双语教学改革：将整个教学周期分为开课前准备—开课中实施—结课后反思三个阶段，在课程教学实施过程中沿用课前科学预热—课中潜力激发—课后学习延续三个环节，同时采用多种先进适用的教学方法来激发课堂活力，调动学员学习热情。

（一）不同教学周期任务内容

机电一体化技术是本教学团队第一门也是空军工程大学机械电子工程专业唯一一门双语教学改革试点课程，对于教员和学员而言都是全新的尝试。为了高效高质完成本门课程的教学任务，本教学团队积极主动，群策群力，将整个教学周期分为准备—实施—反思三个阶段，通过环形设计不断修正完善双语教学设计和课程内容，具体如图1所示。

1.开课前准备

本门课程是本教学团队也是空军工程大学机械电子工程专业的第一门双语教学改革试点课程，前期没有双语教学相关经验与基础，为此，本教学团队一方面积极联系校内外有双语教学经验的教员进行交流观摩学习，同时在中国大学MOOC、學堂在线等网络教学平台观摩学习相关专业开展双语教学的课程，此外还通过阅读大量双语教学的文献学习双语教学经验[5-6]；另一方面重构课程知识体系、完善教学资源库、优化教学设计，以适应机电一体化技术课程双语教学的需要，包括选编中英文教材、根据教材编写专业英语词汇集、完善中英文教学课件库、优化教案资料、重设板书预案、建立相关的科技英语文献库、搜集英语版本的案例与多媒体素材、在题库中增加英文题型等。此外，因授课对象为大三学员，他们虽然已经完成大学英语课程的学习，但是在专业英语方面仍然存在积累不足的问题，所以本教学团队在开课前通过雨课堂平台设计和发放调查问卷对学员的英语水平进行摸底，同时了解学员对该双语课程的期待等，进而初步拟定课堂中英文比例、课程内容、教学方法等。

2.开课中实施

课程教学实施依然采用中文授课时的线上线下混合教学方式。线上主要采用具有资料推送、实时答题、弹幕互动、线上考试、教学数据统计等丰富教学功能的雨课堂平台，一方面通过雨课堂平台在课前推送前期准备好的中英文案例视频、英文单词本等资料供学员预习热身、提前了解课程内容、熟悉专业英文词汇，另一方面在课后发放调查问卷了解学员对双语教学的反馈，同时布置课后作业，检验学员学习效果。线下主要在智慧教室中进行，因为利用智慧教室更容易实现翻转课堂教学，通过设置更多的讨论、展示和项目实践等环节，不仅可以给学员营造一种群组探究实践的学习氛围，而且可以给学员创造更多练习使用专业英语的机会，真正实现以学员为主的教学理念，且智慧教室还可以全程记录教学过程，便于教员和学员温故而知新，提高教学质量。在进行双语教学时采用循序渐进的方式，课程前期以中文为主、英语为辅，重点是让学员掌握专业英语词汇，在授课过程中观察学员互动情况，课间及时与学员沟通，了解学员对双语教学实施的反馈，及时微调双语教学方式方法。在课程教学实施过程中的特定节点（如课程前期、中期以及后期）发放调查问卷，了解学员阶段性的反馈，掌握学员阶段性专业英语水平，根据问卷反馈情况及时调整课堂中英文比例。同时在不同教学阶段及时记录教学效果，分析教学中存在的问题，反思教学中的不足，提出改进措施并实施，记录改进效果，总结双语教学经验。

3.结课后反思

在双语教学的初期，及时总结与反思对提升之后的双语教学质量至关重要。结课时发放结课调查问卷并进行访谈，收集学员对双语课程的满意度、意见与建议等反馈信息，同时结合教学过程中学员的交流反馈、问卷反馈以及教员在教学过程中的记录与总结资料，形成多视角、多层次、全方位的系统性总结资料。在总结过程中分析教学中存在的问题和不足，针对性地提出并记录改进措施，为下一次开课做准备。

（二）不同教学环节任务内容

机电一体化技术是一门综合性、理论性、专业性都比较强的专业基础课程，对教员和学员来说教与学的难度本来就比较大。为了保证课堂中双语教学的效果与质量，本教学团队沿用了前期教学实践中效果较好的课前—课中—课后三个环节[7]，具体环节设置及内容如图2所示。

1.课前全面预热

机电一体化技术是一门专业基础课程，为了让学员能够尽快适应双语教学，教员一方面需要在课前通过雨课堂平台向学员推送自制微课、学员参赛作品等中文资料，让学员快速了解课堂教学主要内容，另一方面可向学员推送课堂中将用到的专业英语单词表、国外优质科技视频、英文文献，让学员提前掌握专业词汇，降低课堂中的英文学习难度。学员通过观看科技视频、阅读翻译英文文献，不仅可以开阔眼界、了解技术前沿，而且可以更好地体会双语教学的乐趣，增强学习兴趣，提高英语水平，为后续课堂中的英文面授环节奠定基础。此外，教员可通过设定问题情境或布置动手小实验等方式来引导学员思考，激发学员好奇心，布置难度适当的预习任务检验学员的知识储备水平。同时，教员可通过问卷调查了解学员学习的兴趣点、困难点等，为课堂内容设计和优化提供依据。

2.课中潜力激发

课堂教学是教学过程中的关键环节，经过课前全面预热环节的铺垫，学员已经对课堂教学的主要内容和课中涉及的专业词汇进行了了解，同时教员根据雨课堂平台的数据也了解了学员的预习情况、知识储备水平以及学习兴趣等。因此，课堂教学的主要任务是激发学员的学习潜力，让学员在双语教学模式下依然能够深入理解和灵活运用所学理论知识，在提高专业英语水平的同时提高实践能力、培养创新思维。课堂教学主要依据建构主义教学理论，该理论认为学习是学习者主动地建构知识的过程，而不是被动吸收的过程[8]。基于建构主义教学理论，教员在课堂中扮演引导者、组织者、评价者的角色，通过营造以学员为中心的学习氛围激发学员的参与积极性，使学员变被动吸收知识为主动汲取知识、积极运用知识。比如，课堂中教员注意提高授课效率，不再赘述课前预习的简单理论知识，对简单英文表达的句子不做中文复述，而是精讲重难点内容、强调专业英语，把更多的时间留给学员进行讨论、展示、实践等，通过合理地应用引导探究式、案例研讨式、群组合作展示以及项目任务驱动等先进适宜的教学方式方法，创造学员体会合作精神、练习专业英语以及提高动手能力的机会，搭建学员运用理论知识、展示专业英语的平台，从而充分调动学员的学习兴趣，发挥学员的学习积极性，并最终达到激发学员潜力的目的。

3.课后延续学习

机电一体化技术是一门综合性、理论性都较强的课程，同时又具有技术发展迅速等特点，采用双语教学会将教与学的难度进一步升级。为此，仅靠课前预习和课堂教学来实现教学目标、保证教学质量显然是不够的，还需要布置科学合理的课后作业来延续课堂学习。本教学团队除了布置文献分析、软件编写、实物平台搭建等非英文的作业外，还增设了英文文献检索翻译分析研讨、英文科技短视频搜集观看讨论等以专业英语为主的作业，这样一方面能促使学员深入理解和巩固新授知识、提高专业英语水平、拓宽知识眼界、形成相关技能技巧，另一方面有助于教员及时了解和掌握学员的学习情况，为后续课程教学优化提供参考和依据。

三、机电一体化技术双语教学中存在的问题与改进方案

本教学团队的双语教学实践尚处于初探阶段，教学过程中还存在不少问题和不足，对此，本教学团队认真思考总结教学经验，积极探索可以提升教学效果、提高教学质量的方式方法，为后续双语教学保驾护航。

（一）教材选编问题与改进方案

教材对教学质量影响很大，但是目前市面上适用于机电一体化技术课程的双语教材非常少，而引进国外全英文教材不仅对教员和学员的英语水平是个很大的考验，而且国外的案例也不一定符合国内的裝备现状。综合考虑后，本教学团队在之前中文教材《机电一体化技术》的基础上新增了《机械电子工程专业英语》作为双语教学的辅助教材，但是专业英语教材与中文教材的内容匹配度不是很高，这就导致其在教学过程中的使用率不高，使用效果不理想。

针对上述问题，本教学团队的改进方案如下：与开展机电一体化技术双语教学的院校积极沟通交流，再搜寻适合该课程的中英文教材，特别是英文教材；积极提高教员的英文水平、专业水平，争取早日编写出版具有军队特色、适合本校机械电子工程专业的中英文教材。

（二）学员英语基础问题与改进方案

国内大部分工科专业学员都存在英语积累不足的问题，特别是在口语和写作两个方面表现尤为突出。在开课前开展的问卷调查的结果显示，本校机械电子工程专业大部分学员专业英语欠缺，且有约三分之一的学员认为在课中普及专业词汇即可。学员专业英语基础薄弱、英语学习兴趣不浓、课堂中羞于用英语参与互动等都导致目前双语教学对学员的专业英语水平提升作用不是很大，整体效果欠佳。

针对上述问题，本教学团队的改进方案如下：前期推送难度较低、趣味性较强的科普英语学习资料，帮助学员建立语言自信心，激发学员学习英语的热情，而后循序渐进地提高英语难度；对在课堂内外积极运用英语互动的学员给予一定程度的奖励和表扬，通过这种方式鼓励学员积极参与互动。

（三）教员双语教学素质问题与改进方案

教员在教学环节中扮演着重要的角色，其对教学内容、教学方法、教学对象的把控将在极大程度上影响整体教学效果和质量。机电一体化技术双语教学改革是本教学团队的初探，在教学过程中也暴露出了很多的现实问题，比如教学团队中有丰富教学经验的教员英语水平有限，也没有双语授课的经验，而留学归国的年轻教员又欠缺教学经验。为此，在课堂中如何科学有效地设置中英文比例、如何更好地激发学员英文学习兴趣、如何改善学员羞于用英语表达的现状等问题是在双语授课过程中亟待解决的问题。

针对上述问题，本教学团队的改进方案如下：授课教员接受专业的双语授课相关培训，通过系统性的培訓提高双语授课能力和素质；积极参与各种双语教学的研讨、交流、观摩活动，通过学习兄弟院校双语教学的经验，改进教学方式方法，不断提高教学效果和质量。

四、结语

本文重点阐述了“面向未来”的机电一体化技术课程双语教学的必要性、双语教学设计与实施以及对双语教学实践的总结与反思。虽然在双语教学初探阶段还存在很多问题和不足，但本教学团队积极总结经验并进行反思，针对目前存在的教材选编不够科学、学员英语基础薄弱、教员双语教学素质欠缺等问题都提出了较为可行的改进方案。当然，双语教学改革不可能一步到位，需要投入更多的时间和精力来进行探索、研究和实践。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 新工科建设形成“北京指南”[EB/OL].（2017-06-10）[2021-11-10].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/

moe_1485/201706/t20170610_306699.html.

[2] 新调整组建的军事科学院  国防大学  国防科技大学成立大会暨军队院校  科研机构  训练机构主要领导座谈会在京举行[EB/OL].（2017-07-20）[2021-11-10].http：//m.jyb.cn/zgjyb/201707/t20170720_713701_wap.html.

[3] 张金忠，朱锐，李华.机电融合技术在车载火炮中的应用[J].兵工自动化，2020，39（4）：12-15.

[4] 林志昆，王宏霞.浅谈飞机机电综合技术发展及标准需求[J].航空标准化与质量，2017（6）：15-17.

[5] 范国敏.高校工科专业过渡式双语教学研究探索[J].教育教学论坛，2019（28）：120-121.

[6] 杨潇，杜彦斌.“工业工程概论”课程双语教学模式及教学质量提升策略探究[J].智库时代，2019（26）：193.

[7] 文桃，杨洁，王崴.疫情之下《机电一体化技术（双语）》课程在线教学的探索与实践[J].高教学刊，2021（1）：90-93.

[8] 张学元，张道明，吕春.基于建构主义的结构力学教学设计与实践[J].大学教育，2019（10）：79-81.

［责任编辑：周侯辰］