《數(shù)字信號(hào)處理》課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐與探索
——以安徽新華學(xué)院通信工程專業(yè)為例

□張 帆 趙玉榮 朱 婷

《數(shù)字信號(hào)處理》是通信工程專業(yè)的主干課程。對(duì)當(dāng)今國(guó)際化人才的培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)勢(shì)在必行。本文項(xiàng)目組就安徽新華學(xué)院通信工程專業(yè)《數(shù)字信號(hào)處理》課程首次實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)，進(jìn)行了初步實(shí)踐與探索，以期達(dá)到好的效果。

一、課程實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)

(一)總體目標(biāo)。實(shí)施《數(shù)字信號(hào)處理》課程的雙語(yǔ)教學(xué)，總體目標(biāo)是在方法能力目標(biāo)、專業(yè)(職業(yè))能力目標(biāo)、社會(huì)能力目標(biāo)上取得顯著進(jìn)步，將《數(shù)字信號(hào)處理》課程建設(shè)為一門富有自己學(xué)校內(nèi)涵特色且教學(xué)水平達(dá)到較高層次的示范性課程。

通過(guò)開(kāi)設(shè)本雙語(yǔ)教學(xué)的示范課程，旨在使學(xué)生從雙語(yǔ)角度，去全面了解數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)知識(shí)，訓(xùn)練其在相關(guān)實(shí)際工程問(wèn)題分析和解決問(wèn)題的能力。雙語(yǔ)理論講授同時(shí)穿插配套環(huán)節(jié)，構(gòu)建開(kāi)放式教學(xué)環(huán)境，將成為該課程一大特色。

(二)具體建設(shè)目標(biāo)。該課程實(shí)施雙語(yǔ)教育過(guò)程中，與總體目標(biāo)相對(duì)應(yīng)，有以下三個(gè)方面的詳細(xì)建設(shè)目標(biāo)。

1.方法能力目標(biāo)。學(xué)生能夠根據(jù)項(xiàng)目布置的任務(wù)或要求、工作，制訂相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目工作計(jì)劃；在數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中會(huì)選擇各種儀器儀表；學(xué)會(huì)自我學(xué)習(xí)、收集和檢索信息、查閱技術(shù)資料；培養(yǎng)勤于思考、做事認(rèn)真的良好作風(fēng)；鍛煉學(xué)生刻苦鉆研的職業(yè)道德。

2.專業(yè)(職業(yè))能力目標(biāo)。具備設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的基本能力；具備設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的基本能力；能夠?qū)镜男盘?hào)進(jìn)行基本的運(yùn)算；能夠?qū)⒛M濾波器轉(zhuǎn)化為數(shù)字濾波器。

3.社會(huì)能力目標(biāo)。形成清晰的邏輯思維意識(shí)，正確辨別事物的真假；建立相互團(tuán)結(jié)、互動(dòng)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，能與人有效溝通、合作分工、高效完成工作任務(wù)；養(yǎng)成敢于創(chuàng)新、敬業(yè)愛(ài)崗、樂(lè)業(yè)奉獻(xiàn)的工作作風(fēng)；了解相關(guān)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展前景，拓寬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的思路；培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)。

二、課程實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)的項(xiàng)目建設(shè)方案

在確定課程實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)后，項(xiàng)目組具體進(jìn)行了教學(xué)材料建設(shè)方案、授課并做評(píng)估總結(jié)、自編英文講義方案、制作雙語(yǔ)教學(xué)網(wǎng)站、發(fā)表教育教研論文等發(fā)面的規(guī)范。

(一)教學(xué)材料建設(shè)方案。

1.針對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程前探索修訂教學(xué)大綱。因?yàn)閷W(xué)院是首次申報(bào)《數(shù)字信號(hào)處理》雙語(yǔ)教學(xué)課程，故采用的中英文版本教材均是現(xiàn)成的，根據(jù)教育部教學(xué)分指導(dǎo)委員會(huì)制訂的《數(shù)字信號(hào)處理》課程教學(xué)基本要求，非常有必要修訂正課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱。同時(shí)，要根據(jù)教學(xué)實(shí)際，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程前探索修訂教學(xué)內(nèi)容。

目前初擬正課教學(xué)大綱如下：

基于以上數(shù)據(jù)可知，各地區(qū)尾水導(dǎo)流工程實(shí)際尾水導(dǎo)流量均未達(dá)到工程設(shè)計(jì)規(guī)模，各地區(qū)導(dǎo)流工程效益未完全發(fā)揮。而尾水導(dǎo)流規(guī)模未達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模的原因主要在于各地區(qū)管網(wǎng)建設(shè)等配套設(shè)施未健全，部分污水未完全收集。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)總量不斷上升，單位面積經(jīng)濟(jì)增量顯著增加導(dǎo)致的污染物持續(xù)增多，將對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大的壓力。如果不能合理收集、處理污水，輸水干線水質(zhì)將受影響。

(1)Introduction

(2)Discrete-Time Signals and Systems

(3)Transform-Domain Analysis of Discrete-Time Signals and Systems

(4)The Discrete Fourier Transform

(5)Fast Fourier Transform Algorithms

(6)Digital Filter Structures

(7)Design Techniques of Digital IIR Filters

目前初擬實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱如下：

(1)Discrete-Time Signals and Systems

(2)The Discrete Fourier Transform

(3)Design of IIR Digital Filters

(4)Design of FIR Digital Filters

2.利用教輔資料，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程前制作完整的教案、講稿、幻燈等材料。利用教輔資料，制作完整的教案、講稿、幻燈等材料。避免大段的英文文字造成學(xué)生閱讀困難，制作的幻燈主要采用英文方式，配合相關(guān)圖表形式。為有效增加教學(xué)效果，積極利用MATLAB等一系列教學(xué)軟件，進(jìn)行模擬仿真演示。

為了配合理論教學(xué)，另外安排了12個(gè)學(xué)時(shí)的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。本課程最顯著特色就是將MATLAB的使用貫穿課程始終。開(kāi)學(xué)初，教師一方面對(duì)MATLAB進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，另一方面在課堂上經(jīng)常使用該軟件來(lái)演示信號(hào)的處理過(guò)程，課下則要求學(xué)生利用MATLAB編程完成要求的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)采用這種形式，可以增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)深度和廣度。

3.針對(duì)考核要求，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程前完成考核方案及具體內(nèi)容。針對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的考核要求，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，教師要提前完成考核方案及具體內(nèi)容。針對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，確定具體的內(nèi)容考核點(diǎn)，及早做好題庫(kù)的準(zhǔn)備，不斷增加各類題型，以便到學(xué)期結(jié)束時(shí)，可以及時(shí)提供良好的考核方式。

4.針對(duì)評(píng)價(jià)要求，在實(shí)施教學(xué)過(guò)程前完成卷面調(diào)查表等材料。針對(duì)課程評(píng)價(jià)的要求，在完成教學(xué)過(guò)程前，教師要準(zhǔn)備好卷面調(diào)查表等材料，征求學(xué)生對(duì)于教學(xué)的滿意度，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。

(二)授課并做評(píng)估總結(jié)。完成教學(xué)材料建設(shè)方案之后，教師開(kāi)始進(jìn)行授課。在學(xué)期結(jié)束后，要及時(shí)對(duì)采用雙語(yǔ)教學(xué)的方式、方法、過(guò)程、做法、經(jīng)驗(yàn)、收獲，進(jìn)行方法上的系統(tǒng)總結(jié)，并形成書(shū)面評(píng)估報(bào)告。

(三)自編英文講義方案。項(xiàng)目組擬在2018年上半年，利用學(xué)校教務(wù)處立項(xiàng)一批自編教材(講義)的契機(jī)，申報(bào)自編英文講義，為后續(xù)編寫英文教材奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。然后在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，陸續(xù)開(kāi)展講義編寫。因?yàn)槭状螆?zhí)行雙語(yǔ)教學(xué)是在2018年9月，為幫助學(xué)生更好理解英文原版教材，考慮在2018年4月中下旬，申請(qǐng)購(gòu)買其他教學(xué)平行班的中文教材，供學(xué)生參考。

(四)制作雙語(yǔ)教學(xué)網(wǎng)站。教學(xué)網(wǎng)站是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的重要工具，具有形象生動(dòng)、直觀鮮明的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。將教學(xué)相關(guān)材料和視頻等上傳至網(wǎng)站，可以方便學(xué)生在線學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和答疑。項(xiàng)目組將嘗試初步建立起雙語(yǔ)教學(xué)的網(wǎng)站框架，并制作和上傳部分試卷習(xí)題，為后續(xù)完善和豐富教學(xué)內(nèi)容，做好技術(shù)上的鋪墊。

(五)發(fā)表教育教研論文。論文是檢測(cè)和衡量項(xiàng)目執(zhí)行好壞的重要指標(biāo)，也是項(xiàng)目衍生的重要成果。項(xiàng)目組擬在四類及以上期刊發(fā)表教育教研類學(xué)術(shù)論文2篇，不斷增強(qiáng)學(xué)校雙語(yǔ)教學(xué)工作的影響力。

三、課程實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)效檢驗(yàn)

《數(shù)字信號(hào)處理》是通信工程專業(yè)的主干課程，還未曾有過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)的類似實(shí)踐，所以課程組力圖建立起一套完整的雙語(yǔ)教學(xué)體系，是一項(xiàng)嶄新的嘗試。為了有效提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)過(guò)程中，項(xiàng)目組成員積極探索，綜合運(yùn)用了多種教學(xué)手段，如多媒體課件、板書(shū)、課后討論和答疑、計(jì)算機(jī)在線仿真等形式。教師制作了大量的圖像和動(dòng)畫等素材，極大豐富了課堂的信息量，使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式更為充實(shí)、更加活潑，能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性。

經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)踐，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、座談、試卷分析等各種形式，學(xué)生對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的接受程度有了較大的提高，由于采用了全英文模式(作業(yè)、試卷、論文)，學(xué)生的英文思維習(xí)慣有了根本性的改變。同時(shí)，在掌握知識(shí)點(diǎn)的牢固程度、英文理解專業(yè)文獻(xiàn)方面、撰寫英文小論文等方面均有了較好的效果。

值得注意的是，該課程教學(xué)過(guò)程中，滿堂灌輸?shù)慕虒W(xué)方式還是被較多采用，與“啟發(fā)式、引導(dǎo)式、互動(dòng)式”的研究型教學(xué)理念，還是存在一定的差距。雙語(yǔ)教學(xué)模式中教師教學(xué)方式和學(xué)生課程學(xué)習(xí)的研究，仍然是教師需要正視的主要問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)摸索和嘗試，初步在安徽新華學(xué)院通信工程專業(yè)首次進(jìn)行了《數(shù)字信號(hào)處理》雙語(yǔ)教學(xué)的初步實(shí)踐與探索，并起到一定的成效。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目實(shí)效檢驗(yàn)，取得了良好的效果，具有一定的可推廣性。