數字語(yǔ)音處理全英語(yǔ)課程教學(xué)改革探索的論文
針對當前數字語(yǔ)音處理課程采用全英語(yǔ)教學(xué)存在的問(wèn)題，探索課程實(shí)施過(guò)程和考核方式的改革，提出在教學(xué)過(guò)程中合理運用參與式教學(xué)的具體方案，同時(shí)在教學(xué)內容規劃、教學(xué)手段使用、教學(xué)組織和課程考核方面進(jìn)行改革，以提高學(xué)生自主學(xué)習的積極性，提升學(xué)生對所學(xué)理論知識進(jìn)行綜合運用的能力，增強學(xué)生的創(chuàng )新意識。
1 前言
數字語(yǔ)音處理是電子信息類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的重要核心課程，是電子信息、自動(dòng)控制、信息安全、通信工程等本科專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎課。它是一門(mén)綜合性很強的交叉學(xué)科，涉及的領(lǐng)域非常廣泛，包括聲學(xué)、語(yǔ)音和語(yǔ)言學(xué)、信號處理、統計分析以及人工智能等，是信息科學(xué)中一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。
數字語(yǔ)音處理作為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課程，在國內外著(zhù)名大學(xué)已經(jīng)得到廣泛開(kāi)設。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數據等相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)下，近年來(lái)數字語(yǔ)音處理技術(shù)在國內外的發(fā)展都非常迅速，新算法和成果層出不窮，很多新理論和新技術(shù)無(wú)法及時(shí)在中文教材中得到更新，傳統的中文課程教學(xué)很難緊跟技術(shù)發(fā)展的速度。這就要求在本領(lǐng)域從事教育、研究和開(kāi)發(fā)的工作人員能夠站在國際化的高度來(lái)對相關(guān)理論、方法和技術(shù)進(jìn)行學(xué)習和知識更新。
因此，為適應學(xué)科和技術(shù)發(fā)展，數字語(yǔ)音處理課程教學(xué)開(kāi)始出現由傳統的中文教學(xué)向雙語(yǔ)甚至全英語(yǔ)教學(xué)過(guò)渡的趨勢。相應地，為了保證教學(xué)效果，對教學(xué)內容的及時(shí)更新，就要求教師在教學(xué)過(guò)程中對傳統的教學(xué)方式有所突破。
另外，除了語(yǔ)音方面的專(zhuān)業(yè)知識外，數字語(yǔ)音處理課程還涉及大量的概念和數學(xué)公式，對學(xué)生的數學(xué)思維、計算和編程能力要求較高。因此，傳統的教師講授、學(xué)生聽(tīng)講的課堂教學(xué)很難調動(dòng)學(xué)生的積極性，達不到預期的教學(xué)效果。采用多媒體授課，教學(xué)信息量大，交互性強，但其無(wú)法在屏幕上保留較長(cháng)的時(shí)間，整體性和連貫性比較差，若內容設置不合適，極易形成“滿(mǎn)堂灌”的現象，難以有效地調動(dòng)學(xué)生的積極性。
本文以全英語(yǔ)本科教學(xué)為例，將參與式等多種教學(xué)理念和英語(yǔ)教學(xué)引入數字語(yǔ)音處理課程的教學(xué)中，從教學(xué)內容、教學(xué)方法和考核方式三個(gè)方面進(jìn)行改革，以達到增強最終教學(xué)效果的目的。
2 教學(xué)內容的改革
傳統課程教學(xué)的內容大多是按照教材編排的章節進(jìn)行組織和規劃的，這種方式會(huì )存在兩方面的不足：1)與實(shí)踐應用相關(guān)的知識缺乏或不足;2)新技術(shù)更新不足。
以經(jīng)典教材文獻[2]為例，該教材的內容主要分為四個(gè)部分：1)語(yǔ)音信號處理基礎知識;2)語(yǔ)音信號的時(shí)頻域表示和分析;3)語(yǔ)音參數估計算法;4)語(yǔ)音信號處理的應用。雖然在基礎理論知識方面，該教材闡述得較好，但如果要把理論知識真正運用到語(yǔ)音信號的處理中來(lái)，還需要進(jìn)行編程如c語(yǔ)言或者M(jìn)ATLAB的學(xué)習等。即使這些編程知識有專(zhuān)門(mén)的課程進(jìn)行講解，但要求大多數本科學(xué)生能真正做到學(xué)以致用卻并不容易。對于數字語(yǔ)音處理這樣要求學(xué)生綜合能力較強的課程而言，在授課時(shí)適當增加一些與實(shí)踐相結合的編程知識就顯得非常必要，如專(zhuān)門(mén)用于語(yǔ)音信號處理的MATLAB函數庫等。
另外，在新技術(shù)更新方面，任何教材都無(wú)法做到及時(shí)更新，這就要求授課教師能工作在相關(guān)領(lǐng)域的科研第一線(xiàn)，以保持能跟蹤到前沿技術(shù)且能夠用英語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)，因為大部分前沿技術(shù)最早是以英文文章形式發(fā)表的。
綜上，本文提出結合數字語(yǔ)音處理全英語(yǔ)課程的特點(diǎn)，在教學(xué)內容的設計上進(jìn)行以下三方面的改革。
1)適當增加1～2課時(shí)的實(shí)踐應用工具或編程實(shí)例的介紹，這樣有利于提高學(xué)生對所學(xué)理論知識的綜合運用能力。
2)傳統基礎理論知識與前沿技術(shù)相結合。在每一章節的最后都加入少部分前沿技術(shù)的介紹，便于讓學(xué)生了解語(yǔ)音領(lǐng)域的研究現狀，激發(fā)他們的學(xué)習熱情和研究興趣。
3)每一節課設計1～2個(gè)較簡(jiǎn)單的知識點(diǎn)為學(xué)生自己授課內容。這就要求教學(xué)方式上做相應的改革，如下文介紹的多模式教學(xué)方式等，其具體教學(xué)效果將在下文做詳細闡述。
3 多模式的教學(xué)方法
全英語(yǔ)教學(xué)的目標是通過(guò)使用全英語(yǔ)教學(xué)，使學(xué)生掌握數字語(yǔ)音處理的基礎理論和基本分析方法，培養學(xué)生的國際化視野，鼓勵學(xué)生用國際化思維分析和解決問(wèn)題，最終培養能夠把握國際前沿的高質(zhì)量人才。
為了實(shí)現全英語(yǔ)教學(xué)的目標，本文提出在教學(xué)內容改革的基礎上對傳統的教學(xué)方法進(jìn)行改革，引入多模式的教學(xué)方法，即在教學(xué)過(guò)程中考慮實(shí)際的教學(xué)內容情況，綜合采用多種教學(xué)方法貫穿于整個(gè)學(xué)期的課程教學(xué)中。本文提出在傳統的參與式教學(xué)(如課堂提問(wèn)、小組討論和任務(wù)驅動(dòng))方法的基礎上，引入自學(xué)研討、學(xué)期小項目、網(wǎng)絡(luò )互動(dòng)等3種教學(xué)方法和手段，并將它們綜合運用到課堂教學(xué)中，以增強最終教學(xué)效果。下面對各種模式教學(xué)方法的具體實(shí)施方式進(jìn)行闡述。
1)課堂提問(wèn)：通過(guò)課堂提問(wèn)、學(xué)生回答的方式對已經(jīng)講授的重要知識點(diǎn)進(jìn)行復習鞏固;對新知識點(diǎn)在講解前也可適當提問(wèn)，使學(xué)生主動(dòng)探索知識。
2)小組討論：對于重點(diǎn)和難點(diǎn)內容，通過(guò)課堂小組討論來(lái)加深知識點(diǎn)的理解，活躍課堂氣氛。
3)任務(wù)驅動(dòng)：通過(guò)布置作業(yè)和練習讓學(xué)生有任務(wù)感，除了可加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和鞏固之外，也可在一定程度上培養學(xué)生的責任感。
4)自學(xué)研討(學(xué)生直接參與教學(xué))：安排部分學(xué)生通過(guò)自學(xué)就能掌握的知識點(diǎn)，以作業(yè)布置方式提前讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行自學(xué)研討，然后在課堂上派出小組學(xué)生代表進(jìn)行講解，教師針對學(xué)生講解知識點(diǎn)中的錯誤以及重點(diǎn)和難點(diǎn)部分再做重點(diǎn)講解。通過(guò)學(xué)生親自參與教學(xué)的方式加強其對知識點(diǎn)的理解，提高其參與度，活躍課堂氣氛，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生英語(yǔ)組織和表達能力。
5)學(xué)期小項目：為鞏固學(xué)生對所學(xué)知識學(xué)以致用的綜合能力，在學(xué)期中安排一些小項目，讓學(xué)生以小組的'方式協(xié)作完成，學(xué)期末進(jìn)行小項目答辯。在答辯時(shí)，每位學(xué)生以幻燈片形式講解和DEMO演示的方式向老師和同學(xué)介紹自己在項目中所做的工作。
每個(gè)小組自主推選一名小組組長(cháng)，組長(cháng)除了介紹自己工作外，還負責各位同學(xué)在項目完成中的協(xié)調和分工、答辯時(shí)的項目總結等工作。答辯結束后，每位學(xué)生需提交一份在項目中自己完成的部分工作的技術(shù)報告，組長(cháng)負責將組內各位同學(xué)的報告整理成一份完整的項目文檔，存檔保存。該部分內容還作為各位學(xué)生期末成績(jì)考核的重要依據。通過(guò)這種方式提高學(xué)生對課堂學(xué)習的專(zhuān)注度、任務(wù)感和責任感。
6)網(wǎng)絡(luò )互動(dòng)：建立網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺，通過(guò)該平臺進(jìn)行教師和學(xué)生之間的互動(dòng)、交流。
在教學(xué)實(shí)踐中，上述6種方法筆者都有運用到。從教學(xué)反饋情況來(lái)看，本文提出的參與式教學(xué)模式充分考慮了學(xué)習者立場(chǎng)，以學(xué)生為中心，根據實(shí)際需要，充分運用靈活多樣的教學(xué)手段，讓學(xué)生真正成為教學(xué)過(guò)程中的積極成分，使他們切實(shí)感受到成為學(xué)習主人的真正樂(lè )趣，使學(xué)生能深刻地領(lǐng)會(huì )和掌握所學(xué)的知識，并能將這種知識運用到實(shí)踐中。
4 考核方式的改革
針對數字語(yǔ)音處理課程的特點(diǎn)，傳統的課程考核方式以提交
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或對基礎理論進(jìn)行閉卷考試的形式為主。為鞏固學(xué)生對所學(xué)知識學(xué)以致用的綜合能力，筆者嘗試將課程考核分為5部分：出勤、課堂討論參與度、課后作業(yè)、學(xué)期小項目答辯、項目技術(shù)報告。分數按百分制計算，各部分占比為5：10：10：50：25。其中，出勤分數由點(diǎn)名情況確定;課堂討論根據教學(xué)進(jìn)度來(lái)安排，但要求每位學(xué)生在課程結束前至少主動(dòng)參與課堂活動(dòng)3次以上，否則視為0分;課后作業(yè)以章為單位進(jìn)行提交，授完一章內容后的一周內提交作業(yè);學(xué)期小項目答辯分數綜合考慮各位學(xué)生完成情況、答辯與回答問(wèn)題情況在答辯后確定，對于有主動(dòng)深化探索的學(xué)生，提高其考核成績(jì);答辯結束后，針對自己在項目中完成的部分工作，每位學(xué)生需提交一份技術(shù)報告。通過(guò)改革考核方式，消除學(xué)生抄襲論文現象和僥幸心理，引導學(xué)生重視自我學(xué)習與自主思考的能力，從而增強教與學(xué)的整體效果。
5 結語(yǔ)
如何使得全英語(yǔ)教學(xué)獲得采用中文進(jìn)行教學(xué)時(shí)一樣精彩的課堂效果，是整門(mén)課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。針對數字語(yǔ)音處理課程的特點(diǎn)，筆者通過(guò)對教學(xué)內容、教學(xué)方法和考核方法進(jìn)行改革，在傳統參與式教學(xué)方法的基礎上，提出綜合采用多種教學(xué)方法和手段來(lái)達到引導學(xué)生主動(dòng)思考，提升學(xué)習興趣和課堂參與度的效果。通過(guò)在學(xué)期中引入小項目及網(wǎng)絡(luò )互動(dòng)的方式來(lái)強化實(shí)踐過(guò)程，鼓勵深化學(xué)習與探索精神。而采用英語(yǔ)教學(xué)則可以根據技術(shù)發(fā)展靈活更改教學(xué)內容，使學(xué)生學(xué)到語(yǔ)音領(lǐng)域的前沿技術(shù)，并且英語(yǔ)教學(xué)也鍛煉了學(xué)生的英語(yǔ)水平，為學(xué)生以后在語(yǔ)音領(lǐng)域開(kāi)展更深入的學(xué)習和研究奠定基礎。
通過(guò)兩年課程的教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)反饋和調查情況來(lái)看，學(xué)生自主學(xué)習的熱情與思考能力有了很大提高，同時(shí)以考核方式的改革為指導，通過(guò)小項目形式的鍛煉，對所學(xué)理論知識進(jìn)行綜合運用和創(chuàng )新能力也大大得到增強。除全英語(yǔ)課程的教學(xué)之外，本文中所提出的改革方案對于其他性質(zhì)相似的專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)也具有一定的借鑒意義。
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