双语课程教学过程中的策略探讨

摘要：深度学习作为人工智能领域的核心技术，其应用领域不断扩大，并逐渐成为高等院校本科和研究生教育的重要关注点。《深度学习理论和应用》课程属于南京邮电大学自动化学院的专业性必修课，该门专业课程自2018年起就采用了双语授课。深度学习具有知识点多、理解难度大、更新换代等特点。本文简要介绍了如何在《深度学习理论和应用》课程中开展课堂双语教学以及双语教学的重要意义和目标，并且详细讨论了如何在双语教学课程中开展面向问题解决的课堂教学方法，用以培养和提高学生科学思考能力、技术论文的撰写能力和团队的合作能力。最后探讨了在《深度学习理论和应用》课程上，存在着一些问题。并对这些问题进行分析，提出优化建议。

关键词：深度学习理论和应用;双语教学;策略探讨

为了适应市场经济全球化及科技革命的时代挑战，培养一批具有国际眼光的综合创新型、具有国际市场竞争力的复合人才，各高校分别在人才培养期间建立了双语课程。这样的双语课程不但可以增强在校大学生的国际眼光，而且可以促进学生之间的国际学术交往能力，还可以让大学生们更好地认识到国际科技发展的前景和最新趋势。加快推进双语教学改革对于更好地落实教育部“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的重大要求，将具有十分重要的促进意义。

一、课程介绍与课程分析

1.《深度学习理论和应用》课程性质

该门课是为自动化学院智能科学与技术专业的学生提供的专业性很强的课程。通过对这门课程进行学习，可以使学生全面了解深度学习的原理和基本算法。本课程重点在介绍基本概念和原理，为后续机计算机视觉等方向的专业课程提供理论基础。

2.《深度学习理论和应用》课程目标

引导广大学生牢固树立中国特色社会主义为中心的价值观，培养学生求真务实的科学态度、独立思维的科学精神、团队协同合作的创造性科学道德素养，在全面认识深度学习的发展历史、现状和发展趋势的基础上，掌握深度学习基本的原理、概念、方法及相关关键技术，具备深度模型体系的应用、开发、或者是科研等领域的实践知识。能从而完成对深度学习以及相关领域的应用和研究。

3.《深度学习理论和应用》教学内容及基本要求

课程的教学内容是深度学习的基本原理、系统结构、关键技术及算法设计方法等。全面地介绍了深度学习的基础系统组成和涉及到的各种关键技术，包括深度学习模型的基本概念和网络表示、深层的神经网络、构建机器学习的项目、卷积神经网络、自然语言处理、增强学习等。通过学习课程，学生应达到：掌握深度学习的基本原理，熟悉影响深度网络的主要因素，初步掌握算法设计方法和性能评估手段，能够根据特定应用需求设计实验方案并进行分析及操作。

4.《深度学习理论和应用》的重点、难点

本课程为双语授课，首先面临的就是学生的英语听、读、写等能力，其次课程教学内容中也有强化学习、循环神经网络等难点。学生通过课程学习，使学生在全面掌握深度学习系统原理和主要技术的基础上，具有开展建立模型、编码等初步的工作能力;同时培养较好的深度学习领域专业英语基础及熟悉国内外技术发展趋势，能够针对具体问题开展研究、分析并表达观点。课程的难点主要在于如何研究深度学习中热门算法，以及其中出现的一些问题，例如关于深度学习中的黑盒子问题、具有理论解释的问题等等。其次是在课程中对神经科学、调和分析、逼近理论、统计学和机器学习等知识点需要进行理解。

二、双语教学过程中的策略

1.面向问题解决的课堂教学方法

问题的解决按其心理历程大致可以划分为：认知问题，表征问题，联想和匹配，反思结论4个方面。在技术性教学中，以问题的解决方法作为技术性教学的一个出发点，寻找从问题的最初状态走向目标状态的一条通路或一种应用运算操作，逐步地过度至目标状态的方法，使得学生们都可以切身体会感受到技术性教学的整个过程。课程预先为学生给出了深度学习提问的情境、指出了相关的参考文献：并对其进行了一定的提醒，让学生清楚地了解所要做的任务区域及其实现方法，并指导学生找出自己所提问题的初始状态和目标状况之间的差异，由此为基础出发点把目标状况划分成若干个子目标每一个子目标，遵循“循序渐进、由浅入深、由简到繁”的原则，使学生一步步的了解设计模型时需要考虑的推导、参数设置等问题。通过面向问题求解的教学模式开展教学工作，可以有效地讓我们的学生迅速地了解如何由一个课本中的基础性问题渡入至其他相关主要问题的探讨，熟悉科学探索研究的内容和思路，为今后的理论学习和实践工作奠定了良好的基础。

2.强化英语专业词汇，选择合适的双语教材和国际化的文献

针对英语的专业词汇，课程中完善了英文课件，在这些课件中穿插一些英文专业词汇、需要理解的内容和小试题。在进行授课时，教师首先清楚地列出了授课内容中所需的重要专业性词汇，使得学生能够有一定的初步印象，然后对于这些专业性词汇进行反复强调。学生通过回答老师的问题，强化对词汇的理解和记忆。在学习结束之后，教师引导学生归纳总结，再次强调专业词汇的应用。这种反复强化的授课方式有效地加深了大学生对于双语深度学习课程中的专业词汇的理解和记忆，进而有效地帮助他们更好地认识和掌握双语课程的内涵。专业单词的学习不但极大地增长了学生们的专门知识，开拓了眼界，而且也培养了他们在国内外其他领域中掌握前沿知识的技巧。

双语教材的选择是双语教学质量的重要保证。国外的原始版本并非完全适应中国的课程。原版英文课本一般教学内容很多，没有考虑到海外学生的教学需求。由于双语教学课程数量有限且比较其他的汉语教学进度慢，部分原版内容无法在课堂上详细讲解，以至于教材信息资源的浪费。在具体的教学中，课程在充分参考了原版课本和教材的基础上，有选择性地向学生演示了教学内容，同时也分析了教材所涉及到的知识面。我们在深度学习双语教学时选用了英文原版教材“Deep Learning”第一版，该书的作者Ian Goodfellow教授是深度学习领域的领军人物。书籍已被全世界100多所大学和研究所使用，是国际高校的经典教材。该书从基础数学知识到各类深度方法全面而又深入地描述了深度学习的各个主题，是一本皆在帮助高校学生进入深度习领域的教科书，可以促进学生对深度学习的基础和前沿知识有进一步的理解。

课程还选择了有特色的斯坦福大学在线课程《深度学习理论》的课件作为配套参考资料，并选编了一些专业内容进行补充和扩展，以突出课程的专业特色。同时可以增强学生的英文文献翻译阅读技巧、提升学生参与国际交流的能力。该课程的内容不仅结合了相关专业领域的研究与最新发展，还为学生们提供了很多的文献，使得学生不但加深了对课堂所有知识点的理解，也掌握了科学技术的最新发展。在这门课程中，要求每位学生把自己所选择的各种期刊和会议的资料进行整理汇报，每次限20分钟。通过学生的汇报、同学们的互评、老师总结等多种方式，去培养学生们思考问题、解决实际问题及与国际学者进行沟通的能力。

3.双语课程实验和考核方式

《深度学习理论和应用》是一门综合实践性强、应用广泛的教学课程，为了进一步培养和提高广大学生的自主动手和实践能力，课程特别编写了一本专用的深度学习实验指导书，指导说明书内容采用了全英文格式编写，实验运用 python软件，使用了雙语对学生的知识点进行指导，实验报告也按照要求用英文进行撰写。学生分组进行基于深度学习技术的学情分析项目开发。并在学习过程中，完成实时跟进和评测，从而让学生对自己的学情有更客观地评价。每个小组一般由3人，一起担任算法的设计和实现，最后由2名学生使用英语汇报来完成实现的过程、显示算法的结果，每次汇报10分钟以内。通过用大量英文单词进行合理布置的英文作业和用大量英文单词来组织完成的英文作业，可以有效培养学生正确的阅读和口语理解能力，增进他们的英文记忆。让教师通过引导每个学生如何运用英文进行问题回答和动手写字，提高每个学生的英文书面语言能力表达。期末考试中使用全英文测试模拟题，要求每位参考学生都能够使用英文进行模拟答题。学生最终录取分数计算依据是通过以上各种成绩进行综合的评定。

三、小节

本文针对如何开展南京邮电大学自动化学院《深度学习理论和应用》双语课程展开了讨论，对存在的一些问题，进行了分析，并提出优化建议。使学生在教学过程中培养相关技能，提高运用专业知识满足实际需要的能力。

参考文献：

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[2]王嫄，解文霞，孔德莉，高喜平.论人工智能技术应用研究现状和发展前景[J].科技与创新，2019（20）：18-21.

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作者简介：蔡子贇（1987.3），男，汉族，江苏徐州人，南京邮电大学，工学博士，讲师，从事模式识别、机器学习研究。