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博弈论视角下高校数字化教学资源共享困境与消解路径

2024-05-14李晓华叶爱山邓洋阳

江苏科技信息 2024年7期
关键词:博弈论数字化

李晓华 叶爱山 邓洋阳

摘要:随着数字化技术的不断发展,高校教学资源共享成为提高教学质量和效率的重要途径。然而,高校教学资源具有公共物品属性,共享过程中存在多重困境。文章运用博弈论方法,将教师间教学资源共享活动分为3种类型:弱教师与弱教师的博弈、强教师与强教师的博弈、强教师与弱教师的博弈。通过分析各种情况下的博弈行为差异,揭示高校数字化教学资源共享的问题所在,并提出健全数字化教学资源共享政策支持、建立数字版权保护与资源共享激励机制、提高教师教学资源开放共享意识、加强教学资源共享的技术保障等消解路径。

关键词:数字化;教学资源共享;博弈论;困境消解

中图分类号:G434文献标志码:A

0 引言

数字化技术的快速发展带来了深刻的教育变革,高校教育作为其中最重要的领域之一,也在数字化背景下面临新的机遇和挑战。近年来,高校数字化教学资源共建共享问题备受关注,已成为我国推动教育信息化建设的重中之重[1]。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出,要发挥在线教育优势,推进高水平大学开放教育资源[2]。教学资源的共享是提高高校教学效率和质量的重要途径,随着高校教学逐渐数字化,教学资源也呈现出多样化和大规模的趋势。其中,高校教师作为数字化教学资源的提供者,拥有大量的教学素材、课件和教学方法等资源,这些资源对于提高教学质量、满足学生需求和促进教学创新具有重要意义。

高校教师通过数字化技术共享自己的教学资源,可以突破教师教学发展的“孤岛”现状,避免重复造轮子,节省制作课件的时间和精力,有利于教师学习交流,分享实践案例,促进良性发展[3]。然而实际上,由于高校教学资源具有公共物品属性,即资源的共享和使用通常具有非排他性和非竞争性的特点,教师之间共享资源的行为也受到一定程度影响[4]。高校教学资源共享的发展仍面临许多难题。首先,由于资源产权问题的存在,部分教师对于自己的资源产权意识过强,不愿意将其优秀资源分享给其他教师,导致存在资源浪费和重复制作的现象[5]。其次,高校强调學术竞争,教学任务繁重,依然存在不少教师对于共享资源的“搭便车”行为,即只会使用资源,而不愿意付出共享成本,没有积极参与共享活动[6]。最后,由于高校文化、地理位置、学科领域的不同,共享资源的需求和供给之间存在很大差距[7]。因此,如何促进高校教学资源的共享与有效运作,成为当前亟待解决的问题。文章将采用公共物品供给的经典博弈模型来研究高校数字化教学资源共享问题,通过分析不同教师在各种情况下的数字化教学资源供给决策行为,揭示资源共享的问题所在,并提出相应的优化策略和路径。

1 高校数字化教学资源共享的博弈模型

博弈论作为一种数学方法在社会科学领域应用广泛,可以运用各种博弈模型来研究社会现象中的决策行为。在高校数字化教学资源共享中,教师之间的行为通常带有博弈性质,即教师之间的收益和成本会互相影响。因此,博弈论可以为高校数字化教学资源共享问题的研究提供良好的理论基础和方法支持。

1.1 教师间教学资源共享的类型划分

教师间数字化教学资源共享行为可以根据教师的实力对比进行分类。根据教师的能力和资源水平,可以将教师分为强教师和弱教师。强教师是指教学能力强且资源丰富的教师;弱教师是指教学能力和资源相对较弱的教师。基于以上分类,将教师间的资源共享行为分为弱教师与弱教师之间的博弈、强教师与强教师之间的博弈、强教师与弱教师之间的博弈。

在博弈中,博弈双方的策略选择,一是主动创建或提供资源,二是等待他人提供共享资源。前者是资源提供者,需要花费时间和努力来创造和分享数字化教学资源,并可从中获取收益;后者是资源获取者,可以直接享受使用资源所带来的好处,无须付出任何成本。

1.2 博弈模型的基本假设

为确保博弈模型的合理性和准确性,提出如下几种假设。

假设一:教师的决策行为基于理性假设,即会选择在博弈中获得最大利益的策略。

假设二:教师的目标是追求个体收益的最大化,而非整体利益的最大化。

假设三:教师的行为受到其他教师的选择和行为影响,存在相互依赖性。

假设四:教师的决策是基于对其他教师行为的预期和信息的有限性。

假设五:假设资源共享是自愿的,并且共享的成本与收益是明确的。

2 高校数字化教学资源共享的博弈分析

2.1 弱教师与弱教师之间教学资源共享的博弈

假设有两个弱教师,共同决定是否进行数字化教学资源共享。数字化教学资源建设成本为8,每个参与方的收益为6(实力较弱的教师在资源共享中面临着投入大于收益的情况,需要付出较大的资源建设投入,实际使用效益较差)。如果双方共同建设教学资源,则分摊建设成本;如果只有一方创建教学资源,则创建方需投入全部成本8,而等待方可以免费使用资源;如果双方均等待,则收益和成本皆为0。具体博弈矩阵如表1所示。

基于支付矩阵,分析弱教师A的行动策略。当弱教师B选择“创建”策略时,弱教师A选择“创建”的收益为2,选择“等待”的收益为6,因此弱教师A此时的最优策略是“等待”;而当弱教师B选择“等待”策略时,弱教师A选择“创建”的收益为-2,选择“等待”的收益为0,因此弱教师A此时的最优策略仍是“等待”。可见,弱教师A的最优反应都是“等待”,即“等待”为弱教师A的占优策略。同样,考察弱教师B的行动策略选择可知,其占优策略也是“等待”。因此,在完全理性假设下,弱教师与弱教师之间教学资源共享的博弈存在唯一的纳什均衡,即(等待,等待)。尽管从个人利益出发,“等待”是弱教师A和弱教师B的占优策略,但对于整个系统来说,选择“创建”可以使双方获得更高的总体赢利。这是典型的“囚徒困境”博弈模型的特点,每个主体都理性地选择了最优策略,却导致了最差的结果。

在弱教师与弱教师之间教学资源共享的博弈情境下,由于教师的资源匮乏及能力不足,缺乏合作机制和激励措施,弱教师之间资源共享的义务感和利益驱动感并不明显。这种情况下教师们更倾向于沉没成本效应,即教师在制作某一教学资源时所投入的时间、精力和金钱等成本无法得到回报,导致教师不自主创建教学资源或不愿意共享自己的资源。要改变资源建设各自为政的现状,实现资源共享,需要外部力量的推动,以打破(等待,等待)策略的博弈平衡点。

2.2 强教师与强教师之间教学资源共享的博弈

假设有两个强教师,共同决定是否进行数字化教学资源共享。教学资源建设成本为8,每个参与方的收益为10(实力较强教师在资源共享中能更有效地利用教学资源,获得良好的实际效益,因此收益高于投入)。如果双方共同建设教学资源,则分摊建设成本;如果只有一方创建教学资源,则创建方需投入全部成本8,而等待方可以免费使用;如果双方均等待,则收益和成本皆为0。具体博弈矩阵如表2所示。

基于支付矩阵,分析强教师A的行动策略。当强教师B选择“创建”策略时,强教师A选择“创建”的收益为6,选择“等待”的收益为10,因此强教师A在此时的最优策略是“等待”;而当强教师B选择“等待”策略时,强教师A选择“创建”的收益为2,选择“等待”的收益为0,因此强教师A在此时的最优策略为“创建”。通过分析支付矩阵可以发现,强教师A在该博弈中没有占优策略,最终的策略选择取决于强教师B的选择。同样地,通过相同方式分析强教师B的行动策略,可知强教师B也没有占优策略,其策略选择也会随强教师A的选择而改变。对于强教师与强教师之间的教学资源共享博弈,符合经典的“懦夫博弈”模型,该博弈描述了个体在面临风险和奖励之间的权衡选择,“前进”策略是“等待”,“后退”策略是“创建”。在强教师之间不存在纯策略均衡,但存在(等待,创建)和(创建,等待)两个混合策略纳什均衡,即强教师之间的资源共享决策将取决于彼此之间的行动选择与决策。此时,参与双方缺乏共同利益,一方愿意继续参与博弈,另一方却难以退出,双方都希望对方选择“后退”策略,而自己选择“前进”策略,从而免费分享对方建设资源的成果。

然而,理论上的混合策略纳什均衡往往不符合现实环境的选择。由于强教师能力较强,单方面进行教学资源建设并不困难,且学校领导对其期望较高,因此在博弈初期阶段,强教师们往往在一段时间的“等待”后,受各方面压力而选择“创建”策略。这种情况导致了双方教师将大量时间和精力放在建设资源上,造成了资源的浪费,并且分散的教学资源使学校无法集中资源进行更有针对性和高效率的教学。

2.3 强教师与弱教师之间教学资源共享的博弈

假设有强教师A和弱教师B,共同决定是否进行数字化教学资源共享。教学资源建设成本为8,如果共同建设教学资源,建设成本由双方分摊,强教师A的收益为10,而弱教师的收益为6;如果只有一方创建教学资源而另一方选择等待,则创建方需要承担全部建设成本8,等待方可以免费使用教学资源且不承担成本,强教师A创建则收益为10,弱教师B创建则收益为6;如果双方都不创建,则收益和成本均为0。具体博弈矩阵如表3所示。

基于支付矩阵,分析强教师A的行动策略。当弱教师B选择“创建”策略时,强教师A选择“创建”的收益为6,选择“等待”的收益为10,此时强教师A的最优策略为“等待”;而当弱教师B选择“等待”策略时,强教师A选择“创建”的收益为2,选择“等待”的收益为0,此时强教师A的最优策略为“创建”。可以看出,强教师A在此博弈中没有占优策略,最终的策略选择随弱教师B的选择而变化。

分析弱教师B的行动策略选择。当强教师A选择“创建”策略时,弱教师B选择“创建”的收益为2,选择“等待”的收益为6,此时弱教师B的最优策略为“等待”;当强教师A选择“等待”策略时,弱教师B选择“创建”的收益为-2,选择“等待”的收益为0,此时弱教师B的最优策略仍为“等待”。可以发现,不论强教师A如何决策,弱教师B的最优反应都是“等待”,即“等待”为弱教师B的占优策略。

强教师与弱教师之间的教学资源共享博弈,属于“智猪博弈”模型,存在纳什均衡(创建,等待),即强教师A选择“创建”策略,弱教师B选择“等待”策略。在该博弈中,“踏”策略相当于“创建”,“不踏”策略相当于“等待”,“大豬”为强教师A,承担教学资源共享建设的责任,“小猪”为弱教师B,搭乘“大猪”的便车,享受着其建设成果。强教师可以通过自身能力,更好地创建及利用共享资源,从而获得更多收益。而对于弱教师来说,尽管可能无法发挥共享资源的最大潜力,但接受资源仍然可以提高其教学效果。

在智猪博弈中,大猪出于自身利益选择“踏”,小猪在客观上也会免费受益。强教师出于自身需要,通常采取“公共物品的提供者”策略,即主动共享资源以协助弱教师提高教学质量。而弱教师则更倾向于搭便车行为,选择不共享或依赖强教师。在共享建设工作初期,强教师会承担起建设的责任,让弱教师免费搭便车。然而,由于缺乏合理的经费分担机制,随着时间推移,强教师逐渐失去继续承担全部共享建设费用的积极态度,因此只会共享一些价值较低、无关紧要的教学资源。

3 高校数字化教学资源共享困境的消解路径

3.1 健全数字化教学资源共享政策支持

博弈中存在先动劣势时,需要借助外部力量来打破僵局,教育管理部门通常需担任推动者角色。首先,可以增加资金投入,以支持教师共享资源的成本。其次,可以加强政策约束和干预,以推动教师之间的共享沟通和洽谈,在多次博弈中达成具有约束力的合作协议,实现最优合作均衡解。资源开放共享并非免费使用,版权保护也非禁止使用。确保教师之间共享教学资源的成本分担和利益分配均衡是推动高校数字化教学资源共享的重要任务。只有建立良好的共享秩序,实现共享主体之间的利益平衡,才能确保共享的可实现性和持续性。在当前高校各自独立经营并追求自身经济利益的情况下,为了促进教师之间的资源共享成为可能,教育行政部门可以发挥牵头作用,着手共建包括精品课程、视频公开课等数字资源。

3.2 建立数字版权保护与资源共享激励机制

高校可以通过设立相应激励机制,解决数字化教学资源共享困境,实现版权保护和资源共享的平衡。首先,创建资源存储数据库,将学校资助的项目成果资源上传至公共资源平台并免费共享。其次,建立具有弹性的数字版权保护制度,使每种预存储资源都可以根据版权人的选择,添加适当的共享协议,如署名、非商业使用等。再次,高校可以设计相关的信用积分体系,既调动教师资源共享的积极性,又能够确保资源供应方的利益和贡献得到充分体现及保障。最后,考虑到数字化教学资源公共物品的属性,即使建立起资源协议存储平台,仍需要激励政策和强制存储措施的执行。为确保数字教学资源存储平台的可持续发展,高校可以通过行使公权力来制定激励补贴措施,以平衡各方利益,营造一个公正、透明和可持续的数字化教学资源共享环境。

3.3 提高教师教学资源开放共享意识

提高教学资源开放共享意识是促进数字化教学资源共享的关键。为了实现资源优化配置和共享利用的目标,教师需要增强对资源开放共享的理解,并积极推动资源开放共享的实践。为提高教师对资源开放共享的意识,可以通过宣传和推广的方式向教师介绍开放教学资源的概念、意义和价值,加强教师的社会责任意识,鼓励教师积极参与资源共享和合作,提升资源共享和交流的积极性和创造性,培养共享文化和共享精神,提高资源共享的有效性和质量。同时,需要加强师资培养和教师发展,通过系统培训和课程开发,加强教师的专业素养和开放共享资源的能力。此外,还应加强跨学科合作和团队建设,建立协作和团队合作的文化氛围,促进教师之间的交流,共同推动教学资源共享的发展。

3.4 加强教学资源共享的技术保障

为了加强开放教学资源共享管理,需推动数字化教学资源共享的技术支持和保障,包括资源管理、共享平台建设、版权保护、安全保障等方面的支持和保障。制定资源共享标准,包括资源的格式、内容和质量标准,以确保资源的统一性、标准化和准确性,同时建立资源审查机制,从分类、审查、更新和维护等方面对资源进行管理。建立高效稳定的教学资源上传和下载共享平台,支持多种文件格式的分享与查看,满足大规模资源共享的需求。提供技术支持和安全保障,包括数据备份、安全加密、网络安全保护等,设立权限管理机制,确保资源共享平台的稳定性和安全性,避免资源流失和泄露。为教师提供开放资源共享的技术培训,提高其对开放资源共享技术的理解和使用能力,促进开放资源共享实践与发展。通过加强技术手段和措施,实现数字化教学资源共享的高效、安全和可持续发展。

4 结语

文章通过运用博弈论方法,分析了高校数字化教学资源共享中存在的问题及其优化路径。通过对弱教师与弱教师、强教师与强教师、强教师与弱教师之间博弈行为的研究,发现了不同类型教师之间的行为差异。在此基础上,提出了健全数字化教学资源共享政策支持、建立数字版权保护与资源共享激励机制、提高教师教学资源开放共享意识、加强教学资源共享的技术保障等优化路径。教师资源共享对于提升教学质量、促进教师专业发展和教育事业的持续发展具有重要意义。通过推动教师资源共享,可以让教师们共同分享优质的教学资源和经验,提高教学效果。同时,教师资源共享也能夠激发教师的创新潜力,推动教育教学的创新和进步。教师资源共享是一个长期而复杂的过程,需要学校、教育机构、教师个体以及其他相关方共同努力。通过共享来实现资源的最大化利用,不仅可以提升教育系统整体水平,还能够为学生提供更加丰富的学习资源和支持,实现教育公平与可持续发展的目标。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].(2019-02-23)[2024-02-25].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/201902/t20190223_370857.html?eqid=e62a248 7000309290000000364264974.

[2]中华人民共和国中央人民政府.中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要[EB/OL].(2022-01-21)[2024-02-25].http://www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm,2022-01-21.

[3]王祖山,康翠萍,张琼.高校教师教学发展区域共享的“头雁模式”研究——基于Stackelberg博弈行为分析[J].高等教育研究学报,2019(2):100-106.

[4]丁卫泽,熊秋娥.高校数字化教学资源共享的困境分析与化解策略——基于博弈论的视角[J].中国电化教育,2015(1):93-96.

[5]朱晓亚,孟晓华.基于科斯定理的高校数字教学资源共享策略研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2022(6):66-70.

[6]陈翠荣,占玲玉,胡玉辉.博弈论视角下西部地区高校教育资源共享的困境分析与化解策略[J].西藏大学学报(社会科学版),2022(2):229-235.

[7]牛军明,张德祥.高校信息公开的缘由、现状与策略研究——基于2016年度教育部75所直属高校的信息公开年度报告[J].中国高教研究,2018(2):29-35.

(编辑 姚 鑫编辑)

Dilemma and solution path of digital teaching resource sharing in universities from the perspective of game theory

Li  Xiaohua, Ye  Aishan*, Deng  Yangyang

(Business School, Nantong Institute of Technology, Nantong 226002, China)

Abstract:  With the continuous development of digital technology, sharing teaching resources in universities has become an important way to improve teaching quality and efficiency. However, due to the public good nature of teaching resources in universities, there are multiple difficulties in the sharing process. The article uses game theory methods to divide teaching resource sharing activities among teachers into three types: the game between weak and weak teachers, the game between strong and strong teachers, and the game between strong and weak teachers. By analyzing the differences in game behavior in various situations, this paper reveals the problems of digital teaching resource sharing in universities, and proposes solutions such as improving policy support for digital teaching resource sharing, establishing incentive mechanisms for digital copyright protection and resource sharing, enhancing teachers awareness of open sharing of teaching resources, and strengthening technical support for teaching resource sharing.

Key words: digitalization; teaching resources sharing; game theory; difficulty resolution

基金項目:江苏高校教育信息化研究课题;项目名称:数字化背景下高校教学资源共享问题及优化路径研究;项目编号:2023JSETKT129。江苏省教育科学规划课题;项目名称:数字化背景下高等教育资源错配优化路径研究;项目编号:C/2023/01/69。中国商业经济学会教育教学改革规划课题;项目名称:数字经济环境下应用型本科院校电子商务专业人才培养体系重构研究;项目编号:20241020。南通理工学院教研教改项目;项目名称:高校数字化优质教学资源共建共享与协同创新研究;项目编号:通理工教〔2023〕88号。

作者简介:李晓华(1995— ),女,讲师,硕士;研究方向:数字化资源建设。

*通信作者:叶爱山(1992— ),男,讲师,硕士;研究方向:科学与管理。

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