數(shù)字語(yǔ)音處理全英語(yǔ)課程教學(xué)改革探索

龍艷花　葉宏　楊敏　汪春梅

摘要 針對(duì)當(dāng)前數(shù)字語(yǔ)音處理課程采用全英語(yǔ)教學(xué)存在的問(wèn)題，探索課程實(shí)施過(guò)程和考核方式的改革，提出在教學(xué)過(guò)程中合理運(yùn)用參與式教學(xué)的具體方案，同時(shí)在教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃、教學(xué)手段使用、教學(xué)組織和課程考核方面進(jìn)行改革，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

關(guān)鍵詞 數(shù)字語(yǔ)音處理；全英語(yǔ)課程；參與式教學(xué)

中圖分類號(hào)：6642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）08-0112-03

1 前言

數(shù)字語(yǔ)音處理是電子信息類本科專業(yè)的重要核心課程，是電子信息、自動(dòng)控制、信息安全、通信工程等本科專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。它是一門綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，涉及的領(lǐng)域非常廣泛，包括聲學(xué)、語(yǔ)音和語(yǔ)言學(xué)、信號(hào)處理、統(tǒng)計(jì)分析以及人工智能等，是信息科學(xué)中一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。

數(shù)字語(yǔ)音處理作為電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)已經(jīng)得到廣泛開設(shè)。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)下，近年來(lái)數(shù)字語(yǔ)音處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展都非常迅速，新算法和成果層出不窮，很多新理論和新技術(shù)無(wú)法及時(shí)在中文教材中得到更新，傳統(tǒng)的中文課程教學(xué)很難緊跟技術(shù)發(fā)展的速度。這就要求在本領(lǐng)域從事教育、研究和開發(fā)的工作人員能夠站在國(guó)際化的高度來(lái)對(duì)相關(guān)理論、方法和技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和知識(shí)更新。因此，為適應(yīng)學(xué)科和技術(shù)發(fā)展，數(shù)字語(yǔ)音處理課程教學(xué)開始出現(xiàn)由傳統(tǒng)的中文教學(xué)向雙語(yǔ)甚至全英語(yǔ)教學(xué)過(guò)渡的趨勢(shì)。相應(yīng)地，為了保證教學(xué)效果，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的及時(shí)更新，就要求教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式有所突破。

另外，除了語(yǔ)音方面的專業(yè)知識(shí)外，數(shù)字語(yǔ)音處理課程還涉及大量的概念和數(shù)學(xué)公式，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、計(jì)算和編程能力要求較高。因此，傳統(tǒng)的教師講授、學(xué)生聽講的課堂教學(xué)很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。采用多媒體授課，教學(xué)信息量大，交互性強(qiáng)，但其無(wú)法在屏幕上保留較長(zhǎng)的時(shí)間，整體性和連貫性比較差，若內(nèi)容設(shè)置不合適，極易形成“滿堂灌”的現(xiàn)象，難以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

本文以全英語(yǔ)本科教學(xué)為例，將參與式等多種教學(xué)理念和英語(yǔ)教學(xué)引入數(shù)字語(yǔ)音處理課程的教學(xué)中，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個(gè)方面進(jìn)行改革，以達(dá)到增強(qiáng)最終教學(xué)效果的目的。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)課程教學(xué)的內(nèi)容大多是按照教材編排的章節(jié)進(jìn)行組織和規(guī)劃的，這種方式會(huì)存在兩方面的不足：1）與實(shí)踐應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)缺乏或不足；2）新技術(shù)更新不足。

以經(jīng)典教材文獻(xiàn)[2]為例，該教材的內(nèi)容主要分為四個(gè)部分：1）語(yǔ)音信號(hào)處理基礎(chǔ)知識(shí)；2）語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)頻域表示和分析；3）語(yǔ)音參數(shù)估計(jì)算法；4）語(yǔ)音信號(hào)處理的應(yīng)用。雖然在基礎(chǔ)理論知識(shí)方面，該教材闡述得較好，但如果要把理論知識(shí)真正運(yùn)用到語(yǔ)音信號(hào)的處理中來(lái)，還需要進(jìn)行編程如c語(yǔ)言或者M(jìn)ATLAB的學(xué)習(xí)等。即使這些編程知識(shí)有專門的課程進(jìn)行講解，但要求大多數(shù)本科學(xué)生能真正做到學(xué)以致用卻并不容易。對(duì)于數(shù)字語(yǔ)音處理這樣要求學(xué)生綜合能力較強(qiáng)的課程而言，在授課時(shí)適當(dāng)增加一些與實(shí)踐相結(jié)合的編程知識(shí)就顯得非常必要，如專門用于語(yǔ)音信號(hào)處理的MATLAB函數(shù)庫(kù)等。另外，在新技術(shù)更新方面，任何教材都無(wú)法做到及時(shí)更新，這就要求授課教師能工作在相關(guān)領(lǐng)域的科研第一線，以保持能跟蹤到前沿技術(shù)且能夠用英語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)，因?yàn)榇蟛糠智把丶夹g(shù)最早是以英文文章形式發(fā)表的。

綜上，本文提出結(jié)合數(shù)字語(yǔ)音處理全英語(yǔ)課程的特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上進(jìn)行以下三方面的改革。

1）適當(dāng)增加1～2課時(shí)的實(shí)踐應(yīng)用工具或編程實(shí)例的介紹，這樣有利于提高學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

2）傳統(tǒng)基礎(chǔ)理論知識(shí)與前沿技術(shù)相結(jié)合。在每一章節(jié)的最后都加入少部分前沿技術(shù)的介紹，便于讓學(xué)生了解語(yǔ)音領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和研究興趣。

3）每一節(jié)課設(shè)計(jì)1～2個(gè)較簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)為學(xué)生自己授課內(nèi)容。這就要求教學(xué)方式上做相應(yīng)的改革，如下文介紹的多模式教學(xué)方式等，其具體教學(xué)效果將在下文做詳細(xì)闡述。

3 多模式的教學(xué)方法

全英語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)是通過(guò)使用全英語(yǔ)教學(xué)，使學(xué)生掌握數(shù)字語(yǔ)音處理的基礎(chǔ)理論和基本分析方法，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際化視野，鼓勵(lì)學(xué)生用國(guó)際化思維分析和解決問(wèn)題，最終培養(yǎng)能夠把握國(guó)際前沿的高質(zhì)量人才。

為了實(shí)現(xiàn)全英語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)，本文提出在教學(xué)內(nèi)容改革的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革，引入多模式的教學(xué)方法，即在教學(xué)過(guò)程中考慮實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容情況，綜合采用多種教學(xué)方法貫穿于整個(gè)學(xué)期的課程教學(xué)中。本文提出在傳統(tǒng)的參與式教學(xué)（如課堂提問(wèn)、小組討論和任務(wù)驅(qū)動(dòng)）方法的基礎(chǔ)上，引入自學(xué)研討、學(xué)期小項(xiàng)目、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)等3種教學(xué)方法和手段，并將它們綜合運(yùn)用到課堂教學(xué)中，以增強(qiáng)最終教學(xué)效果。下面對(duì)各種模式教學(xué)方法的具體實(shí)施方式進(jìn)行闡述。

1）課堂提問(wèn)：通過(guò)課堂提問(wèn)、學(xué)生回答的方式對(duì)已經(jīng)講授的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固；對(duì)新知識(shí)點(diǎn)在講解前也可適當(dāng)提問(wèn)，使學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)。

2）小組討論：對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)課堂小組討論來(lái)加深知識(shí)點(diǎn)的理解，活躍課堂氣氛。

3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)：通過(guò)布置作業(yè)和練習(xí)讓學(xué)生有任務(wù)感，除了可加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和鞏固之外，也可在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感。

4）自學(xué)研討（學(xué)生直接參與教學(xué)）：安排部分學(xué)生通過(guò)自學(xué)就能掌握的知識(shí)點(diǎn)，以作業(yè)布置方式提前讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行自學(xué)研討，然后在課堂上派出小組學(xué)生代表進(jìn)行講解，教師針對(duì)學(xué)生講解知識(shí)點(diǎn)中的錯(cuò)誤以及重點(diǎn)和難點(diǎn)部分再做重點(diǎn)講解。通過(guò)學(xué)生親自參與教學(xué)的方式加強(qiáng)其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，提高其參與度，活躍課堂氣氛，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生英語(yǔ)組織和表達(dá)能力。

5）學(xué)期小項(xiàng)目：為鞏固學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用的綜合能力，在學(xué)期中安排一些小項(xiàng)目，讓學(xué)生以小組的方式協(xié)作完成，學(xué)期末進(jìn)行小項(xiàng)目答辯。在答辯時(shí)，每位學(xué)生以幻燈片形式講解和DEMO演示的方式向老師和同學(xué)介紹自己在項(xiàng)目中所做的工作。

每個(gè)小組自主推選一名小組組長(zhǎng)，組長(zhǎng)除了介紹自己工作外，還負(fù)責(zé)各位同學(xué)在項(xiàng)目完成中的協(xié)調(diào)和分工、答辯時(shí)的項(xiàng)目總結(jié)等工作。答辯結(jié)束后，每位學(xué)生需提交一份在項(xiàng)目中自己完成的部分工作的技術(shù)報(bào)告，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)將組內(nèi)各位同學(xué)的報(bào)告整理成一份完整的項(xiàng)目文檔，存檔保存。該部分內(nèi)容還作為各位學(xué)生期末成績(jī)考核的重要依據(jù)。通過(guò)這種方式提高學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)的專注度、任務(wù)感和責(zé)任感。

6）網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)：建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行教師和學(xué)生之間的互動(dòng)、交流。

在教學(xué)實(shí)踐中，上述6種方法筆者都有運(yùn)用到。從教學(xué)反饋情況來(lái)看，本文提出的參與式教學(xué)模式充分考慮了學(xué)習(xí)者立場(chǎng)，以學(xué)生為中心，根據(jù)實(shí)際需要，充分運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)手段，讓學(xué)生真正成為教學(xué)過(guò)程中的積極成分，使他們切實(shí)感受到成為學(xué)習(xí)主人的真正樂(lè)趣，使學(xué)生能深刻地領(lǐng)會(huì)和掌握所學(xué)的知識(shí)，并能將這種知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中。

4 考核方式的改革

針對(duì)數(shù)字語(yǔ)音處理課程的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的課程考核方式以提交小論文或?qū)A(chǔ)理論進(jìn)行閉卷考試的形式為主。為鞏固學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用的綜合能力，筆者嘗試將課程考核分為5部分：出勤、課堂討論參與度、課后作業(yè)、學(xué)期小項(xiàng)目答辯、項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告。分?jǐn)?shù)按百分制計(jì)算，各部分占比為5：10：10：50：25。其中，出勤分?jǐn)?shù)由點(diǎn)名情況確定；課堂討論根據(jù)教學(xué)進(jìn)度來(lái)安排，但要求每位學(xué)生在課程結(jié)束前至少主動(dòng)參與課堂活動(dòng)3次以上，否則視為0分；課后作業(yè)以章為單位進(jìn)行提交，授完一章內(nèi)容后的一周內(nèi)提交作業(yè)；學(xué)期小項(xiàng)目答辯分?jǐn)?shù)綜合考慮各位學(xué)生完成情況、答辯與回答問(wèn)題情況在答辯后確定，對(duì)于有主動(dòng)深化探索的學(xué)生，提高其考核成績(jī)；答辯結(jié)束后，針對(duì)自己在項(xiàng)目中完成的部分工作，每位學(xué)生需提交一份技術(shù)報(bào)告。通過(guò)改革考核方式，消除學(xué)生抄襲論文現(xiàn)象和僥幸心理，引導(dǎo)學(xué)生重視自我學(xué)習(xí)與自主思考的能力，從而增強(qiáng)教與學(xué)的整體效果。

5 結(jié)語(yǔ)

如何使得全英語(yǔ)教學(xué)獲得采用中文進(jìn)行教學(xué)時(shí)一樣精彩的課堂效果，是整門課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。針對(duì)數(shù)字語(yǔ)音處理課程的特點(diǎn)，筆者通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法進(jìn)行改革，在傳統(tǒng)參與式教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，提出綜合采用多種教學(xué)方法和手段來(lái)達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，提升學(xué)習(xí)興趣和課堂參與度的效果。通過(guò)在學(xué)期中引入小項(xiàng)目及網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)的方式來(lái)強(qiáng)化實(shí)踐過(guò)程，鼓勵(lì)深化學(xué)習(xí)與探索精神。而采用英語(yǔ)教學(xué)則可以根據(jù)技術(shù)發(fā)展靈活更改教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)到語(yǔ)音領(lǐng)域的前沿技術(shù)，并且英語(yǔ)教學(xué)也鍛煉了學(xué)生的英語(yǔ)水平，為學(xué)生以后在語(yǔ)音領(lǐng)域開展更深入的學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。

通過(guò)兩年課程的教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)反饋和調(diào)查情況來(lái)看，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情與思考能力有了很大提高，同時(shí)以考核方式的改革為指導(dǎo)，通過(guò)小項(xiàng)目形式的鍛煉，對(duì)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用和創(chuàng)新能力也大大得到增強(qiáng)。除全英語(yǔ)課程的教學(xué)之外，本文中所提出的改革方案對(duì)于其他性質(zhì)相似的專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)也具有一定的借鑒意義。