土木工程專業僑生土力學課程教學模式探討

蔡燕燕　涂兵雄　劉士雨等

摘要：僑生作為大學生中較為特殊的群體，是華僑高等院校的主要培養對象。土力學課程是土木工程專業僑生本科教學的重要必修課程。文章從僑生的中學理工科教育背景、僑生的學習興趣、土力學的學科特點、土力學專業教師的教學經驗等角度，分析了在土木工程專業僑生土力學課程教學中存在的問題。以華僑大學為例，結合該校僑生土力學課程的教學實踐，探討課程教學模式改革思路，提出一套適合僑生的土力學課程教學內容及教學方法。

關鍵詞：僑生；土木工程；土力學；教學模式

中圖分類號：G6420；TU43 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2014）03007804

一、土木工程專業僑生土力學課程的重要性

華僑高等教育的培養對象主要是具有高中學習經歷，或相當于高中學歷的華僑華人學生和港澳臺學生（簡稱僑生），主要任務是為海外華僑華人社會和港澳臺地區培養專門人才。中國大陸僑生主要來自亞洲，尤以港、澳地區及馬來西亞、緬甸、越南和印尼為多。與大陸民族生和歐美留學生不同，僑生在教育經歷、知識背景、常用語言和交流方式等方面有其自身的特殊性。

土木工程是傳統的工科類學科，每年赴大陸深造土木工程專業的僑生人數眾多。土力學在土木工程學科體系中占重要地位，它是主要研究土體在力作用下的應力—應變（或時間）關系和強度特性的應用科學，是與工程地質學和力學密切相關的頗具特色的綜合性交叉學科，為土木工程和地質工程研究土體可能發生的地質作用提供定量研究的理論基礎和方法。土力學的內容廣、發展快，實踐性和前沿性強，具有重要學科地位，是土木工程專業學生的重要必修課程[1]。鑒于土力學課程在土木工程學科中的重要性，以及不同院校招生的特殊性，迫切需要開展土力學課程教學改革研究。高凌霞等針對民族生的特點，進行了民族院校基于應用型人才培養的土力學課程教學探索[2]；尹峰針對軍校生的特點，將任務牽引式教學應用在合訓專業土質學與土力學課程中[3]。僑生作為大學生中較為特殊的群體，是華僑高等院校的重要培養對象。僑生特有的中小

學學習內容、學習環境及文化背景等與大陸生有很大差異，大部分土木工程專業僑生不適應大陸高校土力學課程的教育模式。在土力學課程教學方面，尚缺乏針對僑生自身特點的教學改革探討。本文從僑生的理工科教育和知識背景、土力學學科特點、僑生的學習熱情、土力學專業教師的教學經驗等角度，分析土木工程專業僑生土力學課程教學中存在的問題。并以華僑大學為例，結合該校僑生土力學課程教學實踐，探討課程教學改革思路，提出一套適合僑生的土力學課程教學內容及教學方法。

二、土木工程專業僑生土力學課程教學存在的主要問題及分析

（一）僑生與大陸生的中學理工科知識背景存在差異

大陸中學教育的物理、化學等理工科基礎課程，采取的是由初中至高中共6年的較為系統的，且教學和考察模式相對統一的教育培養方式。然而僑生的中學教育背景與大陸生不同，且港、澳、臺地區及馬來西亞、緬甸、越南和印尼等國家之間也有差異。以香港為例，香港高中教育自2009年起，逐步實行新高中科學課程，包括三種模式：第一種是傳統分科模式，包括物理、化學和生物。第二種是組合模式，學生須修讀某一分科（如物理）和另兩門分科（如化學與生物）組成的“組合科學科”。第三種是采用跨學科模式設計的綜合科學[4]，與此對應的教學和考察模式也各不相同。可見，香港的中學教育背景相對于大陸而言，具有教學模式多樣化和評估模式多元化的特點，選擇性很強，香港學生中有的從未選修物理或化學單科，或僅作短期選修。而國內大學土力學教材和教學大綱大多建立在中學數理化知識較

完備的前提上。教學中經常出現僑生因對數理、力學基本概念不清而無法很好學習土力學知識的情況。因此，相對大陸生而言，僑生普遍不太適應國內高校的土力學教學內容和方式。

（二）部分僑生缺乏課堂學習興趣和熱情

課堂教學是目前大陸高校土力學課程教學的主要形式[5]。而僑生所受中學教育除了課堂教學外，還有課堂以外進行數百小時的非學科性學習或活動。仍以香港為例，香港教育局推介的OLE（即其他學習經歷，包括德育公民教育、社會服務及與工作有關的經驗、藝術發展和體育發展等范疇），3年新高中OLE約占405課時，與中文、英語、數學3個核心科目的課時相當[4]。適應了靈活豐富的非學科性活動的僑生，大多不愿意接受課堂授課這種相對呆板的教學形式。此外，僑生日常消費力普遍較強，生活條件優越，習慣小資生活，崇尚個性解放，學習的動力和刻苦精神相對轉弱，學習熱情也相對較低，學習成效自然不太理想。部分僑生返回家鄉工作后，表現出專業技能不足、缺乏競爭力。

（三）土力學的學科特點

土力學是土木工程及相關專業的專業基礎課，是一門重要但又較難掌握的課程。課程中理論推導及基本假定較多， 涉及內容多以理論研究和實踐經驗相結合，強調科學性、實用性和技術性的協同統一，具有自身獨特的學科特點。從理論角度看，土力學沒有理論力學、材料力學以及結構力學等課程那樣嚴謹。從實踐角度看，它也沒有工程測量、土木工程施工等課程那樣有操作性[1]。因此，包括僑生在內的土木工程專業學生，在接觸土力學課程之后，大多會覺得該課程與其它課程的聯系不緊密，對其知識點和要點較難理解和把握，由此也影響了僑生的學習興趣，致使部分僑生始終無法獲得土力學和基礎工程的必修課學分。

（四）專業課教師面向僑生的教學水平有待提高

目前，華僑高等院校專業課教師多以大陸教師為主，習慣用中文簡體字進行書面交流，用普通話進行口語交流，且語速較快。而作為授課對象的僑生習慣用繁體字和粵語進行書面和口語交流（尤以港澳生為主），口語中時常夾雜大量的英文單詞、短句甚至俚語。大陸專業課教師一般都未對該問題給予足夠的重視，對僑生的授課經驗也不足。例如：大陸專業課教師常以對大陸生講課的中高語速，甚至自己習慣的高語速進行授課，僑生往往

來不及反應和理解。在與學生互動時，由于和僑生一對一交流相對吃力，教師有意識地挑選大陸生進行課堂討論，甚至回避僑生提出的問題。這樣嚴重影響僑生土力學課程的學習質量，課堂教學效果和質量也難以提高。

三、僑生土力學課程教學改革思路與措施：以華僑大學為例

華僑大學作為國內主要的華僑高等學校，始終堅持“面向海外、面向港澳臺”的辦學方針，秉承“為僑服務，傳播中華文化”的辦學宗旨，貫徹“會通中外，并育德才”的辦學理念，是新中國最早實行董事會制度的大學。學校董事會由海外華僑、港澳同胞、歸僑等各界著名人士、專家、領導組成。在校學生中僑生占一定比例。以香港籍學生為例，2013年共有320名香港學生到校攻讀本科學位，目前在校的香港學生已有1 100多名。土木工程是華僑大學的優勢學科，每年直接報考或轉專業至土木工程學院的僑生人數占學校僑生總數的比例較高。筆者結合該校近幾年的土力學與基礎工程必修課的教學經驗，探討僑生土力學課程教學改革思路和措施，提出一套適合僑生的土力學課程教學內容及教學方法。

（一）采用僑生和大陸生分流的教學模式，授課和考查方式多樣化

統一的教學模式無法同時滿足具有不同教育背景的僑生與大陸生的需要，分流教學不失為解決該問題的一劑良方。所謂分流教學，就是學校根據授課對象的不同特點，因材施教，為僑生和大陸生提供不同的教學內容、教學模式和考查形式。在分流教學后，專業教師能更好地為僑生量身定制適合他們的教案、教學大綱等。

教學形式方面，除了課堂性和實驗性的課業外，加入其他形式的作業，如批判性地閱讀（如評價著名土力學家的貢獻）、撰寫讀書報告（如總結參觀工地所獲取的科學技術知識）等。這樣的安排可以起到兩方面的作用，一是提高學生和教師對課程重點內容的重視程度，使學習焦點不僅限于教學大綱中有考核要求的范疇，以激發僑生更全面地學習相關知識，提高他們的土力學素養；二是教師能及時搜集教學回饋信息，了解學生的學習情況，并及時幫助學生解決所遇到的困難。

教學模式方面，改變單一的課堂授課模式，建立傳授式、探究式、共建式相結合的新模式。傳統的傳授式模式即直接講解土力學的基本概念、公式和經驗取值方法。探究式模式則強調運用類似土力學家探究知識的方法，讓學生通過梳理問題、收集和分析資料、實驗驗證等，最終得出科學結論。共建式模式則將課堂作為學習社群，教師和學生互為學習伙伴，共同建構知識，教師從中引導學生宏觀地把握知識，擴大知識面，如土力學強度準則專題研習。

考查形式方面，除統一筆試外，還引入課堂考查的方式，擴大考核的范疇，如對科學探究等其他能力的評估，以彌補紙筆形式考核的局限。為了消除因分流教學造成的僑生和大陸生交流不多的弊端，組織僑生和大陸生一同參加習題講解、討論、答疑以及土工試驗的動手課程。

（二）激發僑生土力學課堂學習興趣和熱情

除主觀因素外，造成僑生土力學課程學習興趣不高的一個關鍵原因，是教師未能充分調動僑生對土力學的興趣。可通過僑生家鄉的大型巖土工程實例或工程災害事件的現場照片、統計數據等資料，最大程度地調動僑生對土力學的好奇心和探索欲望，提高學生的學習興趣。

例如介紹1972年香港著名的土坡滑坡災害（圖1）。當年6月香港連降暴雨，18日13時，香港東九龍秀茂坪近40米高的逐層碾壓風化花崗巖填土邊坡迅速下滑，淹沒了坡腳下的安置區，造成71人死亡，60人受傷。也可介紹與巖土工程相關的香港地鐵、港珠澳大橋等工程項目。這些案例給僑生特別是港澳生留下非常深刻的印象，使他們了解到原來自己家鄉的土坡滑坡災害事故和著名的工程項目與土力學的關系如此緊密。這樣就能很好地引導他們對土力學知識產生濃烈的興趣和求知的欲望，同時也培養了他們的社會使命感和責任感。

圖1香港1972年土坡滑坡災害

（注：圖片及數據來自于中國數字科技館山地災害科普專欄）

（三）重視對僑生物理力學基礎知識的補充和完善

僑生與大陸生的中學理工科知識背景存在差異，有的僑生理工科知識基礎較薄弱，要在有限的土力學課程教學課時內完成教學任務非常困難，也很不現實。為此，教學中應結合土力學課程教學大綱中的要點和難點，有針對性地為僑生補充和溫習物理力學基礎知識，為其后面的專業學習打好基礎。如：判斷土體破壞的莫爾—庫倫破壞準則最重要的是庫倫定律和莫爾圓這兩個知識點。庫倫定律要求掌握物理力學知識中摩擦系數的物理意義；莫爾圓知識需要掌握與三角函數相關的數學概念。此外，土壓力的計算中，對有效應力的理解及計算需要了解水壓力的作用形式和作用效果。在講解這些重要知識點之前，將與摩擦系數、三角函數、水的自重和浮力等相關的數學、力學知識梳理一遍，有助于僑生對相關專業知識的學習，從而收到理想的教學效果。

（四）提高專業課教師面向僑生的教學水平

僑生對普通話的接收能力有限，因此教師對僑生授課時必須控制語速，同時注意語言表達的清晰，重要內容還應反復強調，可行的話可以考慮采用漢語和英語的雙語教學形式。此外，在制作教案和PPT時，注意對土力學專業名詞標注英文翻譯。如：液性指數 （Liquidity Index）、固結系數 （Coefficient of Consolidation）、內摩擦角 （Angle of Internal Friction）、休止角 （Angle of Repose）、砂土液化 （Liquefaction of sand）等。當簡體字與繁體字差別較大時，還應同時標注繁體字。如：側壓力系數（側壓力係數）、土體流變（土體流變）、壓縮系數（壓縮係數）等，方便僑生準確高效地理解土力學專用名詞。

僑生的英語水平整體較好，因此，除了提供中文土力學參考書目外，還可適當提供英文參考書，如：《Soil mechanics in engineering practice》（Terzaghi K，Peck R B），《Soil mechanics》（Robert F Craig），《Soil mechanics： principles and practice》（Graham E. Barnes），《Basic and Applied Soil Mechanics》（Gopal Ranjan，A S R Rao）等。英文專著一般涵蓋的信息量大，可針對某一重要知識點，采用探究式教學方法，教師和學生一起討論學習。

（五）注意培養教師的專業素養和學術水平，提升教學品質

具有較高的專業素養、學術水平、創新意識和能力的教師隊伍是創新人才培養的關鍵。華僑大學土木工程學院安排在土力學領域有一定造詣的教師承擔僑生的土力學課程教學工作。在重視本科教學的同時，積極鼓勵教師申請科研項目，并將科研和成果帶入僑生的土力學課程教學中。新組建的巖土力學與地下工程科研創新團隊，承擔了國家自然科學基金項目“交通荷載作用下砂土的非共軸變形特性及本構理論”和廈門科技項目“廈門地區花崗巖殘積土動力特性及模型參數辨識技術應用研究”等多項土力學領域的科研課題。教師在科學研究過程中，查閱文獻資料，及時追蹤國內外研究前沿，密切關注土力學發展的最新動態，準確把握學術研究的發展方向，掌握巖土力學研究的一些新的實驗和理論分析技術，在此過程中，教師自身的綜合素質得到較大的提高，這對僑生的土力學課程本科教學也十分有益。

四、結語

僑生是大學教育中既重要又特殊的培養對象。土力學是土木工程專業僑生本科階段的重要必修課程。由于課程特點以及僑生知識背景的特殊性，教學難度很大。本文結合華僑大學土木工程專業僑生土力學課程教學的多年經驗，針對教學過程中出現的問題，提出了一套適合僑生的土力學課程教學模式。通過分流教學、考查形式多樣化、激發僑生土力學學習熱情、適當開展雙語授課、結合教師科研項目開展教學工作等改革措施，提高土木工程專業僑生土力學課程的教學品質，更好地為海外華僑華人社會特別是港澳臺地區培養、輸送土木工程專門人才。

參考文獻：

[1]王偉，陶菲菲，盧廷浩，等. 啟發式教學在土力學教學中的應用[J]. 高等建筑教育，2008， 17（5）：83-86.

[2]高凌霞，覃麗坤，趙天雁，等. 民族院校基于應用型人才培養土力學課程教學探索[J]. 高等建筑教育，2009，18（5）：79-81.

[3]尹峰. 任務牽引式教學在合訓專業土質學與土力學課程中的應用[J]. 高等建筑教育，2013，22（5）：70-73.

[4]李揚津，林從敏，楊友源. 從學制的改變到課程的革新：論香港新高中科學課程[J]. 亞太科學教育論壇，2010，11 （1）.

[5]姚笑青. 土力學課程特點與課堂教學方法探討[J]. 高等建筑教育，2007，16（4）：81-85.

（五）注意培養教師的專業素養和學術水平，提升教學品質

具有較高的專業素養、學術水平、創新意識和能力的教師隊伍是創新人才培養的關鍵。華僑大學土木工程學院安排在土力學領域有一定造詣的教師承擔僑生的土力學課程教學工作。在重視本科教學的同時，積極鼓勵教師申請科研項目，并將科研和成果帶入僑生的土力學課程教學中。新組建的巖土力學與地下工程科研創新團隊，承擔了國家自然科學基金項目“交通荷載作用下砂土的非共軸變形特性及本構理論”和廈門科技項目“廈門地區花崗巖殘積土動力特性及模型參數辨識技術應用研究”等多項土力學領域的科研課題。教師在科學研究過程中，查閱文獻資料，及時追蹤國內外研究前沿，密切關注土力學發展的最新動態，準確把握學術研究的發展方向，掌握巖土力學研究的一些新的實驗和理論分析技術，在此過程中，教師自身的綜合素質得到較大的提高，這對僑生的土力學課程本科教學也十分有益。

四、結語

僑生是大學教育中既重要又特殊的培養對象。土力學是土木工程專業僑生本科階段的重要必修課程。由于課程特點以及僑生知識背景的特殊性，教學難度很大。本文結合華僑大學土木工程專業僑生土力學課程教學的多年經驗，針對教學過程中出現的問題，提出了一套適合僑生的土力學課程教學模式。通過分流教學、考查形式多樣化、激發僑生土力學學習熱情、適當開展雙語授課、結合教師科研項目開展教學工作等改革措施，提高土木工程專業僑生土力學課程的教學品質，更好地為海外華僑華人社會特別是港澳臺地區培養、輸送土木工程專門人才。

參考文獻：

[1]王偉，陶菲菲，盧廷浩，等. 啟發式教學在土力學教學中的應用[J]. 高等建筑教育，2008， 17（5）：83-86.

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[4]李揚津，林從敏，楊友源. 從學制的改變到課程的革新：論香港新高中科學課程[J]. 亞太科學教育論壇，2010，11 （1）.

[5]姚笑青. 土力學課程特點與課堂教學方法探討[J]. 高等建筑教育，2007，16（4）：81-85.

（五）注意培養教師的專業素養和學術水平，提升教學品質

具有較高的專業素養、學術水平、創新意識和能力的教師隊伍是創新人才培養的關鍵。華僑大學土木工程學院安排在土力學領域有一定造詣的教師承擔僑生的土力學課程教學工作。在重視本科教學的同時，積極鼓勵教師申請科研項目，并將科研和成果帶入僑生的土力學課程教學中。新組建的巖土力學與地下工程科研創新團隊，承擔了國家自然科學基金項目“交通荷載作用下砂土的非共軸變形特性及本構理論”和廈門科技項目“廈門地區花崗巖殘積土動力特性及模型參數辨識技術應用研究”等多項土力學領域的科研課題。教師在科學研究過程中，查閱文獻資料，及時追蹤國內外研究前沿，密切關注土力學發展的最新動態，準確把握學術研究的發展方向，掌握巖土力學研究的一些新的實驗和理論分析技術，在此過程中，教師自身的綜合素質得到較大的提高，這對僑生的土力學課程本科教學也十分有益。

四、結語

僑生是大學教育中既重要又特殊的培養對象。土力學是土木工程專業僑生本科階段的重要必修課程。由于課程特點以及僑生知識背景的特殊性，教學難度很大。本文結合華僑大學土木工程專業僑生土力學課程教學的多年經驗，針對教學過程中出現的問題，提出了一套適合僑生的土力學課程教學模式。通過分流教學、考查形式多樣化、激發僑生土力學學習熱情、適當開展雙語授課、結合教師科研項目開展教學工作等改革措施，提高土木工程專業僑生土力學課程的教學品質，更好地為海外華僑華人社會特別是港澳臺地區培養、輸送土木工程專門人才。

參考文獻：

[1]王偉，陶菲菲，盧廷浩，等. 啟發式教學在土力學教學中的應用[J]. 高等建筑教育，2008， 17（5）：83-86.

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[4]李揚津，林從敏，楊友源. 從學制的改變到課程的革新：論香港新高中科學課程[J]. 亞太科學教育論壇，2010，11 （1）.

[5]姚笑青. 土力學課程特點與課堂教學方法探討[J]. 高等建筑教育，2007，16（4）：81-85.