《信息论与编码》教学改革研究探讨

【摘要】随着信息技术的进步，信息论与编码这门课程也越来越受到重视，各大高校竞相开展对本课程的教学研究。经过长期的教学实践，针对工科类在校学生的学习情况，并结合信息论与编码课程的特点，本文提出教学中存在的问题，并基于“应用型人才培养模式”给出具体的教学改革方法。

【关键词】信息论与编码;教学改革;应用型人才

引言

信息论与编码是一门研究信息存储和传输以及处理、控制和利用等一般规律的科学，主要应用概率论、随机过程和数理统计等方法，研究如何提高信息传输系统的可靠性和有效性以及保密性和认证性，从而使信息系统最优。

随着我国经济的不断发展，对应用型人才的需求也越来越旺盛，这也导致各大高校对本课程的课程设置进行改革，经过长期的摸索实践，该领域积累了一些实用的经验，已达到来提高教学效果的目的。

1.信息论与编码的教学现状

1.1 信息论与编码简介

“信息论与编码”是信息科学技术的基础，主要研究信息论基础以及编码理论，理论内容丰富，对数学的要求很高，与其它学科关联较多。

当前科技突飞猛进，信息技术的发展也越来越快，信息也与日常生活联系更加紧密，范围不断扩大，内容逐渐深化，现已渗透到许多学科，如自动控制，无线电和网络技术等领域中，涉及到信息科学、密码学、计算机科学、微电子学、生命科学等不同领域。本课程也已不断发展到广义地信息论，是一门牵涉许多领域的科学。

1.2 教学中的问题

通过长期的教学实践及调查发现，在平时学习中，大多学生已认识到了这门课程的重要性，但因为复杂的数学公式而产生畏惧。目前有着越来越偏向数学的趋势，甚至出现了过分重视数学推导的情况，出现本末倒置的现象。部分教材对一些较偏的内容进行较大篇幅的数学证明，这常常会使得学生出现畏惧心理;而且教材中出现的许多教学内容没有实际案例，当前应用价值不高。多数教材过分注重数学推导证明，浪费了大量篇幅，公式偏多较难理解，容易使学生产生抵触心理。有几种现象在教学中较为普遍，如与实际生活的联系不紧密，与现实脱节较严重，学生不知道为什么要学，教师不知道为什么要教，这对于学生的学习兴趣的培养极为不利;而且，公式推导过多，很多教师只能照本宣科，没有实践环节，使学生难以对该课程有一个全面的认识，教学效果很不理想。

2.教学改革

2.1 教学改革的目标

（1）通过此次基于“应用型人才培养模式”的改革，本文提出了严把一个主方向即人才和四个重要支撑即口径、基础和能力以及素质，并建立起来数十项具体指标来进行考核的应用型创新人才的培养模式。并建立起基于该培养模式的课程体系，完善了培养计划。建立起与地方产业集群相适应的教学体系，丰富教学素材，改造整个流程，改革试验、教学。一改以往的的毕业设计考核模式，通过与实际企业的需求相对接来考评。

（2）加大产学结合，加强实际的应用，开展典型企业的实践教学，充分体现该课程的应用型特色，增加与地方企业的互动。

（3）改革与完善教学体系和内容，不但满足企业订单式的人才需求，创新人才培养模式，使本专业学生具有较强的实践与创新能力。

2.2 改革的措施

2.2.1 系统组织教学

（1）合理安排课程

重新调整并修订本科生的教学日历，编排课程，把一些重要的基础课程课时相应增加，如高数，概率论等，这样就使得本专业学生有一个较坚实的基础。课堂教学提倡预习，在课堂上先讲述理论内容，然后5～10分钟进行复习，提炼数学要点，使学生做好充分准备。如讲解信息量的概念时，要求学生预习，然后复习概率论，列出要点，让学生大概回忆起来即可，不可花费过多时间。

（2）突出重点

数学公式的推导枯燥难懂，因此，教师应尽量先列举生活中的实例，然后结合例子进行讲解。通过与实际例子的结合，让学生可以对这些原理有一个更加好的理解，让学生参与到整个教学过程中去，重视学生的理解程度，让他们在这个过程中活学活用。因此，在选择教材时，应做好充分考虑。在教学中应先说明知识点的前因后果，然后再给出结论，根据得出的数学表达式和模型的意义，若学生接受能力较好，可适当增加数学推导。如在讲解无失真定长编码时，可以省略证明。

（3）教学要与学生协调

教师在教学中可以发现，不同学生的接受能力不同，不能只强调部分学生的能力，要全面考虑学生的接受能力。因此在讲课时教师应从学生角度出发，根据学生具体情况，对结构、内容和节奏以及方法进行综合考虑，调整教学思路，从而使教学与学生相适应。

2.2.2 加强理论演示

由于matlab强大的功能，各大高校在教学中逐渐推广使用这个软件。他自身集成了许多已经做好的工具箱，而且可以根据自己的需要来进行安装，对于通信实验的仿真实现效果较好。所以在教学中较多使用matlab等工具来展示复杂的定理以及数学演绎，运用多媒体教学，把讲义用学生可以接受的视频、音频方式展示出来，节约板书的时间，使学生充分理解二元熵、信道容量、信息率失真函数等内容。在教学中，不仅运用matlab来进行演示，也可以用excel等办公软件来进行数学运算，并辅助教学。通过在课前搜集资料，教师可以找到许多有利于教学的素材，并对其进行筛选，努力做到通俗易懂，既扩展了课本内容，也加深了学生的理解，促进了教师与学生的交流互动，通过网络将课堂延伸到课外。

2.2.3 与实践相结合

理论与实践相辅相成，二者缺一不可。经过长期实践摸索，本文开发出了一套适合教学的平台，通过matlab来进行一些模拟和仿真，这对于培养学生学习兴趣和直观表达教学效果具有良好凡响。同时我们也让学生自己进行编程，演示，从而提高学生的兴趣，并让学生自主思考，培养学生创新能力（见图1）。

2.2.4 改革毕业设计

毕业设计是学生四年的一个综合反应，最能反映学校的教学成果以及学生的综合学习情况，是学生素质和能力的综合反映。针对应用型创新人才的培养理念，教师对毕业设计环节进行改进，构建和企业需求无缝对接的模式，做到毕业设计从开题到最后答辩完成都能与用人单位完美相结合，即毕业设计是按照生产的实际在企业中完成的，毕生设计最后要接受企业的生产实际的检验，通过这种举措，可以加强教学与生产的联系，增加学生对以后工作实际需要的理解，实现企业需求和学生毕业设计的完美结合（见图2）。

图1 信息论与编码专业教学内容体系

图2 信息论与编码专业的学生创新体系

3.结语

针对大专院校电子信息专业的问题，本文讨论了“信息论与编码”课程课堂教学的难点，并基于“应用型人才培养模式”，针对学生在学习的过程中遇到的一些困难，提出了一些中肯的建议，并给出了一些解决方案，如大力推进多媒体教学和教学信息化。相信通过不断地实践与改革，信息论与编码课程建设将取得更好的效果。

参考文献

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作者简介：陶丽芳（1983—），女，浙江舟山人，讲师，主要从事电子信息工程专业的教学和科研工作。