模式識別雙語教學中學生科研素質的提升

瞿博陽 梁 靜 王忠勇 郭 麗

摘要：針對模式識別雙語教學缺乏教材、理念、經驗等支撐的教學狀況，分析雙語教學的必要性和面臨的困境，闡述在現有條件下模式識別雙語教學課堂應作的改革，著重說明如何在雙語教學中采取措施提升學生綜合科研素質，推動該課程教學形式的變革。

關鍵詞：模式識別；雙語；教學；科研素質

0 引 言

模式識別（pattern recognition，PR）是指對表征事物或現象的各種時間或空間形式的信息進行處理和分析，對事物或現象進行描述、辨認、分類和解釋的過程，是信息科學和人工智能科學的鶯要組成部分。它是一門涉及多學科、多領域，理論性和應用性較強的學科，對數學基礎要求較高，主要以計算機為輔助手段。隨著科學技術的不斷發展，模式識別逐漸滲透到計算機、通信、交通運輸、醫學、物理、化學、生物學、軍事、經濟等各個領域，應用前景十分廣闊。研究生階段開設模式識別課程，不僅可以使學生接觸跨領域、跨學科的知識，提高科研能力，還可以使學生充分利用已有知識提高自己融會貫通和綜合運用知識解決實際問題的能力。

當今時代，知識更新速度快，較多突破性的研究及應用多為國外成果，因此雙語教學勢在必行，是我國高等教育與國際接軌、培養國際化專業人才的必然趨勢，應成為當前高校教育改革的熱點和重點。“雙語教學”的定義是：將學生的外語或第二語言，通過教學，經過若干階段的訓練，使之能代替或接近母語的表達水平。艤語教學模式可在傳授模式識別知識的同時，提高學生外文閱讀和寫作、獲取國外先進技術和最新科研成果的能力，這對于學生的綜合科研能力培養具有重要意義，對學生以后的工作、學習具有深遠影響。

1 模式識別雙語教學現狀及存在的問題

模式識別是控制理論與控制工程專業研究生的一門重要專業課程。傳統中文授課方式按照既定教材講授，由于上課內容固定、老套等原因，學生只能接觸相對落后的知識，很容易失去學習興趣。另一方面，立足我國當前科研現狀，有必要使學生打破語言限制，接受國際上不斷涌現的新技術和新知識。因此，雙語教學應得到大力推廣。目前已有部分學校進行了嘗試，但還沒有形成體系化、正規化的教學理念，也沒有可供參考的雙語教材。我國學生長期接受中文課堂，加之學生對模式識別的了解和接受程度各不相同，教師自身素質也存在局限，在此情況下開展雙語教學存在諸多困難。

2 雙語教學形式改革

2.1 教師“備戰”策略

充分的準備工作是高質量教學的有利保證，對于未成體系的雙語教學更是如此。教師應在上課前將模式識別專業內容、課外延展、授課幻燈片、課后輔助學習內容、考核方式等作出詳盡的規劃，著重體現雙語教學的特點。模式識別是進展非常快的領域，每年都會提出很多新的模式識別方法，教師要注意每年更新教學內容，確保教學內容不落后。課上出現各種臨時狀況時，老師應及時調整講授內容，設法了解學生所想，變換互動方式，改用簡單英語甚至中文講課。以上工作會增加教師的工作量，教師要從心理上和工作上作好雙重準備。

2.2 漸進式初期引導

模式識別的雙語教學要從基礎知識引導做起，讓學生在逐步了解模式識別的英文詞匯和基本相關表達的同時，提高學習興趣和自信心。研究生階段以自主學習為主，初期教學要先引導學生了解模式識別的基本概念、雙語學習方法以及課下需自主學習的內容。為加快雙語教學進程，教師有必要在上課前對學生的課下學習情況進行檢查。在此過程中，師生間采用外語交流，一方面可讓學生擺脫對母語的依賴，另一方面，由簡單交流再逐漸進入到新內容的教學，增加了雙語課堂模式的可接受性。除此之外，教師還要注重學生的課堂反應，及時緩解其緊張情緒。

學生在課堂上的發言不僅有利于自身對所述問題的記憶，而且會給聽眾留下深刻印象，因此如何調動學生發言的積極性是教師的一大難題。在上課初期，老師應以提問為主，詢問學生自己的看法，不管學生說得如何都不要否定，像聊天一樣與發言者交流互動，一段時間后再讓學生嘗試主動發言，并逐漸舍棄漢語的使用。

2.3 教學內容調整

對于理工科研究生，既要理解模式識別中的各種理論，又要面向應用和實踐；既要掌握模式識別的基礎知識，又要了解當前國內外的研究前沿。因此，雖然面向研究生教育的模式識別教材較多，但多為中文或翻譯教材，無法作為雙語教學的學習材料。得益于研究生教學內容靈活性較高的特點，教師可根據學生基礎自行制定教學內容。針對研究生教育培養目標，我們將教師的教學內容分為3個方面：基本概念與方法簡介、最新研究進展概覽、學術實踐和競賽。參考書目應以外文為主、中文為輔，并推薦重點章節。

由于課時有限，教學內容只以引導為準，不再進行詳細的講述。基本概念與方法包含了經典理論和成熟的技術應用，是后期發展的根基，也是學生的入門材料。最新研究進展方面以帶領、推薦學生閱讀最新文獻為主，配合相關論文、雜志等，從不同角度聯系基礎。了解模式識別的最新進展，掌握實時動態，可使學生產生新奇感和探索欲望，開闊學生眼界，增加與模式識別領域內新事物的接觸。學術實踐和競賽的主要內容是編程、論文寫作及語言表述，提升學生的實踐能力。

3 提升學生科研素質

對于研究生教學，科研素質的提升是重中之重，這正是模式識別雙語教學的最終目的。科研素質包括多方面的內容，如中外文獻檢索、閱讀、梳理、總結能力，編程實踐、驗證、對比能力，書面呈現即寫作能力。

3.1 科研基礎材料

文獻作為科學研究的重要支撐，在科研能力培養方面發揮著重大作用，尤其是高質量文獻。眾所周知，新理論的提出、新技術的開發、新領域的拓展和新應用的出現多集中于外文文獻。模式識別雙語課堂中，老師應引導學生閱讀該領域內的最新及綜述性文章，同時幫助學生養成記筆記的好習慣。教師可選一篇高質量文章，從結構、層次、寫法等方面講解科技文章的寫作，在學習模式識別方法的同時，了解優秀英文學術論文的寫作方法，掌握學術論文寫作的邏輯結構。通過該方法，學生可了解最新研究成果和發展現狀。在此基礎上，學生才有可能發現問題、發現可能的研究方向和空間，激發其研究興趣。此外，閱讀文獻可使學生了解文章寫作思路、結構安排、論證方法等，培養學生思維的縝密性和推理的嚴謹性，在潛移默化中提高寫作能力。

3.2 實踐出真知

扎實的科研基本功還包括學生的實踐能力。閱讀文獻只是理論學習，為增加學生的“實戰”經驗，確保學生掌握最新的模式識別方法，教師可讓學生編程實現新方法。這不僅能夠提高學生的編程能力，更重要的是，學生會對新方法有更清晰的認識，避免眼高手低。在這一步驟中，教師要鼓勵學生及時提出疑問，以幫助學生梳理思路，引導學生分析、解決問題，培養他們正確的思維方式，增加自信。

為加強學生自主研究意識，所解決的實際問題由學生個人決定。在此過程中，教師應多讓學生親身體驗，如對于人臉識別的新方法，可讓學生自行拍攝自己或同學的人臉圖片進行驗證實驗，手寫識別也可以使用相同的辦法。

寫作能力是科研素質的一個重要體現，也是實踐的一部分，主要訓練方式是要求學生提交課程報告。所渭課程報告就是將新方法解決實際問題的例子撰寫成小論文，這樣的訓練可使學生掌握論文寫作要點以及實驗架構方法，對以后發表論文是一次很好的預熱。

3.3 競爭催生興趣

良好的競爭機制可催生學生的研究興趣，因此教師有必要安排課時組織課堂報告小組競賽。所謂課堂報告，就是學生根據編程實踐、實際應用以及基于該實例的小論文撰寫口頭報告，每小組2-3名學生。為體現雙語教學的特征，充分鍛煉學生的語言能力，發揮學生的主觀能動性，教師叮將該報告作為考核內容，鼓勵大家使用英文進行報告或制作英文幻燈片。同時，論文口頭報告也是學生在日后參加國際學術會議和從事其他工作時不可或缺的。

對于同一問題的研究，學生可聯合其他小組對結果進行比較分析，既能加深對自己所研究問題的理解，又可以學到另一種解決方法，是一種不錯的學習方案。教師點評時應指出存在的問題，提出適當的建議，但一定要認可學生所做的工作。這樣的報告不僅能夠讓學生充滿自豪感，還可以使學生掌握學術報告的技巧，同時增加大家上臺演講的機會，促進綜合素質的提高。

3.4 分散式、多樣化考核

傳統考核方式是結課后教師出卷測試，若考試內容過于寬泛，學生倍感壓力；若限制為課堂內容，學生就只注重該部分知識而不作其他方面的學習。這些都不利于激發學生的研究積極性。我們在雙語教學中將對學生的考核放在平時，并劃分為不同的部分，即新方法編程實踐、課程報告和課堂報告。這3個部分因果相承，也是進行科研工作的一般流程。在學習過程中，帶領學生進行一次完整的“實戰”，將對學生以后科研工作的展開產生極大的引導、啟發、激勵作用。

4 結語

按照此教學方案開展模式識別的雙語教學，學生的語言和科研能力得到了一定程度的提升，但也遇到重重困難，如學生對雙語教學的適應性不強、編程實踐能力較差、小論文根本不知從何做起等。這就要求雙語教學不斷普及，學生需要一個較長的適應過程，才能在課堂上快速吸取知識。同時，教師還要督促學生注重其他方面能力的提高。模式識別雙語教學意義重大，需教師不斷努力，將其推向更高水平，以滿足教學的需要。