信息論與編碼課程教學(xué)方法研究

肖利芳 段梅

摘 要：文章針對(duì)信息論與編碼課程的教學(xué)過(guò)程提出一些教學(xué)方法：明確知識(shí)主線，鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，實(shí)施“2+1”教學(xué)模式，即兩個(gè)知識(shí)塊（信息理論與編碼理論）加實(shí)驗(yàn)，注重信息理論與編碼理論知識(shí)的比例分配，加強(qiáng)理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)思想。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；信息論與編碼；教學(xué)方法

一、課程的重要性

信息論與編碼是信息、通信、電子工程類專業(yè)與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)課，是廣大信息類專業(yè)的本科生和科技人員需要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。該課程對(duì)通信建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)和信息安全建設(shè)都具有重要的指導(dǎo)意義。

二、面臨的情況

1. 學(xué)生的學(xué)習(xí)情況

很多學(xué)生認(rèn)為這門(mén)課的學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐脫節(jié)，對(duì)今后要從事的工作不起作用。還有些學(xué)生認(rèn)為，該課程內(nèi)容為純粹的理論研究，搞科學(xué)研究的人才需要學(xué)習(xí)此課程。因此，學(xué)生頭腦中就形成了信息論就是“無(wú)用論”和“研究論”的概念。

2. 信息論與編碼課程的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題

（1）涉及大量基礎(chǔ)課程。信息論與編碼課程涉及大量的數(shù)學(xué)知識(shí)和通信理論知識(shí)。數(shù)學(xué)知識(shí)本身概念抽象、理論性強(qiáng)，對(duì)于非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)證明和邏輯推理感到抽象和枯燥，難以接受，易形成畏難情緒。而數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生由于沒(méi)有掌握一些通信等方面的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)，因此他們覺(jué)得知識(shí)結(jié)合生硬，容易失去學(xué)習(xí)興趣。

（2）教材的編寫(xiě)不能體現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。信息論與編碼的教材通常先引入各種定義，然后提出性質(zhì)、定理，回到“定義、定理、例題、練習(xí)”的數(shù)學(xué)邏輯模式，沒(méi)有合適的引入和應(yīng)用，也沒(méi)有結(jié)合計(jì)算機(jī)進(jìn)行的數(shù)值試驗(yàn)。這樣，課堂就發(fā)展成數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)模式，使整個(gè)課堂陷入乏味難懂的局面。

總體來(lái)講，龐大復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論枯燥乏味，課堂上的純理論教學(xué)使學(xué)生脫離實(shí)踐，沒(méi)有體現(xiàn)出知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。這些問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生對(duì)信息論與編碼的學(xué)習(xí)喪失動(dòng)力和興趣。本文提出一些建議：激發(fā)興趣，明確主線，鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，實(shí)施“2+1”教學(xué)模式。

三、改革措施

1. 利用生活實(shí)例，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師在教授本課程時(shí)要強(qiáng)調(diào)課程的重要性。理性上，人類社會(huì)的存在、發(fā)展無(wú)時(shí)無(wú)刻都與信息息息相關(guān)。感性上，通過(guò)具體實(shí)例讓學(xué)生體會(huì)信息論的重要性。比如，在講編碼理論時(shí)，教師可以結(jié)合一些影視資料里的莫爾斯電碼來(lái)講解，讓學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)。這樣的講解能激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2. 理論教學(xué)改革措施

（1）明確信息論與編碼課程的知識(shí)體系。信息論與編碼的結(jié)構(gòu)體系明確了，學(xué)生在頭腦中就弄清了大致的知識(shí)脈絡(luò)。第一，把握了知識(shí)的全局性，知道了該課程所學(xué)的內(nèi)容；第二，把握了知識(shí)的層次性，了解了該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)及知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系；第三，明確了該課程的應(yīng)用范圍、學(xué)習(xí)目的及學(xué)習(xí)的必要性。

（2）學(xué)好數(shù)學(xué)相關(guān)理論。信息論與編碼課程涉及大量的數(shù)學(xué)知識(shí)，從而加大了該課程的學(xué)習(xí)難度。因此，學(xué)生有必要先學(xué)習(xí)一些相關(guān)的數(shù)學(xué)理論知識(shí)。教師講解該課程時(shí)應(yīng)分配一定的學(xué)時(shí)，讓學(xué)生系統(tǒng)地鞏固這些數(shù)學(xué)知識(shí)。雖然一般大學(xué)都開(kāi)設(shè)了以上公共的數(shù)學(xué)課程，但教師在講解該課程時(shí)，有必要有針對(duì)性地加深學(xué)生對(duì)這些數(shù)學(xué)知識(shí)的印象。一方面可以鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；另一方面也便于該課程的教學(xué)，使課程掌握程度牢固一些。

（3）理清通信理論知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的關(guān)系，授課時(shí)側(cè)重點(diǎn)明確。鑒于信息論與編碼課程的特點(diǎn)，教師應(yīng)適當(dāng)調(diào)整信息論知識(shí)與編碼知識(shí)的教學(xué)課時(shí)比例。鑒于實(shí)際情況，教師應(yīng)向編碼理論知識(shí)教學(xué)傾斜。筆者建議學(xué)時(shí)分配比例為1：2，即信息論所用學(xué)時(shí)與編碼所用學(xué)時(shí)為1：2，做到信息論知識(shí)講精煉，編碼知識(shí)講深入、透徹。另外，為了達(dá)到一定的效果，適當(dāng)?shù)卮┎迤谥锌荚嚕噪A段性地檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，達(dá)到警示學(xué)生的目的。同時(shí)，教師也可以反思前一階段的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，作為后一階段教學(xué)的借鑒。

3. 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)

信息論與編碼的學(xué)科特點(diǎn)決定了它是一門(mén)來(lái)源實(shí)踐并指導(dǎo)實(shí)踐的課程，因此有必要設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)具有直觀性和驗(yàn)證性的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從抽象中回到具體，一方面能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，另一方面也能提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。教師要設(shè)計(jì)由易到難階梯式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生一級(jí)級(jí)攻克。但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必須精選和優(yōu)化，首先有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其次是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，最后是綜合性實(shí)驗(yàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文總結(jié)了信息論與編碼課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出激發(fā)興趣，明確主線，鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，實(shí)施“2+1”教學(xué)模式的見(jiàn)解。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，這些教學(xué)方法起到了提高教學(xué)效果的作用。

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