工程教育认证和课程思政背景下“边坡工程”双语教学实践探索

缪海波,庞建勇,邹久群

(安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001)

为进一步提高工程教育质量,我国于2016年正式加入“华盛顿协议”。“华盛顿协议”旨在通过工程教育认证体系和工程教育标准的互认,实现签约国工程学位互认和工程技术人才的国际流动,目前已成为最具国际影响力的教育互认协议[1-2]。此后,“以学生为中心”“以成果为导向”“持续改进”[3]的工程教育理念成为我国工程教育界的共识。根据《工程教育认证标准》[4],培养“具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流”的工程技术人才是毕业要求中的重要组成部分。2016年8月,教育部印发了《推进共建“一带一路”教育行动》,明确了教育在共建“一带一路”中的基础性和先导性地位。工程教育作为其中的重要组成部分,可促进我国工程技术人才参与到沿线国家和地区的重大工程项目建设中,助推“一带一路”建设。在此背景下,如何培养高素质国际化工程技术人才、推进我国工程教育与国际接轨,成为当前高等教育面临的重大挑战之一。

目前,双语教学(Bilingual Teaching)被认为是培养国际化专业人才的有效手段之一[5]。我国高校本科教育2001年开始开设双语课程,现虽已呈现出多样化发展趋势,但不可否认,受地区经济发展水平、双语教学师资力量,以及学生外语水平等因素影响,各高校双语教学水平也参差不齐。对于整体实力和办学水平相对较低的地方高校来说,鉴于工程教育认证标准的统一性,其工程教育要想顺利实现培养具备国际视野与跨文化交际能力国际化专业人才目标,必须在双语教学方面有更多投入。

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程”[6]。专业课程作为思政建设的重要载体,需要实现专业教育与思政元素的有机融合。专业课程人才培养目标的实现,要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,推进自身建设与课程思政建设的深度融合[7]。“边坡工程”课程主要研究人类与斜坡地质环境相互作用、相互制约的过程与机制,内蕴丰富的思政育人元素,因而具有开展课程思政建设得天独厚的优势。那么,在工程教育认证和课程思政建设背景下,“边坡工程”开展双语教学的育人效果可行性及其效果如何?本文试以某高校“边坡工程”课程为例进行教学探讨。

一、“边坡工程”课程开展双语教学的可行性和必要性

“边坡工程”是理工类高校土木工程专业(岩土工程方向)本科阶段的重要课程之一,一般在大四上学期开设。为探讨“边坡工程”课程开展双语教学的可行性和必要性,笔者2018—2020年对某高校岩土工程方向216名大四学生持续发出调查问卷,问卷结果汇总为下表1。

表1 “边坡工程”开展双语教学的可行性和必要性调查结果

(一)学生与教师的英语水平

从学生角度来看,学生具有良好的英语水平是开展双语课程教学的前提条件。从表1可以看出,大四学生在学习“边坡工程”课程之前接受过英语听说训练的人数占97%,表明绝大多数学生具有一定程度的英语听说能力;65%的学生认为具有大学英语四级水平即可适应双语教学,说明学生对双语教学的心理承受能力较高;92%的学生对双语教学表现出相当大的兴趣,体现出双语教学对学生具有较大吸引力。从教师角度来看,开设双语教学的教师不仅需要具备丰富的专业知识和教学经验,更需要具备流利的英语口语表达能力。而笔者于2016年8月至2017年8月以公派访问学者身份在日本京都大学开展合作研究,具备良好英语交流能力,因此能够胜任双语教学工作。综上,教师和学生均具备良好英语水平,大四上学期开展“边坡工程”双语教学可行。

(二)课程的双语教学资源

丰富的双语教学资源是开展“边坡工程”双语教学的重要保证。实践表明,使用英文原版教材或高水平的双语教材是提升课程双语教学质量的重要因素[8]。英文原版教材能让学生在学习专业知识的同时提高英语水平,但英文原版教材教学内容多、语言理解难度大,并不十分契合国内学生使用,因此教师在使用英文原版教材时,应结合学生英语水平实际与专业人才培养目标,为学生配置合适的双语教学资源。由于国内目前尚无中英文对照的“边坡工程”双语教材,故笔者首先遴选了2部优秀的英文原版教材,选取部分报道边坡工程、滑坡地质灾害等领域最新研究进展的国际著名期刊电子资源,形成“边坡工程”双语教学资源库(见表2);然后收集并引用知名Blog(博客)中(见表2)报道的世界各地发生的边坡失稳案例作为专题研讨教学资源,以大量高清图片和鲜活案例激发学生学习兴趣。此外,笔者还不定时向学生推送国际著名期刊上刊载的与边坡工程相关的最新研究成果,激发学有余力学生的科研兴趣,培养其科研思维。因此,上述教学资源能满足“边坡工程”开展双语教学需求。

表2 “边坡工程”双语教学资源一览表

(三)当前的社会需求

随着国际竞争力的日益提升,我国建筑企业境外承包国际工程建设项目越来越多,特别是在“一带一路”倡议得到扎实推进后,沿线国家和地区的基础设施建设需求量巨大,给我国建筑企业“走出去”带来了极好的发展机会[9]。相应地,日益扩大的国际工程市场规模对跨文化交流和沟通也提出了更高的要求,我们必须重视外语在国际工程项目执行中的重要作用,提升工程技术人才在项目谈判、工程建设与管理、技术成果共享以及团队协作等方面的双语表达能力[10-11]。因此,双语教学作为培养未来参与设计和施工的国际工程项目人才行之有效的手段,需在专业课程教学中大力提倡与发展。

“一带一路”沿线国家和地区地质构造复杂,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害较为常见,往往造成巨大的人员伤亡与经济损失。据不完全统计,1922—2015年,“一带一路”沿线国家和地区共发生7 727起地质灾害[12]。可以推断,随着沿线国家和地区在交通、市政、通信、矿业开发、电力等方面建设规模的扩大,自然或人工边坡失稳等工程问题会越来越多,熟练掌握边坡勘察、稳定性分析、治理设计与监测预警等专业知识并能够进行双语交流的工程技术人才的社会需求也会不断增长。因此,开展“边坡工程”双语教学是当前我国高校适应“一带一路”高质量发展社会需求的必然要求。

二、基于工程教育认证和课程思政的“边坡工程”课程双语教学实施措施

(一)毕业要求指标点分解与课程思政元素挖掘

根据“边坡工程”课程内容,结合《工程教育认证标准(T/CEEAA 001—2022)》,对毕业要求指标点进行分解,并充分发掘可融入的课程思政元素(见表3)。

表3 “边坡工程”课程毕业要求、指标点及可融入的课程思政元素

根据土木工程专业特色及生源质量,以表3中的毕业要求及其指标点分解为导向,结合双语教学特点以及能发掘的思政育人元素,“边坡工程”课程目标优化如下:

1.熟悉边坡工程概念,能够运用工程水文地质学基本原理分析影响边坡稳定的内在控制因素与外在诱发因素,熟练掌握边坡工程的一般勘察技术与手段,具备初步阅读和撰写边坡工程勘察报告的能力。该课程目标对应支撑毕业要求指标点1和4。

2.理解边坡稳定性系数与稳定安全系数概念,熟练掌握土质边坡稳定性分析方法,能够利用工程地质分析原理和力学原理定性与定量判断岩质边坡的稳定性,初步具备边坡稳定性分析的数值计算能力。该课程目标对应支撑毕业要求指标点2和4。

3.熟练掌握常见的边坡工程治理及监测预警方案的设计流程,初步具备在现行标准与规范下开展与环境条件相协调的工程治理及监测预警方案设计能力。该课程目标对应支撑毕业要求指标点3和4。

4.熟练掌握边坡工程所涉及的中英文专业术语,具备初步阅读英文勘察报告、英文工程治理与监测设计报告能力,能够初步阅读专业英文期刊上刊载的研究文献。该课程目标对毕业要求指标点1至4均具有支撑性。

(二)创新教学方法,积极推进课程思政建设

1. 互动式案例教学法推进“边坡工程”课程思政建设。采用互动式案例教学法不仅能够有效提升学生学习的积极性、主动性[13],还有助于推进课程思政建设。采用互动式案例教学法推进课程思政建设的核心是案例的设置及可从案例中发掘出的思政元素。案例的设置应具有导向性和探索性,思政元素的发掘要具有契合性。教师在讲解各章节理论内容时引入一个易于发掘育人元素的案例,要求学生课下自由分组、自主查阅文献进行探索研究并撰写案例分析报告(英文或中英文交叉)在课堂上进行小组交流、讨论。这种教学方法既能充分调动学生学习激情,培养学生团队意识与人际沟通能力,还能拓展、丰富课程思政内容,实现思政育人全过程渗透。

根据教学内容、发掘的思政育人元素和课时安排,笔者对“边坡工程”各章节内容均设置了针对性案例。举例如下:

案例一:湖北省巴东县某高边坡勘察。知识培养目标:针对高边坡的潜在危险性,从边坡地形和周边环境条件出发,解决如何确定勘察等级、选取何种勘察方法和手段以及如何获取边坡参数如何撰写勘察报告等问题。课程思政目标:引导学生收集、整理因勘察认识不到位导致工程治理措施失效进而引发工程安全事故的边坡案例,用活生生的案例引导学生树立正确的职业道德观,从工程终身责任制和人民生命财产安全角度实现工程伦理教育。

案例二:三峡库区某涉水滑坡的稳定性评价。知识培养目标:要求学生在熟练掌握边坡稳定性分析方法前提下,根据勘察报告合理选取参数,利用现行标准和规范推荐的条分法计算滑坡在不同库水位工况下的稳定性系数。课程思政目标:引导学生讨论我国专家在边坡稳定性计算方法上的创新及其对经济社会发展的贡献,帮助学生树立潜心科研、自主创新理念。

案例三:广东某高速公路高边坡治理工程设计。知识培养目标:要求学生在掌握常见工程治理措施前提下结合边坡工程地质、水文地质和周边环境条件,根据现行标准和规范开展经济合理且与环境相协调的治理工程方案设计。课程思政目标:引导学生将工程治理设计与周边生态环境相结合,形成“人与自然和谐共生”的生态护坡设计理念。

案例四:四川丹巴县城后山边坡监测与应急抢险工程。知识培养目标:针对即将出现的边坡失稳险情,指导学生分析边坡变形特征,选择合适监测手段获取实时数据指导抢险工程,从而确保人民生命和财产安全。课程思政目标:引导学生树立“一切以人民为中心”的职业观。

2.专题研讨教学法推进“边坡工程”课程思政建设。专题研讨可有效提升学生利用专业知识分析实际复杂边坡工程问题的理论联系实际能力、利用专业软件分析边坡工程问题的实操能力以及外文文献检索、阅读和分析能力,激发学生自主学习热情,培养学生科研兴趣和科研思维;同时,在研讨过程中,教师引导学生利用马克思主义唯物辩证法思想思考事物发展的内在本质、从人与自然关系角度思索边坡工程问题,实际上也起着思政育人作用,也是课程思政的一种形式。专题研讨主题举例如下:

(1)2015年12月20日深圳光明新区特大山体滑坡。研讨目的:指导学生充分调研已有文献,结合课堂教学内容,运用马克思主义唯物辩证思维研讨弃土场边坡失稳的内在控制机制和外部影响因素的促进机制。

(2)土质边坡稳定性数值计算。研讨目的:给定简单的边坡几何尺寸、边界条件和土层参数,指导学生利用GeoStudio软件(试用版)中的SLOPE/W模块建立边坡稳定性分析模型;在充分掌握土质边坡条分法基本原理基础上,指导学生选择合适的计算方法(如Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price以及我国规范中推荐的剩余推力法等)计算边坡稳定性系数,重点探讨剩余推力法学术思想。

(3)四川茂县叠溪镇新磨村滑坡灾变前的形变监测。研讨目的:介绍区别于传统接触式监测手段的新型遥感监测手段——合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)在边坡失稳前形变监测方面的应用[14],引导学生研讨InSAR技术在边坡工程监测中的应用前景以及我国在监测方法和手段上进行自主创新的必要性。

三、教学效果反馈、持续改进地方及其改进措施

(一)课程目标达成度分析

1.成绩评定标准。“边坡工程”课程的总评成绩由两部分组成,即平时成绩(40%)和期末考试成绩(60%)。其中,平时成绩由出勤成绩(占平时成绩的25%)、课堂表现(体现在专题研讨环节的参与情况,占平时成绩的25%)和课后作业(体现在案例作业的完成情况,占平时成绩的50%)综合确定。

2.课程目标达成度算法。工程教育认证以“成果导向”为最终目的,即学生通过课程学习对知识点的掌握程度以及运用所学知识解决复杂工程问题的能力。某校土木建筑学院采用“目标达成度”为指标的课程考核方式量化“成果”,即考核学生能力培养目标的达成情况[15]。“边坡工程”课程目标达成度评价包括课程分目标达成度和课程总目标达成度,计算表达式如下:

(1)

(2)

式中:Ti表示课程目标i的达成度(i= 1,2,3,4);TH表示课程总目标达成度;A、B、C分别表示课堂表现、课后作业和期末考试的得分(均为百分制);αi、βi、γi分别表示课堂表现、课后作业和期末考试在课程目标i中的权重;μ1、μ2和μ3分别表示课堂表现、课后作业和期末考试在课程总评成绩中的权重。各权重取值见表4。

表4 “边坡工程”课程目标达成度计算权重

3.课程目标达成度分析。整理2018—2020年216名学生“边坡工程”的平时成绩和期末考试成绩,根据式(1)、式(2)及表4中的权重分别计算课程分目标达成度(Ti)和课程总目标达成度(TH)分布情况(见图1)。由图1可知,216名学生课程目标1至4的平均达成度分别为0.778、0.694、0.734和0.748,课程总目标平均达成度为0.746。该校本科生学分制学生学籍管理办法规定,平均学分绩点<1.8不授予学位。根据学分绩点的计算方法,1.8的学分绩点换算成考核成绩即为68分,因此,本文以课程目标达成度0.68为满足工程教育认证的标准。根据这一标准,学生“边坡工程”的学习成果已满足课程目标对毕业要求的支撑。

(c)课程目标3达成度

(d)课程目标4达成度

(e)课程总目标达成度图1 “边坡工程”课程目标达成度分布

根据图1,对比分析课程目标1至4的平均达成度可知,学生课程目标1、3和4的达成度相当,而课程目标2的达成度较低。这一结果表明:(1)通过课程双语教学,学生已基本掌握边坡工程概念、影响边坡稳定性的内在控制因素和外在诱发因素,对常见的边坡工程勘察技术方法有较好理解,同时初步具备结合现行标准和规范进行边坡工程治理、监测预警方案设计能力。(2)学生利用数学、自然科学和工程科学基本原理进行复杂边坡工程稳定性分析能力尚不足。结合期末考试试卷分析发现,学生在利用刚体极限平衡方法计算边坡稳定性及利用极射赤平投影方法定性分析岩质边坡稳定性两方面得分率较低。(3)通过双语教学,学生已经初步具备与国内外同行有效沟通、交流复杂边坡工程问题的能力。综合分析课堂表现中的双语专题研讨得分、课后作业中的案例分析得分以及期末考试试卷得分,笔者认为“边坡工程”课程开展双语教学的课程目标达成度良好。

4.双语教学效果的问卷调查。双语教学效果问卷调查每学期课程结束后开展,共设置5个问题:(1)影响双语教学效果的因素有哪些?(2)双语课程的难点是什么?(3)双语教学对专业英语水平是否有提高?(4)是否继续推广双语课程?(5)教师在双语课程中更应注重哪些内容?

2018—2020年216名学生的问卷调查结果显示,约62%的学生认为教材和教学方法是影响双语教学效果的主要因素,约75%的学生认为听力和专业术语是双语课程的学习难点,约33%的学生认为双语教学能较明显地提高英语水平,约83%的学生认为双语课程应在保证质量的基础上逐步增加,约62%的学生则认为教师在双语教学过程中应注意改进授课方法和调节课堂氛围。从以上统计数据可以发现,学生普遍对双语教学持乐观和支持态度,但对双语教材的选择以及教师自身英语水平和授课技巧提出了更高要求。

(二)持续改进地方及其改进措施

持续改进不仅是工程教育认证核心理念之一,更是工程教育认证制度的重要特点,贯穿于整个工程教育过程,其目的是通过持续改进培养学生达到具有解决复杂工程问题能力这一最终目标。在分析“边坡工程”课程目标达成度的基础上,结合学生对双语教学效果的反馈信息,本文认为以下4方面需要持续改进。

一是课程目标2达成度相对较低。学生普遍反映边坡稳定性计算方法学习难度较大,期末考试这方面试题的得分率较低即是明证。因此,后续教学过程中需适当增加边坡稳定性分析教学课时,如以习题课的形式讲解计算方法的运用。

图2 基于工程教育认证和课程思政的“边坡工程”双语教学改革思路

二是线上教学资源不足。创建开放有趣兼具学术性的在线学习平台,在线上传教学课件以及与教学有关的学习资源,如边坡失稳过程视频、典型边坡工程治理技术设计和施工方案等,积极推送当前国内外边坡工程的最新研究成果,扩展学生学习视野,提高学生学习兴趣。

三是双语教材选择有待优化。注重原版英文教材与中文教材的契合性,加强自身英语表达水平和专业素养,深入思考课堂教学方法和授课技巧,打造更有趣味性的双语课堂。

四是思政育人元素融合缺乏深度。教学中虽能够将专业知识教学与课程思政相结合,但所使用的双语教学资源库中思政育人元素缺乏显示度。因此,要积极落实习近平新时代中国特色社会主义思想进课程进教材,深度挖掘专业知识中蕴含的思政育人元素,落实立德树人根本任务。

“边坡工程”双语教学改革思路可通过图2显示。

四、结束语

某校“边坡工程”课程以工程教育认证核心理念“以学生为中心、成果为导向、持续改进”为出发点,深入分析双语教学可行性和必要性,分解毕业要求指标点并设置课程目标,通过教学方法改革,以课程目标达成度为标准评估课程教学效果,课程目标达成度和总目标达成度均超过0.68,满足工程教育认证标准,表明双语教学改革成效较为显著。