面向留学生的数字媒体类课程全英文教学方法探索

郝鹏翼，方珊珊，白 琮，雷艳静

（浙江工业大学 计算机科学与技术学院，浙江 杭州 310023）

0 引 言

随着我国国际影响力的增强，来华留学生教育已成为我国高等教育的一项重要内容，也是我国国际合作的一个重要方面。教学工作作为留学生工作的关键环节，其质量的好坏直接关系着我国留学生事业的发展以及国际声誉的维护，对提高国际竞争力和影响力有着举足轻重的作用[1]。但专业课的全英文教学不同于一般基础课的全英文教学,不但要求教师有丰富的教学经验、扎实的理论功底和较宽的知识面，而且对教师的英语水平、教材的选用、授课方式等都有较高的要求。笔者通过多年的全英文教学实践发现，目前该课程的实际教学存在诸多问题，对其进行改革势在必行。

1 数字媒体类课程全英文教学现状分析

数字媒体类课程包括多媒体技术基础、数字图像处理、计算机图形学、虚拟现实技术等课程，属于计算机专业课程。这类课程是利用计算机表示、生成并处理可视媒体（如图像，图形，视频）的一系列课程，是计算机学科中发展最为活跃的学科之一，已成为许多计算机从业人员的必备素质之一[2]。这些课程中包含的技术在现实生活中具有非常广泛的应用，而且大多属于高科技应用，因此，这类课程非常吸引学生，也是学生最感兴趣、关注度最高的一类课程。

这类课程的教学任务是本着理论与实践相结合的原则，以基本概念算法原理，实践技术为主线，使学生掌握图像、视频生成与处理技术的基础知识、基本原理和方法，培养学生的实际动手能力。然而，留学生自身的现状以及国内多媒体教学长期存在的问题使得目前该类课程的留学生教学进度缓慢，教学质量较难提升。经过近3年的全英文教学，笔者将教学现状与问题归纳为以下几点：

（1）课程理论基础要求与学生基础之间存在一定的鸿沟。数字图像处理这类课程涉及一定数量的算法，而且这些算法需要一定的数学功底，才可以顺利地进行理论推导。然而留学生主要来自非洲和中东地区的第三世界国家，而且中国对留学生的选拔条件又相对宽松，所以计算机专业留学生的数学基础参差不齐[3]，总体上相对较为薄弱，不仅影响学生的学习积极性，而且导致教学进度缓慢。因此，改革目标应该是设计课堂教学方式，在提高教学效率的同时培养学生的学习热情。

（2）课程实践较强与实验课比例较小之间的矛盾。数字媒体类课程都是实践性很强的课程，但是由于这类课程属于专业选修课，课时基本上为32课时，其中实验课8课时。而对大多数留学生而言，他们在实验课上表现得更为积极，更擅长从实践中学习。因此，改革的重要内容是在规定学时内，提高学生的实践能力。

（3）教学手段与学生接受程度之间的矛盾。多媒体教学手段已经在当前的中国高等教育广泛应用，它具有直观、形象生动、交互性强和信息量大等优点，但同时也存在节奏快和重难点不够突出等问题。留学生的英语水平参差不齐，部分来自英语为通用语国家的学生，一般有较好的听说读写能力，而来自其他国家的学生，在理解英文授课内容、阅读专业书籍、与教师沟通等方面存在不同程度的困难。因此，借助多媒体教学的同时，探索更为有效的教学手段也是一个重要内容。

2 对数字媒体类课程全英文教学方法的探索

数字图像处理是典型的数字媒体类课程，主要针对数字图像这一媒体讲授如何通过编程对图像进行处理和分析，从而实现用户想要的效果，例如将一副暗淡的图像变得清晰。这样的课程既包含琐碎的抽象的概念，又涉及一定的算法，要求学生具备一定的数学基础，进行大量的动手实践[4]，此外，课程内容具有很广泛很实际的日常应用。针对留学生基础偏弱，课程课时尤其是实验课时偏少等问题，全英文教学探索从教学内容、课堂教学方式、课程评价方式等方面进行。

2.1 明确教学内容

目前留学生使用的数字媒体类课程的全英文教材基本上都是国外教材，但国外的全英原版教材内容较多，且内容都仅是对知识点、相关算法和原理的介绍，缺乏主题性，而数字媒体类课程，如数字图像处理等，是与实际生产应用结合十分紧密的课程。因此，应贯彻少而精的原则，突出重点，由表及里，逐步增加难度，按照教学方式重新将选择的章节内容进行组织，这样才能被学生接受，使得学生在有限的课时里有最大的收获。以数字图像处理课程为例，该课程可选择数字图像处理基础、图像增强、图像滤波、图像分割、图像边缘检测、彩色图像处理、图像特征描述7部分的内容。

2.2 任务驱动与启发式互动教学

课堂教学分为理论讲授、上机实验和课外实践3种教学组织形式，在这一过程中，采用以实例为主线，实施任务驱动教学及启发式互动教学模式。任务驱动教学是指从具体的实践任务或教学案例出发，由教师引导学生对案例进行分析和讨论，从而达到帮助学生掌握理论概念和知识的教学目的。针对留学生对理论知识学习积极性不高和课堂出勤率低的特点，案例教学法使学生成为教学的主体，有利于激发留学生的学习积极性和主动性。启发式互动教学是指基于学生已经具有的知识，教师针对教学内容提出启发性的问题，通过讨论分析、课堂作业等互动方式来吸引学生积极主动地参与到学习过程中，使学生自主完成对新知识的学习，培养学生分析和解决问题的能力。留学生独立自主意识强，并且愿意表达自己的观点和想法，因此，使用启发式互动教学更能激发留学生的学习热情，有利于提高学生的独立思考和自主学习能力。

在理论讲授环节将学习内容情景化，学习情境是一个项目化、案例化的学习单元，它把理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起。以数字图像处理课程为例，该课程要求学生掌握灰度直方图及灰度直方图均衡化这一知识点，在授课过程中，围绕将一张不清晰的汽车图片变清晰的问题，引出直方图，通过让学生比较两幅图像的直方图，总结出清晰图像的直方图的特点，启发学生思考如何得到这样的直方图。由此，在教学中充分发挥学生的主体作用，给学生足够发挥的空间，让学生真正动起来，激发学生的学习积极性，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

将抽象概念生动化是指尽量将抽象的不容易理解的概念用图或者用例子可视化，帮助学生理解。以多媒体技术基础课为例，位图和像素这一概念的讲述可以用图1来帮助学生理解什么是像素，而不是仅仅按照书本上对像素的定义来解释像素的概念，这一方式也有助于引出数字图像是由像素组成的以及数字图像在计算机内的表示方式等内容。

将枯燥算法实例化是指采用简单的例子来推导演示算法，通过例子引导学生来总结算法步骤，思考算法原理。这里不仅可以借助多媒体课件来形象生动地演示算法及其实例，而且可以通过板书跟学生一起一步步计算推导，在师生共同推导的过程中，让学生体会到复杂问题简单化的快乐，更能让学生有收获感。

将课堂问题互动化是指在授课过程中，设置问题，尤其是环环相扣的问题，教师引导学生去回答并解决问题，以提高学生的注意力，让学生在思考问题中巩固学习内容，有利于基础薄弱的学生跟上学习进度。教师通过提出与新知识点相关的问题的方式，鼓励学生进行回答，活跃课堂气氛，然后对不同答案进行讨论分析，最后顺理成章地总结出新概念或新原理。教师也可针对已讲述过的知识点，给出相关习题，在学生通过独立思考给出答案后，组织学生对答案进行分析和判断，通过启发学生给出其他可行的解决方案来引入新知识点。这种互动式的教学方法使学生在运用已知知识来解决实际问题的过程中，加深对新知识点的理解，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。

从两个方面入手来提高上机实验环节实验课时的有效利用率，一是将每次实验课的内容设计成层次化的问题，分为必做实验题和选做实验题，难度系数逐题增加，问题设计示例见表1。学生在逐步完成任务的过程中，体会知识技能的逐步提高，这既可以照顾到程度好的学生的学习积极性，培养他们的探索性，也可以照顾到基础弱的学生的学习热情。二是将一门课程的所有实验设计成阶梯状，即将一个大任务按照实验次数分解为若干个独立的小任务，到学期末所有实验全部做完的时候，学生实际上可完成一个大任务，如一个小型的图像处理软件。这样的方式可以让学生有成就感，使学生真正体会到学以致用的快乐。

数字媒体类课程比较注重实际动手能力，为此，需要课外实践，并将这部分成绩算入学生总成绩。这里的课外实践，实际上是指课程的大作业，该项作业在学期初，由教师提出若干个项目，布置给学生，并详细介绍各个项目主要做什么，需要完成什么任务等，然后让学生分成若干个团队，每个团队挑选一个项目。整个学期，各个团队带着自己的项目任务去学习、讨论，学期结束的时候，教师进行项目验收。如在数字图像处理这门课中，可以给定“图像的艺术化风格”这样的项目，该项目主要让学生深入了解几种图像滤波的算法，那么在课程内容讲授到图像增强和图像滤波的时候，学生就会更有动力、有针对性地去学习这部分内容。在课外实践环节，教师是学生学习过程的组织者和专业知识、技能对话的伙伴。整个过程，借助自学、讲授、咨询、示范、操作等多种形式，充分调动学生个体和小组的主观能动性，激发学生的学习兴趣和学习热情，使学生能力得到全面的发展和提高。

图1　抽象概念生动化示例

表1　数字图像处理第一次上机实验层次化内容示例

2.3 课程评价方式

笔者在多年的全英文教学过程中采用多因素、异权重的考核方法，起到了不错的效果。考核由平时上机实验、课外实践和理论测试3部分组成，其中平时上机实验占30%，课外实践占40%，理论测试占30%。整体来看，该评价方式重视对学生动手实践能力的考核，重视培养学生主动查阅资料解决问题的能力以及运用理论知识进行实践的能力，而理论测试主要集中在考核学生对重要知识的掌握程度。这样既能保证学生掌握核心算法的基本思想，又能提高学生的实践创新能力。

3 教学效果

笔者以浙江工业大学计算机学院计算机留学生1301班、1401班、1501班为研究对象，连续3年对多媒体技术基础、数字图像处理两门课程不断实施并逐步完善上述教学方法。图2给出了针对多媒体技术基础这门课，学生的学习兴趣和学习成绩的对比情况，学习兴趣的获取方法为：从学评教调查问卷中获取该项指标的得分，然后求所有学生评分的均值，最后换算到百分制；学习成绩为所有学生课程成绩的均值。从图2可以明显看出，1301班的学习兴趣值为72.6，1401班的学习兴趣值上升到了88.9，1501班的学习兴趣比1301班提高了20.5%；1301班的学习成绩平均分为69.3，1401班和1501班的学习成绩平均分比1301班分别提高了11.2%和16.3%。1301班和1401班将近一半的学生在毕业设计选题时选择了与数字图像视频相关的课题。可见，笔者所采用的上述教学方法切实有效，在激发学生兴趣的同时，有效地提高了学生成绩，而且深深影响了学生毕业选题方向。

图2　多媒体技术基础课程在3个班级中的对比

4 结 语

面向留学生的全英文课程教学是一个不断探索的过程，需要根据留学生的实际情况及时调整教学方法，而数字媒体类课程的全英文教学要求教师不仅具有一定的英文教学能力，还必须具备一定工程实践背景或科研实战经历，需要精心设计理论授课以及实验实践环节。本文探索的教学方法可以很好地调动留学生的学习热情，我们也将继续探索实践，不断完善教学内容和方法。

参考文献：

[1]陈潇. 面向留学生的计算机专业课程教学探讨[J]. 科教文汇, 2016(9): 59-60.

[2]季伟东. 基于应用型人才培养的数字媒体专业实践教学体系[J]. 计算机教育, 2015(10): 18-20.

[3]詹天明. 留学生计算机图形学课程教学思考[J]. 科教文汇, 2015(8): 64-65.

[4]郑爱华, 涂铮铮, 罗斌. 计算机专业数字图像处理双语课程的“主题式”教学[J].计算机教育, 2016(2): 159-162.