模式识别双语教学中学生科研素质的提升

瞿博阳 梁 静 王忠勇 郭 丽

摘要：针对模式识别双语教学缺乏教材、理念、经验等支撑的教学状况，分析双语教学的必要性和面临的困境，阐述在现有条件下模式识别双语教学课堂应作的改革，着重说明如何在双语教学中采取措施提升学生综合科研素质，推动该课程教学形式的变革。

关键词：模式识别；双语；教学；科研素质

0 引 言

模式识别（pattern recognition，PR）是指对表征事物或现象的各种时间或空间形式的信息进行处理和分析，对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，是信息科学和人工智能科学的莺要组成部分。它是一门涉及多学科、多领域，理论性和应用性较强的学科，对数学基础要求较高，主要以计算机为辅助手段。随着科学技术的不断发展，模式识别逐渐渗透到计算机、通信、交通运输、医学、物理、化学、生物学、军事、经济等各个领域，应用前景十分广阔。研究生阶段开设模式识别课程，不仅可以使学生接触跨领域、跨学科的知识，提高科研能力，还可以使学生充分利用已有知识提高自己融会贯通和综合运用知识解决实际问题的能力。

当今时代，知识更新速度快，较多突破性的研究及应用多为国外成果，因此双语教学势在必行，是我国高等教育与国际接轨、培养国际化专业人才的必然趋势，应成为当前高校教育改革的热点和重点。“双语教学”的定义是：将学生的外语或第二语言，通过教学，经过若干阶段的训练，使之能代替或接近母语的表达水平。舣语教学模式可在传授模式识别知识的同时，提高学生外文阅读和写作、获取国外先进技术和最新科研成果的能力，这对于学生的综合科研能力培养具有重要意义，对学生以后的工作、学习具有深远影响。

1 模式识别双语教学现状及存在的问题

模式识别是控制理论与控制工程专业研究生的一门重要专业课程。传统中文授课方式按照既定教材讲授，由于上课内容固定、老套等原因，学生只能接触相对落后的知识，很容易失去学习兴趣。另一方面，立足我国当前科研现状，有必要使学生打破语言限制，接受国际上不断涌现的新技术和新知识。因此，双语教学应得到大力推广。目前已有部分学校进行了尝试，但还没有形成体系化、正规化的教学理念，也没有可供参考的双语教材。我国学生长期接受中文课堂，加之学生对模式识别的了解和接受程度各不相同，教师自身素质也存在局限，在此情况下开展双语教学存在诸多困难。

2 双语教学形式改革

2.1 教师“备战”策略

充分的准备工作是高质量教学的有利保证，对于未成体系的双语教学更是如此。教师应在上课前将模式识别专业内容、课外延展、授课幻灯片、课后辅助学习内容、考核方式等作出详尽的规划，着重体现双语教学的特点。模式识别是进展非常快的领域，每年都会提出很多新的模式识别方法，教师要注意每年更新教学内容，确保教学内容不落后。课上出现各种临时状况时，老师应及时调整讲授内容，设法了解学生所想，变换互动方式，改用简单英语甚至中文讲课。以上工作会增加教师的工作量，教师要从心理上和工作上作好双重准备。

2.2 渐进式初期引导

模式识别的双语教学要从基础知识引导做起，让学生在逐步了解模式识别的英文词汇和基本相关表达的同时，提高学习兴趣和自信心。研究生阶段以自主学习为主，初期教学要先引导学生了解模式识别的基本概念、双语学习方法以及课下需自主学习的内容。为加快双语教学进程，教师有必要在上课前对学生的课下学习情况进行检查。在此过程中，师生间采用外语交流，一方面可让学生摆脱对母语的依赖，另一方面，由简单交流再逐渐进入到新内容的教学，增加了双语课堂模式的可接受性。除此之外，教师还要注重学生的课堂反应，及时缓解其紧张情绪。

学生在课堂上的发言不仅有利于自身对所述问题的记忆，而且会给听众留下深刻印象，因此如何调动学生发言的积极性是教师的一大难题。在上课初期，老师应以提问为主，询问学生自己的看法，不管学生说得如何都不要否定，像聊天一样与发言者交流互动，一段时间后再让学生尝试主动发言，并逐渐舍弃汉语的使用。

2.3 教学内容调整

对于理工科研究生，既要理解模式识别中的各种理论，又要面向应用和实践；既要掌握模式识别的基础知识，又要了解当前国内外的研究前沿。因此，虽然面向研究生教育的模式识别教材较多，但多为中文或翻译教材，无法作为双语教学的学习材料。得益于研究生教学内容灵活性较高的特点，教师可根据学生基础自行制定教学内容。针对研究生教育培养目标，我们将教师的教学内容分为3个方面：基本概念与方法简介、最新研究进展概览、学术实践和竞赛。参考书目应以外文为主、中文为辅，并推荐重点章节。

由于课时有限，教学内容只以引导为准，不再进行详细的讲述。基本概念与方法包含了经典理论和成熟的技术应用，是后期发展的根基，也是学生的入门材料。最新研究进展方面以带领、推荐学生阅读最新文献为主，配合相关论文、杂志等，从不同角度联系基础。了解模式识别的最新进展，掌握实时动态，可使学生产生新奇感和探索欲望，开阔学生眼界，增加与模式识别领域内新事物的接触。学术实践和竞赛的主要内容是编程、论文写作及语言表述，提升学生的实践能力。

3 提升学生科研素质

对于研究生教学，科研素质的提升是重中之重，这正是模式识别双语教学的最终目的。科研素质包括多方面的内容，如中外文献检索、阅读、梳理、总结能力，编程实践、验证、对比能力，书面呈现即写作能力。

3.1 科研基础材料

文献作为科学研究的重要支撑，在科研能力培养方面发挥着重大作用，尤其是高质量文献。众所周知，新理论的提出、新技术的开发、新领域的拓展和新应用的出现多集中于外文文献。模式识别双语课堂中，老师应引导学生阅读该领域内的最新及综述性文章，同时帮助学生养成记笔记的好习惯。教师可选一篇高质量文章，从结构、层次、写法等方面讲解科技文章的写作，在学习模式识别方法的同时，了解优秀英文学术论文的写作方法，掌握学术论文写作的逻辑结构。通过该方法，学生可了解最新研究成果和发展现状。在此基础上，学生才有可能发现问题、发现可能的研究方向和空间，激发其研究兴趣。此外，阅读文献可使学生了解文章写作思路、结构安排、论证方法等，培养学生思维的缜密性和推理的严谨性，在潜移默化中提高写作能力。

3.2 实践出真知

扎实的科研基本功还包括学生的实践能力。阅读文献只是理论学习，为增加学生的“实战”经验，确保学生掌握最新的模式识别方法，教师可让学生编程实现新方法。这不仅能够提高学生的编程能力，更重要的是，学生会对新方法有更清晰的认识，避免眼高手低。在这一步骤中，教师要鼓励学生及时提出疑问，以帮助学生梳理思路，引导学生分析、解决问题，培养他们正确的思维方式，增加自信。

为加强学生自主研究意识，所解决的实际问题由学生个人决定。在此过程中，教师应多让学生亲身体验，如对于人脸识别的新方法，可让学生自行拍摄自己或同学的人脸图片进行验证实验，手写识别也可以使用相同的办法。

写作能力是科研素质的一个重要体现，也是实践的一部分，主要训练方式是要求学生提交课程报告。所渭课程报告就是将新方法解决实际问题的例子撰写成小论文，这样的训练可使学生掌握论文写作要点以及实验架构方法，对以后发表论文是一次很好的预热。

3.3 竞争催生兴趣

良好的竞争机制可催生学生的研究兴趣，因此教师有必要安排课时组织课堂报告小组竞赛。所谓课堂报告，就是学生根据编程实践、实际应用以及基于该实例的小论文撰写口头报告，每小组2-3名学生。为体现双语教学的特征，充分锻炼学生的语言能力，发挥学生的主观能动性，教师叮将该报告作为考核内容，鼓励大家使用英文进行报告或制作英文幻灯片。同时，论文口头报告也是学生在日后参加国际学术会议和从事其他工作时不可或缺的。

对于同一问题的研究，学生可联合其他小组对结果进行比较分析，既能加深对自己所研究问题的理解，又可以学到另一种解决方法，是一种不错的学习方案。教师点评时应指出存在的问题，提出适当的建议，但一定要认可学生所做的工作。这样的报告不仅能够让学生充满自豪感，还可以使学生掌握学术报告的技巧，同时增加大家上台演讲的机会，促进综合素质的提高。

3.4 分散式、多样化考核

传统考核方式是结课后教师出卷测试，若考试内容过于宽泛，学生倍感压力；若限制为课堂内容，学生就只注重该部分知识而不作其他方面的学习。这些都不利于激发学生的研究积极性。我们在双语教学中将对学生的考核放在平时，并划分为不同的部分，即新方法编程实践、课程报告和课堂报告。这3个部分因果相承，也是进行科研工作的一般流程。在学习过程中，带领学生进行一次完整的“实战”，将对学生以后科研工作的展开产生极大的引导、启发、激励作用。

4 结语

按照此教学方案开展模式识别的双语教学，学生的语言和科研能力得到了一定程度的提升，但也遇到重重困难，如学生对双语教学的适应性不强、编程实践能力较差、小论文根本不知从何做起等。这就要求双语教学不断普及，学生需要一个较长的适应过程，才能在课堂上快速吸取知识。同时，教师还要督促学生注重其他方面能力的提高。模式识别双语教学意义重大，需教师不断努力，将其推向更高水平，以满足教学的需要。