基于信息论的多媒体教学策略

信息论是一门用数理统计的方法来研究信息的度量、传递和变换规律的科学。课堂多媒体教学过程，实际上也是一个信息传输过程。因而我们可以将信息论作为多媒体教学的理论基础，可以通过其来指导我们的多媒体教学。

随着素质教育的全面推进，中国的高校教育问题已越来越成为社会的焦点问题。如何让学生在学习的过程中获得最大的有效信息量，成为教学所最关心的问题。学生接受的有效信息量的多少，不仅与教师输入信息的多少有关，还与教师输入信息的方式、方法有关。

根据香农—维纳公式：S=Btlog2(1+P/N)，即传递最大信息量S，由传递信号的频带宽B、传递时间间隔t、信息平均功率P、噪声平均功率N决定。因此，时间t愈大，频带宽B愈大，信息平均功率P愈高、噪声平均功率N愈低，传递信息愈多。我们将以此为依据，制定相关策略来改善多媒体教学中教师教学的方式和方法的不足之处，以获得最大的信息量，获得最高的教学质量。

学生是学习的主人，教师的作用在于成为学生学习的组织者、引导者和合作者。“以学生为本”，一切从学生实际出发的本科课程教学方式，可使学生既有利于打好专业基础，又有利于形成健全的人格，更有利于去探索、创新知识。我们本着以“学生为本”的精神，根据电气信息类专业的课程特点，通过信息论来指导本科课程的多媒体教学。下面我们将根据香农—维纳公式进行展开，分别从其公式的四个方面来讨论，并给出相应的有效措施。

一扩宽带宽

根据香农—维纳公式，传递信号的频带宽B与传递最大理想信息量S是成正比的，在这里带宽B我们可以形象的理解成多媒体教学的环境，下面我们将从三点着手来创造良好的教学环境，来扩宽带宽B，增加信息传输量：

第一，加强听觉效果：首先是要选择质量好的话筒和音箱设备。当下很多地方高校的话筒和音箱设备的质量很差，经常要么声音不响，后面的学生听不见，要么就是话筒和音箱的噪声很大，严重影响学生的听课质量。因而，选择质量好的话筒和音箱设备，是保证教学质量的最基本条件。此外，老师还应加强课堂上的手机管理，即上课时老师和学生都应积极配合的关掉手机。

第二，加强视觉效果：教室窗户的采光设计要合理，要保证教室的亮度，保障学生的正常阅读。但是，这造成了一个很矛盾的问题，外界照明光会使屏幕上显示信息与屏幕背景的对比度下降，导致屏幕上图形或文字等模糊，使多媒体教学效果大打折扣。通过笔者的反复实践，我们可以采取如下措施，取得比较好的视觉效果：对于自然光，我们将窗帘特别是靠近屏幕的窗户的窗帘拉上，以遮挡住自然光；对于电光源，因为还需要保障学生的正常阅读，光线不能太暗，可以这样做：上课时将靠近屏幕的第一排的灯熄灭，第二排灯安装一个遮光板以避免灯光直接照射到屏幕，第三排以后的灯基本上对屏幕不会产生严重影响，都可以打开。

第三，保证良好的通风环境：根据教室的大小，增加教室的通风设施，定时通风换气。多媒体教学时，为保证屏幕的对比度，窗帘一般处于关闭状态，极大影响了教室里的通风环境。而电气信息类的学生又属于学生中的重脑力劳动者，当学生处于这种通风不良、空气污浊的环境里时间稍长，就会感到头脑昏昏沉沉、反应迟钝、记忆力下降。因而，使学生们处于一个通风良好的学习环境中，显得尤为重要。

二合理控制有效时间吟t

一节课只有短短45分钟，在有限的时间内，老师希望能尽量给学生传输更多的信息，因而这个时间度的把握显得尤其重要，我们可以采用以下两种策略：

第一，多媒体播放速度稍微放慢，有效地控制信息传输速度。人类学习的过程，实际上也是一个记忆的过程。对于人的记忆而言，研究表明，如果时间间隔t太短，小于0.5秒，则人是很难辨认和贮存信息的。因而，多媒体播放速度不能过快。为了更好地加强学生的学习，对于重点内容，我们还可以再稍微放慢播放速度，有利于掌握知识点。

第二，将一节课的重点尽量安排在一节课的前半小时。研究表明，对于成年人而言大脑集中精力最多只有25分钟，因而把一节课的重点放在课前半小时将更有利于学生掌握住课程的重点。临近下课的几分钟，往往学生的学习效率是最低的，这个时间段教师应选择一些更浅显、易懂的知识点来讲。

三增加有用信息P

根据香农—维纳公式，传递信号的信息平均功率P与传递最大理想信息量S是成正比的，在这里信息平均功率P我们理解成信息传输过程中的有用信息，显然增加有用信息也可获得有效的信息量杂，我们可以从以下三个方面采取相应措施：

第一，课件制作中合理运用图片，声音，动画信息。电气信息类专业的学科课程，其中大部分课程都比较抽象，难于理解。合理运用图片，声音，动画信息图片不仅打破了传统教学中过于抽象、单调和死板的表达形式，使得抽象难懂的知识点更加形象直观的表现出来，便于学生接受和理解，还极大的激发了学生的兴趣，大大提高了学生的学习效果。

第二，课件的框架结构设置要合理。根据电气信息类专业每门课程的特点设置能吸引人眼球的课件框架，引起学生的兴趣。例如，上《通信原理》时，可以先引进与实际联系比较紧密的领先的3G技术，引起学生的新鲜感，激发学生的兴趣。再引进课堂的内容，循序渐进。通信系统中会讲到各种信号，系统，及相关原理，我们可以采用对比式的课件框架。

第三，板书和多媒体相结合。虽然多媒体教学手段有着不可比拟的优势，但是传统板书的魅力是多媒体所不能完全取代的，最好的做法是将传统板书与多媒体教学相结合，扬长避短。板书注重以人为本的精神，增进了师生的交流，能够调动学生的积极性；简洁的板书能浓缩课程的教学重点，唤起学生由表及里、由此及彼的深层思考；板书有助于学生逻辑推理、论证及抽象思维能力的提高。因而，在多媒体教学的同时，合理的运用板书，不仅可以避免多媒体的短处，还可以大大提高学生的学习效果，使教学质量明显提升。

四减少无用信息N

根据香农—维纳公式，传递信号的噪声平均功率N与传递最大理想信息量S是成反比的，显然减少无用信息也可获得有效的最大信息量杂，我们也可以从以下三个方面采取相应措施：

第一，避免课件中加入过多的文字信息。老师无疑总是希望学生能掌握更多的知识，在课件中加入过多的文字信息，一味地强调加大课堂的信息量，不知不觉中便会使教学方式成为传统的填鸭式的学习，这样做违背了信息论中的信息的计量、传递、变换、贮存和使用的规律。而且大量文字信息的强行输入，学生很容易对学习的内容感到枯燥乏味，产生厌烦情绪，使学生获取的有用信息量不仅没增加反而大大减少，学习效果自然较差。

第二，教师在课堂上避免提及过多与教学内容无关的话题。介于电气信息类的课程知识内容比较抽象难懂，学起来也比较容易感到疲惫，大家可能更倾向于听与课程无关的话题，可以引起学生听讲的兴趣。但是，有的老师不知适可而止，甚至讲了大半节课。我们上课的主要目的是希望学生能掌握好课程的内容，为以后的学习和工作打下坚实的基础。但是穿插了其他的太多的与课程内容无关的话题，必将占用学生对课程内容的学习时间，大大影响学生的学习效果，降低了教学质量。

第三，避免教师将个人负面情绪带入课堂中。通过调查，当下很多地方高校的老师喜欢将个人的负面情绪带入课堂。这些不良情绪，不仅极大的损坏了学校的形象，严重影响到学校其他老师的教学形象，而且会造成极其消极的学习氛围，使学生不愿上课学习，大大降低了学校的教学质量。

总之，我们将上述改善教学环境，合理控制有效时间，增加有用信息，减少无用信息等策略运用到电气信息类学生的本科课程的多媒体教学中，发现明显可使学生获得更多的有效信息量，使得多媒体教学的质量和效率大大提高。

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