池寅 徐禮華 劉素梅

摘要：根據(jù)《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，一流課程建設(shè)“雙萬計劃”包括具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的線上、線下、線上線下混合式、虛擬仿真和社會實踐各類型課程。依托武漢大學(xué)國家精品資源共享課程混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計，針對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程全英文教學(xué)中面臨的突出問題提出解決方案，制作慕課，探索并實踐全英文線上線下混合式教學(xué)方法，為提高土木工程專業(yè)課程全英文教學(xué)質(zhì)量提供保障。

關(guān)鍵詞：全英文教學(xué); 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理;混合式教學(xué)方法;課程建設(shè)

中圖分類號：G642.0; TU375?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2021）01-0117-07

隨著“雙一流”大學(xué)建設(shè)步伐的不斷加速及高校國際合作交流的與日俱增，高等教育對具備國際化視野和全球化創(chuàng)新意識的人才培養(yǎng)提出了更高的要求。課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》（2010—2020）及教育部2019年頒布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》（教高[2019]8號）[1-2]，本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)，學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)與線下面授有機結(jié)合，開展翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)，打造在線課程與課堂教學(xué)相融合的混合式“金課”。因此，全英文混合式教學(xué)是高等教育國際化的必然選擇，也是國家培養(yǎng)具有國際化視野的創(chuàng)新型人才、社會主義建設(shè)者和接班人的重要手段。土木工程專業(yè)國際化人才培養(yǎng)在這種趨勢下面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程是土木工程專業(yè)的核心課程，在部分高校該課程開展雙語教學(xué)模式[3-6]，取得了寶貴經(jīng)驗，但在“線上”+“線下”混合式教學(xué)實踐方面，特別是基于國外規(guī)范的全英文混合式課程教學(xué)尚處于初步探索和起步階段[7]。結(jié)合武漢大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學(xué)實踐活動，對全英文“線上”+“線下”的教學(xué)方法進行了有益的探索，為開展本科專業(yè)基礎(chǔ)課的全英文教學(xué)提供參考， 并為提高土木工程專業(yè)課程全英文教學(xué)質(zhì)量提供保障。

一、全英文課堂教學(xué)面臨的突出問題

武漢大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計課程組，自2008年起對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程開展雙語教學(xué)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程主要講授鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能、設(shè)計計算方法和構(gòu)造措施。由于混凝土材料是典型的多相非均質(zhì)復(fù)合材料，在外部激勵作用下表現(xiàn)出高度的非線性力學(xué)行為，其特殊性決定了構(gòu)件的受力狀態(tài)及變形、開裂十分復(fù)雜，不能完全按均質(zhì)材料進行“理論”分析，需借助諸多假定、試驗甚至經(jīng)驗，內(nèi)容比較抽象。課程特點主要有：（1）基本假定多，如鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在荷載作用下，截面平均應(yīng)變符合平截面假定等;（2）簡化、近似與經(jīng)驗處理多，例如，在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算中，鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線多采用簡化的理想彈塑性本構(gòu)模型;（3）純理論分析少，計算公式多，其中多數(shù)為通過大量試驗總結(jié)的半經(jīng)驗半理論公式，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適用范圍。由于上述特點，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理全英文課堂教學(xué)面臨諸多問題，其中，有如下3個問題比較突出。

（一）中外計算理論及設(shè)計方法異同導(dǎo)致學(xué)生概念混淆

以美國ACI規(guī)范為例，在進行極限狀態(tài)設(shè)計時，雖然基本概念與中國規(guī)范相同，均采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，但存在兩方面的差異：在荷載效應(yīng)計算時，其荷載效應(yīng)分項系數(shù)及組合不同，如ACI規(guī)范中的basic組合為1.2D+1.6L，Dead plus fluid 組合為 1.4（D+F）;在構(gòu)件承載力計算時，中國采用的材料強度為設(shè)計值，即標準值除以材料分項系數(shù)，最終滿足具有不同安全等級結(jié)構(gòu)的可靠度指標和失效概率，且分項系數(shù)針對不同材料有不同的取值。而ACI規(guī)范中并未區(qū)分設(shè)計值和標準值，均采用標準值，無材料分項系數(shù)之說。根據(jù)構(gòu)件力學(xué)行為的延性及脆性表現(xiàn)區(qū)分為tension-controlled， compression-controlled和transition controlled section 3種類型，并針對不同的破壞類型選擇不同的強度折減系數(shù)。比如：

（1）對于適筋梁（under reinforced section），當(dāng)受拉區(qū)最外邊緣縱向鋼筋屈服應(yīng)變εt>0.005時，受壓區(qū)混凝土再被壓碎，屬于延性破壞，為tension-controlled section，最終承載力為理論計算值乘以強度折減系數(shù)（φ=0.9）。

（2）界限破壞時（balanced section），受拉區(qū)最外邊緣縱向鋼筋屈服應(yīng)變εt=0.002，受壓區(qū)混凝土同時被壓碎，為compression-controlled section，此時最終承載力為理論計算值乘以強度折減系數(shù)（φ=0.65）。

（3）而當(dāng)受拉區(qū)最外邊緣縱向鋼筋屈服應(yīng)變0.002<εt<0.005時，受壓區(qū)混凝土再被壓碎，同樣為適筋梁，同樣屬于延性破壞，但該截面被定義為transition-controlled section， 最終承載力理論值計算結(jié)果要乘以0.65～0.9之間的強度折減系數(shù)，折減系數(shù)需要根據(jù)實際εt的大小進行線性插值。

在ACI規(guī)范中，上述設(shè)計方法貫穿了所有構(gòu)件承載能力計算及校核過程（包括受拉、受壓、受彎、受剪和受扭構(gòu)件），是非常重要的知識點。若在教學(xué)過程中，僅基于ACI規(guī)范的極限狀態(tài)設(shè)計法單獨講解，學(xué)生則會在中國規(guī)范中對應(yīng)相關(guān)材料分項系數(shù)，混淆了概念。因此，在傳統(tǒng)全英文授課過程中，授課教師應(yīng)注重國內(nèi)外相關(guān)設(shè)計規(guī)范的比較，強調(diào)概念的差異性，并讓學(xué)生理解這些差異背后的原因，達到預(yù)期的教學(xué)效果。

（二）學(xué)生英語水平參差不齊導(dǎo)致授課進度難以掌控

受制于傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式，絕大多數(shù)學(xué)校的英語教學(xué)圍繞升學(xué)/畢業(yè)要求開展應(yīng)試教學(xué)，既沒有把英語作為獲取知識和交流溝通的工具，也極少從應(yīng)用語言的角度鼓勵和要求學(xué)生掌握英語，屬于被動式學(xué)習(xí)。在長期的被動式學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生雖然掌握了一定量的公共英語詞匯，但專業(yè)詞匯很少，英語應(yīng)用能力差，尤其在聽、說能力方面，給全英文授課的實施帶來了極大的困難。

土木工程專業(yè)學(xué)生的總體英語水平相比文科、理科生還存在一定的差距，且參差不齊。雖然通過了四、六級考試，但大多數(shù)學(xué)生以死記硬背應(yīng)付考試，缺乏英文思維方式及英語交流能力。與此同時，大多數(shù)學(xué)生存在一個認識誤區(qū)，即土木工程專業(yè)注重的是邏輯思維運用和工程實踐，對英語的要求比理科和文科要低，導(dǎo)致學(xué)生對英語的學(xué)習(xí)、理解和使用并不積極主動，進一步增加了課程全英文教學(xué)的難度。在全英文授課中接觸了大量的專業(yè)英語詞匯和英文表達后，部分學(xué)生對英語講授方式產(chǎn)生抵觸情緒，甚至放棄聽課。在至關(guān)重要的課堂英文教學(xué)環(huán)節(jié)中，一方面學(xué)生聽不懂授課教師全英文講授的專業(yè)知識，要求教師多次重復(fù)講解;另一方面學(xué)生閱讀英文教材速度慢，影響教師的授課進度，完不成課程的既定教學(xué)任務(wù)。

（三）全英文課堂教學(xué)過于單一，缺乏靈活性

目前多數(shù)學(xué)校只開設(shè)幾門全英文教學(xué)課程，未形成全英文教學(xué)課程的系統(tǒng)化，學(xué)生不能沉浸在英語教學(xué)環(huán)境中，并沒有真正意義上達到全英文教學(xué)的目的。在學(xué)習(xí)過程中會遇到大量涉及材料、力學(xué)、結(jié)構(gòu)、設(shè)計等方面的專業(yè)詞匯，而學(xué)生對這些詞匯過于陌生，從而阻礙了對課堂內(nèi)容的理解。同時，全英語教學(xué)的總學(xué)時在整個人才培養(yǎng)方案中所占的比重很小，學(xué)生對授課教師的課堂講授依賴性較大，學(xué)生在短暫的課堂學(xué)習(xí)時間內(nèi)通過一次性學(xué)習(xí)即完成對課程知識的理解與消化，顯然是難以實現(xiàn)的。這種單方面的課堂傳授使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中潛移默化地轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕾囆蛯W(xué)習(xí)者，缺乏自導(dǎo)性、興趣性和參與性。此外，根據(jù)Hermann Ebbinghaus的“遺忘曲線”和“間隔效應(yīng)”，學(xué)生往往在幾天或幾周內(nèi)對新學(xué)到的知識記憶減半，除非有意識地復(fù)習(xí)所學(xué)的材料。因此，單一的課堂教學(xué)達不到理想的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。

二、全英文混合式教學(xué)方法

針對上述問題，武漢大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計課程組，在雙語教學(xué)的基礎(chǔ)上，對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程采用了“線上”+“線下”全英文混合式教學(xué)模式（圖1）。為學(xué)生提供一個全英文語言環(huán)境，“線下”課堂授課采用全英文多媒體課件與板書相結(jié)合的方式，運用全英文互動模式進行學(xué)生的課堂問答及討論;“線上”通過全英文慕課，專題講解知識點，布置全英文作業(yè)，以鞏固課堂教學(xué)效果，采用英文試題進行課程考試，改變以往“課前放任、課上放松、課后放羊、課考放水”的局面。

此外，教材的選擇也是課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。為使學(xué)生更好地融入全英文課程的學(xué)習(xí)，課程選用了Prentice Hall出版社出版的，由美國密歇根大學(xué)James K.Wight教授與加拿大阿爾伯塔大學(xué)James G.Macgregor教授編寫的教材《Reinforced Concrete： Mechanics & Design》（6th edition）[8]。該教材內(nèi)容豐富，語言表達簡潔易懂，強調(diào)對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本概念與設(shè)計原理的理解和掌握，能達到開闊學(xué)生視野、促進學(xué)生專業(yè)知識與英語水平同時提高的目的。根據(jù)教學(xué)大綱和課時設(shè)定，該課程講授的內(nèi)容主要包括5部分：1）基本設(shè)計原則（The Design Process）;2）材料物理力學(xué)性能（Materials Properties）;3）受彎構(gòu)件正截面受彎承載力（Flexure： Behavior and Norminal Strength of Beam Section）;4）受彎構(gòu)件斜截面承載力（Shear in Beams）;5）受壓構(gòu)件的截面承載力（Columns： Combined Axial Load and Bending）。上述內(nèi)容與國內(nèi)教材中所涵蓋的內(nèi)容及整體概念基本一致，但與中國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50010—2016）[9]中的相應(yīng)細節(jié)條文規(guī)定有一定的差異，因此，對比中國與美國的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范是授課重點。在當(dāng)前的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理全英文教學(xué)實踐中，運用美國ACI規(guī)范對混凝土基本構(gòu)件進行分析和計算，提高學(xué)生從事理論研究和實際工作的能力，培養(yǎng)其嚴謹?shù)目茖W(xué)思維。通過全英文課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)專業(yè)術(shù)語及詞匯，提高運用外語學(xué)習(xí)最新土木工程專業(yè)知識的能力，提升閱讀英文專業(yè)文獻的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)和深造打下堅實的專業(yè)及語言基礎(chǔ)。

圖1 全英文混合式教學(xué)模式

1.課堂講解關(guān)鍵專業(yè)詞匯

由于課程涉及的內(nèi)容繁雜、學(xué)科領(lǐng)域較多、材料類型復(fù)雜，其中涉及的專業(yè)詞匯較多，且規(guī)律性不強，學(xué)生在上課時對所聽、所見的新詞匯都要經(jīng)過二次處理，導(dǎo)致信息溝通的有效性大幅降低。特別是英語水平稍差的學(xué)生，信息量一旦過大，思維轉(zhuǎn)換難度也加大，從而使其輕易放棄。因此，授課教師在每堂課結(jié)束前都會對下節(jié)課涉及的專業(yè)詞匯作簡要匯總，讓學(xué)生預(yù)習(xí)下節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和關(guān)鍵詞匯。此外，在課堂上，教師可花少量時間讓學(xué)生輪流參與這些關(guān)鍵詞匯的解讀，促進師生交流，提升學(xué)生的課堂參與度和學(xué)生的英語表達自信度，防止在全英文課程的講解過程中

產(chǎn)生

理解障礙。從教學(xué)效果來看，這一方式取得了較好的成效，不僅保證了教學(xué)過程的流暢性，也增加了學(xué)生的專業(yè)詞匯量，學(xué)生比較容易接受這種教學(xué)過程。

2.多媒體課件與板書相結(jié)合

多媒體教學(xué)因內(nèi)容豐富，形式多樣，在教學(xué)活動中已被廣泛應(yīng)用。然而，在全英文教學(xué)過程中，英文板書對多媒體教學(xué)仍具有非常重要的輔助作用。通過板書講解內(nèi)容主線、關(guān)鍵詞匯、重點公式等，開展重難點解析及深廣度擴展，細化學(xué)習(xí)過程，引導(dǎo)學(xué)生思考，有助于學(xué)生跟上教師的授課節(jié)奏，實現(xiàn)邏輯上的遞進和對知識的掌握。

當(dāng)采用非母語的教學(xué)方式時，學(xué)生的注意力必須要高度集中，否則會對教師講的內(nèi)容產(chǎn)生疑惑和不解。學(xué)生要連續(xù)45 min保持注意力的高度集中是非常困難的，這就要求在展示PPT時，充分借助動畫、視頻及一些音響效果來維持學(xué)生的注意力。比如，在講解受彎構(gòu)件正截面承載力計算時，可通過PPT動畫將應(yīng)變分布、應(yīng)力分布、等效應(yīng)力圖、合力及力臂等逐一展示并設(shè)置音響效果，同時配合受彎全過程的應(yīng)力云圖演化及裂縫發(fā)展動圖，如圖2所示。在放映時，對重點公式及平衡方程使用板書講解，并配合全英文講解，對學(xué)生理解結(jié)構(gòu)設(shè)計原理和計算過程有很好的輔助作用。同時，吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生對教學(xué)知識點的感官認識和學(xué)習(xí)興趣，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。

3.“線下”課堂互動與啟發(fā)

為使學(xué)生更好地融入全英文課堂學(xué)習(xí)，一定要加強課堂上的師生互動，

使學(xué)生緊跟教師的思路和節(jié)奏，達到理想的學(xué)習(xí)效果。適當(dāng)采取翻轉(zhuǎn)課堂的授課方式，鼓勵學(xué)生用英語解釋一些簡單的概念。

豐富互動形式，使互動更加靈活，沒有壓力感，鼓勵學(xué)生積極、愉快地參與，激發(fā)內(nèi)驅(qū)力，甚至主動發(fā)起課堂互動，從而真正融入課堂教學(xué)。課堂上不宜對PPT中大段英文逐字逐句宣讀，會使學(xué)生產(chǎn)生視覺、聽覺疲倦，也不應(yīng)采取以譯代講的方式授課，這樣會讓學(xué)生產(chǎn)生依賴心理，只等中文翻譯部分，達不到全英文教學(xué)的效果?？刹捎脦熒嗷ヌ釂柕姆绞剑^難理解的地方將問題轉(zhuǎn)化為

判斷題，或提煉出問題的核心內(nèi)容，讓學(xué)生參與問題的思考，并在學(xué)生回答后給予補充和鼓勵。

在不同的教學(xué)階段啟發(fā)學(xué)生思考問題，在一些關(guān)鍵點上保持和學(xué)生之間有對話和交流，同時要求學(xué)生對教師提出的問題有響應(yīng)。為鼓勵所有學(xué)生積極參與這種交流模式，可把學(xué)生在交流中的表現(xiàn)作為考核內(nèi)容，考評結(jié)合。

4.講解、問答與討論相結(jié)合

學(xué)生在雙語教學(xué)中可能會遇到很多不理解的問題，教師應(yīng)隨時掌握學(xué)生的理解程度。教師提問、學(xué)生解答是了解學(xué)生對知識掌握程度的最有效方法，教師通過學(xué)生對問題的回答情況及時了解學(xué)生對知識的掌握程度，形成過程監(jiān)控，并根據(jù)反饋信息調(diào)整授課節(jié)奏。當(dāng)講解告一段落后，教師應(yīng)留給學(xué)生討論時間，在討論中發(fā)現(xiàn)新的問題，也可向?qū)W生提出新的問題，然后師生共同討論。最好是教師提前準備一些比較深奧但又不超出學(xué)習(xí)內(nèi)容的問題， 這樣能增強討論的針對性， 避免因討論目標不明確而出現(xiàn)盲目討論現(xiàn)象。學(xué)生討論完之后用英語進行總結(jié)，不但能增強學(xué)習(xí)的信心，還能激發(fā)參與討論的熱情和學(xué)習(xí)主觀能動性，提高課堂專注度和興奮度，既有利于活躍課堂氣氛，也有利于形成融洽的師生關(guān)系，幫助學(xué)生提高英語水平。

5. 加強“線上”課外自主學(xué)習(xí)

全英文教學(xué)的一個重要目的是培養(yǎng)學(xué)生正確使用、閱讀英文原版專業(yè)技術(shù)書籍和論文資料的能力，提高英文的應(yīng)用水平和利用英文獲取知識的實際能力。在“線下”課堂教學(xué)中，教師主要起引導(dǎo)作用，要使學(xué)生的相關(guān)能力得到切實有效的提高，還需加強學(xué)生的課外自主學(xué)習(xí)性。每次課程開始之前和結(jié)束之后，教師可根據(jù)課堂的教學(xué)內(nèi)容，安排學(xué)生進行“線上”微課視頻學(xué)習(xí)，同時給學(xué)生布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)和課后復(fù)習(xí)作業(yè)以指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獲取知識。學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，收集、查閱相關(guān)文獻和資料，再提交學(xué)習(xí)報告達成初步學(xué)習(xí)目標，并把報告的完成情況納入課程考核體系。這種“線上”課程讓學(xué)生隨時對全英文課堂教學(xué)內(nèi)容進行回顧，可反復(fù)多次瀏覽關(guān)鍵知識點，強化訓(xùn)練，

加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的印象和記憶，滿足差異化訓(xùn)練和自主學(xué)習(xí)的需求。同時，學(xué)生可在線上留言互動，實現(xiàn)遠程答疑和個性化輔導(dǎo)，并及時給予學(xué)習(xí)預(yù)警。針對不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生精準施教、精準反饋和精準輔導(dǎo)。

6.督促學(xué)生完成課后總結(jié)

為避免學(xué)生因為前面內(nèi)容沒有掌握好而放棄后面課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可督促學(xué)生對每節(jié)課的授課重點進行歸納總結(jié)，并將總結(jié)的內(nèi)容用英語表達，以音頻的方式提交給教師檢查、點評。通過這種檢查方式，部分英語基礎(chǔ)較差的學(xué)生主動在課堂上錄制教師的授課音頻，課后再結(jié)合書本知識反復(fù)回放“線上”專題視頻，直至徹底掌握課程內(nèi)容。部分學(xué)習(xí)主動性較差的學(xué)生，迫于這種檢查的壓力，也會端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

三、結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程是土木工程專業(yè)的核心課程，課程內(nèi)容較多，知識點復(fù)雜，學(xué)時較短，全英文教學(xué)存在較大困難。對全英文教學(xué)實踐中存在的突出問題進行深入剖析，根據(jù)《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，通過全英文混合式教學(xué)的探索取得了一定的效果。實踐表明，全英文線上線下混合式教學(xué)方法是幫助學(xué)生掌握土木工程專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的有效途徑，為學(xué)生繼續(xù)深造、直接了解土木工程學(xué)科前沿成果提供保障，對國際化高水平人才培養(yǎng)具有促進作用。參考文獻：

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Exploration and practice of full-English blended teaching in

fundamental principles of reinforced concrete

CHI Yin， XU Lihua， LIU Sumei

（School of Civil Engineering， Wuhan University， Wuhan 430072， P. R. China）

Abstract：

According to the Implementation Plan of the Ministry of Education on the Construction of First Class Undergraduate Courses， the “Double 10000 Plan” for the construction of first-class courses includes online， offline， online and offline hybrid， virtual simulation， and social practice courses with characteristics of high level， innovation and challenge. Based on the national excellent resource sharing course “concrete structure and masonry structure design” of Wuhan University， this paper discusses the solutions to the outstanding problems in the course of principle of concrete structure design that is fully delivered by English. MOOC courses are established and full-English online and offline blended teaching methods are explored and practice， which provide guarantee for improving the full-English teaching quality of civil engineering courses.

Key words：

full-English teaching; fundamental principles of reinforced concrete; blended teaching method; course construction

（責(zé)任編輯 周 沫）