教育信息化背景下混合式教学信息传递模型研究

2023-09-16李佳冯兴杰梁志星

高教学刊 2023年26期

李佳　冯兴杰　梁志星

摘要：近年来，新兴信息技术持续推动高等教育快速自我革新和重大变革，我国教育部将教育信息化作为重大发展战略。基于信息技术的混合式教学模式将成为未来高等教育的“新常态”，而如何提高混合式教学信息传递效率和质量成为高校急需解决的新问题。该文通过研究混合式教学信息传递模型，分析混合式教学信息传递模型的“信息形成系统、信息传输系统、信息接收系统和信息反馈系统”四个子系统的关系，提出混合式教学信息传递模型有效运行的提升策略，为混合式教学质量监测与评价提供理论依据。

关键词：教育信息化；混合式教学；信息传递模型；提升策略；高等教育

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2023）26-0081-04

Abstract： In recent years， the emerging information technology has been constantly promoting the rapid self-innovation and major changes of higher education. The Ministry of Education has taken educational informatization as a major development strategy .The mixed teaching model based on information technology will become the "new normal" of higher education in the future. How to improve the efficiency and quality of the information transmission of mixed teaching has become a new urgency needed to be solved by colleges and universities. Through research the model of mixed teaching information transmission，analysis of the relationship of the four subsystems of mixed teaching information transmission model including "information formation system， information transmission system， information receiving system and information feedback system"， this paper puts forward some countermeasures to improve the effectiveness of the information transfer model of mixed teaching， which provides a theoretical basis for the quality monitoring and evaluation of mixed teaching.

Keywords： educational information; mixed teaching; information transfer model; effectiveness analysis; higher education

教育信息化是我国国家信息化发展战略的重要组成部分，有效地推动了高等教育教学改革。2019年中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》提出将“加快信息化时代教育变革”作为未来教育现代化发展十大战略任务之一。新信息技术对高等教育产生了革命性影响，并在高等教育生存与发展中承担着越来越重要的角色[1]。2020年受新冠疫情影响全世界高校通过现代信息技术与教育教学深度融合，使得疫情期间“停课不停学”变为现实。后疫情时代到来，以及云计算、大数据、5G和人工智能等现代信息技术的飞速发展，对学生学习模式产生深刻影响[2]，混合式教学呈现出井喷式发展态势，并将成为未来高等教育的“新常态”。

本文通过对混合式教学信息传递过程进行研究，构建混合式教学信息传递模型，分析模型传递流程，探究各子系统之间关系，进一步探讨混合式教学信息传递方法策略，期望能够为高校混合式教学质量监测与评价提供启示与借鉴。

一混合式教学模式现状

国内诸多学者从不同角度对混合式教学进行了研究和阐述。冯晓英等[3]认为混合式教学概念经历了技术应用、技术整合及“互联网+”三个阶段。孟霆等[4]认为混合式教学是将传统线下面授教学与网络线上教学优势相融合的一种教学模式，做到优势互补和深度对话。邢丽丽[5]按照线上学习、大班讲授、线上讨论和线下小班讨论等不同授课形式构建混合式教学模式，实现精准教学。焦文欢等[6]认为大数据技术和混合式教学模式深度融合是未来混合式教学发展必然要求。国内学者们对混合式教学进行的研究主要集中于传统课堂教学层面，对于在教育信息化背景下从信息传递视角开展混合式教学相关研究少见报道。

二混合式教学信息传递模型研究

（一）混合式教学信息传递模型构建

教育的本质是通过知识信息传递培养人才。将信息传递基本理论应用于教育领域，结合混合式教学实际，构建混合式教学过程的信息传递模型（图1）。该模型由信源、编码器、信息传输通道、译码器、信宿、信息反馈通道及噪声源七个环节构成，完成混合式教学信息传递循环过程。其中，信源指混合式教学信息的起源，即教师传授的线上线下科学文化知识和技能，其传授过程视为信源发出信息；信宿是混合式教学信息使用者和接受者，即学生接收线上线下科学文化知识，其听课过程视为信宿接收信息；信道是混合式教学信息在信源和信宿之间传递的媒介，可以实现混合式教学信息的传递与反馈；编码器指教师将混合式教学信息通过易于理解的形式进行变换处理，以提高信息传输有效性和可靠性；译码器指学生接收到混合式教学信息序列并将其解码成自己的信息進行吸收、消化和理解；噪声源是指混合式教学信息在传递过程中受到噪声的干扰，导致混合式教学信息在信道的传播过程中失真并产生的损失，使得信道传递信息能力下降，信宿接收信息效率降低。混合式教学信息传播是双向的、相对的、可以互相转化的，在混合式教学信息传播过程中“信宿”可通过信息反馈通道向“信源”反馈接受信息情况。

混合式教学中信息传递流程为：由教师将混合式教学信息（信源，记为U），通过易于理解的形式编码成可以传递的信号（记为X），通过合适的传输途径（信息传输通道）输出信号（记为Y），信号被解译、还原成易于理解的知识信息（记为Z），最后传递到学生的大脑（信宿）。信号在信道传输过程中受到噪声源（记为N）干扰，导致混合式教学信息传输通道两端的X和Y既有关联又有区别，其差异程度大小取决于噪声源N的影响。由于N的干扰，信宿接收到的Z不等于X，需要信宿能够将有用的混合式教学信息从混杂噪声的信号中提取出来，使得Z尽可能与X一致。为提高混合式教学信息传递质量，观察和分析信宿接收到每个Z的答案、表情、动作、行为等各种反应（记为M），并通过混合式教学信息反馈通道反馈给信源，信源接收反馈信息（记为Q）并及时调整教学策略方法，实施新一轮的混合式教学信息传递。混合式教学信息传递本质就是将教师提供的混合式教学信息经过若干次适当编码转换，最后转化成学生可以理解和吸收的知识和能力。

（二）混合式教学信息传递模型分析

混合式教学信息传递模型每个环节对混合式教学信息传递质量和效率均至关重要，一个完整的混合式教学信息传递系统，从信源到信宿需要经过四个子系统，分别称为混合式教学信息传递的信息形成系统、信息传输系统、信息接收系统和信息反馈系统。无论哪个子系统出现阻隔，都会影响整体传递效果及质量。如果混合式教学信息“形成系统”不发出信源，则无知识可传递，教学中信息传递系统无法运行，如果发出的信源不当或者编码技术差，则会导致混合式教学信息无法破译或者破译效果差，直接影响混合式教学信息传递模型其他三个子系统，混合式教学信息“形成系统”是源头；混合式教学信息需要通过载体进行传递，没有混合式教学信息“传输系统”，信息无法输出，信宿无法接收信号，如果混合式教学信息“传输系统”信道选择不当，会直接影响混合式教学信息接收过程、积极性、质量等方面，无法实现人才培养目标，混合式教学信息“传输系统”是桥梁；如果没有混合式教学信息“接收系统”，传递过来的混合式教学信息毫无意义，混合式教学信息“接收系统”获得知识效果的质量直接影响整个混合式教学信息传递模型，混合式教学信息“接收系统”是目的地；混合式教学信息形成系统输出的混合式教学信息并不能完全传递给混合式教学信息接收系统，在教学过程中会因各种因素而导致混合式教学信息变异或损耗，混合式教学信息“反馈系统”[7]是对混合式教学信息损失的补救措施，既可作用于混合式教学信息接收系统促使其产生强烈的学习情感与积极心态，又可反作用于混合式教学信息形成系统使教育者调整教学策略、激发教学的新动机，混合式教学信息“反馈系统”是保障，直接影响混合式教学信息传递模型的有效运行和良性发展。混合式教学信息传递模型的四个子系统间首尾呼应、相互关联、彼此影响，构成循环闭环。

（三）混合式教学信息传递模型要素分析

深入剖析混合式教学信息传递模型各要素可知，混合式教学信息形成系统即信源，是教师计划传递的原始的教学知识，知识内容则受培养目标、培养方案、教学大纲、教学计划、教学要求、教学能力和信息素养等要素影响，形成了信源的原教学信息。教师通过声音、文字、数据、视频、光盘和软件等方式对原教学信息进行编码并通过混合式教学信息传输传递给信宿，实现教学目标，达到教学目的。混合式教学信息的传输系统主要指信道环境，包括教材、传统教学媒体、现代教学媒体、传统教室、智慧教室、網络学习平台、实践教学环境和信息技术等载体，可根据混合式教学信息的特点及信息接收者的综合情况，选择不同信道或多种信道混合等进行信息传输。高校的使命就是按照人才培养目标将学生培养成期望的人才，学生是混合式教学信息传递的最终宿体，学生接收信源发送过来的混合式教学信息时，将其转化为自身可理解消化的知识信息和能力。混合式教学信息反馈系统是混合式教学信息传递模型中至关重要一环，是检查混合式教学信息传递效果的有效手段，教师通过学生课堂表现、大数据行为分析、视频监控和教学信息评价等及时了解学生的学习效果和学习偏好，并根据学生的反馈信息调整教学策略及信息输出方式，优化混合式教学信息，更好实现教学目标。

三混合式教学信息传递提升策略分析

在信息论中[8]，信息熵是信息活动的度量标准，反应了教学系统的不确定程度[9]，信息传递目的在于消除信宿的不确定度，提高信息传递效果，引用信息熵理论来量化混合式教学信息传递效果[10]。

在混合式教学信息传递模型中，教师传授给学生的教学知识信息量称为信源的熵H（X），学生接受的全部教学知识信息量称为信宿的熵H（Y），由于不确定度（噪声源）的存在，导致H（Y）与H（X）不完全相等，学生获得的关于教师传授知识的信息量称为互信息I（X；Y）。所以混合式教学信息传递效果可以用学生获得知识的信息量I（X；Y）与教师传授给学生的教学知识信息量H（X）的商来度量，记为R。（0≤R≤1，R无量纲），R值越大，表明混合式教学信息传递效果越好，学生获得的知识能力越多。因此需要采取适当的教学方式手段，尽可能提高信源提供混合式教学信息的质量，减少学生对于信源知识的不确定性的影响。

（一）提高信源信息质量

在教学中任何与教学无关的信息或者是学生听不懂的信息均可以称为无效信息。混合式教学信息传递目的就是消除学生不确定度，减少信息失真，提高有效信息。教师提供教学信息质量主要受以下因素影响[11]：教师知识储备量（X1）、教学方法（X2）、教学能力（X3）、教学态度（X4）、教学内容设计（X5）、教学经验（X6）、教学信息传递形式（X7）和信息素养（X8）等因素有关，假设以上各量均为等概率事件，则信源传递的有效信息量为：H（X）=-，该公式可以反映教师在混合式教学过程方面做出的努力，提高各因素质量均可以提高信源信息质量。

（二）减少信息传输干扰

混合式教学信息在传递过程中不可避免会受到干扰[12]，主要体现在三个方面：一是信源干扰，如教师教学手段缺乏、提供重复性知识、错误或无用教学信息等等，都会增加信息传递不确定性，导致学生疑惑或误解；二是信道方面干扰，如信息传递技术方法落后未能及时传递、教师信息素养不高未能选择科学合适信道、外界噪声等，均会导致信息在采集、加工、处理、转换及传递过程中过时或失真；三是信宿方面干扰，如学生知识能力储备差异、心理状态不同等学生主观因素而导致对教学信息内容错误理解等所造成的干扰。

减少混合式教学信息传输干扰，首先，教师要精心准备教学信息，提高混合式教学信息传递质量；其次，选择多通道、多手段传递教学信息，增加混合式教学过程中教学行为丰富性；最后针对学生主观干扰，通过丰富教学行为唤起学生主观注意和重视，减少对错误信息理解。

（三）提高学生有效信息接收质量

学生接收有效信息是指被学生吸收、转化、掌握的教学信息。在混合式教学中，教师不再是课堂教学主体，而是处于主导地位，成为教学信息提供者与组织者，学生则成为主体。学生处于什么样接收状态对混合式教学信息传递效果至关重要。提高学生有效信息接收质量，首先，教师与学生相互配合程度非常重要，教学过程中教师需要激发学生的学习兴趣和热情，引导学生自愿且主动参与教学过程，调动师生双方的积极性和能动性；学生需要具有一定的信息接收和转化能力，根据接收到的知识构建属于自己的知识体系，通过合适的途径和方式获取需要的知识，并懂得如何分检、加工、合成和提取教学信息。其次，还与学生的兴趣、状态、情感和意愿等非智力因素有关，学生需要学会管控自己的这些因素，使得有效信息接收质量达到最佳。

四结束语

通过对教育信息化背景下的混合式教学信息传递过程进行研究，初步得出以下结论：一是混合式教学信息传递是由信源、编码器、信息传输通道、译码器、信宿、信息反馈通道及噪声源七个环节构成的循环改革过程；二是混合式教学信息传递模型由四个子系统构成，即混合式教学信息传递的信息形成系统、信息传输系统、信息接收系统和信息反馈系统，且子系统彼此之间相互关联影响、密不可分；三是混合式教学信息传递效率的提高是一个综合性行为的结果，不仅受信源知识能力水平等方面影响，还受信道传递能力、传递环境干扰及信宿主观意志接收能力等方面的影响。

参考文献：

[1] 梁志星，冯兴杰，李佳，等.新信息技术对高等教育影响的演变及反思——基于2004—2021年《地平线报告》内容分析[J/OL].当代教育论坛：1-18[2021-07-11].https：//doi.org/10.13694/j.cnki.ddjylt.20210624.001.

[2] 冯兴杰，梁志星，焦文欢.信息技术发展对学生学习模式的影响

——基于美国国家教育技术计划的思考[J].软件导刊（教育技术），2014，13（1）：72-75.

[3] 馮晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志，2018，36（3）：15-26.

[4] 孟霆，姜海丽，刘艳磊.美国高校基于线上线下混合式教学模式的经验及启示[J].黑龙江高教研究，2021，39（4）：80-84.

[5] 邢丽丽.基于精准教学的混合式教学模式构建与实证研究[J].中国电化教育，2020（9）：135-141.

[6] 焦文欢，冯兴杰.基于大数据的混合式教学模式研究与分析[J].中国教育信息化，2018（21）：38-41.

[7] 李兰春，王双成.课堂教学中的信息传递、控制与教学策略探讨[J].教学新论，2012（7）：74-76.

[8] 戴明远.基础信息论[M].上海：同济大学出版社，2003.

[9] 曹连英，杨秀菊.基于信息熵的教学质量可度量化研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报，2008（24）：64-66.

[10] 王之国.信息熵对教学效果的影响[J].现代远距离教育，2007（6）：14-15.