仉文崗,丁選明,周 航, 陳志雄,肖 楊
(1.重慶大學(xué) 山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400045;2.重慶大學(xué) 土木工程學(xué)院,重慶 400045;3.重慶大學(xué) 庫區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害防治國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,重慶 400045)
進(jìn)入21世紀(jì)以來,全球科技創(chuàng)新進(jìn)入空前密集活躍的時(shí)期,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革(例如人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)、量子信息、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)等)正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。2021年5月28日,習(xí)近平總書記在中國(guó)科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十五次院士大會(huì)、中國(guó)科協(xié)第十次全國(guó)代表大會(huì)上的講話指出“科技創(chuàng)新成為國(guó)際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場(chǎng),圍繞科技制高點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)空前激烈。我們必須保持強(qiáng)烈的憂患意識(shí),做好充分的思想準(zhǔn)備和工作準(zhǔn)備”。培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的研究型人才,已經(jīng)成為國(guó)家培養(yǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段,逐漸被提高到國(guó)家戰(zhàn)略層面的高度[1]。研究型創(chuàng)新人才培養(yǎng)在國(guó)際交往日益頻繁的背景下,需要秉承與國(guó)際接軌的教育理念,更要求能夠跟蹤國(guó)際學(xué)術(shù)前沿,具備較好的科研能力和學(xué)術(shù)素養(yǎng),其中學(xué)術(shù)論文寫作能力屬于科研能力和學(xué)術(shù)素養(yǎng)的重要組成部分[2-5]。另外,全球的研究生培養(yǎng)要求用英語論文發(fā)表研究成果已經(jīng)成為主流趨勢(shì)[6-9]。重慶大學(xué)作為“雙一流”建設(shè)高校,將國(guó)際化辦學(xué)作為學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略,推進(jìn)研究生專業(yè)課程全英文教學(xué),致力探索新時(shí)代創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。本文以重慶大學(xué)“深開挖與支護(hù)系統(tǒng)”研究生課程為例,總結(jié)和分析了這門全英文課程的教學(xué)建設(shè)和學(xué)生反饋的收獲等內(nèi)容,希望為其他英文課程的建設(shè)過程中如何提升研究生學(xué)術(shù)寫作能力提供借鑒。
“深開挖與支護(hù)系統(tǒng)”是土木工程研究生的專業(yè)選修課,共32學(xué)時(shí)。近年來,全球大中城市人口數(shù)量不斷攀升,由于人口密集,城市空間有限,地下空間的發(fā)展成為必然。地下空間開發(fā)伴隨著深基坑工程的數(shù)量不斷增多,呈現(xiàn)出“深、大、近、難、險(xiǎn)”的變化趨勢(shì)。復(fù)雜條件下深基坑支護(hù)工程有系統(tǒng)強(qiáng)、復(fù)雜程度高的特點(diǎn),是基坑工程施工中的核心問題[10-12]。本課程的課程目標(biāo)主要在于讓學(xué)生了解不同類型的基礎(chǔ)開挖施工方法和常見的支護(hù)墻體的類型、了解不同支護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、了解開挖系統(tǒng)的各種失效模式。本課程主要教學(xué)內(nèi)容包括深基坑-土體-既有建(構(gòu))筑物相互作用機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法與變形控制、工程加固措施優(yōu)化,涉及到土-結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理、動(dòng)態(tài)反分析與可靠度設(shè)計(jì)、地下結(jié)構(gòu)多災(zāi)種響應(yīng)精細(xì)化數(shù)值模擬與仿真計(jì)算分析、工程結(jié)構(gòu)災(zāi)變與圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等內(nèi)容,包括大量的國(guó)際工程界和學(xué)術(shù)界前沿內(nèi)容。建設(shè)“深開挖與支護(hù)系統(tǒng)”研究生全英文課程,在幫助學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)前沿內(nèi)容時(shí),還著眼于提高其英語閱讀寫作能力、對(duì)研究成果的整理和表達(dá)能力;而文獻(xiàn)閱讀寫作能力的提高和自信心的建立,反過來又為學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)提供了途徑。因此,本課程注重學(xué)術(shù)論文寫作能力的提高,在課程建設(shè)方案上進(jìn)行了多方面的探索和創(chuàng)新,主要包括學(xué)生狀態(tài)調(diào)查研究、教學(xué)資料、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)考核等環(huán)節(jié)。
為了明確參加課程的學(xué)生的狀態(tài),以便有針對(duì)性地安排課程內(nèi)容,課程之初對(duì)于參加課程的研究生在英文學(xué)術(shù)論文寫作存在的問題和希望得到提高的方面進(jìn)行了調(diào)查研究。結(jié)果表明,最關(guān)注的問題集中在閱讀和寫作時(shí)候的“英文語法不佳”、“相關(guān)的專業(yè)技術(shù)詞匯量欠缺”和“英文語句結(jié)構(gòu)不清”。其次的問題集中在“無法正確用英文表述自己的觀點(diǎn)”、“缺乏足夠的科學(xué)問題背景知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)”以及“英文論文閱讀積累不足”。另外有少部分問題關(guān)于“學(xué)術(shù)論文的常用格式”、“學(xué)術(shù)論文的文章結(jié)構(gòu)”、“科學(xué)問題的思考方法”以及“英文論文寫作的信心不足”等問題。課程在教學(xué)資料的準(zhǔn)備、參考文獻(xiàn)的選取、考核環(huán)節(jié)等多方面內(nèi)容根據(jù)調(diào)查得到的情況進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)和調(diào)整,采用多種措施保障在掌握“深開挖與支護(hù)系統(tǒng)”專業(yè)知識(shí)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)英語水平和學(xué)術(shù)論文寫作能力的提升。
首先,關(guān)于教材的選取。大部分選擇這門課的研究生處在研究生一年級(jí)階段,英語水平和學(xué)術(shù)論文閱讀寫作水平尚需要訓(xùn)練提高,另外來自不同學(xué)校的學(xué)生之間專業(yè)背景有較大差異。為使不同層次的學(xué)生都能學(xué)有所獲,在對(duì)比多套巖土工程方面的教材與參考書目以后,本課程最終選用了課程負(fù)責(zé)人仉文崗教授編寫的英文版教材Deep Braced Excavations & Earth Retaining System(深基坑開挖與擋土支護(hù)系統(tǒng))。該書結(jié)合了其多年在此領(lǐng)域的研究經(jīng)驗(yàn),按照對(duì)基坑認(rèn)識(shí)的一般順序?yàn)橹骶€,從直觀的工程案例開始,由淺入深地介紹深開挖形成基坑的過程、基坑失穩(wěn)模式和穩(wěn)定性、土壓力計(jì)算、支護(hù)結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì)算、基坑變形計(jì)算、各種計(jì)算模型和有限元方法、基坑降水和基坑土體處理、基坑監(jiān)測(cè)、基坑計(jì)算參數(shù)反分析等各方面的知識(shí)。從特點(diǎn)來看,該書既介紹了深開挖涉及到的力學(xué)計(jì)算的經(jīng)典理論,又介紹了目前國(guó)際上對(duì)傳統(tǒng)理論的最新改進(jìn)方法,兼具理論深度和理論視野的廣度,從難易程度上來說也較為適合碩士研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和英文水平。另外相比外國(guó)作者編寫的教材,本教材的選用的案例、章節(jié)安排、例題和練習(xí)等更加貼合國(guó)內(nèi)學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣。
其次,關(guān)于參考文獻(xiàn)的選取。本課程最大的著眼點(diǎn)在于提升學(xué)生的學(xué)術(shù)論文寫作水平和英文能力,因此每個(gè)章節(jié)精心挑選和布置5~10篇參考文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)是課程的亮點(diǎn)之處。這些參考文獻(xiàn)既包括基坑計(jì)算、土力學(xué)理論的經(jīng)典論文,還包括當(dāng)前國(guó)際學(xué)術(shù)大會(huì)的重要會(huì)議報(bào)告或具有較大影響力的熱點(diǎn)文獻(xiàn),旨在創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生觀察新選題、新進(jìn)展方面的成果是如何進(jìn)行學(xué)術(shù)論文撰寫。例如在關(guān)于基坑支護(hù)和擋墻設(shè)計(jì)的章節(jié)“Strut and Wall Design”中,在計(jì)算支護(hù)受到的土壓力時(shí),推薦學(xué)生閱讀Peck教授1969年發(fā)表的關(guān)于土壓力計(jì)算的經(jīng)典論文“Deep Excavations and Tunneling in Soft Ground”,直接對(duì)公式出處的原文進(jìn)行學(xué)習(xí)。在關(guān)于基坑變形觀測(cè)和計(jì)算的“Observational Method, Back Analysis”章節(jié)中,課程就推薦了Anthony Teck Chee Goh教授等2020年在《Geoscience Frontiers》上發(fā)表的論文“State-of-the-art Review of Soft Computing Applications in Underground Excavations”論文,讓學(xué)生了解人工智能大數(shù)據(jù)技術(shù)在深開發(fā)和支護(hù)工程中的應(yīng)用。關(guān)于新加坡Nicoll Highway地鐵基坑倒塌的著名工程案例。課程建設(shè)選取的文獻(xiàn)兼顧了實(shí)例和理論、經(jīng)典和前沿,同時(shí)可以讓學(xué)生了解近年來一些專業(yè)內(nèi)容在學(xué)術(shù)表達(dá)方面的演變情況。
針對(duì)初期調(diào)查學(xué)生反映的“英文語法不佳”、“相關(guān)的專業(yè)技術(shù)詞匯量欠缺”和“英文語句結(jié)構(gòu)不清”等各種問題,可以看出,如果僅僅使用直接講課的教學(xué)方式,學(xué)生英文水平尚需提高,很容易出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳的情況。因此,基于學(xué)術(shù)論文寫作能力提升的全英文課程建設(shè)探索嘗試將目前世界最新流行的“翻轉(zhuǎn)”課堂思維與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。對(duì)于課堂會(huì)出現(xiàn)的重點(diǎn)專業(yè)術(shù)語、需要注意的英語語法和可能理解有困難的英語句型,老師會(huì)在課前將整理成的英文基礎(chǔ)知識(shí)自學(xué)材料,要求學(xué)生預(yù)學(xué)補(bǔ)充英文相關(guān)能力。對(duì)于一些案例分析、工程事故等比較直觀的內(nèi)容,老師將課件提前發(fā)給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生課前自學(xué),并安排定量的課堂討論作業(yè);更進(jìn)一步,可以由老師指導(dǎo)幫助學(xué)生進(jìn)行感興趣的學(xué)術(shù)論文的寫作選題。另外,通過對(duì)經(jīng)典英文文獻(xiàn)和最新熱點(diǎn)論文的閱讀,融合文獻(xiàn)研讀和課堂討論分析,在實(shí)際運(yùn)用過程中充分提高學(xué)生使用英語的能力,同時(shí)加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和把握。實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)與“翻轉(zhuǎn)”的配套結(jié)合。
為了激化學(xué)生的興趣和增強(qiáng)自信,借助目前普遍采用的便利的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),課程還組織學(xué)生旁聽了有關(guān)深開挖與支護(hù)的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議。學(xué)生可以根據(jù)在課程中學(xué)到的知識(shí)結(jié)合學(xué)術(shù)會(huì)議介紹的最新重大工程和學(xué)術(shù)前沿問題進(jìn)行研討,增加學(xué)生參與英文國(guó)際交流活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)問題探索和學(xué)習(xí)能力。另外課程還組織同學(xué)參觀基坑開挖的實(shí)際工程,要求學(xué)生用英文歸納出參觀報(bào)告,逐步提升英文學(xué)術(shù)寫作能力。
由于本課程的一個(gè)重要目標(biāo)在于提升學(xué)術(shù)的學(xué)術(shù)寫作能力,因此考核環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為對(duì)學(xué)習(xí)全過程進(jìn)行評(píng)價(jià)的考核方式。本課程不設(shè)考試,將三次大作業(yè)的成績(jī)與課堂討論、課后研讀、小組匯報(bào)等納入成績(jī)考核,實(shí)際深開挖工程的參觀也與最終成績(jī)掛鉤。其中,三次大作業(yè)分別為:
(1) Compile Database for Braced/Anchored Excavations Based on Papers(具體內(nèi)容為學(xué)生基于文獻(xiàn)檢索,搜集基坑支護(hù)或者錨拉基坑的資料,建立基坑數(shù)據(jù)庫),數(shù)據(jù)可以包括以下內(nèi)容:① Lateral Wall Deflections(擋墻側(cè)移變形);② Ground Surface Settlements and Profiles(地表沉降值或者曲線);③ Strut/Anchor Forces(支護(hù)力或者錨拉力)。
(2) Braced/Anchored Excavation Failures with Detailed Information(學(xué)生通過文獻(xiàn)檢索,資料整理,建立包含基坑支護(hù)或者錨拉基坑失效的詳細(xì)信息的案例集)。
(3) Photos or Pictures Taken for Complex Geological Conditions or Densely Built Environment with Detailed Information(搜集整理含有密集建筑環(huán)境的基坑的圖片或者照片以及相關(guān)說明的案例數(shù)據(jù)庫)。
三次大作業(yè)要求全部用英文完成寫作,可以看作是逐步進(jìn)行簡(jiǎn)單的學(xué)術(shù)論文寫作的鍛煉。作業(yè)的基本內(nèi)容應(yīng)包含課程所講到的分析方法,經(jīng)驗(yàn)公式,案例數(shù)據(jù)以及分析方法等,保證了對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握程度的考核。同時(shí)作業(yè)是給定一系列基坑開挖涉及到的開放性話題,要求學(xué)生用課堂學(xué)到的分析方法程序以及編輯收集案例數(shù)據(jù)(包括支護(hù)力、擋墻側(cè)移、地表沉降、整體或者局部安全系數(shù)等),考驗(yàn)學(xué)生對(duì)相應(yīng)部分的理解和掌握能力,以及實(shí)際建模分析能力。作業(yè)的評(píng)分方面,根據(jù)選題內(nèi)容與寫作內(nèi)容的完整性關(guān)聯(lián)性,參考學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的框架、圖表質(zhì)量、科學(xué)寫作的各個(gè)要點(diǎn)以及細(xì)節(jié)等給定分?jǐn)?shù)。學(xué)生通過主動(dòng)學(xué)習(xí)、研討式學(xué)習(xí),其自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及歸納和寫作能力獲得了較好的鍛煉。例如,研究生章潤(rùn)紅通過地下開挖工程降水影響的總結(jié),在Acta Geotechnica雜志上發(fā)表了題為“Numerical study of the effects of groundwater drawdown on ground settlement for excavation in residual soils”的文章,截止2021年5月份文章已經(jīng)被引用34次,成為熱點(diǎn)論文和高被引論文。參加課程同學(xué)的部分論文成果見表1。
表1 參加課程同學(xué)的部分論文成果
本課程結(jié)束之后,訪問調(diào)查了學(xué)生關(guān)于本課程的收獲。除了表示獲得了關(guān)于深開挖與支護(hù)系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)和解決相關(guān)問題的能力之外,學(xué)生們均表示在學(xué)術(shù)論文寫作能力方面獲得了不同程度的提升,主要體現(xiàn)在:
(1) 學(xué)生認(rèn)為提升比較明顯的方面主要是增加了對(duì)學(xué)術(shù)論文的框架和結(jié)構(gòu)的了解。較多的學(xué)生認(rèn)為本課程培養(yǎng)了其分析學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)的能力,這對(duì)于文獻(xiàn)的閱讀和汲取新知識(shí)很有幫助;因?yàn)榭梢园凑瘴墨I(xiàn)的框架,例如摘要、關(guān)鍵詞、引言、實(shí)驗(yàn)/理論分析、結(jié)論等各部分快速找到需要的信息。
(2) 學(xué)生反映本課程培養(yǎng)了“如何開始著手學(xué)術(shù)論文寫作”的相關(guān)能力。例如有的學(xué)生認(rèn)為“用英文撰寫學(xué)術(shù)論文的步驟和方法是我從課程中學(xué)到的最重要的東西”,而有的學(xué)生提出“學(xué)會(huì)了如何在學(xué)校網(wǎng)上圖書館搜索論文寫作相關(guān)資源”是最大的收獲。
(3) 學(xué)生感覺獲得了英文句子寫作能力的提升。較多學(xué)生認(rèn)為在課堂上學(xué)習(xí)到的論文寫作輔助軟件很實(shí)用(包括翻譯軟件、同義詞詞庫軟件、語法檢查軟件等)。有的學(xué)生反映“在閱讀文獻(xiàn)時(shí)對(duì)某些單詞,句子的結(jié)構(gòu)和表達(dá)方式變得更加敏感”、“學(xué)習(xí)如何在句子中適當(dāng)?shù)厥褂脝卧~”、“掌握了一些學(xué)術(shù)論文的常用句型和常見錯(cuò)誤”。
(4) 學(xué)生反映提高了關(guān)于期刊選擇方面的能力。例如學(xué)會(huì)了如何找到某個(gè)方向的頂級(jí)期刊、查閱期刊的影響因子、了解了投稿的大概流程,學(xué)會(huì)了一些投稿時(shí)和編輯進(jìn)行交流溝通的常用對(duì)話,如何了解期刊的寫作風(fēng)格等。
(5)有少部分學(xué)生認(rèn)為獲得了學(xué)術(shù)素養(yǎng)的提升。例如有的學(xué)生認(rèn)為增強(qiáng)了進(jìn)行科研工作的自信,有的學(xué)生反映通過對(duì)學(xué)術(shù)論文的閱讀體會(huì)到了科學(xué)的思維方法,有的學(xué)生反映提高了英語口語和聽力。有的學(xué)生反映,相比于外籍教師授課的其他全英文課程,似乎本課程更容易理解。最重要的是,學(xué)生的這些評(píng)論表明,該課程很可能有助于克服進(jìn)行研究階段初期的茫然無助感,為學(xué)生著手文獻(xiàn)閱讀進(jìn)行科研提供信心和動(dòng)力。
基于學(xué)術(shù)論文寫作能力提升的“深開挖與支護(hù)系統(tǒng)”研究生全英文課程建設(shè),順應(yīng)了具有創(chuàng)新能力的國(guó)際化人才的培養(yǎng)趨勢(shì)。全英文課程建設(shè)應(yīng)做到教學(xué)資料由淺入深、教學(xué)內(nèi)容注重經(jīng)典和熱點(diǎn)文獻(xiàn)的閱讀、授課環(huán)節(jié)靈活有趣、課前應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)英文技能的培養(yǎng)、考核方法兼顧學(xué)習(xí)全過程。在課程的教學(xué)建設(shè)過程中,提高了學(xué)生對(duì)全英文教學(xué)的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)術(shù)寫作能力和科研素養(yǎng),拓寬了學(xué)生的國(guó)際視野。本課程達(dá)到了讓學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),了解學(xué)術(shù)前沿,促進(jìn)研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和獨(dú)立學(xué)術(shù)見解形成的較好效果。另外課程建設(shè)中發(fā)現(xiàn)一些需要改進(jìn)的地方,例如對(duì)于非母語的教學(xué),學(xué)生很難做到連續(xù)45分鐘高度集中注意力,容易造成掉鏈子的情況,這需要在課程中進(jìn)一步安排好視頻、動(dòng)畫的出現(xiàn)節(jié)奏。另外發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)連續(xù)出現(xiàn)的大段英文內(nèi)容容易出現(xiàn)疲勞狀態(tài),需要對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)一步改進(jìn),增加互動(dòng)環(huán)節(jié),同時(shí)在疑難點(diǎn)處設(shè)計(jì)判斷題或問答題,讓學(xué)生主動(dòng)參與思考。