1. 引言
在高速发展的新兴产业和朝气蓬勃的新经济背景下,工科人才需要具备更高标准的自身能力。具备复合型“新工科”特性的人才均在指定领域学术精湛且符合“学科交叉融合”理念 [1] 。新工科建设是通过交叉融合、传承创新等途径培养 [2] 出创新型卓越工程人才。其建设更加注重学科的系统性、创新性以及学科教学中的实践性,可见,新工科建设的提出最终落脚点要在教学与工程上,工科类教学应不断推行改革来适应多元化人才的新要求。“新工科”背景下土木工程项目全球化逐步显露,国际上对于能够熟练掌握专业英语的人才需求突增 [3] [4] 。“土木工程专业英语”是一门将土木学科中专业性词汇与英语相关内容相融合的基础课。
随着经济全球化,我国工业化进程进一步加快,土木工程国际会议的频繁召开和工程技术的国际交流,为广大专家学者提供交流平台,共同促进土木工程学科的发展,而英语作为沟通交流的桥梁,对于土木工程专业人才来说是必不可少的。由此各高校开设“土木工程专业英语”课程,该课程是在大学基础英语课程之后开设的一门专业主干课,旨在提高学生的英语应用能力,巩固学生英语基础并培养学术阅读和学术交流的能力。研究分析专业英语 [5] [6] [7] 的教学方式,渗透英文科技论文写作,面向国际化视野,是新世纪培养人才的主要目标。
设立专业英语课程,可以扩宽学生知识储备量,使其了解国际学术前沿变化。而目前,行业对英语的要求越来越高,这就需要对“土木工程专业英语”课程进行重新理解与定位,更注重学生的分析问题能力、协作能力及实践能力等,使学生成为具备设计沟通交流的全方位人才。根据新工科型人才建设角度,为行业培养具有国际化视野的,满足新工科背景下专业人才夯实基石。
“土木工程英语”旨在帮助学生实现在英语语境下对学科知识的有效输出和应用,提高他们在专业学习和未来职业生涯中所需要的语言技能、学术技能和学术素养;培养既有学科专业知识,又能够熟练运用英语在跨文化环境下进行沟通交流,有国际视野的复合型人才。
语言是文化的载体,学习一种语言也要学习语言背后的文化。“土木工程专业英语”课程不同于公共英语,不仅仅需要学生进一步加强听、说、读、写的能力,更是以土木工程专业为背景,建立在对土木工程相关知识已经有所掌握的基础上,用另外一种语言,甚至是另外一种思维方式,对专业知识体系的重新解构。“土木工程专业英语”是土木工程专业本科课程体系中大学基础英语之后,结合专业知识,为进一步提高学生英语水平的一门主干课程。作为土木工程专业的学生,应努力提高专业英语水平,拓展与国际接轨的途径,并积极参与到国际土木工程的发展当中。这对获取和更新学科的前沿知识和研究进展变得更为简单及时,是培养具有创新能力的复合型应用人才的重要途径。
在新时代背景下,我国急需国际化新型人才,对于土木工程专业,专业外语愈加重要,培养出具备专业知识且懂英语的综合性人才是目前高校的培养目标。但目前专业英语的教学现状并不乐观,对此各高校必须加快专业英语教学改革,合理安排教学课程,选拔一批优秀的专业英语教师给土木工程专业各方向学生授课,授课要有侧重点,有技巧。同时实行小班化、小组化的互动教学,配合网络平台进行翻转课堂式授课,实行新型教学模式,提升学生们的主观能动性,培养自主学习的好习惯。制定一套基于土木工程英语的听说读写的多样化考核方式,培养国际化专业人才。
基于教学中存在的问题 [8] [9] [10] [11] ,研究教学方案,提升学习兴趣,改革考核方式,融合线上教学资源,建立新工科背景下工程人才培养机制,为新工科背景下课程教学提供了有效的思路,亦为社会输送合格的工科人才。
但多数高校的土木工程专业将该门课程设置为选修课,在制度上降低了学生自身的学习热情。在课程中,教学内容陈旧、教学方法传统、考核方式单一、学生学习动力不足,与教师性差,应付考试现象严重。随着国家“一带一路”的倡议和“双一流”高校建设的推进,国际化已经成为土木工程专业建设的重要内容 [12] [13] ,而为此开展国际化背景下“土木工程专业英语”课程教学改革,既是高等教育发展的内在要求,也是国家发展的必然选择,具有紧迫感和重 要意义,为社会培养土木工程专业国际化人才打下坚实基础。
很多学者 [14] - [22] 从不同角度、提出了许多“土木工程专业英语”的教学方法和手段,但研究方法和内容较为单一。在大力推行国际化与运行新工科建设的背景下,“土木工程专业英语”作为建设中的一门主干课程,教学过程中应以工科基础为依托,理论与实际相联合。
基于这些问题,该课题从教学方法、内容、成绩评定整个环节考虑,提出了在新工科背景下土木工程专业英语创新教学方法,即“分层次 + 多元化”协同创新教学方法、并探讨了实施机制。
2. 协同创新教学改革方法
2.1. 结合专业需求,满足新工科背景为导向,重构专业英语课程教学目标
“土木工程专业英语”课程在土木工程(结构、道桥)、建筑学和工程管理三个专业开设,每年修读学生约300人左右。通过广泛的调研,凝练出培养应用型人才的关键制约因素,如传统教学模式重理论轻实践、工程教育与企业需求严重脱节,而新工科背景教学强调对学生预期学习成果的确定、达成方式与达成度的评价。学生学习成果是基于成果导向教学的关键,是对特定学习期望的描述,本质上是一种预期的教学目标,即学生学习了具体课程后,应该取得哪些具体的可测量的成果。基于此,根据我校的学科资源优势以及专业办学特色,重构应用型人才培养体系。“土木工程专业英语”课程应与专业发展要求相适应,同时与易于观察的、可测量的学生预期学习成果相匹配。
2.2. 以学习成果为目标,精选教学内容,建立教学内容与教学目标的对应关系
在保证基本内容、基本理论和基本技能的基础上,对传统的内容加以精选,调整部分内容。适当引人反映本学科近代成果的新概念、新理论、新结构、新方法和新技术,强化工程意识,创设工程环境。相对于传统的“统一教学”,成果导向教学模式在教学内容选择上具有更大的灵活性。围绕预期学习成果反思,按照其对毕业的贡献度确定教学内容,以基础、核心知识为主,重点突出。打破传统的以课本章节为主线的教学格局,吸取模块化、项目化的课程设计思想,使学生能力培养得以延续、深化、拓展。将有助于能力发展的教学内容划分为多个模块,融入现代特色的教学内容,构建模块化课程体系。
2.3. 以学生为中心,探索行之有效的教学方法和手段,促进教学目标达成
新工科背景下要求对话课堂转变,从封闭向开放课堂转变,从知识向能力课堂转变,从重学轻思向学思结合转变,从重教轻学向教主于学(教之主体在于学,教之目的在于学,教之效果在于学)转变。
“分层次”主要依据学生英语基础、职业规划,进行因材施教。初级层:必须熟悉并掌握大纲要求从专业词汇、长句和难句的分析理解;中级层:能够较为准确的翻译基础的土木工程英语篇章;高级层:能够读懂、并能撰写较为简单的英文科技论文。
运用项目教学方法、案例教学方法、任务驱动教学方法等,构建培养学生知识、能力、素质的成果体系。在实施成果导向教育过程中,依据预期的最终成果,设定梯级阶段目标,从小到大、从易到难逐级晋升。学生从最小目标开始,寻找时间、途径、方式,逐步实现最终目标。
2.4. 注重过程与结果结合的多元化评价,通过学习成果评价修正教学设计
“多元化”主要是教学方法多样化指充分调动学生学习的积极性和主动性,课堂教学以学生参与为主、教师讲解为辅;教学内容新颖化是指土木工程专业热点问题、前沿问题为主,激发学生学习的兴趣;考核方式灵活化是指课前预习、课堂参与、热点讨论、在线答题为主,卷面成绩为辅,逐项累积成绩。
以结果评价为主导,向结果与过程评价转变,对“土木工程专业英语”课程成绩评价建立多元化的评价体系,降低期末试卷考试在课程评价中的权重,加强过程性评价。通过学生的反馈,教师判断学生是否达成了预期学习成果,进而对课程教学进行持续改进;及时解决学生学习过程中碰到的问题,并对课程教学内容、教学方法、现代教学手段的应用等多方面调整改进,提高教学质量,实现课程教学成果的提升。
通过“分层次 + 多元化”协同创新教学方法和实施机制,因材施教、满足不同学生的需求,激发学生对该课程的学习热情,从而使学生完全达到“以需求为导向,自主学习”的培养目标。激发学生学习的热情、课堂的参与度、教学主体的转换;通过土木工程专业热点问题、前瞻性问题的演讲、小组讨论;讨论灵活化的考核方式,“课上 + 课下”、“线上 + 线上”累积化考试模式,是该教学方法能长期有效实施的保证机制。
3. 改革前后效果分析
土木1901、1902、1903、1904,土木2001、2002、2003、2004,土木2101、2102、2103、2104,共三届,总人数约为540人,开展“分层次、多元化”教学方法改革,取得了较为明显的效果。随机抽取样本进行分析,每个样本为30人,分别从:专业英语词汇、长句难句辨析;短文理解(翻译)能力;英文科技论文写作;综合应用能力进行分析。
3.1. 试行前后词汇、长句难句辨析能力比较
图1分析了“分层次、多元化”教学方法改革前后土木工程专业学生对专业英语词汇、长句难句的辨析能力比较。
![](//html.hanspub.org/file/26-1165464x7_hanspub.png?20240221084030195)
Figure 1. Comparison of the discrimination ability of vocabulary and sentence
图1. 专业词汇、长句难句辨析能力比较
3.2. 试行前后短文理解(翻译)能力比较
图2分析了“分层次、多元化”教学方法改革前后土木工程专业学生对短文理解、翻译能力,尤其是准确获取短文重要信息的能力比较。
![](//html.hanspub.org/file/26-1165464x8_hanspub.png?20240221084030195)
Figure 2. Comparison of short text understanding (translation) skills
图2. 短文理解(翻译)能力比较
3.3. 试行前后英文科技论文阅读写作能力比较
图3分析了“分层次、多元化”教学方法改革前后土木工程专业学生阅读英文科技论文,尤其是本专业领域较为简单论文的能力,尝试撰写较为简单的英文科技论文能力分析。
![](//html.hanspub.org/file/26-1165464x9_hanspub.png?20240221084030195)
Figure 3. Comparison of writing ability of English scientific papers
图3. 英文科技论文写作能力比较
3.4. 创新方法试行前后学生综合能力比较
图4分析了“分层次、多元化”教学方法改革前后土木工程专业学生综合应用能力分析。
![](//html.hanspub.org/file/26-1165464x10_hanspub.png?20240221084030195)
Figure 4. Comparison of comprehensive ability before and after the experiment of innovative method
图4. 创新方法试行前后综合能力比较
3.5. “分层次、多元化”教学改革方法讨论
从图1分析可知,大部分学生的成绩提升显著,表明该试行机制的可行性。部分学生的成绩有所下降,这部分学生的基础较差,加之学习的热情不高,学习态度不太端正,是出现成绩下滑的主要原因。
从图2可知,试行该机制后,大部分学生的阅读理解(翻译)能力有了一定的提高,表明该方法取得了一定的效果。短文翻译能够考核学生的综合能力,对学生的要求较高,整体成绩有所提升。
从图3可知,学生科技论文写作能力有了较为明显的提高,这是因为以前学生对这方面的知识了解甚少,通过讲解,接受较快。这表明加强本科生英文科技论文写作教学的重要性。
图4表明,通过该创新型教学方法的试行,除个别学生外,绝大部分学生的成绩有了显著的提高,部分学生的成绩提升尤为明显,表明了该方法的可行性、有效性。
这四个方面的考核,样本中学生的平均成绩均有所提高,约为4~10分,表明在试行该教学机制后,学生的综合能力得以提高。
4. 结论与建议
通过在土1901、1902、1903、1904,2001、2002、2003、2004,2101、2102、2103、2104三个年级、12个教学班,共计约540名同学中开展了土木工程专业英语“分层次、多元化”教学方法,取得了一定的效果。主要得到以下几个方面的结论:
1) “分层次、多元化”教学方法试行后,学生的词汇、长句难句的辨析能力,阅读理解能力,科技论文写作及综合应用能力均得到了不同程度的提高;
2) 该方法是一种可行的、有效的教学改革方法,在新工科背景下,大数据、人工智能时代,是培养创新型智能土木卓越工程师人才重要途径和手段。
基金项目
校级教研项目(PX-29232071)、国家自然科学基金联合基金项目(U1939209)资助。