高校课堂中的熵变模型与小熵管理

周月　胡新华

【摘 要】“熵增”概念表达的是系统混乱或无序程度，高校课堂的教学效果受到多种负面因素的冲击，存在典型的熵增现象，进行小熵管理减少正熵流、增强负熵流具有突出的必要性。本文构建了高校课堂的熵变模型，将熵增因素分为两大类别，并具体描绘了正熵流和负熵流在课堂中的表现。

【關键词】熵增原理;高校课堂;小熵管理

中图分类号： O346.5 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）18-0159-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.075

“熵”是一个物理学概念，它被用来度量系统的无序程度，熵的增加意味着系统混乱程度的加深，相应地，小熵管理（宋杼宸，2016）[1]即是让系统熵的增幅保持最小，同时引入负熵流，降低系统的总熵值，本质上是降低系统的“无序”，提升“有序”。在学习过程中，由于遗忘导致的认知退化被认为是熵的增加，而补充新的知识和信息则是抵消熵增。高校教室里同样存在着熵增的问题，本文将课程教学的有序程度以“熵”的概念体现，摈弃传统的因果决定论思路，重视教学系统的不确定性和偶然性，探讨“小熵管理”的路径。

1 “熵”的概念

“熵”的概念是由德国著名物理学家鲁道夫于1950年提出，他将“熵”定义为“不能再被转化利用的能量的总和”，熵越大，系统可用能量越少，系统越无序，因此熵被用来衡量系统的无序性。物理学家欧文·薛定谔提出了生命“以负熵为生”的论断，即一个有机的系统会从环境中抽取“序”（负熵）去抵消它产生的熵的增量，从而使它自身维持在一个稳定而又低熵的水平，避免很快地衰退为惰性的“平衡”，并因而显现出活力。典型的案例是，机械手表的发条总是越来越松，而如果你要上紧它，就必须消耗能量。系统的负熵流越大、正熵流越小，则系统越有序、越有活力。

自上世纪80年代开始，熵理论从自然科学领域逐渐向社会科学领域演化，在系统管理、系统评价等领域得到了广泛的应用。管理熵的概念应运而生，用来表达组织系统内部的有序程度，管理熵越大，则组织越混乱;反之，则表明组织内部越有序，管理效率越高。该理论指出，组织系统越孤立，即组织系统的组织、制度、政策、方法、文化、理论、技术等管理要素的能量，由于缺少与外部环境进行必要的信息和产品等要素的交换，管理熵增必然发生，上述诸要素将呈现出有效能量递减、无效能量递增额不可逆过程，管理效率将不断降低，组织系统则从有序逐渐走向无序，这被称为管理的效率递减规律。但社会系统和自然系统的区别在于，社会系统的管理熵是在人为干预下的一种组织协同和资源配置产生的，如决策的高效、资源配置的优化、组织效率的提升等，因此，该类系统并不像自然系统一样完全服从不可逆的定律（任佩瑜等，2013）[3]。

2 “小熵管理”的目的及高校课堂面临的挑战

正是因为组织系统的熵增原理，进行小熵管理便具有特殊的必要性。即需要采取策略提升系统的有效能量，降低无效能量。小熵管理的目的，在于使负熵增量大于正熵的增量，达到一定阈值后又上升到一个新的稳定有序状态，形成一种充满活力的有序结构。这一过程被称之为管理耗散，它被界定为一个过程，指的是一个开放的、复杂的管理系统，在自身消耗物资、能量和信息的同时，不断地与外界环境进行各类物质、能力和信息的交换并得到补偿，在组织系统内部各单位之间的相互和协同作用下，系统负熵的增加大于正熵的增加，使组织有序度的增加高于无序度的增加，形成效能的有序结构和产生新的能量。

进入21世纪以来，全球经济社会正经历前所未有的剧烈变化，先进技术的快速出现、全球链接的日益紧密、经济社会管理的复杂性持续增强，这些使得组织和个人所面临的不确定性越来越大，而稳定的环境已经难以维持，这些均会带来系统的熵增。高校同样不能置身事外，近年来互联网对高校的冲击已经日渐显现，以MOOC为代表的网络课堂、大众创业推动下大学生的逐富心理、网络游戏和直播等娱乐节目强大的吸引力、微信微博等社交平台对学生注意力的高强粘性，这些均对高校的学生管理、教学管理提出了比以往任何时候都更大、更复杂的挑战。倘若高校不能很好地应对这些挑战，采用合适的小熵管理策略保持高校课堂的活力，在当前教育评估更趋严格、高校之间也激烈竞争的时代，固守传统的高校将很快失去竞争力，难以在人才和生源争夺战中占据先机。

3 高校课堂的熵变模型

小熵管理的要求对于高校课堂教学同样具有适用性。高校课堂的熵可以理解为课堂上一切浪费掉的能源和资源，它可能来自于教师教学能力欠缺、教学方式欠佳、课堂活力不足、学生学习动力不强、教与学脱节、学与用脱节、课堂与社会脱节等诸多因素。在当前信息高度发达、网络课程极大丰富，同时不确定性不断增强、外界环境变化和学生需求日益难以把握的背景下，维持高校课堂的“序”面临着愈来愈大的挑战，即高校课堂上熵的增加更难抵消。另一方面，相比于以往高校教师对学生具有高度的权威性，教与学之间存在简单的连接，师生相处和课堂管理更为简单，而现在的高校教师却要时刻担心自己要讲的内容是否学生已经自主学过，是否学生掌握的信息和知识超过了教师，因此课堂更难把握，更难让学生信服，这些会让课堂教与学均浪费大量的能量和资源，有效的能量偏低。因此，传统的教学规律和教学方法在剧烈变革的当代已经很难适用，只有适应变化，接受不确定性，并力求整合各方面的资源（谢丽娴，2015）[4]，以应对不断变化的课堂要求。

高校课堂上的小熵管理，要求任课教师时刻关注教学过程中的熵增因素，依据各因素的特征和驱动力，采用针对性的策略引入负熵流，抵消正熵的增加，时刻保持课堂的活力，提升课堂教学的效果。我们尝试构建了一个高校课堂熵变模型，以帮助我们系统性地思考课堂上的熵增因素（见图1）。

在图1所示的模型中，我们认为高校课堂教学效果受到两大类别的熵的影响，一是课堂参与主体的特性，主要体现为是任课教师的教学能力、学生的学习动力;二是教学内容的特性，主要体现为是否适用于学生的需求、能否与社会需求紧密对接。而熵增则表达为正熵增加和负熵增加。其中正熵增加的效果是课堂活力降低、资源浪费;而负熵增加的效果恰恰相反，提升了课堂活力，有效使用了资源。

对于第一类熵增来源，教师的教学能力是课堂教学效果的关键因素，定义为教师将特定知识传授给学生的能力，包含教师的专业性知识、创新性教学手段、对学生心理的感知、课堂教学组织等方面的能力。不同于中小學教师，高校教师的教学具有更强的专业性要求，同时他们面对的学生更有自主意识，尤其现在的大学生，在课堂之外获得的信息极为广泛，对教师教学水平的要求更高，教师能否善于运用现代信息技术提升教学水平，培养数字时代的教学能力架构，已经成为当前高校教师的一项重要课题。

学生的学习动力也是课堂教学效果的一个核心影响要素。行为学派所提出的自我决定理论认为，学习的目的是为了满足三类基本的心理需求：自主需求、能力需求和归属需求。其中自主需求指的是人们在学习体验中能自我决定而不受其他外界刺激等所控制的程度;能力需求是指人们希望在学习活动中做到最优;归属需求表达的是将自己归到哪一类人或一个团体的需要程度。满足这三类需求的学习活动，更能够强化学习者的学习行为。而研究表明，相比于自主学习，参与式学习能够更好地满足大学生的这三项需求。[5]学生的学习动力损耗来自于两个方面的影响，一是课堂教学是否能够满足上述三项需求，二是课堂学习之外的行为是否更具有吸引力。因此，教师不仅要考虑增强课堂教学本身的吸引力，还需考虑超越社交平台、网络游戏、社会活动等方面的吸引力，才能将学生的注意力真正转移到课堂上来。

相比于第一类熵增来源强调课堂教学参与主体的特性决定教学效果，第二类熵增来源更注重教与学的内容对教学效果的影响。首先，由于进入教材的内容通常已经经过长期的检验，虽然理论、观点仍然具有一定的适用性，但通常已经和时代的最新前沿脱节、和社会的需求脱节。而当下很多高校课堂讲授内容更新速度慢，学生一方面接受着大量的最新信息的冲击，社会的发展对学生技能的要求也不断变化，学生通过各种渠道对未来就业后的能力需求已经有了一定的了解，也因此对课堂学习有一定的事先目标设定。而如果课堂上接触的却是陈旧的知识，与未来的社会需求不合拍，不可避免让他们对课堂教学兴趣降低。相应的，不断根据社会发展及时动态调整教学内容，引入最新的现象，根据社会能力需求合理规划学生能力培育体系，并将之体现在课堂上，才能更好地提升教学效果。

上述第一类熵增来源所影响的效果是当下的，而第二类来源所影响的效果是长远的，是关乎大学生所学知识能否跟进时代的最新发展、能否在以后的就业创业中创造足够大的经济社会价值。因此，高校应合理规划二者之间的平衡，既着眼当下的需求，又考虑学生未来的长远需要，不断提升课堂教学的吸引力，进而提高学生学习的效果。

4 总结

通过上述分析，由于高校课堂存在熵增现象，不利于教学效果的提升。高校管理者和教师可以从熵增模型的视角，实施小熵管理，突出重视正熵流带来的潜在不利影响，而将负熵流的增长作为重要的切入路径，着力增强教师教学能力，提升学生学习动力，并动态优化教学内容，增强教学内容与社会需求之间的对接，将高校课堂打造成为师生良性互动、教学相长的空间。

【参考文献】

[1]彭剑锋，宋劲松，宋杼宸.互联网时代的小熵管理[M].黑天鹅在咖啡杯中飞起，中国计划出版社，2016：395-400.

[2]陈雪梅.无处不在的“熵”[J].物理教师，2004，25（1）：60-61.

[3]任佩瑜，王苗，任竞斐，等.从自然系统到管理系统——熵理论发展的阶段和管理熵规律[J].管理世界，2013（12）：182-183.

[4]谢丽娴.大数据时代高职思想政治理论课网络教学资源的整合[J].思想理论教育导刊，2015（7）：111-114.

[5]李小东，张圣亮.学习动力对学习效果的影响机制研究：学习策略的中介作用[J].天津大学学报（社会科学版）， 2017，19（5）：457-462.