尹洋 祝玉林 齊飛 謝豆 陳宏 封志明 李軍民
摘? 要:開展研究生專業(yè)課全英文課程改革和探索,是拓寬研究生國際視野、培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型人才的重要途徑。該文以建設全英文(英文教材+英文課件)專業(yè)基礎課程先進制造理論與技術為例,分析當前高校全英文課程建設的現狀及困境,總結全英文教學實踐經驗,制訂實施全英教學模式的改革措施,初步取得滿意的教學效果,為培養(yǎng)具有民族自信與跨國文化交流能力的研究型、創(chuàng)新型人才發(fā)揮積極的作用。
關鍵詞:先進制造理論與技術;全英文教學;創(chuàng)新型;人才培養(yǎng);實踐教學
中圖分類號:G642? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2024)20-0089-04
Abstract: Carrying out the reform and exploration of full English courses for graduate students is an important way to broaden their international perspective and cultivate high-level innovative talents. This article takes the construction of the professional basic course "Advanced Manufacturing Theory and Technology" in full English (English textbooks+ English courseware) as an example, analyzing the current situation and difficulties in the construction of all English courses in universities, summarizing the practical experience of all English teaching, and formulating reform measures for implementing the all English teaching model, satisfactory teaching results have been initially achieved, playing a positive role in cultivating research-oriented and innovative talents with national confidence and cross-border cultural exchange ability.
Keywords: advanced manufacturing theory and technology; full English teaching; innovative; talent cultivation; practice teaching
《中國制造2025》綱要提出:要建立掌握先進制造技術的國際型、復合型、高素質專業(yè)技術人才隊伍,重點培養(yǎng)高層次技術人才和創(chuàng)新型人才。研究生教育是培養(yǎng)高層次人才的主要渠道,研究生課程實行英文教學是培養(yǎng)面向未來的拔尖創(chuàng)新人才的途徑之一[1-2]。2018年8月20日,教育部、財政部、國家發(fā)展改革委共同印發(fā)的《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》中明確指出:以“一帶一路”倡議為引領,加大雙語種或多語種復合型國際化專業(yè)人才培養(yǎng)力度。因此,積極開展研究生課程的英文教學課程建設與改革已成為我國高等學校培養(yǎng)具有國際視野的高層次人才的必由之路。全英文教學作為一種教學改革的創(chuàng)新思路,作為培養(yǎng)具有國際競爭力高素質人才的有效途徑正在被越來越多的高校所采用[3],這對中國推進世界一流大學和一流學科的建設有重要的作用和意義[4]。
制造業(yè)是一個國家國民經濟的支柱產業(yè),以高新技術為支撐的先進制造技術是提高制造業(yè)競爭能力的主要手段,先進制造理論與技術是涵蓋當前最先進的制造技術和創(chuàng)新理論的領域。這一領域致力于通過整合最新的科學技術、工程方法和管理模式來提高制造業(yè)的生產效率、產品質量和創(chuàng)新能力。研究生教育是培養(yǎng)我國高層次人才的主要途徑,是建設創(chuàng)新型國家的核心要素,而先進制造技術很大程度上依賴于以英語為母語的國家發(fā)展起來的最新專業(yè)知識。由于先進制造技術的發(fā)展日新月異,經濟全球化的深化和國際交流活動的頻繁,社會對專業(yè)技術人才外語水平和國際競爭能力的要求越來越高,全英文教學已經成為我們國家高等教育與國際高等教育接軌的一項重要舉措。
因此,高校展開研究生課程先進制造理論與技術全英文教學勢在必行,是培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型國際人才的有效途徑。
一? 先進制造理論與技術課程概況
2001年課題組成員已開始進行本科生現代制造技術課程的雙語教學實踐,獲批四川省教育廳雙語教學質量工程項目。課程負責人曾在學校青年教師講課比賽中,全程使用英文課件及英語講授,表現優(yōu)異,獲得比賽一等獎。課程負責人曾受教育部委派在埃塞俄比亞支教一年,使用當地官方語言英語進行專業(yè)課教學,回國后深耕雙語教學領域,2023年,建設的學堂在線英文慕課CNC PROGRAMMING入選西華大學首批出口印度尼西亞網絡課程,實現國際教育資源互補,共享“一帶一路”美好愿景。課程組成員有英國亞伯丁大學名譽博士后,課程團隊成員一人獲得“西華大學優(yōu)秀教師”榮譽稱號,一人獲“唐鴻軍獎教金”二等獎。多人曾前往英國、美國、德國及日本訪學。
先進制造理論與技術是國務院學位委員會指定機械工程一級學科研究生參考的核心課程[5-6],是西華大學面向機械工程、農業(yè)工程研究生開設的專業(yè)基礎課程。通過課程的學習,學生要具備利用先進制造理論解決工程實踐問題的意識;掌握先進工藝技術、先進制造管理技術;能夠閱讀先進制造領域最新進展,密切關注先進制造技術國際發(fā)展趨勢,拓展創(chuàng)新思維,具備推進制造業(yè)智能轉型的能力。
課程主要內容包括先進制造工藝與材料、制造自動化技術、現代生產管理技術與先進制造模式四大板塊,內容涉及面廣,學科交叉強。比如,對于機械工程專業(yè)的研究生來說,微納米制造是機械制造領域的前沿熱點問題,本課程講述的微納米制造,是對于本科生傳統制造課程的重要補充。對于測控技術與儀器專業(yè)的研究生,微機電系統的傳感器已成為傳感器的主流發(fā)展方向,如汽車安全氣囊用的微加速度計,手機中的微麥克風、微陀螺儀等,因此,微納制造仍是其不可或缺的知識[7]。
研究生教學與本科生教學不同,研究生教學更注重于培養(yǎng)學生的科學探究精神和創(chuàng)新性思維,旨在提高研究生的科學分析能力,為未來進一步進行科學研究打下良好基礎。
由上所述,對于機械工程的研究生而言,本課程具有前沿性、交叉性、實踐性的特點,對于開闊學生視野、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和動手能力具有舉足輕重的作用。
二? 傳統先進制造理論與技術課程的教學困境
(一)? 教學資源不完善
在早期進行該課程英文教學時,存在以下需要完善的地方:英文教學資源缺乏、內容相對滯后。制造技術存在顯著國別差異,國外引進原版教材無法完全適應國內教學需要[8]。在課程建設之初,單一的國內雙語或英文版教材在內容廣度和深度上不能完全滿足教學需要,英文題庫和案例庫更是匱乏。傳統教材因內容無法及時跟進世界先進制造技術領先水平而缺乏時效性[9]。
(二)? 學生學習主動性不足
以“講解-知識習得”為路徑的傳統教學模式和“期末一考定局”的結果考核方式忽視了學生能力與思維培養(yǎng)。課程“內容綜合性強”的特征和學生“被動接受式”的學習狀態(tài),讓很多學生只知其然而不知其所以然。加之學生對于專業(yè)知識的英語表達缺少強化,學習倍感生疏,降低了學習的興趣。
(三)? 實踐教學缺位
傳統課程以課堂講授為主,課程實踐形式單一,以課堂問答為主要形式。學生缺少走出去學習與交流的機會,無法對我國當前實踐有具象認知;缺乏動手創(chuàng)造的機會,創(chuàng)新能力不能被有效激發(fā)。
三? 全英文先進制造理論與技術課程改革規(guī)劃
(一)? 明確課程目標
課程團隊在本課程建設中,學習世界先進的教學理念及優(yōu)秀的教學方法,通過理論研究、教學改革、實踐探索和反饋閉環(huán),推進該課程全英文教學的創(chuàng)新改革與實踐成效,建立創(chuàng)新的全英教學改革方法,促進高校的全英文教學水平發(fā)展。課程的全英文教學目標如下。
課程的知識目標:通過全英文教學方式(全英文教材+全英文課件),了解先進制造技術基礎理論與工程材料的分類和特殊工程材料的加工特點,具備通過先進制造技術解決工程實踐問題的意識。
技能目標:掌握現代化學習工具,具備機械工程技術人員所需的先進工藝技術、先進制造管理技術、分析加工影響因素的能力。
素質目標:在堅持民族自信前提下,具有國際視野,掌握常用先進制造領域詞匯,能夠閱讀先進制造領域最新進展,密切關注先進制造技術國際發(fā)展趨勢,與時俱進,拓展創(chuàng)新思維,具備推進制造業(yè)智能轉型的能力。
(二)? 精細設計教學內容
先進制造理論與技術涉及的知識既有前沿性又有高階性,因此教學團隊在緊跟制造發(fā)展進程的同時也注重拓寬課程的廣度和深度,注重教學的知識性(先進制造理論及技術前沿知識的學習)、業(yè)務能力性(培養(yǎng)學生分析解決工程實際問題能力及創(chuàng)新思維)、溝通能力性(培養(yǎng)學生閱讀英文最新制造技術信息及撰寫專業(yè)學術論文的能力)和素質性(開拓學生的國際視野和關注制造技術發(fā)展趨勢)。課程的教學素材內容及版式設計上致力于創(chuàng)新性,遵循如下原則。
原版性:課件制作遵循原版教材或學習素材均選自國外原版一手文獻或摘自國外權威學術網站。學生通過各種英文資料閱讀在潛移默化中構筑新的思維模式,以增材制造內容為例進行的教學內容設計如圖1所示。
先進性:前沿技術應用(如加工中心、數字孿生等)均提供豐富的國外原版英文視頻。
(三)? 優(yōu)化教學環(huán)節(jié)
為了更好地實現既定目標,設置了四個教學環(huán)節(jié):首先,授課前一周在智慧樹網絡平臺上英文發(fā)布本專題預習任務,包括疑難英文詞匯及英文題庫,學生按照任務學習數字資源相關模塊知識點;其次,教師在課堂教學中使用英文多媒體課件講解主要原理、分析難點重點,根據專題內容學生課堂交流討論;再次,國內、國外專家展開線上或線下最新制造技術專題講座,實時跟進國際先進制造技術;最后,到有條件的企業(yè)參觀學習,深入實踐,在真實場景中更容易理解深奧的理論知識。通過上述環(huán)節(jié),將原有知識獲取以教師“教”為中心轉向以學生“學”為中心,激發(fā)學生創(chuàng)新思維。教學環(huán)節(jié)流程圖如圖2所示。
(四)? 充實教學方法
該課程培養(yǎng)研究生從理論層面上了解先進制造技術有關的基本概念和相關理論,從應用層面上掌握工程應用典型案例的實施方法與流程,在實踐層面上熟練掌握并學會通過先進工藝技術、先進制造管理技術、分析加工影響因素來解決工程實踐問題的方法和途徑。課程教學采用了案例教學法、研討法、講授法、問題式教學法、線上自主學習法和實踐教學法。教師將這些方法深度融合、緊密配合,深入淺出地分析疑難知識點,充分發(fā)揮學生在科學研究上的主觀能動性、創(chuàng)新性。
(五)? 完善、充實教學資源
教材主要采用科學出版社發(fā)行的國家級規(guī)劃全英文教材[10]并結合多本最新出版全英文資料,團隊實時跟進制造技術最新變化,快速更新教學資源。學生可以獲取課件、視頻、文本和習題等動態(tài)更新的多樣化課程資源。多方協同,凸顯課程資源實踐性。教學案例庫由任課教師聯合海外行業(yè)專家多方建設并持續(xù)更新。
(六)? 強化實踐環(huán)節(jié)
增加實踐機會,組織學生赴企業(yè)開展參觀實踐。依托課程,開展講座,國內外專家學者講座與企業(yè)導師授課,共享最新科技成果。課程以尖端科研成果反哺教學。將團隊教師最新科研成果及時更新到案例教學中,強化知識理論與實際應用的緊密關聯,不斷提升學生創(chuàng)新與實踐能力。例如,在實際教學中,微納制造知識點開展科研反哺教學講座,請課程組教師結合申報成功的國家青年基金項目“MEMS超聲電機的行波畸變機理及抑制方法研究”介紹微機電系統、傳感器集成到微納尺寸平臺的意義,使同學們深刻理解微納制造在現代工程領域的重要地位。
(七)? 改革評價機制
改變原有“期末一考定局”的考核方式,本課程成績評定實施“過程性評價+結果考核”雙重評價機制,重視學生的成長和思維能力提升??己朔绞蕉嘣?,豐富論文式、報告答辯式等作業(yè)評價方式,加強非標準化、綜合性等評價??荚嚳己嗽u價嚴格,體現過程評價。過程性評價包括線上單元作業(yè),線下課堂討論、演講展示、論文報告和期末考試等創(chuàng)新、綜合能力檢測。這種考評機制為今后學生英文科技文獻閱讀、對外合作交流及進一步深造提供了強有力支撐。
(八)? 教學效果評價
本課程主要采用學生評價機制,近幾年學生選課踴躍,深受學生好評。教師上課認真負責,教學內容層次清晰,重點突出。課堂教學注重講練結合,教學方法得當,師生互動好,經常采用啟發(fā)式教學方式實現老師和學生之間的互動;通過多元化考核方式全面掌握教學效果。在本課程結束時,學生全面了解先進的制造技術和理論,并具備在該領域取得進步所需的知識和技能,能夠批判性地分析并應用先進的制造原理和技術來解決工業(yè)問題。
四? 課程特色與創(chuàng)新
本課程特色采用全英文教材和英文課件授課。課程主要的創(chuàng)新舉措。
高階目標引領,適應“中國制造2025”我國從制造大國邁向制造強國的目標,立足創(chuàng)新型國際化高素質制造人才培養(yǎng)定位。
課程以立體資源支撐內容,數字賦能,增強課程資源時效性。團隊實時跟進制造技術最新變化,快速更新教學資源。學生可以獲取課件、視頻、文本和習題等動態(tài)更新的多樣化課程資源。多方協同,凸顯課程資源實踐性。
依托課程,開展專家講座與企業(yè)實踐,在解決實際問題過程中實現將知識獲取以老師“教”為中心轉向以學生“學”為中心,激發(fā)學生創(chuàng)新思維。
課程實施“過程性評價+結果考核”雙重評價機制,重視學生的成長和思維能力提升。
尖端科研成果反哺教學。將最新科研成果和獲獎成果及時更新到案例教學中,強化知識理論與實際應用的緊密關聯,不斷提升學生創(chuàng)新與實踐能力。
五? 持續(xù)改進措施
(一)? 師資隊伍建設
通過加強與國內外同行的交流,在廣泛開展教學研究活動和相互聽課溝通等措施的基礎上,重點提高年輕教師專業(yè)學術水平和開展英語教學的能力;積極吸收具有博士學位和留學歸國的教師,并結合他們自身的研究方向開展主題講座,逐步形成一支具有業(yè)務能力強、學術水平高的高素質教師組成的教學團隊。
(二)? 教材與教學資源建設
不斷加強網絡資源建設和完善授課教案,充分體現先進制造技術學科發(fā)展前沿動態(tài)和全英語教學的特點,大量收集先進制造技術的視頻演示資料,針對不同領域分門別類,將抽象的概念通過視頻教學具體化地表現出來。
(三)? 教學手段與方法改進
針對科研與教學一體化趨勢的特點,努力尋找專業(yè)知識的傳授和學術研究的最佳契合點,深入研究和實施啟發(fā)式、互動式以及創(chuàng)新實踐等教學方法。教學不僅僅是傳統的“傳道授業(yè)解惑”,更是在引導、幫助學生理清要解決問題的基本思路,鼓勵學生自己探究并解決問題。
(四)? 教學改革研究
結合發(fā)達國家或地區(qū)最新的教學成果,不斷總結教學實踐的經驗,科學開展適合研究生英語教學模式和課堂教學過程研究。
六? 結束語
文章通過梳理相關文獻,分析現狀和問題,提出了全英文專業(yè)課程建設在培養(yǎng)創(chuàng)新型研究生中具有重要意義和挑戰(zhàn)。全英文專業(yè)課程建設應該注重語言學習和科研能力培養(yǎng)的有機結合,提供適合學生發(fā)展的教學環(huán)境和資源支持。同時,我們需要關注學生的需求和特點,采用合適的教學方法和手段,激發(fā)他們的興趣和創(chuàng)新潛能。
此外,全英文專業(yè)課程建設還需要充分利用國內外優(yōu)質學術資源,加強國際合作與交流,培養(yǎng)學生的國際視野和跨文化交流能力。只有通過不斷更新教學內容和方法,不斷推動教育改革和創(chuàng)新,才能更好地培養(yǎng)出具備創(chuàng)新思維和能力的研究生,實現“中國制造2025”我國從制造大國邁向制造強國的目標。
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基金項目:中國高等教育學會2022年度高等教育科學研究規(guī)劃課題“機械制造技術基礎繼續(xù)教育課程思政改革實踐研究”(22JX0405);西華大學2023年研究生教育質量工程項目“先進制造技術教學團隊”(YTD202302);西華大學2024年研究生教育質量工程項目“全英文研究生課程”(YKC202412);西華大學2024年研究生教育質量工程項目“研究生課程雙語建設初探——以先進制造理論與技術為例”(YJG202405);西華大學2018年研究生教育質量工程項目“全日制專業(yè)學位研究生導師隊伍建設研究”(YJG2018020);西華大學2016年研究生教育質量工程項目“機械工程專業(yè)學位研究生案例教學模式探索”(YJG2016008);西華大學2018年研究生教育質量工程項目“產學研創(chuàng)管五位一體全日制專業(yè)學位研究生培養(yǎng)機制研究”(YJG2018013)
第一作者簡介:尹洋(1971-),女,漢族,四川成都人,博士,教授,碩士研究生導師。研究方向為先進制造理論及技術。