信息熵在多媒體教學(xué)質(zhì)量分析中的應(yīng)用

楊晶

摘 要：為了研究多媒體給教學(xué)帶來的影響，本文根據(jù)學(xué)生的教學(xué)反饋評價數(shù)據(jù)，利用熵值法計算各指標(biāo)的熵權(quán)，從而得出影響多媒體教學(xué)質(zhì)量的重要因素，進而為教師對教學(xué)進行自我反思與改進提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：信息熵；多媒體教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

現(xiàn)代社會已由規(guī)?；?、數(shù)量化的工業(yè)社會變?yōu)槎鄻踊?、個性化的信息社會。隨著信息交流的進一步擴大，多媒體信息技術(shù)也突飛猛進地發(fā)展起來，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用在教學(xué)實踐當(dāng)中，這不僅為學(xué)生提供了多樣化的教學(xué)信息，而且極大地改善了學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。對于一種新的教學(xué)模式，通過教學(xué)質(zhì)量分析及評價，可以了解教學(xué)各方面情況，從而判斷它的質(zhì)量和水平、成效和缺陷。本文提出基于熵值法的課堂教學(xué)質(zhì)量測評方法，直接利用學(xué)生的課堂教學(xué)評價數(shù)據(jù)，具有一定的客觀性。

一、熵值法的原理

熵是熱力學(xué)中的一個物理概念，后被香農(nóng)引入到信息論，在工程技術(shù)、社會經(jīng)濟等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

在信息論中，離散信源的熵H(X)=-■log2p(xi)（比特），是信源不確定性的一個度量，是系統(tǒng)無序性的度量。根據(jù)熵函數(shù)的上凸性，等溉分布時熵最大。

對于一個評價指標(biāo)中，某一項指標(biāo)的評價得分相同（等價認為p(xi)相等），即可以描述為該項指標(biāo)處于“有序”狀態(tài)。此時，該項指標(biāo)的區(qū)分作用為0，根據(jù)熵函數(shù)的性質(zhì)，該指標(biāo)的信息熵越大；若某項指標(biāo)得分的差異程序越大（即P(xi)的差異程度越大），即可認為該指標(biāo)處于“無序”狀態(tài)，此時該項指標(biāo)在評價系統(tǒng)中的作用越大，而該指標(biāo)的信息熵越小。因此，在指標(biāo)體系統(tǒng)，信息熵越大的指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)越??；而信息上小的指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)越大。故可利用信息熵的反向質(zhì)量來確定一個評價體系中各指標(biāo)的權(quán)重。熵值法的基本思想就是依據(jù)熵的概念和性質(zhì)，把各種指標(biāo)的信息量化，進而得到指標(biāo)的雙重系數(shù)的一種方法。

二、基于熵值法在多媒體教學(xué)質(zhì)量定量分析

1.評價指標(biāo)

多媒教學(xué)過程中，多媒體選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂內(nèi)容理解程度、多媒體使用比例是否合適等，直接影響教學(xué)效果。為了實現(xiàn)對多媒體教學(xué)的質(zhì)量分析，我們在授課過程中，就多媒體種類的選擇、多媒體應(yīng)用時間、多媒體應(yīng)用學(xué)科三種不同的方式進了學(xué)生問卷調(diào)查，得到多媒體教學(xué)質(zhì)量的評分數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 學(xué)生教學(xué)反饋調(diào)查問卷

■

2.將原始數(shù)據(jù)陣(Xij)m×n轉(zhuǎn)為“概率”矩陣

由于pij為某個信息的概率，且0≤pij≤1，因而對原始數(shù)據(jù)做歸一化處理。

p=p11 p12…p1np21 p22…p2np31 p32…p3np41 p42…p4n=(pij)m×n

其中pij=xij/∑xij —————（1）

3.計算第i項指標(biāo)的信息熵

第i項評估指標(biāo)的信息熵定義為：

Hi=-■pijlog2pij —————（2）

4.計算第i項指標(biāo)的熵權(quán)系數(shù)li

li=■—————（3）

由上式可知，當(dāng)Hi越小時，li越大，即當(dāng)pij的值相差越大，該指標(biāo)傳遞的信息量越多，作用越大，其權(quán)重也越大。

5.具體應(yīng)用

由問卷調(diào)查數(shù)據(jù)得到原始的評價矩陣

X=67.32 79.53 73.2680.12 82.26 83.9287.28 89.10 86.2568.74 71.63 88.8985.89 82.67 80.35

再由式1將原始矩陣轉(zhuǎn)化為“概率”矩陣

P=0.056 0.066 0.0610.066 0.068 0.0700.072 0.074 0.0710.057 0.059 0.0740.071 0.068 0.067

按照公式2計算各項指標(biāo)的信息熵，得到信息熵矩陣Hi為:

Hi=(0.736 0.791 0.842 0.754 0.794)

根據(jù)式3計算出各指標(biāo)的熵權(quán)重：

li=(0.240 0.190 0.161 0.224 0.185)

表2 各項指標(biāo)的熵權(quán)排名

■

6.結(jié)果分析

從學(xué)生對多媒體授課不同方式下的教材選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、多媒體使用情況以及課堂內(nèi)容理解程度的熵權(quán)排名來看，這個結(jié)果是合理的。首先，教材是教學(xué)的關(guān)鍵，教學(xué)過程中，多媒體的選擇是分科、教學(xué)內(nèi)容需要的。其次，選擇何種多媒體在教學(xué)中也起著關(guān)鍵的作用，它決定這種多媒體的選擇是否利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。再次，教學(xué)方法權(quán)重最低，因為對于同一名教師而言，講課的風(fēng)格幾乎固定，雖然教學(xué)模式有所變化，但是對于教學(xué)方法的運用幾乎不變，因而熵權(quán)最低。通過結(jié)果分析，我們可以根據(jù)每種方式的具體得分，進行教學(xué)自我評價，有針對性地加以改進。

此外，從分析結(jié)果也可以看出，熵權(quán)排前兩位的是教材選擇和多媒體使用情況，即其“無序性”較大，競爭最激烈，也就是說學(xué)生非常重視學(xué)科選擇和多媒體的使用。因此，作為教學(xué)者，一定要根據(jù)自己學(xué)科是否需要，適當(dāng)?shù)剡x擇多媒體的應(yīng)用及合理的應(yīng)用時間。

本文就多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用，利用熵權(quán)，實際處理了學(xué)生對多媒體教學(xué)的評價數(shù)據(jù)，得出了各項指標(biāo)的熵權(quán)，從而定量地得出影響多媒體教學(xué)的主要因素，任課教師可以根據(jù)這些因素改進教學(xué)，有利于多媒體教學(xué)的順利進行，具有一定借鑒意義。

參考文獻：

[1]左巍.基于云模型和熵權(quán)的高校課堂教學(xué)質(zhì)量評價模型[J].經(jīng)濟師，2012（8）:116-117.

[2]張少艷.信息熵在教學(xué)質(zhì)量分析中的應(yīng)用[J].紅河學(xué)院學(xué)報，2007，5（2）:77-79.

[3]倪少凱.7種確定評估指標(biāo)權(quán)重方法的比較[J].方法討論，2002（12）:54-55.

摘 要：為了研究多媒體給教學(xué)帶來的影響，本文根據(jù)學(xué)生的教學(xué)反饋評價數(shù)據(jù)，利用熵值法計算各指標(biāo)的熵權(quán)，從而得出影響多媒體教學(xué)質(zhì)量的重要因素，進而為教師對教學(xué)進行自我反思與改進提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：信息熵；多媒體教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

現(xiàn)代社會已由規(guī)模化、數(shù)量化的工業(yè)社會變?yōu)槎鄻踊€性化的信息社會。隨著信息交流的進一步擴大，多媒體信息技術(shù)也突飛猛進地發(fā)展起來，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用在教學(xué)實踐當(dāng)中，這不僅為學(xué)生提供了多樣化的教學(xué)信息，而且極大地改善了學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。對于一種新的教學(xué)模式，通過教學(xué)質(zhì)量分析及評價，可以了解教學(xué)各方面情況，從而判斷它的質(zhì)量和水平、成效和缺陷。本文提出基于熵值法的課堂教學(xué)質(zhì)量測評方法，直接利用學(xué)生的課堂教學(xué)評價數(shù)據(jù)，具有一定的客觀性。

一、熵值法的原理

熵是熱力學(xué)中的一個物理概念，后被香農(nóng)引入到信息論，在工程技術(shù)、社會經(jīng)濟等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

在信息論中，離散信源的熵H(X)=-■log2p(xi)（比特），是信源不確定性的一個度量，是系統(tǒng)無序性的度量。根據(jù)熵函數(shù)的上凸性，等溉分布時熵最大。

對于一個評價指標(biāo)中，某一項指標(biāo)的評價得分相同（等價認為p(xi)相等），即可以描述為該項指標(biāo)處于“有序”狀態(tài)。此時，該項指標(biāo)的區(qū)分作用為0，根據(jù)熵函數(shù)的性質(zhì)，該指標(biāo)的信息熵越大；若某項指標(biāo)得分的差異程序越大（即P(xi)的差異程度越大），即可認為該指標(biāo)處于“無序”狀態(tài)，此時該項指標(biāo)在評價系統(tǒng)中的作用越大，而該指標(biāo)的信息熵越小。因此，在指標(biāo)體系統(tǒng)，信息熵越大的指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)越??；而信息上小的指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)越大。故可利用信息熵的反向質(zhì)量來確定一個評價體系中各指標(biāo)的權(quán)重。熵值法的基本思想就是依據(jù)熵的概念和性質(zhì)，把各種指標(biāo)的信息量化，進而得到指標(biāo)的雙重系數(shù)的一種方法。

二、基于熵值法在多媒體教學(xué)質(zhì)量定量分析

1.評價指標(biāo)

多媒教學(xué)過程中，多媒體選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂內(nèi)容理解程度、多媒體使用比例是否合適等，直接影響教學(xué)效果。為了實現(xiàn)對多媒體教學(xué)的質(zhì)量分析，我們在授課過程中，就多媒體種類的選擇、多媒體應(yīng)用時間、多媒體應(yīng)用學(xué)科三種不同的方式進了學(xué)生問卷調(diào)查，得到多媒體教學(xué)質(zhì)量的評分數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 學(xué)生教學(xué)反饋調(diào)查問卷

■

2.將原始數(shù)據(jù)陣(Xij)m×n轉(zhuǎn)為“概率”矩陣

由于pij為某個信息的概率，且0≤pij≤1，因而對原始數(shù)據(jù)做歸一化處理。

p=p11 p12…p1np21 p22…p2np31 p32…p3np41 p42…p4n=(pij)m×n

其中pij=xij/∑xij —————（1）

3.計算第i項指標(biāo)的信息熵

第i項評估指標(biāo)的信息熵定義為：

Hi=-■pijlog2pij —————（2）

4.計算第i項指標(biāo)的熵權(quán)系數(shù)li

li=■—————（3）

由上式可知，當(dāng)Hi越小時，li越大，即當(dāng)pij的值相差越大，該指標(biāo)傳遞的信息量越多，作用越大，其權(quán)重也越大。

5.具體應(yīng)用

由問卷調(diào)查數(shù)據(jù)得到原始的評價矩陣

X=67.32 79.53 73.2680.12 82.26 83.9287.28 89.10 86.2568.74 71.63 88.8985.89 82.67 80.35

再由式1將原始矩陣轉(zhuǎn)化為“概率”矩陣

P=0.056 0.066 0.0610.066 0.068 0.0700.072 0.074 0.0710.057 0.059 0.0740.071 0.068 0.067

按照公式2計算各項指標(biāo)的信息熵，得到信息熵矩陣Hi為:

Hi=(0.736 0.791 0.842 0.754 0.794)

根據(jù)式3計算出各指標(biāo)的熵權(quán)重：

li=(0.240 0.190 0.161 0.224 0.185)

表2 各項指標(biāo)的熵權(quán)排名

■

6.結(jié)果分析

從學(xué)生對多媒體授課不同方式下的教材選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、多媒體使用情況以及課堂內(nèi)容理解程度的熵權(quán)排名來看，這個結(jié)果是合理的。首先，教材是教學(xué)的關(guān)鍵，教學(xué)過程中，多媒體的選擇是分科、教學(xué)內(nèi)容需要的。其次，選擇何種多媒體在教學(xué)中也起著關(guān)鍵的作用，它決定這種多媒體的選擇是否利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。再次，教學(xué)方法權(quán)重最低，因為對于同一名教師而言，講課的風(fēng)格幾乎固定，雖然教學(xué)模式有所變化，但是對于教學(xué)方法的運用幾乎不變，因而熵權(quán)最低。通過結(jié)果分析，我們可以根據(jù)每種方式的具體得分，進行教學(xué)自我評價，有針對性地加以改進。

此外，從分析結(jié)果也可以看出，熵權(quán)排前兩位的是教材選擇和多媒體使用情況，即其“無序性”較大，競爭最激烈，也就是說學(xué)生非常重視學(xué)科選擇和多媒體的使用。因此，作為教學(xué)者，一定要根據(jù)自己學(xué)科是否需要，適當(dāng)?shù)剡x擇多媒體的應(yīng)用及合理的應(yīng)用時間。

本文就多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用，利用熵權(quán)，實際處理了學(xué)生對多媒體教學(xué)的評價數(shù)據(jù)，得出了各項指標(biāo)的熵權(quán)，從而定量地得出影響多媒體教學(xué)的主要因素，任課教師可以根據(jù)這些因素改進教學(xué)，有利于多媒體教學(xué)的順利進行，具有一定借鑒意義。

參考文獻：

[1]左巍.基于云模型和熵權(quán)的高校課堂教學(xué)質(zhì)量評價模型[J].經(jīng)濟師，2012（8）:116-117.

[2]張少艷.信息熵在教學(xué)質(zhì)量分析中的應(yīng)用[J].紅河學(xué)院學(xué)報，2007，5（2）:77-79.

[3]倪少凱.7種確定評估指標(biāo)權(quán)重方法的比較[J].方法討論，2002（12）:54-55.

摘 要：為了研究多媒體給教學(xué)帶來的影響，本文根據(jù)學(xué)生的教學(xué)反饋評價數(shù)據(jù)，利用熵值法計算各指標(biāo)的熵權(quán)，從而得出影響多媒體教學(xué)質(zhì)量的重要因素，進而為教師對教學(xué)進行自我反思與改進提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：信息熵；多媒體教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

現(xiàn)代社會已由規(guī)模化、數(shù)量化的工業(yè)社會變?yōu)槎鄻踊?、個性化的信息社會。隨著信息交流的進一步擴大，多媒體信息技術(shù)也突飛猛進地發(fā)展起來，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用在教學(xué)實踐當(dāng)中，這不僅為學(xué)生提供了多樣化的教學(xué)信息，而且極大地改善了學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。對于一種新的教學(xué)模式，通過教學(xué)質(zhì)量分析及評價，可以了解教學(xué)各方面情況，從而判斷它的質(zhì)量和水平、成效和缺陷。本文提出基于熵值法的課堂教學(xué)質(zhì)量測評方法，直接利用學(xué)生的課堂教學(xué)評價數(shù)據(jù)，具有一定的客觀性。

一、熵值法的原理

熵是熱力學(xué)中的一個物理概念，后被香農(nóng)引入到信息論，在工程技術(shù)、社會經(jīng)濟等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

在信息論中，離散信源的熵H(X)=-■log2p(xi)（比特），是信源不確定性的一個度量，是系統(tǒng)無序性的度量。根據(jù)熵函數(shù)的上凸性，等溉分布時熵最大。

對于一個評價指標(biāo)中，某一項指標(biāo)的評價得分相同（等價認為p(xi)相等），即可以描述為該項指標(biāo)處于“有序”狀態(tài)。此時，該項指標(biāo)的區(qū)分作用為0，根據(jù)熵函數(shù)的性質(zhì)，該指標(biāo)的信息熵越大；若某項指標(biāo)得分的差異程序越大（即P(xi)的差異程度越大），即可認為該指標(biāo)處于“無序”狀態(tài)，此時該項指標(biāo)在評價系統(tǒng)中的作用越大，而該指標(biāo)的信息熵越小。因此，在指標(biāo)體系統(tǒng)，信息熵越大的指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)越小；而信息上小的指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)越大。故可利用信息熵的反向質(zhì)量來確定一個評價體系中各指標(biāo)的權(quán)重。熵值法的基本思想就是依據(jù)熵的概念和性質(zhì)，把各種指標(biāo)的信息量化，進而得到指標(biāo)的雙重系數(shù)的一種方法。

二、基于熵值法在多媒體教學(xué)質(zhì)量定量分析

1.評價指標(biāo)

多媒教學(xué)過程中，多媒體選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂內(nèi)容理解程度、多媒體使用比例是否合適等，直接影響教學(xué)效果。為了實現(xiàn)對多媒體教學(xué)的質(zhì)量分析，我們在授課過程中，就多媒體種類的選擇、多媒體應(yīng)用時間、多媒體應(yīng)用學(xué)科三種不同的方式進了學(xué)生問卷調(diào)查，得到多媒體教學(xué)質(zhì)量的評分數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 學(xué)生教學(xué)反饋調(diào)查問卷

■

2.將原始數(shù)據(jù)陣(Xij)m×n轉(zhuǎn)為“概率”矩陣

由于pij為某個信息的概率，且0≤pij≤1，因而對原始數(shù)據(jù)做歸一化處理。

p=p11 p12…p1np21 p22…p2np31 p32…p3np41 p42…p4n=(pij)m×n

其中pij=xij/∑xij —————（1）

3.計算第i項指標(biāo)的信息熵

第i項評估指標(biāo)的信息熵定義為：

Hi=-■pijlog2pij —————（2）

4.計算第i項指標(biāo)的熵權(quán)系數(shù)li

li=■—————（3）

由上式可知，當(dāng)Hi越小時，li越大，即當(dāng)pij的值相差越大，該指標(biāo)傳遞的信息量越多，作用越大，其權(quán)重也越大。

5.具體應(yīng)用

由問卷調(diào)查數(shù)據(jù)得到原始的評價矩陣

X=67.32 79.53 73.2680.12 82.26 83.9287.28 89.10 86.2568.74 71.63 88.8985.89 82.67 80.35

再由式1將原始矩陣轉(zhuǎn)化為“概率”矩陣

P=0.056 0.066 0.0610.066 0.068 0.0700.072 0.074 0.0710.057 0.059 0.0740.071 0.068 0.067

按照公式2計算各項指標(biāo)的信息熵，得到信息熵矩陣Hi為:

Hi=(0.736 0.791 0.842 0.754 0.794)

根據(jù)式3計算出各指標(biāo)的熵權(quán)重：

li=(0.240 0.190 0.161 0.224 0.185)

表2 各項指標(biāo)的熵權(quán)排名

■

6.結(jié)果分析

從學(xué)生對多媒體授課不同方式下的教材選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、多媒體使用情況以及課堂內(nèi)容理解程度的熵權(quán)排名來看，這個結(jié)果是合理的。首先，教材是教學(xué)的關(guān)鍵，教學(xué)過程中，多媒體的選擇是分科、教學(xué)內(nèi)容需要的。其次，選擇何種多媒體在教學(xué)中也起著關(guān)鍵的作用，它決定這種多媒體的選擇是否利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。再次，教學(xué)方法權(quán)重最低，因為對于同一名教師而言，講課的風(fēng)格幾乎固定，雖然教學(xué)模式有所變化，但是對于教學(xué)方法的運用幾乎不變，因而熵權(quán)最低。通過結(jié)果分析，我們可以根據(jù)每種方式的具體得分，進行教學(xué)自我評價，有針對性地加以改進。

此外，從分析結(jié)果也可以看出，熵權(quán)排前兩位的是教材選擇和多媒體使用情況，即其“無序性”較大，競爭最激烈，也就是說學(xué)生非常重視學(xué)科選擇和多媒體的使用。因此，作為教學(xué)者，一定要根據(jù)自己學(xué)科是否需要，適當(dāng)?shù)剡x擇多媒體的應(yīng)用及合理的應(yīng)用時間。

本文就多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用，利用熵權(quán)，實際處理了學(xué)生對多媒體教學(xué)的評價數(shù)據(jù)，得出了各項指標(biāo)的熵權(quán)，從而定量地得出影響多媒體教學(xué)的主要因素，任課教師可以根據(jù)這些因素改進教學(xué)，有利于多媒體教學(xué)的順利進行，具有一定借鑒意義。

參考文獻：

[1]左巍.基于云模型和熵權(quán)的高校課堂教學(xué)質(zhì)量評價模型[J].經(jīng)濟師，2012（8）:116-117.

[2]張少艷.信息熵在教學(xué)質(zhì)量分析中的應(yīng)用[J].紅河學(xué)院學(xué)報，2007，5（2）:77-79.

[3]倪少凱.7種確定評估指標(biāo)權(quán)重方法的比較[J].方法討論，2002（12）:54-55.