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教育部该请我系统设计中国“教学系统”了
热度 3 shehuiguanli 2015-12-14 14:36
经过多年研究,终于找到“解决问题思维规律”,这既是世界第一次找到“科学研究的方法”,也是世界第一次找到“系统化方法”。 按照这一思想,终于使教学方法(系统)取得突破,这是全世界第一次教学方法的真正突破。 解决世界 3 大教学难题,教学时间效率提高 4 —— 6 倍,学习效率提高更多,所有内容极易学会和学好,学习变成一件极为简单的事情。 同时,找到中小学教学内容系统化方法和教学模式(教学系统)的改变方法,按照新的教学内容,学生学习的信息量将实现 20 倍以上的增长,而学习时间和学习强度、以及学习效果有极大改善。同时实现教师教学强度大大降低。 我国一直希望实现“教学改革”,但基本上没有任何改变,甚至“越改越差”。当然是没有找到恰当的解决方法。 而我现在都找到了。 为了中国的教育,为了中华民族。 教育部该请我系统设计中国“教学系统”了
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终于研究出中小学教学内容和教学模式的改变方法了
热度 2 shehuiguanli 2015-12-14 14:19
经过近 20 年研究,终于使教学方法取得突破,这是全世界第一次教学方法的真正突破。 解决世界 3 大教学难题,教学时间效率提高 4 —— 6 倍,学习效率提高更多,所有内容极易学会和学好,学习变成一件极为简单的事情。 我一直发现中国教学内容有很大的缺陷,主要是很多内容学了没有任何实际价值,浪费学生大量时间和精力,而需要学习的内容又有很多没有学习,这是中国人口素质低下的主要原因。 因此,如何重新设计中小学教学内容便是教学改革的关键。 经过长期研究终于找到重新设计中小学教学内容的方法。 大致如下: 1. 语文学科 这是交流的工具,应该适当学习,难度可以适当降低。 2. 人文科学 学习内容是人生中遇到的比较大的事情的解决方法和解决方案,包括恋爱、婚姻、性等常识,当然包括一些历史、地理、政治。特别是要把“解决问题的思维方法”灌输进去,使知识系统化、和科学化,为学生解决人生问题提供知识保障。 3. 自然科学 学习内容是人生中遇到的比较大科学常识,包括日常科学常识,当然包括数理化一些基础理论,同样是要把“解决问题的思维方法”灌输进去,使知识系统化、和科学化,为学生就业、创新提供科学知识保障。 4. 外语或其它一些知识 作为选修内容,便于培养和发现个性化学生打下基础。 上述最大的改变,是知识变得非常系统和全面,特别是重点学习“思维方法”,大大学生的创造能力和解决问题的能力。 按照这一教学内容,学生的信息接受量至少提高 20 倍以上,解决问题的能力大大提高,中国人口素质最多 20 年将发生彻底改变。 特别,按照上述内容,重新编辑教材,按照新的“教学方法”,可实现“教师照本宣科”,学生“无师自通”,可节约大量教师和教学资源,教师和学生都可以得到真正解放。 学生每天学习 4 个小时即可,也不存在“家庭作业”,教师也不再需要“备课”,教师从教学设计者改变为“操作工”,对教师的要求“大大降低”。 因此,一个教师可以包揽所有学科,实现一个学校仅有一个教师即可,教学模式可以实现重大变革。 在任何有需要的地方有一个教师即可建立一个学校,灵活性大大提高。 事实上,这是一定很容易实现的,一个大学毕业生的知识难道还不能满足“一个小学生、中学生”的知识要求。 中国目前教学内容有大量是无用的,是时候改变中国中小学教学内容和教学模式了。
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素质教育真的错了吗?
热度 3 shehuiguanli 2015-1-13 03:00
最近,国外一学者提出“素质教育”的提法是错误的,真的吗? 其实“素质教育”的提法是非常正确的。只是如何实现“素质教育”却没有找到恰当的方法,特别“中国式的素质教育方法(唱歌、跳舞)”是极其错误的。 到底什么是“素质教育”? 教会学生解决问题的方法就是“素质教育”,教会学生“解决的问题”越多,“解决问题的方法”越好,学生素质就越高。 按照这一原理,学生学习的知识不应该是“科学知识”,而应该是学生人生可能遇到的“问题”,科学知识应该只是人生遇到的问题极少部分。 而我国学生几乎只学习了“科学知识”,而很少学习人生遇到的问题的解决方法,因此我国教育内容是极其错误的。 我国应该尽快调整学生学习内容,真正实现“素质教育”。
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中国教育为什么要将一个完整教学内容拆得七零八乱
热度 6 shehuiguanli 2013-6-7 01:06
任何一个知识都是为了解决某一个问题而形成的系统解决方案,它是难以分割的系统。 对于这样一个系统,到底应该怎样教学呢? 很简单,一个知识就是一个科学故事,按故事的叙述方式叙述即可,这样易懂,又吸引学生,提高学生学习兴趣,逻辑性又强。 可是中国教育却将这样一个本来非常美好的故事,大卸八块,拆得七零八乱,听完以后叫人摸不着头脑。 我们以高中数学为例,分析中国教育是怎样将一个完整的知识拆得七零八乱的。 函数是高中数学的主要知识,是一个相对系统的知识。它的主要脉络是: 1. 函数是什么? 2. 函数有什么特性? 第一,函数的特性包括单调性、奇偶性、周期性。 第二,如何判断函数的单调性?采用的方法是导数。 第三,如何利用函数的单调性?判断两个数或式的大小,即不等式和不等关系。 3. 学习了一些特殊函数 第一,指数函数、对数函数、幂函数; 第二,三角函数,以及三角函数的应用解三角形。 第三,数列。 这是一个极其系统的知识,逻辑性和思维性很强。可是在教学中,中国教育不仅将知识拆得七零八乱,教学过程横跨三个学年。最关键的是没有建立这些知识间的联系,使本来联系极其紧密的系统知识变成一个个没有任何利用价值的孤岛。 一、一个完整的系统知识被拆得七零八乱 关于函数知识内容,人教 A 版被分成以下各章节: 1. 必修一:第一章函数的概念及性质;第二章基本函数;第三章函数的应用。 2. 必修四:第一章三角函数;第三章三角函数的恒等变换。 3. 必修五:第一章解三角形;第二章数列;第三章不等式。 4. 选修 2-2 :第一章导数及其应用。 从教学过程看,教学过程横跨三个学年。 从知识来看,解三角形是三角函数的一个应用,却被分为两个学期教学;导数的主要应用是研究不等关系,而不等式和导数放在不同的学期教学。 二、教学时间安排不科学也加剧知识教学的零乱 中国教学同一学科知识,每次安排一课时(中小学),并且知识教学和例题教学同步进行,更加剧了知识教学的零乱。 三、没有建立知识间的联系是中国教育最大的缺陷 由于科学知识的发展是一个螺旋式上升的过程,各种知识相互交错,相互促进。正因为这样,教育工作者更有责任将这些错综复杂的知识进行加工整理后教给学生,以便学生很容易获得相关知识,而中国教育仅仅将传统知识进行罗列,没有从思维角度系统整理。 以函数为例: 1. 函数的应用 函数的利用应该是教会学生如何利用函数。 而按教材“函数是一个对应关系”,按照这一定义,函数是没有办法利用的。 尽管教材必修一第三章利用一章讲述函数的应用,而具体内容和函数的应用几乎没有任何关系。 第一,讲述了函数与方程的关系,这也算函数的应用吗?这一部分内容中函数是如何应用的呢? 第二,介绍了几个函数模型及其应用;这也算函数的应用吗?函数是如何应用的呢?自始至终没有告诉学生。如果这也算函数的应用,最多只能算如何利用这几个函数。 2. 三角函数 三角函数是一个(组)函数,教学重点应该是 x 、 y 是如何对应的。而教师的教学重点在三角函数的恒等变换,本末倒置。教学中没有建立三角函数和函数的关系,致使 90% 以上的学生不知道三角函数的对应关系是什么。 3. 数列 数列也是一个函数,教学重点也应该是对应关系,而中国教学的主要内容是如何求和,求通项公式等,基本没有建立数列和函数的联系。 4. 导数和不等式 先有不等式和不等关系,后有导数,导数是研究不等关系的重要方法。而教学中没有将这两种知识进行整合后教给学生。 上述知识都是关于函数的系统知识,而教学中没有建立这些知识的联系,更没有从思维上建立这些知识的联系,这使得整个教学过程显得十分零乱,形成很多没有任何价值的知识孤岛。 逻辑性最强的学科数学尚且如此,其它学科更加零乱。这也是中国教育质量差、学生负担重的重要原因。急盼教育部门及时调整。
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教学内容的选择原则
热度 5 shehuiguanli 2013-5-31 03:27
我国很多人感觉自己所学的知识有 80% 以上是无用的,到底哪些知识无用、哪些知识有用又说不清楚。 教师在选择教学内容时似乎这些知识都有用,都需要学习。 那么到底如何选择教学内容呢? 一、所用即所学 对学生来说,学完这些内容,很多学生会步入社会,我们希望学生学会这些知识可以解决学生将要步入社会可能遇到的问题。 因此所选用的知识一定是针对学生毕业后解决可能遇到的某些问题而设立的。 如高中数学内容,函数研究的是两个变量的等量关系,有部分使用价值。三角函数是一类特殊的函数,可以解三角形,对中学生毕业后步入社会有一定的使用价值。 而数列几乎没有多少使用价值,又是函数的一种特例,既然已经学习函数,就没有学习数列的必要。 其次高中有一个承上启下的过程,需要为进入大学做一些知识储备。也需要部分知识。 这样有一个问题,初中内容和高中内容会有一些重合,实际处理很简单,就像作文,各个年级都要写,小学作文简单,初中稍难,高中更难。 二、选取内容更多的应考虑教会学生解决问题的方法 如高中数学内容平面几何、空间几何、向量、解析几何等等都是为了解决同一个问题提出的。使用向量可以更好的解决平面几何、空间几何直线平行、求直线的夹角、线段的长度等问题,解析几何可以更精确研究和描述平面几何、空间几何问题。是同一个问题的三类不同解决方法。 因此这些内容应该作为一个知识教给学生,提出问题,而教学中的解决方法以一类为重点即可,没有必要面面俱到。 同样,函数、导数、不等式等都是函数内容,导数主要是判断函数单调性的一种方法,不等式是比较函数值大小的一种方法,可以适当介绍。 而三角函数、指数函数、对数函数、幂函数、数列都是特殊的函数,选择有代表性的学习一至两个即可。 其次,日常问题不可能与学习内容的问题相同,因此,我们没有必要制造一些稀奇古怪的问题给学生解决,这样没有任何实际价值。即使实际工作中遇到一些很奇特的问题,也不是需要人人会解决,就是需要解决,由于已经掌握解决方法,解决也是轻而易举的事情。 目前高中数学内容看似很多,而从教会学生解决问题的方法出发,知识量太少,几乎没有教给学生什么知识,这也是我国学生知识贫乏的主要原因。 如三角函数、指数函数、对数函数、幂函数、数列都是特殊的函数,学习了大量知识,而学生几乎没有得到任何新的知识。 空间几何也是一样,看似学了向量、解析几何,但这些是重复的解决同一个问题的方法。 按照这两个原则选取教学内容,教学时间大大减少,估计仅为目前的五分之一左右,教学效率大大提高,学生学习兴趣也会有很大改善。学习再也不会成为学生的负担,而是一种快乐的事情。 我国各高校和教育部门有兴趣吗?
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[转载]大学要改变“以本为本”的教学内容观
phd9992000 2010-8-8 20:54
文章说得很深刻、到位,有一定借鉴意义。故转之备查阅,以提高教学水平。 (以下为转载内容) 大学师生与教学内容应该是一种理解关系,这种理解关系并不是浅层次的弄懂或了解,而是一种对教学内容与自我的双重理解。 不容否认,大学教师一直受到三个中心的影响,即:教学以教师为中心、教师以传授知识为中心、传授知识以教材为中心。这种影响牢牢地束缚了大学教师的教学思想及教学行为。 在前不久结束的第一轮大学本科教学评估就有规定,大学教师授课必备教材、课件、教案、讲稿、教学日历、教学大纲等,更加强化了这种影响。于是,大学教学时而呈现教学大纲、教材、教师教的内容、学生学的内容以及考的内容有较高一致性,以至于有些教师默认了以本(教材)为本的教学内容观。 其实,教学内容是教与学相互作用过程中有意传递的主要信息,包括教师给学生传授的知识、技能,发展的智力、能力,灌输的思想、观点,培养的行为、习惯等的总和。而教材、课件、教案、讲稿、教学日历、教学大纲等,这些只是教学内容的主要载体。在传统的大学教学中,教学内容被简单地理解为教材,并进一步错误地认为教材是知识的浓缩和精华,是知识的全部,从而确立了教材的中心地位。大学教学中出现以本为本的现象,教学实际上已沦为移植教材的认知活动。对教学内容认识上的片面性,导致了大学师生成为教材的附庸,教师教教材,学生学教材,考试考教材。这种以本为本的教学内容观,致使教学内容封闭化、教学方法灌输化、教学行为程式化,教学氛围沉闷化。 那么,大学教师究竟怎样把握教学内容,并在教学过程中建立起师生与教学内容之间的良好关系呢?还是要从教学内容的内涵挖掘入手。教学内容是教师在教授行为中所利用的一切素材和手段,它既包括了教材,也包括了形形色色的图书资料、视听材料、电子材料以及相关的科研新成果等。大学教育主要是专业教育,必须突出专业性,注重专业概念、命题、理论与方法的阐释、分析、批评和介绍,注重教学内容的学术性、前沿性和探究性,注重培养学生的学术兴趣和科学精神。同时,也要注重教学内容的适用性,将理论与实践联系起来,提高学生的职业技能水平。因此,大学教学更多依赖于作为专家的教师,在学科领域的学术水平,以及把丰富精深的学术修养与炉火纯青的教学艺术结合起来的能力。同时,大学教学还肩负育人的重要使命,教师在向学生传授科学知识的同时,也要传递主流的价值观念,帮助学生正确对待和解决多种价值观念的分歧与冲突。在以上认识的基础上,大学师生与教学内容应该是一种理解关系,这种理解关系并不是浅层次的弄懂或了解,而是一种对教学内容与自我的双重的理解。 首先,教师理解教学内容并不是找出教学内容背后的原有之意,而是结合自身的学识、经验与能力,对教学内容进行高屋建瓴的超越与重新建构,使教学内容内化为教师教学行为的一部分。简单地说,教师要用教学内容而不是教教学内容。 教师对教学内容的理解与超越是同步的,教师应当成为教学内容方面的专家,教学过程即教师对教学内容的研究开发过程。体现在教学上,教师应当深入把握教学内容的内涵,包括结构体系、知识脉络、内容特点以及教学的切入点,然后制定出具有个性和特色的教学方案,充分发挥教学内容的潜能,实现教师与教学内容的一体化。在这一过程中,教师对教学内容有了更大的创造空间,不但理解并把握教学内容。同时,还将通过探究、设计、反思重新整合教学内容。 其次,学生与教学内容的理解关系,指学生应当学习并掌握教学内容所包含的知识、技能、方法,接受情感、态度、价值观的教育。当然,在这一过程中,学生是主观的、能动性的,可以按照自己的兴趣、意愿和动机进行选择,接受教师的引导、评价,这是学生与教学内容理解关系的建构基础。 学生对教学内容的理解与超越也是同步的,理解是对教学内容的接纳和学习,超越则具有发展性的理想和价值。学生超越的核心在于凭借教学内容掌握学习方法,形成良好学习品质,学习教学内容以外更多的新知识,形成创新意识和能力,从而为自己的终身学习、创新学习打下基础。超越教学内容是一种学习方式的变革,又是一种学习理念的转变,理解性的超越关系使学生能动地作用于教学内容。 《科学时报》 (2010-8-3 B4 视点)
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系统工程学的教学内容
lxj6309 2009-10-21 22:27
根据系统工程学的定义,系统工程学的学科内容包括两大块:关于系统工程活动的基本规律的内容和关于系统工程活动的组织管理(含决策)技术的内容,而且,作为教与学的系统工程学,还应当包括主要的技术方法的理论依据即技术科学的内容。不过,作为一种组织管理的技术,许多系统工程技术方法在其它管理科学学科课程中都有,如网络计划技术就不仅在运筹学课程中包括,而且在许多管理学原理教材中也包括。所以,在一本为经管类本科生编写的教材中应包括以下内容: 1. 系统工程学的发展史和渊源; 2. 系统学的重要思想与理论;(这部分很薄弱,且不系统。) 3. 系统工程活动的总体组织管理框架(有的书称为系统工程方法论);(这一部分在我国的流行系统工程教材中很薄弱,以至于使人觉得这门课不是讲系统工程方法论而是讲运筹学或其他管理或决策预测技术) 4. 其它管理类课程中没有介绍的重要系统工程技术方法; 5. 典型系统工程案例。
个人分类: 系统科学与系统工程学|4159 次阅读|0 个评论
国外振动新教材的内容和特点
热度 2 Mech 2009-3-20 22:11
振动是国内理论与应用力学专业和工程力学专业本科必修课,也是机械、土木、航空等专业本科生或研究生的选修课。北美大学的情况基本类似,机械、土木、航空、航天和工程力学系一般都开设振动课程。初级课程由学过工程力学 ( 静力学和动力学 ) 的二、三年级本科生选修,高级课程主要是研究生选修甚至必修。土木系的初级振动课程有时也称为结构动力学,有些大学甚至是同门课程,不同的名称和编号。据笔者所见,欧美至少出版了几十种振动教材。本文仅讨论部分比较 新 的教材,即 1995 年后出版或再版的。最新的如 2006 年以后出版的教材,笔者还没有仔细阅读。另外,限于笔者外语能力,所谓 国外 教材主要是英语教材,包括欧洲大陆学者用英语出版的教材。而且,本文不讨论没有涉及基本振动理论例如单自由度线性振动的高级课程教材。笔者试图尽可能简要地分析各种教材在取材和处理方面的特点,并简介作者。最后在结束语中总结这些教材及其作者的特点。 顺便一提,在 20 多年前笔者开始教书的时候,提到国外原版教材总有种可望不可及的感觉,既见不到,也买不起。渐渐地情况发生变化。首先,随着研究经费和教学项目经费的增加,原版教材变得相对便宜,一般在千元之内,可以通过外文书店向境外出版商订购。其次,国内的图书公司引入某些教学版本,相对便宜,每册价格通常只有二、三百元。第三,有些出版社取得外国教材的版权在境内重印发行,价格更低。第四,有些高校购买国外期刊电子版本的同时也购买了相应出版社的书籍电子版,这种书籍虽然以专著居多,但也有少量教材。最后,不少大学的图书馆原版藏书已经大为增加。更不用说教师们有更多出境交流的机会。因此,现在的问题不再是看不到原版教材,而是教材太多来不及看。希望本文能在读者选择教材时有所帮助。 1 传统教材及其更新 对我国振动教学的影响影响很大的国外教材当推 Timoshenko 等的《工程中的振动问题》 (S. Timoshenko, S. H. Young, W. Weaver. Vibration Problems in Engineering (4th ed.). John Wiley Sons, 1974 , 521 页 ) , Meirovitch 的《振动分析基础》和 Thomson 的《振动理论及其应用》。这些书早期不同版本均有汉译本。其共同特点是以确定性线性振动为主,按单自由度、两自由度、多自由度、连续体叙述,也包括少量非线性振动和随机振动。这些书在北美也是经典教材,形成振动教学的传统内容。其中 Timoshenko 等的书在第五版 (W. Weaver, S. P. Timoshenko, S. H. Young. Vibration Problems in Engineering (5th ed.). Wiley-Interscience, 1990, 624 页 ) 中补充了非线性系统的数值方法并增加有限元法一章,然后未见再版,目前采用的较少。 Meirovitch 的书和 Thomson 的书都有新的版本,并被广为采用。 Thomson 与 Dahleh 合作完成《振动理论及其应用》 (W. T. Thomson, M. D.. Theory of Vibration with Applications (5th ed.), Prentice Hall, 1997, 543 页 ) 的新版。内容包括振荡性运动,自由振动,简谐激励振动,暂态振动,两和多自由度系统的振动,振动系统的特性,拉氏方程,计算方法,连续系统弦线、杆、轴和梁的振动,有限元法,连续系统的模态叠加方法,经典计算方法,随机振动,非线性振动。各章附有习题。该书取材适当,对些基本内容的讲解很细致,并安排了大量的例题;对扩展性内容如随机振动、非线性振动的介绍简明扼要。新版中增加了 MATLAB 应用的内容,包括应用导论、数值例题和计算习题。该书还具有篇幅适中和行文严谨的特点。因此被北美多所大学采用为教材。 Thomson 是加州大学圣巴巴拉分校机械工程系的荣休教授,还写过《空间动力学引论》 (1961) 和《 Laplace 变换》 (1960) 等教材。 Meirovitch 推出了新书《振动原理和技巧》 (L. Meirovitch. Principles and Techniques of Vibrations . Prentice Hall, 1997, 694 页 ) 。内容包括线性系统理论的概念和技巧,牛顿力学和分析力学原理,单自由度系统,多自由度系统,代数本征值问题的定性分析和计算技巧,连续体的精确解和近似方法,有限元法。每章有总结、习题和参考文献。该书的特点是强调在线性系统理论的框架内分析振动问题,特别是在有限维问题中尤为突出,作者认为这样更能抓住不同振动问题的相似动力学特性;作者努力追求数学的严格性,对本征值问题的定性特征做了出色描述,对各种算法的原理也有透彻说明;该书还包括些在其他振动教材中不常见的内容,如非对称系统的本征值问题,代数本征值的分离定理和摄动,微分本征值问题的变分方法和积分方法,陀螺连续体和阻尼连续体等。作者希望该书能成为他《振动分析方法》的更新版,而 1967 年出版的《振动分析方法》曾被称为振动中的 圣经 , 30 年后平装重印 (L. Meirovitch. Analytical Methods in Vibrations . Prentice Hall, 1997, 576 页 ) 。除补充新内容外,原来的随机振动内容全部删除,而增添了稳定性分析和线性化的内容。因此,《振动原理和技巧》主要是作高级课程教材,虽然也包括初级课程的内容。更适合做初级课程教材的是《振动基础》 (L. Meirovitch. Fundaments of Vibrations . McGraw Hill, 2001, 806 页 ) ,笔者曾经专文评介该书 ( 力学与实践 , 2006, 36(1): 90-91) ,在此不再赘述。 总体上也属于比较传统的教材还有 Shabana 的《振动理论导论》 (A. A. Shabana. Theory of Vibration: An Introduction (2nd ed.). Springer, 1996, 347 页 ) 和《离散和连续系统振动》 (A. A. Shabana. Vibration of Discrete and Continuous Systems (2nd ed.). Springer, 1997, 393 页 ) 。前者内容包括动力学方程建立和线性化,线性常系数常微分方程,单自由度系统的自由振动、受迫振动和对非周期力的响应,多自由度系统,和杆的纵振和扭振及梁的横向振动;后者内容包括刚体动力学和单自由度振动,分析力学,多自由度系统,连续体系统,有限单元法,本征值分析方法。每章有习题,全书有参考文献。前书的特点是通俗,起点低,只讨论最基本的问题,如多自由度一章主要是关于两自由度的;后书包括些专题性内容,如粘弹性杆的纵向振动。两书均强调数值方法,在前书中还有用直接积分分析非线性问题的算例;也比较注意振动问题的工程背景,前书有专节讨论机构和结构的理想化,两书中均有工程系统的实物照片。作者 Shabana 是伊利诺伊大学芝加哥分校机械工程系教授,以多体动力学研究闻名,还著有《计算动力学》 (2001 第二版 ) 和《多体系统动力学》 (2005 第三版 ) 等。 Tongue 的《振动原理》 (B. H. Tongue. Principles of Vibration (2nd ed.). Oxford University Press, 2002, 518 页 ) 在内容上也没有超出传统的范围,尽管风格比较独特。内容包括单自由度系统的自由振动、受迫振动和对非周期激励和冲击的响应,多自由度系统的振动,连续体振动,近似求解方法,凭经验的工程,实验方法和现实世界行为。每章以导论说明该章主题,章后附有按节布置的习题,全书附有文献和建议读物。该书的突出特点是作者试图用轻松、非正式的方式表达,叙述文字非常口语化,还有相当数量的漫画;作者的本意是给学生增加些学习的快乐,但口语化的表达对我们进行双语教学的教师备课很有帮助。作者专门增加关于经验工程的一章,展示工程师思考问题的方法,尽快地得出足够好的近似解而不是精确解,还讨论了近似解的验证问题。最后一章除信号处理和振动测量外还简要地讨论了随机振动和非线性效应。全书的数值计算都是用 MATLAB 完成。作者 Tongue 是加州大学 Berkeley 分校机械工程系教授,还著有教材《静力学:平衡系统的分析和设计》 (2004) 、《动力学:运动系统的分析和设计》 (2004) 和《工程动力学》 (2005) 。 Rao 的《机械振动》 (S. S. Rao. Mechanical Vibrations (SI ed.). Prentice Hall, 2005, 1078 页 ) 也是多次修订的成熟教材。主要内容包括振动基础 ( 振动简史、振动基本概念、振动分类、振动分析过程、振动系统元件等 ) ,单自由度系统自由振动、简谐激励振动和任意激励振动,两自由度系统和多自由度系统,固有频率和振形计算的近似计算方法,连续体弦线、缆索、杆、轴、梁和膜的振动及其近似计算方法,振动控制,振动测量及其应用,振动分析中的数值积分方法,有限元法,非线性振动,随机振动等。每章附有 MATLAB, C ++ 和 FORTRAN 程序,文献包括相关教材、专著和期刊论文,复习问题,习题和设计项目。该书振动控制完全没有涉及主动控制,只是将旋转和往复运动机构动平衡、隔振、吸振等内容汇集成专章;该书强调工程观点,特别是在振动测量中包含信号分析、机械和机构的动态测试、实验模态分析、机器监控和诊断等内容;该书还有学科发展历史的内容,在振动基础部分有个简短单不失全面的介绍,包括振动的起源、从伽利略到瑞利和最新进展,在每章开始处还有位大师的画像和小传;该书还包含些学科新的发展,如非线性振动除近似解析方法、参激振动、稳定性、极限环等经典内容外,还简要介绍了混沌。该书内容全面,例题和习题丰富,因此被国外许多教师选为振动课程的主要参考书。作者 Rao 是 Purdue 大学教授,还著有《工程优化:理论和实践》 ( 第三版 , 1996) 和《工程师和科学家的应用数值方法》 (2002) 。 教学辅助用书总体上都是与传统的教学内容配合。最广泛使用的自然是列入 Schaum 纲要丛书的 S. G. Kelly 编著的 Mechanical Vibrations ( McGraw-Hill, 1996) ,该书有内容概述和 300 余道附有解答的习题,包括 Matlab 等软件的应用;该书的较早版本在大陆和台湾分别有汉译本。莫斯科国立技术大学应用力学系 V. A. Svetisky 教授编著的 Engineering Vibration Analysis: Worked Problems 1 2 (Springer, 2004 , 1-316; 1-238) 是颇有教学参考价值的辅助用书。该书是作者 98 年俄文版《振动理论的问题和练习》的修订英文版,其中上册有 301 道习题是关于确定性单自由度振动 ( 传统内容 109 道外有 54 道参数振动和非线性振动 ) 和多自由度振动 ( 传统内容 109 道外有 29 道随机振动 ) ,下册 128 习题是关于连续体包括杆的纵向和扭转振动、梁的弯曲振动等,全部题目附有解答。还有本俄国教授编著的习题解答 ( 及少量有答案但没有求解过程的练习 ) Collection of Solved Problems in Vibration (by D Tiro, Protea Pub. Co., 2002) 。 2 教材内容的扩充 由于作者学术专长和侧重点不同,有些教材的内容有所扩充,而包含比较专门的问题,如转子动力学、复杂结构振动、振动测量、故障诊断等。这类教材的使用一般没有前述几本教材广泛,但也有参考价值。 Fertis 的《机械和结构振动》 (D G. Fertis. Mechanical and Structural Vibrations . Wiley-Interscience, 1995, 804 页 ) 将内容向复杂结构的振动分析方面扩展,因此作者将单自由度系统、两自由度系统和典型边界条件下的匀质杆、柱和梁统称为简单系统。内容包括:振动的分类和微分方程的建立,简单系统的自由振动,单和两自由度系统的受迫振动,连续体系统的振动,振动分析的常用方法,有限元法,模态分析在对外激励动态响应中的应用,变刚度膜的振动响应,用 Fourier 和 Laplace 变换求单和两自由度系统的响应,变分方法,随机振动,量刚分析和模型分析。每章附有习题,全书附有参考文献。该书的主要特点是对复杂约束和作用下的连续体振动问题有详尽的讨论;包含些独特的概念和方法如 动态铰接 、 动态等价系统 等其他教材中没有的内容;许多例题和习题都来自结构工程。但内容编排显得比较凌乱。作者 Fertis 是阿克伦大学土木工程系教授,还著有《横向振动理论:等价系统的应用》 (1961) 、《结构动力学和振动》 (1984) 、《高等结构力学》 (1996) 、《基础系统:力学、设计和分析》 (1997) 、《非线性力学》 (1998 第二版 ) 等。 Dimarogonas 《工程师的振动》 (A. Dimarogonas. Vibration for Engineers (2nd ed.). Prentice-Hall, 1996, 825 页 ) 在选材和处理上都考虑工程问题的需要。内容包括振动的运动学,单自由度系统的建模、固有频率、简谐受迫振动、稳定性、自激振动、参激振动和对非简谐激励的响应,两自由度系统,集中质量系统的方程建立、自由振动和受迫振动,一维连续系统的数学建模、自由振动和受迫振动,近似和数值方法,转子动力学,非线性系统的几何方法、近似解析方法、稳定性和混沌,振动系统设计,振动信号处理和随机激励,机械振动的时域和频域分析和信号处理、故障诊断和敏感性分析。该书有鲜明的特点。在总体原则上,强调振动的设计,而分析是必要的基础;全书强调计算机在解振动问题中的应用,包括符号计算和数值计算;包括大量有工程背景的例子,还有些从工程问题中提炼出来的习题;基础性内容中含有深入浅出的专题,如流体诱发振动,摩擦导致振动和粘滑;后面的也有些专题内容,如运动弦线、输液管道、膜和板的振动等;引论中包含振动问题研究的历史发展,并且在后面的内容中也穿插传记性内容;每章有参考文献和进一步阅读的建议。作者 Dimarogonas 是华盛顿大学机械工程系教授。 Gatti 和 Ferrari 的《应用结构和机械振动:理论,方法和测量仪器》 (P. L. Gatti, V. Ferrari. Applied Structural and Mechanical Vibrations: Theory, Methods, Measuring Instrumentation . London: E FN Spon, 1999, 826 页 ) 扩展了振动测量方面的教学内容。全书分两部分。 Gatti 负责第一部分 理论和方法 ,占总篇幅的 3/4 ,内容包括基本物理和数学知识复习,分析力学概要,单自由度系统自由振动,受迫振动和暂态响应的时域和频域分析,多自由度系统及其受迫振动和响应分析,连续系统,多自由度系统和连续系统的近似方法,实验模态分析,概率和统计,随机过程和随机振动; Ferrari 负责第二部分 测量仪器 ,内容包括测量的基本概念和测量仪器,运动和振动传感器,信号调节和数据采集。每章有总结和评论,每章有参考文献,每部分后还有进一步阅读的文献目录。该书的突出特点是对实验相关内容,如实验模态分析的基础理论和信号的采集和处理等。对线性振动的阐述也很全面,特别是频域分析为其它教材不常见。但该书例题较少,又没有习题,不太适合作教材使用。作者 Gatti 是意大利米兰 Cassian dePecchi, Tecniter s.r.l. 振动测试和数据采集部门的负责人,还著有《工程师的概率理论和数理统计》 (2004) ; Ferrari 是意大利布雷西亚大学电子和自动化系教师。 Ginsberg 的《机械和结构振动:理论和应用》 (J. H. Ginsberg. Mechanical and Structural Vibration: Theory and Applications . John Wiley Sons, 2001, 704 页 ) 包括了转子动力学导论。内容包括离散系统运动方程,单自由度系统暂态响应,对简谐激励的稳态响应,多自由度系统模态分析,多自由度系统的简谐激励,弹性杆振动的 Ritz 法和 Rayleigh 法,振动杆的场描述,有限元方法,子结构概念,状态空间中阻尼模态分析,陀螺系统的模态分析,转子动力学导论。每章附有参考文献和习题。该书的突出特点是对连续体振动的处理,先用离散化的方法讨论纵向、扭转和横向振动,再用通常的偏微分方程描述的方法,既明确了离散和连续系统的关系,也阐述了连续体离散的方法,甚至还可以不用偏微分方程分析连续体振动。该书对多自由度系统稳态响应的处理也有特色,讨论了频域分析、 FFT 技巧和实验模态分析。计算方法的内容很精炼,只叙述现在最常用的有限元法和模态综合法。陀螺系统的分析也有特点,对一般线性系统进行模态分析,引入了动态稳定性的概念,还简述了陀螺连续体。作者 Ginsberg 是乔治亚理工学院机械工程学院教授,还著有教材《静力学》 (1995) ,《动力学》 (1995) 和《高等工程动力学》 (1998) 。 3 控制内容的整合 振动教学内容扩展的重要方面是增加振动控制。有一些作者已经作了这方面的努力,以下评介含有振动控制的教材。 Beards 的《工程振动分析及其在控制系统中的应用》 (C. F. Beards. Engineering Vibration Analysis with Applications to Control Systems . New York: Halsted Press, 1996, 426 页 ) 增加了有关控制一章。内容包括单自由度系统的振动,多自由度系统的振动,连续体振动,自动控制系统。书后附有习题及部分习题的解答,还有参考文献。该书关于振动的内容非常传统,但叙述的比较简洁。稍有特点的是在单自由度部分有随机振动的简介。在连续体振动部分有稳定性和有限元法的简介。关于控制的内容也属于标准的经典控制理论,仅是各别例子涉及振动系统。因此,该书的振动和控制并没有形成整体,仅是两者的并列。作者 Beards 曾在伦敦大学机械工程系任教,还著有《振动分析和控制系统动力学》 (1981) 《结构振动分析》 (1983) 、《振动和控制系统》 (1988) 、《结构振动:分析和减振》 (1996) 。 Genta 的《结构和机器振动:实用方面》 (G. Genta. Vibration of Structures and Machines: Practical Aspects (3rd ed.). Springer-Verlag, 1999, 591 页 ) 将控制理论引入结构控制。内容包括单自由度和多自由度离散线性系统振动,连续系统振动的精确解和数值算法,非线性系统的自由、受迫和参激振动,转动机械的线性和非线性动力学行为,往复运动机械的动力学问题,受控和主动结构。每章附有习题,全书附有参考文献。该书对振动控制问题处理是比较成功的,既有现代和经典控制理论在振动问题中的应用,也有振动控制中的专门方法如模态控制,还涉及机电学等比较新的课题。对机械中的振动问题的分析也是该书的特点。振动理论基础部分也包括些高级课题,如多自由度系统的结构修正、参数识别和随机振动,非线性系统的混沌振动。但从教学的角度看,该书内容多而且深,阐述不够充分,例题太少,不太适合作教材使用。作者 Genta 是意大利都灵理工学院力学系教授,还著有《马达车辆动力学:建模和仿真》 (1997) 和《转动系统动力学》 (2005) 。 Kelly 的《机械振动基础》 (S. G. Kelly. Fundamentals of Mechanical Vibrations (2nd ed.). McGraw-Hill, 2000, 648 页 ) 有专章讨论振动控制。内容包括单自由度系统的自由振动、受迫振动和暂态振动,多自由度系统振动方程的建立、自由振动和受迫振动,连续体振动,有限单元法,非线性振动。每章附有习题。全书的数值计算均使用 MATLAB ,连续体振动中包括连续体的离散模型,非线性振动中简要讨论了混沌。作者 Kelly 是阿克伦大学机械工程系教授,所著《 Schaum 纲要丛书之机械振动》很受欢迎。 Silva 的《振动:基础和应用》 (C. W. de Silva. Vibration: Fundamentals and Practice . CRC Press, 2000, 943 页 ) 对振动控制问题作了透彻阐述。内容包括单自由度系统的时域响应和频域响应,频率谱和随机信号分析,多自由度系统的模态分析,分布参数系统缆索、杆、轴、梁、膜和板,阻尼的类型、表示和测量,振动测量,信号的信号调节和修正,振动测试,实验模态分析,振动设计和控制。每章附有习题。该书从应用的角度对线性振动的基本理论和实验方法作了全面的阐述。关于振动实验的内容很丰富,包括激振、信号采集和处理、现场测试、实验模态分析等。对振动的设计和控制问题的阐述也充分,关于系统设计有振动隔离、旋转和往复机械平衡、基于模态测试的设计,关于振动控制的被动控制包括无阻尼和阻尼吸振器,关于振动的主动控制包括状态空间描述、位置和速度反馈,线性最优调节及梁控制的实例。该书最大的不足是完全没有涉及计算的内容。另外该书既没有参考文献也没有建议读物。该书在 2006 年推出第二版,篇幅有较大增加,在 1200 页左右。作者 Silva 是加拿大不列颠哥伦比亚大学机械工程系教授,还著有《自动运输导轨:分析和设计》 (1983) 、《动态测试和地震限制实践》 (1983) 、《智能控制:模糊逻辑应用》 (1995) 、《软计算和智能系统设计:理论、工具和应用》 (2004) 和《机电学:整合方法》 (2004) 。 Inman 的《工程振动》 (D. J. Inman. Engineering Vibrations (2nd ed.). Prentice Hall, 2001, 621) 包含振动抑制设计的专章。内容包括自由振动,对简谐激励响应,对一般激励的响应,多自由度系统,振动抑制的设计,分布参数弦线、缆索、杆、轴、梁、膜和板的振动,振动测试和试验模态分析,有限元法。每章有习题和 MATLAB 的程序。该书的突出特点是注重工程实际问题的需要。在振动抑制设计一章中,除隔振、吸振等传统内容外,还有最优化、主动振动抑制、实用隔振设计等工程中已经广泛采用的新技术;振动测试和实验模态分析一章包括数字信号处理、模态数据析取、振形测量、诊断用振动测试等与工程密切相关的内容。该书篇幅适中,内容简明,注重工程应用,被北美多所大学采用为教材。 作者 Inman 是 弗吉尼亚理工学院和州立大学机械工 程系 教授,还著有教材《振动:及控制、测量和稳定性》 (1989) 、《工程力学:静力学》 (1998) 和《工程力学:动力学》 (1998) 。 Benaroya 的《机械振动:分析、不确定性和控制》 (H. Benaroya. Mechanical Vibration: Analysis, Uncertainties, and Control (2nd ed.). Marcel Dekker, 2004, 712 页 ) 包含振动控制等多方面新的课题。内容包括背景概念和数学基础,单自由度系统的自由振动、受迫振动、对任意激励的响应,单自由度系统的高级课题:随机、控制、逆问题、自激系统、稳定性和设计技巧,随机力作用单自由度系统,振动控制,分析力学,多自由度系统:方程建立、自由振动和模态分析,多自由度系统的高级课题:本征值问题的几何、周期结构、逆问题、运动稳定性、随机响应、 Rayleigh 商和 Monte Carlo 模拟,连续体弦线、杆、轴和梁的振动,连续体振动的高级课题:膜、板、随机振动、近似方法、变量不可分离情形,非线性振动的定性分析、近似解析方法、典型系统和随机响应。每章附有分节的习题,多数章有 概念总结 ,正文中穿插文献和建议读物的注释。该书的突出特点是对随机问题的重视,作者认为不确定性是工程系统建模时必须考虑的,因此随机振动几乎贯穿全书始终;振动控制仅阐述主动控制,既包括经典控制理论,也包括现代控制理论;材料组织中注意先易后难循序渐进,基本课题和高级课题难度有别,例如,多自由度系统基本内容中例子都是两自由度系统;除单自由度的基本内容外,其余各章附有 小型项目 ,推荐学生学习新近发表的研究论文,这不失为推动研究性学习的一种有效途径;书中还穿插有十余位大师的传记。作者 Benaroya 是罗特格斯大学机械与航天工程系教授,还著有《离岸结构非线性动力学》 (1997) 、《科学和工程中的概率模型》 (2005) 和《轮运动:理论和设计》 (2007) 。 Palm 的《机械振动》 (W J Palm. Mechanical Vibration , John Wiley Sons, 2006, 700) 引入了振动主动控制的基本内容。该书的主要内容包括机械振动导论、单自由度模型、自由振动、简谐受迫振动和一般受迫响应,两自由度系统,振动抑制和控制,多自由度系统的矩阵方法,振动测量和实验,分布参数系统,动态有限元分析。该书的突出特点是全书强调计算,而且计算完全依托 MATLAB 软件,附录对该软件作了介绍,而且在振动教材中很少见的使用 MATLAB 软件的 Simulink 功能以简化使用。该书对振动控制的处理是将传统的隔振和吸振整合为振动抑制,同时简介了振动的主动控制,包括应用实例、作动器、基本控制理论、适应控制等。该书对测量和试验的内容强调的是其理论基础,如从频率响应中识别参数,信号的变换分析,随机过程,谱分析,数据采集和信号处理。此外,作者有长期的教学经验,对教学问题考虑的比较细致,教学坡度小,例题比较多,每章开始时有个提纲,结束时有复习,每章后附有习题,按节分组。作者 Palm 是罗德岛大学机械工程和力学系教授。还著有《控制系统工程》 (1986) 和《动态系统的建模、分析和控制》 ( 第二版, 1999) 、《系统动力学》 (2005) 、《工程师的 MATLAB 7 导论》 (2005) 。 4 结束语 通过分析可以发现上述振动教材或作者的下列特点: (1) 课程的核心内容是确定性线性离散系统和一维连续系统的自由和受迫振动。 (2) 解析方法为主,数值和实验方法为辅。 (3) 对于扩展性内容,不同作者有各自的选择,包括随机振动、非线性振动、振动控制、信号处理、实验模态分析、转子动力学等。 (4) 各种教材都注重相对独立性,通常包含相关的动力学、分析力学、线性代数和积分变换等基础知识。 (5) 多数教材都经过修订甚至多次修订。 (6) 教材的篇幅有不断增加的趋势,尤其是修订时篇幅都有所增加。 (7) 所有教材作者都有丰富的教学经验,绝大多数作者也有教材著述经验,出版过其它著作或教材。 (8) 部分教材作者是在某个研究领域非常知名的专家,也有些作者主要从事教学工作。 发表于: 力学与实践 , 2009, 31(1): 79-83
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振动力学双语教学实践与思考
Mech 2009-2-27 10:58
摘要 :本文总结笔者开展的振动力学双语教学工作。首先探讨了双语教学的重要性和目标。随后介绍教学班、教材选用、教学内容和为提高双语教学质量所采取的措施。最后分析了学生的意见反馈。 笔者分别在 02-03 年度冬季学期和春季学期进行了双语教学的尝试,用英语为本系数学物理力学综合班的理论与应用力学专业 1999 级和 2000 级学生讲授振动力学。本文阐述笔者对双语教学的认识,介绍双语教学开展的背景,总结双语教学的实践,并叙述和分析学生的反馈。 1 对双语教学的认识 随着对外改革开放的全面深化,对外交流和交往日益增加,对人们的外语能力提出越来越高的要求。在此大背景下,双语教学,尤其是高等院校中的双语教学愈来愈引人关注。虽然有人对双语教学的必要性和可行性心存疑虑,但正在形成的共识是在高校理工专业开展双语教学很有必要,至少是值得尝试的。因此,各高校都在出台对双语教学的鼓励政策,而出版社等也在出版愈来愈多的英语教材。 笔者认为,双语教学是非常必要的。双语教学有助于提高学生素质。对于继续深造攻读研究生的学生,将提高他们阅读国外文献的能力和用英语表达的能力,对出色完成研究生学业大有帮助。对于毕业走向社会的学生,外语能力的提高将使他们在人才市场中的竞争处于有利地位。特别需要说明的是,双语教学不仅加强学生的专业英语或科技英语,而是促使学生完成从学英语到用英语的转化。真正把英语变为一种工具,而不仅是一门考试科目。因此,双语教学的主要目的是通过英语能力的加强而提高学生的素质,同时也要保证课程教学质量在可接受的范围内,并尽可能使之有所提高。 限于种种条件,包括师资水平、学生能力、教学用书和课件的局限等,双语教学的开展和质量的提高还存在很大难度。因此,必须以积极稳妥的态度有步骤地推进。先从高年级小班选修课、专业课着手,创造条件,积累经验,逐步向低年级大班基础课发展。先从英语教材、英语板书起步,逐渐过渡到课堂上完全用英语讲授。双语教学的选修课和专业课可直接采用国外教材,而基础课,对大多数学校和学生,可能还有必要由中外教授合作为中国学生编写大体上遵循国内教学体系和传统,同时借鉴国外教材长处的教材。 2 教学班、教师准备和教材选用情况 笔者进行双语教学的两个年级选课的学生分别为 12 人和 11 人,是典型的小班。学生英语程度较好,大多数通过国家英语四级考试,个别已通过六级。班级学风很好,多数同学有考研意向,学习积极性较高,基础知识掌握较好。主要的不利因素是其他同期课程难度大,学生学习负担较重。 在开展双语教学之前,笔者曾主讲该专业 96 、 97 和 98 级的振动力学课程,效果良好,曾获 2001 年上海市教学成果二等奖。积累了教学经验,对该专业学生的特点较为了解。笔者还利用在多伦多大学进行合作研究的机会,了解该校机械工程专业机械振动课程教学情况。同时,较为仔细地阅读了 10 余种国外振动理论的教材,权衡比较,从中选择教材和教学参考书。在课程开始之前已作了充分地准备,双语教学有较好的基础。 该课程的教材我们选用 Thomson WT 和 Dahleh MD 的 Theory of Vibration with Applications 第五版 (Prentice Hall, 1998) 该书属于较为传统的教材,取材适当,行文严谨,在北美被众多大学采用。备课时还参考了 Inman DJ 的 Engineering Vibration 第二版 (Prentice Hall, 2001) 和 Tongue BH 的 Principles of Vibration 第二版 (Oxford University Press, 2001) 。前者在工程应用方面有特色,从中可选些带工程背景的例子;后者的行文非常口语化,有助于丰富课堂讲解语言。 3 教学内容与措施 为充分利用到班级小、学生情况好的有利因素,我们的双语教学采用课堂英语讲授,课后汉语辅导的方式。课堂上教师原则上只讲英语,除非有学生明确要求用汉语解释某项内容。同时鼓励学生在课堂讨论和课后作业多使用英语,但不作规定性要求。考卷以英语命题,允许学生使用字典。顺便指出,对学生的口头和书面英语表达,达意即可,以保护主动参与的积极性。 振动力学主要内容包括单自由度系统的自由和受迫振动,多自由度系统的模态分析,梁的弯曲振动。 50 学时的课程内容大体上接近多伦多大学机械工程专业 40 学时的机械振动课程,但不包括分析力学基础,而在阻尼多自由度系统和梁的弯曲振动方面叙述地更深入些。与本校同专业以往用汉语讲授的同名课程相比,内容有所减少,主要是完全不涉及非线性振动的内容。这样也大大降低了课程的难度。 为尽可能减少学生学习中的困难,保证教学质量,结合双语教学的特点,在教学过程中我们采取下列措施: 教学内容尽可能与教材保持一致。这样可以减少学生复习时的困难。在我们的教学实践中,仅有个别内容有所补充 ( 例如复模态分析法 ) 和修正 ( 如对梁弯曲振动的处理 ) 。 适当增加板书。考虑到学生听力不如阅读理解力的现实情况,凡有重点和难点,不仅口头解释,而且通过板书说明。对于板书,我们特别注意两点,一是语言的规范性,二是避免与教材相应内容雷同。这样,对于一个重要或难以理解的知识点,学生将会有三种不同方式的解说:教材,笔记和教师口头讲解。同时,我们鼓励学生用自己的英语进行概括。 增加例题。教材中全部例题留给学生自学。课堂中的例题选自参考书或教材中的习题。即使是课堂用例题本身,也比用汉语教学时更多,求解过程也更详细。 对学生的要求作出及时回应。在课堂教学中,只要有学生提出问题,马上予以回答。尽可能用英语使学生理解。如果学生要求用汉语说明,一般请另一位学生解释,这也检验其他学生的理解程度。如果学生普遍希望用汉语解释,也尊重学生的要求。对学生的回应还包括作业的处理,凡有普遍存在的问题,及时在课堂上讲解。 以上各项措施,大多影响教学进度,这也是双语教学讲授内容较少的原因。 4 学生反馈及其分析 为全面了解学生的学习情况,除在教学过程中及时沟通外,还在每学期结束后作了不记名问卷调查。问卷为笔者自行设计,共有 30 余个问题,涉及课程、双语教学、教师、教材、学习态度等。每个班级问卷均全部收回。现仅对与双语教学相关的问卷内容简要分析。 首先,学生对双语教学的正面效果有肯定的评价。如表 1 示,学生最为肯定在词汇特别是专业词汇方面的作用,也充分肯定双语教学对提高阅读能力的作用,但对其他方面的作用,多数同学持有某种保留态度。这一结果是令人鼓舞的,但与我们原先的设想仍有一定的距离。 其次,学生对双语教学的负面效果也有清楚地认识。如表 2 示,近半数同学认为双语教学对掌握课程基本内容稍有妨碍,另有 1/4 认为有妨碍,个别甚至认为很有妨碍,而认为无妨碍仅接近 1/4 。 第三,学生对双语教学有较为积极的参与态度,愿意将英语作为工具使用。突出表现在课后作业中,有近 3/4 学生使用英语,其中 1/4 仅使用英语。在课堂提问和回答中,也有超过半数的学生愿意使用英语。表 3 的数据,与笔者掌握的实际情况基本一致。学生的积极参与是双语教学成功的最关键因素。 最后,绝多数学生对本课程教学表示满意,如表 4 所示。但表示很满意的学生很少,因此,本门课程的双语教学还大有改进的余地。 此外,值得注意的是,总体而论, 2000 级的评价略高于 1999 级。 表 1 :双语教学的正面效果 很有帮助 有帮助 略有帮助 无帮助 不回答 年级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 对于掌握本课程专业词汇 6 5 3 6 3 对于掌握其它相关专业词汇 2 1 4 3 4 7 2 对于扩大英语词汇量 2 8 6 4 2 1 对于提高英语听力 1 2 3 4 6 2 1 2 2 对于提高英语阅读能力 1 2 7 8 2 1 2 对于提高英语写作能力 2 4 2 2 6 3 3 1 对于培养用英语思考的能力 1 2 3 5 3 2 2 3 2 表 2 :双语教学的负面因素 很有妨碍 有妨碍 稍有妨碍 无妨碍 不回答 年级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 对于掌握本课程基本内容 1 4 1 4 7 3 2 1 表 3 :学生参与程度反馈 选用倾向 英语 部分英语 汉语 不回答 年级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 课堂提问和回答 1 2 3 6 7 3 1 课后作业 1 5 7 4 4 2 答卷 1 2 4 3 6 5 1 1 表 4 :学生总体评价 很满意 满意 不满意 很不满意 不回答 年级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 99 级 00 级 对本课程教学 2 7 10 1 2 1 5 结束语 对于在振动力学课程中进行双语教学的初步尝试,笔者认为其结果至少是可以接受的,并值得进一步探索。这不仅依据学生的问卷调查,而且所有听课的学校教学督导对笔者的教学都有非常积极的评价。更为重要的是,通过该课程的学习,一些学生对振动力学产生兴趣,主动阅读参考书,还有些学生积极要求进行与振动有关的毕业论文研究,或攻读一般力学的硕士学位。同时,笔者清醒地认识到,目前的尝试,仅是双语教学漫长探索的开始,如何提高振动力学课程的教学质量,如何在理论力学等基础课程中开展双语教学等,都有待今后的工作。 致谢 :笔者关于双语教学的工作得到国家留学基金委员会 (CSC) 的资助,特此致谢! Teaching Mechanics of Vibration Bilingually: Practice and Reflection 发表于《力学与实践》 2004年第26卷第3期75-77页
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