三、《信息论与编码》建设的探索与实践
对每门课程而言,课程建设:一是内容建设,二是教学模式(教学法)建设。课程大纲的侧重点是课程容建设,课程提纲的侧重点教学法建设。
课程大纲是“细胞核”,是调节细胞作用的中心;课程的具体内容、教学法则是“细胞体”,与人体细胞类似,可分为不同类型功能各异的细胞。也正是基于此认识,对经典《信息论与编码》课程建设进行了较长时间的探索与实践,面向不同层次的读者,为了适应新工科建设对课程内容的具体要求,遵循”学以致用、易学会用;能力为重、笃实创新”的基本原则,对课程内容进行了研究和设计,具体内容如下:
1.致力于信息论与编码深度融合的学科体系建设
1)创立起信息论与编译码技术密切融合的模块化体系
改变了经典信息论中,先介绍信源熵、后讨论信道互信息,再阐述编码的惯例。我们首先给出信源的概念、数学模型、分类,各种信源熵以及特性分析,基于特性分析结论进一步探讨信源冗余度、信源编码冗余度和信道编码冗余度,且二者构成了学与用的关联体,即为基础模块;去除相关性和信源无失真编译码技术构成了去冗余技术体,即为应用模块,基础模块与应用模块构成理论与技术之间的模块链;
信道的互信息、信道容量、容量代价函数、信道编译码技术为第三模块;速率失真函数与限失真信源编译码技术为第四个模块;译码技术融合智能信息处理构成的智能译码技术,为第五模块。整个课程的内容,形成了理论与应用相结合的模块体系结构,这是达到学以致用的基石。使读者更容易体验理论与技术、学与用相互关系的奥妙,激发兴趣、唤起创新灵感。
2)探索出新的运行机制
在模块链基础上,既阐述编、译码原理又探讨实用的编、译码技术,既讨论信道信息传输能力又探讨信息系统优化设计,这样的运行机制有助于学以致用,有助于研究能力、设计能力和创新能力提升。