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新工科背景下《信息论基础》课程教学模式创新研究

发布时间:2026-02-01 21:37:21

摘要《信息论基础》课程教学是我国新工科教育改革的重要组成部分,也是新工科教育改革的必然要求。本文就新工科背景下《信息论基础》教学模式创新的策略进行了探讨,提出了一系列创新教学模式。通过对这些创新教学模式的实践研究,对提高学生的学习兴趣,加强他们的实践能力,培养他们的创造性思维等方面的具体作用进行了分析。

关键词新工科;信息论基础;线上线下混合式教学;项目驱动

一、引言

在新工科教育背景下,高校课程教育的改革已成为我国高等教育发展的一个重要趋势。《信息论基础》是信息与通信项目专业一门重要的基础课,是提高学生理论素质、提高实际应用能力的一门必修课。但是,传统的教学模式已经很难适应新工科时代对创新人才的要求。

二、新工科背景下《信息论基础》课程教学改革的必要性

(一)新工科对创新型人才的需求

在新工科的大背景下,我国对项目技术人才的需求越来越高,尤其是对学生的创造性思维和动手能力的培养。《信息论基础》是一门以理论推导、公式计算为主的课程,如果缺少动手能力、创造性的指导,很难把抽象的信息理论应用到项目实践中去。这样的教学模式已经不能满足新工科时代对创新人才的要求,因此,在教学方面,必须要加强实际操作,提高学生在项目上的应用能力和创新精神。

(二)课程内容的更新与拓展

随着信息技术领域的迅猛发展,信息论在通信项目、数据科学、人工智能等新兴领域得到广泛应用。这就要求课程内容必须与时俱进,及时纳入前沿技术进展和典型应用案例[1]。然而,传统的教学模式受限于固定教材和既定大纲,难以实现内容的快速更新与有效拓展。因此,必须通过创新教学模式,建立动态调整机制,将最新研究成果和实践案例融入教学过程,确保教学内容的前沿性与实用性。

三、新工科背景下高校《信息论基础》课程教学模式创新策略

(一)构建线上线下混合式教学模式

在新工科建设深入推进的背景下,《信息论基础》课程教学应当积极构建线上线下相结合的混合式教学模式,以适应数字化时代的教育发展趋势。线上教学平台可系统整合各类优质教学资源,包括精心录制的理论讲解视频、典型例题分析资料、在线自测题库以及互动讨论区等模块,为学生提供灵活自主的课前预习与课后巩固环境[2]。学生可以根据自身学习进度反复观看重点难点内容,通过在线测试及时检验知识掌握程度,在讨论区与师生展开深入交流。

线下课堂教学则相应转变传统角色,教师不再简单重复线上已有内容,而是将宝贵课时集中于组织案例研讨、开展专题探究等更具深度的教学活动。这种教学模式既保障了基础理论传授的系统性和完整性,又强化了学生知识内化与实践应用的能力培养,形成线上自主学习与线下互动研讨相辅相成的良性循环,有效提升了教学效率与质量。

(二)针对学生专业的特点和学习规律,努力做到因材施教

《信息论基础》是一门理论性很强的课程,如果不下点功夫,学生很难掌握,随着时间的推移,学生们会觉得越来越难,越来越不愿意去学。要想避免这种恶性循环,提升学生的学习积极性,加强学生的兴趣是非常重要的。

在此基础上,提出了三种不同的教学方法:(1)选择合适的教学切入点。一个好的切入点可以消除突兀感,自然而然地将学生的思维从过去的教学内容转移到新的知识点上,提高了教学内容的连贯性,同时也有助于学生对所学的内容进行梳理,加强条理性和关联性,有助于学生对新的内容进行更好的学习和理解。

(2)强化互动,营造良好的课堂气氛。教学是一个双向的过程,如果教师只注重讲授,而忽视了与学生的互动作用,则会使教学流于“灌输”,难以提升教学质量。一个好的课堂气氛能提高教学的效率。老师要擅长创造情景,让学生们能够进行互动和参与,还可以给他们提供一些与教学有关的问题,让他们自己去解决问题。

(3)老师要多和学生交流,在教学方法等方面征询同学们的意见,创造出一种符合学生特点的教育模式。加强实践教学,增强学生的学习兴趣。《信息论基础》是一门理论性很强的课程,需要在课程中增加一些实践性的内容,并对其进行合理的安排,以提高学生的实际运用能力,同时也不会使课程变得枯燥乏味,从而降低了课堂的教学质量。如:在“互信息”的教学中,通过引入互信息,引导学生构建一个复杂的网络。另外,如果互信息量较大,则说明关联程度较高,则可以通过互信息的规模判断网络中的节点间有没有连通,还可以通过互信息来度量连接的权重,以此来构建一个网络模型,从而增强学习的兴趣和课程的实用性。

(三)采用多元化考核方式

构建一套科学、合理、多元的评价体系,是全面、客观地评价高校生学业成绩的关键。《信息论基础》课程要转变过去单纯依靠期末考试的方式,建立一个由学生平时作业、项目汇报、实验操作、课堂表现、期末测试为主要内容的全面评价系统。在课堂教学中,能较好地体现出学生对基本知识的掌握情况及学习态度;通过专题报告,可以反映出同学们所掌握的理论知识,并能较好地解决实际问题;通过实验操作,提高了学生的动手能力,提高了学生的创造性;在课堂上的表现是:积极参加讨论,深入思考;期末考核主要是检查学生对本课程的主要内容是否有系统性的理解。

这样多样化的评价方法,既可以对学生的学习成绩进行全面公正的评价,又可以对学生的学习进程进行有效的指导,促使学生主动地参加到课程的各种教学活动中去,把重点放在平时的积累和实际能力的培养上,这样才能更好地达到课程的教学目标,使学生在知识、能力和素质上得到全面发展。

结语:

《信息论基础》是新工科教育中一门重要的专业基础课,是提高学生学习兴趣、提高动手能力、提高学生创造能力的一种有效途径。采用“线上-线下”混合教学、“因材施教”和“实践融合”三种教学方式,可以提高其教学质量。今后,高校教师还需要在教学方式、内容上做更多的探索,对课程和教学方式进行持续的优化,为新工科建设提供更多的创新型的项目技术人才。

参考文献

[1]凯文·凯利.高校的终结:泛在高校与高等教育革命[M].北京:人民邮电出版社,2017.

[2]胡耀聪,黄宜庆,袁一鸣. “新工科”背景下融合互联网与人工智能的教学研究:以自动化专业导论为例[J].科技风,2024(02):105-108.

[3]刘思怡,傅胤荣,王畅,等. GPT-4人工智能技术在基础教育的应用与展望[J].韩山师范学院学报.2023,44(6),18-26+48.

陈慧 汉口学院