□張 帆 趙玉榮 朱 婷
《數字信號處理》是通信工程專業的主干課程。對當今國際化人才的培養目標來說,進行雙語教學勢在必行。本文項目組就安徽新華學院通信工程專業《數字信號處理》課程首次實施雙語教學,進行了初步實踐與探索,以期達到好的效果。
(一)總體目標。實施《數字信號處理》課程的雙語教學,總體目標是在方法能力目標、專業(職業)能力目標、社會能力目標上取得顯著進步,將《數字信號處理》課程建設為一門富有自己學校內涵特色且教學水平達到較高層次的示范性課程。
通過開設本雙語教學的示范課程,旨在使學生從雙語角度,去全面了解數字信號處理的基礎知識,訓練其在相關實際工程問題分析和解決問題的能力。雙語理論講授同時穿插配套環節,構建開放式教學環境,將成為該課程一大特色。
(二)具體建設目標。該課程實施雙語教育過程中,與總體目標相對應,有以下三個方面的詳細建設目標。
1.方法能力目標。學生能夠根據項目布置的任務或要求、工作,制訂相對應的項目工作計劃;在數字信號處理過程中會選擇各種儀器儀表;學會自我學習、收集和檢索信息、查閱技術資料;培養勤于思考、做事認真的良好作風;鍛煉學生刻苦鉆研的職業道德。
2.專業(職業)能力目標。具備設計IIR數字濾波器的基本能力;具備設計FIR數字濾波器的基本能力;能夠對基本的信號進行基本的運算;能夠將模擬濾波器轉化為數字濾波器。
3.社會能力目標。形成清晰的邏輯思維意識,正確辨別事物的真假;建立相互團結、互動協作的團隊精神,能與人有效溝通、合作分工、高效完成工作任務;養成敢于創新、敬業愛崗、樂業奉獻的工作作風;了解相關數字信號處理技術應用的發展前景,拓寬產品開發的思路;培養質量意識、安全意識。
在確定課程實施雙語教學的目標后,項目組具體進行了教學材料建設方案、授課并做評估總結、自編英文講義方案、制作雙語教學網站、發表教育教研論文等發面的規范。
(一)教學材料建設方案。
1.針對雙語教學,在實施教學過程前探索修訂教學大綱。因為學院是首次申報《數字信號處理》雙語教學課程,故采用的中英文版本教材均是現成的,根據教育部教學分指導委員會制訂的《數字信號處理》課程教學基本要求,非常有必要修訂正課和實驗課教學大綱。同時,要根據教學實際,在實施教學過程前探索修訂教學內容。
目前初擬正課教學大綱如下:
基于以上數據可知,各地區尾水導流工程實際尾水導流量均未達到工程設計規模,各地區導流工程效益未完全發揮。而尾水導流規模未達到設計規模的原因主要在于各地區管網建設等配套設施未健全,部分污水未完全收集。隨著經濟的發展,經濟總量不斷上升,單位面積經濟增量顯著增加導致的污染物持續增多,將對沿線生態環境產生較大的壓力。如果不能合理收集、處理污水,輸水干線水質將受影響。
(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
目前初擬實驗課教學大綱如下:
(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,在實施教學過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生閱讀困難,制作的幻燈主要采用英文方式,配合相關圖表形式。為有效增加教學效果,積極利用MATLAB等一系列教學軟件,進行模擬仿真演示。
為了配合理論教學,另外安排了12個學時的相應實驗。本課程最顯著特色就是將MATLAB的使用貫穿課程始終。開學初,教師一方面對MATLAB進行簡單介紹,另一方面在課堂上經常使用該軟件來演示信號的處理過程,課下則要求學生利用MATLAB編程完成要求的設計實驗。通過采用這種形式,可以增進學生的學習興趣、學習深度和廣度。
3.針對考核要求,在實施教學過程前完成考核方案及具體內容。針對雙語教學的考核要求,在實施教學過程中,教師要提前完成考核方案及具體內容。針對所學知識點,確定具體的內容考核點,及早做好題庫的準備,不斷增加各類題型,以便到學期結束時,可以及時提供良好的考核方式。
4.針對評價要求,在實施教學過程前完成卷面調查表等材料。針對課程評價的要求,在完成教學過程前,教師要準備好卷面調查表等材料,征求學生對于教學的滿意度,并提出改進意見。
(二)授課并做評估總結。完成教學材料建設方案之后,教師開始進行授課。在學期結束后,要及時對采用雙語教學的方式、方法、過程、做法、經驗、收獲,進行方法上的系統總結,并形成書面評估報告。
(三)自編英文講義方案。項目組擬在2018年上半年,利用學校教務處立項一批自編教材(講義)的契機,申報自編英文講義,為后續編寫英文教材奠定扎實的基礎。然后在項目執行過程中,陸續開展講義編寫。因為首次執行雙語教學是在2018年9月,為幫助學生更好理解英文原版教材,考慮在2018年4月中下旬,申請購買其他教學平行班的中文教材,供學生參考。
(四)制作雙語教學網站。教學網站是幫助學生學習的重要工具,具有形象生動、直觀鮮明的優勢和特點。將教學相關材料和視頻等上傳至網站,可以方便學生在線學習、預習、復習和答疑。項目組將嘗試初步建立起雙語教學的網站框架,并制作和上傳部分試卷習題,為后續完善和豐富教學內容,做好技術上的鋪墊。
(五)發表教育教研論文。論文是檢測和衡量項目執行好壞的重要指標,也是項目衍生的重要成果。項目組擬在四類及以上期刊發表教育教研類學術論文2篇,不斷增強學校雙語教學工作的影響力。
《數字信號處理》是通信工程專業的主干課程,還未曾有過雙語教學的類似實踐,所以課程組力圖建立起一套完整的雙語教學體系,是一項嶄新的嘗試。為了有效提高教學效果、提升教學質量,教學過程中,項目組成員積極探索,綜合運用了多種教學手段,如多媒體課件、板書、課后討論和答疑、計算機在線仿真等形式。教師制作了大量的圖像和動畫等素材,極大豐富了課堂的信息量,使教學內容和教學形式更為充實、更加活潑,能夠有效激發學生學習的自覺性。
經過近兩年的實踐,通過調查問卷、座談、試卷分析等各種形式,學生對雙語教學的接受程度有了較大的提高,由于采用了全英文模式(作業、試卷、論文),學生的英文思維習慣有了根本性的改變。同時,在掌握知識點的牢固程度、英文理解專業文獻方面、撰寫英文小論文等方面均有了較好的效果。
值得注意的是,該課程教學過程中,滿堂灌輸的教學方式還是被較多采用,與“啟發式、引導式、互動式”的研究型教學理念,還是存在一定的差距。雙語教學模式中教師教學方式和學生課程學習的研究,仍然是教師需要正視的主要問題。
項目組經過摸索和嘗試,初步在安徽新華學院通信工程專業首次進行了《數字信號處理》雙語教學的初步實踐與探索,并起到一定的成效。經過項目實效檢驗,取得了良好的效果,具有一定的可推廣性。