基于学术论文写作能力提升的“深开挖与支护系统”研究生全英文课程建设探索

仉文岗，丁选明，周 航， 陈志雄，肖 杨

(1.重庆大学 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045；2.重庆大学 土木工程学院，重庆 400045；3.重庆大学 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心，重庆 400045)

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革(例如人工智能、大数据技术、量子信息、移动物联网等)正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。2021年5月28日，习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上的讲话指出“科技创新成为国际战略博弈的主要战场，围绕科技制高点的竞争空前激烈。我们必须保持强烈的忧患意识，做好充分的思想准备和工作准备”。培养具有创新能力的研究型人才，已经成为国家培养核心竞争力的重要手段，逐渐被提高到国家战略层面的高度[1]。研究型创新人才培养在国际交往日益频繁的背景下，需要秉承与国际接轨的教育理念，更要求能够跟踪国际学术前沿，具备较好的科研能力和学术素养，其中学术论文写作能力属于科研能力和学术素养的重要组成部分[2-5]。另外，全球的研究生培养要求用英语论文发表研究成果已经成为主流趋势[6-9]。重庆大学作为“双一流”建设高校，将国际化办学作为学校发展战略，推进研究生专业课程全英文教学，致力探索新时代创新人才培养模式。本文以重庆大学“深开挖与支护系统”研究生课程为例，总结和分析了这门全英文课程的教学建设和学生反馈的收获等内容，希望为其他英文课程的建设过程中如何提升研究生学术写作能力提供借鉴。

1 课程建设方案

“深开挖与支护系统”是土木工程研究生的专业选修课，共32学时。近年来，全球大中城市人口数量不断攀升，由于人口密集，城市空间有限，地下空间的发展成为必然。地下空间开发伴随着深基坑工程的数量不断增多，呈现出“深、大、近、难、险”的变化趋势。复杂条件下深基坑支护工程有系统强、复杂程度高的特点，是基坑工程施工中的核心问题[10-12]。本课程的课程目标主要在于让学生了解不同类型的基础开挖施工方法和常见的支护墙体的类型、了解不同支护系统的结构组成、了解开挖系统的各种失效模式。本课程主要教学内容包括深基坑-土体-既有建(构)筑物相互作用机理、设计计算方法与变形控制、工程加固措施优化，涉及到土-结构相互作用机理、动态反分析与可靠度设计、地下结构多灾种响应精细化数值模拟与仿真计算分析、工程结构灾变与围护结构优化设计等内容，包括大量的国际工程界和学术界前沿内容。建设“深开挖与支护系统”研究生全英文课程，在帮助学生掌握相关专业前沿内容时，还着眼于提高其英语阅读写作能力、对研究成果的整理和表达能力；而文献阅读写作能力的提高和自信心的建立，反过来又为学生对于专业知识的自主学习和终身学习提供了途径。因此，本课程注重学术论文写作能力的提高，在课程建设方案上进行了多方面的探索和创新，主要包括学生状态调查研究、教学资料、教学环节、教学考核等环节。

1.1 课程初期学生状态调查研究

为了明确参加课程的学生的状态，以便有针对性地安排课程内容，课程之初对于参加课程的研究生在英文学术论文写作存在的问题和希望得到提高的方面进行了调查研究。结果表明，最关注的问题集中在阅读和写作时候的“英文语法不佳”、“相关的专业技术词汇量欠缺”和“英文语句结构不清”。其次的问题集中在“无法正确用英文表述自己的观点”、“缺乏足够的科学问题背景知识和实验知识”以及“英文论文阅读积累不足”。另外有少部分问题关于“学术论文的常用格式”、“学术论文的文章结构”、“科学问题的思考方法”以及“英文论文写作的信心不足”等问题。课程在教学资料的准备、参考文献的选取、考核环节等多方面内容根据调查得到的情况进行了针对性的设计和调整，采用多种措施保障在掌握“深开挖与支护系统”专业知识的同时，实现英语水平和学术论文写作能力的提升。

1.2 教学资料

首先，关于教材的选取。大部分选择这门课的研究生处在研究生一年级阶段，英语水平和学术论文阅读写作水平尚需要训练提高，另外来自不同学校的学生之间专业背景有较大差异。为使不同层次的学生都能学有所获，在对比多套岩土工程方面的教材与参考书目以后，本课程最终选用了课程负责人仉文岗教授编写的英文版教材Deep Braced Excavations & Earth Retaining System(深基坑开挖与挡土支护系统)。该书结合了其多年在此领域的研究经验，按照对基坑认识的一般顺序为主线，从直观的工程案例开始，由浅入深地介绍深开挖形成基坑的过程、基坑失稳模式和稳定性、土压力计算、支护结构的弯矩计算、基坑变形计算、各种计算模型和有限元方法、基坑降水和基坑土体处理、基坑监测、基坑计算参数反分析等各方面的知识。从特点来看，该书既介绍了深开挖涉及到的力学计算的经典理论，又介绍了目前国际上对传统理论的最新改进方法，兼具理论深度和理论视野的广度，从难易程度上来说也较为适合硕士研究生的知识结构和英文水平。另外相比外国作者编写的教材，本教材的选用的案例、章节安排、例题和练习等更加贴合国内学生的认知习惯。

其次，关于参考文献的选取。本课程最大的着眼点在于提升学生的学术论文写作水平和英文能力，因此每个章节精心挑选和布置5～10篇参考文献进行学习是课程的亮点之处。这些参考文献既包括基坑计算、土力学理论的经典论文，还包括当前国际学术大会的重要会议报告或具有较大影响力的热点文献，旨在创造机会让学生观察新选题、新进展方面的成果是如何进行学术论文撰写。例如在关于基坑支护和挡墙设计的章节“Strut and Wall Design”中，在计算支护受到的土压力时，推荐学生阅读Peck教授1969年发表的关于土压力计算的经典论文“Deep Excavations and Tunneling in Soft Ground”，直接对公式出处的原文进行学习。在关于基坑变形观测和计算的“Observational Method, Back Analysis”章节中，课程就推荐了Anthony Teck Chee Goh教授等2020年在《Geoscience Frontiers》上发表的论文“State-of-the-art Review of Soft Computing Applications in Underground Excavations”论文，让学生了解人工智能大数据技术在深开发和支护工程中的应用。关于新加坡Nicoll Highway地铁基坑倒塌的著名工程案例。课程建设选取的文献兼顾了实例和理论、经典和前沿，同时可以让学生了解近年来一些专业内容在学术表达方面的演变情况。

1.3 教学环节

针对初期调查学生反映的“英文语法不佳”、“相关的专业技术词汇量欠缺”和“英文语句结构不清”等各种问题，可以看出，如果仅仅使用直接讲课的教学方式，学生英文水平尚需提高，很容易出现学生学习效果不佳的情况。因此，基于学术论文写作能力提升的全英文课程建设探索尝试将目前世界最新流行的“翻转”课堂思维与传统教学相结合。对于课堂会出现的重点专业术语、需要注意的英语语法和可能理解有困难的英语句型，老师会在课前将整理成的英文基础知识自学材料，要求学生预学补充英文相关能力。对于一些案例分析、工程事故等比较直观的内容，老师将课件提前发给学生，引导学生课前自学，并安排定量的课堂讨论作业；更进一步，可以由老师指导帮助学生进行感兴趣的学术论文的写作选题。另外，通过对经典英文文献和最新热点论文的阅读，融合文献研读和课堂讨论分析，在实际运用过程中充分提高学生使用英语的能力，同时加深学生对专业知识的理解和把握。实现了传统与“翻转”的配套结合。

为了激化学生的兴趣和增强自信，借助目前普遍采用的便利的网络平台，课程还组织学生旁听了有关深开挖与支护的国际学术会议。学生可以根据在课程中学到的知识结合学术会议介绍的最新重大工程和学术前沿问题进行研讨，增加学生参与英文国际交流活动的经验，培养问题探索和学习能力。另外课程还组织同学参观基坑开挖的实际工程，要求学生用英文归纳出参观报告，逐步提升英文学术写作能力。

1.4 考核环节

由于本课程的一个重要目标在于提升学术的学术写作能力，因此考核环节设计为对学习全过程进行评价的考核方式。本课程不设考试，将三次大作业的成绩与课堂讨论、课后研读、小组汇报等纳入成绩考核，实际深开挖工程的参观也与最终成绩挂钩。其中，三次大作业分别为：

(1) Compile Database for Braced/Anchored Excavations Based on Papers(具体内容为学生基于文献检索，搜集基坑支护或者锚拉基坑的资料，建立基坑数据库)，数据可以包括以下内容:① Lateral Wall Deflections(挡墙侧移变形)；② Ground Surface Settlements and Profiles(地表沉降值或者曲线)；③ Strut/Anchor Forces(支护力或者锚拉力)。

(2) Braced/Anchored Excavation Failures with Detailed Information(学生通过文献检索，资料整理，建立包含基坑支护或者锚拉基坑失效的详细信息的案例集)。

(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环境的基坑的图片或者照片以及相关说明的案例数据库)。

三次大作业要求全部用英文完成写作，可以看作是逐步进行简单的学术论文写作的锻炼。作业的基本内容应包含课程所讲到的分析方法，经验公式，案例数据以及分析方法等，保证了对专业知识掌握程度的考核。同时作业是给定一系列基坑开挖涉及到的开放性话题，要求学生用课堂学到的分析方法程序以及编辑收集案例数据(包括支护力、挡墙侧移、地表沉降、整体或者局部安全系数等)，考验学生对相应部分的理解和掌握能力，以及实际建模分析能力。作业的评分方面，根据选题内容与写作内容的完整性关联性，参考学术文献的框架、图表质量、科学写作的各个要点以及细节等给定分数。学生通过主动学习、研讨式学习，其自主学习能力、团队协作能力以及归纳和写作能力获得了较好的锻炼。例如，研究生章润红通过地下开挖工程降水影响的总结，在Acta Geotechnica杂志上发表了题为“Numerical study of the effects of groundwater drawdown on ground settlement for excavation in residual soils”的文章，截止2021年5月份文章已经被引用34次，成为热点论文和高被引论文。参加课程同学的部分论文成果见表1。

表1 参加课程同学的部分论文成果

2 学生对本课程的收获总结

本课程结束之后，访问调查了学生关于本课程的收获。除了表示获得了关于深开挖与支护系统的专业知识和解决相关问题的能力之外，学生们均表示在学术论文写作能力方面获得了不同程度的提升，主要体现在：

(1) 学生认为提升比较明显的方面主要是增加了对学术论文的框架和结构的了解。较多的学生认为本课程培养了其分析学术文献的结构的能力，这对于文献的阅读和汲取新知识很有帮助；因为可以按照文献的框架，例如摘要、关键词、引言、实验/理论分析、结论等各部分快速找到需要的信息。

(2) 学生反映本课程培养了“如何开始着手学术论文写作”的相关能力。例如有的学生认为“用英文撰写学术论文的步骤和方法是我从课程中学到的最重要的东西”，而有的学生提出“学会了如何在学校网上图书馆搜索论文写作相关资源”是最大的收获。

(3) 学生感觉获得了英文句子写作能力的提升。较多学生认为在课堂上学习到的论文写作辅助软件很实用(包括翻译软件、同义词词库软件、语法检查软件等)。有的学生反映“在阅读文献时对某些单词，句子的结构和表达方式变得更加敏感”、“学习如何在句子中适当地使用单词”、“掌握了一些学术论文的常用句型和常见错误”。

(4) 学生反映提高了关于期刊选择方面的能力。例如学会了如何找到某个方向的顶级期刊、查阅期刊的影响因子、了解了投稿的大概流程，学会了一些投稿时和编辑进行交流沟通的常用对话，如何了解期刊的写作风格等。

(5)有少部分学生认为获得了学术素养的提升。例如有的学生认为增强了进行科研工作的自信，有的学生反映通过对学术论文的阅读体会到了科学的思维方法，有的学生反映提高了英语口语和听力。有的学生反映，相比于外籍教师授课的其他全英文课程，似乎本课程更容易理解。最重要的是，学生的这些评论表明，该课程很可能有助于克服进行研究阶段初期的茫然无助感，为学生着手文献阅读进行科研提供信心和动力。

3 结 语

基于学术论文写作能力提升的“深开挖与支护系统”研究生全英文课程建设，顺应了具有创新能力的国际化人才的培养趋势。全英文课程建设应做到教学资料由浅入深、教学内容注重经典和热点文献的阅读、授课环节灵活有趣、课前应进行相应英文技能的培养、考核方法兼顾学习全过程。在课程的教学建设过程中，提高了学生对全英文教学的兴趣，培养了学生的学术写作能力和科研素养，拓宽了学生的国际视野。本课程达到了让学生掌握专业基础知识，了解学术前沿，促进研究生主动学习能力的培养和独立学术见解形成的较好效果。另外课程建设中发现一些需要改进的地方，例如对于非母语的教学，学生很难做到连续45分钟高度集中注意力，容易造成掉链子的情况，这需要在课程中进一步安排好视频、动画的出现节奏。另外发现学生对连续出现的大段英文内容容易出现疲劳状态，需要对教学设计进一步改进，增加互动环节，同时在疑难点处设计判断题或问答题，让学生主动参与思考。