“通信理论”全英文研究生课程建设与实践

作者: 何彦霄 何雪丰 向南

[摘 要] 在中外合作办学背景下,对全英文研究生专业课“通信理论”课程体系进行了建设与实践,采用案例教学、新媒体教学及闯关式辅助教学等方式基于世界一流大学教学模式的改进型教学体系,提供为学生打好基础的英语专业词汇集,引导学生进行个性化要点提炼,课后复习要点提示的兼顾学生英语水平的课程进度辅助计划,配套教师案例与新媒体教学能力提升和一流专业教材的课程资料库建设,取得了良好的培养效果和师生反馈,可为同类课程体系建设提供有效参考。

[关键词] 中外合作办学;全英文课程;课程体系建设;通信理论

[基金项目] 2022年度重庆理工大学研究生教育高质量发展行动计划资助成果“‘通信理论’全英文研究生课程建设与实践”(gzljg2022324);2020年度重庆理工大学系统程序设计课程思政示范项目“系统程序设计”

[作者简介] 何彦霄(1992—),女,四川内江人,博士,重庆理工大学两江国际学院讲师,主要从事通信与能源相关工学课程教育教学改革研究;何雪丰(1989—),男,重庆人,博士,重庆理工大学两江国际学院副教授(通信作者),主要从事通信与能源相关工学课程教育教学改革研究;向 南(1984—),男,陕西旬阳人,博士,重庆理工大学两江国际学院副教授,主要从事通信与能源相关工学课程教育教学改革研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)03-0101-04 [收稿日期] 2022-11-18

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中第四十三章建设高质量教育体系中指出,要开展高水平中外合作办学[1]。研究生教育是培养高层次人才的主渠道,研究生部分课程实行双语教学是培养面向未来的拔尖创新人才的途径之一[2-5]。

中华人民共和国教育部中外合作办学监管工作信息平台显示,截至2022年7月18日,已获批准的硕士及以上教育中外合作办学机构与项目共计256项,其中重庆市获批3项,包括重庆理工大学与韩国科学技术院(2022 QS排名,41)联合举办的信息与通信工程专业硕士研究生教育项目。“通信理论”全英文研究生课程,作为通信工程专业的重要基础理论课程,在专业发展方面,其教学质量和教学效果将直接影响研究生学习后续专业引申课程和后续课题研究进展。在中外合作办学背景下,课程本身给研究生提供的专业英语水平提升机会的利用率也将间接影响项目研究生培养的综合素质与培养质量。因此,针对在项目培养、课程体系中起到承前启后作用课程的建设与实践提升尤为重要。

此外,现有全英文课程教学质量相关研究较少,究其原因:第一,国内的中外合作办学研究生项目数量不多。第二,在以上的项目中,为了照顾中方学生英文水平,采用双语教学课程的项目较多。在相关双语教学的可借鉴经验中,相关研究多集中于从教师方面提出笼统的普适教学方法,如“教学中,以实际问题的解决作为教学的出发点”[6]“教学内容、方法、考察方式的改变”[7]“教育中的学生主导方式”[8]“多维互动的输入—传输—输出教学模式”[9]“提高教师外文素质”[10]等。从学生方面,则普遍存在“希望推行以中文为主的双语课程”[11]的情况,减轻语言与学科知识的双重学习压力,学生对全英文沉浸式教学课程的重要性和所提供的机会、资源的认识与把握不够充分。

为解决以上问题,对“通信理论”全英文研究生课程进行建设与实践,力争建立适应于国内研究生的国际化教学模式,最大限度地增加学生对课程内容的消化吸收,并利用重庆理工大学及网络资源对课程质量进行提升,既提升全英文课程的教学质量,又为研究生培养质量奠定基础。

一、基于世界一流大学教学模式的改进型教学体系

在课程初始,掌握学生的英语与专业基础情况,为不同水平的学生提供更精确有效的帮助。第一节全英文授课后,对全班21名学生的英语水平和专业相关水平进行调研,具体情况如下:有1人(4.8%)认为全部听懂,有4人(19.0%)认为听懂了80%,有8人(38.1%)认为听懂了60%,另外有8人(38.1%)则认为自己只听懂了40%。

在大学英语四级和六级考试中,虽然学生都已经通过大学英语四级考试,但总分没有超过525分的,有57%的学生未通过大学英语六级考试,仅有1人的分数超过了525分。在以往的学习过程中,已经上过“信号与系统”等基础课程的学生有12人,余下9人中,有8人表示从未上过任何与通信有关的课程。学生对于学好本门全英文专业课程的信心较强,有5人认为有100%的信心能够学好,有7人认为有80%的信心学好,有6人认为有60%的信心学好,有2人认为不确定,还有1人认为自己只有20%的信心学好本课程。从调研结果来看,学生英语水平基础中等,1人英语水平突出。此调研结果将成为辅助材料内容与详细程度的重要依据之一。

“通信理论”全英文课程的原版教材为Principles of Digital Communication,是通信领域学科带头人麻省理工学院(MIT)的Robert G. Gallager教授所撰写,内容逻辑清晰,在采用全英文授课的世界一流大学教学模式的基础上,采用了以下教学模式进行课程融合建设改革。

(一)案例教学

通过课程知识点围绕案例设计相关问题,以案例中呈现的实际问题为依托,启发学生进行主动学习、自主思考,穿插小组合作复习、小组讨论及小组任务分工等方式完成对实际问题的解决,强化知识点的意义与作用。如引入信号编码时,可结合如“假如月球上有信号,我们将如何向嫦娥发送信息”等,将中华优秀传统文化与知识点相结合,提升学生的学习兴趣与讨论的参与度。在学习和解决问题的过程中,为学生提供沉浸式全英文教学环境,通过增加互动和自主交流过程,将提升学生英语与专业水平的目标融入每一堂课、每一个实例,使其提高课程的教学质量。

(二)新媒体教学

在理论内容偏多且枯燥的前提下,可适当结合动画讲解、单个问题解决为主导的教学方法,将具有逻辑性的课程内容分为多个知识点,针对不同知识点,提供不同角度、不同讲解方法的学习视频。在观看视频的同时,不仅可提供新的学习机会,也对已学习的内容起到加深、巩固的作用。

(三)闯关式辅助教学

将枯燥的理论内容、公式推导,分解为“系统的数学描述”“线性代数”“状态空间的解法和实现”“稳定性”“能控性和能观性”等五大块具有逻辑关系的知识体系主题,构建知识地图体系,模拟游戏中构建游戏闯关地图的模式;构建本课程知识闯关地图,为学生提供查漏补缺的参考依据。通过知识点高地的挨个“占领”,逐步增加学生的自信心,激发学生的学习兴趣。

二、兼顾学生英语水平的课程进度辅助计划

全英文课程开设的目的除了学习专业知识外,学生还应获得英语能力的提升。如学生为了理解全英文教材,若一味地使用中文辅导材料,与全英文课程开设的目的相悖。因此,研究如何利用英文辅助材料、如何引导学生更好地利用英文原版教材进行英语能力的提升至关重要。

(一)打好基础:全英文词汇与专业相关基础知识回顾

课前,针对特定全英文课程内容,为学生提供与本课程相关的已学课程的英文内容,使学生从已学知识的全英文材料读起,如从“Signal and Systems(信号与系统)”的相关节选内容中的“Fourier Transform(傅里叶变换)”开始,不仅有助于建立学生对全英文、全新教学内容的信心,也是对相关课程已学知识的回顾,有助于降低新课程的理解难度。此外,可对新课程中出现的偏难、偏冷门专业词汇进行英语解释,汇总为英文辅导材料之一,最大限度地提升学生与英文材料接触的次数,减少学生由于“困于一连串的专业单词的查找与理解”而丢失了课程进度的情况出现。对下一次新课程即将学习的内容也应当进行初步阅读,并提出1~3个问题记录下来以备检查。

(二)承前启后:个性化要点提炼

对于全英文的课前材料,应当要求学生在阅读、理解后对所提供材料的要点进行总结和提问,根据自身的学习情况与学习基础,明确自己应在课程进行中追寻答案,提炼自己的要点知识体系,在课后对此体系进行修正,并可将闯关地图的知识体系作为参考进行学习。此方法不仅有益于学生后期对课程预备知识的复习和巩固,也在无形中提升了学生的阅读能力和归纳能力,对研究生在课程结束后的课题研究中阅读研究文献并归纳总结现有研究存在的问题、厘清课题研究现状、抓准课题研究痛点等有至关重要的作用。

(三)温故知新:课后重要知识点复习提示

课后,要求研究生根据自己提炼的要点清单,对每一项的理解程度、掌握程度进行自我判断,结合课后的知识点复习提示,对已学内容进行及时复习,同时及时筛查仍然未清楚的知识点,联系助教或教师进行问题解决,减少其对后续课程的理解,以及后续学习积极性的影响。在自我复习的前提下,通过课后作业的形式,对已学知识的掌握程度进行检测和应用,进一步对课程内容查漏补缺。

三、教师能力提升与一流专业教材的配套课程资料库建设

进一步发挥互联网与大数据的功效与作用,合作教师应变被动为主动,一方面,通过国际化线上一流资源学习进行素质提升,根据课程与研究生实际需求,主动提供课程辅助视频、材料等;另一方面,归纳并提供给学生利用本校资源的途径和方法,引导研究生用好本校图书馆、各系部的公共资源,进一步完善全英文课程质量提升体系。具体分为以下方法。

(一)提高教师案例教学能力

通过案例提出问题,并引导学生用阶段性习得新知识进行融会贯通的运用,使问题得到解决,不仅可以巩固相关知识点,也可以增强学生对课程的应用认识和理解层次,促进学生在讨论的过程中无形地提升专业水平和英文能力。针对案例教学能力,可组织国内外案例教学名师举办讲座,或安排教师学习国内外高水平案例教学示范课堂,多方位地体会、思考全英文课程中使用案例教学与中文课程中案例教学的异同。

(二)加强教师融合,利用新媒体资源进行教学或辅助教学的能力

针对目前多社交平台、科普视频等质量参差不齐的情况,需要教师具有甄别优质与劣质教学或辅助教学资源的能力,并且能够对相关资源中的重点进行提炼、糅合,以恰到好处的时间取得最优的教学效果。此外,目前的线上教学方式多样,工具和功能比线下课堂更加丰富,有条件可进行专业的线上教学培训,以期可通过线上平台互动将新媒体资源更为融洽地运用到教学过程中,为学生课前提供预习辅助,课后提供复习加深辅助,提高课程教学效果。

(三)建立全英文课程教学及辅助教学资料库

以引进优质的教学资源、教材、教学模式为基础,结合本地高校研究生实际情况,以课程内容为主导,以课程逻辑体系为框架,辅以全英文专业词汇解析、全英文课程前端基础知识资料及全英文视频辅助讲解资料等内容,结合“问题导向性的小组讨论”“教学地图”等材料的完善,构建研究生“通信理论”全英文课程的教学或辅助教学资料库,为提高课程质量打下坚实基础。目前的辅助教学资料库参考了课程期中调研的学生意见,包括专业英文词汇英英释义、本课程所需的专业基础知识英文版内容、章节复习要点提示、教材以外的补充习题与解答、线上同教材MIT课程资源及课程相关的科普视频资源等。

四、讨论与展望

在经过2022年春季学期的“通信理论”课程体系的建设与实践后,对学生的英语水平及课程体验情况再次进行测试,15名学生认为本课程辅助体系平均提升了他们理解课程内容的50%~80%,5名学生认为本课程辅助体系平均提升了他们理解课程内容的20%~40%,仅1名学生认为本课程辅助体系平均提升了他理解课程内容的10%。在期末考试后,有76.19%的学生(16名学生)认为自己对全英文课程的适应能力得到了显著提升,专业知识积累也得到了进一步加强。本学期课程授课教授同样对本课程体系给予高度评价,在实践中说明了本体系具有一定的实用性,在提升全英文课程质量方面取得了良好的效果。在进一步的教学实践与研究中,院校的教师团队将分工对本课程体系进行精细化提升,在实践中不断地完善和打磨,形成更完整、更有效的全英文课程体系。

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