具有医工结合特色的自动控制原理双语教学探索

作者:未知

  摘要:本文针对生物医学工程专业自动控制原理课程的双语教学问题,提出了分阶段、重实践和考核多元化的教学模式,强调了极具特色的医工结合理念,并在教学过程中不断总结解决措施,从而提高了双语教学的水平。
  关键词:自动控制原理;双语教学;生物医学工程
  中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)33-0182-02
  中国高校日益重视国际化办学,加强与国外知名高校的交流和合作,越来越多的大学课程采用双语教学的方式。在传授专业知识的同时,提高学生的外语水平,并带给学生不同的教学理念和思维方式。这些课程既包括基础课程,也包括大量的专业必修课程。双语教学已经成为各专业走向国际化的必经之路。上海健康医学院生物医学工程作为新兴专业,有丰富的国际化背景,与多个国家的相关专业有合作,多数学生也常赴海外交流学习,因此本专业的重要课程均在探索引入双语教学。其中,自动控制原理是重点建设的双语课程之一。自动控制原理是学习控制系统分析与设计的基础理论和核心内容,是生物医学工程的专业课程和必修课。通过课程学习,使学生具备应用控制理论来初步解决实际问题的能力。同时,本专业也在积极思考和尝试,如何在自动控制原理的双语教学过程中,充分地体现出本专业医工结合的特色,为其他课程的类似转变和提升提供参考。
  一、教材选择
  选择合适的英文教材,对于自动控制原理双语教学至关重要。经过充分调研和比较,本专业决定选用英文原版教材《Automatic Control Systems(Tenth Edition)》(Farid Golnaraghi,Benjamin C.Kuo著)。該书过往版本曾被几百所大学采用,并被翻译成至少九种语言。新版更加注重提高学生解决实际问题的能力,如增加了虚拟创新实验室内容等。考虑到学生对新课程知识熟悉程度有限,且英文水平参差不齐,另增加了自编的中文手册。尤其对于关键的专业名词,大多做了对照翻译,一一罗列出来,方便学生查阅。此外,本课程还准备了大量的进口医疗器械英文技术文件和操作说明,其中与自动控制技术相关的内容都汇编成册,供学生课后学习。
  二、教学模式探索
  1.教学手段。在教学手段上,坚持中英结合、循序渐进的原则,不急于直接采用全英文教学,而是分阶段、分步骤地进行。①第一阶段:以英文原版教材为主,中文手册为辅。授课过程中,课件、板书、公式推导等均用英文,但讲解内容时多用汉语,尤其是涉及自动控制原理基础知识和难点内容时,要把教学注意力集中在学生是否理解知识点上,而不是一味地局限于语言学习。②第二阶段:只用英文原版教材。授课过程中的所有环节均采用英文进行表述,包括学生的回答、讨论和课堂练习。但对于实际的进口医疗器械技术文件的介绍和讲解,可以适当地进行中英交错,特别是在一些比较难理解的控制技术内容上。③第三阶段:全英文教学。教师在授课前做好充分的准备,全程用英文讲授。对于真实设备的技术分析,也力图使学生按照纯粹的英语思维去理解知识内容。以上三个阶段的英文比例逐步增加,而时间点的把握视学生对课程理解程度以及英文水平而定。如果在教学过程中,大部分学生学习起来显得相对吃力,可以适当延长对应阶段的时间。学生在课后需要阅读大量的原版英文技术资料,也只限于理解,不用进行中英文翻译。此外,在课堂上要重视不定期的小测试。通过大量的测试,保证学生能较好地掌握自动控制技术,避免出现因语言问题而造成对知识点的不理解或误解。
  2.实践能力。自动控制原理的学习需要结合大量的实践课程。①常规的MATLAB综合性实验部分。分配足够的课时,保证学生在实验中加深对理论知识点的认知。②工程案例的阅读与分析。向学生推荐相关的英文工程案例资料、前沿动态信息。通过撰写英文小论文的方式,对所读文献进行分析和综述,以此开拓技术视野。③进口医疗器械操作与编程调试。在阅读英文技术文件和操作说明的基础上,实地操作部分进口医疗器械,尤其是自动控制部分,并选择1—2台可编程调试的器械进行简单的程序开发。
  3.考核方式。自动控制原理双语教学的考核方式是多元化的,并不是单一的试卷答题。期末考试只占总成绩的50%,试卷采用全英文,学生也必须用英文作答。总成绩另外的50%包括两部分:一部分是平时成绩,包括出勤、课后作业、课堂讨论、小测试等,占20%;另一部分是实践能力成绩,包括实验、小论文和器械操作等,占30%。以上三部分考核内容都非常重要,各部分均具有一定的难度,真正全面、深入地考查了学生掌握自动控制原理双语课程的程度,形成了一套科学的课程评价体系。
  三、医工结合的课程特色
  医工结合是本校生物医学工程专业的最大特色。如何应用工科知识,解决各类医学问题,是本专业开设的初衷。自动控制原理双语课程也同样凸显了这种理念。
  1.在教学和工程案例的选择上,向学生重点推荐国外医生对某些控制问题的意见和看法,鼓励学生培养英语思维,并从工科的角度去解决问题,满足医生的技术需求。
  2.充分发挥专业优势,在全国首次将真实的医疗器械引入自动控制原理课程,而不只局限于传统的MATLAB实验。通过对英文技术文件的解读,完成实际各项操作,极大地提高了学生的实践能力,完美地阐述了医工结合的理念。
  3.在评价体系中也渗入医工结合的元素。比如在试卷设计上,会加入一些医疗领域常见的自动控制问题,特别是国外先进医疗器械的案例。
  当然,在讲授好自动控制原理双语课程的同时,兼顾医工结合的特色,对任课老师提出了极高的要求。不仅要英文扎实、熟悉课程,还需要了解大量的医工案例,并从中整理出与自动控制相关的内容。
  四、结束语
  自动控制原理课程采用双语教学的方式对于老师、学生都是一大挑战,而在此基础上还强调医工结合的理念,更显弥足珍贵。实践表明,这种双语教学的探索极大地推动了本专业的国际化进程,提升了多元化的教学水平。
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