第一篇:基于信息論的網(wǎng)絡(luò)集成課程教學(xué)研究論文
[關(guān)鍵詞]信息論網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)研究
[摘要]信息論是研究信息的計量、發(fā)送、傳遞、交換、接收和儲存的一門新興學(xué)科,而網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)實際上是一個開放的信息系統(tǒng)。利用信息理論對網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)的各個教學(xué)環(huán)境進行改革探討,指出網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)改革應(yīng)采取的措施。
《網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)》是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課,主要向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)集成領(lǐng)域的基本知識和基礎(chǔ)理論,使學(xué)生理解并掌握網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法、網(wǎng)絡(luò)工程的施工管理與技術(shù)指導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)工程的測試與驗收,以及相應(yīng)的基本技能[1]。目前的網(wǎng)絡(luò)集成課程面臨巨大的挑戰(zhàn),在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)不僅形式繁多,且設(shè)備更新?lián)Q代很快,在該課程有限的教學(xué)時間內(nèi)很難全部詳細(xì)講解,而且在傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)方法死板,教學(xué)手段陳舊,考核方式單一。我們應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段,更好地適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的需要,滿足職業(yè)崗位的技能要求,這是網(wǎng)絡(luò)集成改革的發(fā)展方向。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)實踐和研究,將信息論引入網(wǎng)絡(luò)集成的教學(xué)過程中,希望改善網(wǎng)絡(luò)集成的教學(xué)效果。
信息論是20世紀(jì)40年代由美國數(shù)學(xué)家香農(nóng)提出的。信息論有狹義和廣義之分。狹義信息論即香農(nóng)早期的研究成果,它以編碼理論為中心,主要研究信息系統(tǒng)模型、信息的度量、信息容量、編碼理論及噪聲理論等。廣義信息論又稱信息科學(xué),是以信息為主要研究對象,以信息及其運動規(guī)律為主要研究內(nèi)容,以信息科學(xué)方法論為主要研究方法,以擴展人的信息器官的功能為主要研究目標(biāo)的一門新興的橫向科學(xué)。它把各種事物都看作是一個信息流動的系統(tǒng),通過對信息流程的分析和處理,達到對事物復(fù)雜運動規(guī)律認(rèn)識的一種科學(xué)方法。它的特點是撇開對象的具體運動形態(tài),把它作為一個信息流通過程加以分析。在網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)過程中將該課程當(dāng)作一個信息流動的系統(tǒng),知識傳授是系統(tǒng)的信息輸入,采用改進后的教法是信息的傳輸處理,學(xué)生的學(xué)習(xí)方法是信息的接收處理,最后以信息度量指導(dǎo)課程的測評。運用信息論指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)改革可以取得較好的教學(xué)效果[2]。
一、網(wǎng)絡(luò)集成課程準(zhǔn)備階段的信息論應(yīng)用
課程準(zhǔn)備包括教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備、教學(xué)環(huán)節(jié)準(zhǔn)備、教學(xué)方法準(zhǔn)備、教學(xué)評價準(zhǔn)備等幾個方面。課程的準(zhǔn)備實質(zhì)是信息資源的處理,它是依賴人的理解能力的概念化的內(nèi)容,學(xué)生通過閱讀、聆聽、感知等認(rèn)知方法處理接收到的信息。教師在課程準(zhǔn)備階段就要考慮到所要傳遞的信息的形式、性質(zhì)、編碼形式等因素[2]。
網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)施工與測試及新產(chǎn)品開發(fā)等內(nèi)容?,F(xiàn)在的教材都有一個普遍不足,就是滯后于現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。另外在當(dāng)今這樣一個信息時代,學(xué)生獲取網(wǎng)絡(luò)集成信息的渠道很廣,所以時常出現(xiàn)學(xué)生掌握的某些網(wǎng)絡(luò)知識深于教材、廣于教材的現(xiàn)象,所以一味的按照教材準(zhǔn)備課程會很被動。
(一)在教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備上,根據(jù)信息論的理論,若某一事件產(chǎn)生的概率是P,此時的信息量為:H=-log2p。事件發(fā)生的概率越小,所含信息量越大[3]。教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備是對小概率內(nèi)容的編碼,即對專業(yè)性、技術(shù)性強的知識點進行組合、構(gòu)造,以便保證充足的信息量,并且安排適當(dāng)?shù)男畔Ⅻc密度。
例如,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品更新速度很快,尤其是某些網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品每半年升級換代一次。在備課環(huán)節(jié)上,一是要注重收集最新的產(chǎn)品信息,二是要抓住產(chǎn)品的延續(xù)性,從這樣的角度對抽象信息進行歸納整理。
(二)在教學(xué)環(huán)節(jié)準(zhǔn)備上,根據(jù)信息編碼的原理,建議采用哈夫曼編碼。哈夫曼編碼是一種無損壓縮編碼,它的編碼思想是對于出現(xiàn)概率高的信息,編碼長度較短,即可以簡單表示或不表示;對于出現(xiàn)概率低的內(nèi)容(即獨特的網(wǎng)絡(luò)特征)應(yīng)重點表示,以達到用最經(jīng)濟的成本實現(xiàn)最大的信息到達率。
例如:在準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備章節(jié)課程時,對家庭常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備略講,采用自學(xué)、導(dǎo)讀等形式;而企業(yè)級、區(qū)域級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特點、性能要重點講解,并以設(shè)備的實際應(yīng)用舉例來加強理解,最后安排到實習(xí)基地進行感性的觀摩實習(xí),以強化學(xué)生的認(rèn)知。
(三)在教學(xué)方法準(zhǔn)備上,根據(jù)信息傳輸原理中的香農(nóng)公式C=Wlog(1+S/N),S/N是信噪比,C是教學(xué)效果,W是教學(xué)方法[3]。根據(jù)這個公式可知,要提高有效信息,就必須抑制噪聲,減小干擾。為了實現(xiàn)這個目標(biāo),應(yīng)該對傳遞信息的信道加以甄選。
例如:在講授網(wǎng)絡(luò)集成課程時,不能只使用一種教學(xué)方法。因為多么先進的教學(xué)方法也有它的適用條件。我們要根據(jù)不同的課程內(nèi)容選擇不同的教法,比如案例教學(xué)法、討論式教學(xué)法、辯論式教學(xué)法等等。
(四)在教學(xué)評價準(zhǔn)備上,改革課程的評價方式,是課程改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成課程考核形式較為單一,主要是閉卷筆試,不能全面反映出學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)集成的知識和技能的真正掌握情況,特別是技能方面的能力在閉卷筆試中往往是很難得體現(xiàn)出來的。按照信息論原理對學(xué)生接收、掌握的信息量進行評價,主要運用概率理論。具體的評價方法應(yīng)該是多元化的,比如形成性考核、筆試、實訓(xùn)考核及考核等形式,綜合運用這些評價方法可以有效地檢測出學(xué)生對課程掌握的真實情況。
課程準(zhǔn)備階段是教學(xué)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵階段,不僅要針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方法進行準(zhǔn)備,還應(yīng)該針對不同的專業(yè)實際需要,針對不同的學(xué)生特點有重點的、分層次備課。在學(xué)時安排、具體教學(xué)內(nèi)容上要體現(xiàn)差異性,改變過去單純追求網(wǎng)絡(luò)集成課程體系自身的系統(tǒng)性和完整性情況。
例如:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩年制、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三年制、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三年制等不同專業(yè)的需要,合理安排周學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二年制專業(yè)應(yīng)側(cè)重網(wǎng)絡(luò)工程的實施及操作等內(nèi)容;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三年制專業(yè)應(yīng)側(cè)重網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計等內(nèi)容;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三年制專業(yè)應(yīng)側(cè)重網(wǎng)絡(luò)建設(shè)管理等內(nèi)容。不僅要注意教學(xué)內(nèi)容要與不同專業(yè)的崗位需求相適應(yīng),同時應(yīng)注意與其他課程的前后銜接及橫向聯(lián)系,重復(fù)部分應(yīng)根據(jù)專業(yè)需要進行調(diào)整。
二、網(wǎng)絡(luò)集成課程課堂教學(xué)階段的信息論應(yīng)用
教學(xué)過程是一種教師與學(xué)生間以語言進行信息傳遞的過程,教學(xué)過程可以通過教師與學(xué)生語言序列的記錄來表述。在對教學(xué)過程中教師與學(xué)生的語言進行統(tǒng)計分析時,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的講授方法,存在信息量小、傳輸方式呆板、模式陳舊的缺點。
所以當(dāng)今的課堂教學(xué)應(yīng)注重轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式,進行形式豐富、貼近實際的教學(xué)改革,以符合現(xiàn)代教育培養(yǎng)人才的標(biāo)準(zhǔn)。新的標(biāo)準(zhǔn)不是以掌握理論知識和傳統(tǒng)的課程體系來衡量,而是以分析問題解決問題的能力及實踐動手能力的強弱為標(biāo)準(zhǔn)。因而傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能滿足需要,教學(xué)改革成為必然。根據(jù)信息論原理中的香農(nóng)公式C=Wlog(1+S/N),教學(xué)效果C隨著教學(xué)方法W改善,但是C與W的關(guān)系是非線性的,W→∞時,C→1.44,而不是∞[3]。結(jié)論是改革教學(xué)方法,可以提高教學(xué)效果,但不可能無限提高教學(xué)效果。我們應(yīng)該一方面改革教學(xué)方法,另一方面通過完善教學(xué)大綱、充實教學(xué)內(nèi)容等多種渠道來進一步提高教學(xué)水平。對于網(wǎng)絡(luò)集成課程,如何改革教學(xué)方法呢?
將傳統(tǒng)的學(xué)科體系轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰w系。教學(xué)中不能只簡單教授知識點,而是要善于鼓勵學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識區(qū)別不同的問題,找出內(nèi)在的聯(lián)系,提出解決思路和方法,促進學(xué)生能力的培養(yǎng)。同時要加大實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的比例,給學(xué)生提供更多的實訓(xùn)、實踐的機會,提高他們的動手操作能力和理論聯(lián)系實踐的水平。
例如:講廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)章節(jié)時,采用互動式教學(xué)法,各種廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點、協(xié)議、主要技術(shù)原理等基礎(chǔ)知識讓學(xué)生提前自學(xué),做好筆記。課堂上教師主持討論,要讓學(xué)生充分發(fā)表自己的學(xué)習(xí)體會,分析這幾種廣域網(wǎng)技術(shù)的區(qū)別及各自的優(yōu)勢,最后總結(jié)出這幾種廣域網(wǎng)技術(shù)的適用環(huán)境,課后作業(yè)是針對某一網(wǎng)絡(luò)進行廣域網(wǎng)技術(shù)選擇并解釋原因,在實踐中驗證自己的結(jié)論。在有限的課時內(nèi),完成了傳統(tǒng)教法的23倍的信息量,而學(xué)生的參與性提高,分析問題的能力也提高了。
大力推進校企合作,以便學(xué)以致用、學(xué)用結(jié)合。長期封閉的課堂教學(xué),無論教學(xué)方法再先進,教學(xué)手段再科學(xué),總是有一種“紙上談兵”的感覺。而走出課堂進入企業(yè),在專業(yè)技術(shù)人員的介紹指導(dǎo)下,不僅對各種知識、技術(shù)有了全面細(xì)致的了解,增加了感性認(rèn)識,同時也大大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。返校后的討論、總結(jié)可以極大地豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容,深化學(xué)生對知識的理解消化。
例如:在網(wǎng)絡(luò)綜合布線章節(jié)時,我們采用開放式教法,提前講授打線、布線的基本知識和技能,并在學(xué)校的實訓(xùn)室做了一些相應(yīng)的練習(xí)。然后組織學(xué)生到某集成工程工地實習(xí),由工程師、技術(shù)員進行講解并跟班工作,雖然只工作了1天,但是產(chǎn)生的效果卻出奇的好。
在能力培養(yǎng)方面要采用“項目導(dǎo)向式”教學(xué)方法。所謂項目導(dǎo)向式的教學(xué)方法是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下自己選擇一個項目主題,自己制定項目的實施步驟,在教師的輔助下完成整個項目,最后與教師討論實踐結(jié)果。項目導(dǎo)向式教學(xué)方法對于教師的要求較高,因為每個學(xué)生的方案各不相同,一名教師要應(yīng)對多個學(xué)生的方案進行討論和論證,需要付出更多的精力。
例如:在網(wǎng)絡(luò)集成的實踐環(huán)節(jié)中,教師可以布置設(shè)計“網(wǎng)絡(luò)方案”的實訓(xùn)作業(yè)。學(xué)生可以根據(jù)自己熟悉和感興趣的方向選擇設(shè)計對象。教師要與學(xué)生共同討論方案的設(shè)計目標(biāo)及可行性,并在設(shè)計中給予全程指導(dǎo)。通過這樣的實踐活動可以使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)集成有深入全面的理解和掌握。
三、網(wǎng)絡(luò)集成課程考核階段的信息論應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)集成課程考核一般是由理論筆試和實踐考核(實訓(xùn)報告、實踐)兩部分構(gòu)成。對實訓(xùn)的考核,我們按照一定的時間間隔和模塊,對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和實踐情況進行記錄,由此可實現(xiàn)對整個實踐教學(xué)過程行為的有效記錄,即“形成性考核”。形成性考核是體現(xiàn)學(xué)生在實踐教學(xué)過程中參與程度、掌握程度的最佳考核方式。
例如:教師對學(xué)生每一次的實訓(xùn)都進行成績記錄,最后得出本課程的綜合實踐成績。
四、結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)集成是一門交叉性科學(xué),它融合了很多學(xué)科的知識。在進行網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)時,應(yīng)該借鑒和吸取其他學(xué)科成熟的理論,進行消化吸收,以豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。而信息論對信息的傳播、接收、評價有一套完整的體系,應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)上,可以起到事半功倍的作用。
參考文獻:
[1]傅連仲,計算機網(wǎng)絡(luò)集成與實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.前言.[2]于馨燕,信息論在商品學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J],時代經(jīng)貿(mào).2007,(75):63-64.[3]曲瑋、朱詩兵,信息論基礎(chǔ)及應(yīng)用[M],北京:清華大學(xué)出版社,2005.
第二篇:信息論編碼論文
信息論
信息論與編碼
信息論概述:
信息論是運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的方法研究信息傳輸和信息處理系統(tǒng)中一般規(guī)律的新興學(xué)科。核心問題是信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃砸约皟烧唛g的關(guān)系。
信息論作為一門科學(xué)理論,發(fā)端于通信工程。它具有廣義和狹義兩個概念:
狹義信息論是應(yīng)用統(tǒng)計方法研究通訊系統(tǒng)中信息傳遞和信息處理的共同規(guī)律的科學(xué),即研究概率性語法信息的科學(xué);
廣義信息論是應(yīng)用數(shù)學(xué)和其他有關(guān)科學(xué)方法研究一切現(xiàn)實系統(tǒng)中信息傳遞和處理、信息識別和利用的共同規(guī)律的科學(xué),即研究語法信息、語義信息和語用信息的科學(xué)。
信息是事物及其屬性標(biāo)識的集合。
信息就是信息,信息是物質(zhì)、能量、信息及其屬性的標(biāo)示。
信息是確定性的增加。即肯定性的確認(rèn)。
當(dāng)我們使用一個數(shù)據(jù)庫時,總希望數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容是可靠的、正確的,但由于計算機系統(tǒng)的故障(包括機器故障、介質(zhì)故障、誤操作等),數(shù)據(jù)庫有時也可能遭到破壞,這時如何盡快恢復(fù)數(shù)據(jù)就成為當(dāng)務(wù)之急。如果平時對數(shù)據(jù)庫做了備份,那么此時恢復(fù)數(shù)據(jù)就顯得很容易。由此可見,做好數(shù)據(jù)庫的備份是多么的重要,下面筆者就以O(shè)RACLE7為例,來講述一下數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)。ORACLE 數(shù)據(jù)庫有三種標(biāo)準(zhǔn)的備份方法,它們分別為導(dǎo)出/導(dǎo)入(EXPORT/IMPORT)、冷備份、熱備份。導(dǎo)出備份是一種邏輯備份,冷備份和熱備份是物理備份。
信息論形成和發(fā)展:
人們對于信息的認(rèn)識和利用,可以追溯到古代的通訊實踐。中國古代的“烽燧相望”和古羅馬地中海諸城市的“懸燈為號”,可以說是傳遞信息的原始方式。隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進步,人們對傳遞信息的要求急劇增加。到了20世紀(jì)20年代,如何提高傳遞信息的能力和可靠性已成為普遍重視的課題。美國科學(xué)家N.奈奎斯特、德國K.屈普夫米勒、前蘇聯(lián)A.H.科爾莫戈羅夫和英國R.A.賽希爾等人,從不同角度研究信息,為建立信息論作出很大貢獻。1948年,美國數(shù)學(xué)家C.E.香農(nóng)(被稱為是“信息論之父”)出版《通信的數(shù)學(xué)理論》,1949年發(fā)表《噪聲中的通信》,從而奠定了信息論的基礎(chǔ)。20世紀(jì)70年代以后,隨著數(shù)學(xué)計算機的廣泛應(yīng)用和社會信息化的迅速發(fā)展,信息論正逐漸突破香農(nóng)狹義信息論的范圍,發(fā)展為一門不僅研究語法信息,而且研究語義信息和語用信息的科學(xué)。它的建立是人類認(rèn)識的一個飛躍。世界上各種事物都是充滿矛盾不斷發(fā)展的,物質(zhì)的運動主要是靠內(nèi)部矛盾運動所產(chǎn)生的能量,而事物之間的普遍聯(lián)系則靠的是信息。信息是關(guān)于事物的運動狀態(tài)和規(guī)律,而信息論的產(chǎn)生與發(fā)展過程,就是立足于這個基本性質(zhì)。信息論迅速滲透到各個不同學(xué)科領(lǐng)域,但還不夠完善。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,迎接信息化社會的到來,一門新的科學(xué)正在迅速興起,這就是廣義信息論,或者叫做信息科學(xué)。信息科學(xué)是由信息論、控制論、計算機、人工智能和系統(tǒng)論等相互滲透、相互結(jié)合而形成的一門新興綜合性學(xué)科。信息科學(xué)登上現(xiàn)代科技舞臺,與能量科學(xué)、材料科學(xué)鼎足而立,將為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展作出貢獻。
信息論
信息論內(nèi)容:
信息論內(nèi)容包括信息熵、信源編碼、信道編碼、信道容量、信息失真率理論、信號檢測和估計等。
信息量:
信息的度量是信息論研究的基本問題之一。對于應(yīng)用范圍如此廣泛的信息提出一個統(tǒng)一的度量是困難的。美國數(shù)學(xué)家C.E.香農(nóng)在1948年提出信息熵作為信息量的測度。根據(jù)人們的實踐經(jīng)驗,一個事件給予人們的信息量多少,與這一事件發(fā)生的概率(可能性)大小有關(guān)。一個小概率事件的發(fā)生,如“唐山發(fā)生七級以上大地震”使人們感到意外,它給人們的信息量就很多。相反一個大概率事件的出現(xiàn),如“12月15日北京未下雪”給人們的信息量就很少。因此,用I(A)=-logP(A)〔P(A)表示事件A發(fā)生的概率〕來度量事件A給出的信息量,稱為事件A的自信息量。若一次試驗有M個可能結(jié)果(事件),或一個信源可能產(chǎn)生M個消息(事件), 它們出現(xiàn)的概率分別為,則用來度量一次試驗或一個消息所給出的平均信息量。當(dāng)對數(shù)取 2為底時,單位為比特;當(dāng)對數(shù)取e為底時,則單位為奈特。H的表達式與熵的表達式差一個負(fù)號,故稱負(fù)熵或信息熵。
信息傳輸模型:
信息傳輸系統(tǒng)主要由信源、信道和信宿組成,下圖為信息傳輸系統(tǒng)的基本模型。信源是產(chǎn)生消息的系統(tǒng)。信宿是接受消息的系統(tǒng),信道則是傳輸消息的通道。圖中編碼器、譯碼器的作用是把消息變換成便于傳輸?shù)男问健?/p>
信源編碼:
信源是產(chǎn)生消息(包括消息序列)的源。消息通常是符號序列或時間函數(shù)。例如電報系
信息論
統(tǒng)中的消息是由文字、符號、數(shù)字組成的報文(符號序列),稱為離散消息。電話系統(tǒng)中的消息是語聲波形(時間函數(shù)),稱為連續(xù)消息。消息取值服從一定的統(tǒng)計規(guī)律。因此,信源的數(shù)學(xué)模型是一個在信源符號集中取值的隨機變量序列或隨機過程。信源編碼器將消息變換為一個數(shù)字序列(通常為二進制數(shù)字序列)。在離散情形,若信源產(chǎn)生M個可能消息,它們出現(xiàn)的概率分別為,每個消息由N個信源符號組成,便可取信源編碼與數(shù)字序列一一對應(yīng)。第i個消息對應(yīng)的數(shù)字序列長(數(shù)字個數(shù))為li,li相等的稱等長編碼,否則稱變長編碼。定義為編碼速率,它表征平均每個信源符號要用多少個數(shù)字來表示。若取信源譯碼器為信源編碼器的逆變換器,則在無噪信道(信源編碼器的輸出即為信源譯碼器的輸入)情況下,消息可以正確無誤地傳送。這時信源編碼問題是要找出最小的速率R及其相應(yīng)的編碼。已經(jīng)證明,對于相當(dāng)廣泛的信源類,當(dāng)N可以任意大時這個最小極限速率,稱為信源的熵率,是信源的一個重要參數(shù)。對于固定的N,最優(yōu)編碼就是赫夫曼編碼。在連續(xù)消息的情形,信息編碼器不可能使消息與數(shù)字序列一一對應(yīng),因此譯碼也不是編碼的逆變換。通常的方法是先對連續(xù)消息進行采樣和量化,變?yōu)殡x散消息,再將離散消息變換為數(shù)字序列。信源譯碼器先將數(shù)字序列逆變換為離散消息,再用內(nèi)插法求得連續(xù)消息。這樣一來,即使在無噪信道的情況下,發(fā)送消息與接收消息之間也會產(chǎn)生誤差,稱為消息失真。可以用一個非負(fù)函數(shù)d(u,v)來度量消息 u,v之間的失真大小。這時信源編碼問題是在保證平均失真不超過給定允許極限D(zhuǎn) 的條件下找出最小速率R 及其相應(yīng)編碼。求解這一問題導(dǎo)致熵推廣到失真率函數(shù),信源編碼的失真率理論因而得到發(fā)展。
信道編碼:
信道是傳輸信息的媒質(zhì)或通道,如架空明線、同軸電纜、射頻波束、光導(dǎo)纖維等。有時為研究方便將發(fā)送端和接收端的一部分如調(diào)制解調(diào)器也劃歸信道。信息論把信息傳送過程中受各種干擾的影響都?xì)w入信道中考慮。根據(jù)干擾的統(tǒng)計特性,信道有多種模型。最簡單的是離散無記憶恒參信道,它可以用信道入口符號集X、出口符號集Y和一組條件概率P(y|x)(x∈X,y∈Y)來描述。若信道輸入信號x=(x1,x2,?,xN),則相應(yīng)的輸出(受擾)信號y=(y1,y2,?,yN)出現(xiàn)的概率為信道編碼器將數(shù)字序列每K個一組變換為字長N 的信號(碼字),稱為分組編碼。若數(shù)字和信道符號都是二進制的(可用0,1表示),則R=K/N 定義為編碼速率,它表明每個信道符號表示多少個數(shù)字。N-K 稱為編碼冗余度。信道編碼(糾錯編碼)的基本思想就是增加冗余度以提高可靠性。更確切地說,信道譯碼器可以利用編碼冗余度將受擾信號變換為正確的發(fā)送數(shù)字序列。重復(fù)編碼乃一簡例。信道編碼器將輸入數(shù)字重復(fù)三次, 如將01011變換為***。信道譯碼器可用門限譯碼,即先將輸入譯碼器的信道符號每三個一組地相加,再將結(jié)果逐個與閾值 2比較,小于閾值2的譯為0,否則譯為1。這樣若受擾信號***雖然錯了 5個符號,但譯碼仍為01011與發(fā)送數(shù)字序列完全相同。信息論得出的重要結(jié)論是:對于一個有噪信道,只要在信道編碼中引入足夠而有限的冗余度,或等價地說編碼速率足夠小,就
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能通過信道漸近無誤地傳送消息。更確切地說,對充分長的數(shù)字序列,其接收錯誤概率可以任意小。信道編碼問題是要找出使信道漸近無誤地傳輸消息所能達到的最大編碼速率R和相應(yīng)的編碼。已經(jīng)證明,對于離散無記憶恒參信道,這個最大極限編碼速率為它是對X上一切概率分布 p取極大值。p為信道轉(zhuǎn)移概率(條件概率),的重要參數(shù)。
。稱為交互信息;C 稱為信道容量,是信道信道編碼概論:
通過信道編碼器和譯碼器實現(xiàn)的用于提高信道可靠性的理論和方法。信息論的內(nèi)容之一。信道編碼大致分為兩類 :①信道編碼定理,從理論上解決理想編碼器、譯碼器的存在性問題,也就是解決信道能傳送的最大信息率的可能性和超過這個最大值時的傳輸問題。②構(gòu)造性的編碼方法以及這些方法能達到的性能界限。編碼定理的證明,從離散信道發(fā)展到連續(xù)信道,從無記憶信道到有記憶信道,從單用戶信道到多用戶信道,從證明差錯概率可接近于零到以指數(shù)規(guī)律逼近于零,正在不斷完善。編碼方法,在離散信道中一般用代數(shù)碼形式,其類型有較大發(fā)展,各種界限也不斷有人提出,但尚未達到編碼定理所啟示的限度,尤其是關(guān)于多用戶信道,更顯得不足。在連續(xù)信道中常采用正交函數(shù)系來代表消息,這在極限情況下可達到編碼定理的限度。不是所有信道的編碼定理都已被證明。只有無記憶單用戶信道和多用戶信道中的特殊情況的編碼定理已有嚴(yán)格的證明;其他信道也有一些結(jié)果,但尚不完善。
數(shù)字信號在傳輸中往往由于各種原因,使得在傳送的數(shù)據(jù)流中產(chǎn)生誤碼,從而使接收端產(chǎn)生圖象跳躍、不連續(xù)、出現(xiàn)馬賽克等現(xiàn)象。所以通過信道編碼這一環(huán)節(jié),對數(shù)碼流進行相應(yīng)的處理,使系統(tǒng)具有一定的糾錯能力和抗干擾能力,可極大地避免碼流傳送中誤碼的發(fā)生。誤碼的處理技術(shù)有糾錯、交織、線性內(nèi)插等。
提高數(shù)據(jù)傳輸效率,降低誤碼率是信道編碼的任務(wù)。信道編碼的本質(zhì)是增加通信的可靠性。但信道編碼會使有用的信息數(shù)據(jù)傳輸減少,信道編碼的過程是在源數(shù)據(jù)碼流中加插一些碼元,從而達到在接收端進行判錯和糾錯的目的,這就是我們常常說的開銷。這就好象我們運送一批玻璃杯一樣,為了保證運送途中不出現(xiàn)打爛玻璃杯的情況,我們通常都用一些泡沫或海棉等物將玻璃杯包裝起來,這種包裝使玻璃杯所占的容積變大,原來一部車能裝5000各玻璃杯的,包裝后就只能裝4000個了,顯然包裝的代價使運送玻璃杯的有效個數(shù)減少了。同樣,在帶寬固定的信道中,總的傳送碼率也是固定的,由于信道編碼增加了數(shù)據(jù)量,其結(jié)果只能是以降低傳送有用信息碼率為代價了。將有用比特數(shù)除以總比特數(shù)就等于編碼效率了,不同的編碼方式,其編碼效率有所不同。
數(shù)字電視中常用的糾錯編碼,通常采用兩次附加糾錯碼的前向糾錯(FEC)編碼。RS編碼屬于第一個FEC,188字節(jié)后附加16字節(jié)RS碼,構(gòu)成(204,188)RS碼,這也可以稱為外編碼。第二個附加糾錯碼的FEC一般采用卷積編碼,又稱為內(nèi)編碼。外編碼和內(nèi)編碼結(jié)合一起,稱之為級聯(lián)編碼。級聯(lián)編碼后得到的數(shù)據(jù)流再按規(guī)定的調(diào)制方式對載頻進行調(diào)制。
前向糾錯碼(FEC)的碼字是具有一定糾錯能力的碼型,它在接收端解碼后,不
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僅可以發(fā)現(xiàn)錯誤,而且能夠判斷錯誤碼元所在的位置,并自動糾錯。這種糾錯碼信息不需要儲存,不需要反饋,實時性好。所以在廣播系統(tǒng)(單向傳輸系統(tǒng))都采用這種信道編碼方式。
下面是糾錯碼的各種類型:
1、RS編碼
RS碼即里德-所羅門碼,它是能夠糾正多個錯誤的糾錯碼,RS碼為(204,188,t=8),其中t是可抗長度字節(jié)數(shù),對應(yīng)的188符號,監(jiān)督段為16字節(jié)(開銷字節(jié)段)。實際中實施(255,239,t=8)的RS編碼,即在204字節(jié)(包括同步字節(jié))前添加51個全“0”字節(jié),產(chǎn)生RS碼后丟棄前面51個空字節(jié),形成截短的(204,188)RS碼。RS的編碼效率是:188/204。
2、卷積碼
卷積碼非常適用于糾正隨機錯誤,但是,解碼算法本身的特性卻是:如果在解碼過程中發(fā)生錯誤,解碼器可能會導(dǎo)致突發(fā)性錯誤。為此在卷積碼的上部采用RS碼塊,RS碼適用于檢測和校正那些由解碼器產(chǎn)生的突發(fā)性錯誤。所以卷積碼和RS碼結(jié)合在一起可以起到相互補償?shù)淖饔?。卷積碼分為兩種:
(1)基本卷積碼:
基本卷積碼編碼效率為,η=1/2, 編碼效率較低,優(yōu)點是糾錯能力強。
(2)收縮卷積碼:
如果傳輸信道質(zhì)量較好,為提高編碼效率,可以采樣收縮截短卷積碼。有編碼效率為:η=1/
2、2/
3、3/
4、5/
6、7/8這幾種編碼效率的收縮卷積碼。
編碼效率高,一定帶寬內(nèi)可傳輸?shù)挠行П忍芈试龃?但糾錯能力越減弱。
3、Turbo碼
1993 年誕生的Turbo 碼,單片Turbo 碼的編碼/解碼器,運行速率達40Mb/s。該芯片集成了一個32×32 交織器,其性能和傳統(tǒng)的RS 外碼和卷積內(nèi)碼的級聯(lián)一樣好。所以Turbo碼是一種先進的信道編碼技術(shù),由于其不需要進行兩次編碼,所以其編碼效率比傳統(tǒng)的RS+卷積碼要好。
4、交織
在實際應(yīng)用中,比特差錯經(jīng)常成串發(fā)生,這是由于持續(xù)時間較長的衰落谷點會影響到幾個連續(xù)的比特,而信道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才最有效(如RS只能糾正8個字節(jié)的錯誤)。為了糾正這些成串發(fā)生的比特差錯及一些突發(fā)錯誤,可以運用交織技術(shù)來分散這些誤差,使長串的比特差錯變成短串差錯,從而可以用前向碼對其糾錯,例如:在DVB-C系統(tǒng)中,RS(204,188)的糾錯能力是8個字節(jié),交織深度為12,那么糾可抗長度為8×12=96個字節(jié)的突發(fā)錯誤。
實現(xiàn)交織和解交織一般使用卷積方式。
交織技術(shù)對已編碼的信號按一定規(guī)則重新排列,解交織后突發(fā)性錯誤在時間上被分散,使其類似于獨立發(fā)生的隨機錯誤,從而前向糾錯編碼可以有效的進行糾錯,前向糾錯碼加交積的作用可以理解為擴展了前向糾錯的可抗長度字節(jié)。糾錯能力強的編碼一般要求的交織深度相對較低。糾錯能力弱的則要求更深的交織深度。
下圖是交織的原理圖:
一般來說,對數(shù)據(jù)進行傳輸時,在發(fā)端先對數(shù)據(jù)進行FEC編碼,然后再進行交積處理。在收端次序和發(fā)端相反,先做去交積處理完成誤差分散,再FEC解碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)糾錯。另外,從上圖可看出,交積不會增加信道的數(shù)據(jù)碼元。
根據(jù)信道的情況不同,信道編碼方案也有所不同,在DVB-T里由于由于是無線信道且存在多徑干擾和其它的干擾,所以信道很“臟”,為此它的信道編碼是:RS+外交積+卷積
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碼+內(nèi)交積。采用了兩次交積處理的級聯(lián)編碼,增強其糾錯的能力。RS作為外編碼,其編碼效率是188/204(又稱外碼率),卷積碼作為內(nèi)編碼,其編碼效率有1/
2、2/
3、3/
4、5/
6、7/8五種(又稱內(nèi)碼率)選擇,信道的總編碼效率是兩種編碼效率的級聯(lián)疊加。設(shè)信道帶寬8MHZ,符號率為6.8966Ms/S,內(nèi)碼率選2/3,16QAM調(diào)制,其總傳輸率是27.586Mbps,有效傳輸率是27.586*(188/204)*(2/3)=16.948Mbps,如果加上保護間隔的插入所造成的開銷,有效碼率將更低。
在DVB-C里,由于是有線信道,信道比較“干凈”,所以它的信道編碼是:RS+交積。一般DVB-C的信道物理帶寬是8MHZ,在符號率為6.8966Ms/s,調(diào)制方式為64QAM的系統(tǒng),其總傳輸率是41.379Mbps,由于其編碼效率為188/204,所以其有效傳輸率是41.379*188/204=38.134Mbps。
在DVB-S里,由于它是無線信道,所以它的信道編碼是:RS+交積+卷積碼。也是級聯(lián)編碼。
參考文獻
1)2)3)4)5)6)李立萍,張明友.信息論導(dǎo)引.成都:電子科技大學(xué)出版社,2005。田寶玉.工程信息論.北京:北京郵電大學(xué)出版社,2004。朱雪龍.應(yīng)用信息論基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)出版社,2000。李建東,王永茂,胡林敏.最大熵原理及其應(yīng)用.信息科學(xué)。王 棟,朱元甡.最大熵原理在水文水資源科學(xué)中的應(yīng)用.水科學(xué)進展,2001,12(3)。[6]董偉民等.最大熵原理在地震重現(xiàn)關(guān)系上的應(yīng)用.地震工程與工程程動,1983,3(4)。
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第三篇:信息論論文[定稿]
湖南科技大學(xué)課程結(jié)課論文
《信息論與編碼A》
學(xué)院:信息與電氣工程學(xué)院 專業(yè): 班級: 學(xué)號: 姓名:
信息論基礎(chǔ)
摘要:從對信息論的一些基礎(chǔ)知識匯總,信息的定義,信息論的發(fā)展;還有信源與信息熵,信道與信道容量,編碼這些關(guān)鍵知識點做一個系統(tǒng)性的回顧,再結(jié)合通信領(lǐng)域的知識進行分析。關(guān)鍵字:信息論;
引言:
信息論是運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。信息系統(tǒng)就是廣義的通信系統(tǒng),泛指某種信息從一處傳送到另一處所需的全部設(shè)備所構(gòu)成的系統(tǒng)。
名稱由來:
信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計現(xiàn)象來考慮,給出了估算通信信道容量的方法。信息傳輸和信息壓縮是信息論研究中的兩大領(lǐng)域。這兩個方面又由信息傳輸定理、信源-信道隔離定理相互聯(lián)系。
發(fā)展簡史:
信息論是20世紀(jì)40年代后期從長期通訊實踐中總結(jié)出來的一門學(xué)科,是專門研究信息的有效處理和可靠傳輸?shù)囊话阋?guī)律的科學(xué)。
切略(E.C.Cherry)曾寫過一篇早期信息理論史,他從石刻象形文字起,經(jīng)過中世紀(jì)啟蒙語言學(xué),直到16世紀(jì)吉爾伯特(E.N.Gilbert)等人在電報學(xué)方面的工作。
20世紀(jì)20年代奈奎斯特(H.Nyquist)和哈特萊(L.V.R.Hartley)最早研究了通信系統(tǒng)傳輸信息的能力,并試圖度量系統(tǒng)的信道容量。現(xiàn)代信息論開始出現(xiàn)。1948年克勞德·香農(nóng)(Claude Shannon)發(fā)表的論文“通信的數(shù)學(xué)理論”是世界上首次將通訊過程建立了數(shù)學(xué)模型的論文,這篇論文和1949年發(fā)表的另一篇論文一起奠定了現(xiàn)代信息論的基礎(chǔ)。
由于現(xiàn)代通訊技術(shù)飛速發(fā)展和其他學(xué)科的交叉滲透,信息論的研究已經(jīng)從香農(nóng)當(dāng)年僅限于通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論的狹義范圍擴展開來,而成為現(xiàn)在稱之為信息科學(xué)的龐大體系。
信息的性質(zhì):
信息有以下性質(zhì):客觀性、廣泛性、完整性、專一性。首先,信息是客觀存在的,它不是由意志所決定的,但它與人類思想有著必然聯(lián)系(第四節(jié)將具體分析)。同時,信息又是廣泛存在的,四維空間被大量信息子所充斥。信息的一個重要性質(zhì)是完整性,每個信息子不能決定任何事件,須有兩個或兩個以上的信息子規(guī)則排布為完整的信息,其釋放的能量才足以使確定事件發(fā)生。信息還有專一性,每個信息決定一個確定事件,但相似事件的信息也有相似之處,其原因的解釋需要信息子種類與排布密碼理論的進一步發(fā)現(xiàn)。
基本內(nèi)容:
傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)如電報、電話、郵遞分別是傳送電文信息、語聲信息和文字信息的;而廣播、遙測、遙感和遙控等系統(tǒng)也是傳送各種信息的,只是信息類型不同,所以也屬于信息系統(tǒng)。有時,信息必須進行雙向傳送,例如電話通信要求雙向交談,遙控系統(tǒng)要求傳送控制用信息和反向的測量信息等。這類雙向信息系統(tǒng)實際上是由兩個信息系統(tǒng)構(gòu)成。所有信息系統(tǒng)都可歸納成如圖所示的模型來研究它的基本規(guī)律。
信源:信息的源泉或產(chǎn)生待傳送的信息的實體,如電活系統(tǒng)中的講話者,對于電信系統(tǒng)還應(yīng)包括話筒,它輸出的電信號作為含有信息的載體。
信息熵:所謂信息熵,是一個數(shù)學(xué)上頗為抽象的概念,在這里不妨把信息熵理解成某種特定信息的出現(xiàn)概率。而信息熵和熱力學(xué)熵是緊密相關(guān)的。根據(jù)Charles H.Bennett對Maxwell's Demon的重新解釋,對信息的銷毀是一個不可逆過程,所以銷毀信息是符合熱力學(xué)第二定律的。而產(chǎn)生信息,則是為系統(tǒng)引入負(fù)(熱力學(xué))熵的過程。所以信息熵的符號與熱力學(xué)熵應(yīng)該是相反的。
信宿:信息的歸宿或接受者,在電話系統(tǒng)中這就是聽者和耳機,后者把接收到的電信號轉(zhuǎn)換成聲音,供聽者提取所需的信息。信道:傳送信息的通道,如電話通信中包括中繼 器在內(nèi)的同軸電纜系統(tǒng),衛(wèi)星通信中地球站的收發(fā)信機、天線和衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器等。
編碼器:在信息論中是泛指所有變換信號的設(shè)備,實際上就是終端機的發(fā)送部分。它包括從信源到信道的所有設(shè)備,如量化器、壓縮編碼器、調(diào)制器等,使信源輸出的信號轉(zhuǎn)換成適于信道傳送的信號。
譯碼器:是編碼器的逆變換設(shè)備,把信道上送來的信號轉(zhuǎn)換成信宿能接受的信號,可包括解調(diào)器、譯碼器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等。
哈夫曼碼:哈夫曼碼是用概率匹配方法進行信源編碼。它有兩個明顯的特點:一是哈夫 曼的編碼方法保證了概率大的符號對應(yīng)于短碼,概率小的符號對應(yīng)于長碼,充分利用了短碼;二是縮減信源的最后兩個碼字總是最后一位不同,從而保證了哈夫曼碼是即時碼
當(dāng)信源和信宿已給定、信道也已選定后,決定信息系統(tǒng)性能就在于編碼器和譯碼器。設(shè)計一個信息系統(tǒng)時,除了選擇信道和設(shè)計其附屬設(shè)施外,主要工作也就是設(shè)計編譯碼器。一般情況下,信息系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是它的有效性和可靠性。有效性就是在系統(tǒng)中傳送盡可能多的信息;而可靠性是要求信宿收到的信息盡可能地與信源發(fā)出的信息一致,或者說失真盡可能小。最佳編譯碼器就是要使系統(tǒng)最有效和最可靠。但是,可靠性和有效性往往是相互矛盾的。越有效常導(dǎo)致不可靠,反之也是如此。從定量意義上說,應(yīng)使系統(tǒng)在規(guī)定的失真或基本無失真的條件下,傳送最大的信息率;或者在規(guī)定信息率的條件下,失真最小。計算這最大信息率并證明達到或接近這一值的編譯碼器是存在的,就是信息論的基本任務(wù)。只討論這樣問題的理論可稱為仙農(nóng)信息論般認(rèn)為信息論的內(nèi)容尚應(yīng)更廣泛一些,即包括提取信息和保證信息安全的理論。后者就是估計理論、檢測理論和密碼學(xué)。
信息論是建立在概率論基礎(chǔ)上而形成的,也就是從信源符號和信道噪聲的概率特性出發(fā)的。這類信息通常稱為語法信息。其實,信息系統(tǒng)的基本規(guī)律也應(yīng)包括語義信息和語用信息。語法信息是信源輸出符號的構(gòu)造或其客觀特性所表現(xiàn)與信宿的主觀要求無關(guān),而語義則應(yīng)考慮各符號的意義,同樣一種意義,可用不同語言或文字來表示,各種語言所包含的語法信息可以是不同的。一般地說,語義信息率可小于語法信息率;電報的信息率可低于表達同一含義的語聲的信息率就是一個例子。更進一步,信宿或信息的接受者往往只需要對他有用的信息,他聽不懂的語言是有意義的,但對他是無用的。所以語用信息,即對信宿有用的信息一般又小于語義信息。倘若只要求信息系統(tǒng)傳送語義信息或語用信息,效率顯然會更高一些。在目前情況下,關(guān)于語法信息,已在概率論的基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)化的理論,形成一個學(xué)科;而語義和語用信息尚不夠成熟。因此,關(guān)于后者的論述通常稱為信息科學(xué)或廣義信息論,不屬于一般信息論的范疇。概括起來,信息系統(tǒng)的基本規(guī)律應(yīng)包括信息的度量、信源特性和信源編碼、信道特性和信道編碼、檢測理論、估計理論以及密碼學(xué)。
信息與通信:
信息就是一種消息,它與通訊問題密切相關(guān)。1948年貝爾研究所的香農(nóng)在題為《通訊的數(shù)學(xué)理論》的論文中系統(tǒng)地提出了關(guān)于信息的論述,創(chuàng)立了信息論。維納提出的關(guān)于度量信息量的數(shù)學(xué)公式開辟了信息論的廣泛應(yīng)用前景。1951年美國無線電工程學(xué)會承認(rèn)信息論這門學(xué)科,此后得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代是信息論向各門學(xué)科沖擊的時期,60年代信息論不是重大的創(chuàng)新時期,而是一個消化、理解的時期,是在已有的基礎(chǔ)上進行重大建設(shè)的時期。研究重點是信息和信源編碼問題。到70年代,由于數(shù)字計算機的廣泛應(yīng)用,通訊系統(tǒng)的能力也有很大提高,如何更有效地利用和處理信息,成為日益迫切的問題。人們越來越認(rèn)識到信息的重要性,認(rèn)識到信息可以作為與材料和能源一樣的資源而加以充分利用和共享。信息的概念和方法已廣泛滲透到各個科學(xué)領(lǐng)域,它迫切要求突破申農(nóng)信息論的狹隘范圍,以便使它能成為人類各種活動中所碰到的信息問題的基礎(chǔ)理論,從而推動其他許多新興學(xué)科進一步發(fā)展。人們已把早先建立的有關(guān)信息的規(guī)律與理論廣泛應(yīng)用于物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科中去。一門研究信息的產(chǎn)生、獲取、變換、傳輸、存儲、處理、顯示、識別和利用的信息科學(xué)正在形成。
第四篇:展示設(shè)計課程教學(xué)研究-論文
技師學(xué)院展示設(shè)計專業(yè)課堂教學(xué)方式研究
廣州白云工商技師學(xué)院教師 王強
摘要:通過對傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端、高級技校生自身的學(xué)習(xí)特點以及我院展示設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)的要求的探討,提出適合民辦高級技工學(xué)校展示設(shè)計專業(yè)教學(xué)方式,即市場導(dǎo)向教育觀。并結(jié)合廣州白云工商技師學(xué)院學(xué)生實際提出了市場導(dǎo)向教育的具體做法,分析了貫徹市場導(dǎo)向教育觀的課堂教學(xué)方式兩年多來所取得效果,旨在探尋一條不同以往教學(xué)方式的有特色的民辦院校人才培養(yǎng)路子。
關(guān)鍵詞:教學(xué)方式;市場導(dǎo)向教育;民辦高級技校;展示設(shè)計
教學(xué)方式是在教學(xué)過程中,教師和學(xué)生為實現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)而采取教與學(xué)相互作用的活動方式的總稱,是指教師在要求學(xué)生獲取知識、提高能力、獲取學(xué)習(xí)方法的過程中所采用的方式(包括談話式、講授式、實踐活動式等)。對于課堂教學(xué)方式的研究一直是許多教育工作者長期關(guān)注的焦點,作為民辦院校的一名一線教師,我對廣州白云工商技師學(xué)院展示設(shè)計專業(yè)人才課堂教學(xué)方式進行了探討和研究。
一、課堂教學(xué)方式研究的意義
首先,傳統(tǒng)教育長期形成的教學(xué)方式是課堂教學(xué),學(xué)生主要以靜聽、靜觀、靜思的方式進行學(xué)習(xí),處于被動地位,其活動形式主要是大腦機械記憶的活動。在這種方式下學(xué)生以個體學(xué)習(xí)為主,相互競爭,缺乏學(xué)習(xí)的主動性、實踐性,缺乏群體的合作性,學(xué)習(xí)無興趣、無動力,互不關(guān)心,不會交往,自我封閉等等,影響了學(xué)生全面、健康、主動地發(fā)展,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的需要。民辦高校要想在激烈的社會競爭中生存下去就必須改變這一現(xiàn)狀,探索出有自己特色的課堂教學(xué)方式,以增強課堂教學(xué)的有效性,為國家培養(yǎng)出合格的人才。
其次,進入學(xué)校之后,高級技校學(xué)生學(xué)習(xí)有自身的特點。(1)廣博性。進入學(xué)校后,技校學(xué)生普遍覺得知識浩瀚如海,他們渴望在較短的時間內(nèi)有效的獲得各種知識和技能。(2)專精性。技校生的學(xué)習(xí)活動是一種以掌握專業(yè)知識和技能為特征的社會活動,圍繞著如何使大學(xué)生盡快成為高級專門人才而進行。(3)自主性。技校生的學(xué)習(xí)雖然按照老師的要求進行,但是不像中學(xué)生那樣絕大部分時間是被動地完成老師布置的任務(wù),而是有相當(dāng)大的自主性。校校生有更多的自由支配時間,這就決定了技校生要有較強的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)計劃能力。(4)創(chuàng)新性。創(chuàng)新性是指技校生在學(xué)習(xí)過程中對書本結(jié)論之外新觀點的尋求和鉆研。高級技校教育的根本任務(wù)之一就是要重視培養(yǎng)學(xué)生具備思考、探索問題的本領(lǐng)。[ 1 ] 最后,展示設(shè)計專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德、智、體、美、專業(yè)技術(shù)等方面全面發(fā)展,掌握展示設(shè)計學(xué)科的基本知識和基本技能,具有良好的職業(yè)素養(yǎng)、較強的學(xué)習(xí)能力、外語和計算機計算機軟件繪圖能力、設(shè)計工程業(yè)務(wù)能力與設(shè)計方案創(chuàng)新能力,畢業(yè)后能在會展設(shè)計公司、廣告策劃公司及各類企業(yè)的相關(guān)部門,從事廣告展示設(shè)計創(chuàng)意策劃、設(shè)計方案效果圖施工圖繪制、會展現(xiàn)場施工管理和營銷推廣等工作的高級技術(shù)應(yīng)用型專門人才。學(xué)生今后的工作環(huán)境除了讓學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識外,還必須具備良好的與人溝通交往與合作的能力。任何一個展示設(shè)計工程都需要一個團隊去共同完成。
二、市場導(dǎo)向教育的方法
鑒于傳統(tǒng)教學(xué)方式存在弊端、技校生學(xué)習(xí)有其自身的特點及展示設(shè)計專業(yè)的應(yīng)具備較強的與人溝通交往與合作的能力及設(shè)計方案的實際繪圖能力,我們提出了市場導(dǎo)向教育觀。具體來說就是在課堂上運用各種方法,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)而設(shè)計好具體環(huán)節(jié),把教轉(zhuǎn)化為學(xué),把學(xué)轉(zhuǎn)化為以實際設(shè)計公司展示設(shè)計方案具體工作為內(nèi)容,以實際企業(yè)招聘需求定教,最大化的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)的有效性及市場實際需求性。
(一)以實踐為主心,以市場為導(dǎo)向
此法是讓學(xué)生通過實踐、探究、預(yù)學(xué)、嘗試練習(xí)等途徑,對展示設(shè)計企業(yè)公司的具體工作模式及所以學(xué)習(xí)的專業(yè)知識技能產(chǎn)生直覺地、感性地、綜合地認(rèn)識或疑惑,在教師的啟發(fā)和幫助下,達到對知識技能感悟深刻、易于內(nèi)化、增強學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性思維。如“3Dsmax軟件繪圖”課的教學(xué),在課前先給學(xué)生設(shè)置一些問題及展示一些成品設(shè)計效果圖方案,讓學(xué)生在課下準(zhǔn)備。在課堂上采取讓學(xué)生以回答問題的方式先思索這門課程和展示設(shè)計專業(yè)有什么關(guān)系?這門課程與以后自己在展示設(shè)計公司求職有什么關(guān)系?讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程之前就清楚的意識到學(xué)好這門課與自己將來畢業(yè)求職之間存在的關(guān)系。例如,在講到3Dsmax中Vray插件渲染時,利用多媒體投影先給學(xué)生展示一些設(shè)計方案的效果圖成品。其中一部分是利用普通默認(rèn)渲染器渲染的普通效果圖,另一部分是利用Vray插件渲染的設(shè)計效果圖,讓學(xué)生從中選出自己認(rèn)識制作效果好的那部分圖。以及采取角色扮演的方式,讓一部同學(xué)扮演企業(yè)招聘管理者,另一部分同學(xué)分別持普通效果圖和利用Vray插件渲染的效果圖進行模擬面試。讓學(xué)生深刻的了解一個最淺顯的道理,這門課程學(xué)好了就能找到好工作,學(xué)不好就會被招聘企業(yè)拒之門外。如果時間允許,教師還可以陳述自己的觀點,給學(xué)生做出設(shè)計方案效果圖陳述的示范。這樣,在課堂上體現(xiàn)師生互動,學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)多,學(xué)生是真正的學(xué)習(xí)的主人。其教學(xué)模式:創(chuàng)設(shè)問題情境—提出問題—嘗試解決—解決問題—引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)。又如“設(shè)計制圖”課的教學(xué),教師利用模擬展示設(shè)計工程實際施工圖繪制任務(wù),給學(xué)生在課堂上布置作業(yè),講解制圖標(biāo)準(zhǔn)。讓學(xué)生把作業(yè)在課堂上展示,大家同共給他提出其圖紙繪制的不標(biāo)準(zhǔn)的地方。根據(jù)經(jīng)驗,設(shè)計制圖的專業(yè)的繪制,必需要掌握專業(yè)的制圖標(biāo)準(zhǔn),和仔細(xì)細(xì)心的繪制。多半學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)這門課所繪制出來的圖紙,幾乎沒有一張標(biāo)準(zhǔn)的,很可能沒有一根線是標(biāo)準(zhǔn)的。[ 2 ]
學(xué)生通過自己多動手畫,相互之間進行作業(yè)評議發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,老師當(dāng)場解決問題。通過這樣的訓(xùn)練,學(xué)生真正掌握了展示設(shè)計工程設(shè)計施工圖標(biāo)準(zhǔn)繪制的技能,為成功就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。
在授課過程中,積極加強實踐性教學(xué),實際企業(yè)任務(wù)化教學(xué)比如:在教授“設(shè)計概論”、“展示設(shè)計綜合”課程時,授課教師與眾多會展設(shè)計公司聯(lián)系,安排學(xué)生去公司觀摩,并邀請公司設(shè)計師企業(yè)專家就展示設(shè)計行業(yè)發(fā)展需求,專業(yè)人才基本素質(zhì)等知識進行專題輔導(dǎo)。活動過后讓學(xué)生對此次活動進行小結(jié),并就學(xué)生認(rèn)為的實踐和理論脫節(jié)的部分進行討論,以增強 學(xué)生的操作能力。
(二)創(chuàng)設(shè)做中學(xué),學(xué)中做的學(xué)習(xí)氛圍
在課堂教學(xué)中教師可采取小組討論、小組項目方案設(shè)計制作競賽等方式,各組之間互相展示自己的設(shè)計方案及設(shè)計創(chuàng)意圖,互相提出問題,互相解決問題。學(xué)生個人能解決的問題個人解決;學(xué)生個人解決不了的問題,學(xué)生合作解決;學(xué)生合作解決不了的問題,師生合作解決。教師起著啟發(fā)、引導(dǎo)、幫助的作用,學(xué)生自主、主動學(xué)習(xí),思維互啟,創(chuàng)新靈感增強。
整個教學(xué)過程強調(diào)在制作中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中完成設(shè)計案例圖紙及方案。讓學(xué)生意識到他的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)模式是與今后的工作環(huán)境與模式接軌的。[ 3 ](三)以學(xué)習(xí)方法為中心,以學(xué)習(xí)技能為目標(biāo)
教師教給學(xué)生的知識是有限的,而學(xué)生自學(xué)得到的知識是無限的。授人以魚,不如授人以漁,因此,我們要加強對學(xué)習(xí)方法的研究,幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。(1)確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、科學(xué)安排時間。(2)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。(3)組織課外學(xué)生學(xué)習(xí)互助組, 如“一幫一”等。
讓學(xué)生把課外這一部分較長的時間用到學(xué)習(xí)上來,用來思考學(xué)習(xí)上來。整個圍繞學(xué)習(xí)方法傳授的教學(xué)思路來展開教學(xué)。以學(xué)習(xí)具體技能的增長和任務(wù)的完成,來檢驗這門課程是否成功,學(xué)生是否學(xué)到知識。
三、結(jié)果分析
開展“市場導(dǎo)向教育方式研究”兩年余,體會如下:
(一)學(xué)生從要我學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué)。
實踐表明: 市場導(dǎo)向教育下的學(xué)生普遍要求老師繼續(xù)舉行市場導(dǎo)向教育教學(xué),要求教師多布置任務(wù)。多講解企業(yè)實際的工作模式及工作任務(wù)。
(二)學(xué)生從苦學(xué)轉(zhuǎn)變到樂學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)教師講得多,學(xué)生睡覺也多。由于市場導(dǎo)向教育體現(xiàn)了以企業(yè)就業(yè)為本,以學(xué)生為本而設(shè)計的教學(xué)計劃和教學(xué)方式,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)目的性,尊重了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動權(quán),學(xué)生在學(xué)習(xí)上自主,所以,他們學(xué)習(xí)的熱情高、主動性強,創(chuàng)新意識強,維特別活躍,學(xué)習(xí)效率高。他們體會到了學(xué)習(xí)的樂趣,樂于學(xué)習(xí)。他們歡迎新的教
學(xué)方法,例如企業(yè)實際設(shè)計方案制作任務(wù)在教學(xué)中的使用。
(三)有利于學(xué)生創(chuàng)造性和個性發(fā)展
傳統(tǒng)教育以教為主,強調(diào)學(xué)生接受知識,視學(xué)生為容器,忽視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng);重理論、輕實踐;重視記憶,忽視創(chuàng)新。市場導(dǎo)向教育不是教師把知識告訴學(xué)生,而是運用源流式教學(xué)法,讓學(xué)生在原有的基礎(chǔ)知識去探究、去品味、去熏陶、去感悟,學(xué)生的創(chuàng)造性得到發(fā)揮、個性得到發(fā)展。市場導(dǎo)向教育尊重了學(xué)習(xí)的目的與結(jié)果,尊重了學(xué)生、尊重了學(xué)習(xí)天性,創(chuàng)設(shè)了自由空間,學(xué)生創(chuàng)新靈感較強。
市場導(dǎo)向理念下的教育,回歸了技能目標(biāo)化的本體,把教育和人的工作求職發(fā)展聯(lián)系起來, 教育尊重了學(xué)習(xí)的真實具體化目標(biāo),尊重了學(xué)生的天性,學(xué)生就會以極大的熱情投入到學(xué)習(xí)工作中去,實踐證明: 市場導(dǎo)向教育理念下的學(xué)生,普遍達到我要學(xué)的境界。市場導(dǎo)向教育樹立了“要找好工作,就要好學(xué)習(xí)”的理念,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高,理解知識層次深、感悟大,學(xué)習(xí)成績普遍得到提高,學(xué)生的個性和創(chuàng)造性得到發(fā)展,從而培養(yǎng)了更多適應(yīng)社會需要的有用人才。
參考文獻: [ 1 ]王 佩.高職“商務(wù)英語”教學(xué)改革[ R ].西安: ,西安歐亞學(xué)院國貿(mào)教研室, 2008.[ 2 ]尹書倩.《展示設(shè)計》,湖北美術(shù)出版社, 2006.7 [ 3 ]毛軍權(quán).《會展文案》,復(fù)旦大學(xué)出版社, 2006.7
第五篇:酒吧經(jīng)營管理課程教學(xué)研究論文
一、在《酒吧經(jīng)營管理》課程中融入創(chuàng)業(yè)教育的現(xiàn)實意義
(一)是促進大學(xué)生創(chuàng)業(yè),提高酒店管理專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要
2014年9月,夏季達沃斯論壇提出了“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召,大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新已成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的新理念、新形態(tài)。隨著高校逐年擴招,中國高等教育從精英教育逐步轉(zhuǎn)向大眾教育,畢業(yè)生就業(yè)形勢日趨嚴(yán)峻,大學(xué)生創(chuàng)業(yè)成為大學(xué)生就業(yè)之外的新興現(xiàn)象。國家和各級政府積極鼓勵和引導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)業(yè),黨的“十八大”對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)作出重要部署,國務(wù)院對加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提出明確要求,先后出臺了各項大學(xué)生創(chuàng)業(yè)優(yōu)惠政策。
(二)是激發(fā)《酒吧經(jīng)營管理》課程活力的一劑良方
《酒吧經(jīng)營管理》是高職院校酒店管理專業(yè)重要課程之一,課程內(nèi)容的設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定是圍繞酒店大堂吧、行政酒廊等酒店相關(guān)崗位的崗位職業(yè)能力和基本素質(zhì)設(shè)計的,對于培養(yǎng)熟悉酒店各項主要業(yè)務(wù),培養(yǎng)具有較高綜合素質(zhì)酒店管理專業(yè)人才具有一定的意義。但由于酒店酒吧服務(wù)崗位需求數(shù)量有限,酒店管理專業(yè)在課程學(xué)習(xí)、頂崗實習(xí)過程中得到實戰(zhàn)演練機會非常有限,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,導(dǎo)致學(xué)生酒吧服務(wù)與管理方面的理論不扎實,技能不嫻熟,《酒吧經(jīng)營管理》課程失去了應(yīng)有的活力。在課程中融入創(chuàng)業(yè)教育,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,從而提高酒店管理專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,無疑是激發(fā)課程活力的一劑良方。
(三)是促進酒店管理專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量提升的有效途徑
當(dāng)前酒店人才市場最緊缺的是專業(yè)類人才,尤其是高素質(zhì)的酒店企業(yè)中、高級管理類人才的需求量更是日益增大,酒店管理專業(yè)畢業(yè)生達到了供不應(yīng)求的地步,就業(yè)薪酬、福利待遇等也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于各行業(yè)的平均水平,可以說酒店管理專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢喜人,但各高職院校的酒店管理專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率卻持續(xù)走低。
二、《酒吧經(jīng)營管理》課程中創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的策略
在《酒吧經(jīng)營管理》課程中融入創(chuàng)業(yè)教育,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力,是大勢所趨,也符合酒店管理專業(yè)的特點,那么《酒吧經(jīng)營管理》如何融入創(chuàng)業(yè)教育呢?我認(rèn)為策略如下:
(一)以任務(wù)為驅(qū)動重構(gòu)課程內(nèi)容,構(gòu)建酒店管理專業(yè)學(xué)生創(chuàng)業(yè)專業(yè)能力結(jié)構(gòu)
知識是能力的基礎(chǔ),課程教學(xué)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),在課程教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力,是實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的重要途徑之一?!毒瓢山?jīng)營管理》是圍繞酒店大堂吧、行政酒廊等酒店相關(guān)崗位的崗位職業(yè)能力和基本素質(zhì)要求設(shè)置的課程,其課程內(nèi)容往往由酒吧服務(wù)和酒吧管理兩大部分構(gòu)成。然而,當(dāng)課程缺乏必要的酒吧服務(wù)和酒吧管理的實踐條件,沒有了真刀真槍的實戰(zhàn),就嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新思維,注定了課程教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)很難全面實現(xiàn)。
(二)校企合作改革教學(xué)評價方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)實踐能力
創(chuàng)新、應(yīng)變是創(chuàng)業(yè)能力的一部分,也是大學(xué)生創(chuàng)業(yè)最缺乏的能力之一,而市場是始終不斷發(fā)展與變化的,要提高學(xué)生的創(chuàng)新、應(yīng)變能力,就要用市場的眼光衡量課程教學(xué)的成果,因此在課程的項目實踐考核評價中,需要引入企業(yè)的評價機制,聘請行業(yè)專業(yè)人士對學(xué)生的項目策劃案等學(xué)習(xí)作品進行評價,甚至可以考慮把優(yōu)勝作品或方案納入合作企業(yè)的經(jīng)營活動中,用市場的反映去檢驗課程學(xué)習(xí)的成果。
(三)開發(fā)第二課堂,全面激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)業(yè)精神課程教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,如何將課程培養(yǎng)
體系作為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的內(nèi)在基礎(chǔ),實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升,是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)鍵點。近幾年,許多高校都開展創(chuàng)業(yè)大賽、創(chuàng)業(yè)講座、評選創(chuàng)業(yè)之星等活動,為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)營造了良好的氛圍,希望以此增強學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神。然而遺憾的是,在“問卷星”專業(yè)在線問卷調(diào)查平臺上開展的“酒店管理專業(yè)就業(yè)心態(tài)調(diào)查”的選題“假如你即將畢業(yè),你有何打算”中,選擇畢業(yè)后創(chuàng)業(yè)的學(xué)生數(shù)竟然為零,與其他專業(yè)相去甚遠(yuǎn),與當(dāng)前大眾創(chuàng)業(yè)的局面也格格不入。究其原因,學(xué)生缺乏在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)業(yè)的認(rèn)知是一方面原因,但缺乏創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)業(yè)精神應(yīng)該是最主要的原因。因此在課程的設(shè)計中,應(yīng)充分利用當(dāng)前的這種良好氛圍,開發(fā)第二課堂,組織學(xué)生參加各級各類創(chuàng)業(yè)大賽活動,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)業(yè)精神。組織學(xué)生參加相關(guān)創(chuàng)業(yè)講座,夯實創(chuàng)業(yè)知識和能力結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力。專業(yè)教研室也可以要求本專業(yè)的創(chuàng)業(yè)典型學(xué)生回校開設(shè)講座,向在校的酒店管理專業(yè)學(xué)生分享創(chuàng)業(yè)的心路歷程,以自身的成功經(jīng)歷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)熱情,增強學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識。
作者:黃新 單位:柳州城市職業(yè)學(xué)院
參考文獻:
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