1、從教學中找到教師的價值從教學中找到教師的價值：-學生的喜歡與教師的樂趣學生的喜歡與教師的樂趣吳子牛清華大學航天航空學院北華大學，2015年4月30日引論引論 所處的時代特點所處的時代特點： 學生思想等活躍的時代；學生思想等活躍的時代； 教師多肩挑的時代；教師多肩挑的時代； 極資深教師已退出的時代；極資深教師已退出的時代； 傳統與現代混合的時代。傳統與現代混合的時代。 時代特點帶來的問題時代特點帶來的問題： 師生關系重要性提高；師生關系重要性提高； 任務沖突；任務沖突； 年輕教師更多責任、資源丟失；年輕教師更多責任、資源丟失； 混合而不是結合：模式切換帶來困難、負擔加重?；旌隙皇墙Y合：模式切換

2、帶來困難、負擔加重。 如何面對如何面對： 圍繞圍繞國家中長期教育改革和發展規劃國家中長期教育改革和發展規劃 緊扣四個特點，談個人體會緊扣四個特點，談個人體會從教學中找到教師的價值從教學中找到教師的價值-學生的喜歡與教師的樂趣學生的喜歡與教師的樂趣 目錄目錄一、一、了解學生：活躍的方式了解學生：活躍的方式二、了解教師：教師的困惑二、了解教師：教師的困惑三、改變現狀：積累、共享與自動化三、改變現狀：積累、共享與自動化四、挖掘自我：目標與關聯四、挖掘自我：目標與關聯五、總結：兩條重要建議五、總結：兩條重要建議清華大學團委力小翼調研結果清華大學團委力小翼調研結果學生構成特點：男女比例失調學生構成特點：

3、男女比例失調學生最喜愛的活動學生最喜愛的活動學生最重視哪些方面學生最重視哪些方面畢業學生給在讀學生建議畢業學生給在讀學生建議學生原來最喜歡學生原來最喜歡重視教學的老師重視教學的老師 教學名師李俊峰教教學名師李俊峰教授！授！ 教學投入多效果一教學投入多效果一般的我！般的我！ 教學效果極好的曹教學效果極好的曹燕平老師！燕平老師！小結小結學生個人意識：交友、鍛煉、節日、科創。學生個人意識：交友、鍛煉、節日、科創。學生集體意識：社工、社團、傳統活動。學生集體意識：社工、社團、傳統活動。主動行為主動行為目標性學習驅動：能力、學歷、興趣。目標性學習驅動：能力、學歷、興趣。強迫性學習驅動：成績、考試、獎勵。

4、強迫性學習驅動：成績、考試、獎勵。沖沖突突？并并存存？互互補補？不定行為不定行為主動行為主動行為教學環境的影響，從喜歡的老師看，學生樂于正面影響教學環境的影響，從喜歡的老師看，學生樂于正面影響學習以內學習以內學習以外學習以外被動行為被動行為目錄目錄一、了解學生：活躍的方式一、了解學生：活躍的方式二、了解教師：教師的困惑二、了解教師：教師的困惑三、改變現狀：積累、共享與自動化三、改變現狀：積累、共享與自動化四、挖掘自我：目標與關聯四、挖掘自我：目標與關聯五、總結：兩條重要建議五、總結：兩條重要建議教學與教師的困惑教學與教師的困惑 不斷更新知識不斷更新知識：教師需要不斷更新知識才能勝任：教師需要不

5、斷更新知識才能勝任教學。教學。 多肩挑多肩挑：大學教師相當一部分需要同時完成大量：大學教師相當一部分需要同時完成大量科研或行政任務或學生管理工作。科研或行政任務或學生管理工作。 大學學生思想活躍大學學生思想活躍：很難接受學生的不認可；教：很難接受學生的不認可；教學評估很容易使自己難堪；總有人排在后學評估很容易使自己難堪；總有人排在后5%。 教學手段進化教學手段進化：經典與現代的博弈，手段繁雜且：經典與現代的博弈，手段繁雜且更新極快。更新極快。 模式的匹配模式的匹配：傳統教學模式與現代學生的特色極：傳統教學模式與現代學生的特色極可能有沖突。可能有沖突。環節相互脫節環節相互脫節 手段工具繁雜手段工

6、具繁雜 教學資料凌亂教學資料凌亂 課程之間無關聯課程之間無關聯 歷史無繼成無積累歷史無繼成無積累 教學是個人行為教學是個人行為 學生未參與到教學之中學生未參與到教學之中 其它工作占用大量時間其它工作占用大量時間 難監督難管理難監督難管理教學整體情況教學整體情況我：一天的我：一天的“主要主要”工作工作 說、讀、聽、寫、移、說、讀、聽、寫、移、想、想 填表、統計數據填表、統計數據 收發郵件收發郵件 輸入（賬號、密碼、文字）輸出輸入（賬號、密碼、文字）輸出 通訊通訊 國際刊物副主編：國際刊物副主編：3次。次。組織國內國際會議：組織國內國際會議：10次。次。教學、指導研究生與本科生、科研、教學、指導研

7、究生與本科生、科研、。分學位分學位。審稿、評審、學術報告、開會、審稿、評審、學術報告、開會、。信件信件/ /短信短信/ /飛信飛信/QQ/QQ/微信微信/Email/Linkedin/Imessage/Email/Linkedin/Imessage不同年齡的教師的差異不同年齡的教師的差異 資深：歷史上積累了大量資料與資資深：歷史上積累了大量資料與資源，負擔是動力，可以頂住變革。源，負擔是動力，可以頂住變革。 青年：缺乏資源與積累，負擔是壓青年：缺乏資源與積累，負擔是壓力，需要面對更多變革。力，需要面對更多變革。教學多種環節帶來的困惑教學多種環節帶來的困惑 主環節與輔環節：授課主環節與輔環節：授

8、課、點名、答疑、日歷、點名、答疑、日歷、評估、評估、。 各種環節累計數目：各種環節累計數目：1515個個! ! 許多環節分散在不同工許多環節分散在不同工具上甚至沒有工具，大具上甚至沒有工具，大量時間花在工具切換和量時間花在工具切換和適應上。適應上。小結小結 時代在改變，不僅學生思想活躍，老師也時代在改變，不僅學生思想活躍，老師也更更“活躍活躍”。 這種這種“活躍活躍”無論是主動還是被動，都需要無論是主動還是被動，都需要減負！減負！ 先看看減負的一種方式，現代手段的利用先看看減負的一種方式，現代手段的利用其中涉及到教學環節與手段的其中涉及到教學環節與手段的目錄目錄一、了解學生：活躍的方式一、了解

9、學生：活躍的方式二、了解教師：教師的困惑二、了解教師：教師的困惑三、改變現狀：積累、共享與自動化三、改變現狀：積累、共享與自動化四、挖掘自我：目標與關聯四、挖掘自我：目標與關聯五、總結：兩條重要建議五、總結：兩條重要建議環節與手段的整合環節與手段的整合 所有教學環節在一個平臺上的經歷所有教學環節在一個平臺上的經歷教學日歷教學日歷點名點名授課授課講解例題講解例題成績統計成績統計公告討論公告討論答疑答疑批改作業批改作業發布成績發布成績查看評估查看評估編寫教材編寫教材編寫課件編寫課件編寫例題編寫例題編寫作業編寫作業管理課程管理課程學習日歷學習日歷課程信息課程信息閱讀教材閱讀教材查看課件查看課件游覽例

10、題游覽例題公告討論公告討論答疑答疑作業作業考試考試教學評估教學評估工具：從粗到精工具：從粗到精教材閱讀教材閱讀知識查找知識查找知識編輯知識編輯課程學習課程學習用戶中心用戶中心綜合管理綜合管理準備、實施、準備、實施、處理結果處理結果細節構成環節細節構成環節關鍵詞檢索：精確關鍵詞檢索：精確文文字字編編輯輯公公式式編編輯輯表表格格插插入入附附件件插插入入圖圖片片載載入入動動圖圖載載入入音音頻頻載載入入視視頻頻載載入入目目錄錄增增減減目目錄錄操操作作通知中心通知中心個人信息個人信息密碼重置密碼重置個人權限個人權限詞條回收詞條回收我的管理員我的管理員登錄日志登錄日志課程教學課程教學權限管理權限管理平臺管

11、理平臺管理動態管理動態管理用戶管理用戶管理教材管理教材管理課程管理課程管理舒舒適適閱閱讀讀知知識識評評分分知知識識留留言言個個人人筆筆記記文文檔檔解解析析學學習習日日歷歷閱閱讀讀教教材材課課件件制制作作例例題題制制作作習習題題制制作作發發布布成成績績成成績績統統計計課課堂堂點點名名課課下下答答疑疑集集體體討討論論關鍵詞檢索：模糊關鍵詞檢索：模糊游游覽覽課課件件教教材材編編輯輯課課件件演演講講教教學學日日歷歷教教材材閱閱讀讀批批改改作作業業教材轉讓教材轉讓課程轉讓課程轉讓示范課程示范課程游游覽覽例例題題完完成成作作業業參參與與討討論論參參與與答答疑疑參參與與評評估估這些細節如何構成環節？環節如何

12、聯通？我主講的課程我主講的課程2014年選課學生年選課學生我的在線教材我的在線教材一旦建立、可隨時修改與更新；可以查看留言、評分、學一旦建立、可隨時修改與更新；可以查看留言、評分、學生筆記、相互參考?？梢詸z索、可以與其他在線教材關聯。生筆記、相互參考。可以檢索、可以與其他在線教材關聯。在線編輯器，如同在在線編輯器，如同在word中編寫，但還可以插入視頻、音頻、附件等。中編寫，但還可以插入視頻、音頻、附件等。自己的目錄，自己的目錄，隨意添加、刪隨意添加、刪除、移動。除、移動。編寫方式編寫方式1在線編輯在線編輯Word解析解析現有的基于現有的基于word的教學資料，用的教學資料，用word解析功能

13、，可以解析功能，可以自動轉換為教學平臺中的內容。自動轉換為教學平臺中的內容。平臺中的內容也可導出為平臺中的內容也可導出為word文檔文檔用于離線編輯。用于離線編輯。Word 文檔文檔Word 解析解析進入平臺進入平臺教材、課件、例題、習題等內容均可使用教材、課件、例題、習題等內容均可使用word解析功能上傳。解析功能上傳。編寫方式編寫方式2離線編輯離線編輯所寫，即可所讀所寫，即可所讀點名，認識學生且即有成績點名，認識學生且即有成績加權成績，讓學生并不等到最后加權成績，讓學生并不等到最后嘗試過的授課模式嘗試過的授課模式完成作業與批改作業完成作業與批改作業內在環節環環相扣，減少過程信息丟失內在環節

14、環環相扣，減少過程信息丟失老師老師學生學生助教助教學生學生減負舉例：批改作業減負舉例：批改作業 適當的客觀題適當的客觀題：判斷題與選擇題，依據事先錄入的答案，：判斷題與選擇題，依據事先錄入的答案，自動判卷。自動判卷。 主觀題如何處理？主觀題如何處理？ 可以分解為若干客觀題可以分解為若干客觀題 結果結果： 將問題事先分解，將答案事先錄入，將問題事先分解，將答案事先錄入， 系統自動判卷，工作量的巨大節??！系統自動判卷，工作量的巨大節省！ 其它其它：可要求學生將驗算過程另外提交備案，可以給不同：可要求學生將驗算過程另外提交備案，可以給不同學生派送不同題目。學生派送不同題目。從巨大的工作量到自動化從巨

15、大的工作量到自動化猜想：教學存在困難，是否可能來源于批改作業任務繁重？猜想：教學存在困難，是否可能來源于批改作業任務繁重？小結小結 用好的工具提高質量與效率，將教學模式的混合用好的工具提高質量與效率，將教學模式的混合演變成有機結合！演變成有機結合！ 表面上費時費力的付出，從長遠看能節省時間，表面上費時費力的付出，從長遠看能節省時間，尤其對于青年教師，還有很長路要走。尤其對于青年教師，還有很長路要走。 讓學生提前給出建議（留言等），讓學生有參與讓學生提前給出建議（留言等），讓學生有參與教學的機會。教學的機會。 總是有更好的方式來解決總是有更好的方式來解決工具煩瑣、傳統與現代工具煩瑣、傳統與現代的

16、矛盾的矛盾！目錄目錄一、了解學生：活躍的方式一、了解學生：活躍的方式二、了解教師：教師的困惑二、了解教師：教師的困惑三、改變現狀：積累、共享與自動化三、改變現狀：積累、共享與自動化四、挖掘自我：目標與關聯四、挖掘自我：目標與關聯五、總結：兩條重要建議五、總結：兩條重要建議個人學、教簡歷個人學、教簡歷 1981-19851981-1985：北航本科生，印象：北航本科生，印象：。 1986-19881986-1988：在法國研究生第一階段，與高年級本科生一：在法國研究生第一階段，與高年級本科生一起上課。印象：課程多得沒有時間做作業。起上課。印象：課程多得沒有時間做作業。 1988-19921988

17、-1992：作為博士生，：作為博士生，在居里大學給導師分擔兩堂課在居里大學給導師分擔兩堂課的教學任務的教學任務。記憶：博士生們搶著導師的課講；法國學。記憶：博士生們搶著導師的課講；法國學生特別喜歡我插入生特別喜歡我插入楊輝三角形楊輝三角形之類的凸顯中國古代科技之類的凸顯中國古代科技的內容。的內容。感覺：很難以過去作為學生的經歷，來要求現在的學生感覺：很難以過去作為學生的經歷，來要求現在的學生！個人學、教簡歷個人學、教簡歷 1994-19991994-1999：在北航講數理方程及空氣動力學?？吹降膶W生：在北航講數理方程及空氣動力學。看到的學生評價：雖然俺一句都沒聽懂，但大家認為吳老師講得最好。評

18、價：雖然俺一句都沒聽懂，但大家認為吳老師講得最好。校長和我談話時：吳子牛教學還需要磨練！校長和我談話時：吳子牛教學還需要磨練！ 20002000年：在香港科技大學數學系講數值模擬，一個學生病了年：在香港科技大學數學系講數值模擬，一個學生病了，就是堅持。，就是堅持。 1999-20151999-2015：在清華，流體力學：在清華，流體力學+ +氣體動力學氣體動力學+ +氣體粘性力學氣體粘性力學+ +計算流體力學計算流體力學+ +空氣動力學空氣動力學+ +高超空氣動力學，教學評估有笑高超空氣動力學，教學評估有笑臉，也有過哭臉。感想：一不小心就會得罪學生。臉，也有過哭臉。感想：一不小心就會得罪學生。

19、教師的分類與教學的地位教師的分類與教學的地位 純教學系列：清華大學給的崗位極少。純教學系列：清華大學給的崗位極少。 教研系列：作為既從事科研又從事教學的教研系列：作為既從事科研又從事教學的老師，老師，教學會負面影響其它工作嗎？教學會負面影響其它工作嗎？ 互補的例子：互補的例子：從教學誕生從教學誕生“學術學術”成果成果。結合應用自己編寫作業的作用結合應用自己編寫作業的作用 2003年，給本科生講述氣體動力學，將教年，給本科生講述氣體動力學，將教科書知識，結合應用，自編了一個作業；科書知識，結合應用，自編了一個作業；而不是單純采用書中作業。而不是單純采用書中作業。 (1)(1)兩小時全球到達，兩小

20、時全球到達，(2) (2) 高超聲速飛行，高超聲速飛行，(3) (3) 超燃沖壓發動機，超燃沖壓發動機， (4) (4) 激波激波, (5) , (5) 激波反射，激波反射，(6)(6)馬赫反射，馬赫反射，(7)(7)馬赫桿馬赫桿應用應用:基礎基礎=教學教學=當時的題目當時的題目 在超燃沖壓發動機進氣道中，用于增壓的在超燃沖壓發動機進氣道中，用于增壓的激波激波在進氣道下在進氣道下壁面上反射，與乒乓球反射不同，可能出現一段壁面上反射，與乒乓球反射不同，可能出現一段“橋橋”推開推開反射點反射點。該橋到底是什么？是直線嗎？。該橋到底是什么？是直線嗎？正常反射：激波直接在壁面反正常反射：激波直接在壁面

21、反射，如同乒乓球的反射射，如同乒乓球的反射馬赫反射：反射點被橋激波馬赫反射：反射點被橋激波-馬赫桿隔開！馬赫桿隔開！馬赫桿是直線還是什么？馬赫桿是直線還是什么？入射激波入射激波反射激波反射激波橋激波橋激波反射點反射點反射激波反射激波入射激波入射激波當時的答案當時的答案數理方程作業級數理方程作業級結論：馬赫桿是段圓弧結論：馬赫桿是段圓弧結果：結果：30%左右解出了答案。左右解出了答案。結合教科書知識，出了一道題目，退化為數結合教科書知識，出了一道題目，退化為數理方程分離變量法求解。理方程分離變量法求解。論文發表論文發表 Journal of Fluid Mechanics, 流體力學世界最流體力

22、學世界最高刊物高刊物以教學為先導，誕生的以教學為先導，誕生的JFM論文列表論文列表【1】 Li J.（李娟）, and Wu Z. N., 2015 Unsteady lift for the Wagner problem in the presence of additional leading/trailing edge vortices. Journal of Fluid Mechanics, 769, Pages: 182-217.【2】Wang, Wen-Bin（王文斌）; Hu, Rui-Feng; Xu, Shengjin;Wu, Zi-Niu,2013 Influence of

23、 aspect ratio on tumbling plates Journal of fluid mechanics,733 Pages: 650-679 【3】Yao（姚瑤）; Li, Shao-Guang;Wu, Zi-Niu, 2013 Shock reflection in the presence of an upstream expansion wave and a downstream shock wave Journal of Fluid Mechanics, 735 Pages: 61-90 【4】 Wang XX（王曉欣）, Wu ZN, 2012 Lift force

24、reduction due to body image of vortex for a hovering flight model，Journal of Fluid Mechanics， 709 Pages: 648-658 【5】Li SG（李韶光）, Gao B & Wu ZN, 2011 Time history of regular to Mach reflection transition in steady supersonic flow, Journal of Fluid Mechanics, 682 Pages: 160-184【6】Gao B（高波）, Wu ZN 2

25、010 A study of the flow structure for Mach reflection in steady supersonic flow ,Journal of Fluid Mechanics 656 Pages: 29-50 【7】Wang XX （王曉欣）& Wu ZN 2010 Stroke-averaged lift forces due to vortex rings and their mutual interactions for a flapping flight model ,Journal of Fluid Mechanics 654 Page

26、s: 453-472【8】Tian ZW （田中偉）& Wu ZN 2009 A study of two-dimensional flow past regular polygons via conformal mapping Journal of Fluid Mechanics 628 Pages: 121-154 【9】Tan LH（譚廉華）, Ren YX & Wu ZN, 2006 Analytical and numerical study of the near flow field and shape of the Mach stem in steady flo

27、ws Journal of Fluid Mechanics 546 Pages: 341-362或來源于寫教科書或來源于寫教科書空氣動力學基礎空氣動力學基礎或來源于課堂作業或來源于課堂作業或來源于備課時看文獻靈感或來源于備課時看文獻靈感教科書內容與學術論文例子教科書內容與學術論文例子小結小結 教學首先是本質工作，本身就是最高目教學首先是本質工作，本身就是最高目標。標。 越投入教學，越成為促進其他工作的基越投入教學，越成為促進其他工作的基礎。礎。 教學投入不是耽誤了其他工作，真正的教學投入不是耽誤了其他工作，真正的投入是相互促進、整體上節省了時間。投入是相互促進、整體上節省了時間。 學生從教學學習中，也可以誕生論文、學生從教學學習中，也可以誕生論文、想法或其它機遇。想法或其它機遇。目錄目錄一、了解學生：活躍的方式一、了解學生：活躍