“数字信号处理”课程双语教学建设探讨

郭志强， 杨 杰， 阙大顺， 黄 铮

(武汉理工大学 信息工程学院， 湖北 武汉 430070)

“数字信号处理”课程双语教学建设探讨

郭志强， 杨 杰， 阙大顺， 黄 铮

(武汉理工大学 信息工程学院， 湖北 武汉 430070)

本文探讨了“数字信号处理”课程双语教学对促进国家精品资源共享课程建设的意义，提出“数字信号处理”双语教学的建设思路，对双语教学模式的选择、教材的选择、教辅材料的设计和任课教师的培育等关键环节进行了讨论。

数字信号处理；双语教学；精品资源共享课

0 引言

“数字信号处理”课程是通信与电子信息类专业的一门重要基础学位课程。我校自1996年开设了“数字信号处理”课程以来，先后于2007年被批准为“湖北省精品课程”，2009年被批准为“国家精品课程”，2013年又获批国家精品资源共享课程称号。在湖北省和我校教改项目的支持下，我们课程组开始尝试将“数字信号处理”双语教学的建设与实践，作为突破口，推动国家精品资源共享课程的建设，形成双语教学建设和国家精品资源共享课程的良性互动。

本文就我校“数字信号处理”课程双语教学建设与实践，包括课程建设意义、教学模式、教学的组织实施、以及教学评价等环节展开讨论，介绍我们的心得和体会。

1 课程双语教学的重要意义

“数字信号处理”课程双语教学具有重要的意义[1]。一方面，随着全球信息化的发展，数字信号处理对国民经济的各行各业的作用越来越重要，对数字信号处理的研究方兴未艾，各种新算法和新处理器件层出不穷，这就要求从事这一领域的专业人士，必须具备数字信号处理坚实的理论基础[2]。虽然我国近年来在这一领域的发展较快，但与国际上先进国家相比，还有较大的差距。因此，最新的学术文献和应用手册，均来自欧美等发达国家，基本为英语撰写。这就要求这一领域的从业人员，能熟练掌握使用英语进行文献阅读、信息检索、论文撰写和学术交流。另一方面，国际化战略也是国家精品资源共享课程建设的重要内容，教育部在国家精品课程建设中明确要求，在课程建设中要重视对国外著名高校教学内容和课程体系的研究，做好国外优秀教材的引进、消化、吸引工作。作为国家精品资源共享课程的本课程，建设双语教学体系，实践双语教学是必然的途径。

2 课程双语教学面临的挑战

本课程在进行尝试双语教学之前，为了收集授课对象对双语教学认识，准确掌握学生对双语教学的心理，我们在2010级学中进行“数字信号处理”课程双语教学的问卷调查。问卷内容如表1所示。

表1 “数字信号处理”双语教学调查表

在2010级中，随机选取了80名学生进行问卷调查，其结果如表2所示，从问卷调查结果来看，赞成双语教学的学生为全部调查学生的48.75%，高于不赞成的32.5%。由此可见，多数学生已经认识到双语教学的重要性，有双语教学的内在要求。 在学习遇到的困难上，有57.5%的学生认为英语水平是制约双语教学的最重要因素。在教材选用上，有51.25%的学生同意使用外语原版教材，但愿意使用英语完成作业和考试的同学只占36.25%和28.75%。说明当前学生英语水平在阅读方面较强，在听、说、写方面较弱，因此在使用英语独立完成作业和考试方面表现出不自信。从教学模式和教学材料上来看，希望汉语为主，英语为辅的占了绝大多数。

从以上调查结果，我们认为“数字信号处理”双语教学存在如下挑战：

(1)原版教材的适应性问题。原版教材虽然有信息量大、论述严谨等优点，但如果不加消化吸收，完全照搬，也不能取得很好的教学效果。主要体现在：文化背景差异引起的内容排编问题；教学体系差异引起的课程衔接问题；表达习惯不同引起的符号理解问题；经济差别引起的价格差别问题。这些问题都不同程度的制约了原版教材在双语教学中的应用[3-5]。英文印影版教材，虽然可以在一定程度上降低教材的价格，但同样存在与原版教材同样的那些问题。国内一些教师试图自己编写英文教材，但受制于英文水平，其效果也往往不尽人意。因此笔者认为，建设适合于“数字信号处理”课程的双语教学，具有中英文对照的双语教材，是一个急需解决的问题。我校“数字信号处理”课程组，在国家精品资源共享课程和相关教研项目的支持下，正在进行相关工作的尝试。

(2)学生对双语教学存有畏难情绪。通过前期的调查研究，我们发现在学生中对双语教学的畏难情绪普遍存在。首先在我们多年应试教育体制下，学生在英语学习方面偏重于阅读，而忽视了其它方面能力的培养，而双语教学要求学生有全面的英语驾驭能力；其次，当前高校录取率较高，学生的英语水平参差不齐[6]；最后，“数字信号处理”课程理论性很强，课程本身的学习就有较大难度。因此对自身英语水平的不自信和课程难度的迭加，造成了学生对双语教学产生畏难情绪。想改变这一现状，必须从教育体制、高考模式等方面进行配套改革，短期内无法改变这一困难，所以双语教学尝试是一项长期且艰巨的任务。

(3)双语教学与课程体系协调一致问题。在双语教学中，由于采用外文原版教材，中外教育体系的差异，造成了原版教材与学生培养计划中先后课程衔接不好。其次由于英语成为教与学沟通的语言，因此教学节奏和进度明确慢于母语教学。为了弥补这些差异，就必须对教学内容进行取舍，加快课堂教学的节奏，增加学生预习和复习的时间，这在一定程度上增加了学生学业的负担。学生学业负担的加重，反过来加重了对双语教学的畏难情绪，而低年级学生受高年级学生的影响，选择双语教学的热情也会降低，形成恶性循环。

3 课程双语教学模式

双语教学模式的选择是当前高校双语教学中的难点，文献[7]在国际化视野下，对影响双语教学的模式选择进行了对比分析。文献[8]将双语教学模式分为过渡型、半外型、全外型和依托型四类。并给出了按课程难度和学生外语水平相结合的选择策略。在该策略下，新生刚入学宜使用过渡型；学生对课程的知识背景欠缺、外语水平不足，而课程难度相对较高时，应采用半外型；对具备一定专业知识背景，具备一定外语水平的高年级学生，应采用依托型；全外型则适合于学生整体外语水平高、课程难度不大的教学。

在我校，“数字信号处理”一般开课在第5学期，修课学生多为本科三年级。从学生层面来看，该阶段的学生已具备了一定的专业知识，英语水平一般已通过国家四级或六级考试，有一定的英语听说读写能力。从课程本身来看，“数字信号处理”理论性较强，对数学的要求很高，课程有较大的难度[5]，加之国家精品资源共享课的受众体的外语和专业水平也有较大区别。综合这几项因素，我们认为依托型双语教学是本课程合适的教学模式。依托型双语教学是将语言的掌握依托于课程内容之中，重点放在语境应用上，而不是语言形式的教授上，外语只是掌握专业知识与技能的工具。

我们实施依托型教学模式采用的方针是：英汉结合、循序渐进。第一阶段为课程教学的前4周，该阶段为双语适应阶段，授课以汉语为主，尽可能多地介绍与课程相关的外语词汇，作业要求学生尽量用英语完成，使学生在对课程内容了解的基础上，储备一定的专业词汇，为下一阶段教学的推进打下基础。第二阶段为课程教学的5到10周，该阶段为双语提高阶段，这一时期授课教师逐步加大外语教学的比重，对需大量数学推导的内容仍用汉语授课，其它内容则侧重使用英语，如果学生对授课内容理解有困难，授课教师则在英语教学后，有简短的汉语进行二次解释和说明。第三阶为课程教学11-14周，这一阶段教师以英语授课为主，选用与课程相关的应用专题进行全英语授课。通过三个阶段的教学，使学生最终达到能较熟练地利用英语对“数字信号处理”课程的相关资料进行查阅、学习和研究。

4 课程双语教学的实践

1)优化大纲，合理调整教学内容

我校“数字信号处理”课程为4学分，共有64学时(课堂教学54个学时，10学时实验)，授课周数为14。在这么短的时间内不可能完成原版教材的中所有内容的讲授，必须合理制定教学大纲，优化教学计划，对教学内容进行科学取舍。我们本着注重基础，突出重点的原则对教学内容进行修订，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等六个部分。

2)外引内培，加强师资队伍建设

教学的过程是教师、学生和教学内容三者的有机统一。在三个要素中，教师担任了重要的角色，教师既是教学的组织者和协调者，又是教学的实施者和执行者。与传统教学相比，在双语教学中，对教师的能力又提出的更高的要求，不仅需要具备本学科扎实的理论水平和授课的基本技能，更重要的要有听、说、读和译全方位的英语能力[4，5]。在国家精品课程立项之后，我校“数字信号处理”课程组仅有一位海外留学背景的教师，因此双语教师的培训问题亟待解决。为此，课程组提出了与学校国际化人才战略相结合，采用对外引进，对内培养的师资培育方针。一方面积极引进海外取得博士学位的教师充实课程组，另一方面选派现有课程组教师在海外高水平大学进行研修、访学。经过两方面的努力，已有六名教师具有一年以上海外高水平大学研修经历。在研修期间，应课程组的要求，进修教师都旁听了所在学校的“数字信号处理”课程讲授，并与国外授课教师在教学理念、教学内容、教学方法和教学素材上进行了广泛和深入的交流，部分国外授课教师为我们双语教学提出了良好的建议，提供了很好的素材。至此，师资的培训基本完成。

3)精品优先，引进原版教材

双语教学教材的首选当然是原版教材。

本课程国外原版教材比较多。 我们选择教材的原则是：首先满足教学大纲的要求，教材要能全面覆盖教学大纲的所有内容，在此基础上，教材内容尽可能新颖，并有相应的中文译本和教辅材料。按照这一原则，我们选择了电子工业出版社2011年出版的Alan V.Oppenheim《Discrete-Time Signal Processing》第三版作为试用教材。考虑学生对原版教材的接受程度和课程教学的衔接性，我们推荐了课程组自编的“十一五”规划教材《数字信号处理原理与实现》作为辅导材料。这样形成了以外文原版教材为主，中文自编教材为辅的双语教材模式，基本满足了国家资源共享课对双语教学的要求。

4)双语并重，补充教辅材料

教辅材料是教学中的重要补充，对提高教学质量，提升教学效率有重要意义。在“数字信号处理”的双语教学中，课程组在精选教材和辅导书的基础上，制作了大量教学辅导材料供教师和学生使用。主要有电子教案、多媒体教学课件、双语实验指导书、习题库和网络资源。在教辅材料的制作中，突出了“双语”这一中心地位，所有材料都体现了英、汉并重的思想，如在课件中，几乎所有重要知识点均为英汉对照，这样就避免了学生在上课中完全陷入对英语词句涵义的思考之中，而无暇顾及课程的内容的问题。在国家精品课程网站中，为学生提供了所有教学资源，并通过网络互动进行作业布置、答疑等教学活动。

5)试点先行

在完成相关准备工作后，2013-2014第一学年，课程组首先选择了信息工程专业4个班140名学生，作为“数字信号处理”课程双语教学第一批试点学生，并由具有两年以上留学经历、教学经验丰富的教授担任主讲教师。经教学督导、同行和学生三方评价，学生上课积极性有所提高，考核成绩基本与母语教学持平，课程达到了预期目的。

5 结语

本文探讨了“数字信号处理”双语教学的意义，提出了数字信号处理双语教学建设的思路，从模式选择、教材选取、教辅材料设计、任课教师培育等环节时行了讨论。并在国家精品资源共享课程建设背景下对“数字信号处理”双语教学进行了实践。

[1] 杨定礼,皇甫立群.“数字信号处理”双语课程教学探索[J].北京：中国电力教育,2012(32):

[2] 彭启琮.国家精品课程“数字信号处理”双语教学实践[J].北京：中国大学教学.2005(4):16-17

[3] 任治刚,李巴津,孟克其劳,韩建峰.数字信号处理双语教学模式初探[J].南京：电气电子教学学报.2005,12(6):16-18。

[4] 朱冰莲.数字信号处理精品课程建设的探索.重庆：高等建筑教育[J].2007,16(2):95-97

[5] 曹燕,张军,韦岗.对“数字信号处理”课程进行双语教学的思考[J].太原：教育理论与实践,2007(27)：110-111。

[6] 王海青,赵兆,谷亚林.“数字信号处理”双语教学实践探索[J].西安：中国电子教育，2009(2):52-59

[7] 冯晨昱,李桂山,奥喜平.国际化视野下我国高校双语教学模式的研究[J].兰州：高等理科教育,2009(2):156-159

[8] 汪烈军,覃锡忠.数字信号处理双语教学方法与手段的探索与实践[J].北京：北京大学学报(哲学社会科学版),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 国家自然科学基金(51479159)和湖北省自然科学基金(2014CFB868)资助

郭志强(1976-)，男，博士，副教授，主要从事信号处理教学和科研工作，E-mail:guozhiqiang@whut.edu.cn

G642

A

1008-0686(2016)02-0014-04