面向应用型的机械原理双语教学改革与实践

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  摘要:基于地方本科院校高素质应用型人才培养目标,阐明了地方本科院校开展双语教学的必要性,剖析了南阳理工学院机械与汽车工程学院机械原理双语教学中存在的主要问题,并从辅助教学资源构建、教学模式与教学方法改革、课程考核体系完善、双语师资队伍建设等四个方面对机械原理双语教学进行了改革探索与实践,取得了一定的效果。
  关键词:地方本科院校;应用型;机械原理;双语教学;改革
  作者简介:解芳(1981-),女,江苏滨海人,南阳理工学院机械与汽车工程学院,副教授;庞兴华(1955-),男,河南南阳人,南阳理工学院机械与汽车工程学院,教授。(河南 南阳 473004)
  基金项目:本文系南阳理工学院2012年度教育教学改革项目的研究成果。
  中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0111-03
  在经济全球化及高等教育国际化的大背景下,尤其是随着工程教育的理性回归以及“卓越工程师教育培养计划”的实施,市场要求高校培养拥有“国际视野”、能够进行“跨文化交流”、具有“国际合作和竞争能力”的高素质应用型人才,这给高校的双语教学工作带来机遇的同时更提出了挑战。[1,2]
  一、地方本科院校开展双语教学的必要性
  早在2001年9月,教育部就在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中对双语教学提出明确要求:“各高校要积极推动使用外语进行公共课和专业课的教学,特别是在信息技术、生物技术、新材料技术、金融、法律等专业以及国家发展急需的专业开展双语教学,力争三年内开发5%~10%的双语课,以提高高等教育人才的竞争力。”2010年,教育部在“卓越工程师教育培养计划”中对大学生的国际化培养提出了明确的要求:“参与高校要积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师,要积极组织学生参与国际交流、到海外企业实习,拓展学生的国际视野,提升学生跨文化交流、合作能力和参与国际竞争能力。鼓励有条件的参与高校,培养熟悉某一国家文化、法律和标准的国际化工程师。”
  目前,我国“211”和“985”重点院校如北京大学、浙江大学等高校的双语教学工作进展顺利,这些高校已在双语教学的教材编写与选用、师资队伍建设以及教学模式和方法改革方面取得了许多研究成果。然而,目前地方本科院校的双语教学工作在艰难推进中鲜有进展,其主要原因是地方本科院校的学生英语底子差、欠缺自学能力,同时双语教学资源及师资也相对匮乏。上述差异决定了地方本科院校难以模仿照搬重点院校的双语教学模式,因此如何基于自身特点探索一条适合于地方本科院校的双语教学模式是推进双语教学的关键。
  机械与汽车工程学院的机械设计制造及其自动化专业(以下简称机制专业),是南阳理工学院(以下简称“我校”)创办较早的专业之一,同时也是我校率先启动“卓越计划”的专业之一。该专业以培养高素质应用型的机械工程师为目标,要求学生具有扎实的综合基础知识的同时,还要具有国际视野、跨文化交流能力以及国际合作和竞争能力。机械原理作为机制专业的核心技术基础课程,主要研究机械的基本概念、基本原理与基本设计方法,具有严密的理论性、逻辑性、系统性与工程应用性。因此针对机械原理课程开展双语教学,是提高学生运用英语进行国际交流合作的能力,培养高素质应用型的机械工程师的重要途径。
  二、机械原理双语教学存在的主要问题
  南阳理工学院机械与汽车工程学院(以下简称“我院”)从2008年开始就对机制专业机械原理课程实施了双语教学尝试,是我院率先开展双语教学的课程之一。经过近5年的探索实践,虽然积累了一定的双语教学经验,但是目前仍存在以下主要问题:
  第一,由于学生英语水平参差不齐,故目前机械原理双语教学中使用的全英文教材不适合所有层次的学生,缺乏与全英文教材相匹配的中文讲义和中文电子课件,给学生的预习和复习带来了不便,导致英语水平较差的学生对机械原理双语课产生了畏惧甚至是厌烦情绪。
  第二,在授课语言上,没有达到教育部要求的“教师须使用50%~70%甚至是100%英语讲授课程内容”,在实际的教学过程中由于学生的英语基础差以及双语教学师资资源薄弱等,仅仅达到了10%左右。
  第三,双语教学的考核体系不健全,仍然以中文考核为主,如平时作业、练习、考试试卷均采用中文等等,导致学生双语学习的积极性不是很高。
  第四,双语师资资源严重匮乏。由于我校为应用型本科,因此近年来大量引进双师型教师,目前,我院双师型教师比例已超过60%,虽然其中不乏实践经验丰富、教学能力优秀的教师,但是能够承担双语教学的寥寥无几。
  以上问题严重制约了机械原理双语教学的进一步深入开展。
  三、机械原理双语教学改革的具体措施
  针对我院机械原理双语教学中存在的问题,主要从辅助教学资源构建、教学模式与教学方法改革、课程考核体系完善、双语师资队伍建设等方面开展了改革工作。
  1.构建与机械原理全英文教材相匹配的辅助教学资源
  在机械原理全英文教材相匹配的辅助教学资源构建过程中,主要从以下两方面展开:
  (1)创建与选用的原版英文教材相匹配的中文讲义及电子课件。按原版教材的章节编制中文讲义,以保持英文的“原汁原味”;为专业词汇、术语等名称增加英文注释,书后增加中英文词汇对照表,以兼容中英文教材的优点;每章开头增加“本章学习指导”,对主要知识点及学习的重难点进行说明,使学生一开始就能对每一章的重难点心中有数;每章结尾增加“本章小结”,将本章重要知识点及专业词汇进行罗列总结,有利于学生对教学要点的理解和掌握,便于学生的自学。在电子课件中,遵循原版英文课件,将其转换为学生更容易接受的中文电子课件,对专业词汇、术语等名称增加英文注释,使学生掌握机械原理的基本知识点的同时熟悉机械类的专业术语及词汇。   (2)建立与考核大纲相匹配的中英文习题库及模拟试卷库。为了增加学生双语学习的积极性,让学生及时检查自己的双语学习效果,建立了题型丰富的机械原理中英文习题库及模拟试卷库,该试题库囊括了机械原理考核大纲中所有的考点;此外,习题库及试卷库都配有相应的标准答案,可供学生参考。
  2.分步走、可持续地开展机械原理双语教学模式与教学方法的改革
  双语课与专业英语的不同之处在于双语课是专业基础课,其主要任务包含两方面:一是使学生掌握扎实的专业基础知识,二是使学生掌握相关的专业英语词汇和科技文献的英文表达方式,提高学生在相关专业领域的英语听、说、读、写“四会”能力。因此,双语教学不能沿袭专业外语教学中的简单翻译模式,即将英文科技文献逐句翻译成汉语,讲授句子结构、语法、单词等,这是没有充分理解双语教学的要求,偏离了双语教学的目的。基于此,在机械原理双语教学模式的改革和实施中,主要从以下方面展开:
  (1)采用“分阶段递进式”及“启发探究式”的教学模式。根据我校自身条件和学生外语基础普遍较差,英语水平良莠不齐等因素,采用“分阶段递进式”教学模式逐步推进双语教学。目前,机械原理双语课程教材选用的是高等教育出版社出版的全英文教材《Mechanisms and Machine Theory》,该教材浅显易懂,句子结构比较简单,只要学生掌握相应专业名词术语,就能读懂内容,非常适合我院学生。基于此,在双语教学的初级阶段,由于学生刚接触专业外语,专业词汇量有限,难免存在畏惧心理,因此在该阶段宜采用“半外型”教学模式,即使用全英文教材,教师基本用汉语讲授,只涉及少量零星的专业英文词汇,并将这些词汇进行整理汇总,便于学生记忆;随着双语教学的推进以及学生专业词汇量的增加,逐步由“半外型”过渡到“混合型”教学模式,即使用全英文教材,教师用外语和汉语交叉讲授,较浅显的内容用英语讲授,重点、难点以及较复杂的难以用英文解释清楚的原理用汉语解释。该循序渐进的教学模式可以兼顾学生英语基础的差异性,使英语基础差的学生跟得上,英语基础好的学生喂得饱。
  另外,要充分调动学生对双语学习的兴趣,要打破国内传统的“以教为主”的课堂教学模式,构建一种在国外盛行的“以学为主”的新的课堂教学模式。在教学过程中,采用“启发探究式”,以“研究讨论”的方式引导学生探究问题,激发学生的创新思维。使学生在讨论中发现问题、解决问题,这样既有利于学生对相关知识点的牢记,又可以增加学生的成就感,消除其畏难心里,从而提高其学习兴趣。图1为“启发探究式”授课的程序模式框图。
  (2)采用“正式合作式小组”研讨式的教学方法。基于优势互补及自愿结合原则,组建“正式合作式小组”,采用分工合作制,明确各组员的任务,如组长负责组织、策划;主持人负责主持讨论等。每一轮研讨可以轮流执政,让每位学生能承担不同的任务,各抒己见,集思广益,并明确自己的差距,有利于形成互相竞争、相互学习的良好局面。在授课前,给每一小组指定外文教材的某一章节或教师选编的英文阅读材料,并要求经过小组讨论后在课堂用英语向其他小组讲授或形成讨论报告,由教师及其他小组给其打分,并记入平时成绩,通过考核方式引导和督促学生提高英语学习效率,培养他们使用英语工具的习惯,提高学生双语学习的积极性。
  (3)充分发挥多媒体教学手段的形象直观性。在教学中坚持传统教学与多媒体教学的优势互补,即要充分发挥传统教学特有的随机性、灵活性、及时性,同时要有效利用多媒体教学的形象性、直观性,将声音、动画、文字、图像等融为一体,以增大双语课堂教学的信息量,达到事半功倍的效果。如:在讲授凸轮轮廓曲线设计方法的时候,可以利用事先编制好的绘图程序,一步步演示凸轮轮廓曲线的设计步骤,这样不仅能够提高学生的学习兴趣,而且与传统的板书教学相比效率大大提高;在讲授齿轮渐开线齿廓的加工方法时,可以播放事先录制好的视频,这种清晰直观的图像有助于学生的理解。
  3.完善机械原理双语教学考核体系
  为了检验双语教学的效果,加强了对机械原理双语课程的过程考核,在综合考虑学生的平时表现、实验成绩和试卷成绩的基础上评定学生的最终成绩,其中平时成绩占10%,实验成绩占20%,考试成绩占70%。
  平时表现包含三个方面:一是课堂发言及小组讨论是否积极,英文表达是否流利,尽可能要求学生用英语记课堂笔记,用英文回答教师提问;二是平时布置的课后作业(要求学生用英文做作业)是否能够认真完成,课后布置的专业英语扩展阅读是否能够认真完成;三是平时上课出勤率。
  实验成绩一方面考查学生对机械原理基本知识点的理解情况,另一方面考查学生的实际动手操作能力。与以往机械原理实验以验证性实验为主,忽视设计性实验不同,除了开设机构运动简图测绘和渐开线齿廓范成原理实验以外,还增加了机构运动方案创新设计实验,学生在机构创新实验平台上,通过拼接、调试、运行等最终设计出具有确定运动的机构,这种“搭积木”的实验方式不仅有效提高了学生参与实验的积极性,而且大大提高了其动手能力。
  以往该课程的试卷均采用传统的全中文命题形式,试题中体现双语的仅仅是10分的名词术语翻译题,不仅覆盖面小,难以囊括该课程的重点专业词汇,而且还占用了一定的分值,使考核专业知识考点题目的分值缩减到90分,这样在考点覆盖面和分值分配之间难以两全。为了解决这一问题,在2011级机制专业考核时使用了全英文试卷,这样所有的题型都是以考核学生的英语阅读能力为基础,并以考核学生是否掌握机械原理知识为目的,有效协调了专业知识与双语之间的矛盾。此外,在开课初期就告知学生本课程的考试为全英文试卷,以此提升学生双语学习的积极性。表1所示为采用全英文试卷考核后2011级机制专业三个班的卷面成绩统计表,可见三个班的卷面平均分都达到了命题期望值。其中11级机制卓越班的卷面平均分远高于其他两个班的,这是由于班级差异性造成的,卓越班是经过层层选拔重新组建的班级,该班学生英语及公共课基础普遍较好,而且在课程进行当中,该班完成了将英文课文翻译成中文的大作业,也一定程度上推进了该班的双语教学效果。   表1 机械原理双语课程全英文试卷考核卷面成绩统计表
  (命题期望值70分)
  班级 优秀(率)(90~100分) 良好(率)(80~89分) 中等(率)(70~79分) 及格(率)(60~69分) 不及格(率)(<60分) 卷面
  平均分
  11级机制
  1班 8人
  (14.5%) 6人
  (10.9%) 15人(27.3%) 19人
  (34.5%) 7人(12.7%) 71.4
  11级机制
  2班 9人
  (16.4%) 16人(29.1%) 12人(21.8%) 11人
  (20.0%) 7人(12.7%) 74.6
  11级机制
  卓越班 5人
  (17.9%) 14人(50.0%) 6人
  (21.4%) 3人
  (10.7%) —— 82.6
  表2 近三年机械原理双语课程考试卷面成绩统计表
  (命题期望值70分)
  年级 优秀(率)(90~100分) 良好(率)(80~89分) 中等(率)(70~79分) 及格(率)(60~69分) 不及格(率)(<60分) 卷面
  平均分
  2009级
  机制专业 20人(16.7%) 40人(33.3%) 25人(21.0%) 21人(14.3%) 14人(12.6%) 75.6
  2010级
  机制专业 19人(16.0%) 43人(36.1%) 25人(21.0%) 17人(14.3%) 15人(12.6%) 76.9
  2011级
  机制专业 22人(16.0%) 36人(26.1%) 33人(24.0%) 33人(24.0%) 14人(10.1%) 75.0
  表2所示为近三年机械原理双语课程考试卷面成绩统计表,其中2009级和2010级考核采用的是中文试卷,而11级采用的是全英文试卷,由此可知:全英文试卷的采用并没有对卷面平均分产生较大的影响,说明学生对全英文的考核形式是可以接受的,因此该考核形式可在今后的双语教学中继续推广。
  4.双语师资队伍建设
  近两年,我院大力引进具有海外留学背景的高学历人才,目前已引进一名留英博士和一名留法硕士,将他们充实到机械原理双语教学的队伍中,有效解决了双语师资短缺的问题。此外,我院充分利用与英国北安普顿大学合作办学的国际交流平台,一方面每年派遣1~2名双语教学骨干教师出国访学;另一方面英国北安普顿大学每年派遣2~4名外籍教师到我校讲学,在讲学过程中,要求相关课程中方教师必须跟班学习。通过学习国外大学相关专业的教材、教学模式和考核模式,有效提高了我院教师的双语教学水平。
  四、结论
  机械原理双语教学在我院机制专业开展了近5年,从教学效果来看,双语教学不仅使学生掌握了专业基础知识,而且开阔了专业视野,具有了一定的专业英语阅读能力。下一步将继续根据我校学生英语基础,制订合适的双语教学计划,并及时收集学生的反馈信息,适时调整教学进度计划与教学方式,争取在达到专业培养要求所具备的专业基本知识与技能的前提下,进一步提高学生的专业外语阅读、写作和交流能力。
  参考文献:
  [1]李琳,张铁,李杞仪.机械原理双语教学方法的探讨[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5):176-179.
  [2]郑晓霞.机械原理课程双语教学的研究与探索[J].高教论坛,2007,(2):95-98.
  (责任编辑:王意琴)
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