海外留學(xué)生《信息論》英語(yǔ)教學(xué)模式的探索與研究

孔令軍 歐陽(yáng)鍵 趙生妹

【摘 要】信息理論（IT）是一門對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的學(xué)科，如壓縮，存儲(chǔ)和通信，并以克勞德·香農(nóng)出版題為“數(shù)學(xué)通信理論” 論文的時(shí)間--1948年作為該學(xué)科的創(chuàng)立時(shí)間。通過信息理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，獲得對(duì)信息和不確定性測(cè)量等知識(shí)，例如互信息，熵和相對(duì)熵，對(duì)于從神經(jīng)科學(xué)到機(jī)器學(xué)習(xí)等各領(lǐng)域的學(xué)生，研究人員和從業(yè)者來說都將是無價(jià)的?！缎畔⒄摗氛n程數(shù)學(xué)公式較多，內(nèi)容較抽象、難吸收。與國(guó)內(nèi)本科生相比，海外留學(xué)生來自多個(gè)國(guó)家，普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)生之間基礎(chǔ)參差不齊。加之文化不同，學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法也和中國(guó)的學(xué)生不同。針對(duì)上述問題，構(gòu)建教學(xué)做主導(dǎo)式的教學(xué)模式和多元化的教學(xué)方法，改變課程原有的傳統(tǒng)教學(xué)理念和教學(xué)組織形式，激發(fā)留學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成新的、與實(shí)際接軌的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】信息論；多元化教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)： H319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）13-0116-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.053

【Abstract】Information theory （IT） is the science of operations on data such as compression， storage， and communication. It is among the few disciplines fortunate to have a precise date of birth： 1948， with the publication of Claude E. Shannon's paper entitled A Mathematical Theory of Communication. Learning through the information theory fundamentals， the intimate acquaintance that we will gain with measures of information and uncertainty - such as mutual information， entropy， and relative entropy-would be invaluable also for students， researchers， and practitioners in fields ranging from neuroscience to machine learning. There are many mathematical formulas in the "Information Theory" curriculum， and the content is more abstract and difficult to absorb. Compared with domestic undergraduates， overseas students come from many countries， and the general mathematics foundation is weak， and the students' basics are uneven. In addition to different cultures， learning habits and methods are different from those of Chinese students. To solve the above problems， we construct teaching-oriented teaching models and diversified teaching methods， change the original traditional teaching concepts and teaching organization forms of the courses， stimulate foreign students' interest in learning， and form new and practical teaching methods.

【Key words】Information theory；Diversified teaching；Flipped Class

0 引言

國(guó)際留學(xué)生的培養(yǎng)對(duì)于推動(dòng)本科院校的國(guó)際化進(jìn)程具有重要的意義?！缎畔⒄摗肥沁M(jìn)行通信研究的各個(gè)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，需要認(rèn)真地研究和細(xì)心地學(xué)習(xí)，也需要我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中不斷創(chuàng)新和改革[1-3]?！缎畔⒄摗酚捎谧陨砝碚撦^強(qiáng)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較深和廣，而且其本身還在處于不斷的發(fā)展中，因此《信息論》的教學(xué)改革在內(nèi)容上要突出重點(diǎn)，同時(shí)兼顧與實(shí)際通信相關(guān)的新技術(shù)，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生感到這門課既重要又實(shí)用[2]；在教學(xué)方法中要克服單一、呆板的形式，結(jié)合最新的多媒體演示技術(shù)，讓較為理論和枯燥的內(nèi)容生動(dòng)化，易接收化。

互聯(lián)網(wǎng)+驅(qū)動(dòng)下《信息論》的多元化教學(xué)模式的探索與研究，試圖打破傳統(tǒng)學(xué)科性課程的先理論后實(shí)訓(xùn)的二元教學(xué)模式，解決來自實(shí)際課題中的載體設(shè)計(jì)，同時(shí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容選取和知識(shí)序列進(jìn)行重構(gòu)，爭(zhēng)取更好地整合理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，使得信息論課程的學(xué)習(xí)不再枯燥乏味，讓學(xué)生有效的掌握通信的專業(yè)知識(shí)及相關(guān)實(shí)戰(zhàn)技術(shù)技能，變老師“要你學(xué)”為學(xué)生“我要學(xué)”，真正做到“工學(xué)結(jié)合”和“教學(xué)做一體化”。希望通過通信領(lǐng)域中整套項(xiàng)目的訓(xùn)練，可以逐步培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的職業(yè)能力，讓前期的學(xué)習(xí)與最終的工作實(shí)現(xiàn)有效的對(duì)接。

1 留學(xué)生課程現(xiàn)狀分析

1）留學(xué)生來源多源化，基礎(chǔ)不一致，數(shù)學(xué)普遍較弱

與國(guó)內(nèi)本科生相比，海外留學(xué)生來自多個(gè)國(guó)家，學(xué)生之間基礎(chǔ)參差不齊。《信息論》對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，而留學(xué)生普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱。加之文化不同，學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法也和中國(guó)的學(xué)生不同。

2）課程數(shù)學(xué)理論要求較高，本科生學(xué)習(xí)存在困難

《信息論》是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科，它以數(shù)學(xué)的基本方法（如數(shù)理統(tǒng)計(jì)、近世代數(shù)）為基礎(chǔ)，分析和研究信息從信源到信宿傳輸過程中的有效性、可靠性和安全性問題；編碼理論則首先需要給出三大編碼定理的證明，涉及了切比雪夫序列不等式、隨機(jī)編碼等新概念，這一切對(duì)數(shù)學(xué)理論都要求較高，因而留學(xué)生在《信息論》課程的學(xué)習(xí)中存在一定困難，內(nèi)容較抽象、難吸收，即使課后花大量時(shí)間消化，也不一定能很好理解教學(xué)內(nèi)容。

3）教學(xué)課時(shí)有限，實(shí)用性內(nèi)容無法講授

留學(xué)生《信息論》的本科教學(xué)為 48課時(shí)。無論哪一種教學(xué)計(jì)劃，由于課時(shí)有限，都不能將教材的內(nèi)容講授完全，而僅能涉及一些最基本的概念和方法，而在實(shí)際通信中通常使用的一些方法在教學(xué)過程中由于時(shí)間限制，都被省略掉，這更加讓學(xué)生覺得《信息論》理論性很強(qiáng)，實(shí)用性較差。同時(shí)，由于本科學(xué)生接觸實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)較少，對(duì)于《信息論》中描述的具體應(yīng)用沒有直觀的感受，這也將給本課程的教學(xué)帶來困難。使得學(xué)生盡管知道這是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，但學(xué)習(xí)積極性提不上去，甚至花了時(shí)間，但效果也不太理想。

4）教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步加強(qiáng)，教學(xué)方法進(jìn)一步提高

為了增加學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的興趣，提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，我們有必要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革。將信息論課程分成若干個(gè)重要的模塊，每個(gè)模塊包括若干個(gè)工作任務(wù)，以工作過程為導(dǎo)向，將理論知識(shí)與實(shí)踐操作有機(jī)的結(jié)合起來，將工作過程引入教學(xué)過程中來，讓學(xué)生清楚的知道通信專業(yè)工作的要求與實(shí)際操作所需的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)信息論的理論知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?qiáng)化對(duì)理論性知識(shí)的理解與應(yīng)用，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)研究與工程素養(yǎng)。同時(shí)，我們可以將一些教學(xué)內(nèi)容制作成具有動(dòng)態(tài)演示效果，以多媒體的形式進(jìn)行表達(dá)，調(diào)節(jié)課堂氣氛。

2 教學(xué)方法研究與探討

為提高《信息論》課程的教學(xué)質(zhì)量，本課題重點(diǎn)從課堂教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)研究，構(gòu)建教學(xué)做主導(dǎo)式的教學(xué)模式和多元化的教學(xué)方法，以改變課程原有的傳統(tǒng)教學(xué)理念和教學(xué)組織形式，形成新的、與實(shí)際接軌的教學(xué)方法。

1）課堂教學(xué)內(nèi)容研究

本課題充分考慮目前社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全人才實(shí)際的要求，以“大力推行工學(xué)結(jié)合、實(shí)踐能力培養(yǎng)、改革人才培養(yǎng)模式”的精神為指導(dǎo)，以市場(chǎng)對(duì)信息安全人才要求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)能夠從事計(jì)算機(jī)、通信、電子商務(wù)、電子政務(wù)、金融等領(lǐng)域的信息安全高級(jí)專門人才為目標(biāo)，以理論夠用、注重實(shí)際能力素質(zhì)的培養(yǎng)和鍛煉為原則，打破原有的理論性教學(xué)內(nèi)容的編排模式，根據(jù)信息安全產(chǎn)業(yè)實(shí)踐能力的需要和知識(shí)本身要求開發(fā)設(shè)計(jì)模塊，每個(gè)模塊項(xiàng)目中設(shè)有具體任務(wù)，通過任務(wù)引導(dǎo)—學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)—培養(yǎng)技術(shù)技能素質(zhì)—完成工作任務(wù)—實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的流程，實(shí)現(xiàn)知識(shí)目標(biāo)抓重要、關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)，技術(shù)技能目標(biāo)緊扣實(shí)際工作中的關(guān)鍵步驟和重要環(huán)節(jié)，使教學(xué)過程更加具體、清晰、導(dǎo)向明確，實(shí)踐教學(xué)做一體化的教學(xué)理念。

2）教學(xué)做主導(dǎo)式教學(xué)模式

通過做中學(xué)、做中指導(dǎo)，形成教學(xué)做一體化的課堂主導(dǎo)式教學(xué)模式，具體包括：工作知識(shí)儲(chǔ)備、職業(yè)能力分析、工作過程指導(dǎo)、典型任務(wù)導(dǎo)向、實(shí)驗(yàn)反饋修正等六個(gè)方面。改善傳統(tǒng)的教師唱主角、學(xué)生被動(dòng)灌輸知識(shí)的局面，讓學(xué)生做課堂的主人，教師起到引導(dǎo)、糾錯(cuò)、指導(dǎo)的作用，活躍課堂，提高學(xué)生的興趣和積極性，主動(dòng)的學(xué)習(xí)知識(shí)和技術(shù)技能。

3）多元化的教學(xué)方法研究

教學(xué)方法力求多元化，形成組合式的教學(xué)方法，發(fā)揮出每種教學(xué)方法的單項(xiàng)優(yōu)勢(shì)和組合優(yōu)勢(shì)?？刹扇∪缦陆虒W(xué)方法：

a）微課教學(xué)法：在課堂教學(xué)過程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)事先錄好視頻，在課堂上播放，并將其放在網(wǎng)站上供學(xué)生隨時(shí)點(diǎn)播學(xué)習(xí)，通過反饋不斷改進(jìn)。

b）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法：針對(duì)相關(guān)知識(shí)，教師事先讓學(xué)生自學(xué)，然后到課堂上討論，老師更多的責(zé)任是去理解學(xué)生的問題和引導(dǎo)學(xué)生去運(yùn)用知識(shí)解決問題。

c）實(shí)例分析教學(xué)法：把信息安全相關(guān)案例搬進(jìn)課堂的同時(shí)，結(jié)合課程教學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行教學(xué)分析和比較，使實(shí)例分析法生動(dòng)、形象、與時(shí)俱進(jìn)，充分利用現(xiàn)有的資源達(dá)到課堂教學(xué)與實(shí)踐的結(jié)合，使學(xué)生從中得到深刻的體會(huì)和領(lǐng)悟。

d）教科研結(jié)合法：讓學(xué)生參與教師申報(bào)的相關(guān)教研、科研課題，了解學(xué)生的想法和理念，并把課題的研究成果應(yīng)用到課堂教學(xué)中來，邊實(shí)踐邊反饋。

3 結(jié)論

教學(xué)內(nèi)容的深淺和教學(xué)方法的選用應(yīng)取決于教育對(duì)象和層次的差別，本本針對(duì)海外留學(xué)生自身特點(diǎn)，結(jié)合《信息論》課程提出多元化教學(xué)方法，如微課、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法等先進(jìn)教學(xué)方法，為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的完善提供新思路。課程的設(shè)計(jì)和發(fā)開力求激發(fā)留學(xué)生對(duì)信息領(lǐng)域新技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究熱情，可為相關(guān)院校海外留學(xué)生的教學(xué)改革提供經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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