互动式探究教学

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摘 要:主要从个性化教学模式的探索与研究以及一些实践经验,对信息科学专业《信息与编码》课程教学的具体特点和学生实际情况,分别从教学内容、教学方法、教学手段等方面,对本课程教学进行了探索.

关 键 词 :互动式探究教学 个性化教学 人才培养模式

中图分类号:G64文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-172-02

1引言

《信息与编码》是一门理论与应用关系十分密切的学科.首先它是一门十分严谨的理论学科,从它的概念定义到问题模型,再到定理与它的证明都是用严格的数学语言和逻辑推导完成,同时,它的应用性很强,从它的产生背景、发展与应用内容来看,都可以看到它与电子、通信、计算机技术的发展密切相关,并得到一系列的重要应用.尤其是与近代网络通信、数据加密与安全技术、多媒体技术密不可分.本文总结几年的教学实践体会,结合国内外相关教研成果,对信息与计算科学专业的《信息与编码》课程教学,从教学内容和教学方法等方面进行了探索研究.

2互动式探究是符合《信息与编码》课程的特点和学生的实际情况的

信息论是二十世纪五十年代由美国数学家香农提出的.信息论有狭义和广义之分,狭义信息论即香农早期的研究成果,它以编码理论为中心,主要研究信息系统模型、信息的度、信息容量、编码理论及噪声理论等.广义信息论又称信息科学,是以信息为主要研究对象,以信息及其运动规律为主要研究内容,以信息科学方法论为主要研究方法,以扩展人的信息器官的功能.它把各种事物都看作是一个信息流动的系统,通过对信息流程的分析和处理,达到对事物复杂运动规律认识的一种科学方法.它的特点是撇开对象的具体运动形态,把它作为一个信息流通过程加以分析.

《信息与编码》课程教学,主要围绕信息的度量、有效处理和可靠传输等一些列问题来展开.而且目前在校大学生都是出生于八十年代末期,独生子女居多,这些学生在多元文化的熏陶下,有着不同的爱好和兴趣,勇于追求自身的个性.教学中能否与时俱进,开展个性化教学,是搞好教学工作的重要环节.而对大四即将毕业的学生开设《信息与编码》课程,这是对他们所学专业知识的有益补充和完善.

3课堂师生互动,是符合《信息与编码》课程教学特点和任务的

互动式教学法是根据学生所学的专业、方向、自身的思维习惯、学习能力和学习对象等特点, 在教学过程中,围绕主要教学内容,以学生为主体,教师为主导,有目的、不固定地对相关知识点引导学生讨论、探究,教师最后作总结 .其中案例教学和专题讨论 是互动式教学中经常采用的两种教学方法.这两种教学方法能够引导学生以信息安全基本理论、基本原理和方法为基础,围绕实际应用问题展开学习.

案例教学主要是指在教学过程中,教师根据教学内容的需要,模拟一定场景下的问题,引导学生运用相关理论对问题展开分析和讨论 .在案例教学实践中,为使知识的新颖与激发学生的兴趣,应当注意在选取问题时利用一些与学生日常生活中接触的实际问题相结合的应用案例.例如,在讲解“信息可靠传输”这一问题时,可以向学生介绍密钥和消息传输的例子.

Alice和Bob可以在不需要密钥交换协议的前提下,进行消息的安全传输.

(1)Alice产生一随机会话密钥,并用加密:.

(2)Alice从数据库中得到Bob的公开密钥.

(3)Alice用Bob的公开密钥加密:.

(4)Alice将加密的消息和加密的会话密钥传送给Bob: .

为了增加安全性,防止中间人攻击,Alice可对传输签名.

(5)Bob用他的私人密钥将Alice的会话密钥解密.

(6)Bob用会话密钥将Alice的消息解密.

然后,教师和学生一起讨论这个信息传输协议的安全性、传输过程存在的安全隐患.教学实践表明,通过类似的案例教学,能够有效地提高学生运用课堂所学理论进行分析解决实际问题的能力.同时,对实际问题的分析和解决过程也能够有效培养学生的学习兴趣,从而促进学生自主地围绕实际应用问题进行课堂学习.

在进行专题讨论 时,教师可以选取信息安全技术在管理中的一些重要应用问题,如“信息系统安全问题” 、“密钥管理技术” 、“数字签名技术” 、“信息安全协议”等,作为课程专题,教师提供相关信息和需要重点研究的问题,由学生进行文献资料的查找和分析,完成对课程专题的分析和研究,最终提交研究报告或专题论文.教学实践证明,课程专题研究这种教学方法能够有效地调动学生的学习积极性,大部分学生能够通过查找资料和撰写研究报告不仅能够有效地掌握该课程专题的理论知识,而且还能够运用所学理论,对实际应用问题展开分析,并提出比较具体的解决方案.

4建立网络教学平台是加强师生互动探究的又一有益补充

通过互动式课堂教学,学生可以了解到《信息与编码》课程的绝大部分知识内容,但随着人才培养模式的改变,《信息与编码》课程的教学时间由原来的72学时压缩为48学时,在这么短的时间内,要把主要知识完整地传授给学生是有相当大困难的,更不利于互动式教学法的运用,后来虽然采用了多媒体教学手段,由于教学时间的限制,多数情况下仍是 “教师讲、学生听”的传统的“演播式”教学模式T.这种教学模式虽则能够讲授的内容增多了,但还是相对呆板,师生之间的缺乏必要的互动性,不利于学生知识体系的形成.因此,利用互联网技术和校园网资源,建立《信息与编码》课程网络教学平台U,通过网上就可以为课堂教学提供必要的辅助教学手段.教师可以把多媒体课件、教学大纲、讲稿、知识点、重点难点、案例实例、专题资料等放在网上,供学生自主学习,让不同基础的学生随时根据自己的情况学习,可以充分发挥学生学习的主动性,照顾到学生的个性发展.网站还可以提供作业设置、答疑辅导、信息反馈和交流等功能,极大地方便师生之间的交流,掌握学生学习动态,给学生提供必要的指导,同时也有利于减轻教师的课业负担.

5结束语

互动式探究教学是理论教学的补充和完善.它根据教学内容的需要,打破课堂教学的传统模式,更好地体现“学生为主体、教师为主导”的教学规律,更多地面向全体学生,使教师真正成为培养学生的独立思考能力、综合运用能力、实际操作能力、思维创新能力和团队协作意识的“领路人”.

(基金项目:江苏省教育科学“十一五”规划2009年度课题(169),徐州工程学院校科研项目(YGJ0961,YGJ0959).)

注释:

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