“通信原理”双语教学探索与实践

张晓瀛, 赵海涛, 王 欣, 马东堂

(国防科学技术大学 电子科学与工程学院，湖南 长沙 410073)

“通信原理”双语教学探索与实践

张晓瀛, 赵海涛, 王 欣, 马东堂

(国防科学技术大学 电子科学与工程学院，湖南 长沙 410073)

本文介绍了“通信原理”双语课程建设中进行的一些有益探索和实践。阐述了开展“通信原理”双语教学的原因和意义，针对课程特点从教学理念更新、教学内容改革、教学方法综合运用三个方面总结了教学过程中的问题和相应的解决方法，最后针对进一步提升教学效果提出了几点思考。

通信原理；双语课程；教学

0 引言

“通信原理”是通信、电子、信息等专业重要的专业基础课。课程主要讲授通信的基本原理、概念和分析方法，介绍现代通信系统的基本框架和关键技术，目的是使学生打下扎实的通信专业知识基础，掌握通信系统的基本分析方法[1]。

开展“通信原理”双语教学符合教育部对高等学校教育教学工作的指导性政策。教育部在《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中明确提出：“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学，对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业更要先行一步”[2]，“通信原理”作为信息技术领域重要的专业基础课程，属于鼓励优先开设双语教学的课程。另一方面，通信技术具有发展迅速、更新换代快的特征，这一特征使得传统“通信原理”的教学内容、方法和理念的更新难以与技术发展速度相匹配，采用双语教学有利于教师更快地借鉴国外先进的教学思想，及时跟踪和学习世界一流大学的教学经验和成果，培养具有国际竞争力的一流通信专业人才。

笔者所在教学团队从培养创新型工程技术人才要求出发，在面向技术类学生开设的双语“通信原理”教学实践中进行了多年的探索和研究。本文将从教学理念、教学内容和教学方法三个方面总结我校“通信原理”双语教学的特点和实施经验，分析教学过程存在的问题和相应的解决方法，最后提出继续改进双语教学效果的几点思考。

1 围绕教学理念突出教学内容改革

我们在“通信原理”双语教学实践中，总结出 “立足国际前沿培养创新型人才，兼顾学科前沿进展与基础理论”的教学理念，并根据此教学理念对教学内容进行了大胆改革。

立足国际前沿，就需要通过课堂让学生在第一时间了解到通信业界的最新进展，利用学生对于新兴事物的好奇心激发学习兴趣。在通信领域，最新的技术进展往往先以知名英文期刊或顶级会议论文的形式发表，而后才在世界各地传播开来，因此人们能获得的第一手的技术资料往往是以英语作为载体的。采用双语教学能以最快的方式将相关专业词汇无失真传递给学生，让学生熟悉通信领域的热点词汇、新兴技术，自觉关注通信领域学术界、工业界的前沿技术讨论。例如，在讲述蜂窝通信系统发展进程时，教师可引入并简要介绍第四代移动通信中的LTE(Long Term Evolution)，“MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)”，VoIP(Voice over Internet Protocol)等学生感到陌生或不太了解的词汇，从接触和了解英文专业术语开始，使学生慢慢养成阅读英文文献、浏览英文技术网站的习惯，帮助他们破除阅读非母语技术论文时存在的障碍，大大增强他们搜索外文文献的能力和自学能力。

“通信原理”作为为本科生开设的专业基础课，在引入前沿的同时更要强调夯实学生的知识基础。如何用学生最易理解和接受的方式简洁、准确地传授通信领域的基本方法和经典理论，一直是“通信原理”任课教师追求的目标。相对于按照中式思路和中文课本开展的传统教学，依据原版教材开展的双语教学在表达方式、分析方法乃至思维习惯上与传统中文教学都存在一定差异。这使得双语教学能在基础理论知识传授上具有更加灵活的方式和更加多样化的阐述角度。例如，在讲授数字基带信号频谱特性分析这一重要知识点时，我校传统中文教学依据的是国内经典教材——樊昌信教授编写的《通信原理》。该教材首先将基带信号分解为稳态波和交变波，进而利用随机过程功率谱定义推导出表达式，这种方法公式推导过程繁杂，求解思路有失一般性，成为历届学生经常反映学不懂的教学难点；同样是基带信号功率谱分析，我们在双语教学中参考了原版教材《Communication Systems》的分析方法，首先从分析基带信号表达式入手，引入循环平稳随机过程概念，然后直接利用推广的Wiener-Khinchin定理进行推导，分析过程清晰明了，思路相对简单，解决问题的方法也更具备借鉴和推广意义。

教学内容的改革很大程度上受到教材选取的影响。目前，国内实行“通信原理”双语教学的高校采用的教材各有不同，我们对几本适用于本科阶段教学的主流原版教材进行了对比，如表1所示。从表1可以看出，这些原版教材各有特色，在知识点的广度、难度、阐述问题的角度上各有不同，但是对于我校双语教学实践来说也各有不足之处。另外，这些原版教材大部分都是由北美学者撰写，北美通信体制和相关主流技术与我国在很多方面存在差异，这使得部分教学内容不适用我国学生使用。

表1 “通信原理”双语教学原版教材

例如：上述原版教材在介绍数字电话非均匀量化以及时分复用体系时都以μ律以及T体系为例阐述，对我国所采用的Α律以及E体系则一笔带过。从理论联系实际的角度，完全按照原版教材讲授会给学生带来困扰。所以，名著可以借鉴，但不能完全依赖。目前我们采用自编讲义与原版教材相结合的方法解决上述问题。主要内容依据Simon Haykin的《Communication Systems》组织，对于该教材缺少的同步知识以及与我国通信体制对应的技术介绍则以教师自编英文讲义的方式下发给学生作为补充。除了英文教材和讲义之外，我们还给学生推荐了经典的中文教材作为双语教学的教学辅助材料，鼓励学生进行对比阅读，减小本科生双语学习的难度。

2 采用适合双语教学的教学方法

对于采用英语作为第二语言进行的双语教学，其特点是除了专业知识传授以外，还兼具语言能力的要求，即英语听、说、读、写训练[3]。然而，本科阶段学生的外语水平还存在较大差异，要达到预期的效果需要更加注重以学生为主体组织课堂教学，提升学生在课堂上的主动性，还要综合应用多种教学方法保证学生的知识接受度。

在基础理论教学中，我们广泛采用了问题式和启发式教学方法，将学生课前预习纳入教学过程的问题设计中，监督学生在课前预习中投入足够时间，保证双语课堂的教学效果。在每堂课最后结束的5分钟时间里，教师都会针对下节课的课堂内容提出一个主题词和相应的课程预习问题，要求学生通过预习给出自己的解答。一般来说，预习问题需直接点出教学重点但又不能设置太难，保证学生通过认真阅读英文教材后都能回答一二，下次上课通过抽查方法检查学生预习效果。这样让学生在双语课上课之前就能带着明确的目的阅读教材，初步熟悉新的专业词汇，解决能够看懂的部分，上课时，就能带着问题更加具有针对性地听课。例如，我们在讲授码间串扰与奈奎斯特第一准则时，会设置预习问题“什么是码间串扰?请尝试写出其数学表达式。(What is the Intersymbol Interference? Try to determine its mathematical expression)”。学生在课前预习时便会重点关注关键词“码间串扰”，并利用前期知识和基本的数学技巧写出码间串扰的数学表达式。在上课时，教师并不直接给学生讲什么是奈奎斯特第一准则，而是从预习所设问题出发，启发学生思考：从数学表达式入手如何才能满足从时域上消除码间串扰？获得时域上码间串扰消除条件之后再进一步设问：“怎样推出等效的频域条件？这些时域和频域条件有何物理意义？”通过层层设疑，启发学生在听课过程中积极思考，步步深入。

在讲授应用性较强的教学内容时，采用案例式教学方法可以有效地增强课堂趣味性。“通信原理”课程中很多知识点在教师从事的科研工作中有直接的应用，这些科研应用可以转换成鲜活的教学案例，活跃课堂，激发学生的学习兴趣。例如，传统方法讲授最优接收机设计时以理论推导为主，冗长的公式推导过程常常让学生晕晕欲睡。实际上，这部分内容在通信系统设计中很常见，我们从科研应用出发引入升余弦滚降发送和接收滤波器设计案例，通过综合考虑系统带宽、滤波器设计实现要求等实际问题，将原理讲授融入解决科研问题的场景之中，就能脱离繁杂的公式讲原理，将接收机设计的基本原理落实到实践应用中，使之生动有趣。

在双语教学过程中，教师通过英语进行语言表述和板书很多时候无法达到母语讲授的透彻程度。心理学相关研究证明：人们所获得的信息80%来自视觉[4]，使用演示图形和动画可以有效减少非母语讲授带来的信息损失。为提升教学效果，我们采用计算机仿真辅助的动态演示讲授方法，将原理讲解与Matlab仿真相结合，让学生更多地通过直观地“看波形”而不是“听讲解、推公式”理解原理。在双语教学实践中我们已经初步完成了一套基于Matlab的教学辅助仿真软件，用虚拟的“频谱仪”、“示波器”和动态视窗代替手绘，生动写实地展示通信信号处理过程中的波形和频谱变化，让学生直观感受信号处理算法对波形和频谱的影响；同时将具体处理模块和通信系统结合，向学生展示单个模块处理技术的同时给其以系统的整体概念，防止学生形成“只见树木，不见森林”的思维定势，提升授课的生动性和趣味性。

3 改进“通信原理”双语教学的几点思考

双语教学作为一种区别于传统母语教学和全英文教学的混合教学方式，其意义绝不仅仅在于教学语言工具的转换，更重要的是让教师更为方便地采纳和借鉴国外一流大学的先进教学理念和教学经验，提升学生灵活运用国际通用语言参与学术交流的能力。为进一步提升“通信原理”双语教学效果，笔者提出以下两点思考。

1)以学生为中心组织教学

双语教学过程虽然明确要求教师采用英语进行教学，但是“通信原理”双语课的教学定位依然是学科专业基础课。从教学目的上来说，双语“通信原理”和传统“通信原理”是一致的。在教学效果上，我们期望双语教学方式能够达到或超过传统方式。双语课并不是英语语言应用课，因此教师不能为了双语而双语，把过多的精力放到英语讲授是否地道、语法是否准确上，而应该努力提升专业素养和讲课水平。高校的教学督导和管理部门也应该避免脱离学生实际接受能力，强行规定双语课教师每节课上采用英语讲授的比重。

教学是教师和学生共同参与的交流、认知过程。在教学组织中，教师应该在上课伊始就帮助学生认清学习主旨，防止陷入学习误区。笔者执教过程中就曾发现有学生在学习双语课程时把过多的精力放在记忆生单词和学习英语语法上，忽视了对专业知识的理解。这样显然违背了开设双语课的初衷。教师应该以学生对知识的理解和掌握为第一要义，在讲授关键物理概念和知识点时，用最为准确的母语表述一遍，以保证学生的听课效果；在教学难点的讲授过程中，如果大部分学生无法通过英语理解，就应该转用汉语进行透彻讲授。

2)建立灵活、科学的考核机制

作为一门重要的专业理论基础课，传统“通信原理”教学从夯实学生理论基础出发，制定了以百分制闭卷考试为主的评价机制。然而，考试能考高分的学生未必就是知识掌握最到位的。从评价学生专业综合素质的角度，我们在“通信原理”双语课教学中推出更加灵活、科学的评价和考核机制。首先，从弘扬学术开放性、自由性的角度，我们在考核中多提“为什么”，“如何”，“怎样”等开放性问题，诱导学生主动思考，从多个角度分析问题，破除用唯一标准答案评判学生的思维惯性。其次，适当加大平时表现在考核中所占的比重，避免学生“临时抱佛脚，一考成定局”。平时表现主要评价学生在日常课程学习中所表现出来的思维活跃度、勤奋程度和学习习惯。例如：记录学生完成课程预习的情况，上课与教师互动回答问题情况，考察学生是否敢于对传统理论、教师和书本知识提出质疑，是否能主动对课程提出意见和建议等等。可设置随堂测试，检验学生平时学习效果，对课堂教学形成反馈。最后，双语课程考核也应该适当考察学生对英语专有名词的掌握程度和用英文进行学术交流和科技论文写作的能力，具体标准应该根据所在班级学生的实际情况和英语水平灵活设定。对在平时作业、考试以及课程报告中能利用英语完成较好表达的，或者能用英语撰写相关科技小论文的可以获得加分鼓励。

4 结语

“通信原理”课程教学对通信、电子、信息等专业本科生的专业发展具有深远的影响。科学实施双语教学能通过授课教师的个人感染力和有效的教学方法培养学生对通信知识浓厚的学习兴趣，形成严谨的科学素养和良好的专业英语交流能力。双语教学的成功实施需要因材施教、因地制宜，更需要教师、学生以及学校教育管理部门的协同配合，我们将在以后的教学实践中进一步探索改进。

[1] 国防科学技术大学.2012本科培养方案[Z].长沙：国防科学技术大学，2012.

[2] 王世元，段书凯，王丽丹.关于本科生双语教学的探索与实践[J].重庆：西南农业大学学报，2010，8(1)：192-195.

[3] 彭燕妮.“通信原理”双语教学探索与实践[J].重庆：重庆教育学院学报，2012，25(1):20-22.

[4] 黄佳庆.提高班的“通信原理”全英语教学[J].南京：电气电子教学学报，2009，31(5):104-106.

The Exploration and Practice on Bilingual Teaching for the Principle of Communication

ZHANG Xiao-ying，ZHAO Hai-tao，WANG Xin，MA Dong-tang

(InstituteofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073，China)

Some beneficial exploration and practice on the bilingual teaching for the Principle of Communication course are introduced in this paper.The reason and significance of adopting why we adopt bilingual teaching in this course are firstly explained.Based on the features of the course the problems in the teaching process and the corresponding solutions are summarized from the perspective of teaching conception updating, teaching contents reformation and synthesizing various teaching methods.Finally, several measures and ideas are proposed to further improve the quality of bilingual teaching for Principle of Communication course.

principle of communication；bilingual course；teaching

2015-12-23;

2016-03-30

张晓瀛(1980-)，女，博士，副教授，主要从事宽带无线通信方面的教学与科研工作，E-mail：zxy_nudt@163.com

G641

A

1008-0686(2016)06-0015-04