大学物理双语教学的探讨
作者 :  张晓光 俞重远 芦鹏飞

  摘 要:本文介绍了作者几年来进行大学物理双语课程教学积累的经验与体会。从大学物理双语课程教学的意义、面临的困难、教材选择、课程体系设计、英语运用,以及与科研结合等几方面,探讨了在高校开展大学物理双语课程教学可行的措施与方案。
  关键词:打学物理双语课程;双语教学;课程设计
  
  北京邮电大学从2005年面向国际学院04级开始开设大学物理双语课程,迄今3年,对2004级――2006级学生的教学中,取得了一些成功的经验。在2007年3月,我们申请获得北京邮电大学教学研究与改革项目“大学物理双语课程教学的探索与实践”,面向2006届学生开设大学物理双语课程试点A班,研究在各个专业中基础课程取语教学的模式。
  本文介绍我们在理工科大学生的主要基础课――大学物理课程双语教学的实践中的研究思路、具体做法和改革实践,就大学物理双语教学提出一些抛砖引玉的看法和建议。
  
  一、大学物理双语教学的意义和面临的困难
  
  物理学是一门自然科学,研究自然界物质的运动形式和运动规律。有一套完整的研究认识规律,和使用的语言无关,语言只是研究物理和描述自然的工具,不能替代科学的思维。但是由于社会和历史的原因,近几百年来科学技术的成果大多是用英语发表的。不论是科学技术专业杂志,还是各种国际学术会议,大都将英语作为交流语言。从这个意义上可以说“现代科学技术的研究主要是用英语思考”。从一个狭义的层面看,我国理工科硕士生、博士生的培养中,英语是必不可少的获取课题背景的重要工具。然而国内大学的英语教学与专业课程脱钩的现状,造成我们多数硕士生和少量博士生还不能熟练运用英语开展科学研究。比如论文开题阶段,学生宁愿去看国内杂志上有关课题“再加工”的综述文章,也不愿去查阅国外杂志上有关本课题的最原始的和最新近的相关文章,他们实际掌握的是第二手而不是第一手研究背景资料。另外学生们运用英语表述困难,使他们的研究成果很难在国际知名杂志或国际会议上发表,以至使研究水平的展现大打折扣。
  因此,学生在本科学习阶段就接触专业课程的双语教学非常必要。现代科学技术大多是物理学的研究成果或者相关分支学科,因此大学物理课程采用双语教学尤为重要。但是课程内容本身的难度以及授课对象是一、二年级学生的现实,使大学物理的双语教学面临更大的挑战。
  
  二、课程教材的选择
  
  实施双语教学遇到的第一个挑战是如何选择恰当的教材。我们选择《大学物理》双语教材的体会是:
  1.主教材要选择原版或是原版影印的英美教材,原版改编但基本内容不变的教材也可以。因为我们双语教学的重要目的之一是让学生学到如何用原汁原味的英语表述物理概念与物理定律,而国内编写的大学物理英语教材或多或少都存在英语表述中文化的问题。比如有的教材将“动量定理”直接翻译成“Momentum Theorem”,正确的表述应为“Impulse-Momentum Theorem”。
  2.教材难度问题。教材的难度要照顾到大部分学生的中学物理基础,教材太浅,不能满足学生需要;教材太难,学生接受不了。我们将目前的英美教材分成三类:第一类是难度较大、知识面广的教材,如The FeynmanLectures on Physics(《费曼物理学讲义》)、Berkley PhysicsCourse(《伯克利物理学教程》)等,适合教师备课使用。第二类是中等难度的教材,如Sears and Zemansky'sUniversity Physics(《希尔斯大学物理》)、Halliday的Physics(哈里德的《物理学》)第5版、D.C.Giancoli的Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics第3版。第三类是相对简单的教材,如Serway的Principles ofPhysics、Hecht的Physics。
  根据北京邮电大学学生高考分数较高的特点,我们选择了中等难度的教材――高等教育出版社出版的D.C.Giancoli著Physics for Scientists and Engineers withModern Physics改编版。教材中的习题大都与中文大学物理教材难度一致,题目内容也很类似,部分难题适合参加物理竞赛的学生练习。
  
  三、课程体系的设计
  
  第二个挑战是“大学物理”双语教学的课程体系设计。
  众所周知,我国大学物理课程体系主要继承了前苏联的教学体系,与英美文学物理的教学体系有较大差异。比如,英美教材在运动学部分大讲特讲自由落体、平抛和斜抛运动,而前苏联体系由于学生在高中阶段已经十分熟悉这些内容,只以例题形式出现。再比如:英美教材电介质、磁介质内容很少,只介绍电场强度矢量E与磁感应强度矢量B,不介绍与电极化相关的电位移矢量D以及与磁化相关的磁场强度矢量H,而前苏联体系中电极化与磁化是重点讲授内容。另外,在前苏联体系中,恒定电流部分主要讲解电流密度,电阻、欧姆定理的微分形式、电源电动势等,而英美教材将电流密度、电阻概念放在“电流与电阻”(Current and Resistance)一章中,其中欧姆定律一般只涉及积分形式;而电源电动势概念放在另一章“直流电路”(DC Ciranits)中。尤其对于电动势的教学两种体系有较大差别,前苏联体系对于电源电动势的定义是“非静电力将单位正电荷在电源内部从负极板移动到正极板所做的功”,而英美体系将电源电动势定义成“电路中的电源两极能够提供的最大可能电压”(The emf of a battery is the maximum possible voltagethat the battery can provide between its terminals),这对应于国内高中物理课本对于电动势的理解。
  虽然英美体系具有启发性、灵活性等特点,但必须承认这样的事实,前苏联教学体系有很多优点,比如它的严谨性、科学性等,50多年来我们在这一体系下培养出大批各行各业的基础扎实的优秀人才,另外,我国高中目前所秉承的仍然主要是前苏联的教学体系。鉴于此,我们根据实际情况,结合两个体系的优点在教学中进行取舍。由于学生在高中阶段就已经熟悉自由落体、平抛和斜抛运动,我们采用了前苏联体系。对于大学物理双语课程试点A班,由于这些学生基础好、学习能力强,我们采用了前苏联体系,扩充了电介质和磁介质的内容。根据国际学院教学自成体系、学时少的特点,电介质与磁介质部分的教学采用了英美体系。结合两种体系,我们设计了“Current Behaviors in Metallic Conductors”一章,将电流、电阻、欧姆定律的微分形式和电动势等内 容全部涵盖在内。特别是电动势的教学,由于学生在高中阶段已经了解对于电源电动势的上述英美体系的简单定义,我们采用了前苏联体系的定义(The egff of abattery is defined as the work per unit charge done by anon-electrostatic force,when a positive charge movesinside the battery from“-”terminal to“+”terminal.),使得学生对于电源电动势的本质有更加深刻的理解,为后面电磁感应部分的动生与感生电动势打下基础。
  总之,我们在几年的教学实践中,结合具体情况,设计出有特色的、切实可行的大学物理双语课程教学体系。
   
  四、课堂上英语的运用
  
  第三个挑战就是在实际中如何运用英语教学的问题。我们的经验是:根据具体情况采取不同的措施。
  大学物理是一年级第二学期和二年级第一学期的课程。国际学院的学生之前已经经过高等数学、线性代数等课程双语教学的洗礼,有一定的专业英语基础,我们在课堂上运用英语就多一点。“大学物理双语课程试点A班”的学生是第一次接触双语教学,我们的课堂运用英语稍微少一些,避免运用整段的英语描述,全英文的教学多媒体课件中为第一次出现的专业术语加中文注释。
  在教学中我们发现,学生们不适应讲课中大段的英语叙述,这样的教学让他们消化不良,对概念理解不深。我们一般采用将整个英语甸子进行适当的切割,中间加入中文解释的方法,效果比较好。当然句子切割的长度、切割的位置要精心研究,做到既表述清楚,又不显拖沓。
  我们发现,学生对于教师讲课过程中出现一些语法小错误是可以容忍的,他们清楚物理教师不是英语教师。但是他们不能容忍教师将关键的专业术语、单词读错,比如重音读错('magnitude读成mag'nitude,can'tripetalacceleration读成cantfi'petal acceleration)、元音读错(height[haitl读成[heit]等。这些错误会先入为主,-影响他们今后的英语学习。我们采取的措施是,备课时对于不熟悉的单词,跟随电子词典朗读上百遍,并且勤查字典,尽量避免错误。
  
   五、双语教学与教师科研工作的结合
  
  北京邮电大学理学院物理系的大部分教师在教学工作的同时参与科学研究是一大特色。物理系教师除了承担繁重的教学工作,积极开展高水平的科研工作。从1993年开始,我们的教师累计申请承担了3项国家“863计划”重点项目、8项国家自然科学基金项目,以及多项省部级科研项目。科研成果中有大量高水平的SCI检索论文发表、获得多项国家发明专利,并获得信息产业部和中国通信学会的科学技术奖。
  我们十分注重将科研工作融入大学物理双语课程的教学中,将自己用英语写作的、发表在国际著名杂志上的优秀学术论文经过精心选择,提供给有兴趣的同学进行研读。例如:我们发表在美国IEEE教育杂志上,应用光程计算渐变折射率光纤模间色散的论文结论被组织到光学部分的课堂讲授中,使学生深化了对物理理论的理解,拓展了光通信的知识。另外,我们还将一些能够与大学物理双语课程教学相关的科研成果,经过提炼,融入教学当中去。比如我们主持完成的国家“863计划”、重点项目“光纤偏振模色散自适应补偿技术”中有许多与偏振有关的内容,经过简化处理,被用来在大学物理双语课程的光学部分中“开窗口”,受到学生们的欢迎,使学生了解运用英语开展科学研究工作的具体过程,理解了学习大学物理双语课程的重要性,同时激发了学习物理学与学习英语的兴趣。
  
  张晓光,北京邮电大学理学院物理系副主任,教授;俞重远,北京邮电大学理学院副院长,教授;芦鹏飞,北京邮电大学理学院物理系副教授。
  
  [责任编辑:文和平]

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