機(jī)械類全英語授課課程建設(shè)原因
時間:2022-10-21 10:25:21
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摘要:隨著國際化教育在國內(nèi)高校的推廣,英文授課的課程比例在大學(xué)課程中逐年增加,我校開設(shè)流體力學(xué)和液壓技術(shù)以來,同行普遍認(rèn)為整個課程教學(xué)體系完整、內(nèi)容清晰、課程改革敢于創(chuàng)新、效果明顯。因此在我校開展流體力學(xué)和液壓技術(shù)尤為重要,作者總結(jié)了全英文授課流體力學(xué)和液壓技術(shù)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提供相關(guān)資料。
關(guān)鍵詞:機(jī)械;全英文;課程建設(shè);流體力學(xué)和液壓技術(shù)
國外與“流體力學(xué)和液壓技術(shù)”課程相對應(yīng)的課程有幾類,根據(jù)國外學(xué)校所處的地位不同分別開設(shè)有:液壓傳動,液壓伺服控制,氣壓傳動和液壓元件等課程。德國的亞琛工業(yè)大學(xué)開設(shè)有:流體力學(xué),液壓傳動基礎(chǔ),液壓伺服控制,行走機(jī)械液壓傳動;德國的德累斯頓工業(yè)大學(xué)開設(shè)有:流體力學(xué),液壓傳動,液壓伺服控制;美國的普渡大學(xué)開設(shè)有:液壓傳動技術(shù),液壓控制;韓國的蔚山大學(xué)開設(shè)有:液壓技術(shù)基礎(chǔ),液壓控制系統(tǒng);日本的東京工業(yè)大學(xué)開設(shè)有:流體力學(xué),液壓傳動基礎(chǔ),液壓控制系統(tǒng)等,他們在液壓技術(shù)方面是世界一流水平。國內(nèi)工科類高等院校根據(jù)需要分別開設(shè)有:工程流體力學(xué),液壓傳動,氣壓傳動和液壓元件等課程,有些院校根據(jù)學(xué)校的定位區(qū)別或?qū)W時的不同將其進(jìn)行組合,如將“工程流體力學(xué)”中與液壓傳動有關(guān)的知識融入“液壓與氣壓傳動”課程中成為“液壓與氣壓傳動”課程中的一節(jié),或?qū)ⅰ兑簤簜鲃印泛汀稓鈮簜鲃印方滩倪M(jìn)行整合成為《流體力學(xué)和液壓技術(shù)》,基本都不單獨(dú)開設(shè)“液壓元件”類課程,除了必需的實(shí)驗(yàn)教學(xué)外,都沒有其他類的創(chuàng)新能力的教學(xué)環(huán)節(jié)與實(shí)踐。其中,以哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、燕山大學(xué)等學(xué)校獨(dú)具特色。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的流體傳動及控制學(xué)科是國內(nèi)最早組建的學(xué)科,在國內(nèi)享有很高的聲譽(yù),許多國內(nèi)同類學(xué)科的師資都從哈爾濱工業(yè)大學(xué)輸出或在哈爾濱工業(yè)大學(xué)進(jìn)修過,同時本課程也是全國較早進(jìn)行課程建設(shè)和課程改革的重點(diǎn)課程。并且出版了一系列國家級規(guī)劃教材。浙江大學(xué)借助著該學(xué)科國內(nèi)唯一的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,在承擔(dān)了很多科研項(xiàng)目的同時也對液壓傳動課程進(jìn)行了一些融合。上海理工大學(xué)自“流體力學(xué)和液壓技術(shù)”開課以來受到了上課學(xué)生和同行業(yè)教育專家的普遍歡迎和一致好評,普遍認(rèn)為整個課程教學(xué)體系完整、內(nèi)容清晰、課程改革敢于創(chuàng)新、效果明顯。同時通過緊密結(jié)合實(shí)踐,學(xué)生們將課堂中學(xué)到的理論知識和現(xiàn)實(shí)中的工程實(shí)際問題兩者相結(jié)合,在這個過程中會產(chǎn)生許多特別的問題和新奇的想法。液壓傳動技術(shù)讓他們掌握了一種傳動方案,讓學(xué)生們通過對液壓傳動課程的學(xué)習(xí)來提高分析問題、處理問題的能力。
1課程描述
1.1本門課程與相關(guān)學(xué)科專業(yè)的關(guān)系
本門課程是機(jī)械學(xué)科的基礎(chǔ)課程,是研究液壓傳動作為一種基本的傳動形式的理論基礎(chǔ)和實(shí)際運(yùn)用,旨在教授流體液壓基本專業(yè)知識理論的同時提升學(xué)生工程素養(yǎng)。本門課程是完成基本工程素質(zhì)教育和高等工科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,同時又是后續(xù)相關(guān)課程、專業(yè)課程必須具備的先修課程。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能大概掌握流體力學(xué)和流體傳動的基礎(chǔ)理論、能夠理解一般機(jī)械加工領(lǐng)域中常用的液壓系統(tǒng),對其進(jìn)行原理、結(jié)構(gòu)分析。此外,學(xué)生應(yīng)能夠獨(dú)立設(shè)計具有明確教學(xué)目的的液壓傳動系統(tǒng)并且能夠概括液壓傳動系統(tǒng)的前沿理論及技術(shù)、發(fā)展趨勢。
1.2對相關(guān)學(xué)科專業(yè)建設(shè)的整體思路或建議
本門課程為“電液伺服控制技術(shù)”課程的理論基礎(chǔ),同時又講述了“電液伺服控制技術(shù)”課程內(nèi)容的應(yīng)用案例,兩者相輔相成。在當(dāng)前機(jī)電液一體化不斷增強(qiáng)的情況下,建設(shè)“電液伺服控制技術(shù)”將進(jìn)一步優(yōu)化課程體系,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
1.3課程概述及教學(xué)內(nèi)容
“流體力學(xué)及液壓技術(shù)”課程是高等工科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,是后續(xù)相關(guān)課程、專業(yè)課程必須具備的先修課程。同時,該課程是研究液壓傳動作為一種基本的傳動形式的理論基礎(chǔ)和實(shí)際運(yùn)用,旨在教授流體液壓基本專業(yè)知識理論的同時提升學(xué)生工程素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)價值引領(lǐng)。1.4課程目標(biāo)掌握流體力學(xué)、液壓技術(shù)基礎(chǔ)知識,能夠分析流體力學(xué)及液壓傳動領(lǐng)域復(fù)雜工程問題,并借助文獻(xiàn),研究解決方法;基于所學(xué)流體力學(xué)、液壓技術(shù)原理,理解液壓傳動系統(tǒng)元件工作原理、結(jié)構(gòu)及相應(yīng)回路的工作原理,并合理搭建試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。
2教材選取
課程教材擬選用AppliedFluidMechanics,7thEdition,R.MottandJ.A.Untener。同時本課程團(tuán)隊(duì)吸取國際知名高校相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容和教材經(jīng)驗(yàn),積極籌備《流體力學(xué)和液壓技術(shù)》雙語教材編撰。
3師資隊(duì)伍的建設(shè)
本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員在英國諾丁漢大學(xué),美國普渡大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)等國際知名高校有著豐富的留學(xué)、訪學(xué)經(jīng)歷,為本課程對接國際研究生教育標(biāo)準(zhǔn),拓寬國際視野提供保障,積極推動研究生參與國際交流。
4教學(xué)方法
采用線上線下混合式教學(xué)方式,課內(nèi)講授與課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合,融入講授教學(xué)法、問題探究教學(xué)法、討論學(xué)習(xí)法等教學(xué)方法,整合教學(xué)資源,以學(xué)生為主體,堅持學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,鼓勵引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),提高教學(xué)教育質(zhì)量。
5本課程的主要特色及創(chuàng)新點(diǎn)
隨著液壓技術(shù)向機(jī)電液一體化、高速化、高效化、控制系統(tǒng)自動化與智能化方向不斷發(fā)展,流體傳動技術(shù)成果是否卓越已經(jīng)是評判一個國家工業(yè)化程度的重要指標(biāo),“流體力學(xué)和液壓技術(shù)”課程的設(shè)置和實(shí)施是影響智能制造領(lǐng)域高水平(研究生)人才質(zhì)量的重要核心課程。基于此,本課程的主要特色如下:將行業(yè)生產(chǎn)、教學(xué)培養(yǎng)和科學(xué)研究三方面有機(jī)結(jié)合的“產(chǎn)-教-研”三維一體教學(xué)模式,全方位培育高水平研究生人才。本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)全部為液壓技術(shù)領(lǐng)域?qū)<遥c產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)保持著緊密的合作關(guān)系,并將合作內(nèi)容一定程度上反映在教學(xué)內(nèi)容中,為研究生接觸了解行業(yè)尖端技術(shù)提供橋梁,為其就業(yè)及職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ);此外,教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員全部為C9高校畢業(yè)博士以及海外博士,均主持過國家級科研項(xiàng)目,科研學(xué)術(shù)能力強(qiáng),在本課程教學(xué)中,以科技為引領(lǐng),注重跟蹤專業(yè)國內(nèi)外前沿新技術(shù)發(fā)展,激發(fā)研究生學(xué)習(xí)主動性和熱情,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)和科研能力。師資學(xué)緣結(jié)構(gòu)的多元化和國際化,借助教育發(fā)達(dá)國家研究生教育的資源和經(jīng)驗(yàn),與國際研究生培養(yǎng)接軌。充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)、多媒體虛擬仿真教學(xué)平臺等手段來改變傳統(tǒng)課程教學(xué)方法,注重對學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)過程中將書本知識與實(shí)操實(shí)驗(yàn)兩者結(jié)合,以此來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力。除此之外,為了增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)際工程問題的處理能力,將積極與專業(yè)相關(guān)企業(yè)聯(lián)合教學(xué),期間可開展企業(yè)實(shí)踐、專業(yè)技術(shù)員現(xiàn)場教學(xué)等方式,更加深刻的學(xué)習(xí)專業(yè)知識。在上述特色的基礎(chǔ)上,本課程建設(shè)圍繞“知識結(jié)構(gòu)國際化,科研問題國際化,培養(yǎng)方法國際化”三方面,具有以下創(chuàng)新點(diǎn):(1)知識結(jié)構(gòu)國際化,與世界知名大學(xué)同類型課程體系進(jìn)行全面整體對標(biāo),包括授課形式和考核方式等方面全面接軌,以此來達(dá)到國際行業(yè)資格認(rèn)證培養(yǎng)所要的目標(biāo)而打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。(2)科研問題國際化,將當(dāng)前世界新興問題穿插在“流體力學(xué)與液壓技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容,通過研究當(dāng)前的熱點(diǎn)問題,結(jié)合我國目前的實(shí)際狀況,使研究生達(dá)到國家高水人才水準(zhǔn)。(3)培養(yǎng)方法國際化,本教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的師資學(xué)員結(jié)構(gòu)十分多元國際化,不同國家文化的差異性可以更好地激發(fā)研究生的自身潛力,拓展研究生國際視野,使其自身的文化素養(yǎng)與專業(yè)能力都得到完善的學(xué)習(xí)訓(xùn)練,以此來成為高水平人才。
5.1本課程與國內(nèi)外同類課程相比所處的水平及原因
課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在“本-碩”層次“流體力學(xué)與液壓技術(shù)”等相關(guān)課程有著多年從教經(jīng)驗(yàn),獲得多方面支持,入選上海高校市級重點(diǎn)課程建設(shè)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員均主導(dǎo)負(fù)責(zé)了多項(xiàng)教研項(xiàng)目,發(fā)表了多篇科學(xué)前沿論文,且課程教學(xué)能力較優(yōu)異多次獲獎。依托本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)強(qiáng)勁科研實(shí)力和優(yōu)質(zhì)師資力量,本課程在國內(nèi)外同類課程中處于中上水平。
5.2本課程目前存在的不足及改進(jìn)設(shè)想
受實(shí)驗(yàn)場地和建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限等因素影響,學(xué)生參與課程實(shí)踐學(xué)習(xí)的條件有限,在一定程度上影響教學(xué)實(shí)施和學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。通過本項(xiàng)目的支持,在接下來的課程培育中,搭建典型液壓流控實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),為提高研究生參與工程實(shí)踐能力、畢業(yè)即進(jìn)入工程師角色,奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外,舊式教學(xué)方法中主要以書本知識為教學(xué)重點(diǎn),忽略了知識與實(shí)際應(yīng)用之間的銜接指引教學(xué),特別是對當(dāng)前液壓傳動領(lǐng)域中新型液壓元件和裝置的介紹十分有限,課本知識過于基礎(chǔ)且無法及時更新其內(nèi)容,從而使授課內(nèi)容無法緊跟技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),并且在對學(xué)生的實(shí)踐動手能力和自主創(chuàng)新能力的引導(dǎo)培養(yǎng)方面存在嚴(yán)重不足。以上所述情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到新時期對液壓技術(shù)人才培養(yǎng)的目標(biāo),有必要對“流體力學(xué)和液壓技術(shù)”課程的教學(xué)進(jìn)行改革。通過該項(xiàng)目,可以針對性的將液壓傳動技術(shù)的發(fā)展和所授課程結(jié)合,“滾動式”的融入先進(jìn)知識,在保證基礎(chǔ)知識有效講授的前提下,使學(xué)生能夠緊跟液壓領(lǐng)域的世界研究最新進(jìn)展,從而激活學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
6考核方式
流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)的基礎(chǔ)知識。液壓泵、馬達(dá)、液壓閥工作原理及應(yīng)用;運(yùn)用所學(xué)流體力學(xué)及液壓理論知識分析機(jī)械領(lǐng)域工程問題,研究解決方法的能力;液壓傳動系統(tǒng)的組成,液壓基本回路及典型系統(tǒng)和控制方式。學(xué)生考核采取過程考核與考試相結(jié)合的方法,過程考核包括作業(yè)和隨堂表現(xiàn),占總評分的30%;期末考試占總評分70%。
7結(jié)論
隨著國際化教育在國內(nèi)高校的推廣,英文授課的課程比例在大學(xué)課程中逐年增加,同時大部分留學(xué)生到中國留學(xué)前的中文學(xué)習(xí)時長十分有限,導(dǎo)致其無法適應(yīng)中文授課。因此,我校開展全英文授課的流體力學(xué)和液壓技術(shù)課程后,留學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)效率與掌握情況得到了大幅提升。基于問卷調(diào)查的結(jié)果,可以得到:全英文授課對在中國留學(xué)的留學(xué)生起到了十分可觀的積極效果,不但可以提高對課程知識的掌握比例,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如今,全英文課程已經(jīng)成為各個高校的常規(guī)課程,作者匯總分析了全英文授課流體力學(xué)和液壓技術(shù)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),協(xié)助其他院校開展全英文授課,并提供專業(yè)上的幫助,以此讓更多的學(xué)生獲益。
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作者:張廣成 沈偉 申慧敏 麥云飛 單位:上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院