聯(lián)合加拿大不列顛哥倫比亞大學的木結構課程教學

張晉等

摘要：木結構是東南大學與加拿大不列顛哥倫比亞大學（UBC）進行國際聯(lián)合設置的新課程。雙方聯(lián)合制定課程教學計劃，依托加方教師、加拿大木業(yè)協(xié)會的專家等作為輔導教師，采用以中文為主、融合英文相關文獻的教材進行雙語教學。分組組織學生，學生根據(jù)所研討的課題，提出解決問題的思想、方法和技術路線等，進行eminar教學范式的探索。

關鍵詞：木結構；聯(lián)合課程；不列顛哥倫比亞大學

中圖分類號：366.2 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）04-0063-05

木材具有質輕、高強美觀、加工容易、加工能耗小、隔熱保溫、抗震性能優(yōu)良等特性，是可再生和再循環(huán)利用的綠色材料和生物資源。木結構建筑已被美國、日本、加拿大、韓國等國家廣為接受。近年來，加拿大90%以上、美國80%以上的低層住宅和公寓采用木結構。

中國自解放初期，由于木材資源的缺乏，木材在建筑業(yè)中的使用受到限制。近年來，由于中國林業(yè)技術的發(fā)展和國外進口結構木材的增多，現(xiàn)代木結構才得以復蘇。上海、北京、南京、深圳、大連、蘇州、杭州等地區(qū)已出現(xiàn)木結構住宅、別墅和公寓，引起了建筑界人士和消費者的濃厚興趣。土木工程學科的木結構設計規(guī)范、木結構試驗方法標準、木結構工程施工質量驗收規(guī)范等國家標準也正在進一步的完善和發(fā)展之中。

由此可見，國內(nèi)木結構相關研究和應用方興未艾，木結構知識也已受到建筑設計、施工單位的關心。因此，高等院校培養(yǎng)大量的木結構相關人才非常必要。目前國內(nèi)部分土木工程學科排名靠前的綜合性大學，如同濟大學、重慶大學，以及國內(nèi)一些林業(yè)院校已面向本科生開設木結構課程，或已將其列入正式培養(yǎng)計劃。

加拿大具有非常豐富的木業(yè)資源，有成套的木材、木結構產(chǎn)業(yè)，木結構研究在世界上處于領先水平。加拿大不列顛哥倫比亞大學（UBC）擁有北美最大的林業(yè)學院，木結構專業(yè)享譽世界。

我院土木工程學科在國內(nèi)排名一流，在國際上也有一定影響。UBC林業(yè)學

院也有興趣能與我院建立長期聯(lián)系，開展合作教學、研究，擴大其在國內(nèi)的影響。自2009年起，我院與其聯(lián)合，將木結構課程作為選修課向土木工程本科專業(yè)開設。

一、課程設置的前期工作

木結構課程是我國土木工程專業(yè)的傳統(tǒng)課程，只是由于我國木材資源的匱乏而在一段時間內(nèi)大多數(shù)學校土木專業(yè)取消了該課程。時隔幾十年后，木結構課程在東南大學得以重新開設，并且和加拿大不列顛哥倫比亞大學進行國際聯(lián)合設置。因此，

課程設立之初，需要進行大量的前期準備工作。

（一）師資培訓和交流

在教學活動中，教師的主導作用是影響教學效果的重要原因。課程中，對于外方教師，需要熟悉、適應我校的教學條件；對于中方教師，其木結構專業(yè)水平和英文能力是聯(lián)合教學能否成功的關鍵。

為此，在正式開課之前，雙方就正式啟動了教師互訪，利用加方資源進行我方師資的培訓等一系列工作。

（1）作者于2008年初赴UBC進行了有關木結構課程的短期進修，并于2012年初再次赴UBC參加相關研討會。后續(xù)其他教師的培訓工作也在安排之中。

（2）UBC林業(yè)學院的教師，如Frank Lam教授等，每年來我院以2次主題講座的形式，正式參與課程授課，共計4～6課時，主要介紹現(xiàn)代木結構體系，并給于中方教師授課指導。

（3）加拿大木業(yè)協(xié)會（Canada Wood）安排木結構施工方面的專家，每年以2次主題講座的形式，正式參與課程授課，主要介紹現(xiàn)代木結構的施工方法及構造特點。

（4）加拿大木業(yè)協(xié)會每年不定期地組織1～2次有UBC、同濟大學、哈爾濱工業(yè)大學、南京工業(yè)大學、南京林業(yè)大學、加拿大木業(yè)協(xié)會、其他兄弟院校以及我院教師參與的高層次木結構科研、教學小型研討會，相關業(yè)內(nèi)人士相互交流，共同提高木結構課程的產(chǎn)、學、研水平。

（二）聯(lián)合課程教學計劃的制定

對于這樣一門聯(lián)合設置的內(nèi)容新穎的課程，在開課之前，雙方聯(lián)合進行了教學培養(yǎng)計劃的制定，明確了主要培養(yǎng)目標，并明確在課程教學中各自承擔的主要任務。

交流溝通以網(wǎng)絡作為主要手段，并配合以外方教師對我院的訪問交流來進行。

（三）教材的選用

對于本課程，合適教材的選用也非常重要。因為是中外聯(lián)合課程，采用雙語教學，只用中文教材不可行，但考慮到學生的英文基礎，只用英文教材也不合適。木結構設計中的具體細節(jié)，如計算公式的體系等，中加雙方并不一致，由此，雙方的教材之間也有諸多不一致的地方。在加拿大及其他歐美國家的土木工程學科中，木結構是一門非常重要的課程，安排的課時比較多，教材內(nèi)容也相當豐富。而東南大學的木結構課程作為選修課，課時有限，如何精簡教材內(nèi)容顯得非常重要。

學生在學習木結構課程之前，對混凝土結構和鋼結構等常規(guī)類型的結構體系的性能有了一定的掌握，因此，現(xiàn)代木結構課程要求學生初步掌握這類新型結構的設計施工方法，并不要求學生掌握復雜的結構分析計算[1]。在選擇教材時，教師應選擇專業(yè)內(nèi)容、習題難度與培養(yǎng)目標相匹配的教材。不要求有非常復雜的公式推導、計算分析過程，但需要有適量的木結構施工和構造要求的說明，循序漸進、條理清晰，適應培養(yǎng)目標中對學生的自學要求，便于實現(xiàn)研討式教學[1]。基于上述原則和要求，本課程選用了由中國建筑工業(yè)出版社出版，同濟大學何敏娟教授、不列顛哥倫比亞大學Frank Lam教授等主編的《木結構設計》[2]作為教材。

該書是高校土木工程專業(yè)規(guī)劃教材，共分6章，主要介紹了國內(nèi)外木結構的發(fā)展狀況、木結構中常用的結構用材和性能、木結構主要構件及連接的形式和計算方法、最為常用的兩種木結構體系（梁柱式木結構、輕型木框架結構）的基本設計方法以及木結構的防護等。該書涵蓋了木結構設計的主要內(nèi)容，對近年建造較多的輕型木結構建筑進行了較為詳細的介紹，內(nèi)容符合現(xiàn)行GB 50005—2003《木結構設計規(guī)范》的具體規(guī)定[2]。值得一提的是，UBC的Frank Lam教授提供的英文閱讀文獻，既讓讀者了解了一些北美現(xiàn)代木結構的知識，又增加了學生原版專業(yè)資料的閱讀量，滿足了課程雙語教學的發(fā)展需求[2]。

關于教材選用的遠景規(guī)劃是，在總結本課程教學實踐經(jīng)驗的基礎上，中英文一體化，以紙質、光盤等多種媒體有機結合自編教材。

（四）學生學習興趣的培養(yǎng)

開課之前，我校土木工程專業(yè)高年級學生對木結構的興趣并不樂觀，原因主要有：學生對木結構的認識往往停留在廟宇殿堂等古建筑上，對現(xiàn)代木結構基本沒有認識，認為木結構是一門古老、落后的學科；現(xiàn)代木結構的應用剛剛起步，就業(yè)市場不大，對擴大學生的就業(yè)范圍暫時也沒有立竿見影的作用；木結構課程中相關知識，特別是計算過程比較繁瑣、枯燥。

學習興趣是學習成功的重要前提。因此，開課前注重著力培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生對現(xiàn)代木結構的學習興趣。在開設課程之前的一個學期，在Canada Wood專家的協(xié)助下，舉行了面向學生的課程宣傳介紹，利用精美的照片、錄像、動畫等多媒體手段，讓學生充分領略現(xiàn)代木結構的美，給學生留下了深刻的第一印象（見圖1）。在進行課程的宣傳介紹時，明確課程的特色在于與加拿大高校聯(lián)合設置，將由外方教師來講授部分授課內(nèi)容，使學生覺得學習這門課程能夠開闊視野，增長見識，并可以與外方教師建立聯(lián)系，從而增加本課程對學生的吸引力。

二、雙語教學的實踐

作為一本中外聯(lián)合設置的課程，本課程進行了雙語教學的有益實踐。

（一）木結構課程雙語教學的意義

（1）目前，世界上現(xiàn)代木結構產(chǎn)業(yè)的中心在歐美發(fā)達國家。只有培養(yǎng)出能夠廣泛參與國際交往的高層次木結構專業(yè)人才，才能更高效地引進、吸收、消化歐美木結構產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家的先進經(jīng)驗技術，加快我國木結構產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

（2）當前我國正處在高速發(fā)展的時期，對能夠參與國際競爭的高端技術人才的需求也會與日俱增。推行木結構雙語教學，培養(yǎng)能參與國際競爭的高端木結構技術人才，可以擴大學生的就業(yè)領域，提升學生的就業(yè)層次，也能提高學生對木結構的學習興趣。

（3）伴隨經(jīng)濟全球化的大趨勢，土木工程全球化程度也在不斷加深，專業(yè)內(nèi)涵也在不斷擴大[3]。推行木結構雙語教學，對促進東南大學土木工程專業(yè)木結構課程教學的發(fā)展，豐富土木工程學科體系，擴大土木工程學科在國內(nèi)的領先地位，擴大在國外的影響范圍，推進東南大學教學改革的研究與實踐有較大的促進作用和現(xiàn)實意義。

（二）木結構雙語教學的條件

（1）如前所述，在正式開課之前，雙方就正式啟動了教師互訪，利用加方資源進行我方師資的培訓等一系列工作。主講教師曾赴UBC進行了有關木結構課程的短期強化進修，其他教師的培訓工作也在籌劃之中。UBC林業(yè)學院的教師、Canada Wood的專家也正式參與課程授課，具備了雙語教學的師資條件。

（2）我校土木專業(yè)學生生源質量好，絕大部分高年級學生都已通過國家四級或六級英語考試，具有較高的英語水平。

（3）我校具備了開展雙語教學的各項硬件條件，如專業(yè)資源豐富的校園網(wǎng)絡，設施先進、功能齊全的多媒體教室等。

（三）雙語教學的具體措施

（1）提升從事雙語教學的專業(yè)教師的語言能力，是推行雙語教學的一個關鍵。對英語口語能力較弱的專業(yè)教師，進行了集中短期強化培訓，提高英語口語表達能力。

（2）雙語教學的木結構教材不僅要有英文內(nèi)容，更要與國際先進的木結構專業(yè)水平接軌。如前所述，本課程選用了何敏娟教授主編的《木結構設計》作為教材，其中融入了Frank Lam教授提供的英文閱讀文獻，增加了學生對現(xiàn)代木結構相關原版專業(yè)資料的閱讀量，滿足了課程雙語教學的發(fā)展需求。

（3）本課程以大多數(shù)學生為教學對象，而不是進行所謂的精英教育。因此，在本課程教學中，應盡可能多地給所有學生提供參與的機會，注重教學過程中及課后師生之間的信息交流，及時了解學生的學習狀態(tài)和想法。如盡量設置較多的隨堂提問讓學生回答，或讓學生進行部分關鍵內(nèi)容的復述等，實時了解學生的學習效果。課間休息時也盡可能多地和學生進行交流，課后則注意利用郵件、即時聊天軟件等網(wǎng)絡手段繼續(xù)對學生進行答疑解惑。采用上述方法，在提高學生學習興趣的基礎上，也給學生一定的學習壓力，盡力促使所有學生積極主動地進行雙語學習，在教與學之間產(chǎn)生良性互動。

（4）在學生的語言水平參差不齊的情況下，教學中的英文授課比例并不事先規(guī)定，上課時教師采用循序漸進式的教學方法，根據(jù)學生的狀況、授課內(nèi)容的難易和接受程度靈活掌握。在教學初期，我們以中文為主、英文為輔，特別在講解基本概念與思路時多用中文，對專業(yè)詞匯則注重中英文對照、中英文雙解，并介紹外方教師英文發(fā)音的一些特點（如英文中的連讀、一些多音單詞的讀法等）。隨著教學過程的進展，待學生積累了一定的專業(yè)知識、專業(yè)詞匯后，再安排外方教師為主（見圖2）授課，加大英語的比例，同時PP課件中仍采用中英文對照的方式，使學生有一個適應過程，這樣獲得了較滿意的教學效果。

三、eminar教學范式的探索

（一）eminar教學的意義

eminar教學模式，最早起源于18世紀的德國，又稱研討式教學模式。現(xiàn)代教育理論認為，教學是教與學的統(tǒng)一，教為學而存在，學要靠教來引導[4]。目前，能夠充分調動師生

雙方積極性，能夠充分聯(lián)系教和學兩個方面的研討式教學范式，成了教學研究的熱點之一。

研討式教學的核心目標是使學生在現(xiàn)有知識的基礎上，學會提出問題，再通過調研、學習其他相關信息來提出解決問題的研究方法、技術路線[5]。研討式教學過程中，可以提高學生的表達和溝通能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和集體意識，符合當今信息時代對大學生學習能力的要求。

（二）eminar教學的實施

1.課堂講授中開放、活躍的學習氛圍培養(yǎng)

研討式教學模式的關鍵在于教師和學生角色的轉變，教師由知識傳授者轉變?yōu)閷W習引導者，學生由知識接受者轉變?yōu)閷W習參與者。因此，課堂講授中，強調教師的引導作用而不是知識傳授作用。

為適應研討式教學范式的需要，將教學內(nèi)容分為木結構材料、木結構構件、木結構連接、梁柱式木結構設計、輕型木框架結構設計、輕型木框架結構施工工法及構造、木結構防護等7個教學內(nèi)容模塊，并告知學生課程各模塊的教學任務和特點。講授之前，任課教師在介紹該教學內(nèi)容模塊的主要內(nèi)容時，給出課前預習提綱，包括該模塊的知識體系、重點難點，引導學生帶著問題去預習、聽講、理解消化和總結提高。

eminar教學完全建立在自由、民主的課堂教學平臺上。因此，課堂講授中，一方面教師沒有絕對的權威和話語霸權；另一方面學生擁有充分表達觀點的權利。這樣師生雙方在民主、活躍的氛圍中，平等地進行現(xiàn)代木結構的相關學術討論，從而建立了一個和諧的學習環(huán)境。此外本課程中隨著加拿大教師的加入，由于加方教師不同的文化背景和知識的輸入，合作交流使教學變得更為生動有趣，思想的碰撞產(chǎn)生了新的火花，將本課程建立為一個開放、國際化的交流平臺，極大地調動了學生對現(xiàn)代木結構的學習熱情。

2.研討課題的設置及匯報總結

在課程教學計劃的框架下，合理分配了課堂講授和研討的學時比例為2∶1，并將研討學時安排在前述每個教學內(nèi)容模塊的后半段。

研討課題的選擇有2類：（1）各個教學模塊中限于時間課堂講授時難以充分展開而邏輯性又較強的部分；（2）課堂教學中雖沒有涉及，但目前正在成為研究或應用熱點從而可以較方便查閱資料的領域，諸如將木結構用于橋梁結構、大跨結構等領域的可行性等。

每個研討課題安排2～3個學生合作研究，按照研討課題的要求查閱資料、共同討論，并且以多媒體報告的形式匯報（見圖3）。

對每組學生的研討報告，教師和其他學生需提出問題。其他學生所提問題的質量，構成其課程成績的一部分，這樣激發(fā)了他們參與其他小組課題討論的積極性。

最后，教師對研討課題再加以分析總結，作出總結性評價。

3.課后實踐環(huán)節(jié)及考評

木結構課程的特點之一是實踐性較強，本課程中安排學生，利用課后時間，進行輕型木結構建筑模型的制作。制作任務也通過對學生分組來落實，每組安排2～3個學生來共同制作。通過制作模型，學生對輕型木結構的典型構造、施工順序有了更加直觀的認識。

對制作完成的每個木結構模型，由各組派代表進行展示并加以說明，Canada Wood的專家對模型進行認真考評（見圖4），并與模型制作者進行深入討論，明確指出模型制作的優(yōu)缺點，并對其進行成績分等。

4.課程成績的最終構成

在合作研究課題或合作制作模型的過程中，同組學生之間相互探討，一起交流學習體會，共同探索未知的知識，最大限度地發(fā)揮出所有人的潛能，并且培養(yǎng)了合作研究的意識。這也是本課程進行eminar教學范式探索的目的之一。

課程最終成績的構成與eminar教學模式相適應。除卷面理論考試成績之外，學生在課題研討，以及模型制作、展示過程中的表現(xiàn)，包括其團隊合作能力等，在最后的成績評定中占有一半的比重，大大高于常規(guī)非研討課程。

四、結語

（1）通過本項目的實施，在我校土木工程學科中建立了木結構這樣的國際聯(lián)合設置的雙語課程，豐富了土木工程專業(yè)的教學內(nèi)容，擴大了土木工程學科本科教學工作的國際影響。

（2）通過與木結構專業(yè)排名世界前列的加拿大不列顛哥倫比亞大學合作，聯(lián)合設置木結構課程，讓學生有機會接觸純正的英語教學方式，讓學生逐步適應以英文方式接受知識，實現(xiàn)雙語教學，使我校土木工程專業(yè)的本科生有機會接觸、了解當今木結構領域的最新進展，拓寬了學生的國際視野。

（3）在課程的聯(lián)合教學中，由于參加人員不同的文化背景和知識的輸入，合作交流使教學變得更為生動有趣，思想的碰撞會產(chǎn)生新的火花。和訪問、講學有所不同，聯(lián)合教學強調了學生與主講教師、特別是UBC以及Canada Wood教師之間的互動，而這種互動得到的知識與通過書本、網(wǎng)絡等媒體獲取的也完全不同，是一種全新的體驗。

參考文獻：

[1] 陳國， 李海濤. 現(xiàn)代木結構教學思考與探討[J]. 教育教學論壇， 2012 （14）：191-192.

[2] 何敏娟， Frank Lam， 楊軍， 張盛東. 木結構設計[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2008.

[3] 何敏娟， 王少曼. 土木工程專業(yè)雙語教學的探索與實踐[J]. 高等建筑教育， 2005， 14（4）：34-36.

[4] 徐振強， 侯惠芳. “編譯原理”課程的研討式教學初探[J]. 計算機教育， 2010（3）：33-35.

[5] 張躍忠. 論seminar教學范式的現(xiàn)代價值[J]. 高等理科教育， 2007（1）：18-20，38.

（編輯 周 沫）