研究生機(jī)器學(xué)習(xí)課程雙語教學(xué)方法探索

劉學(xué)軍+陳松燦+譚曉陽+張道強(qiáng)

摘 要 研究生機(jī)器學(xué)習(xí)的授課是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域研究型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要內(nèi)容。提高研究生的國際學(xué)術(shù)交流能力，對該課程的雙語教學(xué)顯得尤為重要。本文介紹了對該課程雙語教學(xué)改革中教學(xué)方法和手段的探索，分析了研究生的受益情況，總結(jié)了教學(xué)效果，并對將來教學(xué)方法的改進(jìn)思路進(jìn)行了思考，為其他計(jì)算機(jī)類研究生課程的雙語教學(xué)提供了參考。

關(guān)鍵詞 機(jī)器學(xué)習(xí) 雙語教學(xué) 研究生教學(xué) 國際學(xué)術(shù)交流

中圖分類號(hào)：G643.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.07.031

Attempts on Bilingual Teaching of Machine

Learning For Graduate Students

LIU Xuejun， CHEN Songcan， TAN Xiaoyang， ZHANG Daoqiang

（College of Computer Science and Technology，

Nan jing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing， Jiangsu 210016）

Abstract The teaching of Machine Learning for graduate students is one of major curriculum for training research talents in the area of computer science. To improve the international academic communication ability for graduate students， it is vital to teach this course bilingually. This paper introduces the attempts on bilingual teaching of Machine Learning and summarizes the benefits of students from the teaching. The concluded teaching effects and the possible future improvements are also presented. Our work provides a reference to bilingual teaching for other courses in the area of computer science.

Key words machine learning; bilingual teaching; graduate teaching; international academic communication

0 引言

機(jī)器學(xué)習(xí)是一個(gè)多領(lǐng)域交叉學(xué)科，涉及如概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、逼近論、凸分析、算法復(fù)雜度理論等多門學(xué)科，研究怎樣通過模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，從經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲得新的知識(shí)，從而不斷提高自身解決問題的能力。①它是人工智能的核心課程，是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑，其應(yīng)用遍及人工智能的各個(gè)領(lǐng)域。②③④在研究生教育中，對該課程的授課是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的研究型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要內(nèi)容，受到國內(nèi)外諸多大學(xué)的重視。

近年來我國機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究也獲得了長足進(jìn)步，從中涌現(xiàn)出了一批具有國際研究水準(zhǔn)的研究者和研究團(tuán)隊(duì)，如南京大學(xué)、清華大學(xué)和浙江大學(xué)等，不僅引起了國際機(jī)器學(xué)術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注，同時(shí)也引發(fā)了頻繁的國際學(xué)術(shù)交流。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的國際頂級(jí)會(huì)議ICML2014和人工智能國際頂級(jí)會(huì)議IJACI2013均選擇了在北京舉行，吸引了國內(nèi)外大量學(xué)者參與;另外，國內(nèi)各個(gè)研究團(tuán)隊(duì)每年邀請數(shù)十位國內(nèi)外學(xué)術(shù)名師前來講座，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。身處這樣的學(xué)術(shù)環(huán)境，我們的研究生雖然掌握了與領(lǐng)域密切相關(guān)的基礎(chǔ)和專門知識(shí)，但受制于較弱的英語和學(xué)術(shù)上的雙重交流能力，難以較好地融入國際學(xué)術(shù)交流的自然氛圍之中。

另一方面，信息產(chǎn)業(yè)所面臨的全球化競爭日益激烈，也迫切需要學(xué)生不僅掌握專業(yè)技術(shù)知識(shí)，還需要具備使用外語進(jìn)行國際學(xué)術(shù)交流的能力。為了建設(shè)國際化教學(xué)語言環(huán)境，培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質(zhì)人才，國內(nèi)各著名高校都對研究生國際化教學(xué)改革加大投入。⑤⑥⑦歷來國外著名大學(xué)對機(jī)器學(xué)習(xí)課程的教學(xué)較為重視，斯坦福、MIT等著名高校均有專門從事相關(guān)研究的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行該課程的建設(shè)，同時(shí)CMU還專門成立了機(jī)器學(xué)習(xí)系。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代以及信息全球化時(shí)代的到來，國際學(xué)術(shù)交流更趨頻繁，該課程的雙語教學(xué)顯得尤為重要。

為培養(yǎng)研究生采用英語開展國際學(xué)術(shù)交流的能力，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對研究生機(jī)器學(xué)習(xí)課程進(jìn)行了雙語教學(xué)改革。在教學(xué)中采用英語為主要交流手段，介紹課程基礎(chǔ)理論以及前沿知識(shí)，通過創(chuàng)造真實(shí)的科學(xué)研究交流情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生采用英語自主學(xué)習(xí)以及學(xué)術(shù)交流的能力。

1 教學(xué)方法與手段

課程采取了漸進(jìn)啟發(fā)式與研究式相結(jié)合的教學(xué)方法。考慮到中國學(xué)生應(yīng)用英語進(jìn)行交流的能力相對較為薄弱，課堂英語授課采取漸進(jìn)式英語授課。在課程初期，英語為主中文為輔，當(dāng)學(xué)生熟悉了課程必要的英文專業(yè)術(shù)語和表達(dá)方式后再過渡到純英文教學(xué)。教學(xué)由傳統(tǒng)的灌輸式改為啟發(fā)式，增強(qiáng)課堂師生間的互動(dòng)討論。課程同時(shí)向全校留學(xué)生開放，通過海外學(xué)生課堂踴躍發(fā)言的良好習(xí)慣帶動(dòng)中國學(xué)生積極參與課堂討論。

在教學(xué)過程中，加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，通過完成大作業(yè)、撰寫英文課程報(bào)告并進(jìn)行課堂匯報(bào)的形式，創(chuàng)建有意義的科學(xué)研究和科技交流情景，在情景中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，全面鍛煉學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力、文檔組織能力和語言表達(dá)能力，最終達(dá)到了使學(xué)生創(chuàng)造性掌握所學(xué)知識(shí)的目的。在課堂授課過程中應(yīng)要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容為自己提出一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法能解決的問題并嘗試解決，或者查閱資料了解一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法在某領(lǐng)域應(yīng)用情況，撰寫報(bào)告并在課堂上用英語進(jìn)行口頭匯報(bào)。