土木工程专业留学生全英文《材料力学》课程教学改革探讨

2022-05-23罗祺罗淳圆罗凤华柳军剑

科学大众·教师版 2022年6期

罗祺罗淳圆罗凤华柳军剑

“十三五”时期，按照全面深化教育改革的总体部署，教育对外开放领域着力加大制度建设和体制机制创新力度，来华留学聚焦提高质量。教育部先后出台《学校招收和培养国际学生管理办法》《来华留学生高等教育质量规范（试行）》《中国政府奖学金工作管理办法》，规范高校接受国际学生的资格条件，来华留学质量规范与监管体系不断完善，来华留学生结构不断优化。“十三五”时期来华留学生人数稳定增加，但增速有所放缓，截止至2019年底我国高校在校留学生有33.1萬人，比上年增长2.56万人。随着我国教育对外开放工作的不断推进，来华留学生规模得到了长足发展，“十三五”期间我国高等教育留学生招生人数逐年增长，截止至2019年底留学生招生人数为17.26万人，同比增长0.88万人。

一、留学生全英文材料力学课程教学现状

（一）我校留学生总体发展趋势

随着近几年“一带一路”的进一步深入实施，我国与沿线国家在人文领域的合作和教育政策的沟通日益频繁，深化扩大教育双向开放，构建了多层次、多渠道教育交流机制。重庆交通大学（下文中称我校）对教育国际化十分重视，自2011年起成立国际学院，主要承担来华学历教育留学生管理与服务、国际学生非学历教育及培训项目管理与服务等工作。

近年我校留学生人数大幅增长，留学生规模不断扩大，已突破400人次。目前学校拥有从汉语进修、本科、硕士、博士和博士后全建制的留学生学历培养层次，开设了工商管理硕士、国际经济与贸易、旅游管理、土木工程、机械设计制造等5个全英文授课专业，以及专门招收外国留学生的汉语国际教育本科专业。外国留学生的教育、发展程度和水平是一个国家繁荣昌盛、文明进步的标志之一，它不但促进国际交往，而且还在传播我国文化和价值观念、扩大我国影响、提高我国的软实力、增强我国的国际地位和声誉等方面有着重大意义和深远影响。也是高校“双一流”计划重要任务，成为衡量高校发展水平的重要指标。因此，全英文专业课程的提质增效势在必行。

（二）留学生课程现状问题分析

材料力学系列课程是我校12个专业的重要专业基础课程，是联系专业课和基础课的桥梁，与生产及工程实际有着非常密切的关系。全英文材料力学课程是针对我校大学二年级下学期的土木专业国际留学生开设的专业基础必修课程，课程教学课时40学时，实验课时8学时，合计4.0学分。我校材料力学系列课程由土木工程学院力学系教学团队承担，经过几代人的积累和探索建设，材料力学课程得以形成课堂“多媒体+板书”教学，辅以线下和网络辅导答疑相结合的教学方式。但是针对全英文材料力学课程，仍存在以下几个问题。

1.全英文材料力学教学大纲、内容和目标需统一

目前我校全英文材料力学并无统一教材，存在教材选取困难的问题。一般任课老师会采取欧美工程专业本科教育的常用教材，课时数远低于中文材料力学的课时数。从教学内容上而言，全英文教学内容与中文教学内容的教学重点存在较大不同：英文教材中对刚架结构不做要求，但组合杆件和薄壁杆件的剪切应力、剪流分布是教学重点，而中文教材杆件再横向荷载的剪切应力和剪流不作为教学重点，刚架结构的弯矩图和变形分析是教学重点;英文教材对固体力学中重要的能量法教学内容安排较少，层次不高，有碍学生后续学习有限元分析方法。总而言之，英文材料力学和中文材料力学之间的教学大纲、内容和目标的不一致性一方面会对留学生系统学习造成影响，另一方面，也影响了授课老师教学连续性，从而在一定程度上降低了教学质量。

2.全英文专业授课师资力量需加强

随着我国留学生人数的不断增长，对相应的师资也提出更高的要求。目前而言，全英文授课专业教师师资力量存在明显不足。首先，授课老师应当充分了解学生所在国的文化背景，以及拥有英文环境听课/授课的经历，但实际情况是有的教师缺少国外学习和生活的经历，造成了课堂教学沟通不畅。其次，一些有丰富经验的老教师英文能力有限，无法胜任全英文教学职责。最后，尽管目前年轻教师英文水平相对较高，部分老师拥有国外留学的经历，但是缺乏教学经验。因此，授课团队不稳定，教师积极性不高以及后备师资欠缺严重制约着全英文课程的质量。

3.实践教学需更有针对性

目前我校全英文材料力学安排8学时的实验课程，以常见的力学试验（例如：韧性材料、脆性材料、杆件在复杂荷载下的变形以及压杆稳定性试验），配合实验指导手册加以实施，要求学生提交英文实验报告和讨论。形式略显枯燥单一，也未能针对性的联合政府、企业、社会机构实现“跨界”资源整合，建立适合留学生的深度合作校外实训基地。

4.全英文课程教学模式需多元化

2020年上半年，新冠疫情席卷全球，在全世界范围内造成了严重的灾难。疫情防控期间各国都采取了严格的出入境控制和人员隔离政策，国际学生流动受到了非常大的影响，跨国人员往来呈现断崖式下降。疫情之下，教育国际化面临着严峻挑战，来华留学生的教育问题也成为迫切需要解决的关键。就我校而言，自疫情以来部分留学生由于所在国家防疫规定，未能如期归校上课，只能通过线上远程上课形式参与课堂，这对我校留学生课程实施提出了新的挑战。就后疫情时代我校留学生授课模式，在线资源建设、考核方式以及管理模式等都亟需调整以达到提高留学生教学质量和管理水平等目标。

上述客观存在的短板严重制约着我校留学生英文授课质量，重庆市2019年来华留学英语授课品牌课程评选中，全市共计15门课程入选，我校并无课程入选。因此，本次教改立足现有基础，加强材料力学自身特色挖掘、丰富教学手段，以期提升留学生对《材料力学》的知识理解水平和兴趣，实现对该课程进行提质增效，打造全英文材料力学品牌课程。

二、土木工程全英文《材料力学》课程教学改革思路

（一）已有研究基础

针对《材料力学》全英文授课以及留学生教育已经积累了一定的前期工作基础：

1.形成了力学专业相关的课程体系和专业知识结构

材料力学系列课程是我校土木类、茅路、茅桥、力学类、水利类、机械类、港越、隧越、水越、地质、交工、船舶等12个专业的重要专业基础课，拥有多年授课基础。近年来，每年有近70个教学班，约2000余名学生主修《材料力学》系列课程。我校材料力学系列课程由土木工程学院力学系教学团队承担，经过几代人的积累与探索建设，材料力学系列课程现主要采取课堂“多媒体+板书”教学，辅以线下和网络辅导答疑等相结合的教学方式。

2.网络智能工具在教学中的革新

随着MOOC、微课、学习通、雨课堂等教学理念以及网络智慧工具在教学改革中的应用，材料力学课程也相应的建立了多媒体课件、教学动画与视频、重点、难点剖析教案、习题库等，内容涵盖力学、桥梁、隧道、地质、水利、港航等多个专业的特点及其对材料力学的需求。并初步建立在线教学资源（学习通），包括：习题库、材料力学辅导答疑网络平台以及“材料力学自主测试网络平台”等，提供“测试学习”和“自主学习”两大网络化学习模式。

3.重庆交通大学丰富的教学实践平台

重庆交通大学力学专业依托的平台有省部共建山区桥梁与隧道工程国家重点实验室、重庆市结构实验室重点实验室、交通土建工程材料国家地方联合工程实验室等国家级和省部级教学实践平台，并且还拥有道路工程实验室、力学实验室、材料試验中心、隧道及轨道实验室等教学平台，形成了一整套力学及相关学科的工程实验课程教学方法。

综上所述，留学生全英文课程改革面临新冠疫情和国际上一些逆全球化影响带来的严峻挑战，坚定“四个自信”，深信挑战与机遇并存，在变局中开创新局。立足夯实我校留学生专业课程基础知识、整合丰富教育资源、拓展多元化教育手段，对全英文《材料力学》课程进行提质增效。当下，线上线下融合教育已不是高校应对突发状况的短期行为，而是长期甚至未来主流的教育颠覆式革命，成为提升高校国际化水平的新起点。推进留学生教育的提质增效，提升高校留学生人才培养质量，做强“留学中国”品牌，最终助力“一带一路”教育共同体蓬勃发展。

（二）教学改革的方法及思路

针对土木工程专业《材料力学》全英文课程教学改革的问题，项目拟紧密围绕力学专业学科，夯实基础知识，提高专业水平，做到四个三：“三统一”、“三支持”、“三针对”和“三结合”，丰富教学手段、结合线上线下手段建立长久有效的多元学习新模式，解决问题目标包括：

1.全英文材料力学教学大纲、内容和目标需统一

组建力学系教学团队和国际学院团队相结合的讨论小组，就材料力学专业知识以及留学生授课特点进行合作探讨。根据我校留学生生源水平、学科特色等自身条件制定合理的教学大纲、内容和目标，做到以下三点统一：

全英文教学和中文教学大纲统一;全英文教学和中文教学内容统一;全英文教学和中文教学课后习题、阶段性测试题库统一。

2.全英文专业授课师资力量需加强

切实提升全英文专业授课师资力量，应当从下面三个方面做到三支持：

学校政策支持;人才引进支持;英文培训支持。

宣传鼓励教师承担全英文专业课授课任务，有针对性地组织英文授课培训/教学语法培训等，加大对现有全英文授课教师的培养，创造海外交流学习培训机会，提高教学能力和业务水平。其次，鼓励教师参加有关留学生教育的学术会议，邀请国外专家开展讲座。最后，从校级战略层面加强引入具有海外留学背景的优秀教师，建立国际化师资队伍。

3.实践教学需更有针对性

打造更有针对性的教学实践，应做到三针对：

新兴前沿实验

引入新兴前沿实验演示模块，丰富教学实践中的实验环节。随着虚拟VR以及仿真技术的不断革新，可以有效利用我国在新兴科技中的优势，将材料力学实验与虚拟仿真技术“有机结合”。利用可穿戴设备操纵虚拟材料力学实验，如：在有限的时间内开展不同材料在不同荷载之下的力学实验模拟，以此提升学生的学习兴趣。

专业实训基地

依托土木工程以及力学系重点打造的实训基地，有针对性地安排留学生进行例如“有限元模拟”等力学相关实训

多元实习基地

针对性地联合政府、企业、社会机构实现“跨界”资源整合，建立适合留学生的深度合作校外实习基地。

4.全英文课程教学模式需多元化

线上教育已经不是各学校应对突发状况的短期行为，而是一场长期的教学颠覆式革命。因此探索全英文课程教学模式的多元化应做到三结合：

线上线下融合课程;辅导答疑讨论区;力学工程应用讲座。

传统教学和线上学习在课堂内外有机结合的途径，利用线上学习的优越性并与传统课堂教学形成有效互补，充分整合和发挥教学各方的主动性和创造性，从而实现较以往传统课堂教学更为满意的教学效果。