“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想指導(dǎo)下的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)改革

董朝軼　陳曉艷

摘要：傳統(tǒng)的自動(dòng)化英語課程建設(shè)由于受到歷史原因和客觀條件的限制，一直存在著教學(xué)形式單調(diào)、教學(xué)內(nèi)容間聯(lián)系不足、缺乏整合等問題，學(xué)生無法從中建立、加深對(duì)整個(gè)控制科學(xué)與工程理論體系的認(rèn)識(shí)。為了適應(yīng)新形式下自動(dòng)化專業(yè)外語課程建設(shè)的需要，切實(shí)改善教學(xué)效果，我們借鑒國外課程改革的有益經(jīng)驗(yàn)，對(duì)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改革，提出以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為主線重構(gòu)“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)內(nèi)容的新思想，強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合和融會(huì)貫通。

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論；自動(dòng)化專業(yè)英語；討論式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）11-0107-02

一、引言

英語是國內(nèi)外從事學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用人員的通用語言，目前，已經(jīng)成為一種事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。以控制類學(xué)科及其應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔?，國際企業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品和設(shè)備的使用手冊(cè)及說明書用英文編寫，優(yōu)秀的控制仿真軟件、控制領(lǐng)域的研究論文、自動(dòng)化專業(yè)國際經(jīng)典教材、互聯(lián)網(wǎng)上的自動(dòng)化技術(shù)信息等多數(shù)資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動(dòng)化專業(yè)信息被非母語國家的理工科學(xué)生所接受和掌握，必然要求學(xué)生具備良好的專業(yè)英語知識(shí)[1]。因此，開設(shè)“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程或有選擇地開設(shè)其他雙語教學(xué)課程成為自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。合理地配置“自動(dòng)化專業(yè)英語”的教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)教學(xué)方法，不但可以促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)外語能力的提高，而且更有助于其專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養(yǎng)效果。

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程為自動(dòng)化本科專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課，分兩個(gè)學(xué)期教授，總課時(shí)量為64學(xué)時(shí)。目前，“自動(dòng)化專業(yè)英語”教學(xué)在服務(wù)于“國際化人才”培養(yǎng)方面存在著如下幾點(diǎn)迫切需要解決的問題：（1）部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)“自動(dòng)化專業(yè)英語”的重要性和必要性認(rèn)識(shí)不足，致使學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂積極性不高[3]；（2）教師現(xiàn)有的教學(xué)方式過于簡單，主要以科技文章翻譯和生詞講解為主，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（3）教學(xué)內(nèi)容死板，以自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的英文原版教材節(jié)選的章節(jié)為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，各教學(xué)內(nèi)容之間彼此相對(duì)獨(dú)立，教學(xué)效果等同于普通的“英文閱讀理解”，無法形成對(duì)本專業(yè)理論體系的宏觀認(rèn)識(shí)和專業(yè)認(rèn)同感。鑒于以上自動(dòng)化專業(yè)雙語課程體系建設(shè)中存在的若干問題，課題組提出以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為主線重構(gòu)“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)內(nèi)容的新思想，在統(tǒng)一的“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”框架下引入高等數(shù)學(xué)、電路、液壓傳動(dòng)、信號(hào)系統(tǒng)、系統(tǒng)建模和控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，在組織教學(xué)的過程中，始終強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合，努力使學(xué)生在掌握“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻(xiàn)翻譯能力的同時(shí)，對(duì)“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”體系融會(huì)貫通，為進(jìn)一步專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

二、“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想指導(dǎo)下的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀分析

結(jié)合使用英語進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)、科技文獻(xiàn)閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學(xué)工作的體會(huì)，筆者深切認(rèn)識(shí)到：“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”是自動(dòng)化課程的方法論核心。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論最初來源于經(jīng)典力學(xué)中對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的需要，美國數(shù)學(xué)家G.D.伯克霍夫發(fā)展了法國數(shù)學(xué)家H.龐加萊在天體力學(xué)和微分方程定性理論方面的研究，奠定了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代控制理論的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的研究，使其應(yīng)用從經(jīng)典力學(xué)擴(kuò)大到一般意義下的系統(tǒng)，并成為應(yīng)用于工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)、乃至社會(huì)科學(xué)的一般方法論。那么什么是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)呢？動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是指按確定性規(guī)律隨時(shí)間演化的系統(tǒng)。嚴(yán)格地講，任何有記憶的系統(tǒng)都可被稱為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，控制科學(xué)與控制工程研究本身就是一個(gè)對(duì)“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)”進(jìn)行建模、分析和綜合的過程。

目前，在一些發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)，如，美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等，幾乎所有工科專業(yè)，廣泛開設(shè)被稱為“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”（System Dynamics）的英語教學(xué)課程，涵蓋的內(nèi)容包括：信號(hào)和系統(tǒng)的基本概念、電氣、力學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、生物過程的動(dòng)態(tài)建模、微分方程的時(shí)間域和頻域求解、控制理論基礎(chǔ)知識(shí)、非線性系統(tǒng)理論基本知識(shí)、典型動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真等。通過該課程的學(xué)習(xí)，控制專業(yè)的學(xué)生可以了解到本專業(yè)本質(zhì)的理論核心，和由這一“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”觀點(diǎn)派生出的理論體系及其在各科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，從而加深對(duì)系統(tǒng)理論和控制論的理解，進(jìn)而提高學(xué)生的抽象思維水平和科研能力。

三、開展以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為指導(dǎo)的“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)改革

借鑒國外工科教學(xué)體系改革的重要經(jīng)驗(yàn)，并順應(yīng)當(dāng)前我國人才的培養(yǎng)模式向“厚基礎(chǔ)寬口徑”方向改革的趨勢(shì)，課題組提出加強(qiáng)以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想為主線的自動(dòng)化專業(yè)英語教學(xué)，以深化自動(dòng)化專業(yè)課程內(nèi)容和教學(xué)方法改革，結(jié)合控制理論與控制工程科學(xué)研究的方法論本質(zhì)和前沿動(dòng)態(tài)，在增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)英語聽、說、讀、寫能力的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成對(duì)本專業(yè)知識(shí)應(yīng)用的認(rèn)同感。

我們?cè)谧詣?dòng)化本科雙語教學(xué)過程中明確和強(qiáng)化“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)這一主線，著重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改革與建設(shè)。

（一）整合現(xiàn)有“自動(dòng)化專業(yè)英語”課程教學(xué)內(nèi)容

從“系統(tǒng)學(xué)”的角度出發(fā)，提升課程的教學(xué)內(nèi)容至方法論水平，將其統(tǒng)一到“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內(nèi)容的“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”講義來進(jìn)行專業(yè)外語教學(xué)，這一新穎的形式在“自動(dòng)化專業(yè)英語”的學(xué)時(shí)內(nèi)講述了“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”課程，學(xué)生既學(xué)習(xí)了專業(yè)英文詞匯、翻譯技巧，又掌握了“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”分析和綜合的方法，獲得了專業(yè)知識(shí)的提升。授課講義以自編部分為主，同時(shí)參考“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”方面的國際經(jīng)典教材（如，Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》）[4]，吸收了這些經(jīng)典教材中大量的有益內(nèi)容，講義涵蓋動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的大多數(shù)內(nèi)容，不求精，但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統(tǒng)性。將高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、矩陣論、電路、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制原理、過程控制等主干課程的核心內(nèi)容統(tǒng)一到動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、分析、仿真這一完整框架中進(jìn)行概括總結(jié)。

（二）改革了過去較為單一的教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性

安排學(xué)生就某一理論、觀點(diǎn)、概念進(jìn)行專題討論（內(nèi)容涉及：系統(tǒng)、信號(hào)、線性向量空間、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、可觀測(cè)性、魯棒性等基本問題）。鼓勵(lì)以學(xué)生為主體的課堂發(fā)表形式，學(xué)生根據(jù)課前調(diào)查、研究，在課堂討論中明確表明自己對(duì)某些理論問題的觀點(diǎn)。課下采取大作業(yè)的形式來促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的鞏固，從而提高他們分析問題、解決問題的能力。

（三）在課堂教學(xué)中引入教師的科研成果，廣泛介紹“系統(tǒng)科學(xué)”發(fā)展的前沿及其在各個(gè)研究領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例

重點(diǎn)結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)和飛行器控制兩個(gè)研究領(lǐng)域的研究實(shí)例，來進(jìn)行“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)理論”的講授?？蒲袑?shí)例的引入，幫助學(xué)生在掌握系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)的專業(yè)英語詞匯的同時(shí)，還切實(shí)體會(huì)到本學(xué)科理論知識(shí)在其他各學(xué)科中的應(yīng)用，使學(xué)生體會(huì)到本專業(yè)所學(xué)方法論的強(qiáng)大力量和廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的積極性。

四、結(jié)語

本教學(xué)改革研究為促進(jìn)自動(dòng)化專業(yè)本科生專業(yè)外語水平的提高，提高他們對(duì)本專業(yè)基本方法和基本理論的認(rèn)識(shí)，提出在現(xiàn)有的自動(dòng)化專業(yè)外語課程教學(xué)過程中強(qiáng)化“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)，以這一主線來改革課程內(nèi)容安排和調(diào)整教學(xué)方法，幫助自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生構(gòu)建自身的專業(yè)知識(shí)體系框架，加深對(duì)系統(tǒng)理論和控制論的理解，提高學(xué)生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學(xué)方式來進(jìn)行“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”等相關(guān)課程內(nèi)容的教學(xué)，參考國際經(jīng)典教材，編寫了英文課件和講義，不但促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，而且提高了學(xué)生的專業(yè)英語水平。筆者希望，這種雙語教學(xué)改革的“理念”能引起國內(nèi)教育、教學(xué)管理層面的重視，從而推動(dòng)其他工科專業(yè)的雙語課程教學(xué)改革，使廣大學(xué)生受益。

參考文獻(xiàn)：

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[4]Katsuhiko Ogata.System Dynamics[M].Prentice-Hall Regents，2003.