地方院校數字信號處理雙語教學建設與探討

杜傳紅　魯亮　劉立才　祝鳳俠

摘? 要：根據國家教育部要求，很多高校都開展有關數字信號處理課程的雙語教學建設工作。該文結合安順學院學生的實際情況，詳細探討有關數字信號處理雙語教學過程中有關教學模式、教學方法與手段、教學效果等內容。教學實踐表明，該門課程的雙語教學建設工作取得明顯的效果。

關鍵詞：數字信號處理；雙語教學；課程建設；授課手段；授課步驟

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）26-0121-04

Abstract： According to the requirements of the Ministry of Education， many colleges and universities have carried out bilingual teaching construction of Digital Signal Processing course. Based on the actual situation of students in Anshun University， this paper discusses in detail the teaching mode， teaching methods and means， and teaching effects in the bilingual teaching of Digital Signal Processing. The teaching practice shows that the bilingual teaching construction working of this course has achieved obvious results.

Keywords： Digital Signal Processing; bilingual teaching; curriculum construction; teaching methods; teaching steps

現階段，教育國際化是高等教育的發展趨勢，課程采取雙語教學也成了世界各國高等教育走向國際化的有效手段[1]。對本科課程適當進行雙語教學，這不僅順應了教育國際化的發展趨勢，也與新時代下國家對地方高校教育的創新要求相契合。對于電子信息類的學生來說，科技類課程開辦成雙語課，不僅能讓學生掌握本專業領域的必要知識，獲取完整的知識體系，還能通過閱讀原版外文資料，增強科技英語的閱讀能力，為畢業后從事技術開發工作提供便利。雙語教學不僅是區域未來發展的需要，也是使我國西部教育與國際接軌、加快學習和高效接收外國科技成果的重要手段之一。因此，在高校課堂開展有關雙語教學的建設與實踐活動，既具有一定的必要性，也具有積極的社會價值與實際意義。

一? 雙語教學建設的必要性

（一）? 深入、全面地學習課程知識

數字信號處理技術是連接模擬世界和信息世界的橋梁，是當代電子、通信、商務、航天、海洋和軍事等領域中的關鍵技術。作為電子信息類專業的核心課程，數字信號處理中所包含的一些新算法、新技術及新器件均來自國外[2]。因此，對數字信號處理這門課程進行有關雙語教學的建設，既是對傳統教學模式的改革突破，也是對新的教學方法與手段的有益嘗試。對數字信號處理課程進行雙語教學，將有助于學生更加準確、深入、全面地學習并理解課程知識。

（二）? 提高本科生英語綜合水平

英語作為國際上最主流和通行使用的語言，也是聯合國官方語言之一。雖然高校為本科生開設了大學英語課程，但是作為公共基礎課的大學英語無法滿足本科生在專業領域從事相關知識的學習和工作。因此，建設專業課的雙語教學，既是目前高校大學英語教學的有益補充，同時還能切實幫助和改善本科生在真實情境下運用專業英語的水平和能力，學生們的英語綜合素質（尤其是聽力和閱讀能力）將得到極大提高。

（三）? 提高雙語教學師資力量

高校中雖然配備了一定數量的大學英語授課教師，但是對各具體的專業領域來說，其教師的英語水平和綜合能力也是亟待進一步增強和提高的。通過專業課的雙語教學建設，能夠幫助專業教師在備課和授課的過程中提升自身的英語能力，從而有利于加強和改善專業雙語教學團隊的師資力量，也為高校教師自身發展奠定了良好的基礎。

（四）? 有助于對外進行國際交流

目前，世界高端科技成果、高端學術交流均是用英語來表述的。由于英語作為世界通用語言的地位短期內不會改變，所以對于電子信息工程大類的學生們來說，根據專業培養目標，無論他們選擇畢業還是繼續攻讀更高學位，亦或從事專業領域內的相關工作，都必須具備能利用英語進行閱讀專業技術資料的能力。在有些國際性的大公司，還要求畢業生具備用英語進行專業溝通交流的能力。因此，積極開展數字信號處理課程的雙語教學建設工作，將有助于學生和教師對外進行國際交流[3]。

二? 雙語教學現狀及存在的困難

（一）? 英文教材選擇困難

正所謂“工欲善其事，必先利其器”，英文教材是進行雙語教學實踐的基礎與關鍵。目前，真正的英文原版教材動輒就要幾十美元，折合成人民幣則需要上百元甚至幾百元不等，完全超出了國內大學生的消費能力[4]。即便是售價合理的英文原版影印教材，由于東西方教學理念和教學體系的本質區別，其教材內容的適用性及實用度，也是在進行雙語教學時所必須考慮的問題。

（二）? 學生英語水平欠佳

數字信號處理這門課一般在大三上學期（第五學期）開設，此時學生應該都參加過大學英語四六級考試，并且有部分學生已經通過大學英語四級考試。但是安順學院學生們整體的英語水平參差不齊，仍有相當大比重的學生英語基礎薄弱，英語聽力和閱讀能力較差，這些客觀因素也成為了雙語教學是否能夠順利開展的決定性條件之一。

（三）? 教師缺乏英語授課能力與經驗

作為雙語教學的主體，教師是開展雙語教學活動的關鍵。目前，高校很多教師自身的英語水平也很欠佳，尤其是在英語口語表達能力上，發音不夠標準、說話不夠通順和流暢。同時有些教師還缺乏相應雙語教學的課堂實踐經驗，這些也都成為制約雙語教學工作順利開展的瓶頸。

三? 雙語教學方法探討

（一）? 選擇適用的英文原版教材

英文原版教材的選擇一直都是開展雙語教學的基礎。對于數字信號處理這門課來說，在進行多方比較下，最終選定由中國工信出版集團、電子工業出版社聯合引進并出版的《Understanding Digital Signal Processing Second Edition》作為本門課程的使用教材。該教材的美國作者Richard [5]曾是美國國家安全局和TRW（天合）汽車集團眾多DSP系統的首席硬件工程師，負責系統設計、開發、測試和安裝工作。該教材的內容體系與國內高校數字信號處理基礎相關課程的教學內容具有較高的統一性，但是有部分內容和章節順序也與國內高校的教學內容和課程安排存在一定的不匹配之處。針對這種情況，該教材在引進時刪除了教學中一般不涉及的內容，調整了章節順序，并增加了Z反變換、濾波器結構、線性相位FIR濾波器及其結構和模擬濾波器簡介等內容，以便使教材內容更加完整。

（二）? 采用多樣化的授課模式

對于數字信號處理的雙語教學，一般有三種可供選擇的授課模式，分別是：使用英文教材、英文課件，英語授課；使用英文教材、英文課件，中英文結合授課；使用英文教材、英文課件，中文授課。無論使用哪種授課模式，有一點是確定的，那就是要取得良好的教學效果。結合學生的實際情況，安順學院數字信號處理雙語教學的授課模式可采用“英文教材+英文課件+中/英文參半講解+英文習題+英文試卷”的形式開展[6]。

（三）? 采用循序漸進的授課步驟

由于安順學院現有本科生的英文基礎不夠夯實，底子比較薄弱。所以在對其進行數字信號處理雙語教學時，要采用循序漸進的授課步驟。通常，對于簡單的定義、定理和內容，直接采用英文授課的方式。但是對于較為復雜的公式、算法則采用先英文講解，然后再中文翻譯的方法進行授課[7]。當然，如果有必要，在授課前也可以有針對性地對學生們進行專業英文詞匯的集中講解，以便增進其對雙語授課內容的了解程度。循序漸進的授課步驟如圖1所示。

（四）? 采用多樣化的授課手段

數字信號處理這門課中包含大量的公式、定理及一些比較復雜的算法[8]。為了能夠有效幫助學生們理解并掌握所學的知識，采用多樣化的授課手段也是必須的，如圖2所示。

該門課程在建設的過程中，除了使用雙語教學，還設計了總學時不低于10%的翻轉課堂，大量結合教材內容的實驗練習（如圖3、圖4所示，圖中橫坐標n為抽樣時刻，縱坐標為對應的抽樣序列），對重要知識點進行的課堂研討，以及包括典型項目驅動和情境教學等在內的各種多樣化授課手段。并且結合互聯網技術，實現了線上+線下作業布置和課堂答疑。通過這些手段方法及相關工具的采用，使學生們能夠更加直觀、感性地對所學內容進行歸納和總結，從而達到了良好的教學效果。

四? 雙語教學效果調查

在安順學院2019級電子信息工程專業，兩個班共計108人中進行雙語教學實踐，并根據數字信號處理教學大綱規定及要求的內容進行授課。課程結束后，我們對教學情況進行了問卷調查，具體的調查內容及結果如下。

（一）? 對雙語教學模式的統計

主張完全用英文授課的學生占7.5%，主張用中文進行授課的學生占23.8%，認為應該用英文授課為主、中文授課為輔的學生占46.2%，認為應該用中文授課為主、英文授課為輔的學生占22.5%，如圖5所示。

（二）? 對使用英文教材的統計

主張完全使用英文原版教材的學生占30.6%，主張完全使用中文教材的學生占28.7%。認為應該使用英文原版教材作為主要教材、使用另一本中文教材作為參考的學生占40.7%，如圖6所示。

（三）? 對雙語教學必要性的統計

9.8%的學生認為“很有必要”，48.5%的學生認為“有必要”，36.3%的學生認為“必要性不大”，5.4%的學生認為“沒有必要”，如圖7所示。

（四）? 有關學習效果的統計

25.4%的學生認為“很好”，47.6%的學生認為“比較好”，19.8%的學生認為“一般”，7.2%的學生認為“不好”，如圖8所示。

（五）? 有關學習成績的統計

開展雙語教學后，成績為“優秀”的學生占26.4%，成績為“良好”的學生占35.8%，成績為“中等”的學生占22.6%，成績為“及格”的學生占11.4%，成績為“不及格”的學生占3.8%，如圖9所示。

從總的調查結果來看，開展雙語教學后，學生們的總體成績得到了較大的改善與提高。目前數字信號處理雙語教學得到了大部分學生的肯定與贊同，學生們更傾向于使用英文教材、中英文結合的授課模式。

五? 結束語

通過近年對數字信號處理進行雙語授課的建設和研究表明，該門課程雙語授課的模式及方法手段在一定程度上提高了學生學習的積極性，并且在對專業知識的理解和掌握程度上，也都取得了比較不錯的效果?？傊?，地方院校只有結合學生自身發展的特點，有目的和針對性地進行雙語授課，才能將雙語授課的優勢發揮到最大[9]。在今后的授課任務中，我們將會再接再厲，結合安順學院在數字信號處理雙語教學過程中的具體實踐，積極對教學中所獲取的經驗進行歸納和總結，確保能夠將好的經驗進行固化和傳承，對不好的地方及時進行調整和完善，以便實現數字信號處理雙語教學過程的持續改進，從而取得更加卓越的效果與成績。

參考文獻：

[1] 支凱妮.關于大學英語教學與雙語教學銜接的思考[J].校園英語，2019（31）：15-16.

[2] 王展.“數字信號處理”課程雙語教學方法探討[J].電氣電子教學學報，2015，37（5）：58-60.

[3] 郭志強.“數字信號處理”課程雙語教學建設探討[J].電氣電子教學學報，2016，38（2）：14-17.

[4] 余義斌.“數字信號處理”雙語教學初探[J].中國電力教育，2010（32）：105-106.

[5] RICHARD G L. Understanding Digital Signal Processing Second Edition[M].北京：電子工業出版社，2017：6-7.

[6] 王野.“數字信號處理”雙語教學的建設與研究[J].麗水學院學報，2015，37（5）：111-114.

[7] 楊定禮.“數字信號處理”雙語課程教學探索[J].課程教材改革，2012（32）：53-54.

[8] 王曉亮.《數字信號處理》課程雙語教學實踐與分析[J].探索與實踐，2013（11）：247-248.

[9] 王嬋飛.《數字信號處理》雙語教學改革研究[J].教育教學論壇，2020（19）：154-155.

基金項目：貴州省教育廳2020年省級高等學校教學內容和課程體系改革項目“地方高校數字信號處理雙語課程的建設及實踐”（2020174）；貴州省教育廳2022年普通本科高校省級“金課”（一流課程）“線上線下混合式課程數字信號處理（雙語）”（無編號）

第一作者簡介：杜傳紅（1982-），女，漢族，黑龍江綏化人，博士，副教授。研究方向為數字信號處理及偽隨機信號發生器的設計。

*通信作者：劉立才（1981-），男，漢族，黑龍江海倫人，碩士，副教授。研究方向為現代通信技術及嵌入式系統的開發與應用。