基于學(xué)術(shù)論文寫作能力提升的“深開挖與支護系統(tǒng)”研究生全英文課程建設(shè)探索

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)教育部重點實驗室，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)害防治國家地方聯(lián)合工程研究中心，重慶 400045)

進入21世紀以來，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍的時期，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)濟結(jié)構(gòu)。2021年5月28日，習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協(xié)第十次全國代表大會上的講話指出“科技創(chuàng)新成為國際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場，圍繞科技制高點的競爭空前激烈。我們必須保持強烈的憂患意識，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)成為國家培養(yǎng)核心競爭力的重要手段，逐漸被提高到國家戰(zhàn)略層面的高度[1]。研究型創(chuàng)新人才培養(yǎng)在國際交往日益頻繁的背景下，需要秉承與國際接軌的教育理念，更要求能夠跟蹤國際學(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[6-9]。重慶大學(xué)作為“雙一流”建設(shè)高校，將國際化辦學(xué)作為學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略，推進研究生專業(yè)課程全英文教學(xué)，致力探索新時代創(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。

1 課程建設(shè)方案

“深開挖與支護系統(tǒng)”是土木工程研究生的專業(yè)選修課，共32學(xué)時。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”的變化趨勢。復(fù)雜條件下深基坑支護工程有系統(tǒng)強、復(fù)雜程度高的特點，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墻體的類型、了解不同支護系統(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))筑物相互作用機理、設(shè)計計算方法與變形控制、工程加固措施優(yōu)化，涉及到土-結(jié)構(gòu)相互作用機理、動態(tài)反分析與可靠度設(shè)計、地下結(jié)構(gòu)多災(zāi)種響應(yīng)精細化數(shù)值模擬與仿真計算分析、工程結(jié)構(gòu)災(zāi)變與圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等內(nèi)容，包括大量的國際工程界和學(xué)術(shù)界前沿內(nèi)容。建設(shè)“深開挖與支護系統(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，還著眼于提高其英語閱讀寫作能力、對研究成果的整理和表達能力；而文獻閱讀寫作能力的提高和自信心的建立，反過來又為學(xué)生對于專業(yè)知識的自主學(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)。

1.1 課程初期學(xué)生狀態(tài)調(diào)查研究

為了明確參加課程的學(xué)生的狀態(tài)，以便有針對性地安排課程內(nèi)容，課程之初對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”、“缺乏足夠的科學(xué)問題背景知識和實驗知識”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)查得到的情況進行了針對性的設(shè)計和調(diào)整，采用多種措施保障在掌握“深開挖與支護系統(tǒng)”專業(yè)知識的同時，實現(xiàn)英語水平和學(xué)術(shù)論文寫作能力的提升。

1.2 教學(xué)資料

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系統(tǒng))。該書結(jié)合了其多年在此領(lǐng)域的研究經(jīng)驗，按照對基坑認識的一般順序為主線，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、土壓力計算、支護結(jié)構(gòu)的彎矩計算、基坑變形計算、各種計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、基坑計算參數(shù)反分析等各方面的知識。從特點來看，該書既介紹了深開挖涉及到的力學(xué)計算的經(jīng)典理論，又介紹了目前國際上對傳統(tǒng)理論的最新改進方法，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結(jié)構(gòu)和英文水平。另外相比外國作者編寫的教材，本教材的選用的案例、章節(jié)安排、例題和練習(xí)等更加貼合國內(nèi)學(xué)生的認知習(xí)慣。

其次，關(guān)于參考文獻的選取。本課程最大的著眼點在于提升學(xué)生的學(xué)術(shù)論文寫作水平和英文能力，因此每個章節(jié)精心挑選和布置5～10篇參考文獻進行學(xué)習(xí)是課程的亮點之處。這些參考文獻既包括基坑計算、土力學(xué)理論的經(jīng)典論文，還包括當(dāng)前國際學(xué)術(shù)大會的重要會議報告或具有較大影響力的熱點文獻，旨在創(chuàng)造機會讓學(xué)生觀察新選題、新進展方面的成果是如何進行學(xué)術(shù)論文撰寫。例如在關(guān)于基坑支護和擋墻設(shè)計的章節(jié)“Strut and Wall Design”中，在計算支護受到的土壓力時，推薦學(xué)生閱讀Peck教授1969年發(fā)表的關(guān)于土壓力計算的經(jīng)典論文“Deep Excavations and Tunneling in Soft Ground”，直接對公式出處的原文進行學(xué)習(xí)。在關(guān)于基坑變形觀測和計算的“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)選取的文獻兼顧了實例和理論、經(jīng)典和前沿，同時可以讓學(xué)生了解近年來一些專業(yè)內(nèi)容在學(xué)術(shù)表達方面的演變情況。

1.3 教學(xué)環(huán)節(jié)

針對初期調(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。對于課堂會出現(xiàn)的重點專業(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，老師會在課前將整理成的英文基礎(chǔ)知識自學(xué)材料，要求學(xué)生預(yù)學(xué)補充英文相關(guān)能力。對于一些案例分析、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)；更進一步，可以由老師指導(dǎo)幫助學(xué)生進行感興趣的學(xué)術(shù)論文的寫作選題。另外，通過對經(jīng)典英文文獻和最新熱點論文的閱讀，融合文獻研讀和課堂討論分析，在實際運用過程中充分提高學(xué)生使用英語的能力，同時加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解和把握。實現(xiàn)了傳統(tǒng)與“翻轉(zhuǎn)”的配套結(jié)合。

為了激化學(xué)生的興趣和增強自信，借助目前普遍采用的便利的網(wǎng)絡(luò)平臺，課程還組織學(xué)生旁聽了有關(guān)深開挖與支護的國際學(xué)術(shù)會議。學(xué)生可以根據(jù)在課程中學(xué)到的知識結(jié)合學(xué)術(shù)會議介紹的最新重大工程和學(xué)術(shù)前沿問題進行研討，增加學(xué)生參與英文國際交流活動的經(jīng)驗，培養(yǎng)問題探索和學(xué)習(xí)能力。另外課程還組織同學(xué)參觀基坑開挖的實際工程，要求學(xué)生用英文歸納出參觀報告，逐步提升英文學(xué)術(shù)寫作能力。

1.4 考核環(huán)節(jié)

由于本課程的一個重要目標(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)計為對學(xué)習(xí)全過程進行評價的考核方式。本課程不設(shè)考試，將三次大作業(yè)的成績與課堂討論、課后研讀、小組匯報等納入成績考核，實際深開挖工程的參觀也與最終成績掛鉤。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)生基于文獻檢索，搜集基坑支護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(支護力或者錨拉力)。

(2) Braced/Anchored Excavation Failures with Detailed Information(學(xué)生通過文獻檢索，資料整理，建立包含基坑支護或者錨拉基坑失效的詳細信息的案例集)。

(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，可以看作是逐步進行簡單的學(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)驗公式，案例數(shù)據(jù)以及分析方法等，保證了對專業(yè)知識掌握程度的考核。同時作業(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)(包括支護力、擋墻側(cè)移、地表沉降、整體或者局部安全系數(shù)等)，考驗學(xué)生對相應(yīng)部分的理解和掌握能力，以及實際建模分析能力。作業(yè)的評分方面，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)文獻的框架、圖表質(zhì)量、科學(xué)寫作的各個要點以及細節(jié)等給定分數(shù)。學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)、研討式學(xué)習(xí)，其自主學(xué)習(xí)能力、團隊協(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

2 學(xué)生對本課程的收獲總結(jié)

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)于深開挖與支護系統(tǒng)的專業(yè)知識和解決相關(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)生認為提升比較明顯的方面主要是增加了對學(xué)術(shù)論文的框架和結(jié)構(gòu)的了解。較多的學(xué)生認為本課程培養(yǎng)了其分析學(xué)術(shù)文獻的結(jié)構(gòu)的能力，這對于文獻的閱讀和汲取新知識很有幫助；因為可以按照文獻的框架，例如摘要、關(guān)鍵詞、引言、實驗/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)生認為在課堂上學(xué)習(xí)到的論文寫作輔助軟件很實用(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“在閱讀文獻時對某些單詞，句子的結(jié)構(gòu)和表達方式變得更加敏感”、“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)會了如何找到某個方向的頂級期刊、查閱期刊的影響因子、了解了投稿的大概流程，學(xué)會了一些投稿時和編輯進行交流溝通的常用對話，如何了解期刊的寫作風(fēng)格等。

(5)有少部分學(xué)生認為獲得了學(xué)術(shù)素養(yǎng)的提升。例如有的學(xué)生認為增強了進行科研工作的自信，有的學(xué)生反映通過對學(xué)術(shù)論文的閱讀體會到了科學(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)生的這些評論表明，該課程很可能有助于克服進行研究階段初期的茫然無助感，為學(xué)生著手文獻閱讀進行科研提供信心和動力。

3 結(jié) 語

基于學(xué)術(shù)論文寫作能力提升的“深開挖與支護系統(tǒng)”研究生全英文課程建設(shè)，順應(yīng)了具有創(chuàng)新能力的國際化人才的培養(yǎng)趨勢。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)典和熱點文獻的閱讀、授課環(huán)節(jié)靈活有趣、課前應(yīng)進行相應(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)生的國際視野。本課程達到了讓學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識，了解學(xué)術(shù)前沿，促進研究生主動學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和獨立學(xué)術(shù)見解形成的較好效果。另外課程建設(shè)中發(fā)現(xiàn)一些需要改進的地方，例如對于非母語的教學(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，這需要在課程中進一步安排好視頻、動畫的出現(xiàn)節(jié)奏。另外發(fā)現(xiàn)學(xué)生對連續(xù)出現(xiàn)的大段英文內(nèi)容容易出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，需要對教學(xué)設(shè)計進一步改進，增加互動環(huán)節(jié)，同時在疑難點處設(shè)計判斷題或問答題，讓學(xué)生主動參與思考。