基于知识图谱理论的信息论课程教学改革研究 教育资料.pdf

基于知识图谱理论的信息论课程教学改革研究

：Informationtheoryisacourseforstudentsmajoring

ininformationengineeringandcommunicationsystem.With

theadventoftheinformationageandthecontinuous

improvementofartificialintelligence，aimingatthemain

problemsintheteachingofinformationtheory，thispaper

presentssomemethodstooptimizetheteachingplan

accordingtothecurrentpopularlearningmethodsof

knowledgegraphtheory，andmakestheteachingcontent

moresystematicPerfect，cangreatlyenhancestudents

interestinlearninginformationtheoryofthiscourse，

whileimprovingstudentsself-learningabilityof

knowledge，soastoachievethepurposeofteaching.

1研究的背景和目

信息论是研究信息传输和信息处理的一般规律的科学。追溯到

1948年和1949年，在《贝尔系统技术杂志》（BellSystem

TechnicalShannon）上，美国数学家C.E.香农发表了信息论的

奠基性论文《通信的数学原理》（AMathematicalTheoryof

Communication），该论文的发表标志着信息论这一新学科的诞生，

并于第二年发表了著名的论文《噪声下的通信》），这两篇论文是

CommunicationinThePresenceofNoise（．

信息论科学的奠基性著作，香农在文章中深刻地阐明了关于通信

的一系列基本问题。在无失真或允许一定失真（限失真）的条

件下，如何实现噪声信道中信息的有效传输，文章中运用数学概

率论的知识，对信息这一抽象概念进行了定量度量的定义，并给

出了信息熵的定义。信息熵是对随机事件可变性的度量，其公式

如下：

[HX=Elog2X=x∈Xpxlog2（1p（x））]

其中X为有限个事件x的集合，X是定义在X上的随机变量。

信息论虽然只有短短的几十年的发展历程，但随着通信科学的

不断进步，它对学术界的研究和通信领域的发展产生了重要的影

响力。自2010年以来，人工智能得到了快速发展，交叉学科的

应用趋势越来越受科研人员的重视，信息论的研究内容也不再局

限于通信单个领域，逐渐的拓展到其他科学领域，如语义学、模

式识别、神经生理学、遗传学、金融投资学等与信息技术息息相

关的方向。在通信系统中，信息以消息的形式传递，经过系统接

收处理，掌握信号传递规律和处理规律，进而做出调整，以提高

通信的时效性和平稳性，最终达到系统的最优化。

目前，在全国高等院校的信息工程和通信系统等各类专业中，

基本上都开设了信息论这一学科。信息论是信息科学的理论基础，

是一门新兴的横断学课，其涉及知识点繁多且复杂，作为通信的

数学原理，应用到了线性代数、随机过程、概率论与数理．

统计等中的大量数学知识。由此可见，真正掌握和学好信息论这

一课程，对学生的数学基础和思维能力有着更高的要求。

如何能让学生更好地掌握和应用信息论的知识，正确的教学方

案是关键。基本理论的学习是基础，实践与应用是对能力进一步

的提升。随着信息论对多学科领域和社会经济发展的推动，更应

该重视其产生的影响，并更好地加以学习，信息型人才是将来社

会发展所不可缺少的。对传统的教学模式进行适当的创新，根据

知识图谱理论，建立思维导图，让学生更好地掌握这一门课程，

这是本次教学改革研究的重点。

2