面向國際化的機械精度設(shè)計課程全英文教學(xué)探索

張祥雷 陳希章

[摘 要]目前許多高校都將國際化教育列為改革和發(fā)展的方向，特別是機械類國際化應(yīng)用人才的培養(yǎng)。機械精度設(shè)計課程是機械類專業(yè)本科生的必修課，文章闡述了當(dāng)前機械精度設(shè)計課程國際化全英文教學(xué)在師資力量、專業(yè)教材、教學(xué)資料、教學(xué)方法、考核方式等方面存在的問題，繼而提出了建設(shè)師資隊伍、選擇專業(yè)教材、優(yōu)化教學(xué)方法、豐富教學(xué)資源、改革考核機制等措施，以提高機械精度設(shè)計課程國際化全英文授課的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]機械精度設(shè)計;國際化;全英文;課程教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0[文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）09-0046-03

一、引言

“一帶一路”倡議的落地急需國際化高端人才[1]。為適應(yīng)這種人才需求，國際化教育已成為當(dāng)今高等教育重點改革和發(fā)展的方向，“國際化人才培養(yǎng)”的目標(biāo)也是“中國制造2025”人才培養(yǎng)的重要任務(wù)之一[2]。機械類國際化應(yīng)用人才在國家科技綜合實力的提升進程中顯得越發(fā)重要。在機械專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中，“機械精度設(shè)計”這門課程是非常重要的專業(yè)課，因為它綜合了機械原理、機械設(shè)計、機械制圖等多門專業(yè)課程的理論和知識，是聯(lián)系設(shè)計類課程和工藝類課程的紐帶，也是決定學(xué)生能否真正開展產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的重要課程。張起勛等[3]針對機械精度設(shè)計課程的內(nèi)容提出了強化方案，通過建設(shè)畢業(yè)生圖紙審核機制持續(xù)提高其課程掌握程度。馬建偉等[4]基于自主實踐的教學(xué)新模式，將精度指標(biāo)檢測與分析的現(xiàn)代先進測試設(shè)備引入課堂，增設(shè)實踐實驗課程。陳炳錕等[5]面向教學(xué)全過程對機械精度設(shè)計課程考核機制進行研究，針對課程內(nèi)容抽象、知識點繁雜、不易掌握等課程特點設(shè)計了更完善的考核方式，優(yōu)化了教學(xué)系統(tǒng)。他們還研究了混合式教學(xué)模式[6]，基于慕課平臺，利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行知識的傳授，利用實體課堂與學(xué)生加強溝通，促進學(xué)生知識內(nèi)化及其工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。羅彥茹等[7]以學(xué)生為主體，開展雙語教學(xué)，引入TBL教學(xué)法，通過對學(xué)生分組、預(yù)習(xí)、討論、答辯等幾個環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)的單一授課方式，增強學(xué)生與教師在課堂上的互動，最大限度地激發(fā)學(xué)生的研究興趣，以此提高教學(xué)效果。此外，國內(nèi)還有不少學(xué)者對機械精度設(shè)計這門課程進行了教學(xué)研究[8-16]，但對于面向國際化全英文授課模式下的機械精度設(shè)計課程教學(xué)改革幾乎沒有人涉及，故本文重點針對國際化的大趨勢下如何開展機械精度設(shè)計課程的全英文授課教學(xué)改革進行探索和研究。

二、機械精度設(shè)計課程國際化全英文教學(xué)存在的問題

（一）師資力量不足

作為國際化全英文授課的主體，目前各高校普遍缺少具有國際化視野、英語表達流利的任課教師。機械精度設(shè)計課程中一般需要具有較多工程經(jīng)驗和教學(xué)經(jīng)驗的教師授課才能有較好的教學(xué)效果，而這些教師的英語表達和留學(xué)經(jīng)歷相對缺乏。青年教師的英語水平相對較高，但他們在流利地使用英語上課方面還是存在一定的不足，且缺乏課程專業(yè)知識的訓(xùn)練。

（二）專業(yè)英文教材缺乏

機械精度設(shè)計課程在國內(nèi)正式出版的教材有一百多種，教材名稱也很多，比如《公差與配合》《互換性與技術(shù)測量》《機械精度設(shè)計與檢測》《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》《幾何量公差與檢測》《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范與認證》等[8]，這些教材均為中文教材。目前國內(nèi)市場上僅有一本叫Fundamental of Geometric Tolerance and Measurement Technology[17]的英文教材，該教材屬于中文教材的直譯，語法表達上存在一些錯誤。國外與機械精度設(shè)計相關(guān)的書籍有Fundamentals of Geometric Dimensioning and Tolerancing[18]、The Geometrical Tolerancing Desk Reference Creating and Interpreting ISO Standard Technical Drawings[19]等，但這些書籍沒有在國內(nèi)流通。

（三）國際標(biāo)準模糊

現(xiàn)有的機械精度設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容都是依據(jù)國家標(biāo)準GB/T 20000.1—2014《標(biāo)準化工作指南第1 部分：標(biāo)準化和相關(guān)活動的通用術(shù)語》、GB/T 1800.1—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》、GB/T 1800.2—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第2部分：標(biāo)準公差等級和孔、軸極限偏差表》、GB/T 1801—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合公差帶和配合的選擇》、GB/T 4249—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）公差原則》、GB/T 3505—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)輪廓法術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)》、GB/T 3177—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）光滑工件尺寸的檢驗》、JJG 146—2011《量塊》、GB/T 14791—2013《螺紋術(shù)語》、GB/T 10095.1～.2—2008《圓柱齒輪精度制第1部分：輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值》等[8]，這些標(biāo)準基本上都屬于中國的標(biāo)準，較少涉及國外精度設(shè)計的國際標(biāo)準，學(xué)生學(xué)完該課程后不能直接應(yīng)用于國際上的機械精度設(shè)計。

（四）國際通用圖紙較少

要想培養(yǎng)國際化機械類應(yīng)用型學(xué)生，就必須使其在學(xué)習(xí)過程中能夠經(jīng)常接觸到國際通用的一些零部件的圖紙、工藝卡片，從而熟悉國際制圖的標(biāo)準與標(biāo)注習(xí)慣。然而現(xiàn)實的國際化教學(xué)由于缺乏國際化的專業(yè)教材，自然就很少國際通用圖紙。

（五）教學(xué)任務(wù)難以完成

機械精度設(shè)計課程包含了尺寸精度與公差，形位精度與公差，表面粗糙度等方面的概念與設(shè)計理論，以及對常用的典型零件精度設(shè)計的案例進行解析。這些內(nèi)容大致可分為精度設(shè)計概念的理論部分和典型案例應(yīng)用部分。由于理論部分涉及的知識面比較廣，且用英語直接講授學(xué)生的理解效果不好，其教學(xué)進度明顯落后于中文教學(xué)進度，因此通常難以完成國內(nèi)現(xiàn)行機械精度設(shè)計課程教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。

（六）教學(xué)方法單一

由于任課教師的英語水平有限，學(xué)生對專業(yè)詞匯的熟悉度不夠，因此大部分的教學(xué)基本上采用“滿堂灌”的模式，師生之間的互動較少，有很多好的例子教師難以講解出來，有些需要臨場發(fā)揮的上課技巧也沒有得到很好施展。國內(nèi)學(xué)生很難跟上一些英語語速較快的專業(yè)教學(xué)視頻的授課節(jié)奏，留學(xué)生因為其機械專業(yè)課基礎(chǔ)不扎實很難理解教學(xué)內(nèi)容。

（七）考核方式不全面

機械精度設(shè)計課程的考核方式目前大多數(shù)比較傳統(tǒng)，期末考試成績在總成績的占比達到60%～70%，考試內(nèi)容側(cè)重于對教材概念和公式的記憶，題型基本固定，解題套路變化不大，一般只是數(shù)值上的不同。這樣的考核方式并不能真實反映學(xué)生對機械精度設(shè)計課程的掌握程度。

（八）工程應(yīng)用能力不足

機械精度設(shè)計課程由于存在以上所說的問題，學(xué)生沒有很好地熟悉和理解國際標(biāo)準，學(xué)完課程后他們往往不知道如何將所學(xué)的知識應(yīng)用到自己的工作中。從后續(xù)的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不會標(biāo)注尺寸公差、形位公差，對表面粗糙度數(shù)值與加工精度、使用要求的關(guān)系搞不清楚，甚至有的學(xué)生不知道哪里要進行精度設(shè)計。

三、機械精度設(shè)計課程國際化全英文教學(xué)改革的措施

（一）加強師資隊伍建設(shè)

從查閱機械精度設(shè)計這門課程的眾多教改論文中發(fā)現(xiàn)，本課程即便是用中文授課仍非常需要加強師資隊伍建設(shè)，其國際化全英文授課更需要加強師資隊伍建設(shè)，不但要注重課程專業(yè)知識的培訓(xùn)，還要開展校內(nèi)外的英語教學(xué)能力培訓(xùn)?？捎蓪W(xué)校牽頭組織開展校內(nèi)全英文教學(xué)語言能力和教學(xué)技能培訓(xùn)，或者出資聯(lián)絡(luò)校外一些專業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)對授課教師進行短期集中式的培訓(xùn)，提高教師英語口語表達能力、英語課堂組織能力以及跨文化溝通能力。在條件允許的情況下，可組織教師到國外大學(xué)相關(guān)課堂上進行觀摩與學(xué)習(xí)。

（二）做好專業(yè)教材選擇

課程組通過調(diào)研決定選擇Krulikowski主編的Fundamentals of Geometric Dimensioning and Tolerancing第三版作為該課程的理論部分教材，該部分的理論和設(shè)計標(biāo)準是基于國際標(biāo)準編寫的，同時參考使用張彥富等主編的Fundamental of Geometric Tolerance and Measurement Technology的典型零件精度設(shè)計案例部分，自編符合國際標(biāo)準的應(yīng)用部分講義。在自編講義部分，增加一定數(shù)量的國外圖紙，讓學(xué)生更好地理解國際通用的精度設(shè)計方法和標(biāo)注要求。在課堂上需要說明國家標(biāo)準與國際標(biāo)準有哪些相同點和不同點。這樣既符合國內(nèi)教學(xué)大綱的要求，又符合國際標(biāo)準，適應(yīng)國際化機械工程師精度設(shè)計要求。

（三）優(yōu)化教學(xué)方法

由于國際化班級國內(nèi)學(xué)生和留學(xué)生的英語水平和專業(yè)基礎(chǔ)不一樣，因此在課堂上采用“滿堂灌”的教學(xué)方法不但教學(xué)進度慢，而且教學(xué)效果不理想。因此需要針對國際化班級的現(xiàn)狀，采用以小組學(xué)習(xí)為核心[20]的學(xué)研教協(xié)同教學(xué)的方法[21]。

小組學(xué)習(xí)的具體操作流程如下：通過將國內(nèi)生與國際生混合分組，每小組3～5個人，布置一些與課程相關(guān)的問題、例題，讓學(xué)生在課下或課堂上進行討論和解題，一方面讓學(xué)生能夠提高英語溝通能力，另一方面也幫助未理解知識點的學(xué)生盡快解除疑惑。小組討論之后，每組提出各自仍存在的疑問留待教師進行專業(yè)解答。

學(xué)研教協(xié)同教學(xué)就是改變傳統(tǒng)的由教師主講的教學(xué)模式，讓學(xué)生更多地參與到課程案例的學(xué)習(xí)和討論中。學(xué)研教協(xié)同教學(xué)的一個關(guān)鍵是在小組討論的設(shè)計中布置具有研究價值的問題與例題，可包含導(dǎo)向式、討論式、探究式、合作式的問題或案例，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注課程知識點，鼓勵學(xué)生上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻資料，加深對知識點的理解。教師應(yīng)該設(shè)計一些較前沿的題目，讓學(xué)生去研究如何進行精度設(shè)計才能符合工程實踐要求，加強國內(nèi)外學(xué)生的團結(jié)與協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的研究能力，提高學(xué)生的團隊合作意識。

（四）豐富教學(xué)資源

一門課程的教學(xué)資源包括教材、講義、多媒體課件、音視頻、實驗指導(dǎo)書、課程設(shè)計任務(wù)書、實踐環(huán)節(jié)任務(wù)書、課程網(wǎng)站等[3]。機械精度設(shè)計課程目前的教學(xué)資源大多數(shù)是以中文的形式呈現(xiàn)，英文的教學(xué)素材非常少，因此急需豐富全英文的課程教學(xué)資源。關(guān)于教材、講義的選擇前文已有論述，多媒體課件是必備的上課材料。當(dāng)下非常需要一些以英文表達為基礎(chǔ)的與機械精度設(shè)計課程相關(guān)的音頻與視頻，特別是專業(yè)知識點講解到位、英文發(fā)音標(biāo)準且語速適中的課程資源。同時在機械精度設(shè)計課程中文實驗課的基礎(chǔ)上設(shè)置相應(yīng)的英文實驗課，編制相應(yīng)的實驗指導(dǎo)書，并在有能力的情況下開發(fā)課程網(wǎng)站，開展混合式教學(xué)。

（五）改革考核機制

課程組在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，國際化課程由于采用全英文試卷考核，國內(nèi)學(xué)生普遍比較難以應(yīng)付，而且留學(xué)生對于記憶性的題目一般較少愿意背誦，因此比較適合采用開卷考，多增加一些開放性題目。為了充分發(fā)揮小組學(xué)習(xí)的作用，除期末考試外，平時成績的比重至少要加大到50%，這部分成績包含考勤、平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、小組討論等方面。改革后的考核機制更加注重考查學(xué)生平時的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，特別是小組學(xué)習(xí)表現(xiàn)，并從原來的依賴記憶解題變成更多的精度設(shè)計與應(yīng)用。

四、結(jié)論

機械精度設(shè)計課程作為一門傳統(tǒng)的機械類專業(yè)的核心課程，在機械專業(yè)學(xué)習(xí)課程體系中具有舉足輕重的地位。為適應(yīng)當(dāng)下國際化全英文教育的大趨勢，建設(shè)一支高水平的國際化師資隊伍迫在眉睫。通過選擇和編制符合國際化標(biāo)準的教材，采用小組學(xué)習(xí)為核心、學(xué)研教協(xié)同教學(xué)的方法，豐富以英文表達為主的音視頻資源，建設(shè)課程英文網(wǎng)站等措施，使國際化全英文授課模式下的機械精度設(shè)計課程更加貼近現(xiàn)代制造行業(yè)的發(fā)展要求，有利于培養(yǎng)出能夠熟悉和理解國際精度設(shè)計規(guī)范標(biāo)準的國際化機械類應(yīng)用型人才。

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]