宋雪玲，宋哲英，劉朝英

(河北科技大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河北 石家莊　050018)

?

“現(xiàn)代控制理論”雙語教學(xué)及課程建設(shè)研究

宋雪玲，宋哲英，劉朝英

(河北科技大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河北 石家莊050018)

雙語教學(xué)是高校教學(xué)改革的一個(gè)研究方向，控制類課程理論性強(qiáng)，雙語教學(xué)良莠不齊，沒有精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，難以得到學(xué)生認(rèn)可?！艾F(xiàn)代控制理論”課程是控制類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容具有進(jìn)行雙語教學(xué)的改革基礎(chǔ)。為取得好的教學(xué)效果，對(duì)“現(xiàn)代控制理論”課程的雙語教學(xué)從師資能力培養(yǎng)、教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核環(huán)節(jié)等方面全面進(jìn)行課程建設(shè)研究。

雙語教學(xué)；現(xiàn)代控制理論；教學(xué)改革；課程建設(shè)

為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及教育全球化進(jìn)程，雙語教學(xué)已成為各高校在教學(xué)改革方面的一個(gè)研究熱點(diǎn)。通過雙語教學(xué)在讓學(xué)生掌握課程理論知識(shí)的同時(shí)提高了他們的英語水平，為學(xué)生將來出國深造、掌握本學(xué)科的科技前沿創(chuàng)造條件，提高與國際接軌的能力。[1-2]雖然雙語教學(xué)有諸多的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)施過程中并不是所有課程都適合采用這一教學(xué)方法，只有當(dāng)雙語教學(xué)的條件具備時(shí)才能達(dá)到理想的教學(xué)效果。在考察分析目前雙語教學(xué)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生對(duì)雙語授課態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，提出了“現(xiàn)代控制理論”課程實(shí)施雙語教學(xué)的設(shè)想和實(shí)施方案。

一、目前控制類課程雙語教學(xué)現(xiàn)狀分析

從文獻(xiàn)資料看，控制類課程具有理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，目前很多學(xué)校采用了雙語教學(xué)，但其教學(xué)效果卻參差不齊，存在很多問題。我國高校開設(shè)雙語教學(xué)很多是為了完成學(xué)校的指標(biāo)，只要教師提出用雙語上課，就將該課程列入教學(xué)計(jì)劃，對(duì)雙語教學(xué)的準(zhǔn)備工作是否達(dá)到開設(shè)的條件沒有進(jìn)行考察，而且雙語課程開設(shè)后學(xué)生缺乏選擇的余地，一般只能被動(dòng)接受。從學(xué)生反映的情況看，他們對(duì)待雙語課程的態(tài)度主要有兩類：一些外語水平較好的學(xué)生感覺很有意義，認(rèn)為雙語教學(xué)既掌握了專業(yè)知識(shí)，又提高了英語水平，一舉兩得；另一些則認(rèn)為效果不好，尤其理論性較強(qiáng)的課程，本身用母語上課都難懂，雙語授課更像聽“天書”，為了幾個(gè)外文專業(yè)詞匯犧牲了重要的專業(yè)知識(shí)，沒有必要。因此，沒有精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，雙語教學(xué)很難得到學(xué)生的全面認(rèn)可。

二、“現(xiàn)代控制理論”課程雙語教學(xué)的背景

“現(xiàn)代控制理論”是控制類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要包括狀態(tài)空間模型的建立及求解，系統(tǒng)可控、可觀測(cè)性分析、狀態(tài)反饋及狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，課程與工程實(shí)際聯(lián)系較為緊密，是后續(xù)先進(jìn)控制方案例如最優(yōu)控制、魯棒控制等的基礎(chǔ)，也是未來控制算法設(shè)計(jì)的一個(gè)發(fā)展方向。而控制學(xué)科的這些前沿技術(shù)以及前沿理論發(fā)展非常迅速。要掌握學(xué)科前沿知識(shí)，除了掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)外，良好的外語水平為將來的發(fā)展提供了便捷的手段，獲取最新的科技前沿知識(shí)。另外“現(xiàn)代控制理論”作為“自動(dòng)控制原理”的后續(xù)課程，學(xué)生在具有一定控制理論分析、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，相關(guān)內(nèi)容接受起來比較容易，而且課程內(nèi)容相對(duì)較少，比起“自動(dòng)控制原理”，該課程開展雙語教學(xué)難度相對(duì)較小，學(xué)生接受起來較為容易，條件相對(duì)成熟。針對(duì)以上現(xiàn)狀，結(jié)合“現(xiàn)代控制理論”課程授課內(nèi)容對(duì)該課程的雙語教學(xué)進(jìn)行了課程建設(shè)研究。

三、“現(xiàn)代控制理論”雙語教學(xué)課程建設(shè)內(nèi)容

1.師資能力培養(yǎng)

教師是教學(xué)過程中的主導(dǎo)因素，教師專業(yè)素質(zhì)和英語表達(dá)能力是決定雙語教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。講授雙語課程的教師首先要有扎實(shí)的理論知識(shí)，從事多年的母語授課經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程的內(nèi)容及講授過程的難點(diǎn)、重點(diǎn)非常熟悉，在此基礎(chǔ)上還要具備良好的外語基礎(chǔ)才有可能開出效果良好的雙語課程。但從現(xiàn)狀看，由于缺乏必要的培訓(xùn)和英文對(duì)話表達(dá)能力，專業(yè)課教師進(jìn)行全英文授課存在一定的難度。如果在自身能力不足的情況下進(jìn)行雙語教學(xué)，不但教師自身需花費(fèi)大量的時(shí)間備課，而且還可能由于表達(dá)得不恰當(dāng)出現(xiàn)與目標(biāo)相悖的結(jié)果。因此要實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)首先要培養(yǎng)任課教師的英文書寫和會(huì)話能力，只有教師的能力達(dá)到了，雙語教學(xué)才具備最基本的條件。

2.教材建設(shè)

合適的教材是實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)的橋梁。目前的雙語教材有很多種類，如純英文教材、翻譯過來的英文教材等等。在選擇教材時(shí)，英文原版教材是比較理想的選擇，外語的表達(dá)地道。但該類教材通常價(jià)格較高，一般頁數(shù)較多，購買此類教材會(huì)增加學(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且面對(duì)大厚本的教材容易讓人產(chǎn)生厭倦心理。因此在教材建設(shè)上可以結(jié)合外文教材和國內(nèi)教材，有針對(duì)性地進(jìn)行篩選、重組，編寫出適合學(xué)生特點(diǎn)和授課需要的教學(xué)資料，既要保證英文原文的風(fēng)格，又易于學(xué)生理解和掌握。在此基礎(chǔ)上再給學(xué)生提供相關(guān)的中、英文參考書，比如在“現(xiàn)代控制理論”課程中，較為系統(tǒng)在國際上應(yīng)用廣泛的英文原著包括RichardC.Dorf,andRobertH.Bishop.ModernControlSystems(2005，8thed)和KatsuhikoOgata.ModernControlEngineering(2007 4thed)，[3-4]學(xué)校圖書館可以多購買幾本這類圖書，方便學(xué)生需要時(shí)進(jìn)行參考查閱。

3.課堂教學(xué)內(nèi)容及模式改革

雙語教學(xué)不同于母語教學(xué)，雙語教學(xué)的目的是讓學(xué)生在學(xué)好理論知識(shí)的同時(shí)提高外語水平，英語只是一種輔助的形式，不能因?yàn)橛⒄Z教學(xué)降低對(duì)專業(yè)知識(shí)的教學(xué)要求。要達(dá)到理想的教學(xué)效果，首先要根據(jù)學(xué)生情況調(diào)整課件內(nèi)容。對(duì)國內(nèi)學(xué)生來說普遍存在的問題是英文閱讀能力要好于其會(huì)話能力。為避免在授課初期使學(xué)生陷入迷茫狀態(tài)，采用雙語授課時(shí)最好將主要內(nèi)容及關(guān)鍵詞匯在教學(xué)課件中充分展示出來。在說的同時(shí)通過看加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，必要時(shí)增加重點(diǎn)詞的中文解釋，方便理解。再者，采用雙語教學(xué)，課程的學(xué)時(shí)數(shù)會(huì)顯得緊張，要想在學(xué)時(shí)不變的情況下完成教學(xué)任務(wù)需要精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容。例如一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)學(xué)方程用英文較難表達(dá)和理解，繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)占用的課時(shí)也較多，很多學(xué)生對(duì)此不感興趣，可以適當(dāng)刪減。尤其像“現(xiàn)代控制理論”這類數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較深的課程要采用雙語授課必須精簡(jiǎn)授課內(nèi)容，突出所研究問題的意義和工程應(yīng)用即可，避開復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。再者，對(duì)于已經(jīng)適應(yīng)了母語教學(xué)的學(xué)生來說，采用雙語進(jìn)行教學(xué)，在開始接觸時(shí)習(xí)慣上和心理上都有過渡時(shí)期，這就要求課堂教學(xué)過程需采取有效的措施。在具體實(shí)施過程中，可采用循序漸進(jìn)的原則，剛開始可根據(jù)學(xué)生理解情況對(duì)重點(diǎn)概念、知識(shí)點(diǎn)中英文都講，在學(xué)生建立起概念的基礎(chǔ)上，后續(xù)課程可以增加英文所占比重，避免學(xué)生在沒入門的情況下陷入迷茫狀態(tài)。

在教學(xué)方式上，雙語授課中要重視與學(xué)生的互動(dòng)，避免教師的一言堂。雙語教學(xué)不只是讓學(xué)生閱讀水平得到提高，還有會(huì)話能力的提高。工科課程新知識(shí)的理解本身是很耗精力的，如果沒有良好的互動(dòng)，兩節(jié)課下來學(xué)生會(huì)感覺很累。要調(diào)節(jié)學(xué)生上課狀態(tài)必須增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，通過課堂提問、討論、舉工程實(shí)例等多種形式調(diào)節(jié)課堂氣氛，增加學(xué)生參與環(huán)節(jié)，調(diào)動(dòng)其積極性，才能達(dá)到理論知識(shí)學(xué)習(xí)以及英文聽、說、閱讀能力的全面提高。

4.開設(shè)母語、雙語兩種教學(xué)方式供學(xué)生選擇，照顧學(xué)生英語水平

專業(yè)課的授課一般按班級(jí)開設(shè)，但雙語教學(xué)課程的開設(shè)不建議簡(jiǎn)單的按班級(jí)進(jìn)行。同一個(gè)班的學(xué)生英語水平高低不一，有些可能已經(jīng)通過了六級(jí)或準(zhǔn)備考研究生，學(xué)習(xí)勁頭足、基礎(chǔ)好；有些英語程度較差，其目標(biāo)就是畢業(yè)后參加工作，從實(shí)踐中鍛煉、提升自己。對(duì)不同目標(biāo)和基礎(chǔ)的學(xué)生，簡(jiǎn)單的“一刀切”很容易出現(xiàn)問題。尤其對(duì)那些英語水平較差或?qū)@種教學(xué)方式有抵觸情緒的學(xué)生，可能真不如直接母語授課的效果好，最起碼掌握了專業(yè)知識(shí)，所以雙語教學(xué)對(duì)這類學(xué)生的意義不大，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。在此建議開設(shè)雙語教學(xué)課程時(shí)，尤其是必修課開設(shè)雙語教學(xué)時(shí)，一定要有母語教學(xué)方式可供學(xué)生自由選擇，要照顧到不同類型學(xué)生的需求，只有感興趣才能真正學(xué)進(jìn)去、學(xué)得好。

5.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

雙語教學(xué)過程中由于弱化了理論推導(dǎo)，要掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)還需加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。在現(xiàn)代控制理論的實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)上，除采用MATLAB軟件作為上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境外，我們還設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并采用英文作為該平臺(tái)的操作語言。通過該平臺(tái)的建設(shè)，學(xué)生不僅可以對(duì)教學(xué)中出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，還補(bǔ)充了相應(yīng)曲線分析等內(nèi)容，直觀形象，達(dá)到整個(gè)控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的前后銜接，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。

另外，要提高教學(xué)效果，在原有的這些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，還可開設(shè)倒立擺狀態(tài)反饋控制的課程設(shè)計(jì)。例如利用倒立擺實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開設(shè)狀態(tài)反饋控制的課程設(shè)計(jì)。倒立擺本身是不穩(wěn)定體，采用傳統(tǒng)方法較難實(shí)現(xiàn)理想的控制目標(biāo)，而采用狀態(tài)反饋控制，不僅可以讓學(xué)生了解所學(xué)算法的實(shí)際應(yīng)用，建立感性認(rèn)識(shí)，還能通過現(xiàn)代控制方法與傳統(tǒng)控制方案控制效果的比較，達(dá)到知識(shí)的融會(huì)貫通。

6.考核環(huán)節(jié)改革

考核是評(píng)價(jià)課程學(xué)習(xí)情況的重要手段。采用雙語教學(xué)效果，除采用傳統(tǒng)的期末考核環(huán)節(jié)外，還可增加平時(shí)表現(xiàn)及測(cè)驗(yàn)以及期末小論文等環(huán)節(jié)。期末考核主要是考察學(xué)生的總體學(xué)習(xí)情況，對(duì)教學(xué)大綱要求的主要內(nèi)容有沒有很好的掌握，這部分在總評(píng)分中應(yīng)占有較大比例，比如60%；平時(shí)課堂表現(xiàn)是鼓勵(lì)學(xué)生在授課過程中不缺課、積極發(fā)言，平時(shí)的小測(cè)驗(yàn)和作業(yè)主要考察學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的階段性認(rèn)識(shí)，只有平時(shí)學(xué)好了期末才不至于突擊應(yīng)付，這部分在考核中可占有適當(dāng)比例,比如20%；期末小論文可以要求學(xué)生用全英文撰寫，主要內(nèi)容可以是綜述性質(zhì)的，通過查閱資料掌握目前狀態(tài)空間分析法在工程當(dāng)中的應(yīng)用以及未來的發(fā)展方向，為今后這方面的研究奠定基礎(chǔ)。另外在查閱文獻(xiàn)的過程中，學(xué)生的自學(xué)能力和組織能力也得到了鍛煉和提高。這部分在考核中也可占到20%的比例。最后將這三部分成績進(jìn)行綜合，得到對(duì)本門課程的最終評(píng)價(jià)。這種方式要比單純期末考試學(xué)生壓力小而且效果應(yīng)該更好些。

四、結(jié)束語

采用雙語教學(xué)課程建設(shè)的優(yōu)勢(shì)在于學(xué)好專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高學(xué)生專業(yè)英語的聽說讀寫水平，為將來查閱英文資料、參與國際學(xué)術(shù)交流和深造打下基礎(chǔ)。但從目前來看，雙語教學(xué)尚屬于起步階段，只能摸著石頭過河，在實(shí)踐過程中不斷完善，找到適合自身特點(diǎn)的教學(xué)方法。另外，雙語教學(xué)過程應(yīng)該是一批課程的教學(xué)模式，單獨(dú)某門課程采用雙語授課缺乏連續(xù)性，難以保持學(xué)生對(duì)雙語教學(xué)的認(rèn)同感。因此建議在雙語教學(xué)模式中，從選修課入手，逐步做到系列課程的雙語教學(xué)，豐富和鞏固這一教學(xué)模式的成果。

[1]劉云.“自動(dòng)控制原理”雙語教學(xué)的探索[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2009(3):500-504.

[2]田佳.現(xiàn)代控制理論的雙語教學(xué)研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(1): 70-72.

[3]葛愿，裴利萍.《現(xiàn)代控制理論》雙語教學(xué)研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2009(5):141-143.

[4]張小美.“現(xiàn)代控制理論”研究性雙語教學(xué)的探索[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報(bào)，2008(12):137-139.

Research of Bilingual Teaching and Curriculum Construction of “ModernControlTheory”

SONG Xueling, SONG Zheying, LIU Chaoying

(College of Electrical Engineering and Information Science, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, Hebei 050018, China)

Bilingualteachingisaresearchdirectionincollegeteachingreform.Coursesinthecontrolfieldhavehighertheoreticalcharacteristics.Theeffectofbilingualteachingvariesgreatly.Withoutelaborateteachingdesign,itishardtobeacceptedbythestudents. “Moderncontroltheory”isanimportantprofessionalbasiccourseinthecontrolfieldandhasacertainreformfoundationtoimplementbilingualteaching.Inordertoachievegoodbilingualteachingresults,comprehensivestudyofthecourseconstructionof“moderncontroltheory”iscarriedoutfromtheaspectsoftheteacherability,teachingmaterials,teachingcontentandteachingmode,experimentalteachingandassessment.

bilingualteaching;moderncontroltheory;teachingreform;courseconstruction

2016-06-20

河北科技大學(xué)理工學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目《“現(xiàn)代控制理論”雙語教學(xué)研究》(2009Y30)

宋雪玲(1974-)，女，河北高邑人，控制學(xué)碩士，教授，主要從事工業(yè)過程智能控制方向研究。

G642.4

A

1008-469X(2016)04-0081-03