现代医学信号处理课程的双语教学建设探讨

林 岚 吴水才

北京工业大学生命科学与生物工程学院 北京 100124

生物医学信号处理是当前生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一，也是生物医学工程领域一门重要的专业主干课程。课程的目标是让学生了解生物医学信号的特征类型，如何从各种生物和医疗实践中获得这些信号，以及如何运用生物医学信号技术从被干扰和噪声淹没的生物医学信号中提取有用信息，并对结果进步分析、解释和预测[1]。生物医学信号处理课程是现代通信、信息理论和计算机技术等多学科交叉的结晶，是理、工、生、医高度融合的产物。当前，传统的生物医学信号处理已比较成熟[2,3]，为满足学科发展的需要，北京工业大学生物医学工程系从21世纪初就开始对本专业的研究生开设现代医学信号处理课程，并结合信号系列课程教学的实际情况，对双语教学工作给予政策扶持，逐步开始建立该系列课程的双语教学课程群的探索和实践。

双语教学指在非语言类课程中，有计划、系统地使用英语进行部分或全部教学，讲授专业知识的教学方式。它已成为我国高等教育发展中教育体制改革的研究热点和重点[4]。随着全球一体化和教育国际化进程的加快，教育已成为中华民族伟大复兴的基础工程，我国迫切需要大量双语兼通并具有丰富专业知识的国际化科技创新人才，以应对国际科技创新中出现的问题与挑战。现代医学信号处理是一门理论性强、应用性高的重要的专业基础课程。双语教学的实行，既能帮助学院探索国际化的课程教学模式，又能提高教师和学生的英语综合能力，进一步推动国际化人才的培养。双语教学是一个值得研究的问题。只有通过在实践中不断摸索、研究和总结，才可以获得成功。笔者根据所在院校的具体情况，结合教学过程中的体会，叙述现代医学信号处理课程双语教学的一些经验和做法。

1 双语教学建设

1.1 双语教学团队的建设

哈佛大学前校长科南特曾说过：“大学的荣誉不在于它的校舍和人数，而在它一代一代的教师。”教师是双语教学改革最直接的探索者和最重要的承担者，他们保证了双语教学的质量和学生学习的积极性。双语教师不仅需要具备一般教师应有的思想道德素质、教育学和心理学等知识，还需要具有良好的英语表达能力、扎实的专业知识水平、丰富的教学经验以及先进的教学理念和教学方法[5]。只有将这多种技能融合起来，教师才能在双语课上更好地教书育人。通过几代任课教师的持续建设和发展，我院已形成了一个以学院院长、北京市高等学校教学名师吴水才教授为首，依托于北京市科学技术委员会的智能化生理测量和临床转化北京市国际合作基地的信号类双语课程教学团队的师资队伍。该团队由8名在教学水平、教学经验、学历、年龄结构等方面形成梯队结构的教师组成，该梯队结构以年轻教师为基础，中青年教师为中坚，骨干教师为核心，名优教师为领军。团队四分之三的教师具有博士学历，属于具有丰富的专业知识又接受过系统的外语培训的复合型人才。其中1名青年教师从2014年起就连续多年入选爱思唯尔跨学科研究平台“生物医学工程领域中国高被引学者”榜单。2名教师为“海归”人才，具有5年以上的欧美知名院校的留学和教学经验。双语教学是一项长远的教学模式，因此，师资队伍建设的核心放在青年教师队伍的培养上。教学团队创造多种机会让骨干教师展示自己的教学风格，并能带教新教师。鼓励青年教师参与相关课程的教学研讨会，发表教研论文，参加各类国际交流活动，拓宽学术思维等。这都对建设双语教学队伍、促进双语教学有重要的促进作用。

1.2 双语教学的模式和教材

原版的英文相关资料一般更具有内容上的学术性、体系上的合理性以及更新上的及时性[6]。目前我院双语教学主要采用的是混合型的教学模式。在教材选择上中、中英教材并用，采用中英文结合开展教学、课堂研讨等活动。这种模式学生更易于接受，更符合学生的学习心理要求。教学团队负责人组织团队内教师和双语课主讲教师共同对双语教学材料进行遴选。在课堂教学中，将课题组编写的《现代医学信号处理》[7]与国外的多本英文原版教材根据教学实际节选进行授课，英文教材和汉语教材并重。在课堂研讨中，选择国外与该知识点相关的最新英文文献(如会议论文、期刊论文等)打印并分发给学生，安排学生组成小组阅读并讨论。在各个章节的初始阶段，会将涉及的专业词汇进行整编，供学生提前预习。课堂上教师会先用汉语对相关内容进行解释，帮助学生充分理解和掌握课程中专业理论的中、英文含义。在教学中，学生一方面将注意力集中在专业知识体系的接收上，另一方面也在不断提高对专业英文的认知和运用能力。

1.3 渐进渗透式教学法

在双语教学中，语言仅仅是教学的手段，而不是教学的目的。用英语解释晦涩抽象的理论知识将增加学生的理解难度，影响学习效率。为保证教学效果，缓解课程初期学生对英语授课的畏难心理，采用渐进渗透式的双语教学方法，根据学生的英语理解能力逐步渗透。在教学初期，采用英文课件，用汉语和英语交叉的形式授课，重点和难点用中文详细讲解。当学生逐步适应了双语教学模式后，会逐渐克服畏难情绪。这时再根据学生水平逐渐减少汉语使用比例，经历一个循序渐进的语言过渡阶段。

1.4 信息技术在双语教学中的作用

现代医学信号处理课程涵盖了较多的抽象概念和数学推导，理论性比较强，为完成预定的授课内容，不能耗费太多的时间在板书上。因此，在授课过程中采用动画、举例、对比、实验、板书、课件、视频等多种教学方法相结合的方式讲解知识点。对公式推导、证明、例题讲解等更多依靠黑板板书，给学生一个清楚的思维过程；同时利用多媒体课件教学，内容逐点展开，层层深入，增强了课堂教学的生动性。在多媒体课件上，采用AuthorWare和PowerPoint软件相结合制作课件。同时，教学团队教师还基于微信群精心构建了一个双语教学平台，将授课过程中的重点、难点、教学课件、电子教案在微信群上展出，同时也方便及时解答学生学习中遇到的问题。

2 教学成果与体会

通过双语教学，教师的收获是学科知识和能力的更新与掌握以及先进的教育理念、教学模式和教学方法。学生除了能获取专业知识、提高语言能力外，还可以熟悉国际专业交流的语言规范。经过一段时间的实践，学生对这项教学模式的改革给予了正面的评价。学生的理论水平和工程实践能力都有了显著提高。2017年，在教学团队的指导下，多名研究生组成的团队获得了美国NIH研究中心和MIT举办的房颤筛查大赛(PhysioNet/Computing in Cardiology Challenge 2017)第二名。另外，也有多名学生在“华为杯”第十四届研究生数学建模竞赛中取得了良好成绩。

3 结语

双语教学是社会发展对中国高等教育提出的新要求，它不仅能帮助学生学习专业知识，还能锻炼学生进行双语学习和思考的能力。本文根据现代医学信号处理课程的特点，探讨了双语课程建设中的师资队伍建设、教学内容与模式、教学方法和信息技术应用等方面。旨在通过上述改革加强学生对课程的学习兴趣，在掌握课程重点与难点的同时，扩展专业词汇量，提高英语听说读写能力，并进一步激发学生的自主创新能力，从而培养出具有竞争力的国际型和创新型专业人才。