楊建鋒 Jo?o Ramos 郭麗華 蔣全勝 黃鶯

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.04.072

摘 要 依托蘇州科技大學(xué)與英國(guó)南威爾士大學(xué)中外合作辦學(xué)的機(jī)械國(guó)際班，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)的研究與實(shí)踐，編制《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材和課件，在課程教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)新教學(xué)模式，完善多元化的課程教學(xué)考核手段，培養(yǎng)具有國(guó)際視野、專業(yè)能力強(qiáng)、英語(yǔ)交流能力強(qiáng)的機(jī)械工程高級(jí)專門人才。

關(guān)鍵詞 中外合作辦學(xué)；機(jī)械設(shè)計(jì)；雙語(yǔ)教學(xué)；雙語(yǔ)教材；翻轉(zhuǎn)課堂；多媒體課件

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）04-0072-03

Research on Bilingual Teaching of Machinery Design Based on Sino-Foreign Cooperative School Education//YANG Jianfeng， Jo?o Ramos， GUO Lihua， JIANG Quan-sheng， HUANG Ying

Abstract Relying on Suzhou University of Science and Technology and the University of South Wales Sino-foreign cooperative school education， the bilingual teaching of Machinery Design is researched and practiced. The bilingual teaching materials and course wares were compiled. During the course of teaching， the teaching mode was innovated and

the teaching of a wide range of assessment tools was im-proved to cultivate senior professionals in mechanical engi-neering with an international perspective， strong professional skills， and strong English communication skills.

Key words Sino-foreign cooperative school education; ma-

chinery design; bilingual teaching; bilingual textbooks; flipped

classroom; multimedia courseware

1 解決的主要問(wèn)題

1.1 自編《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材

機(jī)械設(shè)計(jì)作為一門機(jī)械專業(yè)的核心專業(yè)課，國(guó)內(nèi)外都有非常好的教材，如何做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，緊跟國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)？這就需要選擇合適的教材，這對(duì)提高雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量具有非常重要的作用。在這方面利用蘇州科技大學(xué)與英國(guó)南威爾士大學(xué)中外合作辦學(xué)這個(gè)平臺(tái)，以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中外合作辦學(xué)國(guó)際班為基礎(chǔ)，與南威爾士大學(xué)的教師進(jìn)行合作，自編《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材。

1.2 多媒體課件的編制

利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，可以有效地提高教學(xué)質(zhì)量，編制機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)多媒體課件，通過(guò)英文課件結(jié)合視頻、動(dòng)畫等多種形式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。

1.3 教學(xué)模式的選擇和英語(yǔ)使用比例的確定

采用漸進(jìn)式教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等先進(jìn)的教學(xué)模式，提高學(xué)生運(yùn)用英語(yǔ)的能力。教師在講授課程知識(shí)時(shí)，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，采用恰當(dāng)?shù)挠⒄Z(yǔ)使用比例。

1.4 多元化的課程教學(xué)考核手段

創(chuàng)新考核方式，通過(guò)雨課堂、英文論文大作業(yè)、翻轉(zhuǎn)課堂英文口語(yǔ)表達(dá)、期末考試等方式進(jìn)行多元化考核。

2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析

目前國(guó)內(nèi)《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材種類很少，而且已經(jīng)出版十多年，教材內(nèi)容普遍陳舊，適應(yīng)不了中外合作辦學(xué)對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的迫切需求。尤其例題和習(xí)題部分內(nèi)容單薄，缺乏廣度和深度，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。

國(guó)外《機(jī)械設(shè)計(jì)》原版教材優(yōu)點(diǎn)是成熟，而且更新很及時(shí)，用系統(tǒng)化的思想來(lái)串聯(lián)教材內(nèi)容，以單個(gè)零件設(shè)計(jì)為載體，講授工程設(shè)計(jì)方法，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；缺點(diǎn)是內(nèi)容龐雜，既包含機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容，又包含工程力學(xué)、工程材料、有限元分析等內(nèi)容。另外，原版教材中涉及的公式表達(dá)方式與國(guó)內(nèi)教材差異較大，需要廣泛參考國(guó)內(nèi)外教材，選擇適合工程實(shí)際的公式并確定公式中各個(gè)基本量的符號(hào)。

目前，各個(gè)高校在進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)時(shí)，通常采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即以教師講課為主，學(xué)生參與度不高。由于是雙語(yǔ)教學(xué)，教師對(duì)學(xué)生接受知識(shí)的程度不掌握，往往教學(xué)效果不好。而且教師制作的多媒體課件中英文混合，不利于培養(yǎng)學(xué)生的英文思維。

隨著中外合作辦學(xué)的不斷發(fā)展，國(guó)際交流的不斷深入，高校學(xué)生進(jìn)入外資企業(yè)或?qū)ν鈾C(jī)構(gòu)中越來(lái)越需要與國(guó)外同行進(jìn)行英語(yǔ)交流。在機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)課程教材建設(shè)上，選用自編教材的高校越來(lái)越多，與國(guó)外高水平高校合作，共同編制適合學(xué)校實(shí)際的雙語(yǔ)教材成為趨勢(shì)。在教學(xué)模式上，各個(gè)學(xué)校都在積極探索，新的教學(xué)模式如雨課堂、翻轉(zhuǎn)課堂等逐步被高校教師采用，既能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又能夠增強(qiáng)雙語(yǔ)教學(xué)的效果。

3 解決問(wèn)題的措施與方法

3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)教材建設(shè)

依據(jù)Metel教學(xué)資源平臺(tái)，研究國(guó)外《機(jī)械設(shè)計(jì)》主流教材[1-2]，通過(guò)對(duì)比國(guó)外優(yōu)秀教材與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀教材，發(fā)現(xiàn)講授的內(nèi)容差異非常大：國(guó)外的教材偏重設(shè)計(jì)理論，計(jì)算公式比國(guó)內(nèi)教材復(fù)雜；國(guó)內(nèi)教材偏重設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算公式較為簡(jiǎn)化，便于進(jìn)行可行性設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的精度不高。通過(guò)參考國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材，參考國(guó)內(nèi)雙語(yǔ)教材[3-4]，完成機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)教材建設(shè)，自編《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材。

目前，機(jī)械設(shè)計(jì)課程所使用的教材[5]質(zhì)量很高，教學(xué)效果很好，可以作為《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材的參考。參考其教學(xué)內(nèi)容和編排，課題組成員可以通過(guò)中譯英方式，把其中比較優(yōu)秀的內(nèi)容用到自編的雙語(yǔ)課程教材中。

充分發(fā)揮中外合作辦學(xué)的優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合南威爾士大學(xué)專家Jo?o Ramos和Alex Chong，并與課題組教師共同討論，自編教材既體現(xiàn)工程背景，用集成的思想展現(xiàn)工程問(wèn)題，又注重學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)英語(yǔ)基本概念的理解和表達(dá)，有助于提高學(xué)生的機(jī)械專業(yè)英語(yǔ)能力。

問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有85%的學(xué)生認(rèn)為把機(jī)械專業(yè)詞匯從英文翻譯成對(duì)應(yīng)的中文非常重要。這是因?yàn)殡m然學(xué)生有比較好的英語(yǔ)能力，但是對(duì)英語(yǔ)機(jī)械專業(yè)詞匯普遍不熟悉，這會(huì)極大地影響教學(xué)效果。為此，在《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材中，每章后都附有專業(yè)詞匯的英、漢對(duì)照表，方便學(xué)生更好地理解機(jī)械專業(yè)詞匯。

國(guó)內(nèi)《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材中普遍習(xí)題偏少，尤其是缺少工程背景的習(xí)題。國(guó)外《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材不僅習(xí)題量大，而且有專門的習(xí)題集。因此，在自編《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教材時(shí)最大限度增加習(xí)題內(nèi)容，并把部分以英制為單位的習(xí)題改編成國(guó)際單位的習(xí)題。一部分習(xí)題作為例題，有詳細(xì)的解答過(guò)

程；另一部分習(xí)題附在每章末尾并給出參考答案，讓學(xué)生自主解題。

目前，機(jī)械設(shè)計(jì)課程無(wú)論是國(guó)內(nèi)教材還是國(guó)外教材，對(duì)知識(shí)的描述都較多，而對(duì)知識(shí)的歸納總結(jié)很少。因此，在自編教材中增加大量表格對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。比如在“帶傳動(dòng)”這一章內(nèi)容中，為了區(qū)分清楚彈性滑動(dòng)與打滑這兩個(gè)極易混淆的概念，增加彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別這一表格，從現(xiàn)象、產(chǎn)生原因、是否可以避免和后果四個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)這兩個(gè)基本概念的理解。

3.2 多媒體課件編制

在原有中文課件的基礎(chǔ)上編制《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教學(xué)多媒體課件。課件主要用英文制作，只在極為重要的名詞或知識(shí)點(diǎn)旁邊用中文標(biāo)示。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深他們對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的理解和掌握，課件中制作大量的多媒體動(dòng)畫、視頻和圖片等素材。國(guó)外教材的習(xí)題和例題編制得非常有工程實(shí)踐性，把其中優(yōu)秀的習(xí)題和例題引入雙語(yǔ)教學(xué)多媒體課件之中。

3.3 教學(xué)模式選擇

根據(jù)授課內(nèi)容和學(xué)生接受能力的具體情況，選擇合適的教學(xué)模式，從而提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)教學(xué)效果。

3.3.1 漸進(jìn)式教學(xué) 考慮到學(xué)生剛接觸機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，尤其是機(jī)械專業(yè)英語(yǔ)詞匯，所以采用漸進(jìn)式教學(xué)：

第一步，先介紹機(jī)械英語(yǔ)詞匯，讓學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)機(jī)械專業(yè)英語(yǔ)詞匯；

第二步，機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)課件以英文為主，輔以少量中文，授課初期以中文教學(xué)為主；

第三步，在學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容和機(jī)械專業(yè)英語(yǔ)熟悉的情況下，以英文教學(xué)為主；

第四步，讓學(xué)生分組用中英文進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂，從而更好地理解和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。

3.3.2 互動(dòng)教學(xué)法 利用智慧教室開展互動(dòng)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。智慧教室中每六個(gè)學(xué)生圍坐在一起作為一個(gè)小組，全班分為六個(gè)小組。各組針對(duì)一個(gè)工程背景的課題進(jìn)行討論，探討設(shè)計(jì)方案，交流設(shè)計(jì)思路。學(xué)生和教師地位均等，各組派一名代表表達(dá)自己所在組的設(shè)計(jì)思路或設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，由其他組的學(xué)生進(jìn)行解答，無(wú)法解答的問(wèn)題由教師進(jìn)行思路引導(dǎo)。該方法讓學(xué)生處于放松的狀態(tài)中，更容易激發(fā)創(chuàng)造性思維，既可以提高解決工程問(wèn)題的能力，又可以培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

3.3.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是讓學(xué)生作為主角來(lái)講解自己的項(xiàng)目。在課程講授過(guò)程中，安排學(xué)生按四人一組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作。經(jīng)與南威爾士大學(xué)的教師商議，機(jī)械設(shè)計(jì)課程擬定的項(xiàng)目是讓學(xué)生分組完成一個(gè)小型投石機(jī)的設(shè)計(jì)與制作。課程后期讓學(xué)生來(lái)做“小老師”，帶著自己組的作品，做好課件，向全班同學(xué)作介紹。全班同學(xué)可以提問(wèn)，“小老師”會(huì)現(xiàn)場(chǎng)解答，最后投票決定哪個(gè)小組的作品最好。

3.4 英語(yǔ)使用比例確定

在機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中，中英文使用的比例也是一個(gè)很重要的方面。首先，可以按照漸進(jìn)式教學(xué)法，逐步增加英文的使用比例，同時(shí)根據(jù)學(xué)生上課時(shí)的實(shí)時(shí)反饋進(jìn)行調(diào)整。其次，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容使用不同的中英文使用比例，比如在講授一些概況知識(shí)時(shí)，可以多采用英文教學(xué)；而在講授比較難的專業(yè)術(shù)語(yǔ)時(shí)，可以適當(dāng)減少英文教學(xué)，采用中英文結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。最后，在講解習(xí)題和例題部分時(shí)，全部采用英文教學(xué)，因?yàn)榱?xí)題和例題主要是設(shè)計(jì)計(jì)算，學(xué)生比較容易理解。

3.5 多元化的課程考核

通過(guò)雨課堂進(jìn)行過(guò)程考核是一種非常有效的方法。在多媒體課件制作中，把雨課堂加入進(jìn)來(lái)，通過(guò)增加一些新穎的習(xí)題，讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手機(jī)答題，教師通過(guò)雨課堂的實(shí)時(shí)答題匯總來(lái)判斷學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度。針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤，教師有針對(duì)性地進(jìn)行講解，既能夠提高上課效率，又能夠活躍課堂氣氛，讓學(xué)生更容易融入課堂。

通過(guò)和南威爾士大學(xué)的教師溝通交流，確定小論文的題目和考核要求。學(xué)生主動(dòng)查詢文獻(xiàn)資料來(lái)解決小論文所設(shè)定的任務(wù)，可以提高英文的實(shí)際應(yīng)用能力。

翻轉(zhuǎn)課堂英文口語(yǔ)表達(dá)可以讓學(xué)生和教師身份互換，讓學(xué)生到講臺(tái)上講解課程內(nèi)容或自己研究的小論文的內(nèi)容，從而鍛煉口語(yǔ)能力。通過(guò)教師評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)，確定各個(gè)小組機(jī)械設(shè)計(jì)工程小項(xiàng)目的成績(jī)。

最后，每位學(xué)生要在期末參加期末考試，期末考試采用全英文試卷，要求學(xué)生用英文作答，綜合檢驗(yàn)雙語(yǔ)教學(xué)效果。

3.6 引入先進(jìn)的教育理念

英國(guó)南威爾士大學(xué)擁有先進(jìn)的教育理念，在最近一次的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估中，共有12門學(xué)科獲得優(yōu)秀。英國(guó)的大學(xué)教育強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。目前，我國(guó)正積極推進(jìn)工程認(rèn)證，英國(guó)大學(xué)的教育理念與工程認(rèn)證的要求是一致的，值得我國(guó)借鑒學(xué)習(xí)。通過(guò)研究南威爾士大學(xué)機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生過(guò)程中先進(jìn)的教育理念，與國(guó)外教師一起合作，開展好機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)的研究與實(shí)踐。

3.7 課程教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)

建設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)課程教學(xué)網(wǎng)站，主要包括課程簡(jiǎn)介、課程教學(xué)大綱、課程多媒體課件等資源，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)資源，把多媒體課件資料與課程相關(guān)資源和信息分享給學(xué)生；建設(shè)習(xí)題庫(kù)和模擬試卷，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高課外學(xué)習(xí)效率，方便學(xué)生進(jìn)行自我檢測(cè)；建設(shè)互動(dòng)模塊，可以發(fā)布作業(yè)信息，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，進(jìn)行課程答疑等。

4 應(yīng)用成效與推廣價(jià)值

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課。隨著我國(guó)對(duì)外開放的不斷深入，機(jī)械專業(yè)學(xué)生與國(guó)外同行交流的機(jī)會(huì)增多，而且機(jī)械設(shè)計(jì)涉及多門機(jī)械類課程，其中包含的機(jī)械專業(yè)詞匯極其豐富，非常適合機(jī)械專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行雙語(yǔ)學(xué)習(xí)。蘇州科技大學(xué)與南威爾士大學(xué)進(jìn)行中外合作辦學(xué)，開展雙語(yǔ)教學(xué)，可以充分利用南威爾士大學(xué)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提高機(jī)械專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量。

基于中外合作辦學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)的研究與實(shí)踐，以蘇州科技大學(xué)與英國(guó)南威爾士大學(xué)合作辦學(xué)的機(jī)械國(guó)際班為實(shí)踐對(duì)象。機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)已實(shí)施滿三屆學(xué)生，學(xué)生機(jī)械專業(yè)英語(yǔ)能力有明顯提升，教學(xué)滿意度高，已推廣到機(jī)械專業(yè)其他班級(jí)。機(jī)械國(guó)際班和機(jī)械公辦班正同時(shí)開展機(jī)械設(shè)計(jì)雙語(yǔ)教學(xué)，效果良好，具有重要推廣價(jià)值和示范作用，與新工科教育和工程認(rèn)證中要求學(xué)生具有國(guó)際視野相一致，可以很好地推動(dòng)高等教育國(guó)際化。

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*項(xiàng)目來(lái)源：蘇州科技大學(xué)教學(xué)改革與研究重點(diǎn)項(xiàng)目“基于中外合作辦學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)的研究與實(shí)踐”（基金編號(hào)：2017JGMZ-10）。

作者：楊建鋒，蘇州科技大學(xué)，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化；Jo?o Ramos，南威爾士大學(xué)，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化；郭麗華、蔣全勝，蘇州科技大學(xué)，副教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化；黃鶯，蘇州科技大學(xué)，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化（215009）。