土木工程專業(yè)留學(xué)生《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》多維培養(yǎng)模式探究

楊 俊 張 洪 辛景舟 黃 博 嚴(yán)仁章

（重慶交通大學(xué)山區(qū)橋梁及隧道工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室土木工程學(xué)院 重慶 400074）

1 研究背景

隨著“一帶一路”國(guó)家倡議的實(shí)施，我國(guó)對(duì)外交流合作日益頻繁，特別是土木工程領(lǐng)域，海外項(xiàng)目增多，迫切需要具有扎實(shí)基礎(chǔ)和國(guó)際視野的土木工程專業(yè)高級(jí)人才。此外，隨著我國(guó)高等教育水平提高及各級(jí)教育主管部門相關(guān)獎(jiǎng)學(xué)金政策的扶持，來(lái)華深造的國(guó)際留學(xué)生數(shù)量呈逐年增加的趨，勢(shì)愈來(lái)愈多國(guó)際留學(xué)生選擇到中國(guó)學(xué)習(xí)深造，目前我校留學(xué)生人數(shù)大幅增長(zhǎng)，針對(duì)性地研究適合土木工程專業(yè)留學(xué)生的系列課程勢(shì)在必行。

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》作為土木工程的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)構(gòu)建留學(xué)生設(shè)計(jì)理論體系具有重要作用，學(xué)好這門課程，將養(yǎng)成“理論+實(shí)踐+創(chuàng)新”的設(shè)計(jì)思維。對(duì)于中國(guó)學(xué)生，本門課程主要講授鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性能及設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)的基本技能，并為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。本課程是一門理論性與實(shí)踐性并重的課程，將學(xué)生從數(shù)學(xué)、力學(xué)等理論性較強(qiáng)的課程引入實(shí)踐性課程的學(xué)習(xí)，起承前啟后的重要作用。而對(duì)于留學(xué)生，其基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，通過(guò)教學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前全英文教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生興趣不一致、教學(xué)與考核方式存在諸多問題。

一方面，土木工程專業(yè)留學(xué)生畢業(yè)后，多數(shù)會(huì)作為工程技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)人員，這些留學(xué)生未來(lái)的工作內(nèi)容，將與自身國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系密切相關(guān)，而中國(guó)本土學(xué)生學(xué)習(xí)的土木工程專業(yè)知識(shí)，是基于中國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以本課程所涉及內(nèi)容為例，不同國(guó)家所采用的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，除了基本力學(xué)理論，其他設(shè)計(jì)方法存在較大差異，目前中文課程是針對(duì)我國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容，留學(xué)生畢業(yè)后將其應(yīng)用于自身國(guó)家解決實(shí)際問題時(shí)可能存在困難；另一方面，結(jié)合目前學(xué)校招收留學(xué)生生源和實(shí)際上課情況看，多數(shù)來(lái)華留學(xué)生所在國(guó)家的教育水平相對(duì)落后，基礎(chǔ)知識(shí)功底往往較為薄弱，前序課程如《理論力學(xué)》《材料力學(xué)》《結(jié)構(gòu)力學(xué)》基礎(chǔ)不扎實(shí)，上《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》這門課程較為吃力，如果不加考慮仍依照我國(guó)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)水平安排授課內(nèi)容，往往是教師“填鴨式”教育，而留學(xué)生聽完就忘，通常難以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。

因此，本次初探提出了立足夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、拓展專業(yè)水平、面向應(yīng)用豐富案例教學(xué)、借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)新模式和課程設(shè)計(jì)及考核評(píng)價(jià)方面的改革以期提升留學(xué)生對(duì)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》的知識(shí)理解水平，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

2 土木工程留學(xué)生教育研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著來(lái)華留學(xué)生數(shù)量不斷增長(zhǎng)，出現(xiàn)了越來(lái)越多與“留學(xué)生教育”相關(guān)的研究點(diǎn)，形成了龐大的研究網(wǎng)絡(luò)，“留學(xué)生教育”的研究在多個(gè)學(xué)科內(nèi)研究也發(fā)展迅猛，目前已深入到中國(guó)語(yǔ)言文學(xué)，法學(xué)等多個(gè)學(xué)科，并衍生出多個(gè)交叉學(xué)科主題，以下是歸納出留學(xué)生教育在多個(gè)滲透學(xué)科及對(duì)應(yīng)的研究主題，以“留學(xué)生+教育”在知網(wǎng)上搜索，可以獲取相關(guān)論文22204篇。從目前留學(xué)生教育相關(guān)研究成果可以看出，目前留學(xué)生教育在中國(guó)遍地開花，相關(guān)的教育研究也在緊鑼密鼓的開展。然而，在中國(guó)知網(wǎng)，我們以“土木工程+留學(xué)生”，“鋼結(jié)構(gòu)+留學(xué)生”為檢索詞，發(fā)現(xiàn)研究文章較少，前者只有55篇，后者只有6篇，分別占留學(xué)生教育研究論文的0.25%和0.03%。

對(duì)全英文課程留學(xué)生教育教學(xué)改革研究的內(nèi)容和研究趨勢(shì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主要研究都分布于來(lái)華留學(xué)生管理、語(yǔ)言類、教育類等社科屬性學(xué)科研究，留學(xué)生教育方面研究多集中于對(duì)外漢語(yǔ)、中國(guó)文化差異、中華文化等，而針對(duì)工科，特別是土木工程相關(guān)學(xué)科的留學(xué)生教育方面研究較為單一。

對(duì)現(xiàn)有《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》留學(xué)生課程方面的改革創(chuàng)新，長(zhǎng)沙理工大學(xué)馬亞飛[1]進(jìn)行了系列嘗試，針對(duì)本科留學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程體系，結(jié)合所在學(xué)校留學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對(duì)留學(xué)生教材選用、教學(xué)方法多樣性、課時(shí)優(yōu)化、考核評(píng)價(jià)方法、實(shí)踐教學(xué)等方面存在的問題進(jìn)行了分析，具體建議包括：

（1）組織編寫合適的教材，在綜合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有規(guī)范的基礎(chǔ)上，編寫適合的校本教材；

（2）教學(xué)方式多樣化，“引進(jìn)海外”+“本土出?！眱煞N方式結(jié)合，提高教師教學(xué)水平；

（3）改革課程考核方式，鼓勵(lì)留學(xué)生上課期間活躍氛圍，分組布置任務(wù)；

（4）增強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，優(yōu)化課時(shí)數(shù)量，在基礎(chǔ)理論課學(xué)時(shí)之外，安排適當(dāng)?shù)膶?shí)操環(huán)節(jié)。

增加教學(xué)實(shí)踐為核心的課程改革，為進(jìn)一步提高留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量提供了一定基礎(chǔ)。遼寧石油化工大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院的付春等[2]在授課實(shí)際過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了留學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性、基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱等問題，提出了建議：

（1）建立校內(nèi)外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、提高教師英文授課水平；

（2）英文教材建設(shè)；

（3）教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，淡化公式推導(dǎo)；

（4）教學(xué)方法革新；

（5）改革考核評(píng)價(jià)體系。

在以上諸多方法中，教學(xué)方法的革新頗為重要。留學(xué)生從小的培養(yǎng)模式和中國(guó)本土學(xué)生不同，教師可以將傳統(tǒng)的講授式教學(xué)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué)，對(duì)于留學(xué)生進(jìn)取、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)很有幫助。在對(duì)具體鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造、工藝等講解時(shí)，可以結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)，加工工廠的參觀學(xué)習(xí)，加深留學(xué)生的理解，對(duì)平面書籍上的文字圖片，轉(zhuǎn)化為實(shí)體感官體驗(yàn)，構(gòu)造工藝等一目了然。

另外在課程資源整合方面，幾位教師也給出了自己的見解。四川大學(xué)王志宇等[3]強(qiáng)調(diào)了立足基礎(chǔ)拓展專業(yè)水平、面向應(yīng)用豐富案例教學(xué)、借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立課堂內(nèi)外的全過(guò)程學(xué)習(xí)方法。哈爾濱工業(yè)大學(xué)牛爽等[4]對(duì)留學(xué)研究生教學(xué)進(jìn)行的課程改革也有借鑒意義，將原本的鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)重新梳理，首先介紹典型鋼結(jié)構(gòu)工程案例，對(duì)該門課程有個(gè)總體認(rèn)識(shí)；然后對(duì)世界范圍內(nèi)主要的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行闡述，使學(xué)生有設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)的基本思路；隨后對(duì)設(shè)計(jì)的基本方法——極限狀態(tài)法進(jìn)行解釋，給出可靠度等設(shè)計(jì)基本理念；最后才回歸到鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)上的相關(guān)知識(shí)概念，講解典型的受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、螺栓和焊接連接設(shè)計(jì)計(jì)算等，讓留學(xué)生有一個(gè)由淺入深的學(xué)習(xí)階梯感。

3 多維培養(yǎng)模式初探

教研組在教授留學(xué)生的過(guò)程中，也積累了部分教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，留學(xué)生較為喜歡實(shí)踐類的案例教學(xué)，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚，將網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)、試驗(yàn)實(shí)操教學(xué)和案例設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)合起來(lái)，將學(xué)習(xí)過(guò)程中重要的資源，在線上發(fā)布，學(xué)生可以做到課后有材料可復(fù)習(xí)，有材料可學(xué)習(xí)。

在師生互動(dòng)方面，通過(guò)APP軟件端發(fā)布一些任務(wù)，讓學(xué)生以競(jìng)賽的方式，看誰(shuí)最先設(shè)計(jì)出合理的鋼結(jié)構(gòu)、計(jì)算出鋼結(jié)構(gòu)的受力性能，這樣的手段更能激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，布置線上互動(dòng)討論話題、分享學(xué)科相關(guān)材料、線上提交作業(yè)等，對(duì)課堂上表現(xiàn)好的學(xué)生，予以計(jì)分獎(jiǎng)勵(lì)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上相關(guān)研究成果可以看出，對(duì)于工科，特別是土木工程留學(xué)生教育相關(guān)研究比較欠缺，通過(guò)教改項(xiàng)目的研究，在分析留學(xué)生在學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程現(xiàn)存問題的基礎(chǔ)上，針對(duì)當(dāng)前現(xiàn)實(shí)全英文教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生興趣不一致、教學(xué)與考核方式矛盾的問題，提出了基于夯實(shí)基礎(chǔ)、專業(yè)拓展、面向案例、借助網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的多維培養(yǎng)新模式。

可想而知，未來(lái)“一帶一路”沿線國(guó)家將會(huì)有更多的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，也會(huì)吸引更多學(xué)生到號(hào)稱“基建狂魔”的中國(guó)學(xué)習(xí)土木工程，所以通過(guò)這門土木工程專業(yè)課新型培養(yǎng)模式的研究，進(jìn)而對(duì)土木類留學(xué)生的培養(yǎng)模式和教育方法進(jìn)行研究和改進(jìn)，具有重大的意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。