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【摘要】随着我国高等教育的发展,课程建设的国际化也成为了我国高校教育改革的一个重要课题和发展方向。本文介绍了有限元全英文课程建设的必要性和可行性,以浙江理工大学机械设计与制造系近期开展的全英文课程为实例,探讨了培养目标、教学内容、讲义教材建设、英文教辅资料、师资队伍建设和网络教学等课程建设方面的内容。分析了教学实施效果以及存在的问题,并提出一些改进措施进一步提高教学质量。
【关键词】全英文 有限元 课程建设
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)01-0116-02
一、引言
近年来,经济、文化、教育、科技等诸多领域的国际交流与合作日趋频繁,中国的高等教育也进一步开放和国际化。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》要求开展全英语教学课程建设,旨在推动国际化办学进程,提升国际化教学水平,构建国际教育课程体系,促进人才培养质量的整体提升,引领示范其他专业的改革建设。通过全英语教学课程建设,可以提升学生的英语水平,在学习课程的同时也提升了国际化的视野、沟通能力,更加适应了全球经济形势下的人才需求。有限元方法理论最早是由国外学者提出并发展应用,常用有限元分析软件也都是由美英等国企业开发,很多经典论文资料是用英文撰写,软件操作界面也都使用英文,因此采用英文授课能使学生直接运用有限元方法求解问题,避免了语言的障碍。
二、课程建设
浙江理工大学机械设计与制造系进行的有限元分析全英文课程建设包括:教学大纲制定、讲义教材建设、英文教辅实验资料(含PPT课件)、师资队伍建设和网络教学建设等多个环节,拟通过全英文的课程培养方案,进一步提高教学质量,培养学生综合素质和能力。
(一)培养目标
有限元法已成为机械工程分析必备工具和本科教学的基础课程。本课程结合了有限元分析的经典理论和最新的工程应用软件的实际操作,能够使学生得到从理论到实践的多方面的培养。学生通过学习,应了解有限元方法解决工程技术问题的基本方法,掌握有限元方法的基本原理、使用方法和解题步骤。
(二)教学内容选择和安排
教学内容的选择参考了欧美高校有限元课程,考虑我校学生实际水平,教学模式侧重于工程应用教学,目标是培养工程技术应用人才,教学内容应偏重于对有限元分析过程中的模型建立、网格划分、材料定义、载荷与边界条件定义等在解决实际工程问题中的常用技术。在课时安排上,上机实践操作12学时,占总课时的1/3多。
(三)教材和网络资源
参考国外有限元优秀教材,编写了英文授课讲义,编制了上机实验材料,制作了整门课的PPT课件,开发了例题和习题,同时收集了大量有限元有关的学习资料。于2013年9月底前基本完成了课程学习网站的建设,其课程的相关教学大纲、教案、习题、实验指导书、试题库、参考文献等教学资源上网并向校内学生开放。通过查找网络资源进一步充实教学资料,比较好的资源有麻省理工学院网络开放课程、科罗拉多大学网络资源、伦斯勒理工学院等学校的有限元相关课程资源。
(四)教学方法
教学方法以教师教授为主,学生自学、上机练习为辅的方式。在授课中采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方法,加强师生之间、学生之间的交流,引导学生独立思考,强化学生独立解决简单工程问题能力的训练。教学方式包括理论讲授、课堂讨论、课后作业、网络课程等教学环节,在课程教学中应适当采用多媒体课件,有效运用现代化教学手段的优势,充分利用现有的课程教学设备。
(五)师资队伍建设
全英文教学全程使用英文进行课程讲授和分析,这就要求授课教师专业基础扎实,英语水平较高,且要具备国际化教学风格。我系对全英文课程的授课教师进行了选拔,成立全英文课程建设的项目小组。项目组成员中有资深的专业课教授,也有取得海外博士学位的年轻教师,他们都有海外学术交流经验和国际合作伙伴。在未来的三年中,主要通过以下措施来进一步提高本课程教学队伍的素质:(1)扩大本课程教学队伍,注重对青年教师进行传、帮、带。根据青年教师自身的特点,制订切实可行的培养计划,帮助青年教师确定发展方向。(2)进一步促进国际学术交流。鼓励教师融入国际学术主流,了解国际学术前沿,不断提高科研能力和教学水平。同时,有选择地组织国外本专业的一流学者来校讲学,切实提高该课程教学的效果。
三、教学效果
为进一步提高教学质量,在教学过程中和课程结束后,相继开展了学生问卷调查、网上教学质量评价、同行教师听课、教务处课程检查、学生考核结果分析等多种形式的教学评估活动。评估表明首次采用全英文授课方式取得了较为满意的教学效果.学生表现:上课精力集中、英文水平有所提高,考核成绩优秀率较高。 同时也反映了一些问题,(1)专业术语英文单词比较陌生,影响了课堂上的听课效率;(2)使用英文写报告做作业还有困难。因此,本课程需要学生具有理论力学、材料力学等先修课程知识作为基础,由于本课程采用全英文教学,课程中出现的英文术语需要学生在上课前就熟悉,否则影响授课质量。为保证全英文课堂质量,拟采用如下方法:选择学生分班教学;编撰有限元相关专业英语词汇表,要求学生在上课前必须掌握;减少理论授课学时,增加实践教学环节,重点培养学生使用软件解决问题的能力。
四、结束语
开展全英文课程建设是实现课程建设国际化的一个重要手段。目前国内各高校对于有限元相关全英文课程的开展仍处于起步摸索状态,相应的教学模式和方法仍有待进一步研究和探讨。有限元课程要特别重视理论与工程相结合,指导学生如何进行分析、建模和计算,最终实现该课程理论与工程实践相结合的目标;
参考文献
[1] 人民出版社著,国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)(M).北京:人民教育出版社,2010.
[2] 徐建全,陈铭年,林大同. 《有限元法》本科课程综合改革与实践, 机电技术[J].2011,(136).
【关键词】全英文 有限元 课程建设
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)01-0116-02
一、引言
近年来,经济、文化、教育、科技等诸多领域的国际交流与合作日趋频繁,中国的高等教育也进一步开放和国际化。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》要求开展全英语教学课程建设,旨在推动国际化办学进程,提升国际化教学水平,构建国际教育课程体系,促进人才培养质量的整体提升,引领示范其他专业的改革建设。通过全英语教学课程建设,可以提升学生的英语水平,在学习课程的同时也提升了国际化的视野、沟通能力,更加适应了全球经济形势下的人才需求。有限元方法理论最早是由国外学者提出并发展应用,常用有限元分析软件也都是由美英等国企业开发,很多经典论文资料是用英文撰写,软件操作界面也都使用英文,因此采用英文授课能使学生直接运用有限元方法求解问题,避免了语言的障碍。
二、课程建设
浙江理工大学机械设计与制造系进行的有限元分析全英文课程建设包括:教学大纲制定、讲义教材建设、英文教辅实验资料(含PPT课件)、师资队伍建设和网络教学建设等多个环节,拟通过全英文的课程培养方案,进一步提高教学质量,培养学生综合素质和能力。
(一)培养目标
有限元法已成为机械工程分析必备工具和本科教学的基础课程。本课程结合了有限元分析的经典理论和最新的工程应用软件的实际操作,能够使学生得到从理论到实践的多方面的培养。学生通过学习,应了解有限元方法解决工程技术问题的基本方法,掌握有限元方法的基本原理、使用方法和解题步骤。
(二)教学内容选择和安排
教学内容的选择参考了欧美高校有限元课程,考虑我校学生实际水平,教学模式侧重于工程应用教学,目标是培养工程技术应用人才,教学内容应偏重于对有限元分析过程中的模型建立、网格划分、材料定义、载荷与边界条件定义等在解决实际工程问题中的常用技术。在课时安排上,上机实践操作12学时,占总课时的1/3多。
(三)教材和网络资源
参考国外有限元优秀教材,编写了英文授课讲义,编制了上机实验材料,制作了整门课的PPT课件,开发了例题和习题,同时收集了大量有限元有关的学习资料。于2013年9月底前基本完成了课程学习网站的建设,其课程的相关教学大纲、教案、习题、实验指导书、试题库、参考文献等教学资源上网并向校内学生开放。通过查找网络资源进一步充实教学资料,比较好的资源有麻省理工学院网络开放课程、科罗拉多大学网络资源、伦斯勒理工学院等学校的有限元相关课程资源。
(四)教学方法
教学方法以教师教授为主,学生自学、上机练习为辅的方式。在授课中采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方法,加强师生之间、学生之间的交流,引导学生独立思考,强化学生独立解决简单工程问题能力的训练。教学方式包括理论讲授、课堂讨论、课后作业、网络课程等教学环节,在课程教学中应适当采用多媒体课件,有效运用现代化教学手段的优势,充分利用现有的课程教学设备。
(五)师资队伍建设
全英文教学全程使用英文进行课程讲授和分析,这就要求授课教师专业基础扎实,英语水平较高,且要具备国际化教学风格。我系对全英文课程的授课教师进行了选拔,成立全英文课程建设的项目小组。项目组成员中有资深的专业课教授,也有取得海外博士学位的年轻教师,他们都有海外学术交流经验和国际合作伙伴。在未来的三年中,主要通过以下措施来进一步提高本课程教学队伍的素质:(1)扩大本课程教学队伍,注重对青年教师进行传、帮、带。根据青年教师自身的特点,制订切实可行的培养计划,帮助青年教师确定发展方向。(2)进一步促进国际学术交流。鼓励教师融入国际学术主流,了解国际学术前沿,不断提高科研能力和教学水平。同时,有选择地组织国外本专业的一流学者来校讲学,切实提高该课程教学的效果。
三、教学效果
为进一步提高教学质量,在教学过程中和课程结束后,相继开展了学生问卷调查、网上教学质量评价、同行教师听课、教务处课程检查、学生考核结果分析等多种形式的教学评估活动。评估表明首次采用全英文授课方式取得了较为满意的教学效果.学生表现:上课精力集中、英文水平有所提高,考核成绩优秀率较高。 同时也反映了一些问题,(1)专业术语英文单词比较陌生,影响了课堂上的听课效率;(2)使用英文写报告做作业还有困难。因此,本课程需要学生具有理论力学、材料力学等先修课程知识作为基础,由于本课程采用全英文教学,课程中出现的英文术语需要学生在上课前就熟悉,否则影响授课质量。为保证全英文课堂质量,拟采用如下方法:选择学生分班教学;编撰有限元相关专业英语词汇表,要求学生在上课前必须掌握;减少理论授课学时,增加实践教学环节,重点培养学生使用软件解决问题的能力。
四、结束语
开展全英文课程建设是实现课程建设国际化的一个重要手段。目前国内各高校对于有限元相关全英文课程的开展仍处于起步摸索状态,相应的教学模式和方法仍有待进一步研究和探讨。有限元课程要特别重视理论与工程相结合,指导学生如何进行分析、建模和计算,最终实现该课程理论与工程实践相结合的目标;
参考文献
[1] 人民出版社著,国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)(M).北京:人民教育出版社,2010.
[2] 徐建全,陈铭年,林大同. 《有限元法》本科课程综合改革与实践, 机电技术[J].2011,(136).