教案第一章信息与计算科学1_计算机文化基础

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1、课程教案授课时间第6周周第节课次1授课方式（请打√）理论课√实验课□习题课□实践课□其他□课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第一章信息与计算科学§1.1探索信息的真谛§1.2信息技术与信息科学教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握香农对信息的定义，了解信息论发展的三个阶段，掌握自信息量与信息熵的度量公式，并会计算，理解数据、消息、信号与信息的区别，了解信息技术的定义、信息技术的核心技术以及信息科学的研究对象与研究范围。教学内容（注明：重点、难点及疑点）：1.1信息的定义与度量1.香农对信息的定义2.

2、信息论发展的三个阶段3.掌握自信息量与信息熵的度量公式，并会计算4.理解数据、消息、信号与信息的区别1.2信息技术与信息科学1．信息技术的定义及理解2．信息技术对人类信息器官的扩展对应关系3．信息技术的核心技术4．信息科学的研究对象与研究范围重点：信息及信息技术的概念、信息量的度量难点：信息量的度量教学基本内容：1.信息的定义香农认为：信息是有秩序的量度，是人们对事物了解的不确定性的消除或减少。信息是对组织程度的一种测度，信息能使物质系统有序性增强，减少破坏、混乱和噪音。2．信息论发展的三个阶段香农的研究成果标志着信息

3、论（InformationTheory）的诞生。由于香农提出的信息论是关于通讯技术的理论，它是以数学方法研究通讯技术中关于信息的传输和变换规律的一门科学。所以，人们又将其称为狭义信息论，或经典信息论。信息论发展的第二个阶段是一般信息论。信息论发展的第三个阶段是广义信息论。3．信息的度量量度信息多少的测度就是信息量。信息的度量反映了人们对于信息的定量认识。根据香农的有关信息的定义，信息量的计算描述如下：若某事件的基本空间可能出现的元素分别为x1、x2…xn；即：P（X=xi）＝pI=1,2,…,n则定义一个随机事件x所含

4、的信息量（又称x的自信息量）度量公式：I（x）＝log（1/p(x)）＝-logp(x)熵是系统无组织程度的度量，与信息量意义相反。其计算过程描述如下：若某实验可能出现的结果分别为M1、M2…Mn；其概率分别为：P1、P2…Pn；则熵的度量公式：H＝－{P1logP1+P2logP2+…PnlogPn}4．数据、消息、信号与信息的区别从信息科学的角度来看，信息的含义则更为深刻和广泛，它是不能等同于数据、消息、信号的。数据是对客观实体的一种描述形式，是信息的载体。按照香农理论，在通信过程中，信息总是经过编码(符号化)成为

5、消息以后，才能经由媒介传播的，而信息的接收者收到信息后，总是要经过译码(解读)才获取其中的信息的。既然信息不同于消息，当然也不同于信号.信号是数据的电磁或光脉冲编码。信号可以分为模拟信号和数字信号。5．信息技术的定义信息技术是人类开发和利用信息资源的所有手段的总和；信息技术既包括有关信息的产生、收集、表示、检测、处理和存储等方面的技术，也包括有关信息的传递、变换、显示、识别、提取、控制和利用等方面的技术。6．信息技术的核心信息技术主要包括计算机技术（人的思维器官处理信息和决策的功能的扩展）、微电子技术（扩展了人对信息的

6、控制和使用能力）和通信技术（扩展人的神经系统传递信息的功能），以及传感技术（扩展人的感觉器官收集信息的功能）等。7．信息科学信息科学的崛起，是信息现象日趋复杂化、信息爆炸性增长、知识重要性增加、信息技术飞速发展等因素相互作用的结果。是信息时代的必然产物。信息科学是以信息为基本研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，这是信息科学有别于一切传统科学最基本的特征。教学方法及手段：教学方法：课堂教学+网上答疑。课堂教学以讲述、多媒体课件演示、互动相结合的方式进行。教学手段：电子教案+网上课程论坛。电子教案全部上网供

7、学生下载，学生可以通过网上论坛提问，由老师解答。讨论、作业和思考题：思考题：1，2，3，5，6练习与实践：1，2参考资料：1．赵致琢.计算科学导论（第三版）.科学出版社,2004.备注：