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从教学中找到教师的价值：---------学生的喜欢与教师的乐趣吴子牛清华大学航天航空学院北华大学，2015年4月30日引论•所处的时代特点：学生思想等活跃的时代；教师多肩挑的时代；极资深教师已退出的时代；传统与现代混合的时代。•时代特点带来的问题：师生关系重要性提高；任务冲突；年轻教师更多责任、资源丢失；混合而不是结合：模式切换带来困难、负担加重。•如何面对：围绕《国家中长期教育改革和发展规划》紧扣四个特点，谈个人体会从教学中找到教师的价值---------学生的喜欢与教师的乐趣目录一、了解学生：活跃的方式二、了解教师：教师的困惑三、改变现状：积累、共享与自动化四、挖掘自我：目标与关联五、总结：两条重要建议清华大学团委力小翼调研结果学生构成特点：男女比例失调学生最喜爱的活动学生最重视哪些方面毕业学生给在读学生建议学生原来最喜欢重视教学的老师•教学名师李俊峰教授！•教学投入多效果一般的我！•教学效果极好的曹燕平老师！小结学生个人意识：交友、锻炼、节日、科创。学生集体意识：社工、社团、传统活动。主动行为目标性学习驱动：能力、学历、兴趣。强迫性学习驱动：成绩、考试、奖励。冲突？并存？互补？不定行为主动行为教学环境的影响，从喜欢的老师看，学生乐于正面影响学习以内学习以外被动行为目录一、了解学生：活跃的方式二、了解教师：教师的困惑三、改变现状：积累、共享与自动化四、挖掘自我：目标与关联五、总结：两条重要建议教学与教师的困惑•不断更新知识：教师需要不断更新知识才能胜任教学。•多肩挑：大学教师相当一部分需要同时完成大量科研或行政任务或学生管理工作。•大学学生思想活跃：很难接受学生的不认可；教学评估很容易使自己难堪；总有人排在后5%。•教学手段进化：经典与现代的博弈，手段繁杂且更新极快。•模式的匹配：传统教学模式与现代学生的特色极可能有冲突。环节相互脱节手段工具繁杂教学资料凌乱课程之间无关联历史无继成无积累教学是个人行为学生未参与到教学之中其它工作占用大量时间难监督难管理教学整体情况我：一天的“主要”工作•说、读、听、写、移、…、想•填表、统计数据•收发邮件•输入（账号、密码、文字）输出•通讯国际刊物副主编：3次。组织国内国际会议：10次。教学、指导研究生与本科生、科研、…。分学位…。审稿、评审、学术报告、开会、…。信件/短信/飞信/QQ/微信/Email/Linkedin/Imessage不同年龄的教师的差异•资深：历史上积累了大量资料与资源，负担是动力，可以顶住变革。•青年：缺乏资源与积累，负担是压力，需要面对更多变革。教学多种环节带来的困惑•主环节与辅环节：授课、点名、答疑、日历、评估、…。•各种环节累计数目：15个!!!•许多环节分散在不同工具上甚至没有工具，大量时间花在工具切换和适应上。小结•时代在改变，不仅学生思想活跃，老师也更“活跃”。•这种“活跃”无论是主动还是被动，都需要减负！先看看减负的一种方式，现代手段的利用其中涉及到教学环节与手段的目录一、了解学生：活跃的方式二、了解教师：教师的困惑三、改变现状：积累、共享与自动化四、挖掘自我：目标与关联五、总结：两条重要建议环节与手段的整合•所有教学环节在一个平台上的经历教学日历点名授课讲解例题成绩统计公告讨论答疑批改作业发布成绩查看评估编写教材编写课件编写例题编写作业管理课程学习日历课程信息阅读教材查看课件游览例题公告讨论答疑作业考试教学评估工具：从粗到精教材阅读知识查找知识编辑课程学习用户中心综合管理准备、实施、处理结果细节构成环节目录查找内容窗口标题检索：精确标题检索：模糊关键词检索：精确文字编辑公式编辑表格插入附件插入图片载入动图载入音频载入视频载入目录增减目录操作通知中心个人信息密码重置个人权限词条回收我的管理员登录日志课程教学权限管理平台管理动态管理用户管理教材管理课程管理舒适阅读知识评分知识留言个人笔记文档解析学习日历阅读教材课件制作例题制作习题制作发布成绩成绩统计课堂点名课下答疑集体讨论关键词检索：模糊游览课件教材编辑课件演讲教学日历教材阅读批改作业教材转让课程转让示范课程游览例题完成作业参与讨论参与答疑参与评估这些细节如何构成环节？环节如何联通？我主讲的课程2014年选课学生我的在线教材一旦建立、可随时修改与更新；可以查看留言、评分、学生笔记、相互参考。可以检索、可以与其他在线教材关联。在线编辑器，如同在word中编写，但还可以插入视频、音频、附件等。自己的目录，随意添加、删除、移动。编写方式1在线编辑Word解析现有的基于word的教学资料，用word解析功能，可以自动转换为教学平台中的内容。平台中的内容也可导出为word文档用于离线编辑。Word文档Word解析进入平台教材、课件、例题、习题等内容均可使用word解析功能上传。编写方式2离线编辑所写，即可所读点名，认识学生且即有成绩加权成绩，让学生并不等到最后尝试过的授课模式完成作业与批改作业内在环节环环相扣，减少过程信息丢失老师学生助教学生减负举例：批改作业•适当的客观题：判断题与选择题，依据事先录入的答案，自动判卷。•主观题如何处理？可以分解为若干客观题•结果：将问题事先分解，将答案事先录入，系统自动判卷，工作量的巨大节省！•其它：可要求学生将验算过程另外提交备案，可以给不同学生派送不同题目。从巨大的工作量到自动化猜想：教学存在困难，是否可能来源于批改作业任务繁重？小结•用好的工具提高质量与效率，将教学模式的混合演变成有机结合！•表面上费时费力的付出，从长远看能节省时间，尤其对于青年教师，还有很长路要走。•让学生提前给出建议（留言等），让学生有参与教学的机会。•总是有更好的方式来解决工具烦琐、传统与现代的矛盾！目录一、了解学生：活跃的方式二、了解教师：教师的困惑三、改变现状：积累、共享与自动化四、挖掘自我：目标与关联五、总结：两条重要建议个人学、教简历•1981-1985：北航本科生，印象：…。•1986-1988：在法国研究生第一阶段，与高年级本科生一起上课。印象：课程多得没有时间做作业。•1988-1992：作为博士生，在居里大学给导师分担两堂课的教学任务。记忆：博士生们抢着导师的课讲；法国学生特别喜欢我插入杨辉三角形之类的凸显中国古代科技的内容。感觉：很难以过去作为学生的经历，来要求现在的学生！个人学、教简历•1994-1999：在北航讲数理方程及空气动力学。看到的学生评价：虽然俺一句都没听懂，但大家认为吴老师讲得最好。校长和我谈话时：吴子牛教学还需要磨练！•2000年：在香港科技大学数学系讲数值模拟，一个学生病了，就是坚持。•1999-2015：在清华，流体力学+气体动力学+气体粘性力学+计算流体力学+空气动力学+高超空气动力学，教学评估有笑脸，也有过哭脸。感想：一不小心就会得罪学生。教师的分类与教学的地位•纯教学系列：清华大学给的岗位极少。•教研系列：作为既从事科研又从事教学的老师，教学会负面影响其它工作吗？•互补的例子：从教学诞生“学术”成果。结合应用自己编写作业的作用•2003年，给本科生讲述气体动力学，将教科书知识，结合应用，自编了一个作业；而不是单纯采用书中作业。(1)两小时全球到达，(2)高超声速飞行，(3)超燃冲压发动机，(4)激波,(5)激波反射，(6)马赫反射，(7)马赫杆应用::基础===教学===当时的题目•在超燃冲压发动机进气道中，用于增压的激波在进气道下壁面上反射，与乒乓球反射不同，可能出现一段“桥”推开反射点…。该桥到底是什么？是直线吗？正常反射：激波直接在壁面反射，如同乒乓球的反射马赫反射：反射点被桥激波-马赫杆隔开！马赫杆是直线还是什么？入射激波反射激波桥激波反射点反射激波入射激波当时的答案数理方程作业级结论：马赫杆是段圆弧结果：30%左右解出了答案。结合教科书知识，出了一道题目，退化为数理方程分离变量法求解。论文发表•JournalofFluidMechanics,流体力学世界最高刊物以教学为先导，诞生的JFM论文列表【1】LiJ.（李娟）,andWuZ.N.,2015UnsteadyliftfortheWagnerprobleminthepresenceofadditionalleading/trailingedgevortices.JournalofFluidMechanics,769,Pages:182-217.【2】Wang,Wen-Bin（王文斌）;Hu,Rui-Feng;Xu,Shengjin;Wu,Zi-Niu,2013InfluenceofaspectratioontumblingplatesJournaloffluidmechanics,733Pages:650-679【3】Yao（姚瑶）;Li,Shao-Guang;Wu,Zi-Niu,2013ShockreflectioninthepresenceofanupstreamexpansionwaveandadownstreamshockwaveJournalofFluidMechanics,735Pages:61-90【4】WangXX（王晓欣）,WuZN,2012Liftforcereductionduetobodyimageofvortexforahoveringflightmodel，JournalofFluidMechanics，709Pages:648-658【5】LiSG（李韶光）,GaoB&WuZN,2011TimehistoryofregulartoMachreflectiontransitioninsteadysupersonicflow,JournalofFluidMechanics,682Pages:160-184【6】GaoB（高波）,WuZN2010AstudyoftheflowstructureforMachreflectioninsteadysupersonicflow,JournalofFluidMechanics656Pages:29-50【7】WangXX（王晓欣）&WuZN2010Stroke-averagedliftforcesduetovortexringsandtheirmutualinteractionsforaflappingflightmodel,JournalofFluidMechanics654Pages:453-472【8】TianZW（田中伟）&WuZN2009Astudyoftwo-dimensionalflowpastregularpolygonsviaconformalmappingJournalofFluidMechanics628Pages:121-154【9】TanLH（谭廉华）,RenYX&WuZN,2006AnalyticalandnumericalstudyofthenearflowfieldandshapeoftheMachsteminsteadyflowsJournalofFluidMechanics546Pages:341-362或来源于写教科书《空气动力学基础》或来源于课堂作业或来源于备课时看文献灵感教科书内容与学术论文例子小结•教学首先是本质工作，本身就是最高目标。•越投入教学，越成为促进其他工作的基础。•教学投入不是耽误了其他工作，真正的投入是相互促进、整体上节省了时间。•学生从教学学习中，也可以诞生论文、想法或其它机遇。目录一、了解学生：活跃的方式二、了解教师：教师的困惑三、改变现状：积累、共享与自动化四、挖掘自我：目标与关联五、总结：两条重要建议两条重要建议1、示范题的重要性2、语法在教学与学习中的重要性1、示范题的重要性：题目1、示范题的重要性：潦草的答案1、示范题的重要性：好的答案结果：看到示范题的学生答题2、语法在教学与学习中的重要性•“同学们最喜欢的那三位老师”被分别说成了“三位老师都很喜欢”和“三位同学最喜欢的老师之一”。•看到同学们的贴后，根本不会想到其真实意思。•从这点可以看出，如果意思表达不准确，那么其实同学们在上课时，很难听懂学习的内容，或者学偏。一定要注意最基本的语法：