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，將信息通信過程與教育教學(xué)過程進(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越突出。唐朝思想家韓愈說“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決定的，即用降低或消除的嫡值來衡量的：

在此表達(dá)始中，信息通信的整個(gè)過程是由信源輸出、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)過采集、編碼、調(diào)制，通過信道傳輸過程給信息的終端-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)的過程也是一種通信過程。教師需要要傳授的知識(shí)等同于通信過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)的過程是信息采集和編碼過程。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)過程看作為一種通信過程。要想通過教學(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)過程。

普遍來講，信息的編碼和解碼過程是一對(duì)互逆的過程，在編碼的時(shí)候需要了解到接收端的解碼過程。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)容的過程也是了解學(xué)生的接受能力和接受速度的過程。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把握授課的進(jìn)度和授課的內(nèi)容，即通過接收端的平均解碼能力來進(jìn)行規(guī)劃。由于信息是負(fù)嫡，利用其來去除信息（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)。由于授課過程也是一種通信過程，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)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信會(huì)使得知識(shí)傳授教學(xué)過程成為真正的通信過程，將來的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)會(huì)越來越完善，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，但毫無疑問這將是計(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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