信息通信專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)踐研究

陳強(qiáng)

摘要：利用信息學(xué)原理結(jié)合信息通信專業(yè)課教學(xué)方法進(jìn)行一定的借鑒和剖析，在概念闡述和擴(kuò)展的基礎(chǔ)上，將信息通信過(guò)程與教育教學(xué)過(guò)程進(jìn)行高度融合，并對(duì)新的教育教學(xué)方法進(jìn)行詮釋。本文通過(guò)信息學(xué)理論概述、信息理論在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用、以及對(duì)未來(lái)信息通信教育的發(fā)展思考對(duì)信息通信專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)踐研究提出相應(yīng)的觀點(diǎn)和見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：信息通信；課程；教學(xué)；實(shí)踐

一、信息學(xué)理論概述

教育在社會(huì)中的作用是至關(guān)重要的，教師的重要性也越來(lái)越突出。唐朝思想家韓愈說(shuō)“師者，傳道授業(yè)解惑也”，這句古話對(duì)教師地位的高度評(píng)價(jià)。信息通信專業(yè)知識(shí)的更新率的速度和知識(shí)量的增加在空前達(dá)到一個(gè)最高的程度，在這樣一個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，站在前人的肩膀上將有限的信息學(xué)知識(shí)與教育教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行高度的融合與提升，這是作為新時(shí)期信息通信專業(yè)對(duì)教育工作者提出的新的要求。

香農(nóng)（c.E.Shannon）在《通訊的數(shù)學(xué)理論》中提出了用數(shù)學(xué)方法描述通信過(guò)程，將熵的概念引入信息學(xué)領(lǐng)域，提出了信息的經(jīng)典定義：信息是負(fù)墑。該理論被利用來(lái)降低或者去除信息接受者思想中在某些事物上的不確定性，此種信息量是根據(jù)去除的不確定的量的大小來(lái)決定的，即用降低或消除的嫡值來(lái)衡量的：

在此表達(dá)始中，信息通信的整個(gè)過(guò)程是由信源輸出、信道傳輸及信息接收等環(huán)節(jié)構(gòu)成的。信源是信息的來(lái)源，信源可以被看作為由一系列信號(hào)構(gòu)成的一個(gè)信號(hào)集。信息在傳輸之前要經(jīng)過(guò)采集、編碼、調(diào)制，通過(guò)信道傳輸過(guò)程給信息的終端-接收端。接收端要有解調(diào)、譯碼、存儲(chǔ)等功能，信道的增益應(yīng)盡量地大以及具有較強(qiáng)的濾波、抗干擾能力。

二、信息學(xué)理論在教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

教師在與學(xué)生進(jìn)行教育教學(xué)互動(dòng)活動(dòng)的過(guò)程也是一種通信過(guò)程。教師需要要傳授的知識(shí)等同于通信過(guò)程中需要向終端傳輸?shù)男畔ⅲㄒ幌盗行盘?hào)）。對(duì)于信息的接收方--學(xué)生，接收教師（發(fā)送端）傳輸?shù)南鄳?yīng)的知識(shí)正是去除思想中的對(duì)于該領(lǐng)域事物理解上的不確定性，學(xué)生對(duì)應(yīng)于通信的接收端（或用戶端），而教師對(duì)應(yīng)于信源（包含一系列信號(hào)）。教師在準(zhǔn)備授課知識(shí)的過(guò)程是信息采集和編碼過(guò)程。進(jìn)行講課面授是將信息（知識(shí)）進(jìn)行傳遞給接收方的過(guò)程，在信息傳輸?shù)慕K端--學(xué)生，他們對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解和掌握過(guò)程與接收端的解調(diào)、譯碼、存儲(chǔ)等功能正好是一致的。講授不同課程或者知識(shí)點(diǎn)的教師（發(fā)送方），在知識(shí)的把握和講授方式上可能產(chǎn)生各種不同的授課（信息傳遞）效果，那么，這是信道增益量的具體體現(xiàn)。講授知識(shí)的多少對(duì)應(yīng)了信息量的大小。我們把教學(xué)過(guò)程看作為一種通信過(guò)程。要想通過(guò)教學(xué)環(huán)節(jié)大量地、快速地、準(zhǔn)確地把知識(shí)傳輸給學(xué)生，可以把通信科學(xué)的某些結(jié)論與方法用到教師的教學(xué)過(guò)程。

普遍來(lái)講，信息的編碼和解碼過(guò)程是一對(duì)互逆的過(guò)程，在編碼的時(shí)候需要了解到接收端的解碼過(guò)程。同樣，教師在備課、規(guī)劃講課時(shí)間和結(jié)構(gòu)和講課內(nèi)容的過(guò)程也是了解學(xué)生的接受能力和接受速度的過(guò)程。由于學(xué)生端的“解碼”能力應(yīng)與教師端的“編碼”相匹配才可讓通信過(guò)程暢通。如果一位教師教授的學(xué)生人數(shù)達(dá)到二人或以上，那么，這就是一對(duì)多的通信過(guò)程，但因?yàn)閷W(xué)生們（接收方）的接受能力不同，然而，通信接收端的解碼能力和效率是不一樣的，教師要根據(jù)多數(shù)學(xué)生的綜合接受能力和理解能力來(lái)把握授課的進(jìn)度和授課的內(nèi)容，即通過(guò)接收端的平均解碼能力來(lái)進(jìn)行規(guī)劃。由于信息是負(fù)嫡，利用其來(lái)去除信息（信號(hào)）接受者（學(xué)生）思想中事物（知識(shí)）上的不確定性。因而若要使教師傳遞的內(nèi)容會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生較大的影響，相應(yīng)的方式即是雙向的信息傳遞模式，即學(xué)生（接收端）提出問(wèn)題（給反饋），即由通信的接受者（學(xué)生）提出對(duì)于某些事物（知識(shí)）上的不確定性，這種情況下，信息傳遞是最有效的。所以怎樣讓學(xué)生提出客觀問(wèn)題，取決于教師的授課模式（通信方式），即目的在于如何提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考，勤于發(fā)問(wèn)的學(xué)習(xí)精神。使接受端由被動(dòng)接收變成主動(dòng)請(qǐng)求，如此，一對(duì)多通信模式才能夠起到信源最初的作用和價(jià)值。根據(jù)信息論我們可以進(jìn)一步定量地評(píng)價(jià)出教師的上課效率、講授的知識(shí)量等。

設(shè)Hi（x）是每一個(gè)學(xué)生接收的信息量，N是教師一次上課的學(xué)生數(shù)，W是學(xué)生接受的總信息量，則有：

那么，教師講課的平均信息量為：

授課平均信息量則按接收方（學(xué)生）接受的平均信息量計(jì)算的，相當(dāng)于把通信對(duì)象看作作為一個(gè)學(xué)生。它也不是教師講授的全部課程量。很明顯，講授的全部課程量應(yīng)大于等于它。如果L是全部課程量，那么有：

三、對(duì)未來(lái)信息通信教育的發(fā)展思考

從上述的討論可以看出，講課的效果或效率和學(xué)生接受的信息量有關(guān)，和消除學(xué)生思想中對(duì)某些事物的不確定性有關(guān)。由于授課過(guò)程也是一種通信過(guò)程，所以教師的授課模式可以由計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)代替。這也許就是發(fā)展計(jì)算機(jī)智能教育系統(tǒng)的依據(jù)。

由計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)代替教師的作用同學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信會(huì)使得知識(shí)傳授教學(xué)過(guò)程成為真正的通信過(guò)程，將來(lái)的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)會(huì)越來(lái)越完善，學(xué)生只要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一端，向計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育中心發(fā)出要解答的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育中心就會(huì)像教師一樣根據(jù)每個(gè)學(xué)生的不同問(wèn)題作相應(yīng)的解答，實(shí)現(xiàn)最佳的通信效果。這時(shí)出現(xiàn)的是一種學(xué)教過(guò)程，根據(jù)我們前面的討論可知，其教學(xué)效果會(huì)更好，甚至從理論上可以說(shuō)能達(dá)到最佳，盡管在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可能會(huì)有某些不足，但毫無(wú)疑問(wèn)這將是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。

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