信息論與編碼教材建設(shè)實踐

王勇++蔡國永

【摘 要】對現(xiàn)有信息論與編碼教材的局限進行了分析，總結(jié)在教材編寫中實施的一些創(chuàng)新舉措，包括設(shè)計啟發(fā)性錦囊和問題、在編寫風格和布局上進行創(chuàng)新、在內(nèi)容上注重產(chǎn)學研結(jié)合、示范與鼓勵創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】信息論與編碼 高校 創(chuàng)新 教材

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）11C-0087-02

目前國內(nèi)高校教材建設(shè)方面整體上水平偏低，內(nèi)容陳舊，不能及時更新學科發(fā)展的最新內(nèi)容。不同的教材，內(nèi)容互相抄襲比例較大，在教材內(nèi)容的表現(xiàn)形式上，寫法比較刻板，可讀性不強。應該大力提倡內(nèi)容新、體系新的著述型教材，淘汰低水平的“剪刀+ 糨糊”式的編寫型教材，使教材在內(nèi)容、體例上有自己的創(chuàng)新。

信息論與編碼本身具有一定的特殊性，信息論與編碼是一門理論性強的學科，涉及大量的數(shù)學分析、論證和建模，對數(shù)學的要求高，涉及到概率論、線性代數(shù)、微積分等數(shù)學知識。對于不善于領(lǐng)悟的同學，可能會覺得枯燥無味，對于善于領(lǐng)悟的同學，有如魚得水的感覺。信息論是對信息問題的抽象，其應用面和涉及面廣，許多問題也可以歸結(jié)為信息論問題，但是由于其中涉及數(shù)學建模太多，局限性也多。這對于學生而言，尤其本科生，是具有一定難度的。當今的大學生在能力、素質(zhì)、學風、自覺性方面有較大的差異。大學教育中某些前修的課程，包括數(shù)學等，也經(jīng)歷了課時數(shù)的壓縮，作為計量單位的課時，也在時長上有所縮短。在這樣的情況下，昔日傳統(tǒng)的教學大綱和教材，對于如今的大學生而言，顯得更加枯燥無味，艱澀難懂。目前的一些教材也存在一定的缺陷，在術(shù)語和一些稱謂上也不太統(tǒng)一。在提倡創(chuàng)新能力培養(yǎng)的今天，過于直述的教材需要進行一定的改進，以促進啟發(fā)式教學。鑒于以上問題，我們編撰了《信息論與編碼》教材，在本教材編寫中，從以下幾個方面做了創(chuàng)新嘗試。

一、設(shè)計啟發(fā)性錦囊和問題

為了促進學生對于相關(guān)理論問題，乃至于數(shù)學問題的理解，我們將信息論與編碼中的關(guān)鍵性、全局性的問題進行了提煉，設(shè)計了一些全程問題，并且將復雜的問題分解為若干問題及其錦囊，通過一種逐步提示和啟發(fā)的方式來促進學生的理解，錦囊取錦囊妙計之意，把妙計放到錦囊里，在合適的時間才讓人打開，以知道要怎么辦。

這里的錦囊就是一種逐步的提示，每一次課都會給一個錦囊供學生思考，讓學生有充分的思考，有充分的啟發(fā)。在具體的教學實踐中，比如多媒體課件中，可以把錦囊蒙住，到了合適的時間才解開“錦囊”。在本書中，我們針對于每一章都提煉出信息論的若干基本問題，并且對這些問題設(shè)置一些提示性的錦囊啟示，幫助學生對這些問題進行理解與洞察。這里的錦囊并不是直接給出答案，而是通過逐步的提示，將問題分解與簡化，并且給出一定的提示，來幫助學生理解。因此，教學中，可以在相應的教學內(nèi)容開始之前，提前地逐步向?qū)W生提出這些問題，提出時只公開當前問題，后續(xù)的問題是不公開的。在課后習題的設(shè)計中，也充分考慮激發(fā)、提高或者檢驗學生的創(chuàng)新能力，即學即用能力，自學能力和動手能力。除了具有固定答案的習題外，還應有開放性的、促進思維發(fā)散的習題，讓學生展開思維的翅膀去創(chuàng)新。在習題中引入沒有用書本上概念描述的現(xiàn)實問題，讓學生現(xiàn)學現(xiàn)用，增強學生舉一反三的能力。鼓勵學生結(jié)合信息論去思考現(xiàn)實中的各種問題。

在一些重要的知識點，教材中還設(shè)計了一些思考題穿插在中間。這樣形成了課前、課中和課后都有思考題的局面，學生的思考貫穿整個學習過程。

二、教材編寫風格與布局創(chuàng)新

為了保證對于不同讀者和學生的適用性，顯示教材內(nèi)容的層次性，不同性質(zhì)的內(nèi)容采用不同字體。對于比較難，選學的內(nèi)容其標題后加*號，對于一些啟發(fā)性、評價性的內(nèi)容，解題指導以及理論應用于實際方面的討論的內(nèi)容，感想、啟示以及啟發(fā)性提問采用楷體。重要的內(nèi)容采用加粗字體。必要的背景闡釋和補充說明采用仿宋字體。

在一些重要的地方預留了空間，讓學生寫出針對于某些問題的想法和該內(nèi)容對學生的啟示。這也是提示教師不要在最關(guān)鍵的位置匆匆講過。在布局上的創(chuàng)新還包括思考題分布在前言、課中和課后，相對于傳統(tǒng)的課后習題，更能啟發(fā)學生及時思考，而不是被動接受。好的教材應有利于轉(zhuǎn)變學與教的方式，我們的這種教材編寫方式更有利于改變傳統(tǒng)的教學方式為啟發(fā)式、主動式的學習方式。

三、教材內(nèi)容上的產(chǎn)學研結(jié)合

目前一些教材不重視實用性，學習的知識與實踐中需用到的知識脫節(jié)。針對于這點，我們在教材中增加了“信息論與編碼技術(shù)的實現(xiàn)與應用”一章，介紹了一些編碼、各種編碼軟件、各種編碼的軟件實現(xiàn)。這樣讓學生學習了這門課就知道在今后的工作和實踐中哪些可以直接用得上，避免教材內(nèi)容過于學術(shù)化和教條化，而更多考慮到學生今后在工作中的實際需求。

在內(nèi)容的組織和篇幅的安排上，我們考慮詳細敘述與方向指引并重，針對不同的情況采用相應的詳略得當?shù)膶懛?。信息論和編碼的知識是無限的，但是學習的時間是有限的，如何在兩者之間建立一個很好的平衡是一個教材的編者必須充分考慮的。在當今強調(diào)寬口徑教學的背景下，一方面要突出重點，針對具有理論和應用價值的內(nèi)容進行詳細敘述，另外一方面，由于篇幅所限，不可能面面俱到，所以在教材中指明學科的脈絡(luò)、發(fā)展方向和前沿，對于某些應用面有限的知識，我們提供簡單的指引，推薦一定的教材和資源，以便讀者可以根據(jù)指引找到相關(guān)資料。

四、示范與鼓勵創(chuàng)新

在教材的編寫上，充分結(jié)合編者的研究和教學成果、經(jīng)驗，根據(jù)編者的分析和研究，提供一些新的理解或者證明相關(guān)結(jié)論的方法，通過這樣的方式來示范創(chuàng)新。同時教材通過各種方式鼓勵和提醒學生，隨時隨地進行創(chuàng)新，包括：第一，在適當位置預留讀者發(fā)表自己見解的空白區(qū)域。國內(nèi)學生學習時很少思考，為了啟發(fā)和提醒學生的創(chuàng)新思維，在教材的適當位置（比如編者認為某些內(nèi)容還有很大創(chuàng)新空間時）預留讀者自己思考和創(chuàng)新的空白位置，并且用文字標示出來提醒讀者。在描述具有啟發(fā)意義的創(chuàng)新內(nèi)容時，對于相關(guān)內(nèi)容的重大創(chuàng)新給予點評來啟發(fā)讀者進行創(chuàng)新，并且在章節(jié)的末尾或者適當位置預留空間讓讀者自由表達思想，這樣的提示有利于讀者能發(fā)揮主觀能動性和養(yǎng)成自主思考的習慣，也利于教師或者編者將這些學生的評閱和觀點加以整理，以便于修改完善教材。第二，信息論的許多模型都有自己的前提，是局限的，在描述編者認為非絕對內(nèi)容的時候通過非肯定的字眼，避免讓讀者對已有的理論產(chǎn)生正確無疑的看法，這給學生的創(chuàng)新和思考留下了余地，而鼓勵學生放開眼光，發(fā)散思考，甚至于提示學生去發(fā)現(xiàn)這些潛在的前提。第三，通過一些不限定內(nèi)容的題目，鼓勵學生去摸索。

我們還會在后續(xù)的教材建設(shè)中進一步補充內(nèi)容，建設(shè)立體化的教材，提供更多的電子化的資源，后面也將會有一些新教材按照這樣的模式推出。只有采取措施促進優(yōu)秀教材的選用，才能讓提高教材質(zhì)量的需求能夠推動教材編者遵從這些需求提高教材質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]陳春茹.高校教材建設(shè)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的若干問題[J].寧夏大學學報（人文社會科學版），2006（11）

[2]高凌飚.教材評價的維度與標準[J].教育發(fā)展研究，2007（12）

【基金項目】2014年物流教改教研課題計劃項目（JZW2014028）

【作者簡介】王 勇（1977- ），男，湖北天門人，桂林電子科技大學副研究員，碩士生導師，研究方向：信息安全，密碼學，電子商務，量子信息技術(shù)。

（責編 丁 夢）endprint