留学生土木工程制图课程全英文教学探索

[摘 要]根据土木工程专业留学生培养目标，文章对留学生土木工程制图课程教学大纲、教学内容、教学方法、教学手段和考核方法进行了探索。为该课程编写了英文教材，教学中削减了画法几何中偏于理论、比较复杂的部分，采用融合画法几何、工程制图与计算机绘图融合式教学方法，以及理论教学+课堂练习+课后辅导的教学模式，并综合采用多种教学手段构建生动活泼的课堂氛围。教学实践证明，该课程教学方案是合理可行的，可为相似专业英文课程的开设提供借鉴。

[关键词]留学生;土木工程制图;英文教学课程;教学改革;教学方法

[中图分类号] TP391 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2022）04-0086-05

随着中国实力的不断提升与对外开放的不断深化，来华留学生逐渐增多。据不完全统计，我国留学生人数2017年达到48.92万人，其中“一带一路”沿线国家的留学生占比为64.85%。西南交通大学（以下简称“我校”）作为教育部直属重点大学，是国家首批“双一流”“211工程”“特色985工程”的研究型大学，主动对接国家“一带一路”倡议及“交通强国”“教育强国”等国家战略需求，坚持国际化办学，同59个国家和地区的211所高校及科研机构建立了合作关系。截至2019年11月，我校有留学生近1000人。我校以轨道交通为特色，交通运输工程、土木工程等是我校优势专业，留学生在这些专业中分布较广。

土木工程制图是我校土建类留学生必修的一门专业基础课程。课程的目的在于培养学生的空间想象能力、工程图的阅读和绘制能力，以及在工程实践中运用所学知识解决实际问题的能力。我校大部分留学生来自“一带一路”沿线国家，虽然在接受本科教育前有一年的中文学习经历，但还不足以理解中文课程的内容，因此土木工程制图课程需要采用全英文教学。我校尚未开设针对留学生的土木工程制图全英文教学课程，同时经过调研发现，国内也少有学校开设此类课程，相关教学资源和教学经验相当匮乏。因此，有必要开展针对留学生的土木工程制图全英文课程的教学研究。这对提升高等教育国际化水平，加强国际交往和文化传播，促进教育服务贸易，具有重要意义[1]。

一、留学生工程制图课程全英文教学研究现状

王枫红、陈锦昌2009年对留学生机械类工程制图课程全英文教学进行研究，根据该校留学生的特点制订教学大纲，并参考国内外多本教材编写了讲义，并辅以8～10个“projects”加强教学实践[2]。杨志凌2012年对留学生机械类工程制图教学改革和实践进行了研究，其重视视图表达方法的掌握和计算机绘图能力的培养，采用多媒体教学和黑板教学相结合、教学实例与教学模型相结合、教师示范与学生实践相结合的教学手段[3]。同时他还探索了PBL教学模式在留学生机械类工程制图课程教学中的应用，提高了留学生的学习积极性、主动性和学习效率[4]。马宁2016年对留学生机械类工程制图课程教学进行了研究，采用以学生主动学习为主、教师指导与学生自学相结合的小组教学法来解决留学生文化程度差异大、基础参差不齐的问题，细化平时成绩给定标准以加强学习过程管理，并建议教师提高自身英语水平，多与学生交流[5]。肖章、刘永霞、邓健2017年探讨机械类工程制图全英文教学方法，将课堂授课、讨论互动、课后辅导等教学方法有机融合，并强调要注重教学实践[6]。曹清园、牛文杰、赵军友等2018年结合国际制图标准，融合三维建模重构机械类工程制图教学内容，通过线上、线下混合式教学设计使得教学过程充满趣味性[7]。邓显玲2019年研究了基于任务驱动模式的留学生机械类工程制图课程改革，以学生为中心，从任务引领开始，将学生的兴趣、实践与反思内化融合在一起，实践表明该教学模式能有效提高学生的学习兴趣和学习效果[8]。

谭均军、孙旭曙、卢晓春等2019年对基于“理论+实训+设计”模式的留学生水利类工程制图教学方法进行了研究。该模式是整合课程教学资源的综合解决方案。在课堂上学习绘图理论要点，结合专业课程的水工结构物等内容提高留学生的识图能力，通过实训巩固知识点并结合课程设计提高留学生应用CAD的设计制图能力[9]。谭均军、孙旭曙、卢晓春等同时还围绕水利类工程制图教学中“工程制图能力提升”这一主线，从优化教学内容、改革留学生课程教学体系和培养留学生对工程形体的认知、分析能力等方面探讨了留学生工程制图的教学模式 [10]。常建梅、冯怀平2017年研究了留学生土木工程制图课程体验式教学模式，即以学生为中心，注重情景构建，始终坚持实践思想，将学生的体验和实践与反思和内化融合在一起，实践表明该体验式教学模式能提高留学生的教学质量 [11]。

上述研究表明，国内部分高校针对留学生开设了机械类[2-8]、水利类[9-10]工程制图全英文教学课程，并进行了较为广泛的教学研究，取得了一定的研究成果。总体上，国内已开设的留学生工程制图全英文课程一般采用自编教材或者同时参考多本教材并辅以讲义。教学中弱化甚至摒弃了枯燥难学的基础理论知识，如画法几何内容、点—线—面间相互关系、复杂的截交线、相贯线求解等，重视与工程结构相关实体的投影学习，重视视图表达方法学习，重视计算机绘图技能培养，强调动手能力培养。在教学方法上避免以教师为中心的单一的PPT课堂灌输式教学，引入或采用了新颖的教学方法和教学模式，如PBL教学模式和方法[3-4]、小组教学法[5]、课堂授课—讨论互动—课后辅导融合式教学方法[6]、任务驱动教学模式[8]、“理论+实训+设计”模式[9]、体验式教学模式[11]等。在教学手段上综合采用多媒体教学和黑板教学相结合、教学实例与教学模型相结合、教师示范与学生实践相结合的方法。

目前，土木类工程制图全英文教学课程在国内开展较少，相关的教学研究也较少，研究成果也非常有限。可以预见，随着国家“一带一路”倡议的不断推进，以及基建项目在“一带一路”沿线国家的大量开展，会有越来越多的留学生选择学习土木工程制图。因此，开展土木工程制图课程全英文教学研究，是非常有必要的。

工程制图全英文教学课程并非把面向国内学生开设的工程制图中文课程内容和资源进行简单翻译，而是要根据培养目标和留学生的具体情况，专门制订课程大纲和课程教学内容，选择适合的教学方法和教学手段，配套合理的考核方式。这样才能调动留学生的学习热情和积极性，提高学习效率，达到预期的学习目标。我校土木工程学院在2018年首次成建制地招收了一个埃塞俄比亚留学生班级，并在2019—2020学年第1学期为该班开设了土木工程制图全英文课程。本文以此为契机，基于留学生特点，从教学内容、教学方法、教学手段、考核方式等方面，探索并实践留学生土木工程制图全英文课程的教学方法，以期不断完善该课程教学方案，也为后续其他课程的全英文教学探索道路。

二、留学生的特点及教学中的应对措施

我校招收的留学生，大部分来自“一带一路”沿线国家，通过座谈与问卷调查可知，该班留学生具有下面几个特点。

1.汉语水平较差，不足以理解中文课程内容;英语听、说、读、写基础较好，但是口音偏重。这是土木工程制图课程需要开展全英文教学的主要原因。

2.初高中教学资源较差，对数学理论基础特别是立体几何等方面的知识掌握得不够好。因此，教学内容中应该减少画法几何中投影变换、截交线、相贯线等理论性较强、较为复杂的部分。

3.思维活跃，积极主动，动手能力强。学生对基础理论的学习兴趣低于对具体绘图或读图任务的兴趣，课堂教学中应该避免长时间的理论教学。课程教学目标应该以工程应用为主，理论学习为辅。宜将教学内容中的理论部分细分为数个长约5～10分钟的知识点，每一个知识点辅以课堂练习，帮助学生理解和巩固。教学方法中应该避免教师PPT“满堂灌”和学生被动接收的教学方式，而应灵活采用“讲—练—讨论”的模式，或者部分采用翻转课堂模式，以学生主动学习为主。教学手段应灵活多样，可综合采用PPT、黑板板书、Flash动画、实物模型等教学手段来使课堂教学生动活泼，避免课堂教学枯燥无味。

4.喜欢在课堂上随时提问，授课进度难以保证。遇到未听明白的教学内容，部分留学生喜欢在课堂上随时提出问题，并期待得到老师的详细解答，这必定会影响到预设的教学进度。因此，教师应该充分预测到该类情况的发生，以便在教学计划中合理安排每节课的授课内容。另外，也可通过与提问学生协商课间或课后解答的方式解决此问题。

5.不同国家的文化差异使得留学生的课堂观念、思维以及行为方式差异较大。任课教师要有时间观念，准确把握上下课时间，及时预测和规划课程教学中的时间节点，如章节教学时间、作业提交时间、各类测验时间等。教师是教学活动的参与者，与学生是平等关系，在作业点评与成绩公布时要注意保护学生的隐私。

三、培养目标、教学大纲和教学内容

我校制订的土木工程留学生培养目标为：培养学生掌握本学科基础理论和知识，获得良好的工程训练，具有扎实的基础理论、广泛的专业知识和突出的实践能力，同时具有继续学习能力、创新能力、组织协调能力的高级专业人才。毕业后能在铁道与道路工程、桥梁工程、房建工程、城市轨道交通等领域从事土木工程项目的规划、勘测、设计、施工与管理工作。土木工程制图的课程目标是培养留学生作为工程师应该具备的阅读和绘制工程图的能力。本课程属专业基础课，在大学一年级第2学期开设，包含64学时的课堂教学和8学时的计算机绘图实习。课堂教学一共16周，每周2次课，每次课2个学时。基于设定的培养目标、课程学时以及留学生本身的特点，我校制订了留学生土木工程制图全英文教学课程的教学大纲和教学内容，如表1所示。教学内容包含画法几何、计算机绘图以及工程制图等三部分。与土木工程制图中文课程相比，画法几何中的多面正投影、轴测投影等基本理论的教学内容在进行适当简化后继续保留。

四、教材以及配套教学资源

国内目前有一系列机械类工程制图英文教材或者双语教材，如由焦永和教授引进和改编的国外教材Engineering Drawing、胡琳主编的《工程制图》、张庆伟主编的《工程制图基础》、林慧珠主编的《工程制图》、刘金瑄主编的《工程制图》等，但尚未有土木工程制图英文版的教材。国外有一系列的英文教材，但是涉及不同国家或者组织机构的规范。我校留学生主要来自“一带一路”沿线国家，毕业后多数学生有很大可能将参与“一带一路”基础建设项目，所以完全采用国外教材是不合适的，也不利于中国标准、中国规范走出去。因此，课题组专门编写了《土木工程制图》（Civil Engineering Drawing，西南交通大学出版社2018年8月出版）英文版教材，并将其选为本课程的主教材，同时选择K. Venkata Reddy 编写的Engineering Drawing（第2版，BS Publications） 作为参考教材。另外，还选择卢传贤主编的《土木工程制图》教材光盘中的电子资源如例题与习题的解题动画、虚拟现实三维模型、图片、工程结构展示视频等作为拓展资源。

五、教学方法与教学手段

（一）画法几何、工程制图与计算机绘图融合式教学

在教学中要让学生利用一周时间完成制图基本知识与技术（包含相关制图规范介绍）的学习，用两周时间完成计算机二维绘图技术的学习，再分别用一周时间学习投影法以及点、线、面的投影，平面立体投影及线面投影分析。在学习平面立体构形之前，完成计算机三维建模的学习，如表1所示。画法几何内容的部分例题、习题，要求采用计算机绘图方式完成，目的是在巩固投影理论以及简单物体投影绘制知识的同时，操练计算机绘图命令。特别有利的是，学习平面立体的投影时，可以引导学生使用计算机三维建模技术建立物体的三维模型，辅助完成平面（曲面）立体的叠加、切割、交接等构形方式的学习。如对于留学生来说较为复杂的切割与交接的例题或习题，教师可演示通过计算机三维建模的方式生成形体的步骤，学生也可自己建模完成这些步骤，这对培养学生的空间想象能力有非常大的帮助。在后续章节学习专业图时，也将介绍如何使用计算机完成专业图绘制，并布置计算机绘制专业图的作业。教师还可以采用融合式教学方式，将工程制图中的三部分教学内容有机联系起来并形成完整的知识链，各部分之间相互促进、相互提高。