工程教育認證和課程思政背景下“邊坡工程”雙語教學實踐探索

繆海波,龐建勇,鄒久群

(安徽理工大學 土木建筑學院,安徽 淮南 232001)

為進一步提高工程教育質量,我國于2016年正式加入“華盛頓協議”。“華盛頓協議”旨在通過工程教育認證體系和工程教育標準的互認,實現簽約國工程學位互認和工程技術人才的國際流動,目前已成為最具國際影響力的教育互認協議[1-2]。此后,“以學生為中心”“以成果為導向”“持續改進”[3]的工程教育理念成為我國工程教育界的共識。根據《工程教育認證標準》[4],培養“具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流”的工程技術人才是畢業要求中的重要組成部分。2016年8月,教育部印發了《推進共建“一帶一路”教育行動》,明確了教育在共建“一帶一路”中的基礎性和先導性地位。工程教育作為其中的重要組成部分,可促進我國工程技術人才參與到沿線國家和地區的重大工程項目建設中,助推“一帶一路”建設。在此背景下,如何培養高素質國際化工程技術人才、推進我國工程教育與國際接軌,成為當前高等教育面臨的重大挑戰之一。

目前,雙語教學(Bilingual Teaching)被認為是培養國際化專業人才的有效手段之一[5]。我國高校本科教育2001年開始開設雙語課程,現雖已呈現出多樣化發展趨勢,但不可否認,受地區經濟發展水平、雙語教學師資力量,以及學生外語水平等因素影響,各高校雙語教學水平也參差不齊。對于整體實力和辦學水平相對較低的地方高校來說,鑒于工程教育認證標準的統一性,其工程教育要想順利實現培養具備國際視野與跨文化交際能力國際化專業人才目標,必須在雙語教學方面有更多投入。

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調,“要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程”[6]。專業課程作為思政建設的重要載體,需要實現專業教育與思政元素的有機融合。專業課程人才培養目標的實現,要以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,推進自身建設與課程思政建設的深度融合[7]?！斑吰鹿こ獭闭n程主要研究人類與斜坡地質環境相互作用、相互制約的過程與機制,內蘊豐富的思政育人元素,因而具有開展課程思政建設得天獨厚的優勢。那么,在工程教育認證和課程思政建設背景下,“邊坡工程”開展雙語教學的育人效果可行性及其效果如何?本文試以某高?！斑吰鹿こ獭闭n程為例進行教學探討。

一、“邊坡工程”課程開展雙語教學的可行性和必要性

“邊坡工程”是理工類高校土木工程專業(巖土工程方向)本科階段的重要課程之一,一般在大四上學期開設。為探討“邊坡工程”課程開展雙語教學的可行性和必要性,筆者2018—2020年對某高校巖土工程方向216名大四學生持續發出調查問卷,問卷結果匯總為下表1。

表1 “邊坡工程”開展雙語教學的可行性和必要性調查結果

(一)學生與教師的英語水平

從學生角度來看,學生具有良好的英語水平是開展雙語課程教學的前提條件。從表1可以看出,大四學生在學習“邊坡工程”課程之前接受過英語聽說訓練的人數占97%,表明絕大多數學生具有一定程度的英語聽說能力;65%的學生認為具有大學英語四級水平即可適應雙語教學,說明學生對雙語教學的心理承受能力較高;92%的學生對雙語教學表現出相當大的興趣,體現出雙語教學對學生具有較大吸引力。從教師角度來看,開設雙語教學的教師不僅需要具備豐富的專業知識和教學經驗,更需要具備流利的英語口語表達能力。而筆者于2016年8月至2017年8月以公派訪問學者身份在日本京都大學開展合作研究,具備良好英語交流能力,因此能夠勝任雙語教學工作。綜上,教師和學生均具備良好英語水平,大四上學期開展“邊坡工程”雙語教學可行。

(二)課程的雙語教學資源

豐富的雙語教學資源是開展“邊坡工程”雙語教學的重要保證。實踐表明,使用英文原版教材或高水平的雙語教材是提升課程雙語教學質量的重要因素[8]。英文原版教材能讓學生在學習專業知識的同時提高英語水平,但英文原版教材教學內容多、語言理解難度大,并不十分契合國內學生使用,因此教師在使用英文原版教材時,應結合學生英語水平實際與專業人才培養目標,為學生配置合適的雙語教學資源。由于國內目前尚無中英文對照的“邊坡工程”雙語教材,故筆者首先遴選了2部優秀的英文原版教材,選取部分報道邊坡工程、滑坡地質災害等領域最新研究進展的國際著名期刊電子資源,形成“邊坡工程”雙語教學資源庫(見表2);然后收集并引用知名Blog(博客)中(見表2)報道的世界各地發生的邊坡失穩案例作為專題研討教學資源,以大量高清圖片和鮮活案例激發學生學習興趣。此外,筆者還不定時向學生推送國際著名期刊上刊載的與邊坡工程相關的最新研究成果,激發學有余力學生的科研興趣,培養其科研思維。因此,上述教學資源能滿足“邊坡工程”開展雙語教學需求。

表2 “邊坡工程”雙語教學資源一覽表

(三)當前的社會需求

隨著國際競爭力的日益提升,我國建筑企業境外承包國際工程建設項目越來越多,特別是在“一帶一路”倡議得到扎實推進后,沿線國家和地區的基礎設施建設需求量巨大,給我國建筑企業“走出去”帶來了極好的發展機會[9]。相應地,日益擴大的國際工程市場規模對跨文化交流和溝通也提出了更高的要求,我們必須重視外語在國際工程項目執行中的重要作用,提升工程技術人才在項目談判、工程建設與管理、技術成果共享以及團隊協作等方面的雙語表達能力[10-11]。因此,雙語教學作為培養未來參與設計和施工的國際工程項目人才行之有效的手段,需在專業課程教學中大力提倡與發展。

“一帶一路”沿線國家和地區地質構造復雜,崩塌、滑坡、泥石流等地質災害較為常見,往往造成巨大的人員傷亡與經濟損失。據不完全統計,1922—2015年,“一帶一路”沿線國家和地區共發生7 727起地質災害[12]?？梢酝茢?隨著沿線國家和地區在交通、市政、通信、礦業開發、電力等方面建設規模的擴大,自然或人工邊坡失穩等工程問題會越來越多,熟練掌握邊坡勘察、穩定性分析、治理設計與監測預警等專業知識并能夠進行雙語交流的工程技術人才的社會需求也會不斷增長。因此,開展“邊坡工程”雙語教學是當前我國高校適應“一帶一路”高質量發展社會需求的必然要求。

二、基于工程教育認證和課程思政的“邊坡工程”課程雙語教學實施措施

(一)畢業要求指標點分解與課程思政元素挖掘

根據“邊坡工程”課程內容,結合《工程教育認證標準(T/CEEAA 001—2022)》,對畢業要求指標點進行分解,并充分發掘可融入的課程思政元素(見表3)。

表3 “邊坡工程”課程畢業要求、指標點及可融入的課程思政元素

根據土木工程專業特色及生源質量,以表3中的畢業要求及其指標點分解為導向,結合雙語教學特點以及能發掘的思政育人元素,“邊坡工程”課程目標優化如下:

1.熟悉邊坡工程概念,能夠運用工程水文地質學基本原理分析影響邊坡穩定的內在控制因素與外在誘發因素,熟練掌握邊坡工程的一般勘察技術與手段,具備初步閱讀和撰寫邊坡工程勘察報告的能力。該課程目標對應支撐畢業要求指標點1和4。

2.理解邊坡穩定性系數與穩定安全系數概念,熟練掌握土質邊坡穩定性分析方法,能夠利用工程地質分析原理和力學原理定性與定量判斷巖質邊坡的穩定性,初步具備邊坡穩定性分析的數值計算能力。該課程目標對應支撐畢業要求指標點2和4。

3.熟練掌握常見的邊坡工程治理及監測預警方案的設計流程,初步具備在現行標準與規范下開展與環境條件相協調的工程治理及監測預警方案設計能力。該課程目標對應支撐畢業要求指標點3和4。

4.熟練掌握邊坡工程所涉及的中英文專業術語,具備初步閱讀英文勘察報告、英文工程治理與監測設計報告能力,能夠初步閱讀專業英文期刊上刊載的研究文獻。該課程目標對畢業要求指標點1至4均具有支撐性。

(二)創新教學方法,積極推進課程思政建設

1. 互動式案例教學法推進“邊坡工程”課程思政建設。采用互動式案例教學法不僅能夠有效提升學生學習的積極性、主動性[13],還有助于推進課程思政建設。采用互動式案例教學法推進課程思政建設的核心是案例的設置及可從案例中發掘出的思政元素。案例的設置應具有導向性和探索性,思政元素的發掘要具有契合性。教師在講解各章節理論內容時引入一個易于發掘育人元素的案例,要求學生課下自由分組、自主查閱文獻進行探索研究并撰寫案例分析報告(英文或中英文交叉)在課堂上進行小組交流、討論。這種教學方法既能充分調動學生學習激情,培養學生團隊意識與人際溝通能力,還能拓展、豐富課程思政內容,實現思政育人全過程滲透。

根據教學內容、發掘的思政育人元素和課時安排,筆者對“邊坡工程”各章節內容均設置了針對性案例。舉例如下:

案例一:湖北省巴東縣某高邊坡勘察。知識培養目標:針對高邊坡的潛在危險性,從邊坡地形和周邊環境條件出發,解決如何確定勘察等級、選取何種勘察方法和手段以及如何獲取邊坡參數如何撰寫勘察報告等問題。課程思政目標:引導學生收集、整理因勘察認識不到位導致工程治理措施失效進而引發工程安全事故的邊坡案例,用活生生的案例引導學生樹立正確的職業道德觀,從工程終身責任制和人民生命財產安全角度實現工程倫理教育。

案例二:三峽庫區某涉水滑坡的穩定性評價。知識培養目標:要求學生在熟練掌握邊坡穩定性分析方法前提下,根據勘察報告合理選取參數,利用現行標準和規范推薦的條分法計算滑坡在不同庫水位工況下的穩定性系數。課程思政目標:引導學生討論我國專家在邊坡穩定性計算方法上的創新及其對經濟社會發展的貢獻,幫助學生樹立潛心科研、自主創新理念。

案例三:廣東某高速公路高邊坡治理工程設計。知識培養目標:要求學生在掌握常見工程治理措施前提下結合邊坡工程地質、水文地質和周邊環境條件,根據現行標準和規范開展經濟合理且與環境相協調的治理工程方案設計。課程思政目標:引導學生將工程治理設計與周邊生態環境相結合,形成“人與自然和諧共生”的生態護坡設計理念。

案例四:四川丹巴縣城后山邊坡監測與應急搶險工程。知識培養目標:針對即將出現的邊坡失穩險情,指導學生分析邊坡變形特征,選擇合適監測手段獲取實時數據指導搶險工程,從而確保人民生命和財產安全。課程思政目標:引導學生樹立“一切以人民為中心”的職業觀。

2.專題研討教學法推進“邊坡工程”課程思政建設。專題研討可有效提升學生利用專業知識分析實際復雜邊坡工程問題的理論聯系實際能力、利用專業軟件分析邊坡工程問題的實操能力以及外文文獻檢索、閱讀和分析能力,激發學生自主學習熱情,培養學生科研興趣和科研思維;同時,在研討過程中,教師引導學生利用馬克思主義唯物辯證法思想思考事物發展的內在本質、從人與自然關系角度思索邊坡工程問題,實際上也起著思政育人作用,也是課程思政的一種形式。專題研討主題舉例如下:

(1)2015年12月20日深圳光明新區特大山體滑坡。研討目的:指導學生充分調研已有文獻,結合課堂教學內容,運用馬克思主義唯物辯證思維研討棄土場邊坡失穩的內在控制機制和外部影響因素的促進機制。

(2)土質邊坡穩定性數值計算。研討目的:給定簡單的邊坡幾何尺寸、邊界條件和土層參數,指導學生利用GeoStudio軟件(試用版)中的SLOPE/W模塊建立邊坡穩定性分析模型;在充分掌握土質邊坡條分法基本原理基礎上,指導學生選擇合適的計算方法(如Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price以及我國規范中推薦的剩余推力法等)計算邊坡穩定性系數,重點探討剩余推力法學術思想。

(3)四川茂縣疊溪鎮新磨村滑坡災變前的形變監測。研討目的:介紹區別于傳統接觸式監測手段的新型遙感監測手段——合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)在邊坡失穩前形變監測方面的應用[14],引導學生研討InSAR技術在邊坡工程監測中的應用前景以及我國在監測方法和手段上進行自主創新的必要性。

三、教學效果反饋、持續改進地方及其改進措施

(一)課程目標達成度分析

1.成績評定標準?！斑吰鹿こ獭闭n程的總評成績由兩部分組成,即平時成績(40%)和期末考試成績(60%)。其中,平時成績由出勤成績(占平時成績的25%)、課堂表現(體現在專題研討環節的參與情況,占平時成績的25%)和課后作業(體現在案例作業的完成情況,占平時成績的50%)綜合確定。

2.課程目標達成度算法。工程教育認證以“成果導向”為最終目的,即學生通過課程學習對知識點的掌握程度以及運用所學知識解決復雜工程問題的能力。某校土木建筑學院采用“目標達成度”為指標的課程考核方式量化“成果”,即考核學生能力培養目標的達成情況[15]?！斑吰鹿こ獭闭n程目標達成度評價包括課程分目標達成度和課程總目標達成度,計算表達式如下:

(1)

(2)

式中:Ti表示課程目標i的達成度(i= 1,2,3,4);TH表示課程總目標達成度;A、B、C分別表示課堂表現、課后作業和期末考試的得分(均為百分制);αi、βi、γi分別表示課堂表現、課后作業和期末考試在課程目標i中的權重;μ1、μ2和μ3分別表示課堂表現、課后作業和期末考試在課程總評成績中的權重。各權重取值見表4。

表4 “邊坡工程”課程目標達成度計算權重

3.課程目標達成度分析。整理2018—2020年216名學生“邊坡工程”的平時成績和期末考試成績,根據式(1)、式(2)及表4中的權重分別計算課程分目標達成度(Ti)和課程總目標達成度(TH)分布情況(見圖1)。由圖1可知,216名學生課程目標1至4的平均達成度分別為0.778、0.694、0.734和0.748,課程總目標平均達成度為0.746。該校本科生學分制學生學籍管理辦法規定,平均學分績點<1.8不授予學位。根據學分績點的計算方法,1.8的學分績點換算成考核成績即為68分,因此,本文以課程目標達成度0.68為滿足工程教育認證的標準。根據這一標準,學生“邊坡工程”的學習成果已滿足課程目標對畢業要求的支撐。

(c)課程目標3達成度

(d)課程目標4達成度

(e)課程總目標達成度圖1 “邊坡工程”課程目標達成度分布

根據圖1,對比分析課程目標1至4的平均達成度可知,學生課程目標1、3和4的達成度相當,而課程目標2的達成度較低。這一結果表明:(1)通過課程雙語教學,學生已基本掌握邊坡工程概念、影響邊坡穩定性的內在控制因素和外在誘發因素,對常見的邊坡工程勘察技術方法有較好理解,同時初步具備結合現行標準和規范進行邊坡工程治理、監測預警方案設計能力。(2)學生利用數學、自然科學和工程科學基本原理進行復雜邊坡工程穩定性分析能力尚不足。結合期末考試試卷分析發現,學生在利用剛體極限平衡方法計算邊坡穩定性及利用極射赤平投影方法定性分析巖質邊坡穩定性兩方面得分率較低。(3)通過雙語教學,學生已經初步具備與國內外同行有效溝通、交流復雜邊坡工程問題的能力。綜合分析課堂表現中的雙語專題研討得分、課后作業中的案例分析得分以及期末考試試卷得分,筆者認為“邊坡工程”課程開展雙語教學的課程目標達成度良好。

4.雙語教學效果的問卷調查。雙語教學效果問卷調查每學期課程結束后開展,共設置5個問題:(1)影響雙語教學效果的因素有哪些?(2)雙語課程的難點是什么?(3)雙語教學對專業英語水平是否有提高?(4)是否繼續推廣雙語課程?(5)教師在雙語課程中更應注重哪些內容?

2018—2020年216名學生的問卷調查結果顯示,約62%的學生認為教材和教學方法是影響雙語教學效果的主要因素,約75%的學生認為聽力和專業術語是雙語課程的學習難點,約33%的學生認為雙語教學能較明顯地提高英語水平,約83%的學生認為雙語課程應在保證質量的基礎上逐步增加,約62%的學生則認為教師在雙語教學過程中應注意改進授課方法和調節課堂氛圍。從以上統計數據可以發現,學生普遍對雙語教學持樂觀和支持態度,但對雙語教材的選擇以及教師自身英語水平和授課技巧提出了更高要求。

(二)持續改進地方及其改進措施

持續改進不僅是工程教育認證核心理念之一,更是工程教育認證制度的重要特點,貫穿于整個工程教育過程,其目的是通過持續改進培養學生達到具有解決復雜工程問題能力這一最終目標。在分析“邊坡工程”課程目標達成度的基礎上,結合學生對雙語教學效果的反饋信息,本文認為以下4方面需要持續改進。

一是課程目標2達成度相對較低。學生普遍反映邊坡穩定性計算方法學習難度較大,期末考試這方面試題的得分率較低即是明證。因此,后續教學過程中需適當增加邊坡穩定性分析教學課時,如以習題課的形式講解計算方法的運用。

圖2 基于工程教育認證和課程思政的“邊坡工程”雙語教學改革思路

二是線上教學資源不足。創建開放有趣兼具學術性的在線學習平臺,在線上傳教學課件以及與教學有關的學習資源,如邊坡失穩過程視頻、典型邊坡工程治理技術設計和施工方案等,積極推送當前國內外邊坡工程的最新研究成果,擴展學生學習視野,提高學生學習興趣。

三是雙語教材選擇有待優化。注重原版英文教材與中文教材的契合性,加強自身英語表達水平和專業素養,深入思考課堂教學方法和授課技巧,打造更有趣味性的雙語課堂。

四是思政育人元素融合缺乏深度。教學中雖能夠將專業知識教學與課程思政相結合,但所使用的雙語教學資源庫中思政育人元素缺乏顯示度。因此,要積極落實習近平新時代中國特色社會主義思想進課程進教材,深度挖掘專業知識中蘊含的思政育人元素,落實立德樹人根本任務。

“邊坡工程”雙語教學改革思路可通過圖2顯示。

四、結束語

某?！斑吰鹿こ獭闭n程以工程教育認證核心理念“以學生為中心、成果為導向、持續改進”為出發點,深入分析雙語教學可行性和必要性,分解畢業要求指標點并設置課程目標,通過教學方法改革,以課程目標達成度為標準評估課程教學效果,課程目標達成度和總目標達成度均超過0.68,滿足工程教育認證標準,表明雙語教學改革成效較為顯著。