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【摘要】为了贯彻落实教育部相关文件精神,在专业课教学中使用双语教学,分别从教学大纲、教材、教学模式及多媒体课件等方面进行了《机械控制工程》双语教学方案的设计,从课前准备、课堂教学、课程考试与教学效果等方面探讨了双语教学的实践,分析了不足,总结了经验,最后,达到了良好的教学效果,能够满足该专业课的教学要求。
【关键词】机械控制工程 双语教学 教学方案 教学实践
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)05-0-02
1 前言
《机械控制工程》为哈尔滨工程大学机械设计制造及其自动化专业本科生专业主干课,开设在第五学期,为了贯彻落实教育部文件《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》的精神,即在本科教育方面要创造条件使用英语等外语进行公共课和及要求在3年内双语教学课程达到所开课程的5%～10%[1、2]。从2006年开始将该课改为双语教学,目的在于使学生即掌握机械控制工程的基本原理,又学会该技术领域的英语专业词汇与表达方法,培养学生对外文资料的阅读、理解和解决问题的能力。本文将通过2006年至2009年四届本科生的双语教学实践情况对该课程双语教学中教学模式、内容、方法、教材、效果等个方面进行探讨,对教学起到总结与促进作用。
2《机械控制工程》双语教学的方案设计
2.1 制定教学大纲
《机械控制工程》原教学目的和任务是结合机械工程应用以线性连续系统的时域和频域理论为主要教学内容,进行经典控制理论的基本概念、原理和分析方法的介绍,目的使学生获得该技术领域的专业基础知识,为进行机械控制系统设计打下必要的基础。在确立双语教学后,调整教学目的相应调整为使学生既获得教学大纲要求的专业知识,又能熟悉该领域的专业技术词汇。该课程教学学时为32学时,在不改为双语教学时都感到内容多学时少,由于语言的限制,在完成基本相同的教学内容时,双语教学的用时会更多,因此,解决这个问题的关键是教师在组织教学时要对教学内容科学合理组织和精心制作教学课件,以确保教学计划的完成。根据有关教学基本要求与规范,确定的教学主要内容有:(1)绪论:机械控制系统的工作原理与组成,控制系统的应用和发展;(2)机械控制系统的数学模型,传递函数和系统方框图;(3)一阶和二阶系统的时域响应分析,稳态误差;(4)典型与复合环节的频域特性分析,Bode图的绘制与系统的开环和闭环特性;(5)稳定性的概念,Routh与Nyqusit稳定判据,系统的相对稳定性;(6)系统校正的基本方法,超前校正、滞后校正和PID校正的基本原理和方法[3、4]。
2.2 选择教材
根据教育部提出的“大力提倡编写、引进和使用先进的原版教材,特别是对生命科学、信息科学等发展迅速、国际通用性强、可比性强的学科专业,可直接引进先进的、反映学科发展前沿的原版教材”的精神,作者选用了2000年清华大学出版社出版的《Linear Control Systems Engineering》原版英文教材,该教材的内容紧密联系控制工程实际,比较全面系统地论述了经典控制理论的内容,图文并茂,语言优美;在内容的安排上,由浅入深,便于教与学,具体是:(1)这是一本国际上公认的控制学科的优秀教材,被世界诸多知名大学采用;(2)全书以单元的形式进行叙述,每个单元由独立相对的专题内容组成,并带有三个典型例题,这些例题都很紧扣理论,并贴近工程应用,有利于学生理解该单元的抽象理论;(3)每章最后都安排了习题,这些习题由浅入深,不仅有理论设计、计算而且包含工程应用分析与设计,有助于培养学生解决实际问题的能力。(4)国内有对应的翻译版(金爱娟,李少龙,李航天译.线性控制系统工程,北京:清华大学出版礼,2000),这本书为那些由于英语基础不好而没有很好掌握课堂教学内容的学生提供了课后对照学习的机会。同时,指定普通高等教育“十一五”国家级规划教材《控制理论基础》(张庆灵主编)、《自动控制原理》(胡寿松主编)为参考资料[5]。
2.3 确定课堂教学模式
从目前国内双语教学文献看,双语课堂教学模式大致分为三种:全外语型、混合型、半外语型。第一种基本上是外语教学,教师和学生上课都使用英语而不使用母语;第二种用外语和汉语交替讲授,汉语用以确保学生对授课内容的理解,英语用以提高学生在专业方面的英语水平;第三种采用英文教材汉语授课,只有些专业术语、定义、定理会用英语表述。在这三种教学模式中,第一种模式是高校双语教学的理想模式,但是它对教师和学生的英语水平要求都很高,才能保证这种课堂教学模式得以实施[6]。该课授课对象为机械设计制造及自动化专业的本科生,从以往该课汉语教学情况看,学生感到内容抽象,部分难点理解困难。如果双语教学仅为了追求第一种理想的教学模式而忽略学生的实际情况,那么会造成学生由理解吃力学不会到失去兴趣讨厌学的恶性循环状况,到不到基本的教学效果,因此,我们采用了第二种模式教学模式,英语讲授概念,汉语引申解释,二者大致的比例是:英语40%,汉语60%。
2.4 制作双语教学多媒体课件
《机械控制工程》是一门理论性比较强的课程,它的内容比较抽象,因此双语教学的课件即要遵循原版教材,又要生动形象,通过仿真动画、录像等形式使教学的概念实体化。《机械控制工程》的多媒体课件以英文原版教材为主线,以单元对应课时进行全英文版本编排。每个课时课件由单元生词表、基础理论的推导与演绎、例题讲解、单元小结四部分组成,穿插理论分析的动画演示、科学家人物介绍、控制理论的发展历程、国内外工程控制实例等内容丰富教学内容,对于重点和难点的内容,教师借助于黑板板书来给予强调和说明,便于学生理解和掌握。
3《机械控制工程》双语教学的实践
3.1 课前准备
首先,根据教材与对应的多媒体课件内容,写出讲授内容的详细提纲;其次,查阅原版英文教材与参考资料,按提纲摘出相应英文内容并使其条理化,编写出授课教案;之后,针对原版英文教材与多媒体课件应用同步发音翻译软件进行标准发音的温习,熟练后脱稿练习;最后,深入分析教学内容,既使得基本理论、基本方法的讲解通俗易懂,又能引申到难点内容理解与掌握。
3.2 课堂教学
课堂教学过程本身是一个互动的过程,教师与学生是这个互动过程的主体。由于大部分学生已经习惯了传统的母语教学的方式,同时采用两种语言进行教学,学生在开始接触时思维和学习方法都会有不适应的感觉。为了使学生能够尽快适应双语教学的方式,在课题教学方式上,参考了国内相关教学单位,采用了如下两个阶段逐步进行。在起始阶段,用英语进行理论概念的讲述,带领学生学习所涉及的专业术语,这会占用一定的课堂时间,但经过5-6课时后,学生会逐渐掌握本门课程基本内容的英文表达法,就不再需要拿出特定时间学习英语了而进入第二阶段。第二阶段采用以英语讲述为主,以汉语解释为辅的教学方式。
在课堂教学的过程中,可采用提问、专题讨论等方式促进教学。
3.3 课程考试与教学效果
该课程采取闭卷考试形式,试卷形式为全英文,提倡学生用英文答题,从2006年到2009年四年的考试成绩与调查统计如图1、图2所示。
由图1数据可看出从2006年到2009年不及格率逐年下降,优秀率提高,说明随着双语教学经验的丰富,教学效果有所提高。从分数段看,70-90分平均约占62-68%,基本上符合正态分布的情况,说明考试试卷难度适中,能够反应教学的基本情况。60-70分平均约占14-18%加上不及格比例6-12%合计为20-30%,说明有部分同学未能很好地掌握该门课的必修知识。
由图2数据2006年到2009年学生期望与实际平均值的比较可看出,第一年2006年,学生普遍感到不适应,期望平均分为75.7分,但实际平均分为73.6分,一方面说明学生还不能适应双语教学,另一方面也说明教学上有不足。因而,实际平均分数比学生期望值还低,教学效果不好。第二年,在认真分析了教学的不足后,及时进行了调整,但学生受上一届分数低的影响,对该课有恐惧心理,因而,调查的期望值低于2006年,当考试后实际成绩好于期望值,说明教学还是收到了一定的效果。第三年开始,一方面教师更加加强教学讲解,同时,鼓励学生学习兴趣与热情,增加互动,及时反馈学生的学习动态,因此,学生的信心增强,对该课的期望值也上升到77.4分,考试的实际分数为78.5分,略高于期望值,说明教学效果好于2007、2006年。之后一年,逐步总结教学经验,在2009年该课的平均分达到了良好程度81.2分。在学生对教师的教学测评打分中,教师被评分数从2006年的78分上升至2009年的89.6分,接近优秀水平,说明教师双语教学效果逐年获得学生的认可,可以达到该专业课的教学要求,能够满足良好的教学效果。
4 结束语
《机械控制工程》双语教学是2006年教学改革立项中一个新的课题,采用双语教学,可以更好地培养机械设计及其自动化专业本科生成为既懂专业知识又掌握英语阅读文献能力的复合型专业人才。通过4年的双语教学,获得了一些有益的经验和失败的教训,取得了一定的教学成绩,相信随着教育改革的深化,认真分析研究存在的问题,理清教学思路,确定教育目标,依靠教师的勤奋和学生的努力,今后能够将双语教学工作更好地进行下去。
参考文献
[1] 教育部.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[Z].北京:教育部2001.
[2] 王斌华.双语教育与双语教学[M].上海:上海教育出版社,2003.
[3] 胡寿松.自动控制原理(第四版)[M].北京:科学出版社,2002.
[4] 董玉红,杨青梅.机械控制工程基础. [M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003.
[5] Morris Driels.Linear Control Systems Engineering [M].北京:清华大学出版社,2000.
[6] 过建春,程立生,柯佑鹏等.高校双语教学的影响因素及对策-以华南热带农业大学为例[J].华南热带农业大学学报,2005,11(4):96-101.
【关键词】机械控制工程 双语教学 教学方案 教学实践
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)05-0-02
1 前言
《机械控制工程》为哈尔滨工程大学机械设计制造及其自动化专业本科生专业主干课,开设在第五学期,为了贯彻落实教育部文件《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》的精神,即在本科教育方面要创造条件使用英语等外语进行公共课和及要求在3年内双语教学课程达到所开课程的5%～10%[1、2]。从2006年开始将该课改为双语教学,目的在于使学生即掌握机械控制工程的基本原理,又学会该技术领域的英语专业词汇与表达方法,培养学生对外文资料的阅读、理解和解决问题的能力。本文将通过2006年至2009年四届本科生的双语教学实践情况对该课程双语教学中教学模式、内容、方法、教材、效果等个方面进行探讨,对教学起到总结与促进作用。
2《机械控制工程》双语教学的方案设计
2.1 制定教学大纲
《机械控制工程》原教学目的和任务是结合机械工程应用以线性连续系统的时域和频域理论为主要教学内容,进行经典控制理论的基本概念、原理和分析方法的介绍,目的使学生获得该技术领域的专业基础知识,为进行机械控制系统设计打下必要的基础。在确立双语教学后,调整教学目的相应调整为使学生既获得教学大纲要求的专业知识,又能熟悉该领域的专业技术词汇。该课程教学学时为32学时,在不改为双语教学时都感到内容多学时少,由于语言的限制,在完成基本相同的教学内容时,双语教学的用时会更多,因此,解决这个问题的关键是教师在组织教学时要对教学内容科学合理组织和精心制作教学课件,以确保教学计划的完成。根据有关教学基本要求与规范,确定的教学主要内容有:(1)绪论:机械控制系统的工作原理与组成,控制系统的应用和发展;(2)机械控制系统的数学模型,传递函数和系统方框图;(3)一阶和二阶系统的时域响应分析,稳态误差;(4)典型与复合环节的频域特性分析,Bode图的绘制与系统的开环和闭环特性;(5)稳定性的概念,Routh与Nyqusit稳定判据,系统的相对稳定性;(6)系统校正的基本方法,超前校正、滞后校正和PID校正的基本原理和方法[3、4]。
2.2 选择教材
根据教育部提出的“大力提倡编写、引进和使用先进的原版教材,特别是对生命科学、信息科学等发展迅速、国际通用性强、可比性强的学科专业,可直接引进先进的、反映学科发展前沿的原版教材”的精神,作者选用了2000年清华大学出版社出版的《Linear Control Systems Engineering》原版英文教材,该教材的内容紧密联系控制工程实际,比较全面系统地论述了经典控制理论的内容,图文并茂,语言优美;在内容的安排上,由浅入深,便于教与学,具体是:(1)这是一本国际上公认的控制学科的优秀教材,被世界诸多知名大学采用;(2)全书以单元的形式进行叙述,每个单元由独立相对的专题内容组成,并带有三个典型例题,这些例题都很紧扣理论,并贴近工程应用,有利于学生理解该单元的抽象理论;(3)每章最后都安排了习题,这些习题由浅入深,不仅有理论设计、计算而且包含工程应用分析与设计,有助于培养学生解决实际问题的能力。(4)国内有对应的翻译版(金爱娟,李少龙,李航天译.线性控制系统工程,北京:清华大学出版礼,2000),这本书为那些由于英语基础不好而没有很好掌握课堂教学内容的学生提供了课后对照学习的机会。同时,指定普通高等教育“十一五”国家级规划教材《控制理论基础》(张庆灵主编)、《自动控制原理》(胡寿松主编)为参考资料[5]。
2.3 确定课堂教学模式
从目前国内双语教学文献看,双语课堂教学模式大致分为三种:全外语型、混合型、半外语型。第一种基本上是外语教学,教师和学生上课都使用英语而不使用母语;第二种用外语和汉语交替讲授,汉语用以确保学生对授课内容的理解,英语用以提高学生在专业方面的英语水平;第三种采用英文教材汉语授课,只有些专业术语、定义、定理会用英语表述。在这三种教学模式中,第一种模式是高校双语教学的理想模式,但是它对教师和学生的英语水平要求都很高,才能保证这种课堂教学模式得以实施[6]。该课授课对象为机械设计制造及自动化专业的本科生,从以往该课汉语教学情况看,学生感到内容抽象,部分难点理解困难。如果双语教学仅为了追求第一种理想的教学模式而忽略学生的实际情况,那么会造成学生由理解吃力学不会到失去兴趣讨厌学的恶性循环状况,到不到基本的教学效果,因此,我们采用了第二种模式教学模式,英语讲授概念,汉语引申解释,二者大致的比例是:英语40%,汉语60%。
2.4 制作双语教学多媒体课件
《机械控制工程》是一门理论性比较强的课程,它的内容比较抽象,因此双语教学的课件即要遵循原版教材,又要生动形象,通过仿真动画、录像等形式使教学的概念实体化。《机械控制工程》的多媒体课件以英文原版教材为主线,以单元对应课时进行全英文版本编排。每个课时课件由单元生词表、基础理论的推导与演绎、例题讲解、单元小结四部分组成,穿插理论分析的动画演示、科学家人物介绍、控制理论的发展历程、国内外工程控制实例等内容丰富教学内容,对于重点和难点的内容,教师借助于黑板板书来给予强调和说明,便于学生理解和掌握。
3《机械控制工程》双语教学的实践
3.1 课前准备
首先,根据教材与对应的多媒体课件内容,写出讲授内容的详细提纲;其次,查阅原版英文教材与参考资料,按提纲摘出相应英文内容并使其条理化,编写出授课教案;之后,针对原版英文教材与多媒体课件应用同步发音翻译软件进行标准发音的温习,熟练后脱稿练习;最后,深入分析教学内容,既使得基本理论、基本方法的讲解通俗易懂,又能引申到难点内容理解与掌握。
3.2 课堂教学
课堂教学过程本身是一个互动的过程,教师与学生是这个互动过程的主体。由于大部分学生已经习惯了传统的母语教学的方式,同时采用两种语言进行教学,学生在开始接触时思维和学习方法都会有不适应的感觉。为了使学生能够尽快适应双语教学的方式,在课题教学方式上,参考了国内相关教学单位,采用了如下两个阶段逐步进行。在起始阶段,用英语进行理论概念的讲述,带领学生学习所涉及的专业术语,这会占用一定的课堂时间,但经过5-6课时后,学生会逐渐掌握本门课程基本内容的英文表达法,就不再需要拿出特定时间学习英语了而进入第二阶段。第二阶段采用以英语讲述为主,以汉语解释为辅的教学方式。
在课堂教学的过程中,可采用提问、专题讨论等方式促进教学。
3.3 课程考试与教学效果
该课程采取闭卷考试形式,试卷形式为全英文,提倡学生用英文答题,从2006年到2009年四年的考试成绩与调查统计如图1、图2所示。
由图1数据可看出从2006年到2009年不及格率逐年下降,优秀率提高,说明随着双语教学经验的丰富,教学效果有所提高。从分数段看,70-90分平均约占62-68%,基本上符合正态分布的情况,说明考试试卷难度适中,能够反应教学的基本情况。60-70分平均约占14-18%加上不及格比例6-12%合计为20-30%,说明有部分同学未能很好地掌握该门课的必修知识。
由图2数据2006年到2009年学生期望与实际平均值的比较可看出,第一年2006年,学生普遍感到不适应,期望平均分为75.7分,但实际平均分为73.6分,一方面说明学生还不能适应双语教学,另一方面也说明教学上有不足。因而,实际平均分数比学生期望值还低,教学效果不好。第二年,在认真分析了教学的不足后,及时进行了调整,但学生受上一届分数低的影响,对该课有恐惧心理,因而,调查的期望值低于2006年,当考试后实际成绩好于期望值,说明教学还是收到了一定的效果。第三年开始,一方面教师更加加强教学讲解,同时,鼓励学生学习兴趣与热情,增加互动,及时反馈学生的学习动态,因此,学生的信心增强,对该课的期望值也上升到77.4分,考试的实际分数为78.5分,略高于期望值,说明教学效果好于2007、2006年。之后一年,逐步总结教学经验,在2009年该课的平均分达到了良好程度81.2分。在学生对教师的教学测评打分中,教师被评分数从2006年的78分上升至2009年的89.6分,接近优秀水平,说明教师双语教学效果逐年获得学生的认可,可以达到该专业课的教学要求,能够满足良好的教学效果。
4 结束语
《机械控制工程》双语教学是2006年教学改革立项中一个新的课题,采用双语教学,可以更好地培养机械设计及其自动化专业本科生成为既懂专业知识又掌握英语阅读文献能力的复合型专业人才。通过4年的双语教学,获得了一些有益的经验和失败的教训,取得了一定的教学成绩,相信随着教育改革的深化,认真分析研究存在的问题,理清教学思路,确定教育目标,依靠教师的勤奋和学生的努力,今后能够将双语教学工作更好地进行下去。
参考文献
[1] 教育部.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[Z].北京:教育部2001.
[2] 王斌华.双语教育与双语教学[M].上海:上海教育出版社,2003.
[3] 胡寿松.自动控制原理(第四版)[M].北京:科学出版社,2002.
[4] 董玉红,杨青梅.机械控制工程基础. [M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003.
[5] Morris Driels.Linear Control Systems Engineering [M].北京:清华大学出版社,2000.
[6] 过建春,程立生,柯佑鹏等.高校双语教学的影响因素及对策-以华南热带农业大学为例[J].华南热带农业大学学报,2005,11(4):96-101.