土木工程專業(yè)留學(xué)生全英文《材料力學(xué)》課程教學(xué)改革探討

羅祺 羅淳圓 羅鳳華 柳軍劍

“十三五”時(shí)期，按照全面深化教育改革的總體部署，教育對外開放領(lǐng)域著力加大制度建設(shè)和體制機(jī)制創(chuàng)新力度，來華留學(xué)聚焦提高質(zhì)量。教育部先后出臺《學(xué)校招收和培養(yǎng)國際學(xué)生管理辦法》《來華留學(xué)生高等教育質(zhì)量規(guī)范（試行）》《中國政府獎(jiǎng)學(xué)金工作管理辦法》，規(guī)范高校接受國際學(xué)生的資格條件，來華留學(xué)質(zhì)量規(guī)范與監(jiān)管體系不斷完善，來華留學(xué)生結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化?！笆濉睍r(shí)期來華留學(xué)生人數(shù)穩(wěn)定增加，但增速有所放緩，截止至2019年底我國高校在校留學(xué)生有33.1萬人，比上年增長2.56萬人。隨著我國教育對外開放工作的不斷推進(jìn)，來華留學(xué)生規(guī)模得到了長足發(fā)展，“十三五”期間我國高等教育留學(xué)生招生人數(shù)逐年增長，截止至2019年底留學(xué)生招生人數(shù)為17.26萬人，同比增長0.88萬人。

一、留學(xué)生全英文材料力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）我校留學(xué)生總體發(fā)展趨勢

隨著近幾年“一帶一路”的進(jìn)一步深入實(shí)施，我國與沿線國家在人文領(lǐng)域的合作和教育政策的溝通日益頻繁，深化擴(kuò)大教育雙向開放，構(gòu)建了多層次、多渠道教育交流機(jī)制。重慶交通大學(xué)（下文中稱我校）對教育國際化十分重視，自2011年起成立國際學(xué)院，主要承擔(dān)來華學(xué)歷教育留學(xué)生管理與服務(wù)、國際學(xué)生非學(xué)歷教育及培訓(xùn)項(xiàng)目管理與服務(wù)等工作。

近年我校留學(xué)生人數(shù)大幅增長，留學(xué)生規(guī)模不斷擴(kuò)大，已突破400人次。目前學(xué)校擁有從漢語進(jìn)修、本科、碩士、博士和博士后全建制的留學(xué)生學(xué)歷培養(yǎng)層次，開設(shè)了工商管理碩士、國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易、旅游管理、土木工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造等5個(gè)全英文授課專業(yè)，以及專門招收外國留學(xué)生的漢語國際教育本科專業(yè)。外國留學(xué)生的教育、發(fā)展程度和水平是一個(gè)國家繁榮昌盛、文明進(jìn)步的標(biāo)志之一，它不但促進(jìn)國際交往，而且還在傳播我國文化和價(jià)值觀念、擴(kuò)大我國影響、提高我國的軟實(shí)力、增強(qiáng)我國的國際地位和聲譽(yù)等方面有著重大意義和深遠(yuǎn)影響。也是高校“雙一流”計(jì)劃重要任務(wù)，成為衡量高校發(fā)展水平的重要指標(biāo)。因此，全英文專業(yè)課程的提質(zhì)增效勢在必行。

（二）留學(xué)生課程現(xiàn)狀問題分析

材料力學(xué)系列課程是我校12個(gè)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是聯(lián)系專業(yè)課和基礎(chǔ)課的橋梁，與生產(chǎn)及工程實(shí)際有著非常密切的關(guān)系。全英文材料力學(xué)課程是針對我校大學(xué)二年級下學(xué)期的土木專業(yè)國際留學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，課程教學(xué)課時(shí)40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)8學(xué)時(shí)，合計(jì)4.0學(xué)分。我校材料力學(xué)系列課程由土木工程學(xué)院力學(xué)系教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)，經(jīng)過幾代人的積累和探索建設(shè)，材料力學(xué)課程得以形成課堂“多媒體+板書”教學(xué)，輔以線下和網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)答疑相結(jié)合的教學(xué)方式。但是針對全英文材料力學(xué)課程，仍存在以下幾個(gè)問題。

1.全英文材料力學(xué)教學(xué)大綱、內(nèi)容和目標(biāo)需統(tǒng)一

目前我校全英文材料力學(xué)并無統(tǒng)一教材，存在教材選取困難的問題。一般任課老師會(huì)采取歐美工程專業(yè)本科教育的常用教材，課時(shí)數(shù)遠(yuǎn)低于中文材料力學(xué)的課時(shí)數(shù)。從教學(xué)內(nèi)容上而言，全英文教學(xué)內(nèi)容與中文教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)存在較大不同：英文教材中對剛架結(jié)構(gòu)不做要求，但組合桿件和薄壁桿件的剪切應(yīng)力、剪流分布是教學(xué)重點(diǎn)，而中文教材桿件再橫向荷載的剪切應(yīng)力和剪流不作為教學(xué)重點(diǎn)，剛架結(jié)構(gòu)的彎矩圖和變形分析是教學(xué)重點(diǎn);英文教材對固體力學(xué)中重要的能量法教學(xué)內(nèi)容安排較少，層次不高，有礙學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)有限元分析方法。總而言之，英文材料力學(xué)和中文材料力學(xué)之間的教學(xué)大綱、內(nèi)容和目標(biāo)的不一致性一方面會(huì)對留學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)造成影響，另一方面，也影響了授課老師教學(xué)連續(xù)性，從而在一定程度上降低了教學(xué)質(zhì)量。

2.全英文專業(yè)授課師資力量需加強(qiáng)

隨著我國留學(xué)生人數(shù)的不斷增長，對相應(yīng)的師資也提出更高的要求。目前而言，全英文授課專業(yè)教師師資力量存在明顯不足。首先，授課老師應(yīng)當(dāng)充分了解學(xué)生所在國的文化背景，以及擁有英文環(huán)境聽課/授課的經(jīng)歷，但實(shí)際情況是有的教師缺少國外學(xué)習(xí)和生活的經(jīng)歷，造成了課堂教學(xué)溝通不暢。其次，一些有豐富經(jīng)驗(yàn)的老教師英文能力有限，無法勝任全英文教學(xué)職責(zé)。最后，盡管目前年輕教師英文水平相對較高，部分老師擁有國外留學(xué)的經(jīng)歷，但是缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。因此，授課團(tuán)隊(duì)不穩(wěn)定，教師積極性不高以及后備師資欠缺嚴(yán)重制約著全英文課程的質(zhì)量。

3.實(shí)踐教學(xué)需更有針對性

目前我校全英文材料力學(xué)安排8學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，以常見的力學(xué)試驗(yàn)（例如：韌性材料、脆性材料、桿件在復(fù)雜荷載下的變形以及壓桿穩(wěn)定性試驗(yàn)），配合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊加以實(shí)施，要求學(xué)生提交英文實(shí)驗(yàn)報(bào)告和討論。形式略顯枯燥單一，也未能針對性的聯(lián)合政府、企業(yè)、社會(huì)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“跨界”資源整合，建立適合留學(xué)生的深度合作校外實(shí)訓(xùn)基地。

4.全英文課程教學(xué)模式需多元化

2020年上半年，新冠疫情席卷全球，在全世界范圍內(nèi)造成了嚴(yán)重的災(zāi)難。疫情防控期間各國都采取了嚴(yán)格的出入境控制和人員隔離政策，國際學(xué)生流動(dòng)受到了非常大的影響，跨國人員往來呈現(xiàn)斷崖式下降。疫情之下，教育國際化面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，來華留學(xué)生的教育問題也成為迫切需要解決的關(guān)鍵。就我校而言，自疫情以來部分留學(xué)生由于所在國家防疫規(guī)定，未能如期歸校上課，只能通過線上遠(yuǎn)程上課形式參與課堂，這對我校留學(xué)生課程實(shí)施提出了新的挑戰(zhàn)。就后疫情時(shí)代我校留學(xué)生授課模式，在線資源建設(shè)、考核方式以及管理模式等都亟需調(diào)整以達(dá)到提高留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量和管理水平等目標(biāo)。

上述客觀存在的短板嚴(yán)重制約著我校留學(xué)生英文授課質(zhì)量，重慶市2019年來華留學(xué)英語授課品牌課程評選中，全市共計(jì)15門課程入選，我校并無課程入選。因此，本次教改立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，加強(qiáng)材料力學(xué)自身特色挖掘、豐富教學(xué)手段，以期提升留學(xué)生對《材料力學(xué)》的知識理解水平和興趣，實(shí)現(xiàn)對該課程進(jìn)行提質(zhì)增效，打造全英文材料力學(xué)品牌課程。

二、土木工程全英文《材料力學(xué)》課程教學(xué)改革思路

（一）已有研究基礎(chǔ)

針對《材料力學(xué)》全英文授課以及留學(xué)生教育已經(jīng)積累了一定的前期工作基礎(chǔ)：

1.形成了力學(xué)專業(yè)相關(guān)的課程體系和專業(yè)知識結(jié)構(gòu)

材料力學(xué)系列課程是我校土木類、茅路、茅橋、力學(xué)類、水利類、機(jī)械類、港越、隧越、水越、地質(zhì)、交工、船舶等12個(gè)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，擁有多年授課基礎(chǔ)。近年來，每年有近70個(gè)教學(xué)班，約2000余名學(xué)生主修《材料力學(xué)》系列課程。我校材料力學(xué)系列課程由土木工程學(xué)院力學(xué)系教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)，經(jīng)過幾代人的積累與探索建設(shè)，材料力學(xué)系列課程現(xiàn)主要采取課堂“多媒體+板書”教學(xué)，輔以線下和網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)答疑等相結(jié)合的教學(xué)方式。

2.網(wǎng)絡(luò)智能工具在教學(xué)中的革新

隨著MOOC、微課、學(xué)習(xí)通、雨課堂等教學(xué)理念以及網(wǎng)絡(luò)智慧工具在教學(xué)改革中的應(yīng)用，材料力學(xué)課程也相應(yīng)的建立了多媒體課件、教學(xué)動(dòng)畫與視頻、重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析教案、習(xí)題庫等，內(nèi)容涵蓋力學(xué)、橋梁、隧道、地質(zhì)、水利、港航等多個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)及其對材料力學(xué)的需求。并初步建立在線教學(xué)資源（學(xué)習(xí)通），包括：習(xí)題庫、材料力學(xué)輔導(dǎo)答疑網(wǎng)絡(luò)平臺以及“材料力學(xué)自主測試網(wǎng)絡(luò)平臺”等，提供“測試學(xué)習(xí)”和“自主學(xué)習(xí)”兩大網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)模式。

3.重慶交通大學(xué)豐富的教學(xué)實(shí)踐平臺

重慶交通大學(xué)力學(xué)專業(yè)依托的平臺有省部共建山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重慶市結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、交通土建工程材料國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室等國家級和省部級教學(xué)實(shí)踐平臺，并且還擁有道路工程實(shí)驗(yàn)室、力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、材料試驗(yàn)中心、隧道及軌道實(shí)驗(yàn)室等教學(xué)平臺，形成了一整套力學(xué)及相關(guān)學(xué)科的工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法。

綜上所述，留學(xué)生全英文課程改革面臨新冠疫情和國際上一些逆全球化影響帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，堅(jiān)定“四個(gè)自信”，深信挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，在變局中開創(chuàng)新局。立足夯實(shí)我校留學(xué)生專業(yè)課程基礎(chǔ)知識、整合豐富教育資源、拓展多元化教育手段，對全英文《材料力學(xué)》課程進(jìn)行提質(zhì)增效。當(dāng)下，線上線下融合教育已不是高校應(yīng)對突發(fā)狀況的短期行為，而是長期甚至未來主流的教育顛覆式革命，成為提升高校國際化水平的新起點(diǎn)。推進(jìn)留學(xué)生教育的提質(zhì)增效，提升高校留學(xué)生人才培養(yǎng)質(zhì)量，做強(qiáng)“留學(xué)中國”品牌，最終助力“一帶一路”教育共同體蓬勃發(fā)展。

（二）教學(xué)改革的方法及思路

針對土木工程專業(yè)《材料力學(xué)》全英文課程教學(xué)改革的問題，項(xiàng)目擬緊密圍繞力學(xué)專業(yè)學(xué)科，夯實(shí)基礎(chǔ)知識，提高專業(yè)水平，做到四個(gè)三：“三統(tǒng)一”、“三支持”、“三針對”和“三結(jié)合”，豐富教學(xué)手段、結(jié)合線上線下手段建立長久有效的多元學(xué)習(xí)新模式，解決問題目標(biāo)包括：

1.全英文材料力學(xué)教學(xué)大綱、內(nèi)容和目標(biāo)需統(tǒng)一

組建力學(xué)系教學(xué)團(tuán)隊(duì)和國際學(xué)院團(tuán)隊(duì)相結(jié)合的討論小組，就材料力學(xué)專業(yè)知識以及留學(xué)生授課特點(diǎn)進(jìn)行合作探討。根據(jù)我校留學(xué)生生源水平、學(xué)科特色等自身?xiàng)l件制定合理的教學(xué)大綱、內(nèi)容和目標(biāo)，做到以下三點(diǎn)統(tǒng)一：

全英文教學(xué)和中文教學(xué)大綱統(tǒng)一;全英文教學(xué)和中文教學(xué)內(nèi)容統(tǒng)一;全英文教學(xué)和中文教學(xué)課后習(xí)題、階段性測試題庫統(tǒng)一。

2.全英文專業(yè)授課師資力量需加強(qiáng)

切實(shí)提升全英文專業(yè)授課師資力量，應(yīng)當(dāng)從下面三個(gè)方面做到三支持：

學(xué)校政策支持;人才引進(jìn)支持;英文培訓(xùn)支持。

宣傳鼓勵(lì)教師承擔(dān)全英文專業(yè)課授課任務(wù)，有針對性地組織英文授課培訓(xùn)/教學(xué)語法培訓(xùn)等，加大對現(xiàn)有全英文授課教師的培養(yǎng)，創(chuàng)造海外交流學(xué)習(xí)培訓(xùn)機(jī)會(huì)，提高教學(xué)能力和業(yè)務(wù)水平。其次，鼓勵(lì)教師參加有關(guān)留學(xué)生教育的學(xué)術(shù)會(huì)議，邀請國外專家開展講座。最后，從校級戰(zhàn)略層面加強(qiáng)引入具有海外留學(xué)背景的優(yōu)秀教師，建立國際化師資隊(duì)伍。

3.實(shí)踐教學(xué)需更有針對性

打造更有針對性的教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)做到三針對：

新興前沿實(shí)驗(yàn)

引入新興前沿實(shí)驗(yàn)演示模塊，豐富教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。隨著虛擬VR以及仿真技術(shù)的不斷革新，可以有效利用我國在新興科技中的優(yōu)勢，將材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)與虛擬仿真技術(shù)“有機(jī)結(jié)合”。利用可穿戴設(shè)備操縱虛擬材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)，如：在有限的時(shí)間內(nèi)開展不同材料在不同荷載之下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，以此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地

依托土木工程以及力學(xué)系重點(diǎn)打造的實(shí)訓(xùn)基地，有針對性地安排留學(xué)生進(jìn)行例如“有限元模擬”等力學(xué)相關(guān)實(shí)訓(xùn)

多元實(shí)習(xí)基地

針對性地聯(lián)合政府、企業(yè)、社會(huì)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“跨界”資源整合，建立適合留學(xué)生的深度合作校外實(shí)習(xí)基地。

4.全英文課程教學(xué)模式需多元化

線上教育已經(jīng)不是各學(xué)校應(yīng)對突發(fā)狀況的短期行為，而是一場長期的教學(xué)顛覆式革命。因此探索全英文課程教學(xué)模式的多元化應(yīng)做到三結(jié)合：

線上線下融合課程;輔導(dǎo)答疑討論區(qū);力學(xué)工程應(yīng)用講座。

傳統(tǒng)教學(xué)和線上學(xué)習(xí)在課堂內(nèi)外有機(jī)結(jié)合的途徑，利用線上學(xué)習(xí)的優(yōu)越性并與傳統(tǒng)課堂教學(xué)形成有效互補(bǔ)，充分整合和發(fā)揮教學(xué)各方的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而實(shí)現(xiàn)較以往傳統(tǒng)課堂教學(xué)更為滿意的教學(xué)效果。

利用學(xué)習(xí)通或雨課堂等線上教學(xué)平臺，建設(shè)課程資源主要包括：教案、課件，網(wǎng)上練習(xí)題庫、階段測驗(yàn)（測試學(xué)習(xí)）和輔導(dǎo)答疑討論區(qū)、力學(xué)在工程中的應(yīng)用講座（課堂延伸學(xué)習(xí)）等。

本研究成果將應(yīng)用于我校留學(xué)生專業(yè)課的教學(xué)過程，“材料力學(xué)全英文課程”以引導(dǎo)留學(xué)生“自我導(dǎo)向”型學(xué)習(xí)、建立對應(yīng)知識點(diǎn)的教學(xué)視頻、知識點(diǎn)解析，難點(diǎn)分析等，使得后疫情時(shí)代留學(xué)生能夠通過多元化教學(xué)模式開展“自主學(xué)習(xí)”，對我校留學(xué)生專業(yè)課程進(jìn)行提質(zhì)增效，旨在培養(yǎng)能夠投身“一帶一路”建設(shè)的專業(yè)型人才。

【基金項(xiàng)目：重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2103057）?！?/p>

（羅祺，講師，工學(xué)博士，重慶交通大學(xué)。）