留学生机械设计基础课程教学思考

胡琴（西南石油大学机电工程学院）

一课程背景分析

20 世纪90 年代以来, 高等教育的国际化成为一个新的发展趋势, 各国大学尤其是发达国家的重点大学纷纷将拓宽国际化办学途径作为自己新的目标。随着高等教育国际化渐成趋势和我国国际地位日益凸显，来华留学生人数不断增长，办学规模不断扩大，来华留学生教育管理工作已经成为我国高等教育事业的重要组成部分。近年来，西南石油大学也先后招收了一些短期或长期学习的留学生，怎样为这些留学生做好培训或授课工作，这是我们即将给留学生上课的教师需要深入分析、思考和探讨的问题。

作为高等院校理工科的一门重要专业技术基础课，机械设计基础主要包括两大部分内容：机械原理和机械设计。该课程主要讲授机械中常用的各种机构以及通用零件的工作原理、结构特点、设计理论和计算方法，为先修基础课与后续专业课之间搭建桥梁。

学生开始真正接触机械类的专业知识是从机械设计基础这门课程开始的。这门课程与以往所学课程有很大不同：内容繁多，纵横关系复杂，基本上每章都包括工作原理、类型特点、机构（结构）设计等内容；课程内容无重点又都是重点；各章之间具有一定的独立性，学生容易出现学完就忘的现象。这些特点会让初学学生一时很难适应，所以学生在学习时，学生普遍感到难以掌握，教学效果不太理想。在该课程的课堂教学中，怎样在提高学生的兴趣的基础上提高课堂教学效率，成为该课程教学面临的最大问题。

二课程教学关键要素探析

1 授课对象特点分析

现代教育学研究认为, 了解学生才能教育学生。学生作为教学的对象，既是学习的主人，更是学习的主体。教学方法效果验证的唯一显性途径就是学生的学习效果。教育教学的实践证明, 了解学生是取得良好教学效果的前提和保证。

目前我们学校留学生大多数来自印度和巴基斯坦、尼泊尔、马尔代夫等国，也有部分学生来自非洲国家。这些学生群体有以下共同特点：英语水平较高，英语口语能力强；思维活跃，上课过程中可以打断老师的讲课，善于提出问题；学生上课不带教材，喜欢记笔记，如果课堂上幻灯片描述太多，会影响教学进度。也有部分学生基础较差，学习积极性不高。

我校即将学习机械设计基础这门课程的几名留学生来自尼日尼亚，他们在机械制图及力学等基础课程的学习过程中也明显地表现出上述的共同特点。同时，我们也发现，相对于多数中国学生来说，他们表现出更强的钻研精神，对于自己不懂的地方，他们会通过课堂提问、老师讲解和同学之间讨论交流等方式直至学懂为止。

通过了解这些留学生，针对他们的特点，在机械设计基础课程的教学中采取一些有效的措施，必定能取得更好的教学效果。

2 教材优化配置

一般，对于留学生全英文教学的教材来源主要有国外原版教材或自编英文教材。原版教材原汁原味，英语语言地道，在教学上更有利于与先进国家接轨，因此被部分教师认同和采用；有些课程国内的教学内容和教材体系与国外教材差距较大，因此有些学校开始自己编写教材。选用自编教材的优点是与中文内容衔接较好。目前，由于我校留学生全英文教学工作还处于起步阶段，没有自编教材，所以根据机械原理和机械设计两门课程各自的特点，在教材的选取上需要进一步优化和整合。

机械原理这门课程以讲授机械中常用的各种机构的工作原理、设计方法、实际应用特点为主，该课程内容表述、专业术语的理解和诠释具有国际通用性，采用国外原版教材或更具有全英文教学的优势。所以在教材的选取上，我们采用HomerD.Eckhardt 编著的《Kinematic Design of Machines and Mechanisms》作为教材。同时将国内作者编写的英文或双语教材作为参考教材，比如叶仲和、蓝兆辉和M.R.Smith 合著的《Mecha-nisms and Machine Theory》英文教材，张春林和张颖主编的《机械原理》双语教材。

机械设计以培养学生掌握通用机械零件工作原理、特点、选用和设计基本知识为目的，它是一门设计性强的课程，不同的零件、不同的国家可能有不同的零件标准和材料标识方法（如美国的机械零件标准与国内的大不相同），不同的设计准则、设计思路和经验公式（如零件的设计公式与国内不同），甚至是所采用单位制可能都不一样（如美国的教材大多数以英制为单位）。

外文教材系统性、实践性比中文教材强一些，而国内中文教材在基本理论论述、零件强度设计与选择方面更详细一些。

由于国内培养计划与国外存在差别，国外教材中有些内容是国内其他基础课程的教学内容，如美国M. F. Spotts 编著的《Design of Machine Elements》,美国Joseph E. Shgley 等人编著的《Mechanical Engineering Design》内容中包括了机械设计概论、工程力学、零件设计、工程材料等。为了避免知识的重复，目前市面上也有一些中国教授缩编的英文版教材，如美国RobertL. Mott 著、钱瑞明缩编的《Machine Elements in Mechanical Design》(Fourth Edition)，美国Ansel C. Ugural 著、李良军缩编的《Mechanical Design- An Integrated Approach》, 缩编后的教材基本涵盖了我国机械设计课程教学基本要求中的内容。原版教材《Machine Elements in Mechanical Design》在美国高校使用频率较高，书中每章开头都有“The Big Picture”“You Are the Designer”，主要作用是对该章的生产实际背景和设计中应考虑的主要问题作一些启发性的提示，以调动学生的学习主动性和学生的学习兴趣。此外，该书中的例题和习题数量也很大，其内容紧密联系实际，有利于开拓学生的视野，增强他们解决实际问题的能力。

结合我校留学生的教学特点，在教学中应力求使学生掌握不同国家该专业基础知识的情况，并保证与后续课程的有效连接。因此，完全照搬照抄国外教材显然是不合适的。所以机械设计课程采用中英文教材相结合的方式，英文教材采用《Machine Elements in Mechanical Design》（钱瑞明），中文教材则采用《机械设计基础》（杨可桢），该教材还包含机械原理课程的相关内容。在教学过程中，为适应我国的实际情况，重点介绍中文教材中的设计方法，同时引进介绍国外的设计方法，对两种方法的设计结果进行对比，也使学生能够充分了解国内外同行解决设计问题的方法和思路，丰富学生的知识面。

3 教学方式方法探索

针对我校留学生的教学特点，在机械设计基础课程的教学中，拟采用如下的教学方法和手段。

（1）采用循序渐进、启发式、互动式教学方式机械原理和机械设计这两部分课程都为专业基础课，既有基础课严谨的逻辑推理，又注重专业课的工程设计和实践经验。课程应该综合培养学生的逻辑思维、形象思维和工程实践能力。因此，上课时我们需要更多地注重激发学生兴趣、引导学生思维、培养学生发现问题、研究问题的能力。

在实际教学过程中，我们必须要根据我校留学生的知识基础和学习能力、实际教学情况以及教师本人的经验对教学内容进行适当地取舍和组织，力求在教学中做到循序渐进、由浅入深。例如在教学内容上，既要注意引入国外先进的设计理念，也要对国内的一些内容、标准和方法进行延伸补充。如《Machine Elements in Mechanical Design》，教材在“轴”的这章中，只介绍了确定轴径向尺寸的强度计算方法，而未涉及到轴的结构设计，但轴是非标准件，它起着轴上零件（如齿轮、带、联轴器等）的固定和支撑作用，其结构还要满足轴上零件的润滑和密封，所以轴的结构设计是非常重要和关键的，因此在教学内容上需及时补充这一内容。

通过对授课对象的了解，我们知道这些留学生思维活跃，上课过程中经常打断老师的讲课，提出问题，所以那种传统的讲授、满堂灌的教学方法对留学生显然是不合适的,启发式教学对给留学生上课就显得尤为重要。课堂教学主要提倡采取“以学生为主体，教师为主导”的教学模式。例如，在给留学生讲齿轮传动、链传动、带传动等内容时，教师可以让学生思考：在日常生活中我们能见到哪些传动实例？这些机构我们经常在哪些地方见到？这些机构有哪些工作特点？让学生在教师的启发下积极思维，始终处于教学的主体地位。这种互动式的教学方式由于能充分发挥学生的主观能动性，会收到良好的教学效果。

在教学中，我们也可以尝试一些新的教学方式方法，比如项目教学法(如机械设计基础课程中齿轮传动项目)、现场教学等。针对不同教学内容的特点和难易程度，可以采用适合的教学方式，以取得更好的教学效果。

（2）利用现代化教学手段

机械设计基础课程的教学活动是在多媒体环境下完成的，我们自己制作了全英文多媒体课件，制作的原则是课件文字要少而精，让学生有能力、有兴趣去记。尤其是让学生看到栩栩如生的画面，必然让学生会加深认识，便于学生深刻理解，同时也易于学生巩固所学知识。例如，在讲解齿轮根切时，动画演示是很有效的手段，可以非常直观地展示根切现象，避免学生因为无法理解而引起厌学的心理。

通过现代化的教学手段，把枯燥的概念活灵活现地展示给学生，可以使课堂显得不枯燥，也易引起学生的共鸣，利于学生理解和掌握所学知识，提高了学生学习的兴趣。

4 授课教师培养

（1）利用出国研修项目加强教师语言训练

全英语教学要达到预期的效果，最为关键的是教师和学生能够用英语进行交流，这样就要求老师不但要掌握相当程度的专业知识及授课技巧，还要求老师具有很好的英语语言运用能力，能熟练、准确地使用英语，并在汉语及英语间自如地转换。目前，普通高等院校的全英语教学面临的最普遍、最突出的矛盾就是师资不足，即缺乏外语口语和专业水平俱佳的教师。尤其是教师的口语水平不能满足教学要求，教师的听说能力亟待提高。近几年，国家留学基金委设立了“高校基础课任课教师出国研修项目”，选派优秀的基础课教师到国外的著名高校进修，这一举措为提高我国高等院校教学改革，提高基础课任课教师的英语授课能力，促进各校英语教学工作的开展有着重要的意义。

在近半年的出国留学人员英语培训过程中，笔者在英语听说训练方面尽管作了很大努力，但却深切体会到自己的不足，在教学中不能做到自如地使用英语教学，也很难说出比较地道的英语。为此，要给留学生上好机械设计基础这门课程，必须要提高英语应用能力，不间断地进行语言学习，尽快过英语语言关。

（2）利用教科研活动提高教师业务水平

“要交给学生一杯水，自己首先要准备好一桶水”。只有拥有丰富的知识储备及相关学科知识的教师才可能对知识运用自如。所以教师应积极参与科研教研活动，以增强教师自身的能力和素质，同时提高教学能力，增强工程实践意识。科研教研活动也有利于帮助教师积累教学素材。教师也应及时总结自己的科研教研经历和经验，将科研教研中的思想、方法和成果与课程教学有机结合，引导学生理解基础课程的重要性，同时也不断地丰富和更新课程教学内容。

针对留学生这一特殊的学生群体进行机械设计基础课程教学，在我国尚没有成熟的经验可以借鉴，本文在对课程背景进行分析的基础上对留学生作为授课对象的特点、授课使用教材、教学方式方法以及授课教师的培养四个方面进行了初步的思考探索，并提出了一些看法和建议,以期对教学实践起到一定的指导作用。

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