时间：2022-07-01 08:46:25
序论：在您撰写本科电子信息论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：信息论；编码；教学效果；启发式
作者简介：马杰（1978-），男，满族，山东泰安人，河北工业大学信息工程学院，副教授；张志伟（1977-），女，河北秦皇岛人，河北工业大学信息工程学院，讲师。（天津 300401）
基金项目：本文系2012河北工业大学教改项目“PBL教学法在信息论与编码课程中的应用研究”的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0090-02
信息论是描述现代信息传输和表示方法的基本理论，是电子信息类专业基础课程之一。[1]人类社会的高速发展时时刻刻都离不开信息，尤其在高度信息化的21世纪，其重要性更是不言而喻。自20世纪80年代后，我国大学本科阶段逐渐开设“信息论与编码”课程，实践表明该课程可以进一步完善学生的知识结构，开阔学生的视野，增强学生解决实际问题的能力，为后续专业课程的学习奠定基础。但是在教学实践中，发现该课程教学中存在一些共性问题，导致学生学习兴趣不高，教学效果不佳。因此，探讨“信息论与编码”课程教学改革与实践研究，对于培养学生的应用能力和创新能力，改善课程的教学质量和提高学生培养质量具有重要意义。
一、教学中存在的问题
当前，几乎所有高校的通信、电子及信息类专业都开设了“信息论与编码”这门课。[2]我们在多年的教学经验的基础上，通过对教学现状的分析，将课程教学过程中存在的共性问题总结如下。
1.内容枯燥，学生难以理解
“信息论与编码”是应用概率论、随机过程和数理统计等数学方法，阐释信息的存储、传输、处理、控制基本原理和普遍规律的学科。课程涵盖了大量的应用数学知识，其中有些数学概念复杂、抽象，甚至在研究生阶段才涉及，从而使工科学生感到学习过程枯燥，理论太多，难度很大。
2.理论多，应用少，学习积极性差
“信息论与编码”课程理论性极强，课程讲授中如果不能具体联系实际中的应用，学生容易因为弄不清该课程的学习目的而使学习的积极性受挫，长此以往会导致学生厌学的情绪出现。此外，如果在教学中以教师为主的理论讲解占据课堂的绝大多数时间，非常容易造成理论和实际缺乏联系的困境，让学生感觉到就是理论课，没什么用处。反过来，如果能将枯燥理论知识与学生感兴趣的应用或日益发展的信息前沿结合，让学生在学习过程中既接触到信息领域的尖端技术，又对乏味的信息基础和编码理论产生浓厚兴趣，则可有效提升教学效果。
3.教学实验手段单一
实验是“信息论与编码”课程教学的重要环节，目前在高校中，验证性实验是信息论实验课的普遍教学模式。实验内容多为验证课程所授基本理论知识，验证所学定理和编码结论。这种方法偏重于知识点的掌握，但是却减少了系统概念及其应用的介绍，即是所谓的“只见树木，不见森林”现象。
4.考核方法不灵活，不能反映学生正常学习状况
教学实践已经表明，在课程教学中规范的考核评价体系对于准确衡量教学效果至关重要。“信息论与编码”课程普遍采用的是传统考核方法，学生在规定的时间里进行闭卷测试，用卷面考分的高低来衡量学习效果的好坏。该考核方式以得高分为导向，容易引起学生盲目追求高分数，而轻视学习过程和应用能力的锻炼。同时还会助长部分平时不认真学习的学生在考前突击复习，功夫没有用到平时，教学效果大打折扣。实际情况也说明考分最高的学生往往并不是该课程掌握最扎实的学生。
二、教学改革措施
针对前述问题并结合自身的授课实践经验，在对现有课程培养体系进行充分分析的基础上，从课程规划调整、课堂授课方式、实验教学、考核方式四方面对该课程进行了改革尝试，对学生的知识应用与水平创新能力进行重点培养。
1.调整教学大纲和教学内容，弱化理论教学环节
在“信息论与编码”本科教学中，香农信息论是它的核心阐述内容，其中无失真变长信源编码定理、有噪信道编码定理和保真度准则下的限失真信源编码定理等定理是“信息论与编码”教学内容的主线。基于这些定理，可以将教学内容分成五部分[3]——信息论的基本概念、信源、信道、信源编码、信道编码。在这些教学内容中，对概率论、随机过程和数理统计的知识有多处应用，往往工科本科生面对繁多的定理、公式证明会不知所措，我们尝试在教学过程中对课程内容做适度调整：将大部分精力用于讲授基本概念和含义，适当简化甚至省略那些繁琐枯燥的数学定理证明过程，可以推荐学有余力的学生阅读相关参考材料。
在这五块内容中，信息论的基本概念是学习其他章节的基础，在讲授这部分内容时，把侧重点放在物理意义的讲授方面，让学生从具体的物理现象来理解抽象概念。比如在讲授“信息熵”这一基本概念时，在理论分析的基础上，辅以“掷骰子”这个实例代替理论推导和证明。
在讲授信源与信道章节时，鉴于数字处理方法是当今的信息处理及编码技术的主流，且模拟部分的大规模集成化也从另一个方面降低了对模拟信号处理的要求，因此教学中选择性将离散信源与离散信道部分作为重点来讲解，同时弱化教学大纲内容中涉及连续信源与连续信道部分的讲解，可以避免学生因缺乏随机过程、信号检测等基础知识储备而耗费大量精力去理解连续部分的理论。
在教学内容上还需要做到与时俱进，信息理论和编码技术是在不断发展和丰富的，在上述基本内容之上，可以适量引入信息技术的部分前沿内容，像Turbo码、LDPC码、多天线MIMO系统、稀疏编码和压缩感知理论等。在讲授这些新技术时，不从理论上过多分析，重点讲述新技术的用途和影响。比如压缩感知技术利用信号稀疏的可压缩性进行采样，突破了奈奎斯特抽样定理的限制，已被应用到超光谱成像、地理数据分析、雷达和通信领域。通过实验中仿真无线通信系统，多方面介绍信道编码技术，可以帮助学生对这些技术原理有更好的认知和理解，在兴趣的驱使下学生就会乐于探寻新的知识。
2.实际问题为导向的课堂教学模式（PBL）
教学过程设计中，多调动学生的积极性和主动性，教师主动引导，让学生多思考、勤思考，试着自己去寻求问题的答案。为此，通过“向学生提问—学生解决问题—教师对学生的解答做引申”这样三步，将“信息论与编码”中晦涩难懂的理论知识转化为具有工程背景的实际问题，让学生在简单轻松的实例中去寻求问题的答案。
例如讲述重复编码时，可以先向学生提出一个实际问题——当两个人在嘈杂的环境中、远距离对话时，由于噪声的存在，可能会听不清楚，该怎么解决？当学生说出解决方案时，引导学生将“让喊话者再重复一遍”这种解决方案和信道重复编码相对应起来，由此引出对重复编码提高通信系统可靠性的理论说明。此外，教师还可以针对工程实际，提一些相对较为复杂的问题，让学生通过课下查找资料来回答。比如率失真理论比较抽象，学生们普遍感觉对D失真允许试验信道概念难以理解把握。而该理论在视频编码中应用得非常广泛，如视频编码标准H.264，中国制定的音视频编码标准AVS等。因此在讲授率失真函数时，可以先从神州八号的视频传输系统说起，让学生课下查找视频压缩的相关资料，教师在课堂上给学生演示H.264参考代码JM，[4]让学生在实际应用中理解率失真理论。
教学实践和学生的反馈表明，启发式互动教学能够有效调动学生学习的积极性和主动性，同时锻炼学生提出、分析、解决问题的能力。尽量避免将直接的理论结论教授给学生、让学生死记硬背，鼓励学生思考和发表不同的见解，激发学生的自我学习意识。
3.搭建实验教学平台
实验是“信息论与编码”课程教学的重要环节，设计一个科学的实验教学平台也是“信息论与编码”课程教学改革的重要内容。验证性教学模式是目前“信息论与编码”课程实验教学的普遍模式。具体操作模式为以巩固所学理论知识为目的，学生在教师指导下对学习过程中的公式、定理、结论进行验证。
实验平台以“信息论与编码”课程的基本内容为出发点，在验证性实验基础上引入研究性实验，将课程实验划分成三个层次。第一个层次为验证性实验，主要为具体算法的验证，根据学生的实践经验和能力有针对性设计实验内容，在综合考虑学生理解能力、动手能力和专业特点的基础上，设计若干个经一定的努力可以实现的、对促进课程内容理解吸收有帮助的、有助于培养学生创新意识和应用能力的实验。第二个层次为课堂演示实验，是教师在课堂上给学生演示的实验项目，主要以理论的验证为主，例如对信源变长编码定理的演示实验。第三个层次为综合应用实验，由学生利用课余时间执行，包括图像编码的综合应用、语音编码在3G环境下的实现以及综合应用保密编码技术三个实验模块，实验的软件内容结束后，学生可以借助通信实验箱，实现其硬件电路，真正做到为了应用而实验，改变了传统为了验证而实验的模式。学生完成综合应用实验后，让他们将实验报告写成论文的形式，组织学术讨论会，让学生在会上宣读结果，总结经验得失，增强学生的科技创新能力。
4.采用全程式考核方式
为了更好地检验学生的学习效果，在“信息论与编码”课程考核中一改传统的一份试卷定结果的考核方式。在课程考核方面重视学生的平时成绩和实验考核成绩。平时成绩以作业完成质量和参与教学效果为主，为鼓励学生积极参与课堂教学，对学生提出问题和回答问题等情况分别予以加分，教师将其量化记录在平时成绩册中。实验考核方式：综合平时考勤，平时学生对实验的态度，实验报告评定成绩，以及最后的实验论文宣读情况对学生进行考核。
考试试题中不能只要求学生熟练使用公式进行机械计算，还应该注重考核学生对基本概念、原理和方法的掌握情况，考查学生综合分析问题的能力。控制考试成绩在学生的期末综合成绩中所占比重为70%，余下分值由平时成绩和实验成绩构成。该方式可以在不增加学生期末复习和备考压力的同时，促使他们加强对日常课程的复习与知识总结，功夫用在平时，收到事半功倍的效果，学生普遍乐于接受。
三、结论
由教学实践可知，“信息论与编码”的基础理论和应用实践作为课程教学的两个方面，均应得到重视。“信息论与编码”课程的教学改革必须从转变教育观念、整合教学内容、改善教学方式和优化教学手段等方面出发，强调以培养学生理论基础和综合运用能力为课程目标，不断提高和改进教学方法和质量，为信息社会培养更多有用人才。
参考文献：
[1]傅祖芸.信息论——基础理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2]邓家先.信息论与编码教学改革探讨[J].电气电子教学学报，2007，（2）：111-114.
依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。
2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则
2.1充分的调查论证
(1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。
2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系
本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。
2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺
术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。
2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系
按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。
2.5合理安排第四学年教学工作
根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。
2.6教学计划统一性与灵活性相结合
随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。
2.7分方向培养
在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:
依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标，围绕学校人才培养目标定位，“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路，体现以学生为本，以毕业生社会需求和就业为导向的价值观，加强学生思想品德等通用素质和能力教育，注重培养学生的社会责任感，培养方式逐步体现精细化，差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标：本专业培养德、智、体、美全面发展，具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识，掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能，具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质，能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作，具有创新意识的高素质应用型人才。
2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则
2.1充分的调查论证
(1)召开学生座谈会，征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见，了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心，处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态，邀请用人单位参与修订论证，充分考虑行业对专业人才的要求，尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准，确保专业完整性。
2.2德、智、体、美全面发展，处理好通识教育与专业教育的关系
本着“通识教育为体，专业教育为用”的思想，通识素质类教育贯穿始终，德育工作与通识类课程考核结合，学术讲座日常化，引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异，对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近，专业课程开设以业界需求为主导，鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系，鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展，包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。
2.3大力开展第二课堂教育，“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间，给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究，参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺
术类通识课程修读，开展创业，参加职业资格认证考试、英语四、六级考试，参加计算机等级考试等学生的学分奖励，该模块是学生毕业必要条件之一。
2.4改革实践教学模式，加强实践教学环节，处理好理论教学与实践教学的关系
按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》，工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况，改革实践教学模式，灵活多样，毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程，磨练意志，为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。
2.5合理安排第四学年教学工作
根据学生职业发展需求“，方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求，1-10周集中安排课程，剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试，确保教学秩序。
2.6教学计划统一性与灵活性相结合
随时关注行业发展需求，建立专业与行业信息交流机制，将行业发展最新的信息整合为课程资源，通过短课时的课程、讲座等形式开设，同时必须坚持“方案”的执行稳定性。
2.7分方向培养
在电子技术和信息系统的理论基础上，从第三学年开始分方向培养：嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程：嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程：信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课：通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。
3小结
关键词：地方本科院校；电子信息类专业；复合型工程技术人才；培养机制
社会的发展与我国大众化高等教育的不断推进，促进了复合型工程技术本科院校的诞生与前进。在社会对人才需求种类不同的背景下，在复合型工程技术本科学校同传统本科学校的交叉前行间，地方本科院校要把人才培养方向定在：造就具备较好技术基础理论、兼具实践技能，为产、管、建最前战线做贡献的高技能人才。《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010-2020年）》提出，“促进高校办出特色，建立高校分类体系，实行分类管理，建立现代职业教育体系”是未来教育改革战略。总理强调：加速推进新时代的职业教育，其策略之一是创新职业教育模式，打通中职、专科、本科至研究生的前进管道，促成一些普通本科学校转轨至应用技术类学校，而普通本科学校数量庞大，问题繁杂，参差不齐，决定了分流转型改革是必然的，且地方高等学校是转轨的重点分子，“转型方向就是现代职业教育，社会需要大量高素质的应用技能型人才，转型就是要改变传统的人才培养模式，填补这个缺口”。地方院校顺应社会形势，服务地方经济，培养高素质专业技术技能型人才是其不二的选择。现阶段高等教育体系与劳动力市场结构失衡，造成电子信息类人才的培养与用人单位的需求出现明显错位，使地方本科院校出现输出的人才与社会需求的人才脱节现象。复合类工程技术本科教育究竟要造就什么样的人才？它与其他教育有什么区别？它的人才培养目标应如何定位？它的课程体系、育人程序如何满足其人才培育目的？怎样评议其教育的好坏？地方性本科院校电子信息类专业人才的培养机制该如何布局呢？
一、地方本科院校电子信息类复合型
1.工程技术人才培养课程体系的构建
根据当前电子信息类工程技术技能型人才培养目标定位，地方本科院校要着重培养具有坚实的专业知识及技能基础、系统的工程概念和工程知识、创新意识与创新能力、能将知识转化为实践成果的专门性技术技能人才，应在课程建设体系方面实施变革。（1）课程体系的构建应符合社会市场的需求课程建设方面应重点建设电子信息类专业核心课程体系，使学生具备扎实的专业基础知识，通过基础课程的教学，培养学生的兴趣与爱好。学校根据学期课程安排，在相应的学期选修方向课程，有针对性地开展相关课程的建设与教学安排，增强师资队伍建设，尤其是注重“双师型”教师的教学任务安排。学校要强化实践实验课程教学，彰显“重能力、能创新”的培养理念，增加实习实训和集中实践的课时比例和学分比例。为提高学生的实践动手能力，增强学生的学习积极性与主动性，充分调动学生的兴趣，重点学生的培养团队合作与创新意识，学校可结合创新设计竞赛组织，提高学生参与创新研究与创新能力培养的热情。笔者所在学校电子信息工程专业在课程体系构建方面，先后邀请了校友、省内外相关兄弟学校、用人单位等人通过座谈，征求人才培育计划的修订稿，就电子信息工程专业人才培育计划前后共修订6次之多。2015年10月31日，学校利用在本校承办《湖南省电子信息技术研究会学术年会》的机会，请国防科技大学、湖南大学、中南大学、湘潭大学等相关兄弟院校把脉电子信息工程专业人才培养方案。（2）课程教学内容的调整、新增、删除。教学内容调整：《智能电子系统设计》课程名改为《电子综合设计》（主要讲解经典硬件电路设计与制作）和《智能电子系统软件设计》（主要讲解针对电子系统的程序设计与编写）两门课程，课时由纯理论64课时改为理论32+24课时、实验32+16课时。理由：加强实践环节，提高实践能力。新增课程：《电磁场与电磁波》《信息论》。原因：教育部要求的专业核心课程。智能机器人方向增加了《PLC原理与应用》《机器人学》，删除《数字图像处理》和《电子测量技术》课程。理由：根据专业调研和已毕业学生反馈的就业市场需求。
2.注重电子信息类行业需求，密切结合地方经济建设
学校在现有的基础上，继续开发校企合作项目，密切联系地方经济建设，注重将课程教学和实践实训环节移步至企业一线，加强学生的动手操作和适应社会需求的能力。为适应社会企事业单位对电子信息类专业人才的需求，学校从一开始的人才培养方案和课程设置方面予以考虑，设定相应的课程与学分。相关措施还包括邀请地方企事业单位的专家参与人才培养方案的修订与论证，尤其是根据当前企事业单位生产、服务的需要，学校结合生产一线技术与流程建构、技术技能体系的具体要求，将企事业单位的行业内课程设置进入人才培养方案，结合当前发展的前沿与技术革新，结合学生的兴趣与发展方向，选修行业内课程。
二、地方本科高校电子信息类专业复合型
1.工程技术人才培养管理改革的策略设计
笔者所在学校坚持国家需求导向、服务地方经济的教育理念，结合地方本科高校转型发展的要求，紧紧围绕创新驱动发展、中国制造2025、“互联网+”、大众创业万众创新等国家重大战略，建立有地方、行业、用人单位参与的专业综合改革指导委员会制度，树立教学内容与工作内容相结合、教学过程与工作过程相结合的“工学结合、知行合一”人才培养模式观，重点进行优化人才培养方案、改革专业课程体系、加强教师教学能力建设等内容的改革。学校打造以提升学生实践能力为导向的产教一体化机制，与培养人的育人模式相和谐，实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接。学校充分挖掘学生的学习主动性，推行把学生作轴心的合作型、启发型、参与型教学，一步一步推广学生主动选课的空间。学校以企业技术创新课题当作人才培育的首要平台，以行业企业的当务急需成为毕业论文选题的源泉，广泛推进案例式教学、项目式教学。学校全面使用现代信息技术，充分推行教改，通过校校合作、校企合作联合开发在线开放课程。学校凭借专业管理建设试验点的改革，促进本校电子信息工程专业的办学特点愈加有特色，期望在国内外同类学校里喷发推介力与榜样力。具体如下：（1）学校成立“校企用”专业综合改革委员会，全程参与人才培养方案的制定、教育、评价过程，将社会人才需求跟踪和毕业生质量跟踪常态化、制度化。（2）全面创新人才培养模式学校探索“以人才培养为中心，以掌握专业核心课程群知识结构为基础，以实践性教学为主线”的“三元”互动的人才培养方案，采用学校与行业联合培养，教学、生产、科研三方面紧密结合的人才培养模式；构建深化学校与行业合作进行学生工程实践锻炼，细化实践教学环节完成学生工程能力培养，优化科技创新环境，以此形成“三化”相连的实践教学体系，实践教学的学分（学时）比例大于30％。（3）大力改进教学方法手段学校强化师生双向交流，培养学生自主学习能力和良好的学习研究习惯，开设多种形式的讨论课。学校利用已有的数字化校园平台，充分发挥现代信息技术在教育教学中的作用，促进教学效果的提升。学校积极开展学校与行业共建的“多维课堂”。学校整合课程内容、优化实践教学内容，加强实验实训实习基地建设，强化现代信息技术与教学方法的融合，讨论课总学时达120学时以上，形成一种以培养应用型技术技能型人才为目标的“4112”人才培养新模式。
2.采用培养与引进并举、专职与兼职并存、教学与科研并立的方式
改革教师配置，调整教师聘任机制与评议方法，踊跃调进行业一致认可的专业能才，聘用企业出色的专技人才、高管才俊与高技才俊当专业发展的领路人、专兼职教师笔者所在学校加强学科带头人和专业带头人建设，发挥其在学科专业建设中的方向引领作用，努力建成一支符合“三并”原则的“双师双能型”师资队伍，使电子信息工程专业专职教师中具有高级职称和具有博士学位教师比例达到50％以上，具有工程背景的老师比例达到60%以上。学校聘任9～10人以上的企业高水平工程技术人员作为本专业兼职教师，每年为学生开设工程实践类型课程，专心打造在省内学校具备些许号召力的教育团体，培育1至2个在省内电子信息工程范畴拥有较高认可度的学科领路人，3至4个取得博士学位的中青年教研核心人。
3.夯实制度设计，不断完善校、院、教研室三级教学管理
与质量监控体系，不断规范日常教学管理制度，形成健全的教学管理和教学质量监控笔者所在学校坚持“以学生为本、为学生服务、对学生负责”的工作理念，构建“学校督导检查、教务处质量监控与评价中心日常检查、学院教学检查（教务秘书、学生辅导员）的日常检查、学生信息员的检查、随机教学检查和教学专项检查”六位一体的教学管理和质量监控体系。4.通过政府引导与经费支持、校企实验班、校企联合实验室和实验班等方式，重点建设一批能有效培养学生工程实践能力和创新能力的实践教学平台与基地笔者所在学校对专业实验室进行整合，最大限度地优化实验室资源配置；抓好校内电子信息工程综合实训平台建设；加强校企合作，建立一批由企业主导、教师参与的校外实习、实训基地。学校创建一种“政用校企产学研”的协同育人机制，建设开放的电子信息工程专业综合实验室，建设一批一流的校企人才培养平台和实践教学基地。
5.通过组织学生参加国际行业认证考试、学生就业拓展到
国际市场、引进海外名师授课、引进国际学术前沿课程和教材，实现教育国际化。学校努力建设并形成一种对接国标、国际专业认证的地方高校国际化专业建设范例。
6.对接地方经济产业转型，建立协同职业培养机制，强化职业综合素养
当前，地方本科院校正面临转型期，经济与产业结构的调整、转型方向的变革无疑是促进产业间流转与产业内升级的一大策略。地方本科院校应突出“地方性”特点，根据其地方性特质，密切注重地方经济社会发展的需要，实现地方经济发展与地方本科院校人才培养的“双赢”机制。
三、笔者所在学校的电子信息工程专业复合型
1.工程技术人才培养机制实践
（1）确定培养目标，构建“工学结合”“产学结合”的“4112”人才培养新模式人才培养目标的确定，学校应充分考虑国家与地方发展战略以及区域经济发展，充分考虑学校办学条件与特色。学校应该走访行业内相关企事业单位，了解社会对电子信息工程人才的专业知识、技能等的实际需求，按照普通高等院校对本科生培养“厚基础、宽口径”的基本要求,以培养应用型、创新型人才为目的，以学生为本，注重创新精神和实践能力培养，促进学生德智体美劳全面协调发展。笔者所在学校以原来专业设计为根基，按照新时期电子信息工程专业教育要求，构建“工学结合”“产学结合”的“4112”人才培养模式，提高学生的专业质量和就业水平。在大学教育的前4个学期，学校进行素质教育和必需的专业基础知识教育，第5个学期分专业方向进行专业知识教育，第6个学期开始与企业展开深度合作，第7、8个学期学生到合作企业进行顶岗实习或项目实训。其中最后1学期的毕业论文或毕业设计对大部分学生来说，可以作为企业项目实训的延伸。在新的人才培养模式中，学校实施“考证结合”的“双证制”。在人才培养过程中，学校按卓越人才培养计划的要求，做到“两个渗透”。
2.采用培养与引进并举、专职与兼职并存、教学与科研并立的方式，建成一支“双师双能型”师资队伍
（1）加强师资队伍培养笔者所在学校对青年教师实施“助教—导师”制度，在教研能力等方面加大培养和训练力度，使他们尽快成熟，以促进教学质量的提高。学校支持教师攻读学位，参加学术会议、国内访学、外单位进修等，重视“双师双能型”教师的培养。（2）加大人才引进力度在完善师资队伍学历、职称等梯队结构的基础上，笔者所在学校充分考虑专业教学团队建设与学科团队建设，与学校人事部门协调，引进数量充足的、高质量、高层次师资队伍。（3）实行教学人才队伍的校校合作与校企合作学校对一些专业核心课程或实践性强的课程，在找不到本校合适的教师的情况下，开展校校合作与校企合作，特别是核心的实践性教学环节，尽量做到有合作企业技术人员作为兼职教师参与。
3.打造用“多维课堂”，丰富教学模式
笔者所在学校踊跃探究电子信息工程应用类才俊的培育模式，建设实习、生产、论坛、合作、模拟等多彩别致、规模丰富、分合协调的“多维课堂”，形成丰富多彩的教学模式。（1）学术前沿的论坛课堂针对电子信息的热点问题，《电子信息工程导论》课的一种创新形式是专题讲坛，由学校教师同行业兼职教师所采取的探讨式教育方略，和学子一起探究专业热点问题。（2）真题亦真作的生产课堂“毕业式实习”课需要学校与企业的生产课题相联系。学校要把学生带进企业的生产基地，开展“参与型”教学模式，深入生产一线，与企业工程师一起探究现实疑问。（3）由专家评议的模拟教室“课程设计”课常使用“真题而假作”，使用“集体式评议”教模式。学校教师、行业兼职教师或专家团体对学生开展模拟评议。（4）携手努力，协同创新《电子全面设计》课与生产目标“真题亦真作”的结合，采取“合作型”教育模式。人人参与，公共材料共用。教师与学生依据多重而全面的评议完结一个优秀预案以成就生产硕果，齐心协力成就初评预案或者正规成品，团结一致成就一套合适而简便的设计成品并参与答疑辨析。
4.强化实践，突出应用，创建“政用校企产学研”的协同育人机制
笔者所在学校通过高校服务地方经济、校企联合实验室和实验班等方式，创建一种“政用校企产学研”的协同育人机制，打造一流的实践教学平台和实践教育系统，充分提升学生的创造技能与工程践能。学校建设校外高质稳定的实习实训基地，以企业的实际工程项目作为实习与实训内容，建设省级产学研基地，以学生学习、科研、生产的全过程参与，提高学生的学习、应用、创新能力。
5.创新教学管理，完善教学质量监控，构建一套全过程、立体化的“多位一体”教学管理和质量监控体系
（1）教学计划的安排要与新的人才培养模式相适应近年来，电子信息工程行业快速发展，电子信息工程专业领域新技术层出不穷，该专业本科教育出现学科内容膨胀快、课程门数增长快、总课时反弹快的“三快”现象，这不符合应用型人才的培养理念。所以，教学管理改革需要修改教学计划，整合课程内容，削减课堂教学学时，以与“4112”人才培养新模式相适应。（2）提高对教育进程的管制工作学校采用“4112”人才培养新模式，学生在课堂之外的开放性学习环节大大增加，因此教管尤为重要。学校加强教管工作，有利于学校尽快找到教学的不足之处，且马上予以修正，能规避教学的偏差。学校依据多种途径掌握教育情势，收集各方建言，以此推动教育工作的创新，促进教育工作取得实际成效。（3）对教育质量监控系统的改善“4112”人才培养新模式的教育质量监控系统首要改善的是对教师教育的调查与考核策略。因为，校外教学环节增多，如果教师不认真组织教学，许多实践环节会流于形式，新人才培养目标的实现就成为一句空话。（4）建立一种符合专业特点的评价考核机制传统的卷面考试形式已与“4112”新人才培养模式不相称，学校需要改变单一的“一考定乾坤”和“分数定高低”的现象。根据专业特点，学校采用“ETSR”（即考试、测试、仿真和答辩）和专业认证相结合的方式，对学生的课程和实践环节进行评测。根据学生参加各类学科竞赛的获奖成绩，给予其一定的学分。笔者所在学校电子信息工程专业复合型工程技术人才综合改革实践证明，该培养机制是行得通的，能解决课程建设系统改革的问题，提升人才培育的质量，有利于电子信息类专业的学生在电子设计比赛上赢得优异成绩。学校依据采取“4112”人才培养新模式培养学生，提升了他们的践履能力与创新水平，促进了学校同企业的彼此认识，加强了实习基地建设，便于产学研一条龙式的实施运行，推进了双方在产学研诸多内容上的综合协作。该路径有不足之处，如某些课程在具体实施时如何取舍、课时设置的量、先后怎样设置等。它们需要在以后的教育工作中不断改善，使该路径日益合理、科学。
参考文献：
[1]祝秋香，肖卫初，张学军，等.地方本科院校电子信息类专业认证的研究与实践[J].中国电力教育，2014.08
[2]郭慧，贺杰.地方本科院校电子信息类专业应用型人才培养模式探索[J].内蒙古师范大学学报，2016.29
[3]周小清，邬云文，高校电子信息类专业人才培养模式与湖南西部民族地区“三化”建设人才需求的对接研究[J].当代教育论坛（管理研究），2011.02
针对“大学生过剩”与“技工严重缺乏”的就业结构型矛盾，解决问题的核心是教学方法和培养目标的改革。今后，中国将以建设现代职业教育体系为突破口，对教育结构实施战略性调整，加大技术技能型人才的培养。从国家层面，本次高校改革调整的对象是1999年大学扩招后“专升本”的600多所地方本科院校。这些高校将率先从培养学术型人才向职业教育转变。嘉应学院于2001年升为本科院校，在改革院校之列，应做好规划应对学校即将到来的人才培养目标和办学定位的转型。
2电子信息工程专业培养方案改革目标
广东省高端新型电子信息产业发展方向包括了软件和集成电路、数字家庭以及高端消费类电子产品。本次电子信息工程专业培养方案改革应契合产业发展方向，针对智能家电、智能家居、智能医疗和智能安防领域，培养应用型本科人才。此次电子信息工程专业培养方案改革的目标是培养学生动手能力，强调与产业的对接，强化学生的就业能力。为实现该目标，需要对目前电子信息工程专业培养方案进行修订。
3电子信息工程专业培养方案改革思路
3.1培养学生的职业定位
以电子信息工程专业为例，研究型高校中电子信息工程专业的学生参加工作后主要从事系统软硬件底层开发。硬件相关工作方面：学生通过传感器、变送器和执行元件等基本原理的学习，能够从事相关基础元器件的研发工作。软件相关工作方面，学生通过操作系统、处理器内部体系结构和接口电路工作原理的学习，能够编写硬件的底层接口程序，从事一些基础的研究工作。高职高专学校培养的电子信息工程专业学生，需要熟悉生产设备的工作过程，能够应用和操作设备生产出合格的产品。应用型高校中电子信息工程专业的学生层次处于上述两种类型学校学生的中间，必须要实现差异化培养，具有自身不同于研究型和高职高专学生的特色，在产业结构中寻找自己的定位，这样才能保证在未来的就业竞争中取得优势。应用型高校培养的电子信息工程专业学生应该熟悉传感器、变送器和执行元件的工作原理，了解元器件的性能参数以及影响其工作的因素，能够根据客户提出的设备的性能指标和不同要求，“选择”传感器、变送器和执行元件，通过合理的组合连接，形成生产设备，或是能够测量某些物理参数的仪器和仪表，或者是智能家居中的控制系统、安防系统等等。该类型学生主要从事的是系统集成工作。从目前我国产业发展结构来看，大部分企业还是生产型的，从事研发的企业和研发方面提供的工作岗位相对较少，所以对从事底层设备研发的人才需求有限，而对系统集成人才需求较大。
3.2工作岗位分析
根据以上分析，确定嘉应学院电子信息工程专业的改革思路。智能化是电子信息技术发展的一个必然的趋势。未来的仪器设备会根据预先设定的程序和算法运行，脱离人的控制，具有一定的智能性。基于此，确定培养的学生的未来的职业定位为智能电子产品设计工程师。广东省电子行业发达，提供的相关产业岗位较多，95%以上的学生会在广东省内就业。就业的学生主要从事智能电子产品的设计、调试和安装工作。作为智能电子产品设计工程师，就业之初可以做为企业研发部门的软件、硬件工程师，随着相关经验和技术的积累，以及自己本人的不断努力和学习，有部分优秀的智能电子产品设计工程师可以成长为产品的项目工程师。如果掌握企业的核心技术，则可以成为企业的技术负责人，只要努力，职业提升空间较大。
3.3课程模块设置
学生要想在将来能够胜任智能电子产品设计和系统集成工作，需要掌握的知识要点包括信息采集、数据处理、信号转换变换、总线接口和软件编程等方面的知识。需要学习的模块设置为基础模块、提高模块和产业对接模块。针对学生将来从事的智能电子产品设计工作，要求学生学习的课程体系如下：基础模块包括了电路分析基础、模拟电子技术、数字电路与数字逻辑、信号与系统、传感与检测、数字信号处理、虚拟仪器设计和C语言程序设计。提高模块包括了应用电子设计自动化、嵌入式系统、微机与单片机原理和数字信号处理技术及应用。产业对接模块含有数据采集与智能仪器、电子产品设计与实践和智能家居等课程。基础模块电子系统工作的基本原理和基本的分析方法，为提高模块的学习打下基础。提高模块中的课程主要学习由8位，16位和32位处理器内部体系结构和编程方法和系统硬件描述语言，这些是智能电子产品的核心。而产业对接模块开设的课程主要要求学生能够根据所学知识设计满足生产和人民生活需要的智能电子产品系统。
4电子信息工程专业培养方案框架
4.1通识教育课程模块
该模块包括国防教育、思想政治理论课、语言与技能课、体育和全校性公共任选课，总计57学分，1004学时。具体课程为军事理论与训练、思想道德修养与法律基础、廉洁修身、基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、形势与政策、大学英语I-IV，含口语与写作）、大学计算机基础、健康与心理教育、大学语文（含应用写作）、大学生职业发展与就业指导、创业教育、体育（含选修），公共任选课。通过通识教育课程的教授使学生掌握一定的外语、法律和国学知识，具有一定的人文情怀，成为一个道德和人格上成熟的人。
4.2专业课程教育模块
该模块包括专业必修课、专业选修课、毕业实习和毕业论文（设计），总计105学分，1498学时。其中专业必修课包括学生必须了解的本专业的一些基础知识。其中学科基础课电子类工科学生必须学习的本学科的基础知识，含30学分，总计548学时，主要课程有：大学物理及实验、高等数学、工程数学、概率论与随机过程、工程制图与AutoCAD、电子工艺训练、电路分析基础、电路分析基础实验。专业基础课是学生学习后续专业课程的基础，是本专业不同于其他专业的基础课程组合，通过专业基础课程的学习学生可掌握本专业的基础知识。含18学分，总计287学时，主要课程有：C语言程序设计、数字电路与数字逻辑、数字电路与数字逻辑实验、通信电子线路、模拟电子技术、模拟电子技术实验、电子技术课程设计及见习。专业课程组合则是本专业的一些较为重要的课，按照不同专业方向开设不同的专业课，总计13学分，204学时。智能电子系统方向主要专业课程有智能电子系统方向、信号与系统、微机与单片机原理、嵌入式系统。专业选修课是本专业的一些特色课程，包括专业限选课18学分，28时，课程主要课程有：数据采集与智能仪器、数字信号处理原理及技术、传感与检测、电子产品设计与实践、虚拟仪器设计与应用。专业任选课10学分，170学时，主要课程有计算机网络、印刷电路板设计、Matlab程序设计、电子设计自动化、智能家居系统设计等。毕业设计是本科教学最为重要的环节，需要学生应用所学知识设计符合生产实际的能够实现一定功能的智能电子系统。毕业实习是学生毕业前进行的直接参与企业生产实践的活动，相当于入职前的岗前培训，均为8学分，8学时。
4.3职业教育模块
该模块均为选修课程，包括心理学2学分，32学时；教育学2学分，32学时；教师职业技能2学分，32学时；教育实习4学分，4周。学生可以在修完此模块后申请教师资格证，扩大就业面，从而拓宽就业途径。
5电子信息工程专业培养方案改革内容
5.1调整专业方向，强调产业对接
紧密结合广东省十二五规划中高端新型电子信息产业发展规划内容和专业的发展方向，根据专业技术技能型人才培养需要，将专业方向调整为智能电子系统方向。为实现专业调整和改革的最后一公里，最终摆脱学生所学知识与到企业工作后所需能力相脱节的现状，开设与企业生产实际相近的课程，如数据采集与智能仪器、电子产品设计与实践和智能家居等课程。提高学生的学习兴趣的同时，真正做到与企业生产实际的对接，让学生到企业工作后可以尽快进入角色，找到自己在企业的一席之地。
5.2突出专业基础课和专业方向课的核心地位
针对学生到企业工作后主要从事智能电子系统设计相关技术的工作，专业基础课中的核心课程设置为：数字电路与数字逻辑、通信电子线路、模拟电子技术、电子技术课程设计及见习、C语言程序设计。专业方向课中的核心课程设置为：数据采集与智能仪器、数字信号处理原理及技术、传感与检测、电子产品设计与实践、虚拟仪器设计与应用、嵌入式系统课程设计及见习。强化学生在智能电子系统设计方面的专业技术知识，为学生将来在本行业从事技术工作打下坚实的基础。让学生在此基础上，能够有较大程度的职业上升空间，使开设的专业课程更有利于学生将来在专业技术方面的成长和发展。由于专业选修方向的调整，增加了相应课程，如数据采集与智能仪器、电子产品设计与实践和智能家居系统设计。删除了理论性较强的相应课程，如信息论基础和数字图像处理。
5.3进一步强化实践教学环节
根据应用型本科教学工作面临的形势和特点，提出加强和改进实践教学工作的几项措施：一是加强实践教学师资队伍建设，鼓励教师从事实践教学工作；二是推进科学研究与实践教学的有效结合，不断提高教师的实践教学水平；三是加大经费投入，通过优化、整合加强实验教学示范中心和工程训练中心等实践教学平台建设；四是推进产学研合作，建设好大学生实习和实践基地；五是实施好卓越工程师计划，培养和造就高层次工程型人才。实践教学是学校进行人才培养的重要组成部分，可以有效提高人才培养质量，是与课堂教学相辅相成和互相促进的重要方面。
6结语
图像处理双语教学教学改革图像处理是一门涉及光学、微电子学、计算机科学、应用数学等多领域的交叉学科，是理论性和实践性都很强的学科。目前，图像处理技术在科学研究、工农业生产、军事技术、医疗卫生等许多领域中发挥着越来越重要的作用。《图象处理》（英文名：Image Processing）课程是计算机学科与信息学科的专业课程，他的教学目的是使学生了解和掌握图像处理的主要内容与方法，为今后的深入研究与开发工作打下良好的基础。
1《图像处理》课程的特点
1.1教学内容适合双语
由于《图象处理》课程是一门涉及多领域的交叉学科，也是目前发展最迅速的学科之一，因此大量原始文献传播和交流都采用英文方式。但是，目前国内的中文教材基本是英文文献的翻译，很多专业词汇在不同教材中翻译成不同的中文词汇。为让学生获取对知识点最精准的理解，获取最“原汁原味”的科学知识，采用双语教学是比较好的途径。
《图象处理》课程具有理论性和实践性特点，易于实现双语教学。《图象处理》课程内容涉及大量的图像、图形，生动直观，文字讲授内容相对于其他课程较少，因此，更容易吸引学生的兴趣，实现双语教学时易学易懂。
1.2教学对象适合双语
电子信息工程专业的本科生历来属于学校的优质生源，在外语水平和实践能力上较为突出。《图象处理》是针对大三学生开设的专业基础课，在专业基础知识方面，通过大一大二期间，对《信号与系统》《数字信号处理》《信息论》《通信原理》等相关专业课程的学习，已经具备一定的专业基础，为《图象处理》课程的学习和理解奠定了基础；在英语听说和阅读水平方面，《大学英语》课程的学习已经全方面训练了学生的英语听说和阅读能力，具备使用英语学习专业课程的水平；在实践方面，大三学生已经学完《C语言程序设计》、《Matlab语言》课程，具备基本的编程能力，能够实现理论教学与实践教学相结合。
1.3稳定的教学团队
我们基本形成一支由5人组成的结构合理、力量雄厚的教学团队，其成员包括教授1名，副教授1名，讲师3名。团队中有1名青年教师在攻读博士期间曾前往德国波恩大学计算机系深造一年，并参与其图象处理相关课程的全英文教学工作；另有2名青年教师在武汉科技大学青年教师讲课比赛中获奖，这些青年教师将成为教学、科研的主力军。
2《图像处理》课程建设措施
2.1师资队伍建设
2.1.1选派青年教师到国内外知名大学做访问学者。在获取湖北省教育厅，以及国家留学基金委提供的出国进修资助项目下，派遣教学团队的教师到国外知名大学访学进修，提高英语读写表达能力，提高英语授课水平。
2.1.2通过中外合作办学项目，选派老师到美国桥港大学进修半年。
2.1.3选派青年教师参加高水平的学术研讨会。科研与教学相互促进，信息学科更新发展迅速，让青年教师提高科研水平，接触最前沿的科研动态，才能在课堂上传授实用性强、前沿的专业知识。
2.1.4通过传、帮、带等系列方法培养青年教师。通过对青年教师传帮带，开发青年教师的潜能，传授教学经验，帮助青年教师成长，使本课程始终拥有一支稳定的教学队伍。
2.2教学方法、手段建设
在教学内容安排上，遵循“少而精”原则，精选经典内容；探索构建“多层次实践教学体系”；通过学生专题研讨，引进数字图像处理现代技术；将教师科研成果转化为教学内容、实验项目，提高学生的实践能力和创新能力。
采取研究式教学，理论与实践相结合，在课堂上教师先讲授理论内容，选取具有代表性的案例，将案例的模块与理论知识点结合，通过实验结果验证理论知识，再通过理论知识释解实验结果，加深学生对知识点的理解。
采取启发式教学，每学期举行2次课程学习讲座，让学生以所学内容为基础，指定或自选一个主题，在课外查找资料，拓宽知识面，制作成PPT，进行口头汇报。通过这种知识迁移的方法，一方面巩固学生的知识掌握，另一方面也提高了学生的表达能力。
目前，武汉科技大学《图像处理》双语课程共计40学时，其中32理论学时，8实验学时，具体教学安排详见下表：
3教学效果预测
3.1让学生体验不同的教育模式，促进素质教育和创新教育
我国教材系统性强、叙述严谨、知识体系清晰，重视对学生基本概念和理论推导的训练；国外教材有意识地激发学生学习的好奇心，注重启发学生思考，激发学生自主学习的兴趣，注重理论联系实际。双语教学融会中西方教学理念之所长，能促进学生创新能力的培养。
3.2用外语直接获取专业知识，培养学生专业英语交流能力
学生应用外语直接获取专业知识，不仅可使学生能切实掌握相应课程专业知识，同时在英语能力，尤其是科技阅读能力和专业词汇量的扩展等方面得到实用性的锻炼，提高阅读英文文献、撰写专业英文科技论文的能力。
4受益的专业和学生人数
课程的建设及相关资料的共享将使信息学院的电子信息工程专业与通信工程专业常年在校本科生、研究生约1000余人直接受益；全校相关涉及信息计算类理工专业，如自动化、信息计算科学、机械工程自动化等本科生可同步学习和参考。
5结论
武汉科技大学信息学院面向电子信息工程专业本科生开展《图象处理》课程双语教学实践已达六年之久，基本形成了较为稳定优秀的教学队伍，并积累了较丰富的教学经验。所有的教材、课件、教案、试卷及参考资料等都已基本完成英文化制作。同时学院提供了专业计算机实验室和多媒体设备供同步教学和上机实验，为做好课程的双语教学工作奠定了扎实的基础。
参考文献：
[1]潘建军，李红莲，周金和.数字图像处理课程的教学改革与实践[J].中国科教创新导刊，2007，（15）：26.
关键词：信息论与编码；教学改革；教学方法
中图分类号：G424 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0085-02
一、引言
信息论与编码是南通大学电子信息类本科三年级的一门专业必修课，主要是研究信息传输的有效性和可靠性的一门学科[1，2]。该课程是通信技术与概率论、随机过程、数理统计等学科相互融合而发展起来的一门交叉学科[3]。该课程要求学生掌握线性代数、微积分等基本的数学工具，还需要学生对通信原理等课程有较深刻的认识。个人计算机的普及和通信专业软件的日益成熟，使得该课程的实验教学成为可能。可见，该课程理论性强、内容多，与先修课程有密切的关系。针对该课程的变化与最新发展，为了提高教学效果，笔者在理论教学、实验教学、科研联系教学、考核方式等多个方面进行了改革。
二、教材选择
根据学校的层次、专业特点和教学对象选择一本合适的教材是教学改革的一个基本方面。目前，有关信息论与编码这一课程的教材非常多。如王育民编著的《信息论与编码理论》以及Cover著写的《信息论基础》的中译本和英文影印本。随着网络技术的迅猛发展，最近出现了一些新教材，如仇佩亮编著的《多用户信息论》、Yeung编写的《信息论基础》和Gamal编著的《网络信息论》。这些教材的知识体系结构和侧重点各有不同，而且差别很大。根据信息论与编码专业必修课的性质，按照强调基础理论学习，突出对所学理论知识灵活应用的原则，我校选用了曹雪虹主编的《信息论与编码》作为教材。该教材吸收了国内外众多现有教材的精华，注重基本概念，突出基础理论，强调应用。而且，该教材难度适中，文字通俗易懂，用较多的例题和图示阐述了基本概念、基础理论和应用，适合作为我校信息工程和通信工程等专业的教材。
三、课程内容改革
教学内容改革是课程改革的核心。根据我校相关专业的实际教学情况和效果，对信息论与编码教学内容改革有如下的考虑。
（一）注重教学内容的承上启下
教师在该课程教学中，要强调已学专业基础课中的信号与系统、数字信号处理和通信原理，分别解决点对点通信系统中关于信源和信道的一些具体问题，而信息论与编码将从更抽象的层面看待整个通信系统，为通信学科的发展指明了方向。正如著名通信理论家Viterbi所说，如果把现代通信技术比喻成飞船，则晶体管是它的引擎，而信息论是它的方向盘[4]。注重该课程与已学课程融合的同时，还要突出该课程在后续课程学习中的作用，指出该课程是数据压缩技术、语音信号处理、图像处理等课程的理论基础。另外，教学过程中，还要适当介绍信息论的最新进展和研究热点，以激发学生的学习兴趣。
（二）教学内容的模块化
教学过程中，将信息论与编码的教学内容看作一个有机整体，遵循注重结论表述的通俗易懂、突出理论严密和精美的原则，把课程内容分为信息度量、香农三大定理、编码三大块内容。信息度量描述了将抽象信息量化的方法，为学习香农三大定理提供了理论基础。随后，结合学生已学课程，介绍香农三大定理的意义，通俗形象地表述香农三大定理，指出香农三大定理是信源编码和信道编码技术的理论基础。
编码理论包含信源编码和纠错码两大块内容。其中信源编码部分主要包括香农编码、费诺编码、霍夫曼编码、游程编码、算术编码、变换编码等，是香农第一和第三定理的应用。纠错码包含线性分组码、循环码、卷积码、TCM码和Turbo码等，是香农第二定理的经典应用。讲授这部分内容时，主要向学生介绍二元编码，以简代繁，让学生能够快捷掌握实用的编码技术。
（三）融合最新研究成果，突出实践和应用
授课过程中，一方面，注意引导学生用所学到的理论解释先前所学专业基础课的部分经典内容和结论，突出所学课程的应用功能。例如用数据处理不等式解释为什么信号经过处理会丢失部分信息，用限平均功率最大熵定理解释为什么总假设信道噪声是高斯白噪声，用信息论的基本概念导出香农信道容量公式等。另一方面，随着信息和通信技术的进步和发展，在讲课过程中，需要向学生讲授LDPC码、协作通信、MIMO通信系统和网络编码等最新出现的通信和编码技术，以及网络信息论的最新理论成果。
许多高校在讲授信息论与编码这门课时，往往注重理论教学，重视向学生讲解抽象的概念、理论和对重要结论的逻辑推理，而忽略了这门课是理论和实践紧密结合的课程，对实验教学的关注非常有限，学生很难将学到的理论知识与实际相结合[5]。课程改革后，为该课程确定了四个实验，分别是信息熵计算、信道容量计算、霍夫曼编码实验、CRC校验编码实验。
四、教学方式改革
教学方式改革的目的就是要激发学生的学习热情和学习兴趣，让学生成为教学的主体，信息论与编码的教学方式的改革包含以下几个方面。
（一）传统板书与多媒体结合
信息论与编码这一课程的内容多、理论性强，许多结论需严格的推理证明。因此，课程教学中需要把多媒体教学信息量大和传统板书易于展示复杂理论推导、表现力强、便于师生交流的优点相结合。这样，生动形象的多媒体教学保证了课堂的信息量，而严格的推理证明可以让学生深刻理解相关结论，领悟理论的精要，掌握课程的重点和难点。
（二）内容讲述形象化，逻辑推理严格化
信息论与编码是运用数学工具解决通信中问题的典范。课改过程中，讲授该课程时，做到语言通俗易懂；表述重要结论时，尽量形象生动。例如，讲授香农第二定理时，先指出香农第二定理所给出的结论是信息传输是否出错，取决于信道容量和信息率之间的关系，而不是数据传输的次数，这和人们直观认识不一样。在学生对香农第二定理有了感性认识后，给出香农第二定理严格的推理证明，让学生感受理论的严密和精美。
（三）灵活运用多种教学方法
综合运用多种教学方法，不仅能将理论知识融会贯通，而且可以引导学生进行主动的探究性学习，还可以引导学生主动思考，积极参加讨论，提高学习效率及综合运用所学知识解决实际问题的能力[6]。
在信息论与编码课程改革过程中，笔者根据学生所在系别和专业的不同，综合运用案例式教学、研究型教学、启发式教学、演示练习式教学、互动讨论教学等多种教学方法，将这些教学方法贯穿于该课程教学的始终。并在该课程教学中引入实验教学，使用Matlab仿真软件搭建通信系统模型，实现理论和实践的有机结合。
五、课程考核方式改革
课程改革后，采用的考核方式比传统考核方式更加全面、细致、科学。学生的成绩将由平时作业、课堂练习、学习报告、课堂讨论发言、实验和期末考试几个部分组成。
布置适量的课后作业可以让学生及时巩固所学知识，深化对基本概念和基本理论的理解，掌握解决问题的基本方法，提升学生解决问题的能力。同时，能激发学生探索发现解决问题的方法，通过一题多解、一题巧解能够把学生的发散性思维和聚敛思维结合起来。
针对课程的典型例题和解决问题的典型方法，教学过程中进行精讲和演示，尔后选择合适的习题，让学生做课堂小测试。这种小测试是根据“90后”学生喜欢看手机、注意力容易分散的特点设计的，小测试可提高学生的注意力，增强教师对课堂气氛的调动和掌控，同时可让学生及时巩固所学理论和方法。
要求学生组成3～4人的学习小组，围绕与该课程紧密相关的抽象概念、基本理论展开讨论，让学生经过讨论对课程有更全面的认识。每个学习小组的学生一起完成实验，并选择和该课程密切相关的科研课题，阅读与所选课题密切相关的书籍和论文，合作书写一份不少于3000字的手写报告，要求参考文献不少于10篇。
该课程最终需要闭卷考试，教学改革后，我们更新了题库的部分题目，增加了近年来出现的新题型。同时，各任课教师统一了考试要点，重点检测学生对核心内容的理解和掌握，避免了偏题和怪题的出现，有效检验了学生对课程内容掌握情况，真实反映了学生对课程的理解程度。
六、结语
该文分析了信息论与编码课程最新的发展和变化趋势，根据课程组各位任课教师多年的教学心得，对课程进行了教学改革，因地制宜地调整了教学大纲，重新对课程教学进行了整体设计，优化了教学内容，增加了实验教学环节，综合运用多种教学方法，提高课程的趣味性和应用性，促使学生积极、主动地学习该课程。
参考文献：
[1]曹雪虹，张宗橙.信息论与编码[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]Cover M Thomas，Joy A Thomas. Elements of Information Theory[M].北京：清华大学出版社，2007.
[3]谢正光，包志华，章国安.概率统计在信息论与编码教学中的应用[J].南通大学学报，2008，25（4）：88-90.
[4]仇佩亮.信息论与编码[M].北京：高等教育出版社，2011.
