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1、 匸交发表专家一L B 国学朮发叢网 www,qikanwa ng.nEt 与实践相结合的信号与系统双语教学改革初探 摘要：信号与系统课程的双语教学对于扩展信息类专业大学 生的国际视野和增强交流能力至关重要。将信号与系统双语教 学与应用实践相结合，是教学改革的一条思路。本文结合教学实践， 讨论了教学中面临的相关问题，为进一步深化双语教学改革提供了 关键词：信号与系统；双语教学；教学方法 信号与系统课程是高等学校信息类专业的本科基础课程。该 课程引导学生应用数学的方法描述和解决物理问题。通过对于物理 问题的描述、分析、处理和综合，信号与系统课程将物理问题 与数学的解决方法有机融为一体。因此，信号
2、与系统课程成为 学生进一步学习通信、电子、自动化、计算机等专业课程并进行专 业研究的重要基础。对于该课程的教学也受到教师、学生和教学管 理单位的高度重视。为了适应当今科研生产日益国际化的趋势，满 足社会对于国际化人才的要求，作为综合性高等学校培养的信息类 人才，应该具有较强的国际交流能力和应用实践能力。因此，在高 等学校的信息类专业教育中，采用双语教学的形式成为了趋势。由 于信号与系统课程在电子信息领域研究中的重要地位，将该课 程的双语教学和应用实践相结合显得尤为重要。 一、信号与系统课程双语教学的实施 我校的信号与系统课程双语教学在信息科学和技术学院与软 匸交发表专家一L B 国学朮发叢网
3、件学院的 2007 级和 2008 级学生中展开。基于已有的软硬件条件， 我们在教学中以学生为中心，强化双语教学的特点，注重培养学生 分析问题和解决问题的能力，为学生后续的学习和研究奠定坚实基 础。与具体实践相结合，是我校信号与系统课程双语教学改革 的一条思路。 1. 合理选择教材，完善教学大纲。合适的教材对于教学的实施具 有重大作用。由于信号与系统课程在电子信息类本科教育中的 突出地位，全世界多个出版社都曾推出了数本经典教材。我们选用 了美国麻省理工学院 a.v.oppenheim 教授等人编著的signals and systems (second edition )作为教材。该教材在第一
4、版的基础上 重新组织、改写和补充，具有结构新颖、论述研究条理清晰等特点， 是信号与系统分析领域的佳作。更为重要的是，该教材语言清新易 懂，非常适合双语教学的实施。通过几年来的教学实践，我们认为 该教材是合适的。结合我校学生特点和未来的发展方向，考虑到信 号与系统课程的学时安排以及相关专业的后续课程，我们进一步 完善了该课程双语教学的教学大纲。该大纲总体上将课程的教学分 为了绪论、信号与系统的时域分析、傅里叶级数与傅里叶变换、拉 普拉斯变化和 z 变换几大部分。在授课过程中以连续时间信号与系 统的分析为主，适当引入离散时间信号的分析。根据各专业学生今 后研究领域的差别，各有侧重地介绍信号与系统分
5、析在通信系统、 电路设计、系统控制与稳定性以及图像信号处理中的应用。 匸交发表专家一L B 国学朮发叢网 2. 与实践相结合的双语授课。在采用英文教材、英文 ppt 的基础 上，我校信号与系统课程的双语教学在多数班级中使用中文授 课，在信息科学与技术学院与香港中文大学合作办学的“ 2+2”班 级中采用英文授课。考虑到双语教学工作的渐进过程，这样的安排 可以在保证课程教学效果的基础上逐步尝试向英文授课过渡，为双 语教学的不断深入打好基础并积累经验。由于信号与系统在电 子信息领域中具有广泛的应用，在双语教学过程中结合相关的实践 应用问题，将有利于学生更加深入地理解问题的实质并掌握解决问 题的方法。
6、因此，与实践紧密结合是双语教学成功的保障。例如， 在介绍卷积运算时，我们以使用对图像的平滑和锐化操作为例，分 析卷积的运算特性和运算效果，并且为后续从频率域进行解释做好 铺垫。在对傅里叶分析进行总体概述时，我们结合对音乐频率特性 的实践分析，向学生展示频谱分析的重要作用。由于采用了学生非 常熟悉和喜爱的实例，增加了教学的生动性和针对性，提高了学生 的兴趣。实践表明，这样的措施明显提高了信号与系统双语教 学的效果。 3. 面向实践的练习。为了帮助学生更好掌握和巩固所学的知识， 我们向学生布置三方面的作业。一是传统的书面作业，鼓励学生使 用英文作答，主要解决学习到的理论问题；第二是阅读作业，由于
7、使用双语教学，选用课本篇幅又比较大，因此在上课之前进行适当 阅读预习对于提高教学质量有重要作用；第三类是基于 matlab 的 匸交发表专家一 m 国学朮发叢网 实践作业，这是教学面向实践的重要一环。matlab 是信号处理领域 研究中的重要软件工具，信号与系统中绝大多数知识点的应用 实践都能通过 matlab 完成。因此，将信号与系统课程教学内 容与 matlab 实现相结合，有助于学生积累感性认识和实践经验， 并更加深入理解课程知识点的实质。 4. 完善考核体系。教学中对于学生进行考核的意义不仅在于评估 学生对于知识的掌握情况，而且可以督促学生更加努力学习。以往 的课程考核方法过于偏重期末
8、考试成绩，但是一份期末考试试卷很 难高质量地涵盖本课程的所有重要内容，而且单一的考试也难以评 估学生的平时学习成果和实践动手能力。因此，我们对于学生学习 情况的考核分为以下几个方面。一是平时的作业，主要包括书面作 业的成绩和 matlab 实验的成绩；二是阶段小考的成绩，我们根据 教学内容的特点将整个学期分为了四个学习阶段：时域分析阶段、 频域分析阶段、s 域分析阶段和 z 域分析阶段，在每个阶段学习结 束之后都要进行小测验并以此检测学生的阶段学习成果和督促学 生；第三方面是期末考试，用于考查学生对课程整体的掌握情况。 这样的考核结构强调了平时的学习和实践动手能力，而且能鼓励学 生投入精力到自
9、己感兴趣的题目上来，对于培养学生学习的兴趣和 创造性很有帮助。 二、信号与系统课程双语教学的讨论 结合信号与系统课程的双语教学实施两年以来的经验和教训， 匸交发表专家一L B 国学朮发叢网 我们认为在以下问题中值得讨论。首先是教学的目的问题。双语教 学是一种手段，其目的是在使学生在掌握该课程知识内容的同时， 积累和锻炼使用外文进行学术交流的能力。掌握知识和锻炼外文专 业交流能力是紧密结合的。因此，在锻炼外文学习交流的同时，更 要注意对课程知识点的掌握。在我们的科研和教学中发现，以往有 些学生能够机械地计算某些课程内的问题，但是在科研中遇到类似 的问题就不知道如何着手，其根本原因就是只学了信号与
10、系统 的表面知识，但未能掌握信号与系统解决问题的思想，其实解 决问题的思想才更为重要。其次就是讲授理论和学生实践之间的关 系问题。信号与系统课程体系严谨，理论性强，而且具有非常 广泛的应用。不论是在音频信号处理、数字图像处理，还是在通信 信号处理领域，都可以找到具体的应用实例。在教学中结合具体的 实践内容有助于提高学生的学习兴趣，也有助于加深学生对课程内 容的理解。但是，加强与实践内容的同时，不能放松理论讲授的要 求。因为实践的成功实施需要理论知识作为基础，离开了扎实的理 论基础，任何实践都会变为无本之木。第三方面问题是关于授课的 方法和内容。我们在双语教学实践中尝试了中文授课和英文授课， 发
11、现英文授课在锻炼学生的外语能力上很有帮助。但是英文授课也 受到一些局限。该局限主要是因为教师和学生受母语的影响，对于 用英文表达知识和问题的方法比较单一。尽管我校信号与系统 课程教学的所有教师都具有一年以上国外学习的经历，但是与使用 匸交发表专家一L B 国学朮发叢网 汉语授课相比，教师对于知识点的讲解仍然比较单一，难以做到像 使用汉语一样从多方面解释问题。从学生角度来说更是如此。因此， 进一步提高教师和学生的外语能力非常重要。在授课内容方面，原 理推导与具体的实现方法同等重要。因此，我们尝试在讲述重要的 原理推导的同时，还结合 matlab 代码来展示该理论的具体实践过 程。这样的办法明显提
12、高了学生应用所学知识解决实践问题的能 力。作业的内容和作业量对于巩固学生掌握的知识具有重要意义。 我们认为考核中使用的题目应该是综合了基本概念的题目，而非对 某一结论的生搬硬套。从目前各大高校研究生入学考试信号与系 统科目的考试题中，也可以发现这一思路是当今信号与系统 课程考核的主流。 我校信号与系统课程的双语教学受到了学校双语教学改革项 目的资助。通过近几年的教学实践，我们发现学生在牢固掌握信号 处理知识的基础上，较为明显地提高了使用英文进行专业学习的能 力。在今后的教学工作中，继续坚持该课程的双语教学与实践相结 合，并努力进一步提咼教学质量和教学效果，对于培养具有开阔视 野和国际交流能力的信息类人才具有重要的意义。 参考文献： 1 刘忠，吴京，罗鹏飞，唐朝京信号处理与系统课程双语教学 实践与思考j.电气电子教学学报，2005, 27 (4): 96-98. 2 陈红艳，马上.关于电子信息类专业课双语教学的思考j.西 匸交发表专家一L B 国学朮发叢网 南科技大学高教研究，2009, （4）: 68-69. 3 翟懿奎，甘俊英，应自炉.“信号与系统”双语教学初探与研 究j.计算机教育，2010，（6）： 128-130. 4 郑吉平.研究生双语教学实践中出现的新问题及其对策j. 计算机教育，2010，（6）： 137-140.