浅谈信息论指导下的课程教学改革
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一
文章 编号 １ １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ４ ） １ ９ — ０ ２ ７ ７ — ０ ３
、
前 言
信息论 由美 国香农博士在上世纪４ ０ 年代末所创立 的， 它是研究信息的获得 、 传输 、 存储 、 处理 和变换一般规律 的 科学 。 香农信息论的研究对象是广义的通信系统 ， 它把所有 的通信系统抽象为一个统一的模型 ， 该模 型主要分成５ 个部 分Ｉ ” ， （ １ ） 信源 ： 信源就是产生消息和消息序列的源。 （ ２ ） 编码 器： 编码就是把消息变成适合在信道传输的物理量 ， 这种物 理量称为信号。（ ３ ） 信道 ： 信道是指通信系统把载荷消息 的 信号从发送端送到接收端的媒介或通道。（ ４ ） 译码器 ： 译码 就是把信道输 出的已叠加 了干扰的编码信号进行反变换 ， 变成信宿能够理解的消息。（ ５ ） 信宿 ： 信宿就是 消息传送 的 对象 ， 即接收消息的人 、 机器或其他事物。 至今６ ０ 多年来 ， 随 着现代科学技术的发展 ，这一模型和概念 以及 内容均 已大 大地丰富， 其基础理论和实际应用都取得 了巨大 的进展 。 本 文基于香农信息论理论 ，将教学过程看成是一个双向信息 传递的过程。教师是信源 ， 教师所传递出的知识 ， 就是消息 和消息序列。同时教师也是编码器 ， 老师在讲课时要把知识 进行加工和提炼 ， 以提高信息传输的有效性 。 学生是信宿 ， 是 教师传递消息的对象。 教师和学生的中间环节是信道。 译码 器在这里实际上是指教师所传递出的知识应通过何种教学 方法和教学手段变成学生能够接受的消息。 信息经过信源的 输入 、 储存 、 变换 ， 由信道输出， 被信宿接收并反馈 、 控制 ， 形 成 了一个完整的教学流程。 其中这各个环节之间并不是孤立 的存在 ， 而是有机的结合 。 运用信息论的理论和方法来研究 课程教学 ， 对 于改变传统 的教学思维 ， 促进教学方法和手段 更新 ， 提高教学质量 ， 都具有重要而深远的意义 。
２０１４ 年 ５ 月 第 １ ９期
教 育 教 学 论 坛
ＥＤ Ｕ ＣＡＴＩ ＯＮ ＴＥ ＡＣＨ Ｉ Ｎ Ｇ Ｆ ＯＲＵ Ｍ
Ｍａ ｙ ２ ０１４ Ｎ ０． １９
浅谈 信息论指 导下 的课程教学改革
勾 频
武汉 ４ ３ ０ ０ ８ １ ） （ 武汉科技大学 ， 湖北
摘要 ： 搞好课程教 学＿ Ｔ － 作是 学校工作的重 中之 重。应用信 息论 的概念和理论 ， 将教 学过程视 为双向信息传递 的过程 ， 以教师为信源， 学生为信宿 ， 教师和学生的中间环节为信道 。探讨 了如何从信源、 信道 、 信宿这三个方面 出发 。 搞好课程教 学的方法 ， 为提高教 学质量和教 学效果做 出努 力。 关键 词 ： 信 息论 ； 信 息传 递 ； 课 程 教 学 中 图分 类 号 ： Ｇ２ ０ １ 文献 标 志 码 １ Ａ
２ ０ ０ ６ ， （ １ ５ ） ： ８ ＋ １ ０ ．
教学工作是学校工作的重 中之重 ，基于信息论理论来
”
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“ — ・ 卜一 — — 卜” — — 卜
识 职业 。 参 考文 献 ： …沈丽娟 ， 吴江武． 高校 就 业指 导 工作 存 在 的 问题 与 对 策 Ｕ Ｊ ． 安 康 学 院 学报 ， ２ ０ １ ２ ， ２ ４ （ ６ ） ： １ １ １ — １ １ ４ ． ［ ２ 】 陈德 泉 ． 高校 就业 指 导 工 作 的 问题 及 对策 Ｕ 】 ． 中 国大 学 生 就业 ，
二、 信 息论 在 课程教 学 中 的应用
讨论课程教学， 有必要对信源 、 信道 、 信宿做深入的分析。 下 面以物流工程专业 的技术基础课《 机械设计基础》 为对象 ， 来 进 行研 究 和探 讨 。 １ ． 改变传统教学方式 ， 扩大与提炼信源。 信源是信息传 递中最重要的环节。 所谓扩大信源是指教师在教学过程中 ， 应尽可能多地向学生传递信息 ， 加大信息量。 提炼信源则是
指老 师将 知识 变 换加 工 的过 程 ， 准确 表 达 出知识 的含 义 ， 便 于学生的吸收和理解 。 改变传统教学方式 ， 有助于做好这一 环节的工作。物流工程专业的学生不论是进行生产物流的 规划 和设 计 ，还 是接 触物 流设 施 与装 备都 少不 了 机械设 计 基础这门综合性很强的技术基础课 。由于本课程教学内容
计计算过程等都是按照同一模式 ， 涉及到的材料 、 参数等都 在很窄的范围内 ， 给 出了一些推荐值 ， 没有预见性 。使学生 只能死记硬背各种条条框框 ， 毫无创造性 ， 学生获得的信息 是有限的。 要使学生获得较大的信息量 ， 学生能力的培养是 关键。 首先 ， 将教学过程组织成创设矛盾 、 解决矛盾的过程 。 通 过一 定 由浅 人深 的 问题 ，激 发矛盾 ，推动 思维 活 动 的展 开， 根据思维活动展开的程序， 把教学过程组织成一系列不 同的智力高度的阶梯。用这种方法使学生以发现知识的状 态来学习知识 ， 使学习的外向动机向内向动机转移 ， 变学生 在教学过程中的客体为主体。新知识在 旧知识的基础上分
庞杂 ， 与其他多个学科联系广泛 ， 灵活性大 ， 实践性强 ， 要想 通 过 本 课 程 的学 习 达 到较 强 的分 析 问题 和解 决 问题 的 能 力， 教师在教学过程 中就必须传递较大的信息量。然而 ， 在
传统的教学中，往往 比较注重 向学生传授机械设计 中有关
事 物 规律 性 的知识 ，教学 目的只满 足 于排 除或减 少 学生 的 不 确 定性 。如 现有 机 械设 计基 础教 材 中所涉 及 到 的有关 传 统 的设计 方法 ， 从 材 料选 择 、 失效 分 析 、 制 定 设计 准则 到 设
文章 编号 １ １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ４ ） １ ９ — ０ ２ ７ ７ — ０ ３
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前 言
信息论 由美 国香农博士在上世纪４ ０ 年代末所创立 的， 它是研究信息的获得 、 传输 、 存储 、 处理 和变换一般规律 的 科学 。 香农信息论的研究对象是广义的通信系统 ， 它把所有 的通信系统抽象为一个统一的模型 ， 该模 型主要分成５ 个部 分Ｉ ” ， （ １ ） 信源 ： 信源就是产生消息和消息序列的源。 （ ２ ） 编码 器： 编码就是把消息变成适合在信道传输的物理量 ， 这种物 理量称为信号。（ ３ ） 信道 ： 信道是指通信系统把载荷消息 的 信号从发送端送到接收端的媒介或通道。（ ４ ） 译码器 ： 译码 就是把信道输 出的已叠加 了干扰的编码信号进行反变换 ， 变成信宿能够理解的消息。（ ５ ） 信宿 ： 信宿就是 消息传送 的 对象 ， 即接收消息的人 、 机器或其他事物。 至今６ ０ 多年来 ， 随 着现代科学技术的发展 ，这一模型和概念 以及 内容均 已大 大地丰富， 其基础理论和实际应用都取得 了巨大 的进展 。 本 文基于香农信息论理论 ，将教学过程看成是一个双向信息 传递的过程。教师是信源 ， 教师所传递出的知识 ， 就是消息 和消息序列。同时教师也是编码器 ， 老师在讲课时要把知识 进行加工和提炼 ， 以提高信息传输的有效性 。 学生是信宿 ， 是 教师传递消息的对象。 教师和学生的中间环节是信道。 译码 器在这里实际上是指教师所传递出的知识应通过何种教学 方法和教学手段变成学生能够接受的消息。 信息经过信源的 输入 、 储存 、 变换 ， 由信道输出， 被信宿接收并反馈 、 控制 ， 形 成 了一个完整的教学流程。 其中这各个环节之间并不是孤立 的存在 ， 而是有机的结合 。 运用信息论的理论和方法来研究 课程教学 ， 对 于改变传统 的教学思维 ， 促进教学方法和手段 更新 ， 提高教学质量 ， 都具有重要而深远的意义 。
２０１４ 年 ５ 月 第 １ ９期
教 育 教 学 论 坛
ＥＤ Ｕ ＣＡＴＩ ＯＮ ＴＥ ＡＣＨ Ｉ Ｎ Ｇ Ｆ ＯＲＵ Ｍ
Ｍａ ｙ ２ ０１４ Ｎ ０． １９
浅谈 信息论指 导下 的课程教学改革
勾 频
武汉 ４ ３ ０ ０ ８ １ ） （ 武汉科技大学 ， 湖北
摘要 ： 搞好课程教 学＿ Ｔ － 作是 学校工作的重 中之 重。应用信 息论 的概念和理论 ， 将教 学过程视 为双向信息传递 的过程 ， 以教师为信源， 学生为信宿 ， 教师和学生的中间环节为信道 。探讨 了如何从信源、 信道 、 信宿这三个方面 出发 。 搞好课程教 学的方法 ， 为提高教 学质量和教 学效果做 出努 力。 关键 词 ： 信 息论 ； 信 息传 递 ； 课 程 教 学 中 图分 类 号 ： Ｇ２ ０ １ 文献 标 志 码 １ Ａ
２ ０ ０ ６ ， （ １ ５ ） ： ８ ＋ １ ０ ．
教学工作是学校工作的重 中之重 ，基于信息论理论来
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识 职业 。 参 考文 献 ： …沈丽娟 ， 吴江武． 高校 就 业指 导 工作 存 在 的 问题 与 对 策 Ｕ Ｊ ． 安 康 学 院 学报 ， ２ ０ １ ２ ， ２ ４ （ ６ ） ： １ １ １ — １ １ ４ ． ［ ２ 】 陈德 泉 ． 高校 就业 指 导 工 作 的 问题 及 对策 Ｕ 】 ． 中 国大 学 生 就业 ，
二、 信 息论 在 课程教 学 中 的应用
讨论课程教学， 有必要对信源 、 信道 、 信宿做深入的分析。 下 面以物流工程专业 的技术基础课《 机械设计基础》 为对象 ， 来 进 行研 究 和探 讨 。 １ ． 改变传统教学方式 ， 扩大与提炼信源。 信源是信息传 递中最重要的环节。 所谓扩大信源是指教师在教学过程中 ， 应尽可能多地向学生传递信息 ， 加大信息量。 提炼信源则是
指老 师将 知识 变 换加 工 的过 程 ， 准确 表 达 出知识 的含 义 ， 便 于学生的吸收和理解 。 改变传统教学方式 ， 有助于做好这一 环节的工作。物流工程专业的学生不论是进行生产物流的 规划 和设 计 ，还 是接 触物 流设 施 与装 备都 少不 了 机械设 计 基础这门综合性很强的技术基础课 。由于本课程教学内容
计计算过程等都是按照同一模式 ， 涉及到的材料 、 参数等都 在很窄的范围内 ， 给 出了一些推荐值 ， 没有预见性 。使学生 只能死记硬背各种条条框框 ， 毫无创造性 ， 学生获得的信息 是有限的。 要使学生获得较大的信息量 ， 学生能力的培养是 关键。 首先 ， 将教学过程组织成创设矛盾 、 解决矛盾的过程 。 通 过一 定 由浅 人深 的 问题 ，激 发矛盾 ，推动 思维 活 动 的展 开， 根据思维活动展开的程序， 把教学过程组织成一系列不 同的智力高度的阶梯。用这种方法使学生以发现知识的状 态来学习知识 ， 使学习的外向动机向内向动机转移 ， 变学生 在教学过程中的客体为主体。新知识在 旧知识的基础上分
庞杂 ， 与其他多个学科联系广泛 ， 灵活性大 ， 实践性强 ， 要想 通 过 本 课 程 的学 习 达 到较 强 的分 析 问题 和解 决 问题 的 能 力， 教师在教学过程 中就必须传递较大的信息量。然而 ， 在
传统的教学中，往往 比较注重 向学生传授机械设计 中有关
事 物 规律 性 的知识 ，教学 目的只满 足 于排 除或减 少 学生 的 不 确 定性 。如 现有 机 械设 计基 础教 材 中所涉 及 到 的有关 传 统 的设计 方法 ， 从 材 料选 择 、 失效 分 析 、 制 定 设计 准则 到 设
