模式識別雙語教學(xué)中學(xué)生科研素質(zhì)的提升

瞿博陽 梁 靜 王忠勇 郭 麗

摘要：針對模式識別雙語教學(xué)缺乏教材、理念、經(jīng)驗等支撐的教學(xué)狀況，分析雙語教學(xué)的必要性和面臨的困境，闡述在現(xiàn)有條件下模式識別雙語教學(xué)課堂應(yīng)作的改革，著重說明如何在雙語教學(xué)中采取措施提升學(xué)生綜合科研素質(zhì)，推動該課程教學(xué)形式的變革。

關(guān)鍵詞：模式識別；雙語；教學(xué)；科研素質(zhì)

0 引 言

模式識別（pattern recognition，PR）是指對表征事物或現(xiàn)象的各種時間或空間形式的信息進行處理和分析，對事物或現(xiàn)象進行描述、辨認、分類和解釋的過程，是信息科學(xué)和人工智能科學(xué)的鶯要組成部分。它是一門涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域，理論性和應(yīng)用性較強的學(xué)科，對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，主要以計算機為輔助手段。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，模式識別逐漸滲透到計算機、通信、交通運輸、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、軍事、經(jīng)濟等各個領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。研究生階段開設(shè)模式識別課程，不僅可以使學(xué)生接觸跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的知識，提高科研能力，還可以使學(xué)生充分利用已有知識提高自己融會貫通和綜合運用知識解決實際問題的能力。

當(dāng)今時代，知識更新速度快，較多突破性的研究及應(yīng)用多為國外成果，因此雙語教學(xué)勢在必行，是我國高等教育與國際接軌、培養(yǎng)國際化專業(yè)人才的必然趨勢，應(yīng)成為當(dāng)前高校教育改革的熱點和重點?！半p語教學(xué)”的定義是：將學(xué)生的外語或第二語言，通過教學(xué)，經(jīng)過若干階段的訓(xùn)練，使之能代替或接近母語的表達水平。艤語教學(xué)模式可在傳授模式識別知識的同時，提高學(xué)生外文閱讀和寫作、獲取國外先進技術(shù)和最新科研成果的能力，這對于學(xué)生的綜合科研能力培養(yǎng)具有重要意義，對學(xué)生以后的工作、學(xué)習(xí)具有深遠影響。

1 模式識別雙語教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

模式識別是控制理論與控制工程專業(yè)研究生的一門重要專業(yè)課程。傳統(tǒng)中文授課方式按照既定教材講授，由于上課內(nèi)容固定、老套等原因，學(xué)生只能接觸相對落后的知識，很容易失去學(xué)習(xí)興趣。另一方面，立足我國當(dāng)前科研現(xiàn)狀，有必要使學(xué)生打破語言限制，接受國際上不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)和新知識。因此，雙語教學(xué)應(yīng)得到大力推廣。目前已有部分學(xué)校進行了嘗試，但還沒有形成體系化、正規(guī)化的教學(xué)理念，也沒有可供參考的雙語教材。我國學(xué)生長期接受中文課堂，加之學(xué)生對模式識別的了解和接受程度各不相同，教師自身素質(zhì)也存在局限，在此情況下開展雙語教學(xué)存在諸多困難。

2 雙語教學(xué)形式改革

2.1 教師“備戰(zhàn)”策略

充分的準備工作是高質(zhì)量教學(xué)的有利保證，對于未成體系的雙語教學(xué)更是如此。教師應(yīng)在上課前將模式識別專業(yè)內(nèi)容、課外延展、授課幻燈片、課后輔助學(xué)習(xí)內(nèi)容、考核方式等作出詳盡的規(guī)劃，著重體現(xiàn)雙語教學(xué)的特點。模式識別是進展非常快的領(lǐng)域，每年都會提出很多新的模式識別方法，教師要注意每年更新教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容不落后。課上出現(xiàn)各種臨時狀況時，老師應(yīng)及時調(diào)整講授內(nèi)容，設(shè)法了解學(xué)生所想，變換互動方式，改用簡單英語甚至中文講課。以上工作會增加教師的工作量，教師要從心理上和工作上作好雙重準備。

2.2 漸進式初期引導(dǎo)

模式識別的雙語教學(xué)要從基礎(chǔ)知識引導(dǎo)做起，讓學(xué)生在逐步了解模式識別的英文詞匯和基本相關(guān)表達的同時，提高學(xué)習(xí)興趣和自信心。研究生階段以自主學(xué)習(xí)為主，初期教學(xué)要先引導(dǎo)學(xué)生了解模式識別的基本概念、雙語學(xué)習(xí)方法以及課下需自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容。為加快雙語教學(xué)進程，教師有必要在上課前對學(xué)生的課下學(xué)習(xí)情況進行檢查。在此過程中，師生間采用外語交流，一方面可讓學(xué)生擺脫對母語的依賴，另一方面，由簡單交流再逐漸進入到新內(nèi)容的教學(xué)，增加了雙語課堂模式的可接受性。除此之外，教師還要注重學(xué)生的課堂反應(yīng)，及時緩解其緊張情緒。

學(xué)生在課堂上的發(fā)言不僅有利于自身對所述問題的記憶，而且會給聽眾留下深刻印象，因此如何調(diào)動學(xué)生發(fā)言的積極性是教師的一大難題。在上課初期，老師應(yīng)以提問為主，詢問學(xué)生自己的看法，不管學(xué)生說得如何都不要否定，像聊天一樣與發(fā)言者交流互動，一段時間后再讓學(xué)生嘗試主動發(fā)言，并逐漸舍棄漢語的使用。

2.3 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

對于理工科研究生，既要理解模式識別中的各種理論，又要面向應(yīng)用和實踐；既要掌握模式識別的基礎(chǔ)知識，又要了解當(dāng)前國內(nèi)外的研究前沿。因此，雖然面向研究生教育的模式識別教材較多，但多為中文或翻譯教材，無法作為雙語教學(xué)的學(xué)習(xí)材料。得益于研究生教學(xué)內(nèi)容靈活性較高的特點，教師可根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)自行制定教學(xué)內(nèi)容。針對研究生教育培養(yǎng)目標，我們將教師的教學(xué)內(nèi)容分為3個方面：基本概念與方法簡介、最新研究進展概覽、學(xué)術(shù)實踐和競賽。參考書目應(yīng)以外文為主、中文為輔，并推薦重點章節(jié)。

由于課時有限，教學(xué)內(nèi)容只以引導(dǎo)為準，不再進行詳細的講述?；靖拍钆c方法包含了經(jīng)典理論和成熟的技術(shù)應(yīng)用，是后期發(fā)展的根基，也是學(xué)生的入門材料。最新研究進展方面以帶領(lǐng)、推薦學(xué)生閱讀最新文獻為主，配合相關(guān)論文、雜志等，從不同角度聯(lián)系基礎(chǔ)。了解模式識別的最新進展，掌握實時動態(tài)，可使學(xué)生產(chǎn)生新奇感和探索欲望，開闊學(xué)生眼界，增加與模式識別領(lǐng)域內(nèi)新事物的接觸。學(xué)術(shù)實踐和競賽的主要內(nèi)容是編程、論文寫作及語言表述，提升學(xué)生的實踐能力。

3 提升學(xué)生科研素質(zhì)

對于研究生教學(xué)，科研素質(zhì)的提升是重中之重，這正是模式識別雙語教學(xué)的最終目的?？蒲兴刭|(zhì)包括多方面的內(nèi)容，如中外文獻檢索、閱讀、梳理、總結(jié)能力，編程實踐、驗證、對比能力，書面呈現(xiàn)即寫作能力。

3.1 科研基礎(chǔ)材料

文獻作為科學(xué)研究的重要支撐，在科研能力培養(yǎng)方面發(fā)揮著重大作用，尤其是高質(zhì)量文獻。眾所周知，新理論的提出、新技術(shù)的開發(fā)、新領(lǐng)域的拓展和新應(yīng)用的出現(xiàn)多集中于外文文獻。模式識別雙語課堂中，老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生閱讀該領(lǐng)域內(nèi)的最新及綜述性文章，同時幫助學(xué)生養(yǎng)成記筆記的好習(xí)慣。教師可選一篇高質(zhì)量文章，從結(jié)構(gòu)、層次、寫法等方面講解科技文章的寫作，在學(xué)習(xí)模式識別方法的同時，了解優(yōu)秀英文學(xué)術(shù)論文的寫作方法，掌握學(xué)術(shù)論文寫作的邏輯結(jié)構(gòu)。通過該方法，學(xué)生可了解最新研究成果和發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生才有可能發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)可能的研究方向和空間，激發(fā)其研究興趣。此外，閱讀文獻可使學(xué)生了解文章寫作思路、結(jié)構(gòu)安排、論證方法等，培養(yǎng)學(xué)生思維的縝密性和推理的嚴謹性，在潛移默化中提高寫作能力。

3.2 實踐出真知

扎實的科研基本功還包括學(xué)生的實踐能力。閱讀文獻只是理論學(xué)習(xí)，為增加學(xué)生的“實戰(zhàn)”經(jīng)驗，確保學(xué)生掌握最新的模式識別方法，教師可讓學(xué)生編程實現(xiàn)新方法。這不僅能夠提高學(xué)生的編程能力，更重要的是，學(xué)生會對新方法有更清晰的認識，避免眼高手低。在這一步驟中，教師要鼓勵學(xué)生及時提出疑問，以幫助學(xué)生梳理思路，引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題，培養(yǎng)他們正確的思維方式，增加自信。

為加強學(xué)生自主研究意識，所解決的實際問題由學(xué)生個人決定。在此過程中，教師應(yīng)多讓學(xué)生親身體驗，如對于人臉識別的新方法，可讓學(xué)生自行拍攝自己或同學(xué)的人臉圖片進行驗證實驗，手寫識別也可以使用相同的辦法。

寫作能力是科研素質(zhì)的一個重要體現(xiàn)，也是實踐的一部分，主要訓(xùn)練方式是要求學(xué)生提交課程報告。所渭課程報告就是將新方法解決實際問題的例子撰寫成小論文，這樣的訓(xùn)練可使學(xué)生掌握論文寫作要點以及實驗架構(gòu)方法，對以后發(fā)表論文是一次很好的預(yù)熱。

3.3 競爭催生興趣

良好的競爭機制可催生學(xué)生的研究興趣，因此教師有必要安排課時組織課堂報告小組競賽。所謂課堂報告，就是學(xué)生根據(jù)編程實踐、實際應(yīng)用以及基于該實例的小論文撰寫口頭報告，每小組2-3名學(xué)生。為體現(xiàn)雙語教學(xué)的特征，充分鍛煉學(xué)生的語言能力，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，教師叮將該報告作為考核內(nèi)容，鼓勵大家使用英文進行報告或制作英文幻燈片。同時，論文口頭報告也是學(xué)生在日后參加國際學(xué)術(shù)會議和從事其他工作時不可或缺的。

對于同一問題的研究，學(xué)生可聯(lián)合其他小組對結(jié)果進行比較分析，既能加深對自己所研究問題的理解，又可以學(xué)到另一種解決方法，是一種不錯的學(xué)習(xí)方案。教師點評時應(yīng)指出存在的問題，提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh，但一定要認可學(xué)生所做的工作。這樣的報告不僅能夠讓學(xué)生充滿自豪感，還可以使學(xué)生掌握學(xué)術(shù)報告的技巧，同時增加大家上臺演講的機會，促進綜合素質(zhì)的提高。

3.4 分散式、多樣化考核

傳統(tǒng)考核方式是結(jié)課后教師出卷測試，若考試內(nèi)容過于寬泛，學(xué)生倍感壓力；若限制為課堂內(nèi)容，學(xué)生就只注重該部分知識而不作其他方面的學(xué)習(xí)。這些都不利于激發(fā)學(xué)生的研究積極性。我們在雙語教學(xué)中將對學(xué)生的考核放在平時，并劃分為不同的部分，即新方法編程實踐、課程報告和課堂報告。這3個部分因果相承，也是進行科研工作的一般流程。在學(xué)習(xí)過程中，帶領(lǐng)學(xué)生進行一次完整的“實戰(zhàn)”，將對學(xué)生以后科研工作的展開產(chǎn)生極大的引導(dǎo)、啟發(fā)、激勵作用。

4 結(jié)語

按照此教學(xué)方案開展模式識別的雙語教學(xué)，學(xué)生的語言和科研能力得到了一定程度的提升，但也遇到重重困難，如學(xué)生對雙語教學(xué)的適應(yīng)性不強、編程實踐能力較差、小論文根本不知從何做起等。這就要求雙語教學(xué)不斷普及，學(xué)生需要一個較長的適應(yīng)過程，才能在課堂上快速吸取知識。同時，教師還要督促學(xué)生注重其他方面能力的提高。模式識別雙語教學(xué)意義重大，需教師不斷努力，將其推向更高水平，以滿足教學(xué)的需要。