研究生模式識(shí)別課程雙語教學(xué)研究與實(shí)踐

劉 恒，侯書東

(安徽工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

模式識(shí)別是當(dāng)代信息技術(shù)與人工智能學(xué)科的重要前沿研究方向，已經(jīng)引起了各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，并開始廣泛應(yīng)用于人工智能、機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)工程、航空航天、軍事目標(biāo)識(shí)別等領(lǐng)域。模式識(shí)別的方法及技術(shù)在當(dāng)代企事業(yè)單位信息化和智能化過程中發(fā)揮著不可替代的作用。

作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的研究生，只有及時(shí)跟蹤模式識(shí)別的國際前沿方法和技術(shù)動(dòng)態(tài)，才能夠掌握最新的理論基礎(chǔ)和方法，學(xué)習(xí)到最具應(yīng)用潛力的模式識(shí)別技術(shù)。與此同時(shí)，社會(huì)的發(fā)展對掌握模式識(shí)別技術(shù)的畢業(yè)生需求量大，并對相關(guān)的從業(yè)人才提出了更高的專業(yè)要求。無論是模式識(shí)別專業(yè)發(fā)展還是社會(huì)需求，都要求研究生具備能跟上國際前沿技術(shù)的模式識(shí)別雙語學(xué)習(xí)能力。

一、模式識(shí)別雙語教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)代教育理念和技術(shù)，結(jié)合模式識(shí)別發(fā)展態(tài)勢，通過對國內(nèi)外高校同類課程教學(xué)和部分標(biāo)桿企業(yè)的技術(shù)需求調(diào)研，制定課程教學(xué)目標(biāo)。課程目標(biāo)是為了使計(jì)算機(jī)類及信息類研究生學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代模式識(shí)別與深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)，為后續(xù)從事模式識(shí)別計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)和開發(fā)打下基礎(chǔ)。本課程的教學(xué)目標(biāo)與機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘課程有聯(lián)系也有區(qū)別。本課程強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生掌握現(xiàn)代模式識(shí)別和深度學(xué)習(xí)理論和方法，并能開發(fā)出軟硬件結(jié)合的實(shí)際圖像理解或模式識(shí)別系統(tǒng)。同時(shí)，模式識(shí)別課程教學(xué)還要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)英文寫作、表達(dá)以及建立創(chuàng)新思維模式。

二、模式識(shí)別課程雙語教學(xué)教材

雙語教材是研究生學(xué)習(xí)的重要資源，選用優(yōu)秀的國際教材是課程雙語教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，良好的教材是雙語教學(xué)質(zhì)量的保障和基礎(chǔ)。閱讀前沿的模式識(shí)別英文論文也是提升學(xué)生英語水平的途徑之一。根據(jù)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、英文水平，選用合適的英文原版教材可以增強(qiáng)教學(xué)效果。在實(shí)際教學(xué)中，采用國外原版英文教材及中譯本，這是由于研究生已經(jīng)具備一定的外語能力。具有基本的讀寫聽說能力。國外一些優(yōu)秀的模式識(shí)別教材涉及面廣、邏輯清晰、專業(yè)性強(qiáng)，輔以中文翻譯版本，學(xué)生可以通過二者結(jié)合較全面深入地理解模式識(shí)別的技術(shù)和前沿動(dòng)態(tài)。

教材選用后，在課程具體講授過程中，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，可以對教材內(nèi)容進(jìn)行了組合和調(diào)整，注意難易適當(dāng)，并選擇具有典型的案例和習(xí)題作為教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，以系統(tǒng)培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)能力。

三、教學(xué)方法改革

(一)過渡式雙語教學(xué)方式

雙語教學(xué)分為“浸入式雙語教學(xué)、保持式雙語教學(xué)和過渡式雙語教學(xué)三種形式”[1]。根據(jù)我國雙語教學(xué)的實(shí)踐，目前很多高校的雙語教學(xué)都采用的是過渡式雙語教學(xué)方式。這種方式能夠根據(jù)學(xué)生的英語水平，循序漸進(jìn)為學(xué)生提供英語學(xué)習(xí)氛圍，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)英語的能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在課堂教學(xué)過程中，可以采用全英文課件配中文講解模式進(jìn)行教學(xué)。制作全英文的教學(xué)課件，并在教學(xué)過程中對于學(xué)生不理解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行中文講解，中英文結(jié)合既鍛煉學(xué)生的英文閱讀理解能力，又加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的理解。

(二)讓學(xué)生積極參與教學(xué)過程，增強(qiáng)課堂互動(dòng)

在課程教學(xué)過程中，我們改變以往傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)模式，采取以學(xué)生為主體，采用多視角、多手段的互動(dòng)的方式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能積極有效地在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建自己的知識(shí)體系。具體來說，在課程的整個(gè)教學(xué)過程中，通過師生互動(dòng)、學(xué)生積極參與教學(xué)過程、加強(qiáng)學(xué)生之間的互動(dòng)等途徑，來增強(qiáng)學(xué)生接受專業(yè)知識(shí)的接受度，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)生的潛能。

課程教學(xué)采用講授教學(xué)、案例教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)、講座教學(xué)等方式。例如，在課程講授過程中，為了使學(xué)生直接明了地接觸模式識(shí)別的前沿學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，組織學(xué)生聽取Valse網(wǎng)上討論視頻，了解和學(xué)習(xí)本領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議CVPR和ICCV關(guān)于深度學(xué)習(xí)方面的專題英文講座，并在聽取講座前有意識(shí)地對學(xué)生提出一些問題，讓學(xué)生查閱相關(guān)英文資料，并在講座后組織學(xué)生就內(nèi)容進(jìn)行交流和討論，最后由教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。實(shí)踐證明，在教學(xué)過程中，師生及學(xué)生間的互動(dòng)交流，對于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和英語交流能力都有幫助。

(三)組織和實(shí)施討論

討論是課程教學(xué)的重要組成部分。在研究生課程的教學(xué)實(shí)踐中，給予學(xué)生充分的自主性及就感興趣問題或不理解的地方發(fā)表自己的意見和見解的機(jī)會(huì)，并啟發(fā)學(xué)生就課程相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行討論，有助于拓展學(xué)生的視野和鍛煉學(xué)生的思維能力。

根據(jù)教學(xué)安排，我們在課程重點(diǎn)內(nèi)容講授完成時(shí)組織和實(shí)施課堂討論。具體方式是根據(jù)模式識(shí)別的研究熱點(diǎn)布置討論內(nèi)容，每次討論前，教師會(huì)根據(jù)課程內(nèi)容提前發(fā)給學(xué)生中英文文獻(xiàn)資料，并分成小組，要求每組同學(xué)在課后進(jìn)行閱讀和準(zhǔn)備。在討論時(shí)，對于有疑問的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場討論，鼓勵(lì)提出自己的見解，并在小組間進(jìn)行討論交流，最后由教師對小組討論進(jìn)行總結(jié)評價(jià)。組織和實(shí)施討論讓學(xué)生主動(dòng)對前沿的模式識(shí)別知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠較大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，是自主學(xué)習(xí)和知識(shí)再運(yùn)用的一種有效方式。

四、課程考核方式改革

課程傳統(tǒng)的考核方式是閉卷考試，以卷面成績來考核和評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。這種考核方式只依靠最終的成績來評價(jià)學(xué)生，沒有關(guān)注到學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。為了進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)行過程評價(jià)和期末考核結(jié)合的方式，以期對學(xué)生進(jìn)行更加客觀的課程考核。

過程評價(jià)指“對學(xué)生學(xué)習(xí)所經(jīng)過的各個(gè)歷程的學(xué)習(xí)行為及其成效的評價(jià)”[2]，主要是以學(xué)生為主體，充分尊重和體現(xiàn)學(xué)生的主體性、參與性，讓學(xué)生充分掌握評價(jià)的權(quán)力，突出學(xué)生在課堂教學(xué)的重要性，主要包含有學(xué)生作業(yè)等級(jí)、課堂表現(xiàn)和專題討論情況等。過程評價(jià)記錄了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，激勵(lì)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并使學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)生自我評價(jià)能力。在期末考核中，采用全英文試卷考核方式，以檢測學(xué)生總體學(xué)習(xí)情況。通過過程評價(jià)與期末考試結(jié)合的方式，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，不斷調(diào)整授課方式，增強(qiáng)了課程教學(xué)效果。

五、科研融入教學(xué)

教學(xué)和科研是相輔相成的過程，參與科研也是研究生專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。模式識(shí)別課程采用將科研融入教學(xué)的方式開展雙語教學(xué)。在教學(xué)過程中，邀請具有模式識(shí)別背景的本校教師和外校學(xué)者進(jìn)行學(xué)術(shù)講座，讓學(xué)生了解模式識(shí)別領(lǐng)域的最新研究成果和學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生與校內(nèi)外的溝通交流，拓展專業(yè)領(lǐng)域。此外，教師將深度學(xué)習(xí)方面的科研項(xiàng)目與課程內(nèi)容結(jié)合，根據(jù)課程內(nèi)容將項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)帶進(jìn)課堂，并讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)動(dòng)手進(jìn)行操作，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行論文寫作。同時(shí)，積極動(dòng)員學(xué)生申請校研究生創(chuàng)新基金、參與教師科研項(xiàng)目等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

六、需要改進(jìn)的問題

(一)學(xué)生的英文讀寫能力有待加強(qiáng)

在課程實(shí)際教學(xué)過程中，由于學(xué)生英語水平的差異，模式識(shí)別雙語教學(xué)也存在一些問題。比如部分學(xué)生缺乏自信，害怕出錯(cuò)而不太主動(dòng)閱讀英文論文，不善于學(xué)習(xí)。在討論過程中，有學(xué)生因?yàn)橛⑽奈墨I(xiàn)準(zhǔn)備不足而出現(xiàn)不積極參與討論的現(xiàn)象。在課程教學(xué)中，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和團(tuán)隊(duì)精神，營造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍。

(二)師資隊(duì)伍和課程體系建設(shè)有待加強(qiáng)

雙語教學(xué)不僅對學(xué)生提出了較高的要求，也對教師提出了更高的要求。課程的大綱制定、教材選用、教學(xué)課件制作、考核等方面均要求教師具有良好的雙語教學(xué)素質(zhì)。在教學(xué)實(shí)踐過程中，如何有效地讓研究生教師隊(duì)伍運(yùn)用雙語進(jìn)行教學(xué)，提高教學(xué)素質(zhì)，是研究生教師隊(duì)伍和課程建設(shè)中需要關(guān)注的方面。

隨著計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展，把握學(xué)科發(fā)展前沿和行業(yè)動(dòng)態(tài)，需要站在國際前沿，建立完善的研究生課程教學(xué)體系，這有助于以整體論和系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和方法看待和學(xué)習(xí)專業(yè)理論及方法。在研究生教學(xué)過程中，強(qiáng)化雙語教學(xué)，建立模式識(shí)別雙語教學(xué)專業(yè)核心課程，為模式識(shí)別學(xué)科發(fā)展和課程發(fā)展創(chuàng)建良好的課程環(huán)境，有利于學(xué)生切實(shí)掌握專業(yè)知識(shí)和提升專業(yè)英語水平。