中德合作辦學機械專業課程教學實踐與探索：以“機械設計基礎”課程為例

徐鴻翔，盛 艷

德國是現代大學制度的發源地，［1］其先進的機械工程教育為本土的制造業源源不斷地輸送著優秀的工程技術人員。自2004年起，江蘇理工學院與德國梅澤堡應用技術大學合作舉辦機械設計制造及其自動化專業，采用“2+2”的跨境培養模式［2］，旨在更新教育理念，革新教學方法，重組教學內容，優化課程體系，加強學生應用能力的培養，從而提升中方學校機械設計制造及其自動化專業建設水平。

德國的應用技術大學自1999年開始逐步接軌歐盟，一般學生修讀6-7個學期后可取得學士學位，其中，前3個學期為基礎階段。在“2+2”中德合作培養模式實施中，學生前2年在國內學習，通過德語語言能力測試并學習部分基礎課程和專業基礎課程;后2年赴德國完成專業課程和畢業論文，順利完成學業者可獲得由中、德兩國政府共同認可的學士學位證書和本科畢業文憑。

本文以“機械設計基礎”課程為例，在分析德國應用技術大學機械專業課程特點的基礎上，對中德合作培養模式下該課程的教學進行深入的剖析和研究，以期在借鑒的基礎上，制定切實的教學實施方案，著力提高教學質量。

一、梅澤堡應用技術大學機械設計課程特點

(一)課程體系

德國的應用技術大學大多采用歐盟認證的課程體系，機械專業的課程計劃中，專業基礎課程計劃大同小異。梅澤堡應用技術大學機械設計類的技術基礎課程［3］主要包括Technische Mechanik/Getriebetechnik(工程力學/機械傳動)，Werkstofftechnik(材料技術)，Maschinenelemente/Konstruk-tionlehre(機械零件/工程設計)，Str?mungs und W?rmelehre(流體與控制技術)，Konstruktion/CAD(CAD技術)。其中，Technische Mechanik/Getriebetechnik中的機械傳動部分大致對應于國內課程中的“機械原理”，Maschinenelemente/Konstruk-tionlehre分為三個部分，分別在第1、2、3學期進行，包含了國內課程中的“工程制圖”、“公差與配合”、“機械設計”的課程內容。

(二)教學組織方式

德國應用技術大學的教學組織大致有4種類型。

1.課堂教學。教授或者講師通過課堂講授的方式按照學科專業組織教學，學生課后通過閱讀相關文獻等自學方式來完成講授內容的學習。

2.練習課。通過習題課的形式，由學生練習為主，對所學課程內容進行復習和深化。通常與課堂教學的進度同步。

3.討論課。通過與課堂教學相關、與專業發展相關或者是與實際工程問題相關的主題的討論，使學生增強知識運用能力，通過討論的方式獲得解決實際問題的經驗。一般討論課的學生數有一定的限制，不能太多。學生在課前需要提交與討論主題相關的報告。

4.實驗課。對于有實驗要求的學科，在實驗室進行相關的實驗，學生在實驗結束后，提交相應的實驗報告。

在機械設計類的技術基礎課教學中，以上四種方式均有涉及。其中，練習課與課堂教學的比例基本達到1:1，Maschinen-elemente/Konstruktionlehre的第一部分比例達到2:1。1個學分30個學時，包括了課堂教學、練習課、討論課、實驗課以及課前準備和課后的學習時間，課外與課內的比例一般達到甚至超過1:1。

(三)教材選用

德國的大學一般沒有固定的教材［4］，特別是專業課和專業基礎課。教授開具數本參考書目作為學生所用教材。例如，梅澤堡應用技術大學Maschinenelemente/Konstruk-tionlehre第二部分的課程就指定了4本參考書。

(四)教學評價

課程成績的確定方式有多種，包括閉卷考試、課程論文、作業或者生產實踐，另外，學生的表達能力、學術報告或書面筆記等均可能成為評判成績的依據。每門課程會有相應的經考試委員會認可的考核和記分方式。

考試成績以6分制表示，類似于一種等級記分制，一個等級對應著一類成績，而不是試卷上的一個得分點。六分制所對應的含義和判斷依據如表 1 所示。［3］

表1 六分制的對應關系

此外，考試成績還可在以上分數基礎上0.3左右細分，但不用0.7，4.3，4.7 和5.3 等分數，以免混淆。如果成績由多個部分合成，按比例計算后的成績保留小數點后一位。其中1.5(含1.5)以內為優秀;1.6-2.5 為良好;2.6-3.5 為滿意;3.6-4.0為足夠;4.0以上為不及格。

二、中德合作辦學“機械設計基礎”課程的教學實施方案

(一)教學內容選擇

為了更好地與德方課程銜接，為學生赴德完成后2年學習打好基礎，在課程內容選擇上將“公差與配合”和“工程制圖”的部分知識融入到“機械設計”中，具體包括“機械設計概論、公差與配合、可拆卸連接、不可拆卸連接、軸”等內容，如表2所示。課程內容經整合后，具有以下三個特點。

1.在內容處理上，將公差與配合的內容與精度設計進行融合，同時，為了適應國際化人才培養的要求，在設計過程中注重國際標準ISO、中國國家標準GB、德國標準DIN的對應關系，使學生能夠適應不同國家的工作要求。

2.在講授過程中，增加了結構設計的比重，并突出了人機工程學的要求以及輕量化的要求，以提高學生的實戰能力。

3.加強了不可拆卸連接的講授。不可拆卸連接在各種機器中被大量使用，而且在很多設計場合中具有不可替代性，而國內課程往往將焊接知識分散在幾門課程中進行簡介，學生很難獲得較為系統的設計思路。

(二)教學組織方式

在教學組織方式上，借鑒德國應用技術大學教學組織的經驗，提高學生對所學知識“即知即用”的能力。

1.加大練習課、討論課的比例，充分發揮學生的主觀能動性。與課堂講授同步安排相應的練習課，選取來源于工程設計實踐的問題，加深對所涉及的知識的理解，提高解決問題的能力。本門課程內容繁雜，頭緒較多，在安排練習和討論內容時以“設計”為主線，能將整個內容有機地貫穿在一起。教師應對各種零件的工作性能和適用場合等多做對比，從它們在機器中的功能、相互影響、裝配關系等方面進行分析，找出各零件間的關聯與差別，尋找設計的共性方法。［7］48

表2 機械設計基礎課程內容的選擇［5-6］

2.以大作業的形式，進行項目式教學，提高學生的實戰能力。相對于傳統的單純由教師講授的教學方式而言，項目式教學強調的是由學生主動參與教學活動，給學生自由思考的空間。［7］48在項目式教學中，學生的學習興趣、學習的積極性和主動性得到極大的激發，學生的個性、創新精神和能力得到充分的發展，團隊協作能力也得到相應的提高。

教學中，按照學習進度選擇來源于生產實際的典型結構或部件設計作為大作業的選題，由3名學生組成一個團隊，完成相應的設計任務。設計成果在討論課上進行集中展示，由所有同學進行“評頭論足”，分享經驗，完善設計方案。設計成果的評分作為課程成績的重要組成部分。

3.將語言學習融入專業知識學習中，提高學生跨境學習的適應性。為了使學生在出國后盡快適應后續課程的學習，在組織教學上將語言學習和專業知識有機融合。

根據教學計劃，“機械設計基礎”課程在大學二年級開設，學生通過一年半的語言強化學習，已經初步具備德語的日常使用和借助工具書閱讀文獻的能力。在教材選擇方面，在以中文版教材為主的基礎上，還指定了兩本德文版教材供學生使用，同時，將德文版的教材作為學生專業德語課的主要教學參考書。強度計算部分以中文版的教材為主，公差與配合部分以德文版的教材為主。師資配備方面，在配備一名中文授課教師的基礎上，配備一名德語授課教師進行輔助。在教學組織上，將專業德語課程的教學和“機械設計基礎”課程的教學有機穿插進行，并保持同步。

(三)教學評價方法

課程的評價采用以筆試為主，輔以口試的方式進行，同時，大作業的成績按照40%計入學期成績。筆試采用半開卷考試方式，筆試試卷中安排20分的試題采用德文表述，學生可以使用指定的德文版設計手冊作為設計參考書。

口試在一定范圍內進行，以作為筆試成績的補充，每個教學班取得筆試成績前1/3排名的學生進行口試?？谠嚨脑囶}來源于課程教學中的基本問題，主要輔助考察學生的專業表達能力?？谠嚦煽儼凑找欢ǖ臋嘀赜嬋肟偡?。

三、中德合作辦學機械專業的辦學成效

通過近十年的教學實踐，江蘇理工學院中德合作機械專業積極引進優質教育資源，以優化人才培養體系為抓手，探索國際化應用型工程技術人才跨境教育的路徑，逐步形成了以下特色。

(一)專業學習與語言學習相融合的漸進式教學過程

從認知規律出發，優化設計了融專業與語言學習為一體的漸進式教學過程，在學生學習的不同階段設置各有側重的教學環節。一年級以人文素質教育、公共基礎知識和德語基礎知識為主;二年級是德語中級培訓和專業基礎課教學階段，學校適時地在部分專業基礎課中采用中德文專業詞匯對照的教材，部分采用雙語教學，將德語學習融于專業知識學習中，繼而由德方教授開設三門專業課，為學生后續階段接受專業課的教學奠定基礎。

(二)借鑒先進的人才培養模式，優化人才培養方案

引進德國應用技術大學對應用型人才培養的理念和模式，優化機械設計制造及其自動化專業人才培養方案。突出以能力為導向、以學生發展為中心，確立具有國際化視野的應用型高級專門人才的培養目標。在對人才進行能力分析的基礎上，加大了與應用性知識傳授和實踐能力培養密切相關的課程比例，從而提高學生綜合運用知識解決實際工程問題的能力。

(三)引進優秀的教學理念，重構理論課程體系

借鑒梅澤堡應用技術大學機械工程專業的課程體系和教學理念，在學生能力訓練上，注重專業應用能力的培養;在知識傳授上，以知識應用為主線，打破傳統的以課程為主線的課程體系和課程邊界，對主干專業基礎課程進行內容重構，形成課程內容重組和融合后的“工程制圖”、“工程力學”、“工程材料”和“機械基礎”等四門主干專業基礎課。

(四)吸收科學的教學方法，提高課程教學質量

汲取德國應用技術大學工科教育普遍采用的項目教學法的經驗，結合實際運用到專業基礎課和專業課的教學中。采取“用中學”的方法，提高學生參與課程教學的積極性，提高其對知識的理解和掌握程度以及運用知識解決問題的能力，從而提升知識傳授的效果和課堂教學質量。為了適應項目教學法實施的需要，借鑒了德方在教學組織上的成功經驗，從而著力優化學生實踐能力的培養。

［1］汪金勝，金玄武.德國高等教育國際化改革及其對我國的啟示［J］.國家教育行政學院學報，2009(9):91-95.

［2］史國棟，貝紹軼，王維倩，等.中德合作辦學機制研究與模式探索［J］.江蘇技術師范學院學報:自然科學版，2008，14(4):56-62.

［3］Hochschule Merseburg(FH).Am tliche Bekanntmachungen，Nr.16/2008［R］.Merseburg:Hochschule Merseburg(FH)，2010.

［4］張慶久.德國應用科技大學與我國應用型本科的比較研究［J］.黑龍江高教研究，2004(8):31-33.

［5］濮良貴，陳國定，吳立言，等.機械設計［M］.第9版.北京:高等教育出版社，2013.

［6］Niemann I D I E，W inter I D I H，H hn P D I B.Maschinenelemente:Band 1:Konstruktion und Berechnung von Verbindungen，Lagern，Wellen［M］.Berlin Heidelberg:Springer，2001.

［7］徐鴻翔.少講·精講·揚長補短——職技高師職中生源《機械設計基礎》的教學［J］.職教通訊，2003(12):47-48.