“信息论与编码”课程实验设计

“信息论与编码”课程实验设计

摘要:“信息论与编码”之所以让教与学都很难,一个重要的原因是缺少一套适用的配套实验。本文给出了实验内容的安排原则,涉及实验内容、类型、难度、实验环境、实验分级等方面,并给出了一个有关限失真信源编码的实例,希望能起到抛砖引玉的作用。

关键词:信息论与编码;实验;课程建设;信息安全

1 “信息论与编码”课程中引入实验的必要性

“信息论与编码”课程是信息安全专业的学科基础必修课,然而与信息论课程的重要性相比,它的课程建设和教学效果却相对落后。笔者在参考文献[1]中深入分析了该课程目前存在的问题,包括教学内容过于抽象、脱离学生的实践经验,教学方法以课堂理论教学为主,缺少实践和启发互动环节等等。从这些问题能够看出,产生这些问题的根本原因是理论知识与学生的生活工作实践脱节。这给本科教学带来了很大的困难,学生普遍反映“信息论与编码”课程内容理论性太强、难以理解,失去了学习兴趣,这样既不利于对课程内容的深入理解,也不利于形成理论联系实际的学风,更不利于发现问题、解决问题能力的培养。

因此非常有必要从学生的认知能力出发,结合信息安全专业特点,设计一套适用的配套实验,把理论知识和学生实践之间那个脱了的节连接起来。这套实验要达到以下三个目的:

(1) 将课堂讲授内容运用于实验,学以致用,帮助学生理解课程内容;

(2) 实验内容贴近学生生活实践,提高学生学习兴趣;

(3) 实验内容与学生专业挂钩,让学生明确“信息论与编码”课程在信息安全专业中的重要地位,提高学生学习的自觉性。

2实验内容的安排原则

在实验内容的安排上,要注意以下几个原则:

(1) 实验内容既要扣住课堂知识,又不要简单重复课堂知识,要用学生熟悉的内容或者与专业挂钩的内容将知识点串起来。设计时要从大学本科学生的认知能力和信息安全专业特点入手,在整个课程体系中系统考虑,即一个实验不要只扣住所在章节的一个知识点,可以将已经讲过的知识点尽量多地贯通。

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