从课堂到实验的土木工程材料课程英文教学研究

2024-05-13董侨陈雪琴

高教学刊 2024年13期

董侨　陈雪琴

摘要：通过课程建设、实践教学与调研，该文从教学内容设计、教学方式实践、考核形式提升和实验环节巩固四个方面探讨土木工程材料英文课程教学的要点，对建设全英文或双语教学提出一些建议。首先，针对中国国情与工程技术特色，需要以中文教材翻译为主，英文原版教材为参考，完成英文教学内容设计，以达到国内与国际技术及标准的统一。由于本课程专业知识点较多、专业词汇较多，需要采取符合学生英文水平的英文教学方式，以保证在牢固构建专业知识体系的基础上，进行英文的学习与拓展。作业可以采用英文方式，但英文考核则需要必要的中文说明，以同时考查学生的专业知识体系与专业英语水平。实验课授课过程中，建议采用中英混合的方式，着重讲解与实验设备、方法及标准有關的专业英文，减少使用过于口语化的英文表达。

关键词：英文课程；土木工程材料；教学方式；考核；实验课

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）13-0028-04

Abstract： Based on course development， trail lectures and survey， the content， teaching method， evaluation， and lab course were investigated to establish Civil Engineering Material course. Firstly， the content should be built by translating the Chinese textbook and specifications by referring the English textbook to make sure the Chinese engineering practices and characteristics are retained in the course. Because of the large amount of knowledge and terminologies， it is suggested to conduct the full-English teaching considering the English level of the students to ensure the knowledge system of following course. Homework can be done in English， but English quizzes require necessary Explanations in Chinese to examine both the students' professional knowledge and English level. For the English-teaching lab course， Chinese is necessary to explain professional English related to experimental objects， equipment， methods and standards， to reduce the use of speaking English.

Keywords： English-teaching courses; Civil Engineering Material; teaching method; evaluation; lab course

土木工程材料是一门土木交通大类学科，所有土木交通基础设施相关专业的专业基础课，其任务是使学生通过学习掌握土木工程材料的基础概念、技术性能、应用方式、实验检测方法和设计方法，并能与后续课程密切配合，理解材料与结构设计、施工方法、运维养护的相互关系。目前，土木工程材料中的主要材料类型，例如破碎集料、水泥、沥青和钢材等均为近代以来所发展并开展工业化的生产与应用。材料类型、实验、标准等大部分内容为国际通用。此外，土木工程材料同时也是国际土木学科前沿研究的热点。当前中国基础设施建设已经取得了举世瞩目的成就，海外基础设施建设的业务也越来越多，中国各大型海外建设集团在全球各洲均承担着重要的交通基础设施工程建设任务，对国家化土木交通工程人才的需求与要求也越来越高。鉴于本课程的基础性与重要性，对土木工程材料进行英文国际化建设与实践，对培养学生国际交流的能力，对培养国际化的科研与工程人员具有重要的意义。

此外，土木工程材料包含大量的实验课时，是一门实践性非常强的课程[1]，很多教学研究中都强调了基于实践及实验开展土木工程材料课程教学的必要性[2]。学生参与、观摩涉及课程各个知识点的实验部分并撰写实验报告，在考核中也有部分涉及实验的内容。并且，我国土木工程材料的实验方法主要参考了美国材料与实验协会（ASTM）、欧洲及苏联相关的实验规程，所采用的土木工程材料检测设备，大多与国外设备相同，同时又适合中国国情与工程技术特色。采用英文教学不仅能够帮助学生了解国际上常用的实验方法与设备，还能够帮助学生更好地理解实验方法及设备的来源、目的和内涵。从实践实验环节，全面提高学生的国际交流水平与基础原理的掌握。

根据我国高校教学教育发展的需要，提高学生专业英语学习与运用能力，加快大学本科生教育与国际接轨的步伐，是重要的教学发展目标[3]。作为一门重要的专业基础课，土木工程材料对于优化专业人才培养模式、完善课程体系，培养具备国际竞争能力的创新型、复合型高级专门人才，有着积极的作用[4]。培养具有国际视野的领军人才是一流本科教育行动计划的一个目标之一[5]。本文将从教学内容设计、教学方式改革、考核形式提升及实验环节拓展四个方面，进行从课堂教学到实验实践全过程的英文、国际化课程建设的研究与实践。

一英文课程建设要点

针对土木工程材料课程内容国际化水平较高，实践环节比重大等特点，其英文的课程建设在教学内容、授课考核和实验环节主要包括以下几个要点。

（一）国内教学内容与国际交流需求的无缝接轨

根据当前国内行业需求及教学内容要求，同时兼顾国际交流需求及教学范围，既摒弃中文教材直接英文翻译的生硬，又要避免全盘国际化与国内行业状况脱节的盲目，设计国内国际无缝接轨的教学内容。保证学生既能学习到与当前国内专业知识体系必须掌握的内容，又能掌握国际常用的体系、标准与实验方法。

（二）重在理解与交流的英文授课与考核方式

在构建英文授课大纲、計划，设计英文作业与考核内容方式的基础上，需要重点研究授课课件组织结构，在保证学生能够充分理解与交流的基础上，保证足够的英文授课理解与学习效率的前提下，采用英文教学的方式。包含英文的课程考核，也应在保证学生充分理解的基础上进行。通过学习重要专业英文词汇与表达，进一步提升学生基于专业知识分析问题、解决问题的能力。

（三）强调知识应用及动手能力的实验课程安排

实验课程是土木工程材料课程的重点，也是未来行业国际交流的重要环节。结合作者在美国田纳西大学担任土木工程材料实验课授课教师的实际经验，需要通过紧密结合专业知识体系及授课安排，在实验课中讲授相关方法、设备及规范的英文。重点培养学生在英文环境中对知识的应用及动手能力，以及实验环节的英文交流能力，通过实验课程帮助学生加深对知识体系的理解，提高学生的国际交流水平。

二课程建设内容

针对英文以及多实践的重要特征，土木工程材料英文课程建设的主要内容包括教学内容设计、教学方式改革、考核形式提升、实践环节拓展四个层面。

（一）面向实际的教学内容设计

土木工程材料教学内容主要分为集料、水泥及水泥混凝土、沥青与沥青混合料以及钢材等几个部分的知识点。经过多年的发展，不断学习吸收来自美国、欧洲等国家的经验，在国内已经形成了适合中国国情与工程技术特色的成套理论、技术、方法与规范。这些教学内容与国外的土木工程材料教学内容在基础理论方面基本一致，但是在技术体系、规范、实验方法方面又存在一定区别。主要体现在：材料评价指标存在区别，材料类型与技术体系存在区别，尤其是材料实验方法及相关国家实验标准与规程存在区别。这就需要根据当前高校学科教学需求，以及国际交流的需求，进行教学内容设计。既不能仅仅将国内教学内容进行直接翻译，又不能全盘采用国外技术体系与标准。因此，在英文教学内容设计中，必须根据中国工程的实际需求开展，采用以中国技术标准为主，国外技术标准为参考的方式进行。

（二）形式多样的教学方式实践

课堂教学效果提升的一个关键是帮助学生对知识点快速理解与掌握，而英文教学面临的挑战更大。根据作者多年英文教学经验，单纯通过增加英文翻译内容的方法，成倍增加了学生学习信息量，使学生接受效率不高，学生学习速度跟不上老师教学速度。另一方面，很多学生目前又能够接受一些英文开放课程。因此，在英文课堂教学中，需要更好组织课堂教学方式，通过抓重点，抓关键，在不需要大幅度增加学生记忆量和学习量的基础上，利用信息化教学手段，课堂教学方式的编排与改革，在课堂教学中提高英文教学的效率与效果。

（三）突出理解的考核形式提升

土木工程材料课程的考核目前采用出勤（5%）+实验报告（20%）+平时作业（35%）+期末闭卷考试（40%）的方式进行。由于该课程需要记忆和理解的内容都很多，采用开卷方式无法帮助学生更好地掌握知识，为未来道路、结构、桥梁、岩土等各专业的学习奠定扎实的基础。因此，采用了闭卷考试，但是考试分数总体比例较低的方式。在英文教学中，如何采用英文的考核方式，需要进一步的研究。由于考核的主要目的是通过作业考试等一系列方式，帮助学生掌握分析问题能力、设计解决思路，而这又基于对问题的准确理解。在英文课程考核中，对英文专业词汇、英文知识点的阅读与写作能力，成为了决定考核成绩的关键。因此，在英文考核中，应适当平衡英文阅读表达与专业知识点的平衡，达到既考核专业水平，又考核英文能力的目的。

（四）加深印象的实验环节巩固

土木工程材料与其他专业基础课程的最大区别，是包含了大量的实验课程。而实验课程中用的一些实验规范、方法与设备也大都采用国际通用标准，部分采用针对中国工程特色的标准。因此，实践环节的英文教学不仅能够提高帮助学生理解消化课堂教学内容，更能够帮助学生更好地理解实验设计最初的来源和目的。未来的国际交流中，不管是在学术界还是工业界，实验设备的采购，实验的开展与结果分析，都需要较好的英文专业知识。因此，对英文实验环节的教学也是土木工程材料英文课程建设的重点。

三课程建设成果

（一）教学内容设计

针对中国基础设施建设与技术特色，首先针对目前采用的中文教材，参考国外经典教材，设计完成总体英文教学内容。在当前中文教学内容设计的基础上，广泛搜集国外相关资料，做到教学内容与国际交流需求的无缝接轨，确定以一本中文教材、一本英文教材为核心，多个参考教材为扩展的参考体系。教育内容设计中应避免填鸭式增加知识点和记忆量，应在总结梳理的基础上，对教学内容进行高度的优化。在以国内教学内容为主体的基础上，增加标准的广泛使用的英文表达，避免中式英语的出现，形成全面而高度概括的英文教学内容设计。保证学生学习到与当前国内专业知识体系必须掌握的内容，又要帮助学生了解到国际上其他常用的体系、标准与实验方法。经过2020与2021两年的共计70人的教学实践与完善，已形成与中文教材知识点完全对应的英文课件。图1为学生针对教学内容设计的调研结果。超过半数的学生建议与中文教材一一对应，40%左右的学生建议直接选用英文教材。选择英文教材的主要目的是达到专业英语原汁原味的目的。选择中文教材翻译，需要大量的教学课件建设工作与专业英语的整理翻译工作，但便于构建后续专业知识体系。

（二）教学方式实践

根据英文教学内容的设计成果，进行教学大纲、教学课件等教学方式的设计与改革。教学大纲应能够基于教学内容选择，与学生学习效率、进度相契合，根据学生学习的正常强度来合理安排。教学课件的制作良好是教学方式的第一个重点。在英文课件中插入关键的中文专业术语，以保证学生在国内行业交流的准确无误。课件设计中，尽可能地多利用网络上国外优秀的教学课件、动画、视频、讲座和案例等资料，丰富教学课件的生动性。对英文研讨课题，要求学生自行检索资料获取信息，对已有研究成果进行分析总结，提出自己的观点和解决方案。采用国外课程常用的以小组完成综合课题、汇报交流的形式，培养学生在英文环境中的自主学习、团队协作、表达能力和人际交往能力，以及创新能力。在实施教学的过程中，通过调研的形式对实施效果进行及时而全面的评估，并做出改进。调研内容包括：教学内容、教学方式、教学效果、作业数量、考核方式和实验课程效果等。本项目尝试了中英混合、先中文后英文、先英文后中文、全英文共四种方式。图2为学生对授课方式的反馈。调研的70名学生中，83%的学生已经通过四级考试。总体而言，大部分学生建议采用先中文提纲挈领地讲授，先有个大概的认识再进行英文讲授的方式。其次是先用英文讲授，采用中文进行总结。再次是中英混合的讲授方式，而全英文讲授学生普遍认为教学难度较大。对数学等注重逻辑推导，专业词汇不多的课程，开展全英文教学的难度略小[6]。而土木工程材料课程的特点是专业词汇较多，开展全英文教学的难度较大。在教学过程中，可通过准备大量与工程实际紧密结合的纪录片式的英文教学视频与动画来提高教学效率。

（三）考核形式提升

英文的考核包括英文作业设计与考试内容。在设计英文作业时，注重提高学生对常用英文问题的理解，同时注重培养学生对知识的理解与应用。增加英文的案例分析讨论，以培养学生能够抓住重点，并分析解决问题的能力。在进行考试内容与形式的设计时，应首先与教学大纲保持一致，增加阅读英文文献并进行英文课堂展示的方式，考试中覆盖常见的国外典型的标准化考试题型，对一些生僻词汇标注中文提示。在教学实践中布置了英文作业，安排了英文测验。图3为学生对英文测验和英文作业难度的反馈。由于英文作业可以查询资料，因此大部分学生认为难度较大或一般。而英文考试由于专业词汇较多，无法借助翻译工具，绝大多数学生认为难度极大，需要在测验中进行必要的中文补充说明。

（四）实验环节巩固

土木工程材料的实验课包含相关实验的目标、对象、设备与方法等重要环节，都需要在英文课程设计中考虑。由于包含大量设备、操作的细节问题，出于实验过程中的安全考虑，准备中英双份指导书，对一些实验方法，介绍其来源与出处，增强学生的理解。在实验报告中增加英文問题，培养学生在英文环境里的操作能力。在原有中文实验报告的基础上，编写了英文与中英对照的实验报告。图4为学生对全英文与中英对照的实验课与实验报告的选择。大部分学生仍然建议采用中英对照的方式，主要原因还是本课程的专业词汇较多。实验采用英文需要在学习英文专业词汇的基础上，额外增加大量英文指导口语的学习，增加了大量的工作量。建议着重讲解与实验对象、设备、方法及标准有关的专业英文，减少大量英文口语化表达的使用。

四结束语

土木工程材料课程的英文建设包括教学内容设计、教学方式实践、考核形式提升和实验环节巩固四个方面。与数学等专业词汇较少、逻辑推导占主要内容的课程不同，土木工程材料课程的知识点多、实验环节多。经过课程建设与实践，为了充分提高学生的专业英文水平与国际交流能力，其英文课程建设的建议如下。

必须针对中国国情与工程技术特色，以中文教材翻译为主，英文原版教材为参考，完成英文教学内容设计，以达到国内与国际技术及标准的无缝对接。

在教学方式上，由于本课程专业知识点较多、专业词汇较多，对英文教学应保守进行，需要针对学生英文水平开展中英结合的教学，以保证后续专业知识体系的构建。同时，采用英文的信息化教学素材，提高学生的感性认识。

对于考核形式，建议作业可以采用英文方式，英文考核则需要必要的中文说明，以同时考察学生的专业知识体系与专业英语水平。

由于实验课授课过程中包含大量的英文口语表达，建议采用中英混合的方式，着重讲解与实验对象、设备、方法及标准有关的专业英文，减少大量英文口语化表达的使用。

参考文献：

[1] 尹健，李益进.《建筑材料》教学改革实践[J].株洲师范高等专科学校学报，2004（5）：47-49.

[2] 赵静源.以试验为主导模式的建筑材料教学改革探析[J].陕西教育（高教版），2020（5）：36-37.

[3] 邱小雷，姚霞，曹强，等.高等教育国际化背景下全英文课程建设探索[J].高校实验室工作研究，2017（4）：128-131.

[4] 文君，蒋先玲.用系统思维创新高校“一带一路”国际化人才培养路径[J].国际商务（对外经济贸易大学学报），2015（5）：153-160.

[5] 宫全美，李梅芳.轨道交通工程全英语课程建设与实践[J].教育教学论坛，2012（30）：174-175.