新興交叉學(xué)科專(zhuān)業(yè)課程《信息科學(xué)基礎(chǔ)》的思考

楊本娟　徐晶

【摘要】隨著信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一批新興的交叉學(xué)科，新興交叉學(xué)科的建設(shè)離不開(kāi)學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的建設(shè)。本文結(jié)合自身任教《信息科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析《信息科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中面臨的部分問(wèn)題，并從教師和學(xué)生等多個(gè)方面給出教學(xué)建議。

【關(guān)鍵詞】新興交叉學(xué)科 信息科學(xué)基礎(chǔ)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）08-0030-02

1.引言

《信息科學(xué)基礎(chǔ)》是新興交叉學(xué)科“信息與計(jì)算科學(xué)”[1]的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的任務(wù)是系統(tǒng)闡述全部信息過(guò)程（包括信息感知、信息傳遞、信息認(rèn)知、信息再生、信息施效、信息組織）的基本原理，揭示信息領(lǐng)域的基本規(guī)律，使學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)有比較清晰的總體認(rèn)識(shí)，在深入學(xué)習(xí)后繼課程的時(shí)候能夠做到“高屋建瓴，胸有全局”，避免“見(jiàn)木不見(jiàn)林”的現(xiàn)象，為后繼課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此該課程對(duì)于系統(tǒng)學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)具有重要意義。

另一方面由于該課程是一門(mén)新的課程，沒(méi)有太多的同行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可借鑒；同時(shí)該課程也融合了很多學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)教師和同學(xué)來(lái)說(shuō)都是很大的挑戰(zhàn)。所以課程建設(shè)有一定難度。本文結(jié)合自身任教《信息科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析課程教學(xué)中遇到的教學(xué)內(nèi)容和教材方面的兩個(gè)問(wèn)題，并從課程內(nèi)容選擇、教學(xué)過(guò)程中的把握等多個(gè)方面提出建議。

2.教學(xué)內(nèi)容

該課程的教學(xué)內(nèi)容包含了全部信息過(guò)程的基本原理，知識(shí)點(diǎn)多，而且知識(shí)的跨度大，內(nèi)容覆蓋了信息論、通信論、控制論、決策論、線性規(guī)劃和智能信息處理等多方面的內(nèi)容[2]。因此對(duì)學(xué)生和教師的要求都很高：要求學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程前要有比較多的前驅(qū)知識(shí)，同時(shí)要求教師在教授該課程時(shí)也要有豐富的知識(shí)積淀和視野。

但是，學(xué)生方面，由于該課程開(kāi)設(shè)在三年級(jí)的第一學(xué)期，前兩年學(xué)生學(xué)習(xí)的是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，因此這個(gè)時(shí)期的學(xué)生不可能達(dá)到該課程那么多的前驅(qū)知識(shí)的要求；教師方面，由于這是一門(mén)新興交叉學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，任課教師一般都是數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)或計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生，這樣的學(xué)術(shù)背景使得教師在教學(xué)過(guò)程中僅對(duì)自己專(zhuān)業(yè)部分的內(nèi)容把握較好，而對(duì)其他專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容了解較少。

綜上所述，一方面該課程的教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生和教師都有比較高的要求，但是另一方面由于多種原因?qū)W生和教師暫時(shí)無(wú)法很好的滿(mǎn)足教學(xué)內(nèi)容的要求，因此就產(chǎn)生了該課程建設(shè)中需要思考的第一個(gè)問(wèn)題：怎樣解決教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)跨度大與學(xué)生的前驅(qū)知識(shí)少，教師的知識(shí)不全面之間的矛盾？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，筆者給出如下三個(gè)解決對(duì)策：

（1）對(duì)策一：學(xué)習(xí)內(nèi)容的選取和設(shè)計(jì)上“把握主線，突出典型”。

該課程課時(shí)限制，內(nèi)容龐雜，有時(shí)一章內(nèi)容就包括了其他專(zhuān)業(yè)一本書(shū)的內(nèi)容，要把教學(xué)內(nèi)容的每一點(diǎn)都講解得很細(xì)很透是不太可能的。因此在課程內(nèi)容的選擇和設(shè)計(jì)上就要有一定的取舍。

“把握主線，突出典型”：一方面指把握課程內(nèi)容中每個(gè)章節(jié)的基本框架和各章之間的本質(zhì)聯(lián)系，透徹闡述全部信息過(guò)程之間的總體關(guān)系，就像把一顆顆零散的珍珠用線一一串接起來(lái)，使學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)有比較清晰的總體認(rèn)識(shí)；另一方面指根據(jù)本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的專(zhuān)業(yè)方向特點(diǎn)，有傾向性的選擇典型知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，這樣對(duì)于學(xué)生今后的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)有更好的幫助。

（2）對(duì)策二：提高教師能力。

一方面要求教師不斷深入學(xué)習(xí)《信息科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步完善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，真正把握該課程內(nèi)容的全局和細(xì)節(jié)；另一方面，教師切實(shí)提高自身的教學(xué)能力，解決困擾學(xué)生的細(xì)節(jié)偏差問(wèn)題的同時(shí)，能有較強(qiáng)的教學(xué)調(diào)控能力，這樣才能將學(xué)生引導(dǎo)到內(nèi)容的主線中來(lái)，使得學(xué)生能更多的認(rèn)識(shí)問(wèn)題的本質(zhì)特征。

（3）對(duì)策三：調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

由于該課程的內(nèi)容多，同時(shí)學(xué)生的前驅(qū)知識(shí)少，僅僅依靠課堂的54個(gè)學(xué)時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此學(xué)生在課前、課后的學(xué)習(xí)很重要，學(xué)生的積極性對(duì)于教學(xué)效果有很大的影響。這就要求教師能有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，教師可以在一些學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)上展開(kāi)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等；另一方面要求學(xué)生能真正融入課程學(xué)習(xí)，更好的配合教師的教學(xué)。

3.教材

本課程的選用教材是鐘義信的《信息科學(xué)教程》[3]，這本教材可以說(shuō)是研究生教材《信息科學(xué)原理》的濃縮版[4]。因此這本教材更像是一本專(zhuān)著，和一般的本科教材不太一樣。學(xué)生對(duì)教材不適應(yīng)，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

首先，教材中提及的內(nèi)容有部分是現(xiàn)在還沒(méi)有解決的問(wèn)題，具有先進(jìn)性和開(kāi)放性，同時(shí)必然也存在錯(cuò)誤。而學(xué)生通常學(xué)習(xí)的教材更多的是已經(jīng)很成熟的知識(shí)點(diǎn)，比較直接和嚴(yán)謹(jǐn)。因此相對(duì)通常的教材來(lái)講，學(xué)生不太容易接受和理解本教材。

其次，本教材中只給出沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的思考題，問(wèn)題是開(kāi)放式，答案是多元化。而學(xué)生通常遇到的習(xí)題比較單純和純粹。因此相對(duì)以前的習(xí)題來(lái)講，學(xué)生更不容易接受和掌握本教材中的練習(xí)題。

因此針對(duì)教材的問(wèn)題，本人給出兩個(gè)具體的建議如下：

（1）建議一：學(xué)生勇于思考

由于本教材是研究生教材的濃縮版，因此在內(nèi)容和習(xí)題的設(shè)計(jì)上更貼近于研究生教育。而研究生教育與本科生教育的最大不同點(diǎn)就在于對(duì)學(xué)生的思維能力的要求不同：研究生要求的思維能力更廣，更多的著力于鼓勵(lì)學(xué)生勇于思考，這樣更有助于學(xué)生的創(chuàng)新能力的提高；而本科生要求更多的是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和應(yīng)用，因此很多學(xué)生害怕思考，總是想在找到有參考資料后才敢答題，在思考上有些唯唯諾諾的。鑒于以上情況，建議學(xué)生要從本科生的思考方式向研究生的思考方式轉(zhuǎn)變，提高自身的適應(yīng)能力，勇于思考，勇于創(chuàng)新發(fā)表自己的觀點(diǎn)。

（2）建議二：教師更應(yīng)理解—引導(dǎo)—啟發(fā)學(xué)生

教材的“問(wèn)題開(kāi)放式，答案多元化”特點(diǎn)，對(duì)教師也提出了很高的要求。具體要求教師應(yīng)該至少做到以下幾點(diǎn)：

首先，教師要善于理解學(xué)生的想法。“問(wèn)題開(kāi)放式，答案多元化”必然導(dǎo)致學(xué)生的想法很多，因此教師最基本的就是要理解學(xué)生在想什么。有些時(shí)候?qū)W生書(shū)面的表達(dá)并不一定能完全地把他們的思想寫(xiě)清楚，因此有時(shí)面對(duì)面的交流是必須的。這樣教師就要花更多的時(shí)間和精力在對(duì)學(xué)生想法的理解上，最大程度的理解學(xué)生多種多樣的想法，和學(xué)生做好交流。

其次，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生的思維。學(xué)生的想象力是豐富的，我們是不能壓抑他們的想法，但是有些時(shí)候他們有可能會(huì)走進(jìn)思維的“死胡同”，這時(shí)候就要求教師能有效的引導(dǎo)學(xué)生的思維，讓學(xué)生的思維更加科學(xué)，更加有效。

最后，教師要善于啟發(fā)學(xué)生的思考。學(xué)生的知識(shí)量是有限的，同時(shí)有些學(xué)生習(xí)慣“拿來(lái)主義”，不勤于思考，因此老師有責(zé)任和義務(wù)啟發(fā)學(xué)生思考，在思考方法上給予具體指導(dǎo)，鼓勵(lì)他們積極提出問(wèn)題，同時(shí)老師也可以設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性的問(wèn)題幫助學(xué)生思考。

上述兩個(gè)建議是從學(xué)生和教師的角度給出的。此外，可以嘗試從教材的角度給出建議：①慎重選擇更適合本科生使用的教材；②為現(xiàn)用教材編寫(xiě)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的參考資料等。

4.結(jié)束語(yǔ)

“信息與計(jì)算科學(xué)”是一門(mén)新興交叉學(xué)科，《信息科學(xué)基礎(chǔ)》作為它的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，使得這門(mén)課程的建設(shè)成為一個(gè)重要而有難度的問(wèn)題。目前該課程建設(shè)整體上是滿(mǎn)意的，但同時(shí)也存在一些問(wèn)題[5][6]。本文結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析了該課程教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容和教材方面的一些問(wèn)題，并給出一些具體建議。我們相信，只要學(xué)生和教師共同努力，該課程的建設(shè)一定會(huì)取得進(jìn)步。

需要強(qiáng)調(diào)的是，我們對(duì)新興交叉學(xué)科的課程建設(shè)要有耐心，課程建設(shè)需要扎扎實(shí)實(shí)一步一個(gè)腳印的做；同時(shí)也要有信心，我們相信課程建設(shè)的前途是光明的，道路是漫長(zhǎng)的，我們?cè)趹?zhàn)勝困難中前行。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁智斌，譚立云. 信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系研究[J].教育與職業(yè)， 2010年，（12）.

[2]白峰杉.辦好“信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)”的思考及建議[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)， 2003年，（3）.

[3]鐘義信.信息科學(xué)教程[M].北京郵電大學(xué)出版社，2005年.

[4]鐘義信.信息科學(xué)原理[M].北京郵電大學(xué)出版社，2006年.

[5]王志軍，劉志敏.構(gòu)建培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的電子信息科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2007年，（12）.

[6]鄭秋紅，岑仲迪，奚李峰. 信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的方向和途徑初探[J].教育與職業(yè)， 2009年，（17）.