“物理海洋學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐及建議

胡 松，劉 浩

上海海洋大學(xué)　海洋科學(xué)學(xué)院，上?！?01306

“物理海洋學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐及建議

胡 松，劉 浩

上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海201306

摘 要：本文論述在“物理海洋學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐中產(chǎn)生的思考，包括雙語(yǔ)課程設(shè)置的必要性和教材的選擇，并針對(duì)英文和物理之間平衡提出了解決辦法。對(duì)教學(xué)問卷調(diào)查進(jìn)行分析，總結(jié)了學(xué)生反饋中存在的問題和改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：物理海洋學(xué)；雙語(yǔ)教學(xué)；問卷調(diào)查

“物理海洋學(xué)”是地學(xué)分支海洋科學(xué)類中的核心課程之一，從物理的角度理解溫鹽分布、海流、海浪、潮汐、海氣相互作用等變化規(guī)律。這些物理海洋學(xué)知識(shí)為研究海洋地質(zhì)、海洋生物、海洋化學(xué)、海洋環(huán)境和災(zāi)害等方面提供基礎(chǔ)。

遵照教育部2001年文件要求，全國(guó)高校全面開展雙語(yǔ)教學(xué)。上海市教委從2009年起開展上海市高校示范性全英語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)，旨在促進(jìn)和形成一批教學(xué)理念先進(jìn)、內(nèi)容優(yōu)化、方法合理的課程，發(fā)揮示范輻射作用，提高教學(xué)質(zhì)量。雙語(yǔ)和全英語(yǔ)教學(xué)逐漸成為新教學(xué)方法改革的重點(diǎn)，在“物理海洋學(xué)”教學(xué)中獲得了嘗試。此外，進(jìn)行“物理海洋學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)還有以下部分原因：（1）多數(shù)物理海洋學(xué)早期基礎(chǔ)理論發(fā)表在英文專業(yè)期刊，例如Sverdrup理論于1947年發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》，Stommel關(guān)于西邊界強(qiáng)流的開拓性理論于1948年發(fā)表在《美國(guó)地球物理學(xué)聯(lián)合會(huì)會(huì)刊》，這些原始文獻(xiàn)的閱讀和相關(guān)理論推導(dǎo)有助于理解課程內(nèi)容；（2）中文參考書較少，且涉及物理海洋學(xué)知識(shí)的中文網(wǎng)站也相當(dāng)匱乏，而互聯(lián)網(wǎng)關(guān)于物理海洋學(xué)的英文網(wǎng)站非常多，學(xué)習(xí)資料也很齊備；（3）物理海洋學(xué)知識(shí)處于日新月異發(fā)展階段，許多最新學(xué)術(shù)成果多以英文發(fā)表，熟練掌握專業(yè)文獻(xiàn)的讀寫可以更好地了解國(guó)際學(xué)術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。

一、教材的選定

國(guó)內(nèi)較早的教材有葉安樂和李鳳歧編著的1992年版《物理海洋學(xué)》[1]，此外有侍茂崇編著的2004年版《物理海洋學(xué)》[2]，這些教材出版年份均已較長(zhǎng)，許多最新進(jìn)展沒有得到介紹，但可以作為雙語(yǔ)教學(xué)的輔助材料。筆者收集了4本常見的物理海洋學(xué)英文教材，并對(duì)教材內(nèi)容特點(diǎn)進(jìn)行了分析。

《Descriptive Physical Oceanography》最早出版于1964年，由英屬哥倫比亞大學(xué)Pickard教授編著，特點(diǎn)是盡可能地從海洋觀測(cè)結(jié)果中對(duì)流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量描述，幾十年來一直是美國(guó)教育界受歡迎的物理海洋學(xué)入門教材。最新版為第六版，出版于2011年，由加州大學(xué)斯克里普斯海洋研究所Talley教授等重新編訂。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，最新版包含了共260張圖片，內(nèi)容涵蓋海洋形態(tài)、海水特性、熱通量、觀測(cè)方法、環(huán)流、波浪、潮汐等方面內(nèi)容[3]。

羅德島大學(xué)Knauss教授編著的《Introduction to Physical Oceanography》是美國(guó)東部常用的教材，第一版1997年出版，第二版2005年出版，共計(jì)188張圖例，包含了海洋層化、熱通量、運(yùn)動(dòng)方程、地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)、主要大洋環(huán)流、溫鹽分布特點(diǎn)、波浪、潮汐、近岸海洋等內(nèi)容。在新版中對(duì)數(shù)學(xué)要求較高的公式推導(dǎo)內(nèi)容均放在附錄中，便于不同數(shù)學(xué)水平的學(xué)生參考[4]。

由美國(guó)海軍學(xué)校Malek-Madani教授編著的《Physical Oceanography-A mathematical introduction with MATLAB》是一本極富特色的新穎教材，出版于2012年。相比于上述兩本經(jīng)典教材，該教材融入了更多現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)操作，通過MATLAB程序模擬大洋環(huán)流理論，一步一步編程實(shí)踐和可視化來理解晦澀的物理機(jī)制。內(nèi)容包含了矩陣代數(shù)、微積分、常微分方程、數(shù)值方法、地球流體力學(xué)方程、簡(jiǎn)化淺水方程、風(fēng)生大洋環(huán)流理論等內(nèi)容[5]。

由美國(guó)德州農(nóng)機(jī)大學(xué)Stewart教授編著的《Introduction to Physical Oceanography》是另外一本英文教材，該教材適合海洋相關(guān)類專業(yè)研究生或高年級(jí)本科生。作者出于兩個(gè)原因選擇將教材免費(fèi)放到互聯(lián)網(wǎng)上，一個(gè)原因是物理海洋學(xué)知識(shí)更新極快，傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的印刷出版周期太長(zhǎng)，另一個(gè)原因是方便國(guó)際學(xué)生獲取[6]。該書分為17章，主要內(nèi)容包括了前言、歷史背景、海底地貌、大氣環(huán)流、熱通量、溫鹽分布、運(yùn)動(dòng)方程、粘性、上層海洋對(duì)風(fēng)的響應(yīng)、地轉(zhuǎn)流、風(fēng)生環(huán)流、渦度、深海環(huán)流、赤道過程、數(shù)值模式、波浪、潮汐等方面內(nèi)容。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，共計(jì)插圖178張。

就筆者體驗(yàn)，這幾本英文教材呈現(xiàn)的共同特點(diǎn)是：圖例較多，重視物理概念的描述，重視直觀理解的培養(yǎng)，文章后通常包含了各種索引，方便知識(shí)點(diǎn)和專業(yè)詞匯查找。海洋學(xué)是一門地理性非常強(qiáng)的學(xué)科，一張彩色的海洋要素分布圖往往能包含很多信息，直觀地把概念傳輸給讀者。英文教材特別重視物理概念，淡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，這也符合大腦理解和記憶的特點(diǎn)。在實(shí)踐教學(xué)中，考慮到易于獲取和知識(shí)更新快等因素，我們從上述四本教材中選定了德州農(nóng)機(jī)大學(xué)版《Introduction to Physical Oceanography》作為主要教材。根據(jù)筆者調(diào)研，國(guó)內(nèi)許多高校如中國(guó)海洋大學(xué)、浙江海洋學(xué)院等有許多教師選用了這本書作為雙語(yǔ)課教材。這套教材既可以在課堂上用電子版，也可以由學(xué)生自行裝訂成書。另外三本則作為教師輔助材料，用于補(bǔ)充課件內(nèi)容，增加課程討論主題和課外閱讀作業(yè)。

二、英語(yǔ)和物理的平衡問題

物理海洋學(xué)從物理角度理解海洋動(dòng)力現(xiàn)象，需要有較好的物理和數(shù)學(xué)背景，同時(shí)采用英語(yǔ)教學(xué)，要求學(xué)生具備相應(yīng)的英語(yǔ)水平，這給教學(xué)帶來了難度。如何處理英語(yǔ)和數(shù)理的關(guān)系是成功進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)的關(guān)鍵任務(wù)。

據(jù)筆者走訪國(guó)內(nèi)相近專業(yè)高校調(diào)研，許多教師采用分段辦法，前半段主要講授海底地形、大氣環(huán)流分布、熱通量和溫鹽分布，后半段側(cè)重講授運(yùn)動(dòng)方程、粘性、風(fēng)生艾克曼層、地轉(zhuǎn)流等數(shù)理部分。前半部分便于理解，用全英語(yǔ)教學(xué)，讓學(xué)生能夠自主閱讀英文教材，后半部分逐漸增加中文授課比重，在較難理解的物理部分采用全中文授課，輔以中文課件。

借助這些經(jīng)驗(yàn)，我們將一個(gè)學(xué)期48個(gè)課時(shí)分為三個(gè)部分，第一部分主要講授前言、歷史背景、海底地貌、大氣環(huán)流、熱通量和溫鹽分布等內(nèi)容，采用全英語(yǔ)教學(xué)。組織教研室整理了教材中出現(xiàn)的各種專業(yè)單詞，單獨(dú)匯編成冊(cè)，在第一周發(fā)給學(xué)生，在第三周進(jìn)行半個(gè)課時(shí)的小測(cè)驗(yàn)，要求學(xué)生在前三周攻克專業(yè)詞匯任務(wù)。第二部分主要講授運(yùn)動(dòng)方程、粘性、風(fēng)生艾克曼層、地轉(zhuǎn)流、大洋風(fēng)生環(huán)流、渦度等內(nèi)容。這部分涉及流體力學(xué)知識(shí)、偏微分方程求解和對(duì)科氏力及衍生現(xiàn)象的理解，是教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。我們采用中英文相結(jié)合的辦法，對(duì)于重點(diǎn)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和物理難點(diǎn)用母語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)。第三部分主要講授深海環(huán)流、赤道過程、數(shù)值模式、波浪和潮汐。這一部分采用全英語(yǔ)教學(xué)，充分利用英語(yǔ)教材和各種多媒體資料、動(dòng)畫、圖片、數(shù)值模式計(jì)算結(jié)果，讓學(xué)生直觀理解環(huán)流、波浪、潮汐的各種特性。以上每節(jié)教學(xué)任務(wù)結(jié)束后都進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生掌握程度進(jìn)行階段性小結(jié)。

針對(duì)英語(yǔ)和物理的平衡，我們?cè)谡n外閱讀方面也進(jìn)行了改進(jìn)。根據(jù)前三周英語(yǔ)測(cè)試的結(jié)果，根據(jù)學(xué)生不同的英文水平，布置不同的課外閱讀材料。對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，布置物理海洋學(xué)期刊論文，對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，布置相關(guān)中文教科書的查閱，每周布置一次課外答疑，和學(xué)生討論課外閱讀中遇到的問題。

三、問卷調(diào)查結(jié)果分析

學(xué)生是教學(xué)的主體，雙語(yǔ)教學(xué)的最終目的是為了服務(wù)學(xué)生。針對(duì)教學(xué)效果，我們進(jìn)行了一次問卷調(diào)查。測(cè)試班級(jí)人數(shù)為30人，問卷包含了第一部分和第二部分主要知識(shí)點(diǎn)，請(qǐng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握程度匿名打分，滿意度最高為5分，最低為1分。此外還請(qǐng)每位學(xué)生根據(jù)自身體驗(yàn)，匿名提出2～3個(gè)改進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)的建議。本節(jié)主要分析知識(shí)點(diǎn)掌握程度，學(xué)生反饋建議將在下一節(jié)討論。表1為問卷內(nèi)容、平均分和高分所占比重。

由調(diào)查可知，對(duì)于第一部分的知識(shí)點(diǎn)，雖然采用全英語(yǔ)授課，但英語(yǔ)并沒有成為學(xué)習(xí)的桎梏。學(xué)生對(duì)于一些易于理解的基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度很好，例如海底地貌類型掌握滿意程度平均分達(dá)到4.82分，高分所占比重高達(dá)97%，只有一份調(diào)查表給出的分?jǐn)?shù)低于4分。對(duì)于第二部分知識(shí)點(diǎn)，則出現(xiàn)了明顯的分化現(xiàn)象。對(duì)于較難理解的物理概念，雖然采用中英文輔助教學(xué)，甚至有些部分以中文為主教學(xué)，仍出現(xiàn)大量學(xué)生掌握程度不夠好。對(duì)于海水運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)、連續(xù)性方程推導(dǎo)，掌握程度較好，達(dá)到3.55分和3.86分，4～5分的比重分別為53%（16人）和60%（18人）。對(duì)于需機(jī)械記憶的公式定義，如雷諾數(shù)和理查德數(shù)，掌握程度最好，平均分為4.1分，73%（22人）的學(xué)生填寫了4～5分。而與科氏力有關(guān)的風(fēng)生艾克曼層理論、地轉(zhuǎn)流理論和Sverdrup理論，均為海洋中的抽象物理理論，因缺乏與實(shí)際生活相關(guān)聯(lián)的直觀經(jīng)驗(yàn)，較難理解，掌握程度偏低，這些部分在以后將進(jìn)行教學(xué)方法調(diào)整，增加數(shù)理例題和實(shí)驗(yàn)演示部分。

表1　部分知識(shí)點(diǎn)掌握程度調(diào)查結(jié)果

最后，詢問使用英文原版教材是否對(duì)學(xué)習(xí)能力有所提高，平均分為3.69分，57%的學(xué)生持非常肯定態(tài)度，總體獲得了學(xué)生的支持和認(rèn)可。

四、學(xué)生的反饋建議

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，反饋建議對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量有幫助，我們收集了調(diào)查表中提出的改進(jìn)建議，經(jīng)整理分類，列舉了典型建議。

（1）加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)，課堂上交流預(yù)習(xí)心得；課后復(fù)習(xí)，下節(jié)課對(duì)上節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行提問。

（2）豐富教學(xué)方式和素材。學(xué)生可以以小組形式對(duì)課上的某一個(gè)話題進(jìn)行討論。

（3）加強(qiáng)翻譯和提問。著重翻譯重要概念、理論。物理海洋知識(shí)問題的搶答非常有效，隨后老師歸納出來讓學(xué)生完全消化。

(4)增加理論公式的練習(xí)題。關(guān)注公式的應(yīng)用，可舉一些例題，較詳細(xì)地講解計(jì)算思路和方法。

（5）進(jìn)一步增加全英文授課的比重。講課盡量使用英文，講到比較專業(yè)難懂的地方再用漢語(yǔ)進(jìn)行解釋。

上述為學(xué)生提出的各類建議，真實(shí)地反映出學(xué)生上完雙語(yǔ)課程后的體會(huì)。從學(xué)生積極反饋可以看出，學(xué)生們對(duì)于這門課的學(xué)習(xí)熱情非常高，并且對(duì)雙語(yǔ)授課提出了極有幫助的建議，其中許多辦法可直接用于下一步教學(xué)方法改革。只有極少數(shù)（2份）問卷提出英語(yǔ)太難，希望多用中文授課。

五、 總結(jié)

本文介紹了幾種較為常見的物理海洋學(xué)英文教材，利用這些教材進(jìn)行了“物理海洋學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)嘗試。問卷調(diào)查和建議收集表明絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)持肯定態(tài)度，而教學(xué)中與科氏力相關(guān)的物理規(guī)律仍是難點(diǎn)。根據(jù)這些實(shí)踐，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)方法改進(jìn)：（1）加強(qiáng)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)；（2）豐富教學(xué)方式和素材；（3）加強(qiáng)翻譯和提問；（4）增加理論方面的練習(xí)題；（5）進(jìn)一步增加全英語(yǔ)授課比重。這些建議不僅適用于物理海洋學(xué)，對(duì)于其他課程的雙語(yǔ)教學(xué)也有借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉安樂，李鳳歧. 物理海洋學(xué)[M]. 青島：青島海洋大學(xué)出版社，1992：684.

[2] 侍茂崇. 物理海洋學(xué)[M]. 濟(jì)南：山東教育出版社，2004： 462.

[3] Talley L D. Descriptive physical oceanography [M]. London: ELSEVIER, 2011: 560.

[4] Knauss J A. Introduction to physical oceanography [M].Long Grove: Waveland Press, 2005: 309.

[5] Malek-Madani Reza. Physical oceanography: a mathematical introduction with MATLAB [M]. Boca Raton: CRC Press, 2012: 456.

[6] Stewart R H. Introduction to physical oceanography [M].Galveston: Texas A&M University, 2008: 345.

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-9372 （2013）04-0083-03

收稿日期：2013-09-20。

基金項(xiàng)目：上海高校示范性全英語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)項(xiàng)目(B-5102-11-0401)。

作者簡(jiǎn)介：胡 松，男，副教授，主要從事物理海洋學(xué)與海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的教學(xué)和研究工作。

Practice and Suggestions on Bilingual Teaching for Physical Oceanography

HU Song, LIU Hao
Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China

Abstract：This paper discussed thoughts inspired from the practice of bilingual teaching for physical oceanography. The necessity of bilingual teaching was examined, the selection of textbooks was introduced and a method was proposed to balance the proportion between English and Physics. The questionnaire was analyzed and the suggestions from students were summarized.

Key words：physical oceanography; bilingual teaching; questionnaire survey