一场突如其来的疫情，给我国的各个领域带来了不同程度的冲击。在教育方面，全国范围内的高校均采取了网络教学的教学方式。在线教学具有资源丰富、反馈及时、时间灵活、场景灵活等诸多优点，但是，在线教学无法满足全部的教学需求，例如实践课程和课程项目设计等。对其优劣势的正确分析是完善线上教学，推动教学形式发展的重要过程。本文从信息学的角度，结合实际的问卷调查和师生访谈，了解在线教学过程中存在的优缺点问题，并且对于突出的缺点给出针对性的建议。

一、教学信息传递数学模型建立

（一）教学过程概括

教学行为可以看作是信息双向流动的过程，信息是信息论中最基本、最重要的概念，它是一个既抽象又复杂的概念。而信息师生间的互动行为就是抽象的信息传递的具象表现。无论是何种形式的教学，其过程都可以看作一个信息传递系统。在这样一个抽象化的信息传递系统中，教师和学生都是信息主体，二者既充当信息的发送方，也充当信息的接收方。但教师以发布信息为主，同时又接收信息并予反馈；学生以接收信息为主，同时又应当及时回应。整个过程可以“发布—接收—反馈”［1］来概括。

（二）信息传递模型建立

在信息论中，物理通信系统的传递模型，见图1。

图1 通信系统模型

二、实际调研结果分析

（一）学生对于在线教学的态度

调研结果显示，在“您更喜欢哪种学习方式？（线下教学和在线授课二选一）”的问题上，约有76.19%的学生选择线下教学的授课方式，仅有23.81%选择在线授课。其中约有43.33%的学生是没有在线授课经历的，在被问道“如果疫情结束，学校允许的情况下，是否还乐于去进行网络听课方式？”的问题时，53.33%的学生愿意继续选择在线授课的教学模式。为了解学生个人的专注力对结果的，连续专心学习多长时间在20—30min范围内的学生分布最多，约24.29%。在 30—40min约 21.4%，40—60min约 18.57%，60—90min

对于教学信息传递系统而言，该系统较为繁杂且存在诸多不必要的因素，其简化模型如图2。基于该简化模型，将信源、信宿替换为教学中的个体“教师”和“学生”，类比通信系统的定量计算方法，将在线授课的效率设为α，一般为乘性干扰；外部干扰设为N，一般为加性干扰，且该值对总体影响应该为降低教学效率，所以N值一般取负数；而最终学生获得的信息Y=αX+N，在结果反馈系统后，反馈系数设为S，定义为Y与X的比值，其实际意义为学生收到的信息与教师授课的关键信息的比值，因此也是该教学方式的效率的数学体现。

图2 简单通信系统模型

图3 教学信息系统模型

最终建立的教学信息传递数学模型框图如图2所示。基于该框图，结合研究目的，可针对性地设计调查问卷，收集基础数据。以及90min以上各占7.14%、8.1%，占总人数的15.24%。而小于20min的占20.48%。按照一节课45min为最低专注界限，数据表明约66%的学生在线教学时的受自身专注力较差。

（二） 反馈系数的计算分析

为定量分析二者的反馈系数，列出了13个教学有关的项目，让调研对象选择更符合该项目的教学方式，调研结果如下表1所示。依据上述模型，最终的反馈系数，将Y代入得：，对于每个个体而言，α和N的取值有所差异，在具有一定实验数量的基础下，二者可以近似计算。如下表所示，设各项目依次为Xi（i=1，2，3…13），设各项目权重为Wi，（i=1，2，3…13），各项目选择人数百分比定义为 Pi（i=1，2，3…13），的计算式为，为方便计算，每个项目的权重相等（），则带入数值，计算得线上教学的反馈系数，线下教学的反馈系数.由此可见线下教学具有显著的优势。当X不变且为常数时，反馈系数与|N|成反比，而实际情况中N值与诸多物理（教学设备、网络质量等）及心理因素（专注力、自制力、个人习惯等）有关，且两种教学方式影响N值的因素也不同，难以在统一标准下定量计算。

表1 测试项目及所得数据题目\选项 线上 线下内容趣味性66（31.43%）144（68.57%）内容便于更新（周期短）134（63.81%）76（36.19%）学习资源丰富156（74.29%）54（25.71%）对课程的期待感69（32.86%）141（67.14%）授课规范性38（18.1%）172（81.9%）平台/地点稳定性36（17.14%）174（82.86%）学习环境多样性106（50.48%）104（49.52%）快速进入学习状态35（16.67%）175（83.33%）过程舒适性107（50.95%）103（49.05%）反馈及时性67（31.9%）143（68.1%）参与互动的倾向 84（40%） 126（60%）充足的互动机会81（38.57%）129（61.43%）学习氛围营造 42（20%） 168（80%）

（三）结果与误差分析

结合上述计算的反馈系数，线下的教学效率要明显高于线上，这在调研问卷中也有体现。依据表1所列数据，在线授课的优点主要体现在教学内容的更新周期短以及学习资源丰富两方面，这也依托于授课平台（超星学习通、中国大学MOOC、腾讯课堂等）庞大的数据支持。在学习环境的多样性以及学习舒适度方面，在线学习与线下学习几乎相当，并不能成为优势。而在线学习的劣势则较为明显，例如在内容趣味性、授课规范性、平台稳定性、学习氛围的营造等方面明显不及线下教学。

当然，本次实验结论也是在一定误差范围内得出的。首先，模型的建立基于理想情况，实际中可能还存在其他外界影响，例如教学平台的不统一，任课教师选择多种平台，这对于学生来说，就要在不同平台之间进行切换，甚至一堂课上切换两到三个平台。另外，由于平台较多，学生有时候会忘记完成任务，影响学习效率［2］。各个项目的权重，为方便计算设为等值，但实际情况中，各个项目对总体教学质量的影响不见得相同。另外，实验的数据量级也会对计算结果产生略微影响。

三、在线教学的建议

针对在线教学与线下教学的区别，在授课方式方面笔者认为在线教学不宜采用慕课为主的方式进行授课，应该采用在线直播为主，得益于互联网的发展，视频交流的网络体验与实际并无太大差别，并且在线教学的平台选择也比较重要，使用带有视频回放功能的平台更好，例如钉钉和腾讯课堂等平台。视频回放的功能在以软件作为工具的设计类课程中效果突出，如《塑料模课程设计》，由于设计的连贯性比较强，学生会反复观看视频回放［3］。另外，多个任课老师可以协商使用同一平台，避免多平台教学对学生学习效率的负面影响。

对于某些特殊课程，例如体育课。其主要教学难度在于实际效果的反馈，从教学目的出发，为了让教师了解学生对于运动技能的掌握程度，教学成果的反馈可由学生拍摄相关的技术动作视频来检验。即学生练习技术动作，教师反馈意见的方式，再辅之以主观题型［4］。而对于某些实验项目和课程项目设计，线下教学具有极强的不可替代性，学生可以先利用仿真软件进行线上实验，然后进行线下的实物实验，由于有仿真实验的基础，线下实验也会更加的轻松、高效。

在进行线上教学时，应当充分发挥互联网平台的优势，可以利用其丰富的视频文字资料扩展教学面，拓宽学生的视野。对于某些多学科交叉的学科，要求有跨学科的知识背景，学习起来有一定的难度。基于学生的知识储备基础，结合信息化技术，充分发挥线上和线下教学的特长，能够达到更好的教学效果［5］。

四、总结

在线教学优劣势都较为明显，得益于网络平台同样也受制于网络平台，充分发挥其优势，并利用必要的方法限制其劣势的影响是高效在线教学的关键所在。完全的在线教学同样不符合教学要求，甚至会限制学生的实际操作能力，负面影响不容忽视，所以，对线上线下相互结合的教学方式探索和实践对提高教学质量是很有必要的。如何合理的分配这两种教学方式在教学过程中的权重，对于不同学科如何找到符合该学科的权重最优解都是值得思考的问题。共同推动教育形式的改革和发展，也是现如今诸多从事教育事业的工作者正在努力的目标。

［1］ 周穗星.从信息学的角度看教学［J］.思想政治课教学，2005（02）：11-22.

［2］ 张二红.疫情背景下地方高校在线教学调查及思考——以天津NXY为例［J］.现代商贸工业，2020，41（35）：151-153.

［3］ 谭安平，谭平.疫情下高校实践课程的在线教学探索与实践［J］.科技视界，2020（30）：27-29.

［4］ 刘欧美，黄康颖，陈玉群，全晶.基于互联网平台高校公共体育课程线上教学的信息模型建设应用研究［A］.中国体育科学学会.第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编［C］.中国体育科学学会：中国体育科学学会，2019.2.

［5］ 屈晓超，卞灿，任力，廖美，刘湘粤，陈湘定.信息化背景下“生物信息学”混合式教学模式研究［J］.高校生物学教学研究（电子版），2020，10（03）：29-34.

文章来源：电子与信息学报 网址: http://dzyxxxb.400nongye.com/lunwen/itemid-44357.shtml

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