多媒體教學(xué)在“信息論基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用探討

楊曉藝　宋錦萍

【摘 要】本文分析了“信息論基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容公式多、定理多、工程和物理背景強(qiáng)等特點(diǎn)，以及多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足，探討了多媒體課件的制作要求及多媒體教學(xué)在該課程中的應(yīng)用技巧和方法，筆者認(rèn)為多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)可以有機(jī)巧妙地結(jié)合，靈活運(yùn)用，從而豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】板書教學(xué)；多媒體教學(xué)；信息論基礎(chǔ)；信息與計(jì)算科學(xué)

引言

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)輔助教學(xué)在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中逐漸被應(yīng)用，但在信息與計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域中，應(yīng)用的不成熟、不完善。由于這個(gè)學(xué)科中公式、定理多，采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式有利于學(xué)生的記憶，然而筆者認(rèn)為正是由于理論性強(qiáng)，概念復(fù)雜，公式、定理推導(dǎo)繁雜，內(nèi)容多，課時(shí)少的特點(diǎn)，多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法比擬的。多媒體教學(xué)更加直觀，教學(xué)內(nèi)容具體化、清晰化，從而能更容易達(dá)到教學(xué)目的。在此，筆者根據(jù)信息論基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和多媒體教學(xué)的特點(diǎn)，結(jié)合多年的“信息論基礎(chǔ)”課程的多媒體教學(xué)的實(shí)踐，探討多媒體教學(xué)手段在信息論基礎(chǔ)課程中如何靈活運(yùn)用。

1 信息論基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)

隨著高度信息時(shí)代的到來(lái)，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)信息理論的重要性。信息論是數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息工程等學(xué)科的交叉，廣泛地滲透到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等其他領(lǐng)域。

“信息論基礎(chǔ)”課程比是一門應(yīng)用概率論、隨機(jī)過(guò)程和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法來(lái)研究通信工程中信息的存儲(chǔ)、傳輸和處理的一般規(guī)律的學(xué)科。該門課程具有理論性和應(yīng)用性都強(qiáng)的特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容中既包含大量的數(shù)學(xué)描述和公式推導(dǎo)，也包含許多概念和公式的工程背景解釋，同時(shí)還有信息論基本理論的一些應(yīng)用。上述教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)為多媒體教學(xué)在信息論基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

2 多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)形式走進(jìn)高校的課堂，成為一種廣泛使用的教學(xué)形式。然而，多媒體課件決不是課本與投影儀的簡(jiǎn)單組合，它集文本、公式、圖像、聲音、動(dòng)畫于一體，使教學(xué)內(nèi)容表示形式更為生動(dòng)、多樣，課堂氣氛變得輕松、活潑，而且信息量大，節(jié)約板書時(shí)間，很大程度緩解了教學(xué)時(shí)間不足和教學(xué)內(nèi)容增多的矛盾，同時(shí)，一些繁雜的公式及推導(dǎo)過(guò)程，也可借助多媒體生動(dòng)、完整地重現(xiàn)。

由于多媒體課件是事先制作好的，即便制作合適的動(dòng)畫，也不能根據(jù)課堂中學(xué)生的反應(yīng)適時(shí)的改變教學(xué)方法或調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，因此它的靈活性比較差，使一些教學(xué)內(nèi)容變得很生硬；另一方面，多媒體教學(xué)留給學(xué)生思考的時(shí)間比較有限，學(xué)生往往對(duì)上一頁(yè)內(nèi)容還沒(méi)有充分理解，就已經(jīng)進(jìn)入下一頁(yè)的內(nèi)容，一堂課下來(lái)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)只留下若干片斷的、雜亂的知識(shí)信息，而不能有機(jī)地聯(lián)系在一起，使所學(xué)知識(shí)缺乏連貫性。

正是由于上述原因，實(shí)際的課堂可以借助多媒體來(lái)演示教學(xué)過(guò)程，但是并非是多媒體的一統(tǒng)天下，而是必須將其與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)地結(jié)合與巧妙、靈活地應(yīng)用，才能彌補(bǔ)二者的不足，從而將多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到極致。

3 多媒體教學(xué)形式在信息論基礎(chǔ)課程中的多樣化應(yīng)用

根據(jù)信息論基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，結(jié)合筆者對(duì)該課程多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，體會(huì)頗多。筆者認(rèn)為，多媒體教學(xué)形式在信息論基礎(chǔ)中的應(yīng)用不應(yīng)該是單一的畫面播放器，而應(yīng)該是結(jié)合傳統(tǒng)的板書教學(xué)形式，呈現(xiàn)多樣化的應(yīng)用。

3.1多媒體課件的制作要求

多媒體課件的制作，應(yīng)該結(jié)合教師本人教課的特點(diǎn)及課程內(nèi)容本身的特點(diǎn)，自主開發(fā)與制作動(dòng)畫，這樣才充分發(fā)揮自身優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處，也才有可能最大限度地發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。在制作的過(guò)程中，不僅應(yīng)使畫面簡(jiǎn)潔、大方和整齊劃一，更應(yīng)考慮到內(nèi)容的完整性，甚至要顧及到每一個(gè)動(dòng)畫方案的設(shè)計(jì)和次序，動(dòng)畫應(yīng)該與內(nèi)容相匹配。另外，動(dòng)畫不宜過(guò)多，以免干擾學(xué)生的注意力。

3.2在定理證明或公式推導(dǎo)中的應(yīng)用

簡(jiǎn)單的定理證明或公式推導(dǎo)，若單純的采用傳統(tǒng)板書教學(xué)來(lái)完成，則顯得單調(diào)，多媒體與其巧妙結(jié)合，則可提高學(xué)生的興趣與求知欲，如可以先由多媒體顯示定理的完整內(nèi)容及公式，借助板書一步步分析公式推導(dǎo)思路，引導(dǎo)學(xué)生自主完成公式或定理的推導(dǎo)過(guò)程，最后用多媒體展示每一步的推導(dǎo)過(guò)程及推導(dǎo)依據(jù)或理論，由學(xué)生對(duì)照自己做的正確與否，當(dāng)然，這里切記不能一下把整個(gè)過(guò)程一次顯示完。例如，信息熵的基本性質(zhì)的證明，熵、聯(lián)合熵、條件熵之間的關(guān)系推導(dǎo)，以及求解特殊信道的信道容量等教學(xué)內(nèi)容時(shí)筆者均采用的上述方法，既充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，給學(xué)生留下自主思考的時(shí)間，也使課堂氣氛活躍，師生互動(dòng)良好。

3.3在工程背景解釋方面的運(yùn)用

信息論基礎(chǔ)課程具有很強(qiáng)的應(yīng)用背景，其中的公式和定理大都需要通信工程或物理方面的知識(shí)加以解釋。如果采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，將會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，且課堂會(huì)顯得苦燥和乏味。例如：信息熵的含義以及信息熵的基本性質(zhì)的工程背景解釋，采用多媒體技術(shù)制作技巧充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望，提高教學(xué)效果，同時(shí)會(huì)大大縮短教師板書時(shí)間。

3.4多媒體課件演示信息論基礎(chǔ)的應(yīng)用

在講解無(wú)失真信源編碼時(shí)，充分發(fā)揮多媒體課件的優(yōu)勢(shì)，按照教學(xué)內(nèi)容制作合適的動(dòng)畫效果，可以生動(dòng)地演示即時(shí)碼的構(gòu)造過(guò)程、霍夫曼碼、費(fèi)諾碼的構(gòu)造方法，大大節(jié)約了課時(shí)，形象直觀，彌補(bǔ)了板書教學(xué)耗時(shí)、單調(diào)的不足。

3.5應(yīng)用LaTeX制作作業(yè)答疑課件

作業(yè)答疑也是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，然而大量的公式書寫會(huì)占用較多的課堂時(shí)間。筆者采用LaTeX制作作業(yè)答疑幻燈片，其數(shù)學(xué)公式排版優(yōu)美、整潔，課件制作簡(jiǎn)單，使用方便，例如：簡(jiǎn)單的＼pause命令就可控制字母或變量是否出現(xiàn)，從而使數(shù)學(xué)公式在課件上呈現(xiàn)的方式完全類似黑板書寫，講課效果好。

4 結(jié)束語(yǔ)

多媒體教學(xué)形式成為目前高校普遍認(rèn)可的教學(xué)形式，它的優(yōu)點(diǎn)和不足都很突出，如何使多媒體教學(xué)手段更好地發(fā)揮輔助教學(xué)的作用是值得探討的問(wèn)題，筆者認(rèn)為根據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容以及教師的教學(xué)思想、教學(xué)特色，將其與傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段巧妙結(jié)合、靈活運(yùn)用，不僅可以彌補(bǔ)單一教學(xué)手段的不足，而且大大提高了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]金蓉，朱廣信.信息理論與編碼課程教學(xué)形式的整合應(yīng)用[J].浙江工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，3：88-92.

[2]岳岫峪，張振榮，覃團(tuán)發(fā).“信息論基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法的改革與實(shí)踐[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，32：226-228.

[3]于秀蘭，陳前斌，蔣青.《信息論基礎(chǔ)》教學(xué)改革的探討與實(shí)踐[J].重慶電力高等專業(yè)學(xué)校學(xué)報(bào)，2013，18（3）：15-17.

[4]傅祖蕓.信息論——基礎(chǔ)理論與應(yīng)用（第三版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[5]沈世鎰，吳忠華.信息論基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2007.