機械工程導論（雙語）課程教學研究與實踐

朱坎 高榮 許兆美

摘? 要：機械工程導論（雙語）是一門為機械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程以及過程裝備與控制工程等專業(yè)開設(shè)的基礎(chǔ)課程。這門課程的教學特點是教師以中英文兩種語言作為傳遞信息的工具向?qū)W生傳道授業(yè)。在雙語課程的教學實踐中，出現(xiàn)需要妥善處理的許多不確定因素及其相互關(guān)系，構(gòu)成教學改革的亮點和教學研究的熱點。該文闡述雙語教學的意義，進行用現(xiàn)代教育理念指導課程教學的研究論證，提出正確處理雙語教學的幾個關(guān)系問題。

關(guān)鍵詞：機械工程；雙語教學；研究論證；教學實踐；教學理論

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）21-0091-04

Abstract： Introduction to Mechanical Engineering（Bilingual）is a professional basic course for mechanical engineering and automation， mechanical and electronic engineering， process equipment and control engineering. The teaching feature of this course is that teachers use both Chinese and English as a tool to convey information to students. In the teaching practice of bilingual courses， there are many uncertain factors and their relationships that need to be properly handled， which constitute the highlight of teaching reform and the hot spot of teaching research. In this paper， the significance of bilingual teaching is expounded， a research and demonstration of using modern educational ideas are made to guide course teaching， and several problems of correctly handling bilingual teaching are put forward.

Keywords： mechanical engineering; bilingual teaching; research and argumentation; teaching practice; teaching theory

機械工程導論（雙語）（以下簡稱“導論”）課程是涉及機械工程專業(yè)的總綱課程，旨在對學生進行學科知識的啟蒙教育，著重介紹機械工程專業(yè)的基本輪廓，包括以其為主線組織教學內(nèi)容的機械工程師必須掌握的“六要素”：機械零件（涉及機械設(shè)計基礎(chǔ)課程）、力（涉及理論力學課程）、材料（涉及材料力學課程）、能量（涉及熱流體學基礎(chǔ)課程）、運動（涉及理論力學課程）和機械設(shè)計（涉及機械原理課程）。圖1為機械工程導論（雙語）課程教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖示。教學大綱規(guī)定必須全部或一半以上使用英語授課，包括英語的專業(yè)詞匯、語法、語態(tài)及時態(tài)等全套語言知識。任課教師只有在專業(yè)知識、雙語、學生接受能力之間找到或創(chuàng)造最佳契合點，才能順暢地到達教學的彼岸。

一? 提高認識是先行

有的教師認為，淮陰工學院機械與材料工程學院新生錄取的分數(shù)線普遍不高，部分學生外語高考成績分數(shù)偏低，學生剛接觸機械工程專業(yè)的課程就用雙語教學，教學起點定位過高。有些學生反映，教師用英語講的課聽不懂，跟不上課程學習的節(jié)奏。教師和學生有這樣那樣的想法固然存在客觀現(xiàn)實的一面，但是從學生未來就業(yè)與發(fā)展來說也可能有遠見缺失的一面。國家《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》[1]《現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院建設(shè)指南（試行）》[2]等文件明確提出，高校要不斷提高專業(yè)建設(shè)標準化、國際化水平，以期拓展學生的國際視野，提升學生專業(yè)素質(zhì)。高校開設(shè)中英文專業(yè)課程，是培養(yǎng)學生專業(yè)英語綜合應(yīng)用能力的最普遍最直接的方法。導論課程比較適合作為學生接受跨文化交流的首選課程，不僅在于其概述性內(nèi)容較多，大多采用科學嚴謹?shù)奈淖直磉_，便于學生在漢語與英語互為轉(zhuǎn)換時的直譯或意譯；而且在于一些公式、國際化單位或?qū)I(yè)術(shù)語本身就是英語符號，學生直接記憶就行[3]。教師應(yīng)當以自己的親身體會告訴學生：機械專業(yè)英語知識是國際語言，學好它就是多掌握了一門技能，對于自身下一步的學習和以后的工作有重要的深遠的影響。可以閱讀專業(yè)英語文獻，在浩瀚的文獻中了解國際最新最前沿的機械工程的動態(tài)情報，找到自己研究工作需用的資料；可以進行英語論文寫作，在國際專業(yè)學術(shù)期刊上公布自己的實際工作成果；可以與國際同行交流，聆聽英語科技報告，并恰當?shù)靥岢鲎约宏P(guān)切的問題等。在認識提高的基礎(chǔ)上，教師與學生積極性調(diào)動起來，教與學兩種勁擰成一股繩，大家面臨各種困難合作共贏。教師在教學上誨人不倦，學生從不想學到想學、從想學到學好，從而對機械工程的現(xiàn)狀和未來了解得更加全面、透徹，英語讀、寫、聽和說能力均衡提高，學科專業(yè)素質(zhì)出現(xiàn)新飛躍。

二? 教學理論聯(lián)系教學實際

（一）? 構(gòu)建學生的認知體系

構(gòu)建主義學習理論的基本觀點強調(diào)，學習就是改變學生頭腦中關(guān)于客觀世界的主觀架構(gòu)，建立一個機械工程的認知體系、一套對口專業(yè)的大腦認知模型、一幅全新的思維導航地圖[4]。學生學習導論課程只是把老師頭腦或書本上的知識轉(zhuǎn)移到自己的頭腦中去是不夠的，而是要按照自己的主觀感覺把其與頭腦中已有的知識有機、和諧地揉合，成為水乳交融、不可分割的整體。導論課程的受眾是普通高校一年級的學生，他們頭腦里分別已有了初、高中學習階段構(gòu)建的物理、英語的認知體系，既使可能是離散的狀態(tài)，但仍以某種結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的形式存在[5]。進入導論課程學習，學生不能僅僅記憶機械行業(yè)的一些專用術(shù)語、常見的機械設(shè)備名稱及相互聯(lián)系，而是應(yīng)當把整體機械知識充實到自身的物理認知體系中去；不能僅僅記憶與機械知識相對應(yīng)的英語詞匯、語法等，而是應(yīng)當把其充實到自身的英語認知體系中去；還要將這兩種認知體系合二為一，構(gòu)建自己獨享的兼容的認知體系。教師所做的教學工作，就是以兩種語言作為媒介教學，在學生舊知與新知之間架起一座橋梁，利用學生原來學過的東西和經(jīng)驗，推導、延伸、論證和歸納出導論課程的內(nèi)容，使學生在領(lǐng)會學科知識的同時掌握英語語言的知識。學生之所以能夠較好改造與更新個人在機械方面的認知、感知結(jié)構(gòu)，與教師課堂上精益求精的治學態(tài)度和智慧密集型勞動是分不開的。

（二）? 科學調(diào)動學生的左右腦

美國心理生物學家斯佩里博士提出不對稱性的“左右腦分工”理論，核心內(nèi)容為左腦是理性腦，處理邏輯；右腦是感性腦，處理圖像[6]。導論課程介紹的基本上都是抽象知識，教師課上講解的、學生從書本上讀到的機械工程的數(shù)值和單位、機械部件和工具、結(jié)構(gòu)和流體中的力、材料和應(yīng)力、熱和能量系統(tǒng)、機械運動、機械設(shè)計的概念和流程及原理等，學生通過左腦工作進行吸收消化、分類歸置。一旦有應(yīng)用需求的情況，如課堂回答問題、做課外作業(yè)、做實驗和考試考查等，學生依靠左腦作用將其進行精加工，從而生成、導出更多更好的含有附加值的價值。如果抽象知識高度籠統(tǒng)、復雜，學生左腦不給力，教師就得換個教法，調(diào)動學生的右腦來輔佐、援助。也就是說，制作新穎的多元的多媒體技術(shù)教學課件，如采用各種色彩的中英文文字、圖形、表式、圖畫、動畫、照片、視頻、仿真模擬、幻燈片、錄像及音樂等，形象化地呈現(xiàn)導論課程的抽象內(nèi)容，促使學生右腦區(qū)域工作。由于學生的右腦擅長于感知、聯(lián)想，況且已經(jīng)積累了大量物體形狀、數(shù)量、運動的情境，所以比較容易頓悟。在雙語學習方面，國內(nèi)學生接納英語知識都是先通過右腦把其翻譯成母語，并消化、接受感性知識，左腦自動理順、整合理性知識。這樣左右腦機能相互配合，交替參與，兩個半邊腦都不閑著，學生導論課程學習功力就會節(jié)節(jié)攀升，做到開卷有益。

（三）? 幫助學生認知從不和諧到和諧

美國心理學家里昂·費斯廷格的“認知不和諧理論”或稱“認知失調(diào)理論”，闡述了這樣一層意思：相沖突的認知是一種原動力，隨著認知不和諧不斷增加，一個要求減少和消除失調(diào)的壓力就越來越大，減少失調(diào)的途徑之一就是收集新的認知因素，重新調(diào)整原來的認知體系[7]。這與我國古代思想家、教育家孔丘在《禮記》內(nèi)所說的“學然后知不足”有異曲同工之妙。學生本來只用漢語學習導論課程，學起來比較輕松，靠記憶力復述重要概念和原理即可通關(guān)。改用雙語學習使難度系數(shù)加大，需要強記的數(shù)量逼近記憶功能的極限，學生體驗的學習情境和自己的認知張力發(fā)生強烈沖突，內(nèi)心就產(chǎn)生了認知不和諧。進入課程學習后，教師因勢利導做好工作，引導學生對自己固有思維模式進行修正和調(diào)整，積極思考課程內(nèi)容，只有真正明白前因后果和內(nèi)在含義，以及掌握雙語互相置換的“密碼”，才能在大腦皮質(zhì)上留下深刻的烙印。教學大綱允許教師導論課程的授課可以根據(jù)學生適應(yīng)中英文語言情況調(diào)節(jié)使用雙語比例，從起步的5∶5到英語占比大、漢語占比小，甚至純粹英語。教師擇機加大英語占比出乎學生意料之外，學生聽起來頗為費力，內(nèi)心的焦慮和糾結(jié)顯而易見，好的沖突能激發(fā)學生逆勢向上的心理狀態(tài)，使其在學習過程中就能加強主觀能動作用，享受過程快感，能力在不知不覺之中升級，成功完成導論課程學習結(jié)業(yè)[8]。

（四）? 加強對學生思維神經(jīng)的刺激

刺激反應(yīng)理論是行為主義心理學觀點在學習領(lǐng)域的發(fā)展，認為有機體的一切行為都是在刺激與反應(yīng)之間形成的聯(lián)結(jié)，在嚴密控制的情境下給予有機體一定的刺激，有機體行為持久變化或可能變化[9]。針對學生學習導論課程或多或少存在的一些惰性，教師教學要采取多種手段，刺激學生大腦的多個功能區(qū)，啟動、加速學生的思維運轉(zhuǎn)，使之產(chǎn)生穩(wěn)定的行為變化或理想的反應(yīng)。教師課堂教學提出好的問題是引導學生思索的關(guān)鍵，恰到好處地給自己所講的內(nèi)容配個問題，對學生來講“哪壺不開提哪壺”，學生必須用英語回答隱含在某種情境之中的道理。在英語口語氛圍中組織學生討論，學生分享感悟、相互質(zhì)疑和反思，無論是專業(yè)知識還是英語水平都能有所進步。利用多媒體播放課件，學生體驗現(xiàn)代科技的電光聲色，強烈觸動了感覺器官，在指定的方向思索，勢必留下難以磨滅的印象。在線上教學狀態(tài)，通過“學習通”軟件在每節(jié)課中發(fā)布課堂選擇題、判斷題或填空題，學生觀看完45分鐘視頻后，自行尋找到答案，并輸入提交，不能超過時限，繃緊了頭腦中的弦。導論課程考核采取大作業(yè)的形式，總體要求英文論文單詞不少于1 500個，對專業(yè)的了解要有自己的體會[10]。學生圍繞評分原則，避免課程學習英語“一邊倒”的傾向，精選自己興趣濃、感受深的題目，不惜投入大量的時間、精力研磨、筆耕，力爭優(yōu)異學習成績。表1節(jié)選了2021—2022學年第I學期機械[12101-12102]班部分學生的優(yōu)秀論文題目。

三? 擺正雙語教學的幾個相互關(guān)系

（一）? 外籍教師與中方教師

導論課程的機械工程專業(yè)術(shù)語多、頭緒多且內(nèi)在關(guān)系復雜，英語專業(yè)畢業(yè)的教師不可能跨學科任教，必須由專業(yè)知識淵博、英語水平較高的教師任教。最理想的是聘用在中國高校取得機械工程專業(yè)博士學位的外國留學生留教人員，其優(yōu)點是專業(yè)知識貼近在讀學生攻讀的知識，使用英語語言敘事保持了本人所在國的習慣，學生既學習專業(yè)知識暢通無阻，又體驗了與外國人的直面交流。但是，外國留學生留教人員數(shù)量畢竟有限，遠遠不能滿足國內(nèi)高校導論課程雙語教學的需求。因此，校方往往選用在國外高校取得機械工程專業(yè)具有較高資質(zhì)的中方教師任教，選拔相當于英語七、八級標準等級的高校專業(yè)教師及經(jīng)過機械工程專業(yè)和英語知識中、短期培訓的高校教師任教。其優(yōu)點是在國外留學的教師的專業(yè)知識與國際科技知識體系接軌，中方教師用英語語言教學在讀學生比較容易接受，并且?guī)熧Y資源豐富。

（二）? 英語原版教材與母語教材

目前高校沒有統(tǒng)一規(guī)范的導論雙語教材。選用國外著名大學英文原版教材，可以讓學生直接面對與感受國際學科水平，但是學習導論課程的大學一年級學生的英語水平及適應(yīng)能力難以接受，更何況其編排順序、內(nèi)容深淺及表述方法與國內(nèi)高校教學大綱規(guī)定不吻合。國內(nèi)高校普遍采用的導論教材較多，但是作為雙語教學缺少了一半，不能直接用于教學。鑒于國內(nèi)、外教材之間的差異，高校導論教材往往是在一般英文教材基礎(chǔ)上，補充介紹中文教材某些知識點和條理清晰的詳盡分析，在線上展示供學生自學參考的國外原版典范教材和國內(nèi)優(yōu)秀教材的掃描件，使中英文教材內(nèi)容優(yōu)勢互補、相得益彰。教師可以兼顧學生學習的基礎(chǔ)和現(xiàn)狀，借鑒和改進國外原版英語教材的關(guān)聯(lián)內(nèi)容，改編或自編導論雙語教材或講義，為學生創(chuàng)造理想的教學配套條件。

（三）? 機械專業(yè)知識與英語語言知識

學生學習導論課程專業(yè)知識和英語語言知識應(yīng)該輕重并行，維持一定的平衡度。淮陰工學院機械與材料工程學院擁有機械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程、材料成型及控制工程、金屬材料工程、過程裝備與控制工程、材料科學與工程和機器人工程7個專業(yè)。開設(shè)導論課程，有助于學生建立起對相關(guān)學科領(lǐng)域比較全面、概括、初步的認識，再結(jié)合自己的愛好、特長，在上述7個學科領(lǐng)域里選擇自己所要學的專業(yè)。學生選擇具體專業(yè)的機會只有一次，選擇結(jié)果可能對自己今后的發(fā)展產(chǎn)生影響，因此有理由認為學好導論課程專業(yè)知識是高校新生的當務(wù)之急[11]。而導論課程知識的載體是英語語言，相關(guān)機械工程理性知識是通過英語語言體現(xiàn)的，學生只有掌握了英語語言知識，積累了若干專業(yè)詞匯，才能學得進、學得透、學出興趣。教好導論課程，教師要審時度勢，區(qū)分情況處理機械專業(yè)知識與英語語言知識兩者之間的關(guān)系，采取切實可行的措施，如在不同教學階段使用不同中英文語言比例、用英語重復關(guān)鍵內(nèi)容等，在允許回旋的空間靈活機動釋放能量。

（四）? 線下教學與線上教學

教師珍惜每一個課堂教學（線下教學）課時，以嚴肅認真的態(tài)度講解導論課程，按照教案設(shè)計的步驟、進度推出所教內(nèi)容，時而設(shè)置、展開啟迪學生專業(yè)思維的環(huán)節(jié)，時而安排訓練學生英語交流的環(huán)節(jié)，達到核心、精華內(nèi)容和重點、要點的全覆蓋，把教學課堂辦成學生汲取知識養(yǎng)分的主渠道。依托高校網(wǎng)絡(luò)資源平臺，教師上傳漢語解說配英文字幕、英語解說配漢語字幕的自制視頻課程（線上教學），供學生利用課外時間自學，特別適合聽力弱、領(lǐng)悟力跟不上課堂教學速度、因故缺課的學生多次“加餐”和補課。教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)與遠程教育技術(shù)進行課外輔導，與任課班學生的微信群、QQ群保持常態(tài)溝通，發(fā)布中英文小資料、小視頻等，及時回復學生提出的疑問，收集共性的三言兩語講不清的疑難問題待課堂教學時再作剖析。線下教學與線上教學兩個輪子一起轉(zhuǎn)，學生學習導論課程就會有底氣、有韌勁、有后勁。

四? 結(jié)束語

教學效果如何，歸根結(jié)底取決于學生懂得了多少、腦子里收藏了多少、實踐應(yīng)用能力見長了多少。導論課程采用兩種語言教學，其中的英語非教學對象，說穿了實現(xiàn)教學目標要在學生頭腦里多費一番周折。挑戰(zhàn)不期而至，教師要堅持用唯物辯證法指導教學工作，深層次探索大腦感應(yīng)運動規(guī)律的教育理念，順應(yīng)學生信息接受器的特質(zhì)傳授機械工程“入門”知識，培養(yǎng)學生學會用母語和英語兩種思維方法觀察、認識客觀世界，逐步縮短與中、高級工程師使命、素質(zhì)的距離。

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