信息技术课程教学目标与内容的分析与研究

(整期优先)网络出版时间:2024-06-19
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信息技术课程教学目标与内容的分析与研究

杜慧平  伍爽

(武警警官学院四川·成都610213)

摘  要  信息技术基础课程作为本科学历教育信息技术相关专业的一门专业课程。本文通过对信息技术基础课程的教学目标三个层面的分析,以及教学内容五个部分的详细分析,为信息技术基础课程的开展提供教学依据和教学内容设计的思路,从而进一步提高教学质量。

关键词  信息技术基础  教学目标  教学内容

引言

信息技术基础课程本课程是学生了解信息技术知识及发展动态,理解各种信息技术基本原理,提高获取和利用信息资源,掌握信息处理技术的一门考试课程,对于培养通信工程、信息技术等人才具有重要支撑作用。该课程内容广泛、涉及信息获取、传输到处理的各个阶段。本文根据本门课程的特性对其教学目标和内容进行分析研究,经多年的教学实践经验验证达到了比较好的教学效果。

一、信息技术基础的教学目标分析

本课程是了解信息技术的基本理论和基本应用,理解信息技术的获取、传输和处理的相关技术,了解北斗导航等重要信息应用技术;养成良好的信息素养,提高信息化条件下解决解决在学习和工作中的多样化问题的能力,为未来发展奠定坚实基础。细分主要包含如下三个层面的教学目标:

1.1 知识目标

了解信息和信息技术的相关概念及分类;理解有线和无线传输技术及多种信息处理技术的基本原理和主要特点,理解雷达技术、导航技术、光电技术在信息化时代的地位和作用;理解Matlab解决通信编码和常用信息处理的方法,理解基本的相控阵雷达技术和“北斗”导航等重要信息应用技术。

1.2 能力目标

掌握Matlab软件的基本操作和其在文字、语音、图像处理中的重要应用;掌握信息收集,整合及展示的复合能力;学会使用信息技术解决工作和生活中的各类问题。

1.3 素质目标

增进对信息科技的兴趣,树立科学求真求实的理念;提高科技素养、锻炼科学思维的能力;增强学生服务社会的使命感和责任感。

二、信息技术基础的教学内容分析

通过对整门课程的教学内容分析,为教学活动提供教学依据和教学设计思路,教学内容主要分为如下五个部分:

2.1 绪论

基本内容:信息的定义,信息的度量,信息技术的定义,信息技术的分类。信息技术与系统的影响。学习要求:理解信息定义的内涵和外延,会计算信息量的大小,能分辨信息和消息、知识、情报的区别,理解信息技术的应用场景,会利用所学知识分析信息化应用。授课要求:教员授课时以信息技术在当代的重要应用案例为牵引,引入教学内容。在教学过程中,结合学员实际需要,将信息与信息相关基础概念和应用融入实践案例,以激发学员学习兴趣,提高学员学习主动性。教学难点是信息与信息技术概念的理解。

2.2 电磁波与信号

基本内容:电磁学的发展,电磁波的定义,电磁波的特性。电磁波的三要素,频谱图,天线的接收参数。电波在介质间传播的方式。

学习要求:了解电与磁的发展历史,熟悉电磁波的核心含义,能运用生动的语言解释电磁波的三要素,能结合生活中的例子介绍频谱图,能结合生活中的现象解释电波的传播方式。

授课要求:教员授课前要对电磁学发展中重要节点的重要发现如法拉第的电磁感应定律,麦克斯韦方程组等要有较深理解,尤其是对较难理解的内容要能够深入浅出的进行类比讲授。教学难点是电磁波的辐射与接收。

2.3 信息获取技术

基本内容:光学探测技术的定义,三种夜视仪的特点和应用。雷达的发展,雷达测距,测向,测速原理。雷达的反对抗技术及应用方法。卫星导航的发展,“三星定位”和“四星定位”的原理。北斗导航“双星定位”原理,北斗导航三步走的发展历程和北斗导航特点。

学习要求:了解雷达的起源及后来的发展,能形象说明雷达的基本原理。能分析反雷达的技术方式和应对。了解人眼的光学基本特性,能根据实际应用场景选择正确的夜视仪。能形象说明卫星导航的原理并分析四大卫星导航技术的核心技术特点。熟悉北斗导航的优势与应用。

授课要求:本章涉及技术较多,教员要通过二战中雷达应用,北斗导航在军事中的应用等丰富生动的案例介绍和深入的理性讲解分析。对关键技术的讲授应以其在军事中的应用为基础。对于难点内容,教员可结合学员所学专业及装备进行讲解,并充分发挥学员的主观能动性,阐述自己对各种信息获取技术的理解和认识。教员在讲解北斗导航系统时,要突出研制北斗导航系统的几代航天人的奋斗与不易,引导学员感受艰苦奋斗的航天精神。

2.4 信息传输技术

基本内容:通信系统的发展史、基本概念、组成和分类,信源编码技术和PCM编码,信道编码技术和AMI编码,Matlab界面及基本操作,Matlab实现通信编码(实践),通信调制技术,无线通信系统和信道特性、卫星通信,光纤通信技术的原理、特点与实现方法。

学习要求:理解通信系统的基本模型。理解编码的目的和应用场景。掌握使用Matlab软件实现AMI编码等基本编码方式。理解调制的目的和应用场景。理解部队中各种通信场景下无线传输技术和有线传输技术的优劣。

授课要求:本章在讲解通信相关知识时可结合仿真模拟软件,尤其是自研的短波模拟仿真软件,通过直观的让学员观察信息在信源,信道的形式来帮助学员理解记忆。针对PCM信源编码和AMI信道编码技术过程较为抽象的问题,通过使用Matlab软件进行上机实践编码,帮助学员理解。教员要注意学员的学习进度,可以适当调整教学进度让学员充分练习、逐步掌握。教学难点在于PCM信源编码技术和AMI信道编码技术的理解与Matlab实现。

2.5 信息处理技术

基本内容:传统文本信息处理、计算机汉字处理技术、中文信息处理技术的发展,语音和语音信息处理的基本概念、原理和应用,Matlab实现文字处理编解码器(实践),图像数字化、Matlab图像处理的基本方法、直方图均衡化,Mtlab图像处理实践,模式识别的概念、系统结构和应用,模式识别案例解析。

学习要求:了解文字信息处理的分类,理解Matlab实现中文和编码的转换方法。理解语音、图像的基本要素,了解Matlab实现常用的图像增强处理的方法。了解模式识别系统。

授课要求:本章涉及信息处理相关概念多、技术范围广。针对图像信息处理部分,教员可通过丰富、生动的实验演示辅助教学,加深学员对相关概念与技术的理解。针对模式识别技术,教员可通过对贴近学员日常的完整的模式识别案例的讲解,帮助学员理解模式识别技术。授课过程中充分发挥学员的主观能动性,组织学员对各种信息处理技术在部队的应用进行发言和讨论,调动学员学习的积极性和主动性,激发学员运用所学知识服务于部队的热情。教学难点在于图像信息处理的基本方法的理解与运用。

三、总结

信息技术基础课程的教学内容相对较多,理论性非常强。该课程首先内容丰富,主要体现在概念多术语多、分析方法多、应用广泛、技术原理深。其次是应用领域广,体现在内容涉及信息获取、传输和处理全过程。最后实践性强,理论与实际联系密切,所以注重强调实际动手技能和实验操作。基于以上课程特点,经过多年的教学实践,对课程的教学目标和教学内容进行深入分析与研究,为后续信息技术基础的开展提供了参考和依据。

参考文献

[1] 刘培国. 军事信息技术与系统[M]. 国防科技大学出版社,2017

[2] 刘俊良. 基于信息技术的“大学计算机基础”课程教学分析[J]. 教育论坛,2024

[3] 辛欣. 基于学科核心素养的信息技术课程改革策略探究[J]. 电脑只是与技术,2023