地方院校数字信号处理双语教学建设与探讨

杜传红　鲁亮　刘立才　祝凤侠

摘  要：根据国家教育部要求，很多高校都开展有关数字信号处理课程的双语教学建设工作。该文结合安顺学院学生的实际情况，详细探讨有关数字信号处理双语教学过程中有关教学模式、教学方法与手段、教学效果等内容。教学实践表明，该门课程的双语教学建设工作取得明显的效果。

关键词：数字信号处理；双语教学；课程建设；授课手段；授课步骤

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：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

现阶段，教育国际化是高等教育的发展趋势，课程采取双语教学也成了世界各国高等教育走向国际化的有效手段[1]。对本科课程适当进行双语教学，这不仅顺应了教育国际化的发展趋势，也与新时代下国家对地方高校教育的创新要求相契合。对于电子信息类的学生来说，科技类课程开办成双语课，不仅能让学生掌握本专业领域的必要知识，获取完整的知识体系，还能通过阅读原版外文资料，增强科技英语的阅读能力，为毕业后从事技术开发工作提供便利。双语教学不仅是区域未来发展的需要，也是使我国西部教育与国际接轨、加快学习和高效接收外国科技成果的重要手段之一。因此，在高校课堂开展有关双语教学的建设与实践活动，既具有一定的必要性，也具有积极的社会价值与实际意义。

一  双语教学建设的必要性

（一）  深入、全面地学习课程知识

数字信号处理技术是连接模拟世界和信息世界的桥梁，是当代电子、通信、商务、航天、海洋和军事等领域中的关键技术。作为电子信息类专业的核心课程，数字信号处理中所包含的一些新算法、新技术及新器件均来自国外[2]。因此，对数字信号处理这门课程进行有关双语教学的建设，既是对传统教学模式的改革突破，也是对新的教学方法与手段的有益尝试。对数字信号处理课程进行双语教学，将有助于学生更加准确、深入、全面地学习并理解课程知识。

（二）  提高本科生英语综合水平

英语作为国际上最主流和通行使用的语言，也是联合国官方语言之一。虽然高校为本科生开设了大学英语课程，但是作为公共基础课的大学英语无法满足本科生在专业领域从事相关知识的学习和工作。因此，建设专业课的双语教学，既是目前高校大学英语教学的有益补充，同时还能切实帮助和改善本科生在真实情境下运用专业英语的水平和能力，学生们的英语综合素质（尤其是听力和阅读能力）将得到极大提高。

（三）  提高双语教学师资力量

高校中虽然配备了一定数量的大学英语授课教师，但是对各具体的专业领域来说，其教师的英语水平和综合能力也是亟待进一步增强和提高的。通过专业课的双语教学建设，能够帮助专业教师在备课和授课的过程中提升自身的英语能力，从而有利于加强和改善专业双语教学团队的师资力量，也为高校教师自身发展奠定了良好的基础。

（四）  有助于对外进行国际交流

目前，世界高端科技成果、高端学术交流均是用英语来表述的。由于英语作为世界通用语言的地位短期内不会改变，所以对于电子信息工程大类的学生们来说，根据专业培养目标，无论他们选择毕业还是继续攻读更高学位，亦或从事专业领域内的相关工作，都必须具备能利用英语进行阅读专业技术资料的能力。在有些国际性的大公司，还要求毕业生具备用英语进行专业沟通交流的能力。因此，积极开展数字信号处理课程的双语教学建设工作，将有助于学生和教师对外进行国际交流[3]。

二  双语教学现状及存在的困难

（一）  英文教材选择困难

正所谓“工欲善其事，必先利其器”，英文教材是进行双语教学实践的基础与关键。目前，真正的英文原版教材动辄就要几十美元，折合成人民币则需要上百元甚至几百元不等，完全超出了国内大学生的消费能力[4]。即便是售价合理的英文原版影印教材，由于东西方教学理念和教学体系的本质区别，其教材内容的适用性及实用度，也是在进行双语教学时所必须考虑的问题。

（二）  学生英语水平欠佳

数字信号处理这门课一般在大三上学期（第五学期）开设，此时学生应该都参加过大学英语四六级考试，并且有部分学生已经通过大学英语四级考试。但是安顺学院学生们整体的英语水平参差不齐，仍有相当大比重的学生英語基础薄弱，英语听力和阅读能力较差，这些客观因素也成为了双语教学是否能够顺利开展的决定性条件之一。

（三）  教师缺乏英语授课能力与经验

作为双语教学的主体，教师是开展双语教学活动的关键。目前，高校很多教师自身的英语水平也很欠佳，尤其是在英语口语表达能力上，发音不够标准、说话不够通顺和流畅。同时有些教师还缺乏相应双语教学的课堂实践经验，这些也都成为制约双语教学工作顺利开展的瓶颈。

三  双语教学方法探讨

（一）  选择适用的英文原版教材

英文原版教材的选择一直都是开展双语教学的基础。对于数字信号处理这门课来说，在进行多方比较下，最终选定由中国工信出版集团、电子工业出版社联合引进并出版的《Understanding Digital Signal Processing Second Edition》作为本门课程的使用教材。该教材的美国作者Richard [5]曾是美国国家安全局和TRW（天合）汽车集团众多DSP系统的首席硬件工程师，负责系统设计、开发、测试和安装工作。该教材的内容体系与国内高校数字信号处理基础相关课程的教学内容具有较高的统一性，但是有部分内容和章节顺序也与国内高校的教學内容和课程安排存在一定的不匹配之处。针对这种情况，该教材在引进时删除了教学中一般不涉及的内容，调整了章节顺序，并增加了Z反变换、滤波器结构、线性相位FIR滤波器及其结构和模拟滤波器简介等内容，以便使教材内容更加完整。

（二）  采用多样化的授课模式

对于数字信号处理的双语教学，一般有三种可供选择的授课模式，分别是：使用英文教材、英文课件，英语授课；使用英文教材、英文课件，中英文结合授课；使用英文教材、英文课件，中文授课。无论使用哪种授课模式，有一点是确定的，那就是要取得良好的教学效果。结合学生的实际情况，安顺学院数字信号处理双语教学的授课模式可采用“英文教材+英文课件+中/英文参半讲解+英文习题+英文试卷”的形式开展[6]。

（三）  采用循序渐进的授课步骤

由于安顺学院现有本科生的英文基础不够夯实，底子比较薄弱。所以在对其进行数字信号处理双语教学时，要采用循序渐进的授课步骤。通常，对于简单的定义、定理和内容，直接采用英文授课的方式。但是对于较为复杂的公式、算法则采用先英文讲解，然后再中文翻译的方法进行授课[7]。当然，如果有必要，在授课前也可以有针对性地对学生们进行专业英文词汇的集中讲解，以便增进其对双语授课内容的了解程度。循序渐进的授课步骤如图1所示。

（四）  采用多样化的授课手段

数字信号处理这门课中包含大量的公式、定理及一些比较复杂的算法[8]。为了能够有效帮助学生们理解并掌握所学的知识，采用多样化的授课手段也是必须的，如图2所示。

该门课程在建设的过程中，除了使用双语教学，还设计了总学时不低于10%的翻转课堂，大量结合教材内容的实验练习（如图3、图4所示，图中横坐标n为抽样时刻，纵坐标为对应的抽样序列），对重要知识点进行的课堂研讨，以及包括典型项目驱动和情境教学等在内的各种多样化授课手段。并且结合互联网技术，实现了线上+线下作业布置和课堂答疑。通过这些手段方法及相关工具的采用，使学生们能够更加直观、感性地对所学内容进行归纳和总结，从而达到了良好的教学效果。

四  双语教学效果调查

在安顺学院2019级电子信息工程专业，两个班共计108人中进行双语教学实践，并根据数字信号处理教学大纲规定及要求的内容进行授课。课程结束后，我们对教学情况进行了问卷调查，具体的调查内容及结果如下。

（一）  对双语教学模式的统计

主张完全用英文授课的学生占7.5%，主张用中文进行授课的学生占23.8%，认为应该用英文授课为主、中文授课为辅的学生占46.2%，认为应该用中文授课为主、英文授课为辅的学生占22.5%，如图5所示。

（二）  对使用英文教材的统计

主张完全使用英文原版教材的学生占30.6%，主张完全使用中文教材的学生占28.7%。认为应该使用英文原版教材作为主要教材、使用另一本中文教材作为参考的学生占40.7%，如图6所示。

（三）  对双语教学必要性的统计

9.8%的学生认为“很有必要”，48.5%的学生认为“有必要”，36.3%的学生认为“必要性不大”，5.4%的学生认为“没有必要”，如图7所示。

（四）  有关学习效果的统计

25.4%的学生认为“很好”，47.6%的学生认为“比较好”，19.8%的学生认为“一般”，7.2%的学生认为“不好”，如图8所示。

（五）  有关学习成绩的统计

开展双语教学后，成绩为“优秀”的学生占26.4%，成绩为“良好”的学生占35.8%，成绩为“中等”的学生占22.6%，成绩为“及格”的学生占11.4%，成绩为“不及格”的学生占3.8%，如图9所示。

从总的调查结果来看，开展双语教学后，学生们的总体成绩得到了较大的改善与提高。目前数字信号处理双语教学得到了大部分学生的肯定与赞同，学生们更倾向于使用英文教材、中英文结合的授课模式。

五  结束语

通过近年对数字信号处理进行双语授课的建设和研究表明，该门课程双语授课的模式及方法手段在一定程度上提高了学生学习的积极性，并且在对专业知识的理解和掌握程度上，也都取得了比较不错的效果。总之，地方院校只有结合学生自身发展的特点，有目的和针对性地进行双语授课，才能将双语授课的优势发挥到最大[9]。在今后的授课任务中，我们将会再接再厉，结合安顺学院在数字信号处理双语教学过程中的具体实践，积极对教学中所获取的经验进行归纳和总结，确保能够将好的经验进行固化和传承，对不好的地方及时进行调整和完善，以便实现数字信号处理双语教学过程的持续改进，从而取得更加卓越的效果与成绩。

参考文献：

[1] 支凯妮.关于大学英语教学与双语教学衔接的思考[J].校园英语，2019（31）：15-16.

[2] 王展.“数字信号处理”课程双语教学方法探讨[J].电气电子教学学报，2015，37（5）：58-60.

[3] 郭志强.“数字信号处理”课程双语教学建设探讨[J].电气电子教学学报，2016，38（2）：14-17.

[4] 余义斌.“数字信号处理”双语教学初探[J].中国电力教育，2010（32）：105-106.

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

[6] 王野.“数字信号处理”双语教学的建设与研究[J].丽水学院学报，2015，37（5）：111-114.

[7] 杨定礼.“数字信号处理”双语课程教学探索[J].课程教材改革，2012（32）：53-54.

[8] 王晓亮.《数字信号处理》课程双语教学实践与分析[J].探索与实践，2013（11）：247-248.

[9] 王婵飞.《数字信号处理》双语教学改革研究[J].教育教学论坛，2020（19）：154-155.

基金项目：贵州省教育厅2020年省级高等学校教学内容和课程体系改革项目“地方高校数字信号处理双语课程的建设及实践”（2020174）；贵州省教育厅2022年普通本科高校省级“金课”（一流课程）“线上线下混合式课程数字信号处理（双语）”（无编号）

第一作者简介：杜传红（1982-），女，汉族，黑龙江绥化人，博士，副教授。研究方向为数字信号处理及伪随机信号发生器的设计。

*通信作者：刘立才（1981-），男，汉族，黑龙江海伦人，硕士，副教授。研究方向为现代通信技术及嵌入式系统的开发与应用。