土木工程专业留学生《钢结构设计原理》多维培养模式探究

杨 俊 张 洪 辛景舟 黄 博 严仁章

（重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室土木工程学院 重庆 400074）

1 研究背景

随着“一带一路”国家倡议的实施，我国对外交流合作日益频繁，特别是土木工程领域，海外项目增多，迫切需要具有扎实基础和国际视野的土木工程专业高级人才。此外，随着我国高等教育水平提高及各级教育主管部门相关奖学金政策的扶持，来华深造的国际留学生数量呈逐年增加的趋，势愈来愈多国际留学生选择到中国学习深造，目前我校留学生人数大幅增长，针对性地研究适合土木工程专业留学生的系列课程势在必行。

《钢结构设计原理》作为土木工程的一门专业基础课程，对构建留学生设计理论体系具有重要作用，学好这门课程，将养成“理论+实践+创新”的设计思维。对于中国学生，本门课程主要讲授钢结构基本构件的受力性能及设计方法，培养学生进行构件设计的基本技能，并为学习后续课程和毕业设计打下基础。本课程是一门理论性与实践性并重的课程，将学生从数学、力学等理论性较强的课程引入实践性课程的学习，起承前启后的重要作用。而对于留学生，其基础相对薄弱，通过教学发现当前全英文教学目标与学生兴趣不一致、教学与考核方式存在诸多问题。

一方面，土木工程专业留学生毕业后，多数会作为工程技术领域的从业人员，这些留学生未来的工作内容，将与自身国家的技术标准体系密切相关，而中国本土学生学习的土木工程专业知识，是基于中国相关标准，以本课程所涉及内容为例，不同国家所采用的钢结构设计规范，除了基本力学理论，其他设计方法存在较大差异，目前中文课程是针对我国技术标准设置的教学内容，留学生毕业后将其应用于自身国家解决实际问题时可能存在困难；另一方面，结合目前学校招收留学生生源和实际上课情况看，多数来华留学生所在国家的教育水平相对落后，基础知识功底往往较为薄弱，前序课程如《理论力学》《材料力学》《结构力学》基础不扎实，上《钢结构设计原理》这门课程较为吃力，如果不加考虑仍依照我国学生基础知识水平安排授课内容，往往是教师“填鸭式”教育，而留学生听完就忘，通常难以达到预期的学习效果。

因此，本次初探提出了立足夯实基础知识、拓展专业水平、面向应用丰富案例教学、借助网络技术建立课堂内外学习新模式和课程设计及考核评价方面的改革以期提升留学生对《钢结构设计原理》的知识理解水平，达到学以致用的效果。

2 土木工程留学生教育研究现状

近年来，随着来华留学生数量不断增长，出现了越来越多与“留学生教育”相关的研究点，形成了庞大的研究网络，“留学生教育”的研究在多个学科内研究也发展迅猛，目前已深入到中国语言文学，法学等多个学科，并衍生出多个交叉学科主题，以下是归纳出留学生教育在多个渗透学科及对应的研究主题，以“留学生+教育”在知网上搜索，可以获取相关论文22204篇。从目前留学生教育相关研究成果可以看出，目前留学生教育在中国遍地开花，相关的教育研究也在紧锣密鼓的开展。然而，在中国知网，我们以“土木工程+留学生”，“钢结构+留学生”为检索词，发现研究文章较少，前者只有55篇，后者只有6篇，分别占留学生教育研究论文的0.25%和0.03%。

对全英文课程留学生教育教学改革研究的内容和研究趋势进行分析，发现主要研究都分布于来华留学生管理、语言类、教育类等社科属性学科研究，留学生教育方面研究多集中于对外汉语、中国文化差异、中华文化等，而针对工科，特别是土木工程相关学科的留学生教育方面研究较为单一。

对现有《钢结构设计原理》留学生课程方面的改革创新，长沙理工大学马亚飞[1]进行了系列尝试，针对本科留学生钢结构设计课程体系，结合所在学校留学生的学习特点，对留学生教材选用、教学方法多样性、课时优化、考核评价方法、实践教学等方面存在的问题进行了分析，具体建议包括：

（1）组织编写合适的教材，在综合国内外现有规范的基础上，编写适合的校本教材；

（2）教学方式多样化，“引进海外”+“本土出海”两种方式结合，提高教师教学水平；

（3）改革课程考核方式，鼓励留学生上课期间活跃氛围，分组布置任务；

（4）增强教学实践，优化课时数量，在基础理论课学时之外，安排适当的实操环节。

增加教学实践为核心的课程改革，为进一步提高留学生教学质量提供了一定基础。辽宁石油化工大学石油天然气工程学院的付春等[2]在授课实际过程中，也发现了留学生学习缺乏主动性、基础知识较为薄弱等问题，提出了建议：

（1）建立校内外培训机构、提高教师英文授课水平；

（2）英文教材建设；

（3）教学内容优化，淡化公式推导；

（4）教学方法革新；

（5）改革考核评价体系。

在以上诸多方法中，教学方法的革新颇为重要。留学生从小的培养模式和中国本土学生不同，教师可以将传统的讲授式教学变为启发式教学，对于留学生进取、创新精神的培养很有帮助。在对具体钢结构构造、工艺等讲解时，可以结合工程现场，加工工厂的参观学习，加深留学生的理解，对平面书籍上的文字图片，转化为实体感官体验，构造工艺等一目了然。

另外在课程资源整合方面，几位教师也给出了自己的见解。四川大学王志宇等[3]强调了立足基础拓展专业水平、面向应用丰富案例教学、借助网络技术建立课堂内外的全过程学习方法。哈尔滨工业大学牛爽等[4]对留学研究生教学进行的课程改革也有借鉴意义，将原本的钢结构相关知识重新梳理，首先介绍典型钢结构工程案例，对该门课程有个总体认识；然后对世界范围内主要的钢结构设计相关规范进行阐述，使学生有设计依据规范设计的基本思路；随后对设计的基本方法——极限状态法进行解释，给出可靠度等设计基本理念；最后才回归到钢结构力学上的相关知识概念，讲解典型的受弯构件、受压构件、螺栓和焊接连接设计计算等，让留学生有一个由浅入深的学习阶梯感。

3 多维培养模式初探

教研组在教授留学生的过程中，也积累了部分教学经验，留学生较为喜欢实践类的案例教学，对基础知识学习兴趣不够浓厚，将网络互动教学、试验实操教学和案例设计教学结合起来，将学习过程中重要的资源，在线上发布，学生可以做到课后有材料可复习，有材料可学习。

在师生互动方面，通过APP软件端发布一些任务，让学生以竞赛的方式，看谁最先设计出合理的钢结构、计算出钢结构的受力性能，这样的手段更能激发出学生学习的兴趣，布置线上互动讨论话题、分享学科相关材料、线上提交作业等，对课堂上表现好的学生，予以计分奖励。

4 结语

综上相关研究成果可以看出，对于工科，特别是土木工程留学生教育相关研究比较欠缺，通过教改项目的研究，在分析留学生在学习钢结构设计原理课程现存问题的基础上，针对当前现实全英文教学目标与学生兴趣不一致、教学与考核方式矛盾的问题，提出了基于夯实基础、专业拓展、面向案例、借助网络、现场实践的多维培养新模式。

可想而知，未来“一带一路”沿线国家将会有更多的基础设施建设，也会吸引更多学生到号称“基建狂魔”的中国学习土木工程，所以通过这门土木工程专业课新型培养模式的研究，进而对土木类留学生的培养模式和教育方法进行研究和改进，具有重大的意义和推广应用价值。