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信息与通信工程论文8篇

时间:2023-03-08 14:52:58

信息与通信工程论文

信息与通信工程论文篇1

收稿日期:2012-10-19

作者简介:李忠富(1964-),男,大连理工大学教授,博导,系主任,主要从事建筑施工与项目管理、住宅与房地产研究,(E-mail)。

摘要:许多高校紧跟时代的步伐和行业的发展,增设工程信息管理课程,但是传统的教学方法并不能适应当前新的课程要求。文章基于学生熟悉和便于接受的QQ平台探索工程信息管理课程的教学模式,将传统的理论教学与上机实践模拟相结合,通过理论教学环节的引导,使学生按照一定流程自主开展上机模拟活动,将所学理论知识在实践中融会贯通,弥补传统教学模式的不足,调动了学生的主观能动性,在教学实践中取得了良好的效果。

关键词:QQ平台;工程信息管理;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0126-06 近年来,工程建设领域正在逐步推广和实施信息化建设,一方面,住建部《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》,高度重视信息化对建筑业发展的推动作用,通过统筹规划、政策导向,进一步加强建筑企业信息化建设,促进建筑业技术进步和管理水平提升;另一方面,日益激烈的市场竞争使建筑业不得不重视信息管理,加大对信息化建设的投入。但是由于建设工程项目投资大、项目周期长,参与方多等特点导致项目信息数量庞大、来源广泛、类型复杂,很难管理。高校作为工程建设领域人才的培养者有责任紧跟时代步伐和行业发展,源源不断地输送行业和企业需要的人才。为此,许多院校的工程管理专业开设了工程信息管理课程,使学生了解工程项目的信息种类和工程信息的管理。处在全球信息化时代,行业技术和人才需求变化很快,因此教学内容和教学模式也应不断变化以适应企业对人才的实际需求。但是当下的许多院校仍然沿用以前的教学内容和传统的教学模式,仅仅是课堂的理论讲解,学生听课积极性不高。土木工程学科中的许多课程都需要有较多的实践和现场实习[1],但由于课时有限和其他原因等实践教学很难有效开展,学习效果并不理想。为了改变现状,笔者对工程信息管理课程教学模式进行新的探索,充分利用有限的教学条件探索基于QQ平台的工程信息管理新模式,调动学生积极性,充分挖掘学生的主观能动性和创造性,为后续实践教学[2]奠定坚实基础。

一、工程信息管理传统教学模式

工程信息管理的传统教学模式大多是采用课堂理论教学+上机环节,理论教学主要是介绍工程信息的特点和种类,工程信息管理的模型和工程信息系统开发等内容,上机环节主要对建设工程中常用的软件,如造价软件、项目管理软件、文档管理软件等进行实际操作。对于理论教学来说,由于建设工程全寿命周期产生的信息种类很多也很复杂,通过理论教学难以使学生充分理解工程中信息的产生和流动,也就很难将所学知识融会贯通。对于上机环节来说,上机环节虽然可以通过演示和实际操作让学生对工程中常用的软件有所了解和掌握,但是传统的上机环节仅仅是单一的信息源,很难将各方信息联动或在一个项目中进行传递和流动。传统教学模式的不足在当前科技日益发达和信息化的今天愈发凸显,企业和行业对人才的培养也提出了更高要求[3],因此,亟待寻找新的教学模式来弥补这种不足。

二、基于QQ平台的工程信息管理教学模式

基于QQ平台的工程信息管理教学模式是在上机环节利用QQ平台模拟建设项目全寿命周期中信息的流动和各参与方信息的管理。

(一) 基于QQ平台的工程信息管理介绍

QQ搭建了一个在线远程交流互动的平台,多用于人们生活、工作和娱乐,已在学生中普及,因此利用该平台进行建筑工程的信息管理或教学活动是可行和便于推广的。

工程信息种类很多,但均遵循产生、传递、交换,保存的流程,与日常生活中普通的信息交流类似,由于参与方多的原因,因此选用QQ群进行交流和信息的管理。QQ群的功能很多,如窗口聊天、多人讨论组、群通讯录、群共享、群相册、群论坛、群活动等,需要在教学中合理设计、组织和利用其功能满足教学需要,参见表1。表1 所用到的QQ平台主要功能

另外,QQ平台提供了一个群活动的功能,在每个阶段或每次活动开始之前,课程负责人利用该功能活动通知。

(二)理论教学

该教学模式将理论教学与上机环节的实际操作模拟紧密结合。用理论教学的成果指导实践教学,在实践教学中深入理解和巩固理论教学成果。

首先在理论教学时讲解建设工程信息的特点(如数量庞大,来源广泛,存储分散等)及分类,讲解建设工程信息管理的基本环节(信息的收集、传递、加工、整理、检索、分发和存储),工程参与方各阶段的任务和业务活动,建设工程信息流程等。前面的两点是基本介绍,重点对后面的两个理论知识点即各参与方的业务活动和建设管理信息流程进行重点讲解,以使学生在以后的实践模拟活动中快速适应各自角色,自主开展实践模拟活动。

建设项目全寿命周期会产生和处理很多信息,如按照内容属性划分的技术类、经济类、管理类、法律类信息;按照建设工程目标划分的投资控制、质量控制、进度控制、合同管理信息;按项目实施过程划分的决策阶段信息、设计准备和设计阶段信息、招投标阶段信息、施工安装阶段信息、设备与材料供应信息。这些信息分布在全寿命周期中各参与方的业务活动中,因此他们所关注和需要的信息只是全部信息中的一部分,但是对于高校学生来说,全面了解和掌握建设工程全寿命周期的信息是必要的,不仅需要清楚各参与方在工程的每个阶段需要和产生什么信息,还需要知道针对同一个项目各个参与方之间的信息是如何传递的。

图1 建设项目生命周期一般阶段和业务

图2 建设项目信息的流动

图1所示为一般建设项目各阶段的参与方和业务活动,如由业主进行的项目决策,设计单位进行的初步设计和施工图设计,施工单位进行的施工进度计划,材料和劳动力采购,最后交付使用,由业主或运营单位进行的运营和维护等。每个阶段业务开展的过程也就是信息产生和加工的过程,从中可以看出工程相关的信息分布在全寿命周期中。图2为建设项目信息在各方的流动,体现了信息的动态性,箭头代表信息的流向。例如:业主需要和设计单位、承包商、监理单位等进行信息传递和交换。在理论教学过程中对这些内容的讲解有助于学生在实践模拟阶段更好地适应自己的角色,自主开展模拟活动。

(三)上机环节

1.准备工作

在QQ群中按照建设工程参与方的数量对学生进行分组。将学生分为管理员组、甲方、设计、监理和施工方共5组,图3为各个组和人数,由于学生人数的限制,各组人员比工程实际所需少,但基本上可模拟整个工程信息的流动。

图3 建设工程各参与方人数分配表

管理员组在此次工程模拟教学活动中担当重要角色并起重要作用。一方面是为了工程模拟的需要,管理员组可以模拟政府的功能;另一方面,管理员组需要保证整个教学活动的顺利开展,管理员需要对工程的全部过程进行实时监督,对错误及时纠正,利用网络信息技术确保学生在进行自我管理时能真正发挥主观能动性,实现教学活动的目标。

其余各参与方成员及职能分工都由学生参照表2,3,4,5自己制定。

表2 甲方(某开发公司)

表3 乙方(某建筑公司)

表4 监理单位:某监理有限责任公司

表5 设计单位:某设计院

2. 上机环节主要阶段

此次教学模拟活动的上机环节遵循工程建设一般的顺序,全部模拟活动由学生自主进行,主要步骤如图4所示。

图4 上机环节步骤

(1)活动发起。利用QQ平台活动功能由管理员发起建设工程信息模拟活动,该步骤标志活动的开始,其目的是为了将此次活动的要求(如各单位的主要任务、工程软件的使用等)和注意事项通知每个参与成员。

(2)立项阶段。由甲方向主管部门提出立项申请,在立项批准后项目立项书。

(3)招标阶段。首先甲方召开内部会议确定甲方在招标阶段的内部分工(设计、监理、施工招标负责人),并将分工情况和负责人信息公布在论坛上和共享文件中。之后依次开始设计、监理和施工招投标工作。

在设计招投标时,按照程序,甲方在群论坛中招标公告,设计单位负责设计投标的相关人员进行报名投标,之后甲方共享招标文件供设计单位下载,之后将设计图上传至群相册,QQ平台自动在群聊天窗口中提示“设计图已传至群相册中”,表明投标结束,可以组织后续评标。甲方负责人开始组织评标,评标结果实时显示在聊天窗口,并根据打分情况当场决定设计中标单位并中标通知。之后设计单位着手进行后续的深化设计和施工图设计,由设计单位成员自主在讨论组中进行内部讨论。

在设计招投标工作结束后,管理员根据检查情况下一步骤公告即监理招投标公告。以下的各阶段开始前都应由管理员对上一阶段的实施情况进行监督和考核,通过后才开始下一阶段的模拟。

监理招投标时,由甲方负责人招标公告,监理投标单位踊跃投标,分别将投标书共享,之后甲方负责人公布监理中标单位,并发送中标通知书。

施工招标是招标环节最为关键和重要的一步,施工组的成员在此阶段分为3个施工单位进行投标以确保招投标的有效性。甲方施工招标负责人将评标办法共享,保证评标工作的公平公正。评标过程实时显示在聊天窗口中,保证了评标的公开原则。

在招投标工作的最后,甲方与各中标单位签订合同,并将合同文件共享。

(4)施工阶段。这一阶段的任务最为繁多。首先也是管理员发起施工阶段的模拟活动,明确参与单位并通知相关人员参加。

施工阶段的参与方主要是甲方,监理单位、施工单位(总包、专业分包和劳务分包单位)和设计方(在设计变更时有业务)。各方的资料可以从共享文件中找到。施工阶段主要是按照GB50319—2000《建设工程监理规范》中的监理报表进行。首先是开工报审,由施工单位提交A1《开工报审表》给监理单位进行审查,之后按照A2 《施工组织设计方案报审表》,A3等的顺序依次展开报审和审批工作。

在工程过程中,设计变更是在所难免的,因此,学生通过自主设定,在模拟活动中增加了设计变更的过程,C2《工程变更单》。

施工单位在施工时偶尔会遇到严重的质量问题,这时监理单位立即下达B1《监理工程师通知单》和B2《工程暂停令》,通知施工单位进行整改。

由于甲方需要尽快回收资金等各种的原因对工程的工期进行调整,这时出现了工期变更并C2《工程变更单》。

(5)验收阶段。这是本次模拟活动的最后阶段。由监理单位对施工单位在工程的施工阶段完成的工作按照检验批、分项工程、分部工程、单位工程的顺序进行质量验收并严格按照GB50300—2001《建设工程施工质量验收统一标准》填写质量验收记录。最后由设计单位出具《设计单位工程质量检查报告(合格证明书)》,监理单位出具《监理单位工程质量评估报告》。

(四)工程信息模拟活动总结

教学模拟活动历时9天完成,分为线上任务和线下任务,具体流程及时间安排见图5。

1.活动流程及时间安排

红色的关键线路为线上任务,即在QQ平台上进行信息传递,蓝色的为线下任务,主要为利用工程相关软件进行设计和预算等,利用这些软件产生的设计图纸、进度计划、工程量、工程造价信息是工程中最重要的信息。关键任务在上课时间集中完成,非关键任务可在课下完成。

图5 教学模拟活动流程和时间安排

2. 活动成果

群共享中共享文件数量包括《立项说明书》《设计招标文件》《设计中标文件》《设计合同》《监理招标文件》《监理中标文件》《监理合同》《施工招标文件》《施工中标文件》《总包合同》《分包合同》《监理报表》《质量验收记录表》《监理细则》《监理单位工程质量评估报告》《工程质量保修书》等在内的49个文档文件,设计单位使用Google SketchUp和Autodesk Revit Architecture的两个设计文件,施工单位使用Microsoft Project生成的进度安排文件,用广联达图形算量软件和广联达计价软件产生的工程算量文件和预算文件。

(五) 该教学模式的特点

(1)在成本上,由于该教学模式只需利用学校现有的机房和网络,不会投入和增加过多成本。

(2)在平台选择上,利用学生熟悉和便于接受的QQ平台,充分挖掘该平台的服务,尽可能满足信息传递和模拟的需求。

(3)在教学效果上,利用先进的网络信息技术,该教学模式能够真正实现理论和实践相结合,不仅可使学生掌握建设工程信息的种类和信息在工程各参与方的流动情况,而且最大限度调动了学生的主观能动性和创造性。

三、结语

在原有教学模式基础上根据学校自身条件,选择学生便于接受易于操作的QQ平台,通过对该平台提供的功能进行合理组织与设计,探索一种新的可行性教学模式。通过理论教学阶段的教师引导和对重点知识的讲解,学生在实践模拟过程中自主开展学习,从工程模拟活动的发起到项目立项阶段、设计阶段、施工阶段,再到竣工验收阶段,整个模拟过程在学生的自我组织与管理下有序进行,亲身体验工程信息的产生、传递、加工,融会贯通地掌握理论知识。信息技术的发展使信息交流和管理平台的选择范围更广,教学中应根据实际情况和条件合理选择并进行设计、组织,使之更好地辅助教学。

参考文献:

[1] 余群舟,陈海滨,江义声.土木工程施工理论教学与现场教学相结合的研究[J].高等建筑教育,2008,17(5): 128-130.

[2] 伊廷华,王昆,李宏男.土木工程专业人才实践能力培养研究[J].高等建筑教育,2012,21(4): 17-19.

[3] 刘翠云.专业课程教学中工程实践应用能力培养[J].高等建筑教育,2012,21(4): 122-125.

Engineering information management teaching mode based on QQ platform

LI Zhongfu, LI Xiaodan

(Faculty of Infrastructure Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, P. R. China)

信息与通信工程论文篇2

关键词 信息工程监理 风险管理 需求管理

中图分类号:TP3 文献标识码:A

1信息工程监理概述

1.1 信息工程监理

信息产业部颁发的《信息工程监理暂时规定》中指出,信息工程监理是指依法设立且具备相应资质的信息工程监理方,受到建设方委托,依据国家有关法律法规、技术标准和信息工程监理合同,对信息工程项目实施的监督管理。根据国内信息工程监理的实践情况,信息工程涵盖网络工程、软件工程、计算机工程、通信工程、结构化布线工程、系统集成工程以及有关计算机和信息化建设的工程及项目。

1.2 信息工程监理的产生和发展

随着社会的发展与科技水平的进步,信息化将成为企业的发展趋势。在“以信息化带动工作化”的发展战略下,利用信息化走高科技、低消费、少污染、高效益的新型工业化路线成为实现现代化的必然选择。信息工程监理是随着信息工程的发展而出现的新事物,最早的信息工程监理来源于传统的建筑工程监理,随后结合信息工程自身的特点,加以改进,并逐步发展。

1.3 信息工程监理现状与问题

目前通过“三控两管一协调”的监理理论对信息工程进行监理,通过质量控制、进度控制、资金控制,合同管理与信息管理,以及组织协调对信息工程监理取得了一定的成绩,然而还存在一些问题。大多数建设方自身并不具备对信息工程建设的监督管理能力,这就使得建设方与承建方的信息严重不对称,因此很难保证信息工程建设的质量与效果。

1.4 信息工程监理与软件工程

由于“软件危机”的产生,迫使人们研究改变软件开发的技术手段和管理方法,从此进入了软件工程时代。信息工程监理的目标与软件工程相似,都是为了更好地开发与维护软件。因此,信息工程监理可以参考软件工程的理论与方法,逐步系统化、条理化。

2基于软件工程方法的信息工程监理

2.1 基于软件工程方法的信息工程监理的内涵

借鉴软件工程的理论,尤其是其阶段的划分以及工具的使用,丰富了信息工程监理的理论与方法。在“三控两管一协调”的基础上增加了 “风险管理”与“需求管理”,使之成为“三控四管一协调”。 通过借鉴软件工程的方法,信息工程监理理论得到了丰富与完善。信息工程监理框架分为四部分,分别是监理对象、监理内容、监理阶段以及监理的支撑要素等。

2.2 质量控制

质量控制在“三控”中位于首位,是进度控制、资金控制的基础。只有先做好质量控制,才能保证项目的质量。然而目前的质量控制没有细分控制点,质量控制的效果不是很理想。因此,借鉴软件工程方法,通过审宋牡怠⑸蟛椴馐浴⑸蟛橛没手册、组织评审、招标监督等对信息工程进行质量控制。

2.3 进度控制

进度控制是对项目进度实施与项目进度变更所进行的管理控制工作。在信息工程项目的实施过程中,往往进度是最难控制的。借鉴软件工程中进度控制的理论与方法,对信息工程监理中的进度控制进行调整,调整后的进度控制主要任务是项目设计阶段的计划审核、项目施工阶段的进度检测与纠偏等。

3信息工程监理中的风险管理和需求管理

风险管理。风险管理通过前期识别风险,然后再将风险标识出来,进而进行风险预测,并采取措施规避风险。

需求管理。需求管理对于整个项目而言,是非常重要的前期工作。需求管理也会直接影响到质量控制、风险管理等。

4总结与展望

4.1 总结

本论文引入软件工程的思想,软件工程方法把整个软件生产过程大致分为需求分析阶段、设计阶段、实现阶段、确认阶段、支持阶段。信息工程监理借鉴软件工程的思想,分阶段的对信息工程进行监理,从而细化监理内容,更好地保障工程项目的顺利进行。

4.2 展望

信息工程涵盖范围极广,包含计算机工程、网络工程、通信工程、结构化布线工程、智能大厦工程、软件工程、系统集成工程以及有关计算机和信息化建设的工程。由于受时间、研究条件等的限制,本论文研究象具有一定的局限性,本论文的结论在信息工程的其他领域是否也具有可行性、能否推广是值得研究的。在分阶段对项目进行质量控制、进度控制、资金控制方面,没有十分科学的方法与行业规范,没有进行深入研究。可以在今后的研究中,从以下几方面来完善此课题:一是可以选择信息工程涵盖的其它领域进行研究。二是可以更深入地研究分阶段的质量控制、进度控制、资金控制的方法与措施。三是可以将更多成熟的测试、评价等量化技术应用到信息工程监理中。

参考文献

[1] 肖维.浅析我国的信息化建设[M].科学出版社,2009.

[2] 宋振晖.信息系统工程监理知识体系[M].电子工业出版社,2010.

[3] 白思俊.现代项目管理[M].机械工业出版社,2011.

信息与通信工程论文篇3

[关键词]信息论与编码;CDIO;教学探讨;教学理念

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)04-0001-04

信息论与编码课程是我校信息与通信工程专业重要的专业基础课程之一,是一门运用概率论和数理统计等数学工具来研究各类通信系统的一般规律以及通信系统各组成部分统计特性的综合性强、涉及学科广泛的课程。其教学过程既需要学生掌握高等数学、概率与数理统计、随机过程等基础课程,还需要学生掌握信号与系统、数字信号处理以及通信原理等专业基础课程,该课程组成和其他课程的关系如图1所示。

信息论是现代信息科学的重要组成部分,是现代通信、信息技术飞速发展的理论支撑。人们运用信息论这一工具来认知世界,不断探索系统的存在方式和运动的变化规律,促进了多个学科领域的飞速发展。

信息论与编码课程的学习要求学生具有良好的数学基础。课程涉及积分运算,矩阵运算,群、域、环的概念和理论,数值分析的理论,计算机迭代算法,香农三大定理的证明等,几乎涵盖了理工科学生所学的全部数学知识。同时课程中很多概念非常抽象,比如信息、自信息量、平均互信息等,为教学带来了很大困难。教学过程中学生普遍反映公式定理繁杂枯燥难懂,内容概念抽象难以理解,学习兴趣不高。本教学小组尝试将CDIO理念[2]引入信息论与编码课程教学实践中,积极探索并设计出新的有利于促进学生自主学习,提升其创新思维和工程实践能力的全新教学模式,以提高人才培养质量。

一、CDIO工程教育模式的引入

CDIO是际工程教育改革的最新成果[2],至2016年,已有几十所世界著名大学加入CDIO组织,采用CDIO工程教育理念和教学大纲,取得了良好的教学效果。2016年1月8日至9日, “全国CDIO工程教育联盟”成立,由此拉开了以培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式改革的序幕。

CDIO工程教育理念的引入就是为了打破传统的教育方式中重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新能力的培养等弊端,培养具有较强的工程实践能力、创新能力、团队精神、沟通能力的全面发展人才。CDIO体现了系统性、科学性和先进性的统一,代表了当代工程教育的发展趋势。

CDIO包括三个核心文件:一个愿景、一个大纲和十二条标准,CDIO教学大纲包括四个层级,如图2。

作为成熟的工程教学模式,CDIO制定了十二条标准,为CDIO的改革提供了评价标准和实施指南。

CDIO工程教育模式的本质是“实践中学习”和“基于工程的教育”的集中体现,可有效解决工程教育中理论学习与工程实践失衡的问题;注重培养学生主动学习、综合实践和创新能力,强调团队协作意识的培养。CDIO工程教育模式并没有针对各个专业给出相应的教学标准,它为我们提供的是一种方法论,为教学模式改革指明了方向。

本文试图将CDIO理念运用于信息论与编码课程的教学中,探究基于CDIO理念的信息论与编码课程教学方法。解决传统教学的弊端,调动学生学习的能动性,培养学生的团队意识、创新能力,提高学生的综合素质。

二、CDIO理念指导下的课程教学特点

通过对CDIO三个核心文件――一个愿景、一个大纲和十二条标准的学习,本文认为在CDIO工程教学模式指导下的教学实践具有以下特点:

(一)突出工程实践

CDIO教学模式的核心思想是“实践中学习”。即从完成工程项目中学习,不断总结实践中的经验,将理论与实践联系起来,做到知与行的结合,将直接经验(实践)的获得与间接经验(理论教学)的学习相结合。

因此,在信息论与编码课程教学设计的过程中,教师要注重工程实践的设计。比如要求学生自己设计一个特定的通信系统,并且给出其信道容量;鼓励学生将书本知识转化为解决工程问题的方法,并将实践所获得的知识与经验有效运用于理解书本知识。

(二)强调相互关联

CDIO标准中的背景环境强调关联性,这是CDIO非常重要的方法论。学生通过完成项目,总结归纳解决问题的理论支撑,在加深对书本知识理解的同时也提高了解决问题的能力。这种能力不是知识的堆砌,而是知识在实践中的升华,体现了“实践中学习”的本质。

因此,基于CDIO理念的信息论与编码课程在教学过程中工程实践(研讨、文献阅读、仿真实验等)和理论知识学习的设计与组织强调相互关联、相辅相成,将琐碎的知识点通过项目实践串联起来,完成项目的同时加深对知识的理解。

(三)体现主观能动性

CDIO工程教育模式强调在教与学过程中以学生为中心,以此来调动学生学习的积极性和主动性,这和建构主义理论不谋而合。

因此,基于CDIO理念的信息论与编码课程教与学的过程要充分激发学生的学习热情,引导学生自主学习。学生主动建构知识将取代传统的以教师为主的知识讲授。

(四)强调宏观整体化

CDIO标准在课程设计和教学手段方面都体现了整体观念,实质上体现的是系统论的核心思想。

因此,基于CDIO理念的信息论与编码的教学课程设计要立足于整体,注重各知识点之间的关联,将教学内容优化整合,体现一体化,以达到最优的教学效果。

(五)评价方式多元化

依据CDIO的十二条标准,教师应采用与之相适应的考核方法来评价学习效果。

因此,基于CDIO理念组织的课程教学在评价考核方面应具有多元化特点。其中,包括考核手段多元化和评价主体多元化。

三、CDIO理念指导下的教学活动模式构建

CDIO理念下的教学活动设计和组织是在“实践中学习”理念的指导下,基于项目实践进行的。学生在完成项目的过程中能更加深入地理解理论知识,同时提升将理论应用于实践的能力。

因此,CDIO理念在信息论与编码课程教学中的应用是以学生为主导、以工程实践为导向、以项目为驱动,在完成项目的过程中加深对知识的理解,再将积累的知识用于解决工程实践问题。

基于此,教学组进行了课程教学活动组织模式的架构和课时分配。

(一)课程教学活动组织模式的架构

结合信息论与编码课程内容的特点,教学组构建了课程教学实施过程中各知识模块通用的教学流程模式,如图3。

课外自主学习环节要求学生对教学内容进行资料查询、收集整理完成课前预习。借助网络资源完成自主学习,比如上海交通大学、西安电子科技大学、国防科技大学的信息论国家精品课程、MIT 开放课程,stanford 的信息论课程等。教师在课外自主学习环节,应给出本次课的重点和难点,为学生查询相关资料提供指导。

知识讲解环节不再是传统教学的灌输模式,而是针对学生自主学习时的盲点或理解不正确的地方进行详细重点的讲解,自主和互动式学习将提高学生学习课程的积极性和主动性。

以“教”为中心的教学,缺乏自主创新意识,难以调动学生学习的能动性,学生无法感受学习的乐趣以及解决问题的成就感。因此,一级实训项目以个人独立完成的形式进行,主要完成文献阅读、撰写读书报告、总结归纳自主学习过程中的y点疑点等任务。

二级实训项目以小组的形式进行,项目内容的设计要贴近学生的专业方向,引导鼓励学生运用书本上的知识解决工程实践中的问题。在此过程中,教师需要向学生提供与实践项目相关的资料等,引导帮助学生寻找解决问题的途径和方法。

小组在协作探究后完成相应的任务,每组选出一个代表在课堂上进行展示与汇报,和其他同学分享学习成果和经验,可以进行组内互评、小组之间互评。教师要对整节课的综合情况进行评价、总结。课后,学生要撰写学习交流心得。

在一级项目和二级项目中,教师要将高级编程语言(C/C++、Java 等)、仿真软件(Matlab)和信息论与编码课程结合起来开展适当的实验教学。例如在第8章和第9章中利用C 语言来实现Huffman编码、Fano编码、卷积码、循环码的程序设计及调试工作;在第6章中,可设计通过Matlab 仿真软件来验证采用不同的译码准则得到的平均错误概率等实验。这样的实验教学不仅让学生加深了对理论知识的理解,还锻炼了学生的编程能力,有利于激发学生学习的主观能动性,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

最后,教师将每组总结的疑难问题和重点知识进行整理,对整节课知识进行系统化梳理总结。

(二)课时分配

CDIO工程教育模式的本质是“实践中学习”和“基于工程的教育”的集中体现。从信息论与编码课程的内容来看,其强调基础性和实用性,包括信息论基础知识(理论)和香农三大定理(实践)两大部分内容。该策略不适于信息论基础知识(理论)部分的学习。因此,基础知识部分的学习采用教师讲授的方式进行,而香农三大定理(实践)部分采用CDIO模式进行。

结合信息论与编码课程课时的安排,以两个教学周为一个学习任务周期来分配课时。

教学活动组织模式和课时分配依据以学生为中心的理念设计,真正“以学生为中心” 更好地实现“因材施教”。缩短教师讲授的时间,整个过程更多地关注学生的参与。教师由原来讲台上的“圣人”转变为教学活动中的“教练”,而学生由原来台下被动的接受者转变为主动的参与者。

四、教学评价方式

课程教学评价是教学活动中的重要环节,既具有反馈功能,又具有导向功能。CDIO理念强调学生综合能力培养,该观念贯穿课程设置和教学过程的始终。因此,评价方法要能客观全面地衡量学生的综合能力。

基于此,信息论与编码课程的考核用 “多样化、多角度全过程考核,多元化全方位评价”的方式,教师评价、小组互评和学生自评相结合。教师是教学活动的组织者和指导者,教师评价可以客观、全面地把握学生整体的学习情况。小组间互评可以激发竞争意识以及各组内成员间的交流互动。个人自评有助于学生进行自我反思和总结,评价内容多元化,不再拘泥于单一的笔试,而是将阅读笔记、小组讨论、专题研讨、论文撰写均作为评价方面。

学生成绩=期末笔试(60%)+课堂互动交流(15%)+实验报告(论文、阅读笔记)撰写(15%)+小组研讨(15%)+创新性(5%)。为了充分调动学习过程中学生的积极性,对于有创新观点的学生可以额外加分。期末笔试可以考查学生对于理论知识的掌握;实验报告(论文、读书笔记)的撰写则可体现学生的实际动手能力及知识的运用能力,很好地反映学生熟练应用软件的程度。

信息与通信工程论文篇4

关键词:电子信息;全日制工程硕士;专业学位;培养模式

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1009-4156(2011)02-085-02

一、全日制专业学位硕士研究生培养的必要性

我国1985年开始工程类硕士研究生培养,授予工学硕士学位,侧重于科学研究和教学,培养了工程科学型人才。随着经济和社会的发展,经济建设第一线越来越需要一大批高层次、应用型、复合型人才。1997年,国务院批准设立工程硕士专业学位,开始培养工程建设型管理人才。

在工程硕士发展初具规模的前提下,2009年,教育部规定凡经国务院学位委员会审批设置的专业学位,均可招收全日制专业学位硕士研究生,改变了工程硕士培养只注重学术实践的单一模式,培养注重学术理论与实践的新型人才,这也是适应中国新型工业化道路对人才的需要。

二、电子信息类工程硕士培养的特点

电子信息类工程硕士培养主要集中在电子与通信工程领域和集成电路工程领域。

电子与通信工程是电子技术与信息技术相结合的构建现代信息社会的工程领域。电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。其工程硕士学位授权单位培养从事与之相应领域的高级工程技术人才。信息时代,信息产业将成为国民经济和社会生活的支柱,作为信息社会支撑的通信与信息工程必须将理论与实践相结合。

集成电路领域工程硕士学位授权单位培养集成电路设计与应用高级工程技术人才和集成电路制造、测试、封装、材料与设备的高级工程技术人才。作为信息产业基础和高新产业核心的集成电路工程必须以理论为支撑,同时在实践上需要不断创新发展。

三、电子信息类全日制专业学位硕士研究生培养模式

多年来,电子信息类工程硕士培养了大批掌握电子信息技术和集成电路技术的基础应用性技术人才,但具有工程研究能力、工程素养和创新能力的高层次人才严重不足。本文探讨依托工程中心、重大项目、重点团队的培养模式,力图培养具有工程实践能力、技术研发能力和团队创新能力的高层次工程研究人才。

(一)电子信息类高层次工程研究人才能力分析

为实现培养电子信息类高层次工程研究人才的目标,高校应当把能力培养放在首要位置,特别是工程实践能力、技术研究能力和团队创新能力的培养,如图1。

工程实践能力方面,包括基础实践和专业实践。

基础实践可以是师资交流、现场参观、区域论坛、管理沙龙、拓展训练等,主要使学生对工程概念加强理解并切身体会,实现对工程基础科学理论和方法的总体认识,为专业实跋打下基础。

专业实践包括电工电子实践、电子电路设计制作、电子产品检测与维护、电子产品整机组装、电子综合实践等,主要培养学生专业动手能力,提高学生社会适应力,将所学用于具体工程实践中,同时针对工程需要有目的、有方向、自觉主动地去学习。

技术研究能力方面,包括课程教学和导师指导。

课程教学包括计算机、电子元器件、视听产品、集成电路、新型显示器件、软件、通信设备、信息服务、信息技术应用等国家电子信息产业重点领域的知识。

导师指导包括校内导师指导和校外导师指导。校内导师指导侧重理论和方法。校外导师指导侧重于实践和应用。

团队创新能力方面,包括创新训练和创新设计。

创新训练主要是通过创新研究,激发学生的创新思维和创新意识,提高其创新实践的能力。 。

创新设计包括课程设计和毕业设计。创新设计减少验证性实验,增加综合性和设计性实验。毕业设计来源于生产实际和科研课题,培养学生学习主动性,激发学生独创精神,提高创新能力。

(二)依托工程中心、重大项目、重点团队的培养模式

华南理工大学电子与信息学院基于全日制工程硕士培养要求和自身实际,探索了依托工程中心、重大项目、重点团队的培养模式,如图2。

1.工程中心提供工程实训平台,提高学生工程实践能力

电子与信息学院拥有省部级基地近距离元线通信与网络教育部工程研究中心。针对近距离无线通信与组网的关键技术及产业应用,立足于华南地区的电子信息产业优势,面向全国通信信息产业需求,开展技术创新、成果转化和人才培养。

工程中心联结了校外诸多实习基地,工程硕士可以在实习基地获得基础实践和专业实践,提高工程实践能力,同时工程实践成果可以通过工程中心得到转化。

2.重大项目提供工程研究平台,提高学生技术研究能力

电子与信息学院拥有部级人才培养模式创新实验区电子信息类专业创业型精英人才培养模式创新实验室,拥有省部级基地无线通信网络与终端广东省教育厅重点实验室。

学院每年新申请项目六十多项,学院全日制专业学位工程硕士可以在学院重大项目下开展子课程研究,将所学用于研究当中,提高研究能力。

3.重点团队提供工程培训平台,提高学生团队创新能力

电子与信息学院拥有模拟电路与系统教研组、数字电路与系统教研组、通信与广播电视教研组、通信与信息处理教研组、物理光电子教研组、微电子教研组等;拥有无线电与自动控制研究所、数字音视频技术研究所、功率电子研究所、生物电子研究所、光电子研究所、网络通信研究所、图像处理研究所、移动通信研究所、工业电子与精密仪器研究所、射频与无线技术研究所、微型遥控飞行中继与遥感探测技术研究所、电路与信息处理研究所、无线传感网络研究所。

电子与信息学院还拥有部级教学示范中心电气信息及控制实验教学中心(三个学院共建),培训科目包含电工技术与电子技术、电工学、电路、电子与数字电路基础、模拟电子技术、数字通信原理、数字系统设计、数字信号处理、单片机及接口技术、多媒体通信、高级语言程序设计、科技文献检索、可视化编程技术、数据结构、数字电视、通信加密技术、微波技术与天线、信号与系统实验、通信光电子技术、物理电子技术与系统、高级算法语言、过程控制工程、自动检测技术、自动控制原理、Maflab控制系统CAD、电力电子变流技术、电气控制与PLG、计算机控制与技术、计算机网络、嵌入式系统及应用、运动控制系统实验等。

各研究团队可根据项目自由组合,专业学位硕士跟着团队进行毕业设计和实验,在导师和教学中心共同指导下提高团队创新能力。

信息与通信工程论文篇5

r> 中图分类号:G642 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2012)09-0114-02

信息安全专业是一门新兴的交叉学科,涉及计算机及网络安全的各个方面,是一个直接面向工程、面向应用的专业领域。该专业的培养目标是掌握信息安全领域的专业知识及专业技能,具有良好专业素养,能够理论联系实际,可以从事计算机、通信、电子商务、电子政务、电子金融等领域的信息安全高级专门人才。自2001年武汉大学计算机学院新开设了信息安全专业开始,信息安全专业已经发展了十年。经过近些年来的发展,已具有一定的规模。但是由于信息安全专业发展的时间较短,教学体系尚不成熟,许多问题,诸如专业建设、师资队伍建设、教材和课程建设等,尚在研究、摸索阶段。而且,由于各个高校的特色专业各不相同,因此在进行信息安全专业建设时侧重点会有所不同。因此,研究主要从学科设置、专业课程设置、实践教学环节和教学方法改革等几个方面进行。

一、信息安全专业特点

信息安全是一个涉及面相当广泛的领域,而且其内涵在随着信息应用的范围不断扩大。归纳起来,信息安全专业具有如下几方面的特点:多学科交叉。涉及到计算机、通信、电子、数学、生物、法律、管理等多个学科;理论联系实际。能够把掌握的理论知识熟练、灵活地应用到实际问题中;专业素养高。信息安全专业的学生不仅要有专业知识,而且要有法律法规等方面的素养。这样才可能到一些很重要的部门承担信息安全工作;系统工程。鉴于“七分管理,三分技术”的木桶原则,绝不可忽视法律、管理、教育的作用;整体性和底层性的特点。从整体、底层硬件方面系统采取措施才能比较有效地解决信息安全问题。

二、教学体系建设

1.学科设置。信息安全的内涵随着信息技术的发展在不断的延伸,从最初的仅对信息进行保密(保密性)发展到防止信息被篡改(完整性)、可用性和抗抵赖性,从而涉及到攻、防、测、控、管、评等多方面的基础理论和实施技术。所以,信息安全专业的学科设置也随着其研究重点和应用领域的不同而不同。目前,在学科设置方面,信息安全仅仅是高校自设的二级学科。大多数高校根据自身的特点将信息安全设置在计算机科学与技术或者信息与通信工程的二级学科。设置在计算机科学与技术学科之下的,以计算机和网络知识为重点;而设在信息与通信工程学科之下的,一般是以通信和密码学作为教学的重点。也有一些高校将信息安全作为数学学科下的二级学科,以数学、物理等基础知识为其侧重点;有的高校把信息安全专业办在安全工程系,以安全为教学内容的重点。例如,西安电子科技大学将信息安全专业设在了信息与通信工程一级学科下,充分利用西安电子科技大学的特色专业发展信息安全专业,培养通信保密方面的专业人才。

2.专业课程设置。在专业课程设置方面,考虑信息安全专业的交叉学科特点,提出信息安全专业课程体系设置要求覆盖的领域知识面宽。美英等国在课程设置方面比较有层次性。有的院校将课程分为两类课程,即基础课程和特色课程。基础课程开设了密码学、操作系统安全、网络安全、系统安全管理与评估、数据库安全、网络攻防技术;特色课程开设了安全编程技术、信息犯罪、网络协议安全性分析、计算机/网络取证、无线网络安全等。而有些院校将课程分为技术、管理、安全三大核心或者是技术、策略、健康和管理四大核心。而在国内,由于信息安全专业作为二级学科开设在不同的一级学科之间,因此课程设置差别很大。如“数字信号处理”“编码理论基础”“随机信号分析”“通信原理”“信息网络基础”等科目则使得信息安全专业培养更倾向于密码学和通信安全;而“计算机网络”“软件工程”“操作系统”“数据库原理”“嵌入式系统”“Windows分析与应用”等科目使信息安全专业培养定位在计算机科学与技术专业之上。许多高校根据自身的传统优势学科,发展相应的信息安全专业。例如,西安电子科技大学将课程设置为基础课程、计算机课程和专业课程。基础课程保持了如数字信号处理、通信原理、随机信号分析、信息论基础等通信专业的基础课程,而专业课程设置了信息安全数学基础、密码学和网络安全技术,同时还在计算机操作系统、计算机网络和数据库等方面设立了一些计算机方面的 课程。这种三类课程体系的设置保证了学生可以从事信息安全、通信、计算机方面的工作,从而更好的适应社会需求,满足学生未来的发展和就业,规避就业风险。中国科学技术大学计算机系由于具有良好的数学和算法分析基础,因此信息安全专业课程包括了“算法设计与分析”“组合数学”“网络计算和高效算法”“计算数论”和“计算机数学”等基

础性的课程。这些课程很好地促进了学生学习密码学、入侵检测、信息论等专业课程,而且对学生的进一步深造奠定了很好的基础。上海电力学院结合自己特色明显的电力专业,在设置课程体系时以计算机科学技术为主,同时兼顾电力信息技术、电子、通信、数学、物理、电力信息网等课程。

3.实践教学环节。在信息安全本科专业人才培养中,一定要强调理论与实践的结合。因此不仅要有合理完备的理论课程体系,还需要建立良好的实践教学环节,帮助学生在实践中真正掌握理论知识,掌握基本信息安全技能。在实践教学环节方面,由于信息安全实验大多比较复杂,所需要的计算机设备也较多,而目前的教学条件通常很难满足大量学生并发进行实验。因此,有的高校采用虚拟实验。虚拟实验可以有效减少实验过程中安全事故的发生,这一点对于要频繁进行恶意代码实验的信息安全实验来说至关重要;而有的高效积极建设校外实践教学基地、工程实训项目和毕业实习基地。加强与企事业单位和政府部门的合作,采取共建联合实验室、工程技术研究中心等方式,积极与相关单位建立固定的合作关系;有的高校将信息安全专业实践教学体系按人文社会科学实践、自然科学实践、工程技术实践及综合实践四类规划;有的研究针对信息安全的专业实验设置了基础验证性实验、综合性试验和研究创新型实验。基础验证实验约占总学时的40%,内容与理论课内容相衔接,且相对固定;综合性设计实验要求学生综合运用一门或多门课程的知识,针对特定问题进行设计,提高综合设计能力。 4.教学方法。在教学方法方面,研究针对信息安全专业知识更新快、教材知识相对滞后等特点,改变传统的“注入式”教学方法,提出“参与式”的教学手段。首先提出具体问题,然后推荐一系列参考资料,教师从研究思路和关键问题上给予引导,最后请学生将自己理解和掌握的知识在课堂上进行阐述。这种互动式教学促进了学生学习的主动性,培养了学生分析问题解决问题的能力。例如针对实践性很强的入侵检测技术课程,如果按通常的注入式模式进行教学,学生还是不能建立网络攻防的完整体系。但是参与式教学模式可以让学生在兴趣的驱使下,学到更多他感兴趣的攻防内容,从而在理解和掌握入侵检测系统知识和技术后自主搭建入侵检测系统、进行扫描攻击实验,查看和分析“入侵检测系统”的数据。而针对密码学这种理论性较强的课程,除了基础理论知识的讲解,重点是结合实际应用来进行阐述。例如RSA算法在网上银行,数字证书等方面的应用。还可以通过举例子来吸引学生的注意力。研究者还提出将工程化思想融入课堂教学。教师给出一个需求,并对需求进行分析,引导学生和知识点进行联系;然后结合知识点进行问题设计,最后要求学生选用一种仿真工具进行实现。这个过程可以让学生体会软件工程中的一些系统开发思想,也可以提高学生的综合能力和素质。另外,一些研究者比较强调的是无论使用哪种教学方法都需要通过网络教学平台和学生进行互动交流,只有这样才能更好地做> 文秘站:本科生工作之后从事了信息安全领域的工作,这些工作人员具备计算机和通信方面的专业技能,但是对信息安全缺乏系统全面的认识,进一步的教育有利于他们更好地胜任本职工作。

5.师资队伍建设。信息安全专业虽然与传统计算机、通信、电子有相通之处,但也有其独特的特点和具体要求。所以,信息安全专业的教师要涉及到信息学科的多个领域及物理等基础学科,同时还要了解最新的信息安全技术,关注最新安全动态,当然较强的动手能力也是必备的。因此,信息安全专业教师的在职培训、出国研修是很好的进修途径。另外,可以考虑以区域为纽带,建立信息安全交流平台,实现共享机制,请信息安全方面的大家、名家做一些讲座,培养优秀的信息安全教师。

6.教材建设。目前信息安全方面的教材很多,但是参差不齐。有的教材写的过于专业,重理论、轻实践。和实际结合紧密的典型案例很少,甚至几乎没有。信息安全事件一旦发生,学生无法运用现有知识完整解释安全现象;有的教材操作性很强,但是理论性不够通俗,这样学生还是不能将理论和实践结合起来;另外,由于没有系统、完整的信息安全领域 教材,课程标准之间、教材内容之间重叠现象非常严重。不但与传统课程内容有重叠现象,而且专业课程之间也有明显的重叠现象。例如,网络安全课程中涉及到了入侵检测和病毒方面的介绍,与入侵检测和病毒原理课程相互重叠。又比如在信息系统安全管理与评估中有关于标准的介绍,而在信息安全法律法规中又涵盖了相关内容等。因此,迫切需要有

组织地编写一套系统、完整的信息安全专业教材。教材既有通俗的理论基础,又有操作性,同时包含一些信息安全典型事故分析,这样才能辅助学生掌握专业知识的同时,更好地提高动手能力,促进学生分析问题、解决问题能力的提高。

信息安全专业是一个刚刚起步的新专业,对该专业的教学与实践正处于探索阶段。也正因为如此,各个高校采取的教学方式和方法也不尽相同,体现出了不同的办学思路。他们依照其自身的学科优势和办学格局,对信息安全学科初期发展进行了有益的探索和尝试。本文探讨了信息安全专业的教学体系设置,探讨了设置中应该注意的一些事项及要避免的问题。

参考文献:

[1]杨广明,高晓兴,朱志良,等.高校信息安全专业人才培养的思考[J].北京电子科技学院学报,2006,(1):55-57.

[2]李晖,马建峰.结合学校特色加强信息安全专业建设的几点体会[J].北京电子科技学院学报,2006,(1):3-4.

[3]董理君,宋军,王茂才.信息安全专业实验教学中的若干问题研究[J].计算机教育,2010,(22):142-144.

[4]谭云松,王海晖,伍庆华等.信息安全专业实践教学体系研究[J].高教论坛,2006,(5):82-84.

信息与通信工程论文篇6

[关键词]外语课程整合;工具论;生存论:生态论:媒介论:外语教育技术

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2010)12-0072-06

随着国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)的颁布实施,利用信息技术促进教学改革的要求进一步明确。新一轮改革推动了我国外语教学各阶段课程标准的确立,在此形势下,我国外语课程改革就显得更为迫切。

一 当前课程改革及外语课程标准的确立

课程在学校教育中处于核心地位,它集中体现了学校教育目标和教育内容,因此,课程改革一直都是教育改革的突破口和焦点。当前,课程已成为一个使用广泛而又具有多重涵义的术语,人们立足不同的立场从不同的角度在不同的层面对课程本质进行了探讨。随着文化哲学作为一种方法论基础近年来在社会科学研究中蔚然成风,人们对课程可看作是一种进入教育领域的文化这种观点已达成共识。由此,如果借用梁漱溟先生的“文化不过是人的一种生活样式”这一概念来进一步诠释课程的内涵,则可以说。课程是进入教育领域的人的生命存在及其自我活动的方式。这里的人,则无外乎教育过程中的“教师”和“学生”。那么,在被称作信息社会的21世纪,当师生的现实生活和可能生活已为信息技术所主载,基于信息技术的多媒体电脑和互联网已成为人们难以舍弃的交往平台及不可或缺的生存方式,则课程包括外语课程的改革,将信息技术整合其中也是必然所至的选择。因此,教育部在2000年主持召开的“全国中小学信息技术教育工作会议”提出:开设信息技术必修课程,加快信息技术教育与其他课程的整合。从此,“信息技术与课程整合”正式进入人们的视野,在教育部2010年的纲要中,又要求“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前部署教育信息网络”(注释同前)。在信息技术与外语课程的整合中,课程作为一种教育中介,不仅要关注外语教学内容的适恰性,也要关涉到教学过程中的人的因素,从工具论的角度看,具体对教师而言,要将信息技术作为一种重要的教学工具的价值体现出来;对学生而言,信息技术已然成为关键的认知工具这一地位也应凸显。从生存论的意义上说,信息技术素养将是教师在21世纪的信息时代何以为师的重要保障;信息技术素养对学生而言,则是其能在信息社会实现适者生存的必备条件。

1 外语课程标准解析

关于外语教学,普遍认为这是一门具有多种性质的综合性学科,既不能把它简单地归结为知识性或单纯的思想性教学,也不能把它作为纯粹的工具性学科或社会学科,而应是“以学科初步运用语言的交际工具性为主,兼有传授语言知识、文化生活背景知识以开阔眼界的知识性,反映思想道德素质和情感因素的思想性以及提高文化素质和培养智力的发展性的综合体(章兼中,1997)”。后现代课程观学者多尔(2000)认为,“教学内容应是一个动态多变,不确定的开放系统”。此次英语课程改革的重点就是要改变英语课程过分重视语法和词汇知识的讲解与传授、忽视对学生实际语言运用能力的培养的倾向,强调课程从学生的学习兴趣、生活经验和认知水平出发,介导体验、实践、参与、合作与交流的学习方式和任务型的教学途径,发展学生的综合语言运用能力,使语言学习的过程成为学生形成积极的情感态度、主动思维和大胆实践、提高跨文化意识和形成自主学习能力的过程。无疑,这一改革重点充分体现了动态多变、开放多元的课程理念,而应该说,只有将信息技术整合到课程中宋,才能保证教学内容的这种动态多变及不确定的开放性特征。

以《全日制义务教育英语课程标准》为例,其总特征即为:1 突出以人为本的教育思想:当今世界外语教育在课程总体目标上,已从单一的学科教育为目标转变为以全人教育为目标,从阶段性教育、升学教育转变为终身教育。2突出对学生综合运用语言能力的培养:《英语课程标准》在总体构建上突出对学生综合运用语言能力的培养,重视语言教育在智力发展和情感结构发展过程中所起的重要作用。3 《英语课程标准》特别体现出语言的实践性特征,语言呈现形式不以语言知识体系的描述为主线,而是以学生语言能力的发展和运用为主线。强调学生的体验性和实践性,强调任务型(task-based)、语言的输入量(language in-put)和真实语言(authentic language)实践的机会;强调课堂综合环境(language settings),教师要尽量使用目标语言(target language)教学,用好多媒体教学手段;强调开展多种课外活动,发展学生的语言学习兴趣;强调充分利用现代教育技术和广泛的教育资源,拓展学习渠道(中华人民共和国教育部,2007)。从中不难看出,信息技术在突出语言的实践性特征中意义非浅,基于信息技术的多媒体及网络不仅为语言的输入量及真实语言实践提供了优越便捷的条件。同时通过语言的学习体现出语言教育在智力发展和情感结构发展过程中的价值,从而凸显出信息技术作为教师的教学工具和学生的认知工具的工具论意义,以及在生存论的视角对教师的职业生涯和学生的生活方式存在的影响。

二 信息技术的特点

信息技术之所以在外语课程改革中得到特别的关注,是由信息技术的特点所决定的,并且随着信息技术的不断发展。其对外语教学所产生的影响也愈为深远。

究竟什么是信息技术?信息技术(Information Technology)起源于与狭义的信息观念相关联的一些技术。所谓狭义的信息观念,是指信息表达形式的产生、处理与分发,其中有通信和计算机工程、数据处理与办公室机械工业等。信息技术定义很多,如“信息技术是指信息的收集、存储、处理、传播和应用(Zorkoczy,1985)”,“信息技术是指在信息的控制和处理中所采用的各类科学、技术和工程、管理技术及其应用,计算机及其人一机之间的相互作用,以及相关联的社会、经济和文化事业(Chartrand,&Morentz,1972)”。

信息技术的特点主要表现在以下四个方面:

1 数字化。现代信息技术是数字化信息技术,现代信息革命是数字化革命,所谓信息时代就是数字化时代(李伯聪,2000),数字化的最基本特征是基于高速运算的信息转换和传输。通用的数字化符号和数字化技术是全世界计算机得以进行“对话”、“交流”和“联网”的最重要的基础。“数字化的好

处很多,最明显的就是数据压缩(Data Compression)和纠正错误(Error Correction)的功能,如果是在非常昂贵和杂音充斥的信道上传递信息,这两个功能就显得更加重要了”(Negroponte,1995)。数字化的优越性主要有:普遍性和通用性、信息传输的高速度和存储的大容量、可靠性和精确性,

2 多媒体。媒体是人们相互沟通信息的媒介物,它包括文字、数据、图象、声音和活动图像等等。信息的采集、存储、加工、传输都是通过高速运算后进行信号转换和传输,变成不同的媒体来进行,极大地提高信息形式的多样化。信息的载体形式则表现为文本、静态图象、音频、动画、视频等形态。

3 网络化。所谓网络,是指地理上分散布置的多立计算机通过通信线路互联构成的系统。网络的发展呈现的趋势表现在:网络数量不断增加,网络市场不断扩大;网络传输速度越来越快;无线数字网的兴起。网络互联的优势,使得围绕网络发展的信息技术成为当前信息技术发展的一个突出特性。网络化的优势在于实现资源的高度共享、克服时空的限制,有利于实现网络环境下的交流与合作。

4 智能化。人工智能是用人工的方法模拟人的智能。人工智能必需包括推理、学习和联想三大智能要素。人工智能以信息技术为主体,以新材料技术为基础,以生物工程技术为指导,可以实现信息处理与管理的自动化与智能化,从而为人们提供各种复杂多样的信息服务,这种需求也进一步促进了信息技术向智能化方向发展的趋势。

三 信息技术与外语课程整合的研究概述

信息技术与课程整合是随着信息技术的发展和我国基础教育新课程改革的推进而出现的一种全新的教学理念,它有利于增强学生的批判性思维、合作技能和问题解决能力,使信息技术成为学习过程的有机组成部分,从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用的技能(何克抗,2002),它可以丰富学科知识、激发探索热情,创设教学情境、营造良好氛围,优化学生认知、掌握思维规律,优化课堂教学结构、启发学生主动参与(黄宇星,2003)。

信息技术与课程整合在发达国家大体经历了三个发展阶段,即计算机辅助教学发展阶段(CAI)、计算机辅助学习阶段(CAL)和信息技术与课程整合阶段(IITC)(何克抗,2005)。我国从20世纪80年代初开始,经历了以程序设计为主的初级阶段、以办公系列应用软件操作学习为主的“工具论”阶段和信息技术同课程整合阶段。信息技术与外语课程整合则经历了行为主义阶段、交际教学阶段和整合教学阶段(董洪学、姜非,2007)。它的意义表现在激发学生学习英语的兴趣、激发学生自主学习能力、突破时空界限以创设真实情境(孙芸。2004)。

关于信息技术与课程整合的含义,教育技术学领域的专家学者们进行了深入探讨。南国农(2002)认为它是指将信息技术以工具的形式与课程融为一体,将信息技术融入课程教学体系各要素中,使之成为教师的教学工具、学生的认知工具、重要的教材形态和主要的教学媒体。何克抗(2005)指出它是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用,又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性的变革,使学生的创新精神与实践能力的培养真正落在实处。

外语教育工作者对于信息技术与外语课程整合的含义进行了探讨,如陈坚林(2006)认为,信息技术与外语课程的整合是基于网络生态的整合,计算机不再仅仅是辅助工具,整合后的计算机系统成为整个课程系统的一个有机组成部分,从根本上改变了课程的本质;何培芬(2007)认为可以将其定义为在建构主义理论指导下,通过将信息技术有效地融合于外语教学过程,以营造一种新型的教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用,又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教学方式,从而把学生的主动性、积极性和创造性充分发挥出来,使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本的变革,使学生的创新精神与实践能力的培养真正落实到实处,提高学生综合运用外语的能力。李威(2007)将其定义为在英语教学中,教师和学生有效地应用信息技术营造一种数字化学习环境的新型教学方式,并在该环境中实现教学内容呈现方式、学生学习方式、教师教学方式的变革,从而突出学生主体地位,发挥教师主导作用,培养学生综合语言运用能力和信息素养。

四 信息技术在与外语课程整合中的角色分析

基于信息技术在外语教学中所产生的影响,同时为了考察信息技术与外语课程相整合的现状,我们首先可以从工具论的视角对信息技术以何种角色整合于外语课程进行探讨。然后再立足信息时代的大背景,针对身处其中的人的存在方式及其能力素养所遭遇的全新挑战,尝试从生存论的意义对当前信息技术如何整合于外语课程作些思考。

1 工具论的视角

随着教育信息化建设进程的加快,信息技术在教育中得到了广泛应用。但是我们经常看到的现象是,信息技术在教学中仅被用来作为解决教学中“重点、难点”的辅助手段,而成为支持“教师中心”、“课堂中心”、“教材中心”的播放工具,对学生知识学习造成的结果必然是,除教师的口头灌输外,又增加了现代化信息技术手段的灌输方式。在这样的环境下,学生对知识的态度只能接受、接受、再接受。在知识经济即将到来的今天,全面推行素质教育,培养学生具有创新精神和能力己成为当前教育改革的首要任务。因此,信息技术在外语教学中的应用必须打破上述“三个中心”,而转变为以学生为中心。在该过程中,信息技术应扮演教学工具(Teaching Tools)和认知工具(CognitiveTools)的角色,在实现知识传输的前提下,培养学生的探究和创新能力。

教学工具即是辅助教师教学的工具。在外语教学过程,教师对知识的灵活讲授依然是非常重要的,并且占据了重要的地位。信息技术辅助教师教学,主要通过三种途径实现,即:

(1)信息技术作为演示工具

在外语教学中,信息技术作为演示工具目前已经发挥了重要的作用, 目前中小学和高等学校的老师在上课过程中,利用PowerPoint等演示制作工具将教学内容做成投影片,并依此辅助教师授课。演示工具的好处是教师将授课内容在课前进行详细设计,实现对各种教学资源的整合,可以对教学内容进行深入浅出的讲解,以加深学生对教学内容的理解。

演示工具对于讲解基本的知识点内容,如句型、语法、写作等很有帮助。对于交际型内容,可以向学生呈现一定的典型情境交流案例,以帮助学生理解在特定情境下进行语言交流的特点。因此。作为演示工具的信息技术需要教师根据教学目标和内容进行设计,并根据具体的教学情况进行修改,

以实现最好的教学效果。

(2)信息技术作为交流工具

交流工具在外语教学中应用的范围非常广,作用也非常明显,主要表现在利用网络技术的支撑,如网络论坛、聊天工具等,实现学生与学生、学生与教师之间的交流与沟通。网络技术的最大特点在于可以实现信息资源的高度共享。教学单位根据需要建立教育资料库,借助校园网为课堂教学提供丰富的教育资源。同时,也可以为学生的在网络环境下实现自主学习提供科学现象和研究资料,有利于扩大学生的知识面,利用网络的远程通讯功能,学生可以同远在欧美等地的外语教师进行语言会话交流,从而锻炼口语会话能力。通常情况下,虚拟学习环境(VLEs)为外语学习者提供了良好的语言交流平台,如WebCT、BlackBoard和Learning Space等。虚拟学习环境为学习者提供了一种交流环境,如学习者可以将学习情况、知识点的理解情况、所遇到的问题等到平台上去,辅导老师将针对学习者所遇到的问题进行及时辅导。在虚拟学习环境中,可以为学习者设置多种有针对性的讨论区,如答疑区、专题学习区、小组工作区、休闲区等,从而为学习者提供灵活、多样的学习方式。学习者在这样的环境中,既可以提高口语会话能力,也可以锻炼写作表达能力。

(3)信息技术作为个别辅导工具

随着计算机硬件与软件技术的发展,大量个别化辅导性工具软件在外语教学中得到了应用,它们能够为学生的个别化学习提供辅导和帮助,如当学习者遇到较为困难的单词发音时,利用辅导性软件可以进行反复练习直至掌握发音技巧。学习者的个别性差异,如学习进度、风格、类型等,亦可以从个别辅导软件中得到适应性帮助与支持。由于个别化辅导工具具有的灵活性和适应性特点,在外语教学中能够发挥着重要作用。因此,设计与开发个别辅导工具有利于培养学生的自主学习能力,激发学生学习积极性和主动性。

认知工具通常是指参与和促进学习者认知过程的计算机工具(Kommers,Jonassen,&Maces,1992),它是一种支持、引导、扩充学习者思维过程的心智或计算方式(Derry,1990),也是一种推进个体认知过程的归纳工具(Jonassen,1992),学生利用信息技术手段进行学习而非简单地从中获取知识(Jonasson,Peck&Wilson,1999)。对学习者而言,认知工具使得处理信息的过程更加简单,但是其主要目标是使得学习者的主观努力更加有效(Jonassen,1996)。Derry和Laioie针对信息技术的核心――计算机系统提出了一个很有趣的观点(Derry &Laioie,1993),即计算机系统最恰当的角色不应该是教师或专家,而是人类大脑延伸的认知工具。因此,认知工具是由学习者控制的,而非教师控制或技术驱动。认知工具是知识简化和建构的工具,可以被应用于各种领域的各种学科。

如何将信息技术作为学生的认知工具,美国学者乔纳森(Jonassen,1995)提出:将信息技术作为认知工具相对于传统意义上技术的应用来说,产生了重大的改变,作为认知工具来讲,知识不会在传播的过程中发生改变,为了将知识高效率地传递给学习者,它们将被进行精心设计。信息技术不应被教师用来对知识传授和交互的方式进行硬性规定,从而拟制了学习者的学习过程,而应该交给学习者,将其作为学习的媒体来展示与呈现他们所获取的知识,

承担了学生的认知工具这一角色的信息技术在外语教学实践中的运用主要包括如下几种形式:

(1)情境创设工具

一定的社会行为总是伴随行为发生所依赖的情境。如果要求学习者理解这种社会行为,最好的方法是创设同样的情境,让学生具有真实的情境体验,在特定的情境中理解事物本身。在外语教学中,根据教学的需要创设一定的情境,可以加强学习者对学习内容的理解。创设教学情境最好的方法是利用多媒体技术来表现,可以利用多媒体集成工具,高效地将需要呈现的多媒体教学信息集成在一起,形成图、文、声并茂的多媒体展示软件。利用多媒体集成工具创设的社会、心理、教育、文化或自然情境,有利于激发、培养学生的观察和思考能力。

(2)探究工具

利用超文本(Hypertoxt)和交互界面技术,建立具有友好交互环境和符合学生联想规律的超文本信息组织结构的教学资源,有利于科学地组织教学信息、培养学生的参与意识和探究精神,利用超文本技术可以非常容易地实现不同知识点(节点)之间的链接,由于节点之间具有一定语义关系,有利于学生进行知识的自我意义建构。借助超文本结构将不同的知识内容组织在一起,条理非常清晰、结构非常严谨。

(3)搜索工具。信息化社会中,学习者能否占有信息、如何占有信息和占有信息的及时程度是学习者能否成功的关键。及时发现所需信息是学习者获取及加工信息的基础与前提。在网络环境下,将信息技术作为搜索工具,是学习者发现与查询所需信息的一种良好途径。

(4)构建工具,建构主义认为学习者对知识的掌握不是由老师传授或灌输的,而是在同化、顺应、平衡的过程中,通过学习伙伴间的交流、对话、协商、讨论,运用意义建构的方式获得。信息技术环境下,有助于学习者知识意义建构的工具平台非常多,如可以利用汉字输入和编辑排版工具,培养学生的信息组织、意义建构能力;利用各种学习工具,如“画图”、“音频编辑”工具,培养学生数字化创作能力等等。学生完成自己的制作以后,可以在同学间开展交流,培养他们对信息的应用能力,提高学生在信息技术环境下的思考、表达和信息交流能力。

2 生存论的视角

信息技术在外语课程整合中应完成从工具角色――包括教师的教学工具和学生的认知工具――的转换,成为外语课程架构的重要支柱。如此一来,信息技术在课程整合中的角色将超越以往被纯粹置于工具角色的层面,由此可以从生存论视角来审视外语教学过程中的教师和学生的存在方式。

当代生存论哲学认为,人类物质生产活动的方式、生存的类型、生存时空的展开、生存的自由与解放、生存方式的转换与更新,构成人类生存的历史,构成现实与未来承接与发展的根本链条:不同历史阶段的实践决定着不同的生存样式、内容、结构,同时也决定着人们生存的价值定位与价值取向(陈遵沂,2006)。从生存论的视角来看,信息技术与外语课程相整合并通过外语教学实践体现出来的,不仅是教师何以为师及如何去教的生涯状态,同时也是学生何以为生及怎样去学的存在方式。

对教师而言,信息技术素养可谓信息社会的教师必备的职业能力及其专业发展的重要保障。传统上,对教师职业的基本要求主要集中在专业知识及专业能力两个方面,教师的专业发展则是教师在职业过程中不断接受新知识,增长专业能力的过程。教师专业化已成为世界教师教育发展的潮流,如美国“卡内基基金会教育与经济论坛”及“教育基金会霍尔姆斯集团教师工作组”对师范教育改革明确提出“教师工

作是一种专业,而不是单纯的一门技术:师范教育不是简单的一次性受时间约束的活动,而是一个终身教育事业不断发展的持续过程(刘微,2002)”

信息技术的运用能力不仅是教师职业能力的重要组成,综合的信息技术素养更是教师在专业发展中的必要保障。联合国教科文组织于2008年新进颁布的《教师信息与计算机技术能力标准执行指导意见》(ICT-CST)的前言中指出:“要想在一个日益复杂、信息庞杂的知识型社会中顺利地生活、学习、工作,学生和教师都必须学会有效地利用技术……在教育过程中通过不断有效地利用技术,学生就有机会掌握重要的技术能力,而帮助学生做到这点的关键人物是教室中的教师。教师要负责在教室创设环境,以为学生提供顺利运用技术进行学习及交流活动的学习机会”(UNESCO,2008)。

从生存论的视角来看,信息技术整合于外语课程之中关涉到学生何以为生及怎么去学,其意义重大。这是因为在21世纪的信息时代,学生要想成为一个具有时代意义的好学生,在学习方式上应该更胜一筹,得到更个性的发展,能够更适意地生存,创新能力的培养愈为迫切。而信息技术自身的特点即有利于培养学生创新能力,这主要体现在这样几个方面:

(1)信息技术有助于培养学生对事物的敏锐观察能力。培养学生创新能力的基本要求是个体对问题的思考、对事物的观察必须具有迅速、敏捷、果断的品质。主要表现在要善于捕捉时机,善于审时度势:按照信息论的观点,审时度势就是通过信息反馈来调节思维主体在认识上的偏差,以实现对客体的正确认识。正是通过信息反馈,个体才能做到审时度势,在复杂环境中顺利地完成创造和发明。

(2)信息技术有助于培养学生对问题的积极求异思想,求异就是提出问题,只有求异,才能克服原有定势的束缚,突破已有认识的局限,由已知进入未知,或把已知变为具有未知因素的待探索的事物。利用信息技术手段,采用基于问题的学习(Problem-Based Learning,PBL)、基于项目的学习(Project-Based Learning)等方式,能培养学生的问题解决能力,在问题解决过程中,鼓励学生求异思维。

(3)信息技术有助于培养学生形成个性化的知识结构能力,知识结构(Knowledge Structure)是指知识领域内事实、概念、观念、公理、定理、定律等的组合方式,可分为学科知识结构、个体知识结构、群体知识结构。优化学生创新的个性化知识结构,需要学科、个体、群体充分发挥知识的功能,保证学生有效获取新知识(顾明远,1990),信息技术为学生提供了良好的知识探究、获取环境,学生可以根据自己的需要,从信息化环境中获取个性化的知识,对形成学生创新的个性化知识结构极为有利。

(4)信息技术有助于增强学生良好的信息素养。在信息技术环境下,学生将面对丰富的知识,他们需要熟悉信息技术、熟练计算机操作、具有较高的控制力和自我约束力等,对信息进行有效辨别、过滤、获取、加工、处理、吸收。知识经济时代,信息技术成为社会的主要特征,学生只有具备较高的信息素养,才能适应信息社会的需要,从而实现生存论层面的有意义的生存。

3 媒介论视角

现代信息技术,无论是有线网络,还是无线移动,各种基于计算机的电子设备,都可以被应用于外语教学与学习。事实上,当代学生的学习内容已经远远不是媒体所承载的语言内容本身――其他各种学科亦是如此――而是一同涵盖了为学习这些内容而必备的前期基本技术操作技能,尤以计算机基本应用能力为特殊代表。所以,麦克卢汉早就断言“媒介及信息(The Medium is the Massage)(麦克卢汉,2000)”。语言本身就是表达思想的工具和媒介,同样,承载语言的书籍、屏幕、声音、图像等也天然地包含了语言的信息。和语言一样,每一种媒介都为思考、表达思想和抒感的方式提供了新的定位,从而创造出独特的话语符号。这就是麦克卢汉所说的“媒介即信息”。

信息技术在外语教学过程中无疑充当了语言知识的衍生品或者叫有机成分。是学生学习字母、单词和会话、听力时不得不掌握的知识的一部分。

五 外语教育技术的学科性探讨

由于信息技术所扮演的重要角色,它在与外语课程整合中的作用越来越重要。

信息技术与外语课程的整合的本质也就是外语教育技术应用的过程。信息技术在外语教学理论、教育学理论以及教育技术理论背景下,通过与外语课程的整合过程,逐步渗透内化为外语教育技术。因此可以这么概括:外语教育技术就是在外语教学与研究实践中,以教育信息技术为手段,以教育学原理和外语教学理论为指导,以外语教学过程与语言研究为主体内容和目标,通过创造、使用、管理适当的技术性的外语教学过程和教学资源,以促进外语学习和改善学习绩效的理论研究和实践探索活动。外语教育技术区别于外语教学和教育技术的最突出最本质的特点,是信息技术与外语课程的整合,是寓教育技术于外语教学,是嵌入了技术但又看不见技术。

外语教育技术是一种外语教学方法,是教育技术与外语教学理论相结合的一门跨学科的教学实践活动和理论探索;外语教育技术初步具有一门学科的雏形,是因为:

第一,外语教育技术有自己的发展历程和特点,影响和促进了外语教学研究:它引进了教育学理论和学习理论,改变了教学主体的相互关系,促进了教师自身的教育和发展,激发了学生的学习兴趣,改善了教学模式,提高了学习效率,

第二,外语教育技术有自己的研究内容或对象:根据多年来的研究实践,其主内容可以大致分为以下几个模块: 外语教育技术理论探索,语言实验室建设,课程教材研究,多媒体及网络教学,语言教学研究,测试与评估等。

第三,外语教育技术有自己的方法论:它的研究对象是应用教育技术进行外语教育活动的基本理论、规律、方法和工具。主要分为三种,一种是定性研究方法,如访谈法、实地观察法、社会调查法;第二种是定量研究方法,包括实验研究法、语料库方法、统计法、测量法、建模方法等:第三种是综合的方法,如信息论方法以及软件开发方法等。 外语教育技术有广阔的教育实践、丰富的实物产品和熟练应用经验,有成熟的研究力量和研究成果,有新颖、独到的创新理论体系,已经成为当前外语教学的基本方法之一,并逐步发展成为中国特色的外语教学法流派,初步具备了三级学科的雏形。

六 小结

信息技术因其为外语教学提供了更为便捷的条件而在外语课程标准中得到充分体现。它与外语课程的整合将对我国外语教学理论与实践带来深刻的影响。信息技术在与外语课程相整合的过程中,从工具论的视角而言,分别承担了教师的教学工具和学生的认知工具角色;从生存论的视角,信息技术素养则关涉到信息时代的教师何以为师的职业生涯状态及学生何以为学的自我存在方式;从媒介论的视角,信息技术则是学生不得不掌握的专业知识的一部分;从教育哲学的高度来考察,信息技术是构成现代外语教学的主要媒介、工具和方法论。信息技术与外语课程的整合过程形成了具有三级学科雏形的外语教育技术学。

注:本文部分内容刊发在上海外语教育出版社2010年版《信息技术与外语教学》论文集中,文章的撰写得到华南师范大学教育技术学院赵建华教授的悉心指导,特此致谢!

信息与通信工程论文篇7

关键词:信息论;研究生教学;教学改革

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0131-02

《信息论》是本校电子科学与工程学院电路与系统专业硕士研究生(学术型)的专业必修理论课程,也是一般高等院校通信与信息工程、计算机科学与技术、电子科学与技术等一级学科下相关专业的本科生、研究生的主修专业课程[1-5]。通过对本课程的学习,使学生掌握有关信息论的基本理论以及编码的理论、实现原理和具体应用。虽然人们在本科生的《信息论》教学改革方面做了一定的工作[6-9],但其改革内容不符合电路与系统学科特点,更不符合研究生教学需要。笔者结合本学院学生基础、学校政策及本人近年来的教学实践,在学校研究生教学改革项目支持下,开展了本门课程的教学改革与实践。

一、课程特点

1.需要坚实的数学基础。该课程存在大量的公式推导与证明,与概率论、随机过程、近世代数等数学知识密切相关。若无扎实的数学基础,学生无法看懂推导过程,更无法从根本上理解信息论的数学意义及物理含义。

2.学生学习兴趣不高。由于电子专业硕士研究生的数学基础仅限于本科生学过的概率论与随机过程,对近世代数的了解几乎为零。学生面对繁杂、抽象的理论问题时,无法宏观地理解和把握,致使学生无法提高学习兴趣。

3.课程联系实际困难。课程抽象概念多、定理证明多,与实际应用有一定距离,且与其他课程联系较少。多数学生在学习过程中觉得内容枯燥、难度大,而且与将来就业方向联系较少。

鉴于以上问题,为了激发学生学习的积极性和主动性,促进学生更好地掌握本门课程,笔者从课程的教学内容、教学方法与考核方式三方面入手,提出了教学改革的相应措施。

二、教学内容改革――三个强化

1.强化离散信息论的基础作用。信息论的主要内容是信源概念、信息度量方式及三个香农基本定理,相应的内容又分别面向连续信源与离散信源。二者的区别在于,连续信源/信道及相应的定理一般需要结合随机过程知识来学习,而离散信源/信道及相应的定理是建立在概率论、线性代数的基础上。从推导过程和公式形式来看,二者具有内在的统一性。这可从连续信源信息熵的推导过程看出:将连续信源进行离散化,变为离散信源后再利用离散信源信息熵的求解公式并求解极限得到。因此笔者重点强化了对离散信源、离散信道及其容量、无失真信源编码定理、无失真的信源编码的内容。这对学生进一步掌握连续信源、信道及相关问题奠定了基础。

2.强化信息论的现实物理意义。笔者从课程本源出发,让学生理解公式或定理蕴含的深刻物理含义,使理论结果可视化,概念直观化。例如,在讲解离散信源的极值性定理时,可提炼出如下物理含义:第一层含义是,当信源各取值的概率相等时,人们对信源取何值的不确定性最大,由于各信源服从等概率分布,信源的平均不确定性即为各事件的不确定性,因此信息熵也越大;第二层含义是,对于具有不同数量事件的两个信源,若二者同时满足等概率分布,则预测数量较多事件的信源的难度较大,因此该信源的信息熵也较大。

3.强化教学案例的实用性。在本次教学改革中,共自创或搜集教学案例11例,每个教学案例都与教材内容有关,将晦涩难懂的理论内容变为鲜活的例子,让学生去感受和体会案例中蕴含的问题,从而为更好地理解教学内容奠定基础。以引入的六个视频教学案例为例,该案例以美国国家航天局发射的新火星探测器为背景,讲解了信息如何传播、如何加密等问题。通过这部分教学案例的学习,学生深刻地认识到了信息论的价值与实践意义。

三、教学方法改革――三个联系

1.联系计算机仿真。笔者鼓励学生应用MATLAB中SIMULINK工具设计具体的通信系统模型,如基于开关键控或正交频分复用的射频通信系统。让学生看到实验现象的同时,更加深刻地体会信息的传递过程,了解信源、信宿、信道的构成,学习信源编码、信道编码、加密、信道译码、信源译码等信息处理过程,加强学生对信道容量、信息传输速率、误码率等概念的把握。笔者督促学生将上述问题作为课程设计的作业,使其结合信息论所学的知识,提炼出相关问题、建立模型,加以认真分析解决;再将提炼问题和解决问题的过程以及结论进行汇总,撰写成研究报告。这既巩固了学生的基础知识,又锻炼了学生运用计算机进行建模和仿真的能力。

2.联系工程实际。由于研究生日常的工作大多在实验室从事工程项目的研究或开发工作,若能将这些工作与信息论知识联系到一起,无论对信息论的学习还是科研都将起到促进作用。笔者首先开展了调查研究工作,统计了各个学生从事科研项目的情况,然后让学生结合课程知识,从信息获取、处理、传输、存储的角度去解释。例如,在讲述信息不增性原理时,笔者结合温度传感器的设计问题:将大气环境温度看成连续信源,将传感器系统看作信道,将显示终端看作信宿。因此,设计该系统的关键问题――如何设计传感器才能最大化地得到信息而不丢失信息?学生带着这个问题去思考,就可以真正地体会传感器中信息传递过程。

3.联系科学前沿。为鼓励学生大胆创新,笔者尝试将科学前沿技术引入信息论课程,例如,室内、外可见光通信技术。笔者结合自己近年来从事可见光通信研究的经历,向学生讲授了可见光通信系统的设计、研制、实验测试等一系列过程;然后结合信息论课程所学的知识,将其与研制的可见光通信系统联系在一起。笔者也鼓励学生探索与信息论相关的科学前沿问题,开展课堂讨论与课下交流。让学生查询保密学、光学信息论等方面的文献,详细阅读并做总结。然后,切实提出自己的想法,再予以验证,从而将学生所学知识真正地和科学前沿结合在一起。

四、考核方式改革――三个引入

该课程原来采取任课教师命题、纸质考试方式。其弊端在于,教师命题规律和出题形式规定,学生只要做一遍往年考试题目,就可得到较高的分数。虽然这种考核形式能在一定程度上反映出学生的知识水平,但却无法体现其学术水平和实践能力。为此,笔者在考核方式上做了三个引入的变化。

1.引入随堂能力测验。随堂能力测验是考查学生运用所学信息论知识分析解决实际问题的能力。由于采取随堂考试形式,因此,对学生课堂学习效率和前期积累提出了较高的要求。例如,在学习香农公式时,笔者考查了学生运用香农公式计算射频通信所需带宽的问题;在学习无失真的信源编码时,笔者考查了应用霍夫曼编码对离散信源进行编码的能力。该测验在总成绩中占10%的比例,从而激励学生很好地利用课堂来学习知识。

2.引入学术论文加分。提升学术水平是研究生教学的任务之一。笔者针对信息论教学中每章的重点问题,均设置开放性的论题供学生选择,让其查阅文献、资料,进行认真的设计、理论推导、计算机仿真、现场实验,并将其总结成文,然后以学术论文的形式提交。笔者根据学生在文中阐述的观点、论证的严密性、结论的正确性与普遍性等方面予以考核。学术论文在总成绩中占20%的比例,是本次教学改革的重点。

3.引入上机考试。往年的信息论期末考试中,题目是由任课老师自行拟定。由于种种原因,考试题目重复率高、知识点考查单一,这给学生突击考试并取得好成绩提供了可能。为此,笔者将期末教师出题测试改为上机随机抽题考试。笔者建立了试题库,题型包括:客观题(选择、判断)、主观题(概念、简答、计算、综合)。在本校计算机学院协助下,建成了信息论上机考试系统,学生登陆系统后,按照教师设定的题目数量和难度,随机抽取试题。上机考试的在总成绩中占据70%的比例,也是这次教学改革的重点。该考核方式经试运行后,效果良好。

五、结语

笔者根据电路与系统专业信息论课程的特点以及目前教学中存在的问题,从教学内容、教学方法及考核方式三个方面提出了相应的改革措施。通过本次的教学实践证明,采取的这些措施有效地改善了课程教学效果,提高了学生的学习积极性、知识掌握程度和应用知识解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]陈运.信息论与编码[M].北京:电子工业出版社,2007.

[2]叶中行.信息论基础[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3]李梅.信息论基础教程(2版)[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.

[4]曹雪虹.信息论与编码[M].北京:清华大学出版社,2003.

[5]吴伟陵.信息处理与编码[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[6]李迎春,等.《信息论与编码》教学改革探讨[J].科技信息,2010,(20):18-20.

[7]邓家先.信息论与编码课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2007,29(2):111-114.

信息与通信工程论文篇8

计算机理论基于软件工程理论的信息工程监理的研究

自从二零零二年十二月我国信息产业部颁布《信息系统工程监理暂行规定》(简称《规定》)之后,信息工程监理公司越来越多。根据《规定》,信息工程监理主要是指依法设立且具备相应资质的信息系统工程监理单位,受业主单位委托,依据国家有关法律法规、技术标准和信息系统工程监理合同,对信息系统工程项目实施的监督管理。[1]

1 信息工程的特点

跟其他的一般的建设工程项目相比,企业信息工程有着复杂高度、能见度低等不确定因素。其主要有以下几个特点:

1.1 组织驱动技术

企业信息工程项目的组织和建设越来越表现出不可分割的一面。工程项目组织要求信息工程必须严格确定“前期准备-工程项目规划-工程项目设计-工程项目实施-工程项目验收-工程项目维护”的“组织思维”过程,设立周密的“组织标准”通过这些组织标准来带动技术标准的设立,通过组织的需求来带动技术方面的需求,也通过组织的满意度还评价技术方面的满意程度。

1.2 全员全程参与

信息工程并不能跟那种“交钥匙”工程一样,其要求建设单位的所有员工进行全程参与。这主要是由于企业信息工程项目不并简单,而是一个非常复杂的知识传递的过程,其要求建设单位的所有员工必须学习并接受相关知识;因此建设单位与开发单位之间必须相互适应、相互协调,必须协同共进。企业信息工程系统是一个人机相结合的有机系统,没有建设单位人员的全程参与,信息工程系统将不可能实现其有效性、完整性、全面性。

1.3 复杂度高,不确定因素多

由于信息工程项目的需求比较复杂,其不像其他建筑工程那样具有可见性。检验复杂,较长的维护期,还有其它非技术因素原因导致企业信息化项目失败[2]。因此,企业的信息工程项目具有搞复杂度、低能见度,存在许多不确定的因素。

2 信息工程监理的必要性

现在,我国企业实现信息工程项目的成功几率还非常低,根据我国企业信息工程项目的自身特点,保证信息工程项目的成功几率的提高,必须进行信息工程建立,即必须通过第三方监理单位对企业信息工程项目的实施进行监督。信息工程监理将有利于开发单位跟企业的相互协调,彼此协同共进,能确保信息工程项目的有效进行。对于信息工程监理的必要性,主要原因在于:目前我国企业信息工程监理对过去传统的建筑工程监理模式进行了参考,但又跟一般的建筑工程的监理有一定的差别。第一,信息工程的可见度非常低,开发过程相当多变、复杂,其知识密度也相当高。不像建筑工程项目的监理那样能随时对施工现场进行其质量、进度进行监督管理,信息工程监理根本无法对信息工程的操作现场、质量进行监督和管理,信息工程的进合同执行情况、软件质量、资金使用情况、进度等很难把握和操控。从而致使了信息工程监理低能见度、高复杂度、差操作度等现象。为了解决这些监理中出现的问题,必须采用软件工程理论。通过软件工程,可以将高复杂度的信息工程项目进行分解,对信息工程中低“能见度”的难题设置了一套有效的解题方案。根据现有的软件工程平台和工具,将能为信息工程项目的监理提供一套“复杂度”低、“可见性”高的监理平台,很大程度上满足了现阶段我国企业信息工程项目建设的需要。

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计算机理论关于电子信息工程专业高频实验的改革

(一) 目前高频电子技术试验课的现状

高频电子技术是电子信息类专业的重要基础课程,是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程,它的内容丰富,应用广泛。该课程的任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。其主要内容包括:高频电路的基本知识、高频小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制和解调、环形混频器等内容。

随着电子技术的飞速发展,对高频电子技术试验课提出了更高的要求。

1.1 教学现状与需求分析

当前大部分“高频电子线路”教学仍然沿用较为经典的内容。例如。在功率放大器章节中,动态负载线和丙类功率放大器的分析方法依然是其核心内容,而在目前的射频功率放大器设计中,由于c类放大器具有非线性特性,所以应用较少,D类和E类放大器已经成为当前设计应用的主流;当前教学中,调制与解调主要以模拟调制(AM/FM,PM)方式强调,这些内容有助于理解调制与解调的基本概念,是教学内容中不可或缺的部分;因此,

“数字调制”方面的内容和要求在教学大纲中有待加强。

随着科技的飞速发展,创新渐渐成为当今的主题。因此。在高频电子线路实验中的创新也变得极为重要。这就需要学生能用所学的理论充分与实际相链接,达到自主创新的目的。

如:开展电子设计大赛等相关的活动,不仅激励学生学习的积极性。而且充分的调动了大家对于实验的兴趣。同时,大大提高了学生的动手、动脑能力。

1.2 实验设备存在的问题

首先,由于设备的使用寿命有限,试验室的设备损坏的程度比较严重,设备的更新和维护问题成为关键。

其次,再进行高频实验中,试验设备很容易受到干扰,如何解决设备的干扰问题也尤为重要。

最后,就是实验设备的选择问题。现行高频电子线路实验课程中采用的高频电子线路实验箱,将高频实验所需的直流电源、频率计、低频信号源和高频信号源设计成一个公共平台。而且,这种整机实验如果某部分电路或元件被损坏,实验员检修很困难,模块不宜更换,且很难配置。因此,实验器材的选择也要予以考虑。

1.3 学生自身存在的问题

根据多年从事高频实验教学工作来看,学生在做实验的时候自身也存在各方面的问题,比如有的学生害怕接触实验仪器。可能出于实验设备昂贵的原因,学生都不敢随便动用设备上的任何一个旋钮或开关,这主要是因为学生的自信心不足造成;因此,培养学生的自信心及对实验的重视和兴趣成为关键问题。

3 基于软件工程理论的信息工程监理模型

软件工程是一门通过工程化的手段来维护和构建高质量的、实用的、有效的软件的学科。软件工程涉及到的内容有:设计模式、软件标准、系统平台、软件开发工具、数据库、程序设计语言等多个方面。在目前的现实生活中,软件的应用领域非常广泛,政府部门、航空、银行、农业、工业都会应用到软件,其最具典型的软件有:游戏、数据库、编译器、操作系统、办公套件、人机界面、嵌入式系统和电子邮件等等。软件工程的应用将对社会和经济有着极大的促进作用。多年的实践证明,通过软件工程的方法对信息工程进行监理能更易被监理活动过程中的三方接受,因此将软件工程引入信息工程项目监理中,将能为信息工程项目的监理提供一套“复杂度”低、“可见性”高的监理平台。

3.1 设立信息工程监理的目标

进行软件工程最主要的目的是利用科学的有效的管理方法来促进软件开发质量的提高。其主要要求是要将过去的软件开发模式(小作坊开发模式)进行转变,对过去的开发模式其进行细分和分解,按照各阶段的特征选用不同的方法和工具,从而使复杂度较高的软件生产进行可度量、可控的设置。再者,经过对各个阶段进行严密的、有效的控制,从而促使一些可能出现的风险和问题在前期阶段就得以解决和重视,从而促使软件开发风险的降低和软件质量的提升。总之,企业信息工程监理的最主要的任务就是对工程的进度、质量、投资等进行有效的、科学的控制和规划,其最基本的方法是进行有效的合同管理、展开合理的组织协调、实现工程的动态控制、完成理想的目标规划,使监理贯穿于整个“前期准备-工程项目规划-工程项目设计-工程项目实施-工程项目验收-工程项目维护”的工程项目过程。因此,信息工程监理的最终目的是通过合同管理、质量控制、进度控制、成本控制、信息管理来保证工程项目的有效、高质量、顺利的进行。

3.2 构建信息工程监理的模型

根据信息工程监理的目标,信息工程项目应该分为:项目分析、项目设计、项目实施以及项目维护等四个阶段[3]。基于软件工程理论的信息工程监理并不是机械地复杂软件工程的相关理论于信息工程的监理中,而是根据软件工程理论,对搞复杂度、低能见度的工程项目进行设计和管理,并将其融入到信息工程的监理中去的一种方法。根据这中方法,从而建立基于软件工程理论的信息工程监理模型。该模型以信息工程项目过程控制为主线,对企业信息工程的项目分析、项目设计、项目实施以及项目维护等四个阶段进行全方位控制和监督,从管理上对其进行风险管理、需求管理、合同管理、信息管理,从控制上对其进行进度管理、质量管理、成本控制,并从管理角度对项目阶段进行总体协调,形成企业信息化项目监理的“三控四管一协调”三维监理模型。其监理模型如图1所示。

4 结束语

综上所述,软件工程是一门通过工程化的手段来维护和构建高质量的、实用的、有效的软件的学科。通过软件工程的方法对信息工程进行监理能更易被监理活动过程中的三方接受,因此将软件工程引入信息工程项目监理中,将能为信息工程项目的监理提供一套“复杂度”低、“可见性”高的监理平台。进行软件工程最主要的目的是利用科学的有效的管理方法来促进软件开发质量的提高。其基于软件工程理论的信息工程监理的模型应该以信息工程项目过程控制为主线,对企业信息工程的项目分析、项目设计、项目实施以及项目维护等四个阶段进行全方位控制和监督。

参考文献:

[2] Joseph S Valacich,Joey F George,Jeffrey AHoffer.系统分析与设计基础[M].施平安,译.北京:清华大学出版社,2005.

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