国外工业科学教学模式的思考.doc

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1、国外工业科学教学模式的思考1法国工业科学是通用工程师培养模式的核心法国HervéＲIOU教授在讲授工业科学教学方法时，用了四个关键词描述通用工程师教学的核心———数学、物理、外语、工业科学。其中，数学是培养学生的逻辑思维能力;物理是培养学生的科学基础;外语是培养学生的沟通能力;工业科学是培养学生分析和设计复杂工业系统的能力。工业科学融合了多学科的知识，包括计算机、机械、液压、流体运动、材料、电子技术等近二十个学科。它的教学特点是将与现代科技紧密联系的复杂系统应用在教学中，例如火箭的烟火切割系统、军舰的天狼观测器、民用的助力自行车、工业上常见的卷板机等。工业科学的理论教学中将

2、上述复杂系统分解为需求模型、仿真模型以及真实模型，然后通过分析三个模型之间关系和转化过程，阐述由设想转变成为应用对象的设计过程。以工业卷板机为实例，HervéＲIOU教授首先讲解卷板机的工作原理，根据工业板材要求提出技术指标，即规划出需求模型;其次绘制出系统的机械结构图，分析并推导其数学模型，构建控制系统方框图，即推导出仿真模型;最后学生进行仿真模型和实物模型的实验测试，通过对比分析二者结果得出实验结论。上述复杂系统的分析过程，不仅体现了工业科学的教学特色，而且也展现了法国工业科学教学的目标。中法工程师学院的通用工程师预科教育阶段结束后，学生应具备理解系统工作原理、分析系统

3、、构建系统模型、确定系统预期性能指标、验证系统模型、评估系统模型的性能指标、实物设计七个方面的能力。2实验是培养通用工程师独立思考能力的平台4北航中法工程师学院院长熊璋在谈通用工程师的培养时曾说:“中法工程师学院的教育思路与从前苏联引进的模式完全不一样。传统思路是老师讲解一个定理，告诉学生它是正确的，然后我们再证明它的正确性;这其实和科学研究的思路是完全相反的。中法工程师学院的教育特点是:从自然现象、物理现象出发，让学生发现、认识和提炼规律。”通用工程师教学的核心———工业科学，它注重理论与实践的密切结合，大部分的课程必须通过实验完成。法国VincentCＲESPEL教授在

4、中法工程师学院的工业科学实验室讲授了本次培训的实验课，实验装置有汽车方向盘助力器、乒乓球包装机、船舶自动驾驶仪、助力电动自行车以及网球拍穿线机，它们均是取自工业生产或消费领域的实际系统，也可以被称之为真实模型。助力电动自行车。以汽车方向盘助力实验装置为例，HervéＲIOU教授在理论课教学中，分析汽车方向盘助力实验装置的需求模型、数学模型以及仿真模型;VincentCＲESPEL教授在实验课教学中，引导学生完成仿真模型构建、方案验证以及汽车助力器的实物测试。工业科学实验课教学的突出特点是要求学生独立思考和自主实践，注重自主实验能力和综合分析能力的培养。课程开始，Vincen

5、tCＲESPEL教授首先介绍每个实验装置的功能和组成，并给出实验基本操作要求、实验装置说明书以及相关软件的使用说明;其次学生自由分组动手操作实验装置，在对实验装置有了一定的了解后，提出实验设计方案和步骤。学生在操作实验装置的过程中，会遇到如何让装置正常运行、助力机构如何与主动力机构协调工作、助力机构与车速之间关系等问题，在解答上述问题的过程中，又会联系到助力系统的控制核心是什么、怎样改变助力机构的工作状态、如何检测车速等问题。通过不断地遇到问题、分析问题、解决问题，从而激发学生的学习兴趣，达到引发独立思考和自主实践的目的;最后学生通过定性、半定量、定量等测量方法和实验手段，

6、在实验装置上进行操控得出实验结论。工业科学实验课程的初期，学生是以团队的模式去关注实验装置运行的基本原理，在对实验装置有了一定了解后，又会分散为独立个体去关注装置中的细节。实验过程中允许学生根据个人兴趣点开展深入的实验研究，教师并不设定实验目标，需要学生学习信息获取、筛选、分析与设计，主动去寻找实验过程中的关键点，从而学会处理团队合作与个体发展之间的关系，适应企业对人才的要求。3教师是通用工程师培养过程中的纽带4工业科学的实验课程是以学生为主，教师为辅的模式开展的，但是整个课程的能否顺利进行，教师起着决定性因素。中法工程师学院工业科学实验室有五种不同类型的实验装置，每种装置

7、都涉及传感器、机械学、自动控制原理、计算机技术、光学等多学科知识。学生可以根据兴趣自由选择实验的研究方向，会在实验过程中提出涉及多个学科的问题，作为教师如何解答这些问题、引导学生把分散的知识点搭建成连贯的知识体系变得非常关键。本次培训的实验课程指导教师———VincentCＲESPEL教授，不仅具有扎实的数学基础、深厚的专业功底，而且亲自参与了工业实验室实验装置的研发工作，更重要的是他对自己的工作充满了热爱和自信。在实验过程中，他不仅能够灵活运用多学科专业知识清楚地解答学员所遇到的问题，由于是全英文教学，他经常要利