徐政五，甘 露，張華國，李萬春

(電子科技大學(xué) 電子工程學(xué)院，成都 611731)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)水平的快速發(fā)展和提高，信息的重要性越來越受到人們的重視。信息論課程中的基本理論，如無失真和限失真信源編碼即數(shù)據(jù)壓縮原理、信道編碼理論等，在通信、計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字影像等工程實(shí)踐中都得到廣泛的應(yīng)用。如今，信息理論的發(fā)展也是高新技術(shù)發(fā)展必不可少的理論源泉;對(duì)于社會(huì)發(fā)展的影響，信息科學(xué)技術(shù)具有不同于其他學(xué)科的重要特點(diǎn)［1－4］。

信息論是一門應(yīng)用概率論、隨機(jī)過程和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法來研究信息的存儲(chǔ)、傳輸和處理中一般規(guī)律的學(xué)科。通過近年來對(duì)本課程的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍存在著理論基礎(chǔ)較好而動(dòng)手能力較差、參與意識(shí)較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足、生搬硬套多而創(chuàng)新意識(shí)弱等現(xiàn)象。在這其中反映出傳統(tǒng)的電子信息類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容存在重理論、輕實(shí)踐，重分析、輕綜合，重個(gè)體、輕協(xié)作的缺點(diǎn)，說明了現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容急需改革。因此，我們需要通過對(duì)《信息論》課程的改革，培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實(shí)和具有實(shí)踐能力的創(chuàng)新人才，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求［5－6］。

1 《信息論》課程改革內(nèi)容

對(duì)《信息論》基礎(chǔ)課程改革可設(shè)計(jì)為:以課堂教學(xué)為載體改變教學(xué)內(nèi)容來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;改革教學(xué)方法，建立研討式的教學(xué)模式，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維;變革教學(xué)形式，在課堂內(nèi)外師生和生生互動(dòng)，與學(xué)生展開交流討論，進(jìn)一步提高培養(yǎng)質(zhì)量?？偟膩碚f，可以分為四個(gè)方面的內(nèi)容。

1)改革教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)電子類院校特點(diǎn)

通過構(gòu)建創(chuàng)新型的教學(xué)內(nèi)容體系，結(jié)合信息檢測(cè)與處理技術(shù)的發(fā)展，將最新的科學(xué)研究成果和科學(xué)概念及時(shí)地融入到教學(xué)內(nèi)容中去，課程教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)本學(xué)科發(fā)展的時(shí)代性、開放性、多元性與全面性。淘汰過時(shí)的內(nèi)容、方法和手段，同時(shí)增加大量信息新技術(shù)的內(nèi)容。在課堂教學(xué)過程中，除了采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和多媒體演示之外，還可以動(dòng)員學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索查詢相關(guān)的資料，了解信息新技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。所選內(nèi)容結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、內(nèi)容新穎、方法多樣、具有很大實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)代氣息、因而更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而使學(xué)生能全身心投入課程學(xué)習(xí)，具有較好的效果［7］。

2)重視課程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力

在教學(xué)方法改革方面，探索“從問題引出概念，由概念得到方法，用方法實(shí)現(xiàn)電路”這種啟發(fā)探究式的授課方法，變?cè)淼闹v解為“提出/發(fā)現(xiàn)問題→分析原因→制定措施→實(shí)現(xiàn)電路”的研討過程，從方式方法上誘發(fā)并激勵(lì)創(chuàng)新意識(shí)。建立專業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合基礎(chǔ)研究課題和部分最新研究項(xiàng)目，完成一些課程實(shí)驗(yàn)，如信道實(shí)驗(yàn)、編碼實(shí)驗(yàn)等［8］。

3)緊密圍繞學(xué)科，注重教與研的結(jié)合

《信息論》基礎(chǔ)課程內(nèi)容范圍廣，這就要求教師要有寬的知識(shí)面和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為了發(fā)揮特長，要求教師必須具有一定的科學(xué)研究水平和良好的專業(yè)素養(yǎng)，教學(xué)中根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合學(xué)科的發(fā)展進(jìn)行拓展性教學(xué)。并且教師在教授學(xué)生的過程中相互學(xué)習(xí)，共同提高，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的相互滲透和補(bǔ)充使得學(xué)生甚至于授課教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)也能得到提高。

4)建立網(wǎng)絡(luò)資源，擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)的通道

先進(jìn)的現(xiàn)代教育技術(shù)手段、豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，可以提升課程的品質(zhì)和內(nèi)涵，在校園網(wǎng)上提供豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，打造信息類網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，包括科技制作資料、科技制作技巧、知識(shí)問答等。這樣，不僅可以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)和上網(wǎng)學(xué)習(xí)的需要，也為加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提供幫助和指導(dǎo)。

2 《信息論》課程改革實(shí)踐的方法

為了實(shí)現(xiàn)前述的改革內(nèi)容，通過這幾年來的教學(xué)探索和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，我們?cè)诮虒W(xué)過程中從以下四個(gè)方面進(jìn)行了具體的實(shí)施。

1)《信息論》基礎(chǔ)教學(xué)的分類目前，對(duì)信息論的研究內(nèi)容一般有三種理解:(1)經(jīng)典信息論，又稱香農(nóng)信息論。主要以定理的形式證明信息傳輸和處理的理論極限。

(2)一般信息論，也稱工程信息論。除香農(nóng)信息論的內(nèi)容外，還包括噪聲理論、信號(hào)濾波和預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)和孤寂、調(diào)制理論、信息處理理論以及保密理論等。

(3)廣義信息論。不僅包括上述兩方面內(nèi)容，而且包括所有與信息論有關(guān)的自然和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域中有關(guān)信息的問題。信息論理論體系中很多定理都伴隨復(fù)雜的數(shù)學(xué)證明，很多概念也很抽象，這在教與學(xué)上都有相當(dāng)?shù)碾y度。

因此，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些基礎(chǔ)理論的理解十分必要。在這部分課程內(nèi)容中，需要不厭其煩地反復(fù)講授，結(jié)合科學(xué)研究中遇到的實(shí)際問題進(jìn)行分析理解。

2)針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生，課程結(jié)構(gòu)分類明朗清晰

針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，根據(jù)教材在課程講授時(shí)的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。

對(duì)于通信專業(yè)和信息專業(yè)的學(xué)生，主要講授教材中經(jīng)典信息論和一般信息論的研究內(nèi)容，但為了避免內(nèi)容上不必要的重復(fù)甚至由此引起學(xué)生的概念混亂，把連續(xù)信源和離散信源放在一起，連續(xù)信道和離散信道放在一起，他們?cè)诟拍钌鲜窍嗤ǖ?，這樣符合最近發(fā)展的理論，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移。在介紹信源及信源熵、信道及信道容量之前，引入關(guān)于信息度量的幾個(gè)重要概念:自信息量、互信息量、信源熵即平均互信息量。通過實(shí)際生活中的生活許多離散信源和信道的例子來引入這幾個(gè)比較抽象的概念，這樣使學(xué)生比較容易接受。而且根據(jù)信源和信道的分類特點(diǎn)來介紹計(jì)算信源熵(熵率)和信道容量的方法，這樣可使學(xué)生對(duì)于信源和信道的相關(guān)概念有一個(gè)清晰而明確的理解。

而對(duì)于學(xué)校其他專業(yè)的學(xué)生主要講授教材中廣義信息論的研究內(nèi)容。把信息論的一些基本內(nèi)容，基本原理，適用方向以及在自然和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用作為講授重點(diǎn)。

3)精選習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固課程知識(shí)

習(xí)題是學(xué)生深入理解和消化基本理論，鍛煉獨(dú)立解決問題能力的重要環(huán)節(jié)。在先期的教材中積累了一部分習(xí)題，但還仍需從國內(nèi)外大量優(yōu)秀習(xí)題中再精選一部分習(xí)題，使其具有一定的代表性，與日常生活密切相關(guān)，突出新穎，具有一定的趣味性。

大部分習(xí)題解答需要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過這樣的習(xí)題能有效地幫助學(xué)生鞏固、加深對(duì)授課內(nèi)容的理解。另外還可以結(jié)合自身科學(xué)研究的課題中實(shí)際情況，精編部分新的習(xí)題，做到習(xí)題的不斷創(chuàng)新。

4)采用多樣化的多媒體課件，改變抽象、枯燥的教學(xué)方式

以現(xiàn)有多媒體教學(xué)課件為基礎(chǔ)，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和優(yōu)化，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，突出反映板書不易描述的內(nèi)容，多媒體教學(xué)課件的文字、圖表、色彩、動(dòng)畫應(yīng)用適當(dāng)，使信息論原本顯得非常抽象、枯燥的概率論與隨機(jī)過程的知識(shí)更容易讓學(xué)生接受。

對(duì)于習(xí)題和課件，我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生能夠提前進(jìn)行學(xué)習(xí)和問題的思考，便于在正式的授課中能夠有的放矢，同時(shí)也通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)跟授課教授進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，提高了授課質(zhì)量和效率。

3 結(jié)束語

本文在《信息論》課程的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)形式和實(shí)踐環(huán)節(jié)上進(jìn)行的優(yōu)化，通過近年來在課程教學(xué)中的實(shí)踐，取得了比較好的效果，提高了學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合《信息論》課程實(shí)踐和結(jié)合其他課程學(xué)習(xí)后，普遍認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)這門課程的必要性。對(duì)于《信息論》課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的一些問題，我們將在今后的教學(xué)工作中對(duì)《信息論》課程的教材作進(jìn)一步的修訂和調(diào)整，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，以適應(yīng)高等教育教學(xué)的需要。

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