“物理海洋学”双语教学实践及建议

胡 松，刘 浩

上海海洋大学　海洋科学学院，上海　201306

“物理海洋学”双语教学实践及建议

胡 松，刘 浩

上海海洋大学海洋科学学院，上海201306

摘 要：本文论述在“物理海洋学”双语教学实践中产生的思考，包括双语课程设置的必要性和教材的选择，并针对英文和物理之间平衡提出了解决办法。对教学问卷调查进行分析，总结了学生反馈中存在的问题和改进建议。

关键词：物理海洋学；双语教学；问卷调查

“物理海洋学”是地学分支海洋科学类中的核心课程之一，从物理的角度理解温盐分布、海流、海浪、潮汐、海气相互作用等变化规律。这些物理海洋学知识为研究海洋地质、海洋生物、海洋化学、海洋环境和灾害等方面提供基础。

遵照教育部2001年文件要求，全国高校全面开展双语教学。上海市教委从2009年起开展上海市高校示范性全英语教学课程建设，旨在促进和形成一批教学理念先进、内容优化、方法合理的课程，发挥示范辐射作用，提高教学质量。双语和全英语教学逐渐成为新教学方法改革的重点，在“物理海洋学”教学中获得了尝试。此外，进行“物理海洋学”双语教学还有以下部分原因：（1）多数物理海洋学早期基础理论发表在英文专业期刊，例如Sverdrup理论于1947年发表在《美国国家科学院院刊》，Stommel关于西边界强流的开拓性理论于1948年发表在《美国地球物理学联合会会刊》，这些原始文献的阅读和相关理论推导有助于理解课程内容；（2）中文参考书较少，且涉及物理海洋学知识的中文网站也相当匮乏，而互联网关于物理海洋学的英文网站非常多，学习资料也很齐备；（3）物理海洋学知识处于日新月异发展阶段，许多最新学术成果多以英文发表，熟练掌握专业文献的读写可以更好地了解国际学术发展动态。

一、教材的选定

国内较早的教材有叶安乐和李凤歧编著的1992年版《物理海洋学》[1]，此外有侍茂崇编著的2004年版《物理海洋学》[2]，这些教材出版年份均已较长，许多最新进展没有得到介绍，但可以作为双语教学的辅助材料。笔者收集了4本常见的物理海洋学英文教材，并对教材内容特点进行了分析。

《Descriptive Physical Oceanography》最早出版于1964年，由英属哥伦比亚大学Pickard教授编著，特点是尽可能地从海洋观测结果中对流体运动进行定量描述，几十年来一直是美国教育界受欢迎的物理海洋学入门教材。最新版为第六版，出版于2011年，由加州大学斯克里普斯海洋研究所Talley教授等重新编订。据笔者统计，最新版包含了共260张图片，内容涵盖海洋形态、海水特性、热通量、观测方法、环流、波浪、潮汐等方面内容[3]。

罗德岛大学Knauss教授编著的《Introduction to Physical Oceanography》是美国东部常用的教材，第一版1997年出版，第二版2005年出版，共计188张图例，包含了海洋层化、热通量、运动方程、地球自转效应、主要大洋环流、温盐分布特点、波浪、潮汐、近岸海洋等内容。在新版中对数学要求较高的公式推导内容均放在附录中，便于不同数学水平的学生参考[4]。

由美国海军学校Malek-Madani教授编著的《Physical Oceanography-A mathematical introduction with MATLAB》是一本极富特色的新颖教材，出版于2012年。相比于上述两本经典教材，该教材融入了更多现代应用数学知识和计算机操作，通过MATLAB程序模拟大洋环流理论，一步一步编程实践和可视化来理解晦涩的物理机制。内容包含了矩阵代数、微积分、常微分方程、数值方法、地球流体力学方程、简化浅水方程、风生大洋环流理论等内容[5]。

由美国德州农机大学Stewart教授编著的《Introduction to Physical Oceanography》是另外一本英文教材，该教材适合海洋相关类专业研究生或高年级本科生。作者出于两个原因选择将教材免费放到互联网上，一个原因是物理海洋学知识更新极快，传统纸质教材的印刷出版周期太长，另一个原因是方便国际学生获取[6]。该书分为17章，主要内容包括了前言、历史背景、海底地貌、大气环流、热通量、温盐分布、运动方程、粘性、上层海洋对风的响应、地转流、风生环流、涡度、深海环流、赤道过程、数值模式、波浪、潮汐等方面内容。据笔者统计，共计插图178张。

就笔者体验，这几本英文教材呈现的共同特点是：图例较多，重视物理概念的描述，重视直观理解的培养，文章后通常包含了各种索引，方便知识点和专业词汇查找。海洋学是一门地理性非常强的学科，一张彩色的海洋要素分布图往往能包含很多信息，直观地把概念传输给读者。英文教材特别重视物理概念，淡化复杂的数学推导，这也符合大脑理解和记忆的特点。在实践教学中，考虑到易于获取和知识更新快等因素，我们从上述四本教材中选定了德州农机大学版《Introduction to Physical Oceanography》作为主要教材。根据笔者调研，国内许多高校如中国海洋大学、浙江海洋学院等有许多教师选用了这本书作为双语课教材。这套教材既可以在课堂上用电子版，也可以由学生自行装订成书。另外三本则作为教师辅助材料，用于补充课件内容，增加课程讨论主题和课外阅读作业。

二、英语和物理的平衡问题

物理海洋学从物理角度理解海洋动力现象，需要有较好的物理和数学背景，同时采用英语教学，要求学生具备相应的英语水平，这给教学带来了难度。如何处理英语和数理的关系是成功进行双语教学的关键任务。

据笔者走访国内相近专业高校调研，许多教师采用分段办法，前半段主要讲授海底地形、大气环流分布、热通量和温盐分布，后半段侧重讲授运动方程、粘性、风生艾克曼层、地转流等数理部分。前半部分便于理解，用全英语教学，让学生能够自主阅读英文教材，后半部分逐渐增加中文授课比重，在较难理解的物理部分采用全中文授课，辅以中文课件。

借助这些经验，我们将一个学期48个课时分为三个部分，第一部分主要讲授前言、历史背景、海底地貌、大气环流、热通量和温盐分布等内容，采用全英语教学。组织教研室整理了教材中出现的各种专业单词，单独汇编成册，在第一周发给学生，在第三周进行半个课时的小测验，要求学生在前三周攻克专业词汇任务。第二部分主要讲授运动方程、粘性、风生艾克曼层、地转流、大洋风生环流、涡度等内容。这部分涉及流体力学知识、偏微分方程求解和对科氏力及衍生现象的理解，是教学的难点和重点。我们采用中英文相结合的办法，对于重点数学推导和物理难点用母语进行教学。第三部分主要讲授深海环流、赤道过程、数值模式、波浪和潮汐。这一部分采用全英语教学，充分利用英语教材和各种多媒体资料、动画、图片、数值模式计算结果，让学生直观理解环流、波浪、潮汐的各种特性。以上每节教学任务结束后都进行测验，对学生掌握程度进行阶段性小结。

针对英语和物理的平衡，我们在课外阅读方面也进行了改进。根据前三周英语测试的结果，根据学生不同的英文水平，布置不同的课外阅读材料。对于基础较好的学生，布置物理海洋学期刊论文，对于基础较差的学生，布置相关中文教科书的查阅，每周布置一次课外答疑，和学生讨论课外阅读中遇到的问题。

三、问卷调查结果分析

学生是教学的主体，双语教学的最终目的是为了服务学生。针对教学效果，我们进行了一次问卷调查。测试班级人数为30人，问卷包含了第一部分和第二部分主要知识点，请学生对知识点掌握程度匿名打分，满意度最高为5分，最低为1分。此外还请每位学生根据自身体验，匿名提出2～3个改进双语教学的建议。本节主要分析知识点掌握程度，学生反馈建议将在下一节讨论。表1为问卷内容、平均分和高分所占比重。

由调查可知，对于第一部分的知识点，虽然采用全英语授课，但英语并没有成为学习的桎梏。学生对于一些易于理解的基础知识掌握程度很好，例如海底地貌类型掌握满意程度平均分达到4.82分，高分所占比重高达97%，只有一份调查表给出的分数低于4分。对于第二部分知识点，则出现了明显的分化现象。对于较难理解的物理概念，虽然采用中英文辅助教学，甚至有些部分以中文为主教学，仍出现大量学生掌握程度不够好。对于海水运动方程推导、连续性方程推导，掌握程度较好，达到3.55分和3.86分，4～5分的比重分别为53%（16人）和60%（18人）。对于需机械记忆的公式定义，如雷诺数和理查德数，掌握程度最好，平均分为4.1分，73%（22人）的学生填写了4～5分。而与科氏力有关的风生艾克曼层理论、地转流理论和Sverdrup理论，均为海洋中的抽象物理理论，因缺乏与实际生活相关联的直观经验，较难理解，掌握程度偏低，这些部分在以后将进行教学方法调整，增加数理例题和实验演示部分。

表1　部分知识点掌握程度调查结果

最后，询问使用英文原版教材是否对学习能力有所提高，平均分为3.69分，57%的学生持非常肯定态度，总体获得了学生的支持和认可。

四、学生的反馈建议

学生是学习的主体，反馈建议对于提高教学质量有帮助，我们收集了调查表中提出的改进建议，经整理分类，列举了典型建议。

（1）加强课前预习和课后复习。课前预习，课堂上交流预习心得；课后复习，下节课对上节课的重点内容进行提问。

（2）丰富教学方式和素材。学生可以以小组形式对课上的某一个话题进行讨论。

（3）加强翻译和提问。着重翻译重要概念、理论。物理海洋知识问题的抢答非常有效，随后老师归纳出来让学生完全消化。

(4)增加理论公式的练习题。关注公式的应用，可举一些例题，较详细地讲解计算思路和方法。

（5）进一步增加全英文授课的比重。讲课尽量使用英文，讲到比较专业难懂的地方再用汉语进行解释。

上述为学生提出的各类建议，真实地反映出学生上完双语课程后的体会。从学生积极反馈可以看出，学生们对于这门课的学习热情非常高，并且对双语授课提出了极有帮助的建议，其中许多办法可直接用于下一步教学方法改革。只有极少数（2份）问卷提出英语太难，希望多用中文授课。

五、 总结

本文介绍了几种较为常见的物理海洋学英文教材，利用这些教材进行了“物理海洋学”双语教学尝试。问卷调查和建议收集表明绝大多数学生对双语教学持肯定态度，而教学中与科氏力相关的物理规律仍是难点。根据这些实践，可从以下几个方面进行教学方法改进：（1）加强预习和复习；（2）丰富教学方式和素材；（3）加强翻译和提问；（4）增加理论方面的练习题；（5）进一步增加全英语授课比重。这些建议不仅适用于物理海洋学，对于其他课程的双语教学也有借鉴价值。

参考文献：

[1] 叶安乐，李凤歧. 物理海洋学[M]. 青岛：青岛海洋大学出版社，1992：684.

[2] 侍茂崇. 物理海洋学[M]. 济南：山东教育出版社，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.

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1006-9372 （2013）04-0083-03

收稿日期：2013-09-20。

基金项目：上海高校示范性全英语教学课程建设项目(B-5102-11-0401)。

作者简介：胡 松，男，副教授，主要从事物理海洋学与海洋生态系统动力学的教学和研究工作。

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