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中图分类号:CT642.0 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)02-0215-03
当代土木工程专业学生的能力结构已经落后于时代的发展,主要表现在:(1)采用传统的“灌输式”教学方法,教学手段落后,限制了学生个性的发展,学生缺乏创造性思维和主动获取知识的能力;(2)部分学生缺乏将来就业所必须的计算机应用和外语应用能力;(3)部分学生只忙于学习,缺乏必要的人际交际能力和组织管理能力;(4)学生所学专业知识、专业基础知识和基础理论无法在学生头脑中形成统一的体系,基础知识、专业基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用;(5)学生解题能力强,处理实际问题能力弱,理论和实践严重脱节;(6)学生在实践教学环节中只是盲目地服从,缺乏主动性;(7)多数学校没有建立实践(训)教学基地,使得学生工程素质培养不足,缺乏分析、判断和解决实际问题的能力。
基于以上原因,我们认为很有必要结合目前国际、国内土木工程领域的发展形势,以东北农业大学土木工程专业为研究平台,以学生就业为导向,以“强基础、宽口径、多方向”为原则[1],对土木工程专业核心能力培养进行深入细致的研究。采用层次分析法,确定适应21世纪需求的土木工程专业人才的核心能力,并提出土木工程专业人才核心能力培养的实施方案。
一、层次分析法简介
层次分析法(AHP)是由美国运筹学家T. S. Satty教授于20世纪70年代提出的,它是一种处理多准则、多目标复杂问题的简单决策工具。经过多年的发展,层次分析法已经在能源系统分析、城镇规划、经济管理、科技成果评价以及工程技术等众多领域得到了广泛应用[2]。
(一)层次分析法基本原理
层次分析法的基本原理是:把复杂问题分解成各个组成要素,将这些要素按照支配关系分组形成递阶层次结构(即目标层、准则层、方案层等层次),在此基础上对各层次中诸因素进行定性和定量分析,最后综合决策者的判断确定各决策方案相对重要性的总排序[3]。
(二)层次分析法基本步骤
采用AHP进行决策时,一般包括以下四个主要步骤[4,5]:
1.构造层次结构模型
根据所研究问题的性质的决策目标,分析各组成要素之间的关系,建立递阶层次结构。
2.构造判断矩阵
采用问卷调查的方法,要求受调查者按照1-9标度法,对同一层次中各因素相对于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较,从而可以构造判断矩阵。
3.建立权重集
首先进行层次单排序,根据判断矩阵推算各层次中诸因素相对于上一层问题的相对重要性系数(也称为权重)即为层次单排序。
4.一致性检验
为了评价层次排序的有效性,还必须对判断矩阵的评价结果进行一致性检验。采用T. L. Seaty提出的随机一致性比值 (Consistency Ratio)的概念进行一致性检验。
二、土木工程专业应用型人才能力分析
高等学校本科毕业生应当成为社会的高层次人才,其应具备的能力应主要包括获取知识的能力、综合运用知识的能力和创新能力[6]。
1.获取知识能力
主要包括:(1)外语应用能力;(2)计算机应用能力;(3)非智力因素。
2.综合运用知识能力
主要包括:(1)工程勘测能力;(2)规划设计能力;(3)施工管理能力。
3.创新能力
主要包括:(1)跨学科知识融汇能力;(2)综合分析能力;(3)初步科研能力。
4.拓展能力
即学生通过在校期间积极参与社会实践、校园文体活动、班级及学生日常事务管理等活动,主动接触社会,自我锻炼提高,所获得的适应社会的能力。
三、实例分析
采用层次分析法(analytical hierarchy process,AHP),通过构造判断矩阵、建立权重集及一致性检验等程序,对应用型土木工程专业人才的能力进行优选,对应用性土木工程专业人才能力结构进行评价分析,确定施工管理能力是应用型土木工程专业人才所应具备的核心能力,为提高土木工程专业人才培养质量提供依据。
(一)应用型土木工程专业人才能力识别
在查阅大量文献并对有丰富教学和工程经验的土木工程专家进行访谈的基础上,对应用型土木工程专业人才能力进行识别,见前述。
(二)构造应用型土木工程专业人才能力结构评价模型
按照目标层、准则层、方案层几个层次将已经识别出的应用型土木工程专业人才能力结构层次化,从而构成应用型土木工程专业人才能力结构评价模型,见下图。
(三)构造判断矩阵
根据问卷调查的结果,对专家意见汇总后进行加权平均,就可以给出第二层B中各因素对应于第一层A的判断矩阵及第三层C中各因素对应于第二层B中各因素的判断矩阵。
(四)建立权重集
1.层次单排序
(1)在应用型土木工程专业人才能力结构中,综合运用知识能力最为重要,其次是获取知识能力,第三是拓展能力,第四是创新能力,见表1。
(2)在应用型土木工程专业人才获取知识能力结构中,计算机应用能力最为重要,其次是外语应用能力,第三是非智力因素,见表2。
(3)在应用型土木工程专业人才综合运用知识能力结构中,施工管理能力最为重要,其次是规划设计能力,第三是工程勘测能力,见表3。
(4)在应用型土木工程专业人才创新能力结构中,综合分析能力最为重要,其次是跨学科知识融汇能力,第三是初步科研能力,见表4。
(5)在应用型土木工程专业人才拓展能力结构中,社会交往能力最为重要,其次是组织管理能力,第三是书面及口头表达能力,见表5。
2.层次总排序
根据层次单排序的计算结果,计算第三层C中各因素对于A的权重,即层次总排序。由层次总排序可知在应用型土木工程专业人才能力结构中,施工管理能力最为重要,其次是计算机应用能力,第三是规划设计能力,第四是社会交往能力,第五是外语应用能力,第六是工程勘测能力,第七是综合分析能力,第八是组织管理能力,第九是非智力因素,第十是书面及口头表达能力,第十一是跨学科知识融汇能力,第十二是初步科研能力。具体见表6。
(五)一致性检验
经过计算,各判断矩阵均符合一致性要求,说明层次排序有效。
三、提出土木工程专业人才核心能力的培养方案
(一)优化课程体系,突出学生施工管理能力的培养
在课程体系设置中侧重学生施工管理能力的培养,设置《建筑施工技术与组织》、《工程建设监理》等10门相关课程、1个相关课程设计及3个相关实习,有利于强化施工管理能力(包括施工现场的图形表达能力、识图能力、及土木工程材料的应用能力)及工程素养。
(二)引导学生选课
由于大部分学生对于土木工程专业缺乏足够的了解,因此,在选课时具有很大的随意性。为使学生学到更多将来在生产一线需要用到的知识,可尝试引导学生选课。例如,尝试引导学生选修《建筑工程经济学》、《建设监理》、《建筑法规》及《工程项目管理》等与学生施工管理能力密切相关的课程。
(三)强化认识实习、建筑施工实习等实践教学环节
实践教学是培养学生施工管理能力的重要环节,应重视认识实习、建筑施工实习等实践教学。
土木工程专业的认识实习采用校外集中实习和分散实习相结合方式。由学院安排统一参观施工现场,学生分组独立参观已建工程,学生在实习过程中或利用假期可以进行拓展实习,参观道路、铁路、桥梁工程及水利工程。
四、结束语
21世纪土木工程专业人才的培养面临着新的严峻挑战和前所未有的机遇。如何培养新一代的土木工程专业人才,对能力进行定位是个关键问题,这使得核心能力培养的研究已经迫在眉睫。本文应用层次分析,通过构造判断矩阵、建立权重集及一致性检验等程序,对应用型土木工程专业人才的能力进行优选,确定各层次各元素相对重要性的排序权值,总结提出培养应用型土木工程专业人才核心能力的培养方案,即如何提高土木工程专业人才施工管理能力,为构建高校土木工程专业核心能力培养体系及提高人才培养质量提供科学依据。
参考文献:
[1] 董事尔,赵渝林,明承林,李文渊.宽口径土木工程专业人才培养模式研究[J].高等建筑教育,2002,(1):19.
[2] 葛慧明.层次分析法在专业技能评估中的应用[J].无锡南洋学院学报,2008,7(1):19.
[3] 李允为.层次分析法简介[J].学校卫生1989,(4):26.
[4] 冯浩.工程设计方案的最佳选择――介绍层次分析法的原理及其应用[J].机械设计与制造,1989,(5):7-8.
所谓“混合教学模式”,是将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”的新型教学模式。通过线上与线下两种教学组织形式的有机结合,不仅能够在线下停课等极端教学境况下确保高校的教学质量,还能够将学习者引向深度学习,在激发学生学习主动性的前提下,增强其创新能力、实践能力等大学生必备的核心素养[1]。在以往的高校土木工程专业教学中,采用的大多是围绕大学教师的专业教学模式,即在开展教学前先由教师进行课前准备,在课堂中由教师亲自讲解示范,而学生在整个教学过程中需要做的仅仅是根据教师的讲解与示范进行机械重复并撰写相关报告,这无疑会在一定程度上扼杀学生的创新能力与实践能力。与此同时,大多高校近年来仓促地开启了线上教学,但由于缺乏经验,出现了很多问题亟待改善。
一、混合教学模式在土木工程专业教学中应用的必要性
(一)契合高等教育改革趋势
混合教学模式的本质在于对教学与学习、教师与学生之间的关系做出重新思考与设计。作为高校的重点本质问题,教与学的关系在新课改后一直是教育领域最炙手可热的研究热点。相比传统教学与混合教学模式,二者间的差异主要体现在教学主体的不同,传统教学偏向于以教师为主体,任何教学活动的开展都需要以教师为主体,这种教学模式在效率上有着得天独厚的优势,但是由于学生缺乏主体性,教学效果往往难以达到最大化[2]。除此之外,近年来线下停课状况时有发生,侧重于实践的土木工程专业通过生疏的线上教学往往无法取得良好的教学效果,导致土木工程专业教学效果整体下滑。这些现状是高等教育状况发生改变的典型结果,而迎合这些结果,混合教学模式的应用能够契合高等教育改革趋势,利用线上、线下的结合教学确保高校能够在任何情况下保证土木工程专业教学的教学效果[3]。
(二)考核模式更能够考查学生的核心素养
在新课改后,学生核心素养的培养成为高校的教育目标之一,尤其对于土木工程专业来说,学生需要掌握的核心素养较多,其中最重要的就是创新能力与实践能力。而在传统教学模式下,虽然高校也针对核心素养的培养做出了相应改革,但是对于高校来说,很难在核心素养培养后对学生的培养状况做出考查。而混合教学模式的意义也正在于此,核心素养的培养大多依赖线下教学,而考查却能够通过线上来予以实现[4]。
(三)提升教学稳定性
土木工程专业是一个就业率比较高的专业,因此也一度成为高校最炙手可热的专业,虽然近年来受到信息产业的冲击使其热度略微下降,但依然难掩高校学生对于该专业的热衷。究其原因,土木工程专业本身属于一类教学效果相对稳定的专业,在教学过程囊括了较多实践类教学活动,且专业性较之其他专业更强,如果学生不能够真正参与到学习中,毕业也是相当大的问题。但是,线下停课状况的频繁发生却令土木工程专业教学暴露了其稳定性方面的问题,尤其近几年许多线下的教学活动无法开展无疑让土木工程的专业教学效果大打折扣[5]。这在一定程度上突出了在土木工程专业教学中创设混合教学模式的必要性,它能够进一步增强高校土木工程专业教学效果的稳定性。
二、土木工程专业混合教学模式的现存问题
近年来,各大高校的土木工程专业相继建立了自己的混合教学模式,其中线下教学仍然以传统教学为主,而线上教学则以钉钉等直播平台为根本开展。这种教学模式虽然较之以往更加科学、合理,但却仍然存在以下几方面的问题。
(一)教师工作量大大增加
混合式学习仍然以教师为主导,虽然随着自主学习平台的出现,教师在线上教学方面的压力有所降低,但是仍然需要教师花费大量时间准备线上课程内容设计、录制课程微视频、制作章节习题、在线测试、学习案例、学生讨论话题等各种教学资源[6]。除了这些内容外,教师还需要时刻跟踪学生的学习状况,当学生在线上遇到学习难题时,通过自主探究而无果后势必会向教师进行求助,而这个求助过程无论是通过线上途径还是线下途径,教师都需要拿出一定时间为学生答疑解惑。如此一来,教师不仅需要比以往传统教学付出更多的时间和精力,还需要更具有责任心与职业素养。由此可见,混合教学模式会大大增加教师的工作量,这是目前土木工程专业混合教学模式的现存问题之一。
(二)混合式教学设计有待提高
混合式教学的教学设计是这一教学模式的核心所在。就目前来看,土木工程专业中混合教学的开展形式仍然相对单一[7]。调查显示,目前大多高校选择线上、线下教学模式交替实施,其中,线上教学主要采取网课形式,旨在令学生形成自主性;线下教学则是负责对学生在线上学习中遇到的问题做出答疑。通过这一模式,教学形式健全了,但是效果却不能达到最佳,线上教学内容不能够真正令学生实现“教中学、学中做、做中学”,甚至在调查过程中许多学生直言在混合教学模式出现后他们的学习兴趣反而下降了。
(三)线上学习平台存在问题
除了教师工作量以及混合式教学设计方面的问题外,线上学习平台也同样存在一定问题。目前,高校线上教学所使用的线上学习平台比较统一,比较常见的有钉钉、腾讯会议等,这些学习平台普遍使用人数较多,但对于土木工程专业来说,这些平台往往只能用于直播教学,其他方面则只能使用学校开发的平台。这些平台虽然都由大型信息技术企业开发,但在实际使用时却依旧存在较多问题。其中,比较常见的问题有运行过程存在卡顿状况、加载速度较慢、界面设计不够简洁易懂等。
三、混合教学模式在土木工程专业教学中的应用策略
(一)混合式教学课程资源准备
数字化教学资源的设计与建设是首先要解决的问题,而其中最重要的是表达课程内容的教学资源。目前,很多平台都提供了庞大的数字化课程资源,尤其是近几年精品在线开放课程、视频公开课等,都有可选择的课程资源。因为无论在什么情况下,以学生为中心的教学首先关注的是知识能否被学生有效地掌握。根据技工类学生的实际情况,目前我校以超星平台作为线上教学的主要途径[8]。在超星平台中可以上传视频、PPT或直播,也可以布置在线练习、在线答疑等,还可以进行线上讨论、在线考试与学生学习时长统计、发表评论结果统计等。就网页设计课程,我们采取对原有线下教学的PPT进行改良,根据教学内容的难点和重点录制几分钟的操作步骤分解或是课程小结视频,这个视频可以帮助学生掌握本次课程的要求和要点,方便自学时反复观看,也方便课程复习时汇总指导,起到对课程的统领作用。
(二)混合教学模式的选择方法
当前,我国进入了线下教学不尽稳定的教育状态。在这种情况下,土木工程专业的混合教学模式具有较强的优势和灵活性。高校应当根据学校所在地的实际情况以及每位学生的个人防疫状态灵活地选择教学方法。当学校属地处于无疫状态时,正常在校学生应当在条件允许的情况下参加线下教学与实践活动,以保证土木工程专业人才的培养效果;当学校属地防疫状况形势较为严峻时,正常在校学生应当居于宿舍进行自我隔离并参加线上教学活动,此时教师应侧重于专业理论类课程的教学;对于集中隔离观察的少数学生,应当为其制订特殊的教学计划,当在校学生进行线上教学时,集中隔离学生应与大家一起参与;当在校学生进行线下教学时,应有专门人员为集中隔离学生全程录像或直播,以保证其学习进度不落后于其他学生。
(三)优化混合教学模式的教学设计
在土木工程专业教学中,教师可以通过科学、合理的教学设计来促进教学,降低教师本身的教学压力。在实际的教学设计中,教师首先应当充分发挥线上平台的优势,让学生完成自主学习。在此方面,教师可以线上平台所囊括的内容为轴心布置课前任务,可将课程相关的重点内容整理成条目并以问题的形式传达给学生,以问题导入法让学生完成学习。而在学习过后,学生可以直接将自主学习的成果通过线上平台向教师做出反馈。教师在接收到反馈结果后,可以对学生遇到的问题进行汇总并在后续课堂教学中重点讲解,而针对“小众问题”,教师则可以开展针对性的单独指导,尽可能地确保学生在进行课堂阶段时对相关知识的预习水平差距微小。课堂阶段在传统土木工程专业教学中原本是最重要的教学环节,但是由于线上教学模式与传统教学模式的混合实施,教师的压力在一定程度上得到减小,因而教师可以改变过去“将知识点嚼碎并喂给学生”的教学模式,转而以引导学生“领悟”的新模式取而代之。在此方面,教师可以引入更多效果良好的教学方法,如情境创设法、游戏互动法、分组讨论法、辩论教学法等。这些教学方法不仅能够有效活跃课堂气氛,更能够加深学生对知识点的记忆[9]。在课后阶段,教师不仅需要依托线上平台向学生布置课堂相关课后任务,还可以在平台内开设不记名课堂反馈,让学生自由提出课堂意见,以此实现混合教学效果的有效提升。
(四)优化完善混合式学习平台
针对线上学习平台系统方面的问题,学校应当积极与学习平台方面沟通,要求平台的维护人员做出优化与相关维护。与此同时,教师也可不断探索,找到真正与课程契合的学习平台,提升师生在混合教学方面的体验感。
(五)定期为教师开展短期技术培训并制定解决方案手册
由于教师的时间和精力有限,通过自学掌握混合教学的相关知识不切实际,因此必须以学校为核心进行相关培训。在此方面,需要对教师培训的内容比较冗杂,其中比较重要的方面包括混合教学技术培训、线上平台操作培训等[10]。作为软件的一类,线上学习平台势必需要不断做出维护与优化,但是随着其维护与优化,往往会出现许多新的问题,而为了确保教师能够顺利使用,学校方面可以根据不同学习平台为教师配备平台使用手册,在平台做出大幅度的优化后则需要为教师配备新手册。如此一来,教师在实际教学中遇到平台相关问题时,可以通过查阅手册自行解决。针对部分年龄较大、信息技术水平较低的教师,学校方面可以开展教师分组互相带动培训,即将年轻教师与年龄较大的教师分为一组,以此形成互相带动学习的局面,从根本上提高混合教学的效率与质量。
1 土木工程施工管理中存在的问题
从实际工作分析来看,在目前土木工程施工管理中质量、建材以及安全这三个方面是其较为常见的问题:
1.1 施工质量管理问题
就现阶段看来在进行土木工程施工管理中,仍存在施工质量管理不到位的情况。这就致使施工质量难以达到预期要求。首先并没有对施工质量管理措施与方法进行规范,导致了在实际施工过程汇总出现施工秩序混乱或偷工减料等现象;其次某些土木工程施工过程中所采用施工技术较为陈旧且在正式施工前,在没有对设计图纸重点进行掌握前就开展施工,从而导致无法实时有效的组织分工,进而对整体施工质量造成影响;最后缺乏相关的质量监管机制,往往都是在施工后发现问题才进行解决,而无法及时的进行控制与预防。
1.2 施工建材管理问题
首先在施工管理过程中存在着入场建材质量并未严格把控的问题。特别是在当前建材市场鱼龙混杂的情况下如若,没有在采购环节便做好其质量把控工作。那么便会造成土木工程施工中使用到质量不合格的建材;其次在土木工程施工上海存在着为了便于领用建材而没有根据相关规定要求来分类存放建材的现象。这样一来致使了在施工过程中出现建材乱堆乱放的现象,不但不利于管理,而且还会影响到施工安全;最后缺乏一个规范的建材领用程序,从而导致无规划领料以及随意领料情况时有发生。
1.3 施工安全管理问题
对土木工程施工而言安全管理是其最重要的一项工作之一。这主要是由于其不但对于确保工程建设进度如期完成以及企业项目经济效益有着极为密切的联系,同时更是保障人员生命安全的重要举措,因而目前从总体上来看施工安全管理得到了不少企业的重视。但事实上从近些年来不断见诸报端的土木工程施工安全事故及相关统计表明事故率呈现上升这两点来看,此项工作仍存在着一定的问题。根据笔者对此研究可知,导致当前土木工程施工安全管理产生问题的原因主要有两方面:首先企业施工安全管理制度存在漏洞或相关工作落实不到位。通常来说,土木工程规模较大,这不仅意味着其建设中人员、设备与建材众多,同时所涉及施工工艺也较为复杂,这样极大地增加了安全管理工作内容。在这种情况下如果施工安全管理制度存在漏洞或相关工作落实不到位时,那么极易导致安全事故产生;其次安全意识薄弱。施工人员作为土木工程建设主体,其安全意识高低在很大程度上决定了事故发生率。但从实际来看,目前施工人员绝大部分都是文化水平较低的农民工,这就意味着他们之中不少人安全意识较为薄弱,因而造成相关事故产生就较难避免。
2 土木工程施工管理中存在问题的应对策略
2.1 强化土木工程施工质量管理
①建立起完善的施工技术管理体制,并推行样板示范制度,重视做好施工技术管理工作;②做好技术交底工作。由于施工过程中难免会出现工序较差与重复的情况,所以必须要做好施工技术交底工作,防止技术交底不对接的情况出现;③应当结合施工特点来采取有效的质量通病预防措施;④根据分项工程和月、季度考核制度采取一系列行政和物质奖励。⑤做好施工现场管理工作,确保各项施工工序得以高质高效开展;⑥做好施工人员的专业技能培训工作,并实行合理的奖惩制度,将施工质量与施工人员工作绩效相挂钩,以不断提高施工人员的质量管控意识,以切实提高施工质量;⑦要做好工程质量验收工作,并建立起完善的验收体制,加强检验人员的责任心,遇到问题要及时解决,不能包庇和庇护,做到发现问题和解决问题,做好检查相关工作,从而完成质量的收尾环节。
2.2 加强对施工建材的管理
首先根据实际施工需求制定合理的建材采购计划将所要采购建材的数量,规格,型号以及材质予以明确且做好相应的查验工作。其次应当指派专门的工作人员来负责建材的分发管理工作,并结合施工组织技术与具体施工情况来科学编制建材需求计划。并合理安排建材的到货退场时间;最后应当要对建材做好分类存放工作,并做好相应的防潮防晒措施,以确保建材质量,防止建材乱摆乱放而影响到施工安全的情况出现。
2.3 强化土木工程施工安全管理
鉴于土木工程施工安全管理工作所具有的重要性。为了解决当前其施工管理所存在的问题企业应当由以下几个方面着手进行强化。
一个完善的制定是切实有效降低相关安全施工产生的关键,为此企业要编制出一个完善的制度。首先企业在中标土木工程后,安全管理工作人员要结合其相关技术资料,从而在充分掌握工程具体情况下编制安全管理制度框架,随后根相应施工内容及结合以往优秀的工作经验制定出针对性安全管理制度;其次在完成土木工程施工安全管理制度编制后,企业要组织专家对其科学合理性以及完善性进行审核,从而最大程度地保障其完善。另外,由于施工安全问题不是一成不变的,因而相关制度上也要做好更新与完善;最后开展施工人员安全教育。企业在土木工程建设前组织施工人员进行安全知识培训,并在施工过程中也要定期开展教育,这样一来不但能够使得他们掌握到相应的施工安全知识,同时对于提供其安全意识也大有帮助。
基金项目:大连理工大学教育教学改革实践教学专项基金(ZX201313);住建部高等学校土木工程专业指导委员会2013年土建类高等教育教学改革项目
作者简介:年廷凯 (1971-), 男,大连理工大学土木工程学院副教授,博士,主要从事工程地质与岩土工程研究,(E-mail) 。
摘要:为适应土木工程专业人才培养的国际化需要,文章针对土木工程专业基础课――工程地质课程,开展了英文环境下的教学实践与探索,主要从教材选用、教学内容与教学方式、实践性教学和教学效果分析等方面入手,总结了大连理工大学土木工程专业国际班英文教学的经验和体会,并探讨了一些教学中需注意的问题。
关键词:土木工程;工程地质;英语教学;教学改革
中图分类号:TU42;G642.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2014)01-0099-03
随着中国科技水平及国际地位的提升,由我国企业负责或参与的国际工程项目也越来越多,特别是在土木、水利工程领域,世界上许多国家都有中国的设计和施工队伍。这就要求我们开展更加广泛的科技合作、国际交流,培养更多适应国际工程项目建设需要的专业人才。在此背景下,大连理工大学经过多年的酝酿,对2011年土木水利大类招生的300名新生,进行了英语综合测试和严格选拔,确定45人为土木工程(国际班)的第一批学生。通过土木工程(国际班)课程的学习,使学生具备较高的专业英语水平,掌握扎实的专业知识,具有直接参与国际项目招(投)标、设计、施工、管理工作的能力,具有土木工程的基础理论与专业知识,具备较强的工程实践能力、创新意识与良好的综合素质。通过工程师基本训练,培养知识、能力、素质协调发展,懂管理、懂技术、懂经济、懂法规,具有国际竞争力的高素质、复合型、国际化的高层次土木工程技术人才。
一、开设国际班工程地质课程的必要性
作为土木工程国际班课程中的重要专业基础课,工程地质学是其中的重要一门,它是以地质学理论为基础,通过勘察、测绘与实验等技术手段来调查、研究、解决与各类工程活动(如土木、水利、交通、采矿、国防等)有关的地质问题的科学,是各类工程设施的合理选址、设计、施工与运营服务的应用地质学。可见,工程地质学是为了解决工程地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科,工程技术人员解决工程地质条件与人类工程活动之间矛盾的能力将决定建设工程的质量和建设工程对生态环境的危害程度[1]。掌握好这一专业课程,对大型土木、水利国际工程项目的选址、设计、施工、管理和招投标工作将起到极其重要的作用,因此,开设这门课程十分必要。2013年上半年,根据国际班的培养方案总体要求,参照国内其他高校土木工程专业相关课程的双语教学经验[2-5],结合大连理工大学的实际情况,为土木工程专业国际班(小班授课)学生开设了工程地质课程并进行了全英语教学实践,总结出一些适合土木工程专业学生的教学经验,探讨了实施全英文教学中存在的问题和解决途径。
二、国际班工程地质课程英文教学的实践
(一)教材选用
当前英文教学主要有三种模式:(1)使用英文原版教材、英文讲授、英文互动交流、英文实验、英文作业及习题,即全英文环境。(2)使用英文原版教材、英文讲授,作业及习题、实验等采用中文模式。(3)使用英文原版教材、英文板书,中文讲授,作业及习题、实验等采用中文模式。考虑到学生特点及工程地质课程初次开设(没有其他地质类先修课程)的特殊情况,此次为学生推荐了两本原版英文教材,即F.G.Bell编写的Engineering Geology,Tony Waltham编写的Foundations of Engineering Geology,并参考Plummer等人编写的Physical Geology,供学生查阅。考虑到英文原版纸质教材费用较高,建议学生通过图书馆借阅或复印任课教师提供的辅助学习材料、电子材料和PPT讲稿等,节约了学生的学习成本,也提高了学习效率。
(二)教学内容与教学方式
课堂教学采用PPT讲稿,根据土木工程专业国际班工程地质课程的培养方案,基于对英文原版教材中重要内容的理解,并结合课程教学大纲的要求,专门制作了简化版英文PPT讲稿。总体上难度适中,观点鲜明新颖,层次上由易入难,并紧密结合工程实践。这样做,一方面可以避免学生花太多时间去阅读原版书籍,特别是在英语基础不好,专业词汇量缺乏的情况下,学生对厚厚的一本或几本书会产生强烈的畏惧感,从而产生厌烦心理;另一方面,综合多本工程地质原版教材而制作的PPT教案,能够覆盖课程领域的前沿信息和最新进展,使学生大开眼界、增长见识,达到课程教学要求。PPT制作中,根据土木工程专业学生的未来发展方向,对原版外文教材内容和知识框架适当节选,并充分利用图文并茂的特点,吸取了大量图片、动画等,作为教学使用。教学内容涉及地球及其内部圈层构造(2学时)、地质年代(1学时)、矿物与三大岩类(3学时)、岩石的工程性质(2学时)、风化作用(2学时)、地质构造(4学时)、地表地质作用与地下水(4学时)、地震与滑坡等地质灾害(4学时)、边坡稳定与加固技术(2学时)等,共计24学时。对每一专题内容中出现的生僻专业词汇进行了初步汇总,并给出简明词汇表供学生查用。
教学过程中,与学生进行广泛的互动,每一小节教学结束后,与学生开展课堂交流,回答学生提出的各种问题。以英文形式给学生留少量的课后作业,如岩石按成因划分的类别,在野外如何鉴别,岩石与土的联系与区别,举例说明地下水对工程建设的影响等题目。由学生英文回答上次课布置的作业并讲解,总体上达到了良好的教学效果。利用多媒体给学生展示大量的专业图片,调动学生的学习积极性,介绍一些国外的教学案例,加深了学生对工程地质问题的理解。同时,课堂上也开展了部分实物教学,如介绍各大类造岩矿物和三大类岩石,选取代表性岩矿、古生物地质标本,展示给学生,调动大家的积极性。在地质构造部分,将典型地质模型展示给学生,并与实际土木、水利工程项目相结合,学生积极性得到了极大提高,收到了事半功倍的效果。但课堂教学过程中也遇到过一些具体的问题,如讲解的岩石结构与构造部分,出现很多生僻单词,学生无法在课堂理解并消化,多是根据图片来猜测意思,这样就只能利用课余时间和学生交流其中文含义,以达到深刻理解知识点的目的。还有地质年代表,要求学生记忆这些单词和含义,避免课堂讲授涉及时,学生没有概念,以致课堂接受率和收益率下降。
(三)教学效果分析
授课结束时对听课的学生进行了口头调查,绝大部分学生认可工程地质课程的英文教学方式,学习兴趣浓厚。感觉通过这种方式教学,不仅学到了专业课知识,还提高了专业英语水平,尤其是英语听力的水平。此外,根据学校教务网站在学期末显示的调查结果,学生对教师授课的评价和对教学效果等的反馈接近99分,总体评价较好。对PPT教案的评价,学生认为内容丰富,条理清晰,且难度适中,只是涉及的专业词汇没有注音标,给阅读和表达带来一些困难。对课堂教学效果,几乎所有学生表示认可,多媒体教学直观、丰富、有效,并有助于理解课堂英语讲授,课后也有助于复习和巩固加强,可见多媒体的教学方式是值得肯定的。此外,少数学生反应由于自身英语基础有限,在听讲和阅读教材时会遇到一些障碍,感觉学习效果不是很明显,也有个别学生期待由外教来担任专业课程的讲授,体现真正国际化的感觉和学习氛围。在关于教学效果的调查中,部分学生欢迎采用双语教学模式,因为纯英语教学,如何将学习内容与非国际班工程地质课程接轨,如何理解中文版的工程地质词汇及内容,是很多学生比较担忧的一件事情。部分学生将来毕业时不一定到国外发展,很有可能在国内发展,与中国技术人员打交道,或在国外,也需要与国内技术人员打交道,这样掌握中、英文两种语言环境下的工程地质专业知识是很多学生期待的一种模式。
此次课程采用全英文形式的闭卷考试,总成绩含平时成绩、实验成绩和期末成绩三项。平时考核主要包括学生出勤率和布置的作业,通过作业考察学生对课程学习和掌握情况;实验成绩体现了学生实验动手能力和野外地质实习表现;期末成绩为考察重点,考核学生对知识点的掌握情况,还能考察学生的专业英文阅读分析能力。期末考试成绩分析列于表1,表明绝大多数学生的课程学习还是取得了不错的教学效果,但仍有极少数学生成绩偏低,没有达到预期的理想效果。
表1 国际班工程地质英文考试成绩分布表成绩人数比例成绩人数比例0~4912.3%70~791228.0%50~5949.3%80~891534.8%60~69920.9%90~10024.7% 三、国际班英文教学中存在的问题
通过在土木工程专业国际班开设工程地质课程的英语教学实践,总体上英文教学效果还是令人满意的,但也存在一些问题,在今后的工程地质英文教学过程中应重视以下几个方面。
(一)教材建设
目前国内还没有正式出版的供土木工程专业国际班全英文教学使用的教材,而国际上原版工程地质课程英文教材又太厚也太贵,给学生学习带来不便。如何根据专业特点、课程要求、学生英语水平等,编写适合土木工程专业学生学习的全英文教材,是短期内亟需解决的重要问题。
(二)实践性教学改革
改革实验教学模式,采取英文为主、中文为辅的教学模式,有助于学生更好地理解工程地质专业词汇、专业术语及深层次含义,有助于国内外工程地质方面的交流与沟通,也有助于增加学生未来国内外的就业机会。此外,为充分利用教学资源,应尽快完成实验室岩矿标本、地质模型、地质图件等有关设施的双语化。
(三)国际化教师与国际化交流
引进在欧美国家长期生活并获得工程地质相关专业博士学位或有博士后经历的年轻人,充实工程地质全英文教学队伍。特别是邀请英语为母语的海外知名教授,加入工程地质教学团队,每年给学生讲授部分课程内容,参与工程地质课程内容规划、教材编写等工作,从而提高教学团队的整体水平。同时,通过邀请与课程相关的更多外国专家,给学生创造更多国际化交流空间,提供出国访问交流、联合培养的机会,不但有利于课程的英文教学,更有利于土木工程国际班实现真正的国际化。
综上所述,土木工程专业国际班全英文教学才刚起步,将成为我国高等教育发展的一个新趋势,也是高等教育国际化的必然要求。在国际班英文教学过程中,逐渐探索经验、发现问题并采取有力措施,使土木工程国际班全英文教学日臻完善,达到预期的效果。
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English teaching reform on engineering geology course in the international
class of civil engineering specialty
NIAN Tingkai
(a. Department of Geotechnical Engineering, School of Civil Engineering; b. State Key