高校課堂中的熵變模型與小熵管理

周月　胡新華

【摘 要】“熵增”概念表達的是系統(tǒng)混亂或無序程度，高校課堂的教學效果受到多種負面因素的沖擊，存在典型的熵增現(xiàn)象，進行小熵管理減少正熵流、增強負熵流具有突出的必要性。本文構建了高校課堂的熵變模型，將熵增因素分為兩大類別，并具體描繪了正熵流和負熵流在課堂中的表現(xiàn)。

【關鍵詞】熵增原理;高校課堂;小熵管理

中圖分類號： O346.5 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）18-0159-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.075

“熵”是一個物理學概念，它被用來度量系統(tǒng)的無序程度，熵的增加意味著系統(tǒng)混亂程度的加深，相應地，小熵管理（宋杼宸，2016）[1]即是讓系統(tǒng)熵的增幅保持最小，同時引入負熵流，降低系統(tǒng)的總熵值，本質上是降低系統(tǒng)的“無序”，提升“有序”。在學習過程中，由于遺忘導致的認知退化被認為是熵的增加，而補充新的知識和信息則是抵消熵增。高校教室里同樣存在著熵增的問題，本文將課程教學的有序程度以“熵”的概念體現(xiàn)，擯棄傳統(tǒng)的因果決定論思路，重視教學系統(tǒng)的不確定性和偶然性，探討“小熵管理”的路徑。

1 “熵”的概念

“熵”的概念是由德國著名物理學家魯?shù)婪蛴?950年提出，他將“熵”定義為“不能再被轉化利用的能量的總和”，熵越大，系統(tǒng)可用能量越少，系統(tǒng)越無序，因此熵被用來衡量系統(tǒng)的無序性。物理學家歐文·薛定諤提出了生命“以負熵為生”的論斷，即一個有機的系統(tǒng)會從環(huán)境中抽取“序”（負熵）去抵消它產(chǎn)生的熵的增量，從而使它自身維持在一個穩(wěn)定而又低熵的水平，避免很快地衰退為惰性的“平衡”，并因而顯現(xiàn)出活力。典型的案例是，機械手表的發(fā)條總是越來越松，而如果你要上緊它，就必須消耗能量。系統(tǒng)的負熵流越大、正熵流越小，則系統(tǒng)越有序、越有活力。

自上世紀80年代開始，熵理論從自然科學領域逐漸向社會科學領域演化，在系統(tǒng)管理、系統(tǒng)評價等領域得到了廣泛的應用。管理熵的概念應運而生，用來表達組織系統(tǒng)內部的有序程度，管理熵越大，則組織越混亂;反之，則表明組織內部越有序，管理效率越高。該理論指出，組織系統(tǒng)越孤立，即組織系統(tǒng)的組織、制度、政策、方法、文化、理論、技術等管理要素的能量，由于缺少與外部環(huán)境進行必要的信息和產(chǎn)品等要素的交換，管理熵增必然發(fā)生，上述諸要素將呈現(xiàn)出有效能量遞減、無效能量遞增額不可逆過程，管理效率將不斷降低，組織系統(tǒng)則從有序逐漸走向無序，這被稱為管理的效率遞減規(guī)律。但社會系統(tǒng)和自然系統(tǒng)的區(qū)別在于，社會系統(tǒng)的管理熵是在人為干預下的一種組織協(xié)同和資源配置產(chǎn)生的，如決策的高效、資源配置的優(yōu)化、組織效率的提升等，因此，該類系統(tǒng)并不像自然系統(tǒng)一樣完全服從不可逆的定律（任佩瑜等，2013）[3]。

2 “小熵管理”的目的及高校課堂面臨的挑戰(zhàn)

正是因為組織系統(tǒng)的熵增原理，進行小熵管理便具有特殊的必要性。即需要采取策略提升系統(tǒng)的有效能量，降低無效能量。小熵管理的目的，在于使負熵增量大于正熵的增量，達到一定閾值后又上升到一個新的穩(wěn)定有序狀態(tài)，形成一種充滿活力的有序結構。這一過程被稱之為管理耗散，它被界定為一個過程，指的是一個開放的、復雜的管理系統(tǒng)，在自身消耗物資、能量和信息的同時，不斷地與外界環(huán)境進行各類物質、能力和信息的交換并得到補償，在組織系統(tǒng)內部各單位之間的相互和協(xié)同作用下，系統(tǒng)負熵的增加大于正熵的增加，使組織有序度的增加高于無序度的增加，形成效能的有序結構和產(chǎn)生新的能量。

進入21世紀以來，全球經(jīng)濟社會正經(jīng)歷前所未有的劇烈變化，先進技術的快速出現(xiàn)、全球鏈接的日益緊密、經(jīng)濟社會管理的復雜性持續(xù)增強，這些使得組織和個人所面臨的不確定性越來越大，而穩(wěn)定的環(huán)境已經(jīng)難以維持，這些均會帶來系統(tǒng)的熵增。高校同樣不能置身事外，近年來互聯(lián)網(wǎng)對高校的沖擊已經(jīng)日漸顯現(xiàn)，以MOOC為代表的網(wǎng)絡課堂、大眾創(chuàng)業(yè)推動下大學生的逐富心理、網(wǎng)絡游戲和直播等娛樂節(jié)目強大的吸引力、微信微博等社交平臺對學生注意力的高強粘性，這些均對高校的學生管理、教學管理提出了比以往任何時候都更大、更復雜的挑戰(zhàn)。倘若高校不能很好地應對這些挑戰(zhàn)，采用合適的小熵管理策略保持高校課堂的活力，在當前教育評估更趨嚴格、高校之間也激烈競爭的時代，固守傳統(tǒng)的高校將很快失去競爭力，難以在人才和生源爭奪戰(zhàn)中占據(jù)先機。

3 高校課堂的熵變模型

小熵管理的要求對于高校課堂教學同樣具有適用性。高校課堂的熵可以理解為課堂上一切浪費掉的能源和資源，它可能來自于教師教學能力欠缺、教學方式欠佳、課堂活力不足、學生學習動力不強、教與學脫節(jié)、學與用脫節(jié)、課堂與社會脫節(jié)等諸多因素。在當前信息高度發(fā)達、網(wǎng)絡課程極大豐富，同時不確定性不斷增強、外界環(huán)境變化和學生需求日益難以把握的背景下，維持高校課堂的“序”面臨著愈來愈大的挑戰(zhàn)，即高校課堂上熵的增加更難抵消。另一方面，相比于以往高校教師對學生具有高度的權威性，教與學之間存在簡單的連接，師生相處和課堂管理更為簡單，而現(xiàn)在的高校教師卻要時刻擔心自己要講的內容是否學生已經(jīng)自主學過，是否學生掌握的信息和知識超過了教師，因此課堂更難把握，更難讓學生信服，這些會讓課堂教與學均浪費大量的能量和資源，有效的能量偏低。因此，傳統(tǒng)的教學規(guī)律和教學方法在劇烈變革的當代已經(jīng)很難適用，只有適應變化，接受不確定性，并力求整合各方面的資源（謝麗嫻，2015）[4]，以應對不斷變化的課堂要求。

高校課堂上的小熵管理，要求任課教師時刻關注教學過程中的熵增因素，依據(jù)各因素的特征和驅動力，采用針對性的策略引入負熵流，抵消正熵的增加，時刻保持課堂的活力，提升課堂教學的效果。我們嘗試構建了一個高校課堂熵變模型，以幫助我們系統(tǒng)性地思考課堂上的熵增因素（見圖1）。

在圖1所示的模型中，我們認為高校課堂教學效果受到兩大類別的熵的影響，一是課堂參與主體的特性，主要體現(xiàn)為是任課教師的教學能力、學生的學習動力;二是教學內容的特性，主要體現(xiàn)為是否適用于學生的需求、能否與社會需求緊密對接。而熵增則表達為正熵增加和負熵增加。其中正熵增加的效果是課堂活力降低、資源浪費;而負熵增加的效果恰恰相反，提升了課堂活力，有效使用了資源。

對于第一類熵增來源，教師的教學能力是課堂教學效果的關鍵因素，定義為教師將特定知識傳授給學生的能力，包含教師的專業(yè)性知識、創(chuàng)新性教學手段、對學生心理的感知、課堂教學組織等方面的能力。不同于中小學教師，高校教師的教學具有更強的專業(yè)性要求，同時他們面對的學生更有自主意識，尤其現(xiàn)在的大學生，在課堂之外獲得的信息極為廣泛，對教師教學水平的要求更高，教師能否善于運用現(xiàn)代信息技術提升教學水平，培養(yǎng)數(shù)字時代的教學能力架構，已經(jīng)成為當前高校教師的一項重要課題。

學生的學習動力也是課堂教學效果的一個核心影響要素。行為學派所提出的自我決定理論認為，學習的目的是為了滿足三類基本的心理需求：自主需求、能力需求和歸屬需求。其中自主需求指的是人們在學習體驗中能自我決定而不受其他外界刺激等所控制的程度;能力需求是指人們希望在學習活動中做到最優(yōu);歸屬需求表達的是將自己歸到哪一類人或一個團體的需要程度。滿足這三類需求的學習活動，更能夠強化學習者的學習行為。而研究表明，相比于自主學習，參與式學習能夠更好地滿足大學生的這三項需求。[5]學生的學習動力損耗來自于兩個方面的影響，一是課堂教學是否能夠滿足上述三項需求，二是課堂學習之外的行為是否更具有吸引力。因此，教師不僅要考慮增強課堂教學本身的吸引力，還需考慮超越社交平臺、網(wǎng)絡游戲、社會活動等方面的吸引力，才能將學生的注意力真正轉移到課堂上來。

相比于第一類熵增來源強調課堂教學參與主體的特性決定教學效果，第二類熵增來源更注重教與學的內容對教學效果的影響。首先，由于進入教材的內容通常已經(jīng)經(jīng)過長期的檢驗，雖然理論、觀點仍然具有一定的適用性，但通常已經(jīng)和時代的最新前沿脫節(jié)、和社會的需求脫節(jié)。而當下很多高校課堂講授內容更新速度慢，學生一方面接受著大量的最新信息的沖擊，社會的發(fā)展對學生技能的要求也不斷變化，學生通過各種渠道對未來就業(yè)后的能力需求已經(jīng)有了一定的了解，也因此對課堂學習有一定的事先目標設定。而如果課堂上接觸的卻是陳舊的知識，與未來的社會需求不合拍，不可避免讓他們對課堂教學興趣降低。相應的，不斷根據(jù)社會發(fā)展及時動態(tài)調整教學內容，引入最新的現(xiàn)象，根據(jù)社會能力需求合理規(guī)劃學生能力培育體系，并將之體現(xiàn)在課堂上，才能更好地提升教學效果。

上述第一類熵增來源所影響的效果是當下的，而第二類來源所影響的效果是長遠的，是關乎大學生所學知識能否跟進時代的最新發(fā)展、能否在以后的就業(yè)創(chuàng)業(yè)中創(chuàng)造足夠大的經(jīng)濟社會價值。因此，高校應合理規(guī)劃二者之間的平衡，既著眼當下的需求，又考慮學生未來的長遠需要，不斷提升課堂教學的吸引力，進而提高學生學習的效果。

4 總結

通過上述分析，由于高校課堂存在熵增現(xiàn)象，不利于教學效果的提升。高校管理者和教師可以從熵增模型的視角，實施小熵管理，突出重視正熵流帶來的潛在不利影響，而將負熵流的增長作為重要的切入路徑，著力增強教師教學能力，提升學生學習動力，并動態(tài)優(yōu)化教學內容，增強教學內容與社會需求之間的對接，將高校課堂打造成為師生良性互動、教學相長的空間。

【參考文獻】

[1]彭劍鋒，宋勁松，宋杼宸.互聯(lián)網(wǎng)時代的小熵管理[M].黑天鵝在咖啡杯中飛起，中國計劃出版社，2016：395-400.

[2]陳雪梅.無處不在的“熵”[J].物理教師，2004，25（1）：60-61.

[3]任佩瑜，王苗，任競斐，等.從自然系統(tǒng)到管理系統(tǒng)——熵理論發(fā)展的階段和管理熵規(guī)律[J].管理世界，2013（12）：182-183.

[4]謝麗嫻.大數(shù)據(jù)時代高職思想政治理論課網(wǎng)絡教學資源的整合[J].思想理論教育導刊，2015（7）：111-114.

[5]李小東，張圣亮.學習動力對學習效果的影響機制研究：學習策略的中介作用[J].天津大學學報（社會科學版）， 2017，19（5）：457-462.