“物理海洋學”雙語教學實踐及建議

胡 松，劉 浩

上海海洋大學　海洋科學學院，上海　201306

“物理海洋學”雙語教學實踐及建議

胡 松，劉 浩

上海海洋大學海洋科學學院，上海201306

摘 要：本文論述在“物理海洋學”雙語教學實踐中產(chǎn)生的思考，包括雙語課程設置的必要性和教材的選擇，并針對英文和物理之間平衡提出了解決辦法。對教學問卷調(diào)查進行分析，總結了學生反饋中存在的問題和改進建議。

關鍵詞：物理海洋學；雙語教學；問卷調(diào)查

“物理海洋學”是地學分支海洋科學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。這些物理海洋學知識為研究海洋地質(zhì)、海洋生物、海洋化學、海洋環(huán)境和災害等方面提供基礎。

遵照教育部2001年文件要求，全國高校全面開展雙語教學。上海市教委從2009年起開展上海市高校示范性全英語教學課程建設，旨在促進和形成一批教學理念先進、內(nèi)容優(yōu)化、方法合理的課程，發(fā)揮示范輻射作用，提高教學質(zhì)量。雙語和全英語教學逐漸成為新教學方法改革的重點，在“物理海洋學”教學中獲得了嘗試。此外，進行“物理海洋學”雙語教學還有以下部分原因：（1）多數(shù)物理海洋學早期基礎理論發(fā)表在英文專業(yè)期刊，例如Sverdrup理論于1947年發(fā)表在《美國國家科學院院刊》，Stommel關于西邊界強流的開拓性理論于1948年發(fā)表在《美國地球物理學聯(lián)合會會刊》，這些原始文獻的閱讀和相關理論推導有助于理解課程內(nèi)容；（2）中文參考書較少，且涉及物理海洋學知識的中文網(wǎng)站也相當匱乏，而互聯(lián)網(wǎng)關于物理海洋學的英文網(wǎng)站非常多，學習資料也很齊備；（3）物理海洋學知識處于日新月異發(fā)展階段，許多最新學術成果多以英文發(fā)表，熟練掌握專業(yè)文獻的讀寫可以更好地了解國際學術發(fā)展動態(tài)。

一、教材的選定

國內(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》[1]，此外有侍茂崇編著的2004年版《物理海洋學》[2]，這些教材出版年份均已較長，許多最新進展沒有得到介紹，但可以作為雙語教學的輔助材料。筆者收集了4本常見的物理海洋學英文教材，并對教材內(nèi)容特點進行了分析。

《Descriptive Physical Oceanography》最早出版于1964年，由英屬哥倫比亞大學Pickard教授編著，特點是盡可能地從海洋觀測結果中對流體運動進行定量描述，幾十年來一直是美國教育界受歡迎的物理海洋學入門教材。最新版為第六版，出版于2011年，由加州大學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，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、觀測方法、環(huán)流、波浪、潮汐等方面內(nèi)容[3]。

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

由美國海軍學校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)代應用數(shù)學知識和計算機操作，通過MATLAB程序模擬大洋環(huán)流理論，一步一步編程實踐和可視化來理解晦澀的物理機制。內(nèi)容包含了矩陣代數(shù)、微積分、常微分方程、數(shù)值方法、地球流體力學方程、簡化淺水方程、風生大洋環(huán)流理論等內(nèi)容[5]。

由美國德州農(nóng)機大學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類專業(yè)研究生或高年級本科生。作者出于兩個原因選擇將教材免費放到互聯(lián)網(wǎng)上，一個原因是物理海洋學知識更新極快，傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的印刷出版周期太長，另一個原因是方便國際學生獲取[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、運動方程、粘性、上層海洋對風的響應、地轉(zhuǎn)流、風生環(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，共計插圖178張。

就筆者體驗，這幾本英文教材呈現(xiàn)的共同特點是：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，方便知識點和專業(yè)詞匯查找。海洋學是一門地理性非常強的學科，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，淡化復雜的數(shù)學推導，這也符合大腦理解和記憶的特點。在實踐教學中，考慮到易于獲取和知識更新快等因素，我們從上述四本教材中選定了德州農(nóng)機大學版《Introduction to Physical Oceanography》作為主要教材。根據(jù)筆者調(diào)研，國內(nèi)許多高校如中國海洋大學、浙江海洋學院等有許多教師選用了這本書作為雙語課教材。這套教材既可以在課堂上用電子版，也可以由學生自行裝訂成書。另外三本則作為教師輔助材料，用于補充課件內(nèi)容，增加課程討論主題和課外閱讀作業(yè)。

二、英語和物理的平衡問題

物理海洋學從物理角度理解海洋動力現(xiàn)象，需要有較好的物理和數(shù)學背景，同時采用英語教學，要求學生具備相應的英語水平，這給教學帶來了難度。如何處理英語和數(shù)理的關系是成功進行雙語教學的關鍵任務。

據(jù)筆者走訪國內(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，后半段側重講授運動方程、粘性、風生艾克曼層、地轉(zhuǎn)流等數(shù)理部分。前半部分便于理解，用全英語教學，讓學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，我們將一個學期48個課時分為三個部分，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，采用全英語教學。組織教研室整理了教材中出現(xiàn)的各種專業(yè)單詞，單獨匯編成冊，在第一周發(fā)給學生，在第三周進行半個課時的小測驗，要求學生在前三周攻克專業(yè)詞匯任務。第二部分主要講授運動方程、粘性、風生艾克曼層、地轉(zhuǎn)流、大洋風生環(huán)流、渦度等內(nèi)容。這部分涉及流體力學知識、偏微分方程求解和對科氏力及衍生現(xiàn)象的理解，是教學的難點和重點。我們采用中英文相結合的辦法，對于重點數(shù)學推導和物理難點用母語進行教學。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教學，充分利用英語教材和各種多媒體資料、動畫、圖片、數(shù)值模式計算結果，讓學生直觀理解環(huán)流、波浪、潮汐的各種特性。以上每節(jié)教學任務結束后都進行測驗，對學生掌握程度進行階段性小結。

針對英語和物理的平衡，我們在課外閱讀方面也進行了改進。根據(jù)前三周英語測試的結果，根據(jù)學生不同的英文水平，布置不同的課外閱讀材料。對于基礎較好的學生，布置物理海洋學期刊論文，對于基礎較差的學生，布置相關中文教科書的查閱，每周布置一次課外答疑，和學生討論課外閱讀中遇到的問題。

三、問卷調(diào)查結果分析

學生是教學的主體，雙語教學的最終目的是為了服務學生。針對教學效果，我們進行了一次問卷調(diào)查。測試班級人數(shù)為30人，問卷包含了第一部分和第二部分主要知識點，請學生對知識點掌握程度匿名打分，滿意度最高為5分，最低為1分。此外還請每位學生根據(jù)自身體驗，匿名提出2～3個改進雙語教學的建議。本節(jié)主要分析知識點掌握程度，學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，對于第一部分的知識點，雖然采用全英語授課，但英語并沒有成為學習的桎梏。學生對于一些易于理解的基礎知識掌握程度很好，例如海底地貌類型掌握滿意程度平均分達到4.82分，高分所占比重高達97%，只有一份調(diào)查表給出的分數(shù)低于4分。對于第二部分知識點，則出現(xiàn)了明顯的分化現(xiàn)象。對于較難理解的物理概念，雖然采用中英文輔助教學，甚至有些部分以中文為主教學，仍出現(xiàn)大量學生掌握程度不夠好。對于海水運動方程推導、連續(xù)性方程推導，掌握程度較好，達到3.55分和3.86分，4～5分的比重分別為53%（16人）和60%（18人）。對于需機械記憶的公式定義，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）的學生填寫了4～5分。而與科氏力有關的風生艾克曼層理論、地轉(zhuǎn)流理論和Sverdrup理論，均為海洋中的抽象物理理論，因缺乏與實際生活相關聯(lián)的直觀經(jīng)驗，較難理解，掌握程度偏低，這些部分在以后將進行教學方法調(diào)整，增加數(shù)理例題和實驗演示部分。

表1　部分知識點掌握程度調(diào)查結果

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

四、學生的反饋建議

學生是學習的主體，反饋建議對于提高教學質(zhì)量有幫助，我們收集了調(diào)查表中提出的改進建議，經(jīng)整理分類，列舉了典型建議。

（1）加強課前預習和課后復習。課前預習，課堂上交流預習心得；課后復習，下節(jié)課對上節(jié)課的重點內(nèi)容進行提問。

（2）豐富教學方式和素材。學生可以以小組形式對課上的某一個話題進行討論。

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

(4)增加理論公式的練習題。關注公式的應用，可舉一些例題，較詳細地講解計算思路和方法。

（5）進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進行解釋。

上述為學生提出的各類建議，真實地反映出學生上完雙語課程后的體會。從學生積極反饋可以看出，學生們對于這門課的學習熱情非常高，并且對雙語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方法改革。只有極少數(shù)（2份）問卷提出英語太難，希望多用中文授課。

五、 總結

本文介紹了幾種較為常見的物理海洋學英文教材，利用這些教材進行了“物理海洋學”雙語教學嘗試。問卷調(diào)查和建議收集表明絕大多數(shù)學生對雙語教學持肯定態(tài)度，而教學中與科氏力相關的物理規(guī)律仍是難點。根據(jù)這些實踐，可從以下幾個方面進行教學方法改進：（1）加強預習和復習；（2）豐富教學方式和素材；（3）加強翻譯和提問；（4）增加理論方面的練習題；（5）進一步增加全英語授課比重。這些建議不僅適用于物理海洋學，對于其他課程的雙語教學也有借鑒價值。

參考文獻：

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

[2] 侍茂崇. 物理海洋學[M]. 濟南：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：G642

文獻標識碼：A

文章編號：1006-9372 （2013）04-0083-03

收稿日期：2013-09-20。

基金項目：上海高校示范性全英語教學課程建設項目(B-5102-11-0401)。

作者簡介：胡 松，男，副教授，主要從事物理海洋學與海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學的教學和研究工作。

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