摘 "要 "針對(duì)教學(xué)課件評(píng)價(jià)難以通過(guò)定量方法有效評(píng)估的難題，建立教學(xué)課件易用性評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究利用信息距離理論對(duì)課件進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，通過(guò)實(shí)例分析，表明該方法能夠?qū)φn件進(jìn)行有效評(píng)估，并能夠通過(guò)定量分析提出課件優(yōu)化的途徑，對(duì)課件的制作和教學(xué)實(shí)施具有較好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞 "教學(xué)課件；信息距離；評(píng)價(jià)方法

中圖分類號(hào)：E251.3 " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）11-0074-03

0 "引言

多媒體課件已經(jīng)成為現(xiàn)代課堂教學(xué)的主要教學(xué)資源，在教學(xué)中的地位和作用越來(lái)越重要，多媒體課件的制作效果直接影響課堂的教學(xué)質(zhì)量。多媒體教學(xué)課件質(zhì)量主要包括其教學(xué)性能和技術(shù)性能：教學(xué)性能包括內(nèi)容的科學(xué)性、教學(xué)目的是否鮮明突出、重難點(diǎn)是否突出、知識(shí)容量是否合理；技術(shù)性能包括交互性是否強(qiáng)、可操性是否高和手段是否先進(jìn)等。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)多媒體課件的評(píng)價(jià)方法比較單一和感性化，只停留在定性和表面上，很難從實(shí)質(zhì)的定量上對(duì)教學(xué)課件進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，對(duì)信息表達(dá)的定量計(jì)算方法信息距離的概念為定量評(píng)價(jià)多媒體課件提供了有效的方法，對(duì)指導(dǎo)多媒體課件的制作和優(yōu)化提供了有效的途徑。

1 "教學(xué)課件的易用性

教學(xué)課件易用性是指用戶交互時(shí)所呈現(xiàn)的適應(yīng)性、功能性和有效性，體現(xiàn)為課件被理解、學(xué)習(xí)、使用和吸引用戶的能力。教學(xué)課件的易用性能夠評(píng)價(jià)學(xué)生感知課件傳達(dá)信息需要付出努力的程度，表示課件是否便于使用和理解。課件的易用性總體原則包括：是否有利于增強(qiáng)課堂教學(xué)效果、是否有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、是否有利于提高教學(xué)質(zhì)量和是否有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)[1-2]。

課件的易用性具體指標(biāo)包括：關(guān)鍵信息的突出性，針對(duì)單一界面的信息突出性；信息關(guān)聯(lián)的友好性，從受眾者的信息理解上講，不能產(chǎn)生跳躍，具有連續(xù)相關(guān)性和總體性；操作流程的方便性，給操作者使用時(shí)的便利。

對(duì)學(xué)生來(lái)講，課件的美觀、重點(diǎn)信息的突出、信息使用的便捷是最為重要的。通過(guò)易用性的指標(biāo)，可以對(duì)課件的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估，指導(dǎo)教學(xué)課件的制作和教學(xué)設(shè)計(jì)。

2 "易用性測(cè)算方法：信息距離

易用性的測(cè)量可以用信息距離進(jìn)行測(cè)算。

2.1 "信息狀態(tài)

信息狀態(tài)是指一事物所能出現(xiàn)的狀態(tài)，可以表

示為X={x1，x2，…，xn}。信息狀態(tài)集用X表示，第i個(gè)信息狀態(tài)用xi表示，信息狀態(tài)的總數(shù)用n表示，從信息狀態(tài)xi轉(zhuǎn)移到下一個(gè)信息狀態(tài)xj，“狀態(tài)轉(zhuǎn)移是信息狀態(tài)在其可能出現(xiàn)的多個(gè)信息狀態(tài)之間發(fā)生的轉(zhuǎn)變和變化”[3]。

2.2 "信息狀態(tài)轉(zhuǎn)移質(zhì)量

信息狀態(tài)轉(zhuǎn)移實(shí)質(zhì)是完成信息由一個(gè)狀態(tài)向另一狀態(tài)變化，其轉(zhuǎn)化效果反映了效率。信息狀態(tài)轉(zhuǎn)移的發(fā)生可以用一個(gè)定量的方法進(jìn)行衡量，其指標(biāo)是信息狀態(tài)轉(zhuǎn)移距離，簡(jiǎn)稱信息距離，其含義是：信息狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程中所遇障礙的測(cè)度量，轉(zhuǎn)移概率越小，表示轉(zhuǎn)移過(guò)程越難，信息距離越大，可以反映其易用性差；相反，轉(zhuǎn)移概率越大，表示轉(zhuǎn)移過(guò)程越容易，反映其易用性越好。

信息距離可以用定量的方法進(jìn)行描述，從狀態(tài)xi轉(zhuǎn)移到狀態(tài)xj的信息轉(zhuǎn)移過(guò)程中，設(shè)其轉(zhuǎn)移概率用pij（i，j=1，2，…，N）表示；信息距離可用DIT（i，j）或dij表示，可按下式計(jì)算：

式中約定。

各狀態(tài)轉(zhuǎn)移的信息距離的量綱單位，取2為底的對(duì)數(shù)，單位為比特（bit）。為在概念上澄清信息距離和Shannon信息的不同，在標(biāo)記信息距離的時(shí)候選用遞特（dit）為單位。

當(dāng)有多個(gè)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移時(shí)，可將信息狀態(tài)的轉(zhuǎn)移定量描述成轉(zhuǎn)移概率矩陣或者信息距離矩陣的形式，轉(zhuǎn)移概率矩陣P和信息距離矩陣D表示如下：

2.3 "信息距離計(jì)算方法

當(dāng)各狀態(tài)等概率轉(zhuǎn)移時(shí)，實(shí)質(zhì)為“N選1問(wèn)題”，每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概率為1/N，其一次轉(zhuǎn)移的信息距離表示為logN。

當(dāng)涉及操控內(nèi)容時(shí)，對(duì)于從狀態(tài)A轉(zhuǎn)移到狀態(tài)B，此過(guò)程中有n個(gè)操作項(xiàng)的選擇，其總體信息距離可表示為：

DIT（A，B）=＜P（A，B）＞+[m]

總的信息距離包括兩部分，其中＜P（A，B）＞表示從n個(gè)選項(xiàng)中選擇的概率，[m]表示決策或者執(zhí)行與否的次數(shù)，按照信息距離的定義，＜P（A，B）＞

可有定量的計(jì)算式為：

當(dāng)各個(gè)概率相等的時(shí)候，即p（A，B）=1/n，則有＜P（A，B）＞=logn，[m]表示操作次數(shù)，從信息距離來(lái)說(shuō)，對(duì)于一個(gè)操作一般有選擇操作和不選擇操作的“2選1問(wèn)題”，一般可以理解為等概率事件，其概率取值為1/2，因而其相應(yīng)的信息距離為log2，即[1]=log2。

利用上述描述可以定量表述和計(jì)算信息狀態(tài)轉(zhuǎn)移距離DIT的具體值，從上面式中可以看出，過(guò)程的方便與否可以通過(guò)信息距離的總值反映出來(lái)，如果總信息距離DIT的量值小，表示達(dá)到目標(biāo)其過(guò)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移較為方便。

3 "實(shí)例分析

如圖1所示，對(duì)某課件進(jìn)行評(píng)估，該課件包含15個(gè)結(jié)構(gòu)部分，教學(xué)過(guò)程中要將15個(gè)結(jié)構(gòu)部分都講解，課件的設(shè)計(jì)包括三個(gè)方案。

方案一：各部分按照?qǐng)D示在總體機(jī)構(gòu)上標(biāo)出，點(diǎn)擊結(jié)構(gòu)后到相應(yīng)的界面進(jìn)行講解。

方案二：將結(jié)構(gòu)按照組進(jìn)行區(qū)域劃分，一個(gè)界面中只顯示相應(yīng)區(qū)域部分，如圖1虛線部分將各功能分組分別顯示，點(diǎn)擊某結(jié)構(gòu)進(jìn)入相應(yīng)界面。

方案三：將各結(jié)構(gòu)部分單獨(dú)展示，每一結(jié)構(gòu)都是一個(gè)獨(dú)立的界面。

3.1 "假設(shè)條件

1）假設(shè)在界面中對(duì)結(jié)構(gòu)1～結(jié)構(gòu)15的信息的選擇概率相同；

2）不考慮每個(gè)結(jié)構(gòu)中子界面內(nèi)部的信息距離；

3）在計(jì)算中只考慮學(xué)生接受的信息效果，不考慮界面操作點(diǎn)擊步驟；

4）在界面演示過(guò)程中對(duì)每一子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容都要講述，即完成結(jié)構(gòu)1～結(jié)構(gòu)15的全部?jī)?nèi)容展示，計(jì)算所有的信息距離。

3.2 "計(jì)算步驟

1）確定課件展示的實(shí)施路徑；

2）確定課件展示過(guò)程中的路徑節(jié)點(diǎn)及狀態(tài)，分析并確定節(jié)點(diǎn)間信息距離；

3）計(jì)算各節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移概率，計(jì)算信息距離。

3.3 "計(jì)算過(guò)程

設(shè)方案一、方案二和方案三的信息距離分別為DIT（A）、DIT（B）和DIT（C）。

3.3.1 "計(jì)算方案一的信息距離 "方案一是將每個(gè)結(jié)構(gòu)件都顯示在PPT上，整個(gè)結(jié)構(gòu)布滿結(jié)構(gòu)組成部分。由于不熟悉類別，或者即使熟悉，也不是每次都能夠找到，因此，每次都要顯示信息距離。取每找到一個(gè)的信息距離為：

DIT（N）=log15 dit

DIT（A）==log15+log15+log15+log15+

log15+log15+log15+log15+log15+log15+

log15+log15+log15+log15+log15

=58.6 dit

3.3.2 "計(jì)算方案二的信息距離 "方案二是將課件按照功能重組，如結(jié)構(gòu)1～結(jié)構(gòu)4屬于發(fā)射系統(tǒng)，將此部分單獨(dú)顯示，構(gòu)成區(qū)域，各區(qū)域的信息距離分別表示為DIT（P），此時(shí)的信息距離為：

DIT（P1）=log4+log4+log4+log4=8 dit

DIT（P2）=log6+log6+log6+log6+log6+log6

=15.5 dit

DIT（P3）=log5+log5+log5+log5+log5=11.6 dit

如果對(duì)每一個(gè)子級(jí)別都很清晰，那么信息距離數(shù)量會(huì)更加減少，此時(shí)不影響總體的宏觀理解。如果聯(lián)想到每一部分在總體中的理解，那么只是每一幅圖片增加一個(gè)log3的信息距離：

DIT（Pz）=3log3=4.75 dit

因此，總的信息距離為：

DIT（B）=DIT（P1）+DIT（P2）+DIT（P3）+DIT（Pz）

=39.8 dit。

3.3.3 "計(jì)算方案三的信息距離 "方案三是將每一個(gè)結(jié)構(gòu)部件都顯示到一張PPT中，此時(shí)的信息距離為：

15*log1=0 dit

但是，每一張圖片的信息都要聯(lián)系到整體圖片

的位置，因此，構(gòu)思每一個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)的信息時(shí)就需要聯(lián)系到整個(gè)機(jī)構(gòu)，雖然不需要聯(lián)想到每個(gè)前后的機(jī)構(gòu)，至少要聯(lián)系到大部分。取一個(gè)相對(duì)中間值log12 dit，各機(jī)構(gòu)的總信息距離為：

DIT（C）=15*log1+15*log12=53.77 dit

如果涉及前后關(guān)聯(lián)，可能信息距離更多。

對(duì)比結(jié)果，三個(gè)方案的信息距離關(guān)系為：

DIT（A）＞DIT（C）＞DIT（B）

分析對(duì)比，得出結(jié)論，方案二的信息距離最少，從易用性角度分析更加易用。

3.4 "結(jié)論分析及優(yōu)化建議

由上述計(jì)算過(guò)程分析，得出以下結(jié)論。

1）課件結(jié)構(gòu)的線性扁平設(shè)計(jì)和完全的平鋪設(shè)計(jì)都是不容易理解的，尤其是課件的內(nèi)容要素較多、知識(shí)點(diǎn)繁雜時(shí)，其信息距離會(huì)更多。因此，在課件設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)分組、分類的形式有效分割知識(shí)點(diǎn)，使其局部知識(shí)相對(duì)完整，這與常規(guī)的認(rèn)知是一致的。在總體展示時(shí)，在對(duì)問(wèn)題的理解中不需要跳躍，直接從PPT總體因素中搜索，從而減少信息距離的總體思考。

2）課件的知識(shí)點(diǎn)前后關(guān)系清晰明了，能夠大大減小信息距離，通過(guò)課件能夠清晰了解知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系關(guān)系，避免由于課件展現(xiàn)的是局部的信息，缺少上下之間的關(guān)聯(lián)而引發(fā)的誤會(huì)。如果課件之間展開(kāi)較長(zhǎng)，那么對(duì)每一步知識(shí)點(diǎn)的理解就需要回顧前面的知識(shí)點(diǎn)，從而增加信息距離。

3）在計(jì)算中，按照等概率事件去研究，對(duì)于統(tǒng)一界面的信息元素設(shè)計(jì)，需要展示一個(gè)特定的問(wèn)題時(shí)，要減少無(wú)用信息，減少學(xué)生搜索信息的信息距離。同時(shí)，在信息的布局中力求統(tǒng)一性，因?yàn)樾畔⒅R(shí)的搜索是有記憶性的，如果界面的布局不統(tǒng)一，在搜索信息時(shí)就需要從總體的界面中去搜索所有的信息，增加信息距離。如果要展示的信息區(qū)域識(shí)別清晰，可以大大減少信息距離。

4）從方案三的設(shè)計(jì)可以看到，在教學(xué)過(guò)程中，單純地線性展示課件，信息距離會(huì)增加，不利于學(xué)生理解。如果在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)板書設(shè)計(jì)增加一個(gè)總體的內(nèi)容架構(gòu)，就會(huì)減少每個(gè)知識(shí)點(diǎn)前后聯(lián)系的信息距離。因此，在教學(xué)過(guò)程中，板書和課件的合理利用也是增強(qiáng)學(xué)生理解效果的重要方面。

4 "結(jié)束語(yǔ)

對(duì)課件進(jìn)行定量的有效評(píng)價(jià)是優(yōu)化課件，使其便于學(xué)生理解，從而增強(qiáng)教學(xué)效果的重要方面。通過(guò)建立課件易用性評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用信息距離理論對(duì)課件進(jìn)行定量的分析和評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)定量分析課件改進(jìn)的方法和途徑。從課件的交互效果的易用性方面提出的定量評(píng)價(jià)方法，還需要通過(guò)對(duì)課件要素的詳細(xì)分析而不斷完善，以便更好地指導(dǎo)教學(xué)課件的設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1] 王冬.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在多媒體課件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].

遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，23（1）：27-28.

[2] 許自龍.高校多媒體課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究與

實(shí)現(xiàn)[D].南昌：南昌大學(xué)，2016.

[3] 王浣塵.信息距離與信息[M].北京：科學(xué)出版社，

2006：23-61.

[4] 張金剛，黃月英，趙守凱，等.課件制作平臺(tái)選擇模

型及其實(shí)證研究[J]山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)

版），2014，28（4）：36-40.

[5] 陳英和.認(rèn)知發(fā)展心理學(xué)[M].北京：北京師范出版

社，2013.

[6] 林關(guān)成，吳代文.基于web的多媒體課件評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)

計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)，2012，36（6）：50-54，59.