向 南
(重慶交通大學(xué)國(guó)際學(xué)院,重慶400074)
隨著全球化發(fā)展的需要及當(dāng)代社會(huì)對(duì)復(fù)合型高級(jí)專業(yè)人才的需求,中國(guó)高等教育意識(shí)到英語(yǔ)或雙語(yǔ)教學(xué)的緊迫性和重要性[1]。針對(duì)國(guó)際型土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)需要,對(duì)部分課程開(kāi)展全英文教學(xué)是我國(guó)高等院校教育教學(xué)改革的方向之一,即在向?qū)W生傳授土木工程設(shè)計(jì)基本知識(shí)與工程設(shè)計(jì)分析計(jì)算技能的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生采用英語(yǔ)理解課程內(nèi)容、閱讀英文資料、編制英文計(jì)算書以及科技英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)等能力,為學(xué)生畢業(yè)后的涉外工作奠定基礎(chǔ),以滿足社會(huì)對(duì)具有高水平專業(yè)知識(shí)和良好專業(yè)英語(yǔ)交際與應(yīng)用能力的高素質(zhì)人才的需要。重慶交通大學(xué)國(guó)際學(xué)院已在本科教改班開(kāi)展“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程全英文教學(xué),并在多方面進(jìn)行了探索。本文針對(duì)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程特點(diǎn),結(jié)合全英文教學(xué)實(shí)踐,分析、探索適合國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課程全英文教學(xué)方式。
混凝土是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料。為了彌補(bǔ)混凝土材料抗拉能力的不足,將鋼筋以合理形式澆筑在混凝土中即形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。與此同時(shí),在混凝土結(jié)構(gòu)中通過(guò)設(shè)置高強(qiáng)鋼材施加預(yù)壓應(yīng)力即形成預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。
混凝土由水泥、砂、碎石組成,之所以可與鋼筋組合形成結(jié)構(gòu)構(gòu)件,是因?yàn)殇摻钆c混凝土有著近似相同的線膨脹系數(shù),不會(huì)因環(huán)境不同產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力;同時(shí),鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力,從而實(shí)現(xiàn)混凝土與鋼筋之間的機(jī)械咬合,使得混凝土與鋼筋共同受力。
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及混凝土、力學(xué)、制圖等知識(shí),所以必須以建筑材料、材料力學(xué)、工程制圖等課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),并緊密結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行學(xué)習(xí)。
混凝土結(jié)構(gòu)材料組成的特殊性決定其受力狀態(tài)及變形、開(kāi)裂十分復(fù)雜,不能完全按勻質(zhì)材料進(jìn)行“理論”分析,需借助諸多假定、試驗(yàn)甚至經(jīng)驗(yàn),內(nèi)容比較抽象。主要體現(xiàn)在:基本假定多,如鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在荷載作用下,截面的平均應(yīng)變符合平截面假定等;簡(jiǎn)化、近似與經(jīng)驗(yàn)處理多[2],如在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的正截面承載能力計(jì)算中,鋼筋的應(yīng)力―應(yīng)變曲線多采用簡(jiǎn)化的理想彈塑性應(yīng)力―應(yīng)變關(guān)系等;純理論分析少;計(jì)算公式多,其中多數(shù)為通過(guò)大量試驗(yàn)總結(jié)出的半經(jīng)驗(yàn)半理論的公式,需要在理解公式本質(zhì)的基礎(chǔ)上,注意公式的使用條件及其適用范圍。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握土木工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算方法,為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)。一方面,生產(chǎn)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算必須以公路橋梁結(jié)構(gòu)、鐵路橋梁結(jié)構(gòu)、房屋建筑結(jié)構(gòu)等相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù),需要結(jié)合相應(yīng)規(guī)范規(guī)定開(kāi)展教學(xué),包括構(gòu)造要求、計(jì)算規(guī)定、驗(yàn)算方法等,以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的緊密結(jié)合。另一方面,任何規(guī)范都并非一成不變,將隨著科技水平和構(gòu)成實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積與發(fā)展不斷地修訂、完善,學(xué)生面臨的工作也將多種多樣,因此,教學(xué)中需要重視不針對(duì)具體規(guī)范的基本原理、知識(shí)與方法的傳授,以增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用適應(yīng)能力。
“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”是一門理論與實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)結(jié)合十分緊密的課程,與力學(xué)等邏輯性更強(qiáng)的課程比較,學(xué)生學(xué)習(xí)難度更大。根據(jù)課程特點(diǎn)及我國(guó)學(xué)生實(shí)際,選好教材是開(kāi)展好全英文教學(xué)的關(guān)鍵。
重慶交通大學(xué)國(guó)際學(xué)院土木工程專業(yè)“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”曾計(jì)劃采用國(guó)外高等院校土木工程專業(yè)原版教材,考慮到雖然混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的本質(zhì)不分國(guó)際國(guó)內(nèi),但不同國(guó)家在工程設(shè)計(jì)中所依據(jù)的規(guī)范不同[3],其教材針對(duì)的工程實(shí)際也有差別,也就是說(shuō)原版教材必然是建立在所屬國(guó)家的相應(yīng)規(guī)范基礎(chǔ)之上,加之中國(guó)學(xué)生在國(guó)內(nèi)學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅會(huì)感受到專業(yè)知識(shí)方面的壓力,還會(huì)感受到英文理解方面的壓力,因此,直接采用原版教材不能完全適合我國(guó)需要?;谏鲜鲈?,宜采用原版教材Design of Reinforced Concrete Structures(美國(guó)艾倫·威廉斯)與中文教材《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》(葉見(jiàn)曙)相結(jié)合的教材體系,并指定相關(guān)英文參考資料。
重慶交通大學(xué)國(guó)際學(xué)院土木工程專業(yè)的部分專業(yè)基礎(chǔ)課程,如工程力學(xué)、工程材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等課程開(kāi)設(shè)了全英文教學(xué)。經(jīng)過(guò)2年的教學(xué)實(shí)踐,在教學(xué)方法與改革方面取得了成效。為了更好地開(kāi)展“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”全英文教學(xué),對(duì)多種教學(xué)方式進(jìn)行了探索與實(shí)踐。
完全遵循全英文的教學(xué)模式,即采用全英文課件,配合全英文的板書與講解模式。該方式存在的問(wèn)題是大多數(shù)學(xué)生對(duì)專業(yè)英語(yǔ)表達(dá)方式的陌生以及專業(yè)詞匯量的不足,在接受程度上存在嚴(yán)重問(wèn)題,直接影響到知識(shí)的理解與掌握。
在全英文的教學(xué)模式中,強(qiáng)化對(duì)重要內(nèi)容的逐詞逐句翻譯與講解。例如,在進(jìn)行“Design and Calculation Principle of Structure under Limit State Method”(結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)計(jì)算原則)的講授中,概論極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法有兩個(gè)基本概念:可靠度與可靠性。其中可靠性包括(Safety)安全性、(Applicability)適用性以及(Durability)耐久性;可靠度則是指結(jié)構(gòu)完成“預(yù)定功能”的(Probability)概率密度,是建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上,給予結(jié)構(gòu)可靠性的一個(gè)定量的描述。兩個(gè)概念均表征結(jié)構(gòu)的可靠程度,但在本質(zhì)上卻存在差異。在英文表達(dá)中,兩個(gè)概念均用Reliability來(lái)表示,無(wú)疑增加了學(xué)生理解的難度。由于英文與中文的含義存在差別,在教學(xué)過(guò)程中需要針對(duì)某些特定詞匯進(jìn)行重點(diǎn)講解。該方式存在的問(wèn)題是學(xué)生僅針對(duì)逐句翻譯與講解的內(nèi)容有掌握,其余內(nèi)容的掌握仍然存在困難,實(shí)際上演變?yōu)橛⒄Z(yǔ)的翻譯教學(xué),同樣影響學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握,同時(shí)還直接影響授課的進(jìn)度。
針對(duì)課程主要內(nèi)容,結(jié)合圖示及動(dòng)畫、實(shí)際的工程圖片,以英文問(wèn)題(板書形式)提出,通過(guò)教與學(xué)互動(dòng)以及學(xué)生間的討論,活躍課堂氣氛,以提高授課效果。例如,結(jié)合形象的圖示對(duì)預(yù)加應(yīng)力的兩種主要施工方法及步驟進(jìn)行介紹,并分別對(duì)比兩種方法的Tensioning time(張拉時(shí)間)、Anchoring position(錨固位置)以及(Prestress transferring way)預(yù)加力的傳力方式進(jìn)行提問(wèn)。該方式存在的問(wèn)題是大部分學(xué)生本能地用中文進(jìn)行思考和討論,需要鼓勵(lì)學(xué)生采用英語(yǔ)的思維方式進(jìn)行思考與討論。
在授課過(guò)程中除進(jìn)行全英文的講解外,應(yīng)加強(qiáng)問(wèn)答式(英文作答)的授課,調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與性,并在學(xué)生回答完成后由老師補(bǔ)充。例如,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是在改善鋼筋混凝土工作性能的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工程實(shí)踐以及研究所創(chuàng)造出的新結(jié)構(gòu),在引入預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概論之前,提問(wèn)“What is the disadvantage of reinforced concrete structure(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是什么)”,回答完畢后,再針對(duì)改善混凝土的缺點(diǎn)引申出新結(jié)構(gòu)——預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),由此可加深學(xué)生理解的嚴(yán)密性。這種方式存在的問(wèn)題是只有少數(shù)英語(yǔ)能力較好的學(xué)生會(huì)與老師進(jìn)行互動(dòng),需充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性。
授課中除對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行英文講解以外,根據(jù)課程進(jìn)度組織播放相關(guān)的實(shí)際工程建設(shè)視頻、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)圖片講解。該方式學(xué)生的參與積極性最高,興趣最濃烈,并能自覺(jué)將課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合,效果較好。例如,結(jié)合實(shí)際工程中短柱的破壞圖片,針對(duì)短柱在軸心受壓情況下的受力方式、破壞形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)講解。
通過(guò)課后與學(xué)生的討論,彌補(bǔ)部分學(xué)生因英語(yǔ)理解能力原因而對(duì)課程內(nèi)容理解的不足,受到學(xué)生的廣泛歡迎。
總之,通過(guò)多種教學(xué)方式的探索,對(duì)“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”全英文教學(xué)有了更加深刻的認(rèn)識(shí),為開(kāi)展好英文教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。
學(xué)生的英語(yǔ)水平是英文教學(xué)成敗的先決條件。當(dāng)代大學(xué)生均有十幾年的英語(yǔ)學(xué)習(xí)經(jīng)歷,由于語(yǔ)言環(huán)境和英語(yǔ)應(yīng)用機(jī)會(huì)的缺乏,語(yǔ)言的學(xué)習(xí)已逐漸演變?yōu)閼?yīng)試學(xué)科的學(xué)習(xí)模式,導(dǎo)致學(xué)生的英語(yǔ)能力普遍偏低。就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理而言,雖然課程涉及的專業(yè)詞匯并不多,英文表達(dá)也相對(duì)單一,但仍需學(xué)生具有基本的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)與理解能力。倘若學(xué)生的接受能力達(dá)不到相應(yīng)的要求,會(huì)直接影響到英文教學(xué)的開(kāi)展。國(guó)際學(xué)院針對(duì)上述情況,已加強(qiáng)了大一、大二階段學(xué)生的英語(yǔ)能力訓(xùn)練,以此增強(qiáng)學(xué)生接受全英文教學(xué)的積極性。
教師的英語(yǔ)應(yīng)用能力在英文教學(xué)過(guò)程中起著穿針引線的重要作用。除了應(yīng)具備扎實(shí)的專業(yè)功底、較強(qiáng)的英語(yǔ)能力(聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫)以外,需要教師大量閱讀國(guó)外的原版精品教材,并在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用靈活的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生逐漸融入英文教學(xué)的狀態(tài)。
土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課程全英文教學(xué)不同于普通的課程英語(yǔ)教學(xué),英語(yǔ)只是作為一種語(yǔ)言方式對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行講授。如果只是一味地追求全英文授課,而不考慮學(xué)生的接受程度,那就違背了英文授課的初衷。因此,可以考慮在一般敘述性講解時(shí)采用全英文方式,而在基本假定、受力機(jī)理、變形模式、分析計(jì)算等關(guān)鍵環(huán)節(jié)采用英文進(jìn)行講解外,適當(dāng)采用中文方式進(jìn)一步對(duì)照講解,讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上逐漸融入到全英文的教學(xué)狀態(tài)。這樣既不失全英文教學(xué)的初衷,又確保學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解,保證教學(xué)效果與學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的較好掌握。
課前引導(dǎo)學(xué)生,消除學(xué)生對(duì)全英文教學(xué)的低迷情緒,讓學(xué)生明確英語(yǔ)只是作為語(yǔ)言媒介應(yīng)用于教學(xué),幫助學(xué)生從英語(yǔ)的角度加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解,并樹立學(xué)習(xí)的信心。例如,課前對(duì)土木工程的大環(huán)境進(jìn)行相關(guān)介紹,并指出目前存在的問(wèn)題:隨著涉外工程的增多,相關(guān)單位在招聘人員時(shí)往往陷入兩難境地,即選擇土木工程專業(yè)的學(xué)生,但英語(yǔ)能力匱乏、語(yǔ)言障礙會(huì)直接影響工作中的接洽;選擇英語(yǔ)專業(yè)的學(xué)生,但專業(yè)知識(shí)匱乏,會(huì)直接影響到工程本身。所以,需要培養(yǎng)既懂專業(yè)又具有英語(yǔ)應(yīng)用能力的專門人才。
強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí)的必要性[4]。要求學(xué)生用英語(yǔ)的思維方式對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行思考有一定的難度,在課堂上除教師運(yùn)用全英文進(jìn)行講授外,全英文的課件內(nèi)容也大部分摘自英文教材,為保證授課的效果,課前預(yù)習(xí)顯得尤其重要。以“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”為例,學(xué)生對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容中的專業(yè)詞匯的認(rèn)知直接影響到課程內(nèi)容的接受程度。該課程專業(yè)詞匯相對(duì)較少,主要有Shrinkage and creep(收縮與徐變)、The tensile、compressive strength(抗拉、壓強(qiáng)度)、The origin of elastic modulus、tangent modulus、deformation modulus(原點(diǎn)彈性模量、切變模量、變形模量)、Homogeneity(均勻性)等。少量專業(yè)術(shù)語(yǔ)只要將主要的單詞在課前預(yù)習(xí)、理解,就可以在課堂上跟隨講授學(xué)習(xí)。
在每節(jié)課講授前,教師對(duì)上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容用英文形式進(jìn)行提問(wèn)、回答以及總結(jié),喚起學(xué)生采用英語(yǔ)思維的意識(shí)。對(duì)將要學(xué)習(xí)內(nèi)容中的關(guān)鍵詞匯、技術(shù)術(shù)語(yǔ)以及語(yǔ)句的表達(dá)逐字、逐條、逐句地多角度解釋,為學(xué)生課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
采用啟發(fā)式的教學(xué)方式。充分利用所在學(xué)校豐富的科研、技術(shù)研發(fā)與服務(wù)資源,以英文形式(板書)由淺入深地提出問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用英語(yǔ)的思維方式進(jìn)行分析與討論。以問(wèn)題為主線,引導(dǎo)出授課的主要內(nèi)容,針對(duì)問(wèn)題逐一進(jìn)行延展。
采用以英文為主、中文為輔的方式進(jìn)行教學(xué)。對(duì)于易于理解的內(nèi)容采用英文教學(xué),對(duì)于課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),采取雙語(yǔ)循環(huán)式的教學(xué)模式,基本原理部分還需借助板書及圖式加以詮釋。例如,針對(duì)后張法,The stress calculation of concrete(混凝土的應(yīng)力計(jì)算)計(jì)算公式相對(duì)比較繁雜的問(wèn)題,需根據(jù)不同階段(預(yù)加力階段、一期恒載、二期恒載以及活載作用階段)的受力并結(jié)合材料力學(xué)進(jìn)行分析及推導(dǎo)。公式的推導(dǎo)不僅需要先期課程理論基礎(chǔ),還需結(jié)合相關(guān)的計(jì)算圖示進(jìn)行分析。針對(duì)國(guó)內(nèi)學(xué)生的實(shí)際情況,在采用英文方式從多方面進(jìn)行講解的同時(shí),對(duì)關(guān)鍵詞匯、推導(dǎo)過(guò)程及“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”等采用中文解釋,能使學(xué)生更好地理解其實(shí)質(zhì)。
注重國(guó)內(nèi)外在土木工程設(shè)計(jì)規(guī)范方面的差異比較。在世界各國(guó)規(guī)范中,用以確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的試件形狀及尺寸不盡相同。中國(guó)、英國(guó)及德國(guó)等國(guó)家采用立方體(分別為150mm、150mm、200mm)劃分強(qiáng)度等級(jí);美國(guó)、日本等國(guó)家采用圓柱體劃分強(qiáng)度等級(jí)。通過(guò)比較分析,讓學(xué)生更加深入理解問(wèn)題的本質(zhì)和工程應(yīng)用方式。
在每章節(jié)末,針對(duì)課程內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn),采取學(xué)生提問(wèn)教師作答的互動(dòng)模式(英文問(wèn)答)[5],以此加深學(xué)生對(duì)本章節(jié)內(nèi)容的理解。
課后要求學(xué)生根據(jù)給定題目查閱相關(guān)的英文資料,運(yùn)用英文撰寫閱讀報(bào)告,并在課堂上進(jìn)行匯報(bào)。通過(guò)此方式提高學(xué)生獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力。
采用英文方式完成課堂作業(yè)及課程設(shè)計(jì)。
在國(guó)內(nèi)針對(duì)部分課程開(kāi)展全英文教學(xué)雖存在諸多困難,但它是國(guó)際型人才培養(yǎng)的基本需要,要從教學(xué)方式、手段、措施等多方面入手,大力開(kāi)展教學(xué)改革,探索適合國(guó)內(nèi)學(xué)生的全英文教學(xué)途徑。
為了搞好土木工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課程的全英文教學(xué),需要充分認(rèn)識(shí)課程的特點(diǎn),以英文教材及英文講授為主,針對(duì)關(guān)鍵內(nèi)容適當(dāng)輔以中文說(shuō)明,并結(jié)合圖文并茂的全英文課件及必要的英文板書,通過(guò)良好的英語(yǔ)表達(dá)、課堂互動(dòng)和課后討論,適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生用英文方式思考問(wèn)題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生采用英語(yǔ)方式學(xué)習(xí)的積極性,實(shí)現(xiàn)每一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)與效果,并不斷總結(jié)、改進(jìn)與提高。
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