“數(shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)建設(shè)探討

郭志強， 楊 杰， 闕大順， 黃 錚

(武漢理工大學(xué) 信息工程學(xué)院， 湖北 武漢 430070)

“數(shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)建設(shè)探討

郭志強， 楊 杰， 闕大順， 黃 錚

(武漢理工大學(xué) 信息工程學(xué)院， 湖北 武漢 430070)

本文探討了“數(shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)對促進國家精品資源共享課程建設(shè)的意義，提出“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)的建設(shè)思路，對雙語教學(xué)模式的選擇、教材的選擇、教輔材料的設(shè)計和任課教師的培育等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行了討論。

數(shù)字信號處理；雙語教學(xué)；精品資源共享課

0 引言

“數(shù)字信號處理”課程是通信與電子信息類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)學(xué)位課程。我校自1996年開設(shè)了“數(shù)字信號處理”課程以來，先后于2007年被批準為“湖北省精品課程”，2009年被批準為“國家精品課程”，2013年又獲批國家精品資源共享課程稱號。在湖北省和我校教改項目的支持下，我們課程組開始嘗試將“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)的建設(shè)與實踐，作為突破口，推動國家精品資源共享課程的建設(shè)，形成雙語教學(xué)建設(shè)和國家精品資源共享課程的良性互動。

本文就我?！皵?shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)建設(shè)與實踐，包括課程建設(shè)意義、教學(xué)模式、教學(xué)的組織實施、以及教學(xué)評價等環(huán)節(jié)展開討論，介紹我們的心得和體會。

1 課程雙語教學(xué)的重要意義

“數(shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)具有重要的意義[1]。一方面，隨著全球信息化的發(fā)展，數(shù)字信號處理對國民經(jīng)濟的各行各業(yè)的作用越來越重要，對數(shù)字信號處理的研究方興未艾，各種新算法和新處理器件層出不窮，這就要求從事這一領(lǐng)域的專業(yè)人士，必須具備數(shù)字信號處理堅實的理論基礎(chǔ)[2]。雖然我國近年來在這一領(lǐng)域的發(fā)展較快，但與國際上先進國家相比，還有較大的差距。因此，最新的學(xué)術(shù)文獻和應(yīng)用手冊，均來自歐美等發(fā)達國家，基本為英語撰寫。這就要求這一領(lǐng)域的從業(yè)人員，能熟練掌握使用英語進行文獻閱讀、信息檢索、論文撰寫和學(xué)術(shù)交流。另一方面，國際化戰(zhàn)略也是國家精品資源共享課程建設(shè)的重要內(nèi)容，教育部在國家精品課程建設(shè)中明確要求，在課程建設(shè)中要重視對國外著名高校教學(xué)內(nèi)容和課程體系的研究，做好國外優(yōu)秀教材的引進、消化、吸引工作。作為國家精品資源共享課程的本課程，建設(shè)雙語教學(xué)體系，實踐雙語教學(xué)是必然的途徑。

2 課程雙語教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

本課程在進行嘗試雙語教學(xué)之前，為了收集授課對象對雙語教學(xué)認識，準確掌握學(xué)生對雙語教學(xué)的心理，我們在2010級學(xué)中進行“數(shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)的問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容如表1所示。

表1 “數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)調(diào)查表

在2010級中，隨機選取了80名學(xué)生進行問卷調(diào)查，其結(jié)果如表2所示，從問卷調(diào)查結(jié)果來看，贊成雙語教學(xué)的學(xué)生為全部調(diào)查學(xué)生的48.75%，高于不贊成的32.5%。由此可見，多數(shù)學(xué)生已經(jīng)認識到雙語教學(xué)的重要性，有雙語教學(xué)的內(nèi)在要求。 在學(xué)習遇到的困難上，有57.5%的學(xué)生認為英語水平是制約雙語教學(xué)的最重要因素。在教材選用上，有51.25%的學(xué)生同意使用外語原版教材，但愿意使用英語完成作業(yè)和考試的同學(xué)只占36.25%和28.75%。說明當前學(xué)生英語水平在閱讀方面較強，在聽、說、寫方面較弱，因此在使用英語獨立完成作業(yè)和考試方面表現(xiàn)出不自信。從教學(xué)模式和教學(xué)材料上來看，希望漢語為主，英語為輔的占了絕大多數(shù)。

從以上調(diào)查結(jié)果，我們認為“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)存在如下挑戰(zhàn)：

(1)原版教材的適應(yīng)性問題。原版教材雖然有信息量大、論述嚴謹?shù)葍?yōu)點，但如果不加消化吸收，完全照搬，也不能取得很好的教學(xué)效果。主要體現(xiàn)在：文化背景差異引起的內(nèi)容排編問題；教學(xué)體系差異引起的課程銜接問題；表達習慣不同引起的符號理解問題；經(jīng)濟差別引起的價格差別問題。這些問題都不同程度的制約了原版教材在雙語教學(xué)中的應(yīng)用[3-5]。英文印影版教材，雖然可以在一定程度上降低教材的價格，但同樣存在與原版教材同樣的那些問題。國內(nèi)一些教師試圖自己編寫英文教材，但受制于英文水平，其效果也往往不盡人意。因此筆者認為，建設(shè)適合于“數(shù)字信號處理”課程的雙語教學(xué)，具有中英文對照的雙語教材，是一個急需解決的問題。我?！皵?shù)字信號處理”課程組，在國家精品資源共享課程和相關(guān)教研項目的支持下，正在進行相關(guān)工作的嘗試。

(2)學(xué)生對雙語教學(xué)存有畏難情緒。通過前期的調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)在學(xué)生中對雙語教學(xué)的畏難情緒普遍存在。首先在我們多年應(yīng)試教育體制下，學(xué)生在英語學(xué)習方面偏重于閱讀，而忽視了其它方面能力的培養(yǎng)，而雙語教學(xué)要求學(xué)生有全面的英語駕馭能力；其次，當前高校錄取率較高，學(xué)生的英語水平參差不齊[6]；最后，“數(shù)字信號處理”課程理論性很強，課程本身的學(xué)習就有較大難度。因此對自身英語水平的不自信和課程難度的迭加，造成了學(xué)生對雙語教學(xué)產(chǎn)生畏難情緒。想改變這一現(xiàn)狀，必須從教育體制、高考模式等方面進行配套改革，短期內(nèi)無法改變這一困難，所以雙語教學(xué)嘗試是一項長期且艱巨的任務(wù)。

(3)雙語教學(xué)與課程體系協(xié)調(diào)一致問題。在雙語教學(xué)中，由于采用外文原版教材，中外教育體系的差異，造成了原版教材與學(xué)生培養(yǎng)計劃中先后課程銜接不好。其次由于英語成為教與學(xué)溝通的語言，因此教學(xué)節(jié)奏和進度明確慢于母語教學(xué)。為了彌補這些差異，就必須對教學(xué)內(nèi)容進行取舍，加快課堂教學(xué)的節(jié)奏，增加學(xué)生預(yù)習和復(fù)習的時間，這在一定程度上增加了學(xué)生學(xué)業(yè)的負擔。學(xué)生學(xué)業(yè)負擔的加重，反過來加重了對雙語教學(xué)的畏難情緒，而低年級學(xué)生受高年級學(xué)生的影響，選擇雙語教學(xué)的熱情也會降低，形成惡性循環(huán)。

3 課程雙語教學(xué)模式

雙語教學(xué)模式的選擇是當前高校雙語教學(xué)中的難點，文獻[7]在國際化視野下，對影響雙語教學(xué)的模式選擇進行了對比分析。文獻[8]將雙語教學(xué)模式分為過渡型、半外型、全外型和依托型四類。并給出了按課程難度和學(xué)生外語水平相結(jié)合的選擇策略。在該策略下，新生剛?cè)雽W(xué)宜使用過渡型；學(xué)生對課程的知識背景欠缺、外語水平不足，而課程難度相對較高時，應(yīng)采用半外型；對具備一定專業(yè)知識背景，具備一定外語水平的高年級學(xué)生，應(yīng)采用依托型；全外型則適合于學(xué)生整體外語水平高、課程難度不大的教學(xué)。

在我校，“數(shù)字信號處理”一般開課在第5學(xué)期，修課學(xué)生多為本科三年級。從學(xué)生層面來看，該階段的學(xué)生已具備了一定的專業(yè)知識，英語水平一般已通過國家四級或六級考試，有一定的英語聽說讀寫能力。從課程本身來看，“數(shù)字信號處理”理論性較強，對數(shù)學(xué)的要求很高，課程有較大的難度[5]，加之國家精品資源共享課的受眾體的外語和專業(yè)水平也有較大區(qū)別。綜合這幾項因素，我們認為依托型雙語教學(xué)是本課程合適的教學(xué)模式。依托型雙語教學(xué)是將語言的掌握依托于課程內(nèi)容之中，重點放在語境應(yīng)用上，而不是語言形式的教授上，外語只是掌握專業(yè)知識與技能的工具。

我們實施依托型教學(xué)模式采用的方針是：英漢結(jié)合、循序漸進。第一階段為課程教學(xué)的前4周，該階段為雙語適應(yīng)階段，授課以漢語為主，盡可能多地介紹與課程相關(guān)的外語詞匯，作業(yè)要求學(xué)生盡量用英語完成，使學(xué)生在對課程內(nèi)容了解的基礎(chǔ)上，儲備一定的專業(yè)詞匯，為下一階段教學(xué)的推進打下基礎(chǔ)。第二階段為課程教學(xué)的5到10周，該階段為雙語提高階段，這一時期授課教師逐步加大外語教學(xué)的比重，對需大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)的內(nèi)容仍用漢語授課，其它內(nèi)容則側(cè)重使用英語，如果學(xué)生對授課內(nèi)容理解有困難，授課教師則在英語教學(xué)后，有簡短的漢語進行二次解釋和說明。第三階為課程教學(xué)11-14周，這一階段教師以英語授課為主，選用與課程相關(guān)的應(yīng)用專題進行全英語授課。通過三個階段的教學(xué)，使學(xué)生最終達到能較熟練地利用英語對“數(shù)字信號處理”課程的相關(guān)資料進行查閱、學(xué)習和研究。

4 課程雙語教學(xué)的實踐

1)優(yōu)化大綱，合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

我校“數(shù)字信號處理”課程為4學(xué)分，共有64學(xué)時(課堂教學(xué)54個學(xué)時，10學(xué)時實驗)，授課周數(shù)為14。在這么短的時間內(nèi)不可能完成原版教材的中所有內(nèi)容的講授，必須合理制定教學(xué)大綱，優(yōu)化教學(xué)計劃，對教學(xué)內(nèi)容進行科學(xué)取舍。我們本著注重基礎(chǔ)，突出重點的原則對教學(xué)內(nèi)容進行修訂，主要集中在The Discrete Time Signal and system、The Discrete Fourier Transform、Fast Fourier Transform、Digital Filter Structure、IIR Filter Design、FIR Filter Design等六個部分。

2)外引內(nèi)培，加強師資隊伍建設(shè)

教學(xué)的過程是教師、學(xué)生和教學(xué)內(nèi)容三者的有機統(tǒng)一。在三個要素中，教師擔任了重要的角色，教師既是教學(xué)的組織者和協(xié)調(diào)者，又是教學(xué)的實施者和執(zhí)行者。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，在雙語教學(xué)中，對教師的能力又提出的更高的要求，不僅需要具備本學(xué)科扎實的理論水平和授課的基本技能，更重要的要有聽、說、讀和譯全方位的英語能力[4，5]。在國家精品課程立項之后，我?！皵?shù)字信號處理”課程組僅有一位海外留學(xué)背景的教師，因此雙語教師的培訓(xùn)問題亟待解決。為此，課程組提出了與學(xué)校國際化人才戰(zhàn)略相結(jié)合，采用對外引進，對內(nèi)培養(yǎng)的師資培育方針。一方面積極引進海外取得博士學(xué)位的教師充實課程組，另一方面選派現(xiàn)有課程組教師在海外高水平大學(xué)進行研修、訪學(xué)。經(jīng)過兩方面的努力，已有六名教師具有一年以上海外高水平大學(xué)研修經(jīng)歷。在研修期間，應(yīng)課程組的要求，進修教師都旁聽了所在學(xué)校的“數(shù)字信號處理”課程講授，并與國外授課教師在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)素材上進行了廣泛和深入的交流，部分國外授課教師為我們雙語教學(xué)提出了良好的建議，提供了很好的素材。至此，師資的培訓(xùn)基本完成。

3)精品優(yōu)先，引進原版教材

雙語教學(xué)教材的首選當然是原版教材。

本課程國外原版教材比較多。 我們選擇教材的原則是：首先滿足教學(xué)大綱的要求，教材要能全面覆蓋教學(xué)大綱的所有內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，教材內(nèi)容盡可能新穎，并有相應(yīng)的中文譯本和教輔材料。按照這一原則，我們選擇了電子工業(yè)出版社2011年出版的Alan V.Oppenheim《Discrete-Time Signal Processing》第三版作為試用教材?？紤]學(xué)生對原版教材的接受程度和課程教學(xué)的銜接性，我們推薦了課程組自編的“十一五”規(guī)劃教材《數(shù)字信號處理原理與實現(xiàn)》作為輔導(dǎo)材料。這樣形成了以外文原版教材為主，中文自編教材為輔的雙語教材模式，基本滿足了國家資源共享課對雙語教學(xué)的要求。

4)雙語并重，補充教輔材料

教輔材料是教學(xué)中的重要補充，對提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效率有重要意義。在“數(shù)字信號處理”的雙語教學(xué)中，課程組在精選教材和輔導(dǎo)書的基礎(chǔ)上，制作了大量教學(xué)輔導(dǎo)材料供教師和學(xué)生使用。主要有電子教案、多媒體教學(xué)課件、雙語實驗指導(dǎo)書、習題庫和網(wǎng)絡(luò)資源。在教輔材料的制作中，突出了“雙語”這一中心地位，所有材料都體現(xiàn)了英、漢并重的思想，如在課件中，幾乎所有重要知識點均為英漢對照，這樣就避免了學(xué)生在上課中完全陷入對英語詞句涵義的思考之中，而無暇顧及課程的內(nèi)容的問題。在國家精品課程網(wǎng)站中，為學(xué)生提供了所有教學(xué)資源，并通過網(wǎng)絡(luò)互動進行作業(yè)布置、答疑等教學(xué)活動。

5)試點先行

在完成相關(guān)準備工作后，2013-2014第一學(xué)年，課程組首先選擇了信息工程專業(yè)4個班140名學(xué)生，作為“數(shù)字信號處理”課程雙語教學(xué)第一批試點學(xué)生，并由具有兩年以上留學(xué)經(jīng)歷、教學(xué)經(jīng)驗豐富的教授擔任主講教師。經(jīng)教學(xué)督導(dǎo)、同行和學(xué)生三方評價，學(xué)生上課積極性有所提高，考核成績基本與母語教學(xué)持平，課程達到了預(yù)期目的。

5 結(jié)語

本文探討了“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)的意義，提出了數(shù)字信號處理雙語教學(xué)建設(shè)的思路，從模式選擇、教材選取、教輔材料設(shè)計、任課教師培育等環(huán)節(jié)時行了討論。并在國家精品資源共享課程建設(shè)背景下對“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)進行了實踐。

[1] 楊定禮,皇甫立群.“數(shù)字信號處理”雙語課程教學(xué)探索[J].北京：中國電力教育,2012(32):

[2] 彭啟琮.國家精品課程“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)實踐[J].北京：中國大學(xué)教學(xué).2005(4):16-17

[3] 任治剛,李巴津,孟克其勞,韓建峰.數(shù)字信號處理雙語教學(xué)模式初探[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報.2005,12(6):16-18。

[4] 朱冰蓮.數(shù)字信號處理精品課程建設(shè)的探索.重慶：高等建筑教育[J].2007,16(2):95-97

[5] 曹燕,張軍,韋崗.對“數(shù)字信號處理”課程進行雙語教學(xué)的思考[J].太原：教育理論與實踐,2007(27)：110-111。

[6] 王海青,趙兆,谷亞林.“數(shù)字信號處理”雙語教學(xué)實踐探索[J].西安：中國電子教育，2009(2):52-59

[7] 馮晨昱,李桂山,奧喜平.國際化視野下我國高校雙語教學(xué)模式的研究[J].蘭州：高等理科教育,2009(2):156-159

[8] 汪烈軍,覃錫忠.數(shù)字信號處理雙語教學(xué)方法與手段的探索與實踐[J].北京：北京大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2007(5)：250-251.

Bilingual Education Construction of Digital Signal Processing Course

GUO Zhi-qiang, YANG Jie, QUE Da-shun, HUANG Zheng

(SchoolofInformationEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)

The research significance of Digital Signal Processing course bilingual education promoting national excellent shared resources curriculum is investigated. A project is proposed for bilingual education curriculum construction of Digital Signal Processing.This paper discusses the construction of educational model selection, teaching materials selection, teaching resource design and construction of teaching faculty.

digital signal processing; bilingual education; excellent shared resources curriculum

2015-05-31;

2015-10- 10 國家自然科學(xué)基金(51479159)和湖北省自然科學(xué)基金(2014CFB868)資助

郭志強(1976-)，男，博士，副教授，主要從事信號處理教學(xué)和科研工作，E-mail:guozhiqiang@whut.edu.cn

G642

A

1008-0686(2016)02-0014-04