《信息論與編碼》課程教學(xué)方法與改革

王亞子　楊建輝

【摘要】文章首先對《信息論與編碼》課程教學(xué)的難度進(jìn)行了分析，然后就《信息論與編碼》課程當(dāng)前的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要介紹，最后對《信息論與編碼》課程教學(xué)方法的改革策略進(jìn)行分析，望引起重視。

【關(guān)鍵詞】《信息論與編碼》 課程教學(xué) 現(xiàn)狀 改革

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）06-0052-01

在本科院校信息與工程學(xué)科中，《信息論與編碼》是面向本專業(yè)學(xué)生所展開的基礎(chǔ)學(xué)科這一，部分高校已將《信息論與編碼》納入信息通信工程專業(yè)博士研究生考試的專業(yè)基礎(chǔ)課當(dāng)中。由此可見，做好對《信息論與編碼》課程的教學(xué)工作是非常關(guān)鍵的。針對當(dāng)前本課程教學(xué)中存在的問題與缺陷，需要通過改革教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，為本學(xué)科教學(xué)水平的提高奠定基礎(chǔ)。

一、《信息論與編碼》課程教學(xué)的難度

在《信息論與編碼》課程教學(xué)中，涉及到了多個學(xué)科與專業(yè)知識的交叉聯(lián)系，特別是數(shù)學(xué)知識方面的構(gòu)成非常復(fù)雜，需要學(xué)生同時具備線性代數(shù)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計、離散分析等相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，能夠利用多樣化的數(shù)學(xué)方法來解決在課程學(xué)習(xí)中存在的問題。總的來說就是，《信息論與編碼》課程中隨處可見基于概率論以及隨機(jī)過程的公式。

與此同時，在本課程教學(xué)活動中大量的理論定義都需要通過對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用來求解并證明，例如，對保真度準(zhǔn)則下信息源編碼定理、無失真信息源編碼定理的證明都要求學(xué)生具有非常全面的數(shù)學(xué)知識。除了對學(xué)生的數(shù)學(xué)專業(yè)知識有嚴(yán)格要求外，本課程中還涉及到了非常多的抽象性概念，對這些概念的理解往往比較困難，從而給學(xué)習(xí)帶來了較大的挑戰(zhàn)。

二、《信息論與編碼》課程教學(xué)的現(xiàn)狀

首先，《信息論與編碼》課程學(xué)習(xí)的重要性已經(jīng)得到了相關(guān)專業(yè)教學(xué)人員以及學(xué)生的重視。近年來，在現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，各種現(xiàn)代化通信技術(shù)的應(yīng)用得到了各方人員的高度關(guān)注，信息科學(xué)在日常生活中的重要意義也因此得以凸顯。故而，對于信息工程相關(guān)專業(yè)的學(xué)生而言，具備信息論相關(guān)的理論，掌握信息編碼的相關(guān)技術(shù)方法是非常重要的。

其次，《信息論與編碼》課程教學(xué)具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性：在現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展日新月異當(dāng)前社會中，各個行業(yè)領(lǐng)域中對于信息技術(shù)的應(yīng)用不斷完善?！缎畔⒄撆c編碼》課程的學(xué)習(xí)除了能夠在通信以及計算機(jī)科學(xué)中發(fā)揮重要作用，還在管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、量子信息學(xué)、以及光學(xué)信息等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮重要的作用。

最后，《信息論與編碼》課程教學(xué)效果當(dāng)前還不夠理想：由于本課程教學(xué)中對學(xué)生的知識面覆蓋范圍有較高的要求，因此學(xué)生往往需要具備一個良好的空間想象能力，抽象思維能力，以及邏輯推理能力，若這些能力的掌握不夠理想，則會導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)似懂非懂的感覺，不但無法保障學(xué)習(xí)效果，還可能導(dǎo)致學(xué)生喪失對本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，無法掌握學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。

三、《信息論與編碼》教學(xué)方法的改革

首先，在引入《信息論與編碼》課程相關(guān)理論知識前，可以借助于一些實際的案例來引導(dǎo)學(xué)生掌握知識，加深學(xué)生對理論知識的認(rèn)識與理解，使學(xué)生在了解該理論知識點的實踐價值基礎(chǔ)之上，有目的性的展開學(xué)習(xí)。舉例來說，在有關(guān)信息源編碼理論知識的教學(xué)時，可以例舉出在現(xiàn)代移動通信工程中一些涉及到信息源編碼知識的實力，比如介紹的3G移動通信網(wǎng)絡(luò)中的SMV可選擇模式語聲編碼技術(shù)，以及H.264視頻信息源編碼技術(shù)。通過這些在現(xiàn)實生活中可見的案例，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使理論知識的學(xué)習(xí)更加的真實。

其次，在教學(xué)過程中需要對教材中的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心提煉，以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果：在教師展開教學(xué)活動前，需要精心備課，根據(jù)學(xué)生的實際情況在教學(xué)內(nèi)容的選擇上做到少且精，能夠準(zhǔn)確提煉《信息論與編碼》教材中的精華部分，使學(xué)生更為高效的吸收相關(guān)知識點。例如，在一些版本的《信息論與編碼》教材當(dāng)中，與信道編碼相關(guān)的線性分組碼理論、卷積碼理論、以及網(wǎng)格編碼調(diào)制理論的介紹內(nèi)容很多都與通信原理中的知識點相重合，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分知識時難以專心，缺乏學(xué)習(xí)的興趣。針對此問題，在具體的教學(xué)活動中，需要避讓已重復(fù)的部分內(nèi)容，重點介紹學(xué)生未接觸過的知識點，例如，在信道編碼先進(jìn)的編碼技術(shù)（包括低密度奇偶校驗碼等在內(nèi)），同時也可將以用戶通信為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)信息論與通信原理相結(jié)合，讓學(xué)生在吸收新知識的同時復(fù)習(xí)已掌握的知識點，達(dá)到溫故知新的教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

由于《信息論與編碼》課程教學(xué)存在較大的難度，對學(xué)生的知識掌握有非常嚴(yán)格的要求，因此，如何讓學(xué)生在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)獲得盡可能多的信息量，促進(jìn)本課程教學(xué)質(zhì)量的提升，成為了本學(xué)科教學(xué)工作著高度關(guān)注的問題之一。本文即立足于對《信息論與編碼》課程教學(xué)難度與現(xiàn)狀的分析，探討本課程教學(xué)方法的改革策略，望引起重視。

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本論文為周口師范學(xué)院教育教學(xué)改革研究項目 “信息與計算科學(xué)專業(yè)《信息論與編碼》的教學(xué)與探討研究”的階段性研究成果（課題標(biāo)號：J2010107）。