第一章教育信息处理绪论课件.ppt

1、第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 信息化社会与信息化教育信息化社会与信息化教育第二节第二节 教育信息教育信息第三节第三节 教育信息处理教育信息处理第一节第一节 信息化社会与信息化教育信息化社会与信息化教育一信息化社会对教育的要求二信息化教育三教育信息化一信息化社会对教育的要求一信息化社会对教育的要求1信息化社会是发展的必然信息化社会是发展的必然 信息化社会是将信息作为社会的一种基本要素，在社会的各个方面、各个领域，广泛应用信息技术和信息的生成、分析，处理，传递和利用，加速实现国家现代化的过程。信息化作为一种趋势，是指社会经济的发展是以物质与能量为经济结构的重心，向以信息为经济结构的重心转变的

2、过程；在这个过程中，不断地采用现代的信息技术装备国民经济各部门和社会各领域，从而极大地提高社会劳动生产率。一信息化社会对教育的要求一信息化社会对教育的要求2信息化社会对教育的需求信息化社会对教育的需求 为了在国际竞争中占领有利地位，为了应对科学技术高速发展及经济全球化的挑战，发达国家已经注重培养学生的信息能力，要求学生具备快速地获取信息、准确地鉴别信息、创造性加工和处理信息的能力，并把学生掌握信息技术的能力作为生存的一种基本能力。在知识经济时代，信息素养已成为科学素养的重要基础。二信息化教育二信息化教育 1信息化教育的含义信息化教育的含义 信息化教育是从信息角度，用信息科学的方法研究教育，展开

3、教育。信息化教育把教育活动过程看作是一个教育信息产生/形成/采集教育信息存储传递教育信息加工处理教育信息接收的过程。以教育信息作为主要的研究对象，这是信息化教育区别于传统教育的一个最根本的特征。信息化教育包含两层含义：一是对信息在教育中的角色的认识，信息是构成教育系统的基本要素；二是将信息科学原理和技术广泛应用于教育领域，实现现代化教育。二信息化教育二信息化教育2信息化教育的优势信息化教育的优势 人的心理活动、人的思维活动、社会的活动机理这样一类比较高级、比较复杂的问题，基于物质分析和能量分析的方法就很难奏效。这些领域内关键的因素已经不只是物质和能量，更主要的因素是信息。用信息科学的方法论（信

4、息分析综合方法、功能准则、整体最优准则）研究这类活动，能为教育科学的研究注入新的活力。教育信息科学着重探讨教育信息现象及其规律，这里的规律包括两个方面的内容：1。教育信息本身的有关规律；2。有关利用教育信息方面的规律。把信息、能量和物质看作一个有机的统一体，同时又把信息过程、控制过程与系统的优化过程统一起来，不仅能够揭示出自然科学领域内许多高级复杂事物的运动本质和规律，而且可以解释大量社会现象和人类自身活动的本质和规律。这就有可能揭示思维、智慧，这样一些在教育领域常见的高级活动和复杂过程的奥秘。二信息化教育二信息化教育 3信息化教育的意义信息化教育的意义 信息技术极大地拓展了教育的时空界限，空

5、前地提高了人们的学习兴趣、效率和能动性。信息化促使学术交流空前繁荣，促使新理论新技术的传播和应用高速发展 将对教育思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。教育信息科学将在教育对人类自身发展的研究上跨出一大步。三教育信息化三教育信息化 教育信息化是指将教育信息科学理论赋注于实践，在教育的各个层次各个领域广泛利用教育信息理论与技术，促进教育现代化。三教育信息化三教育信息化1。教育信息环境的完善 环境是指用于学习的环境，用于教育信息存贮、处理和传递的信息环境。2。教育资源的建设和使用 教育资源是指用于教育信息化的各种信息资源。信息化最重要的是人才的培养。要培养人的信息意识，每一位学生，乃至每一个国

6、民都应具有强烈的信息意识视信息为财富。第二节第二节 教育信息教育信息一教育信息的定义一教育信息的定义二教育信息的种类二教育信息的种类三教育信息的表示三教育信息的表示四教育信息系统四教育信息系统第二节第二节 教育信息教育信息一教育信息的定义一教育信息的定义1信息信息 信息就是消息；信息就是某种信号；信息就是情报；信息就是知识 1信息信息信息论的奠基者香农（C.E.Shannon）信息定义为可以消除不确定性的东西。1信息信息 控制论的奠基者维纳（Wiener）信息就是人和外界互相作用的过程中互相交换的内容的名称。1信息信息 认识论层次的信息定义：信息是认识主体所感知或所表述的事物运动的状态和方式。

7、事物：泛指一切可能的研究对象，包括外部世界的物质客体，也包括主观世界的精神现象；运动：泛指一切意义上的变化，包括机械、物理、化学、生物、思维和社会运动；运动状态：指事物运动在空间上所展示的状态和态势；运动方式：指事物运动在时间上所呈现的过程和规律。3信息的特征信息的特征（1）信息需要载体（2）信息没有质量（3）信息可以共享（4）信息在传递和处理过程中不增值（5）信息具有知识的本性（6）信息是具体的4信息的性质信息的性质（1）普遍性（2）无限性（3）相对性（4）转移性（5）变换性（6）时效性信息科学信息科学信息科学是一种研究机器、生物和人类关于信息的获取、存储、变换、传递、处理、呈现、利用和控制

8、的综合学科。信息论、控制论、系统论是信息科学的主要组成内容，电子科学、计算机科学是信息科学的主要研究工具。信息论主要研究信息的量度方法和信息传递理论。控制论主要研究以信息进行控制的原理和方法。系统论主要研究如何以信息对各要素进行连接，构成最佳系统。2教育信息教育信息 教育信息就是指与教育活动有关的事物运动的状态和方式。教育活动包括教学活动和教育管理活动。教育活动有关的事物是泛指一切与教育相关的人、机构、物质、行为与思想。运动状态是指教育活动中的事物呈现在空间上的状态和态势。运动方式是指教育活动执行的进程及其规律。例如传授新知识的教学过程；学生接受知识的认知规律等。5教育信息的特点教育信息的特点

9、（1）量度水平低（2）教育数据多是一些小样本的数据（3）注重个体信息的分析（4）教育信息多是一些模糊信息二教育信息的种类二教育信息的种类1按信息的功能分类，教育信息可分为按信息的功能分类，教育信息可分为 (1)教育内容信息 (2)教育环境信息 (3)教育控制信息 (4)教育管理信息(1)教育内容信息 教育内容信息是教育信息系统中传递的知识、经验等，包括数量、步骤和时间顺序，教育内容信息是教育活动中最基本的信息，教育活动无教育内容信息参与就不成其为教育活动，教育内容信息直接影响到受教育者的学习目标、未来发展方向、未来知识水平。(2)教育环境信息 教育环境信息包括教学环境信息与教育社会环境信息。教

10、室的装备、教学的工具都会影响教育内容信息的传输。教育社会信息是反映教育系统外部环境状态的信息，它反映社会上对教育系统的生存与发展有影响的信息。(3)教育控制信息 控制信息规定系统运动的方式和方向。教育活动可以看作是按照控制信息所规定的顺序和方式来传递内容信息的一系列过程。教育控制信息在教育系统中既作用于教育工作者，又作用于受教育者。教育控制信息在教育系统中表现为调节信息和状态信息。调节信息影响被控制者的行为，状态信息影响控制者的行为。状态控制者被控者调节指令图1.1 教育控制信息流动模型(4)教育管理信息 教育管理信息是为了有序、正确、高效地展开计划、组织、指挥、执行、协调教育活动而涉及的人力

11、资源、物力资源、财力资源方面的信息。2按信息的层次分类，教育信息可分为按信息的层次分类，教育信息可分为（1）语法信息 语法信息只涉及事物运动的状态和方式的形式变化关系。教育信息中的部分为了加工和处理高度抽象的结构化信息形式化的信息，例如信息量多少的度量信息。（2）语义信息 不仅考虑状态之间的关系，还要考虑这种关系所具有的含义。教育信息处理中的大部分信息属于语义信息，例如教育内容信息，教育内容结构信息等。（3）语用信息 进一步考虑这种关系及含义对于信息使用者的效用或价值。语用信息(状态关系，关系及效用)进一步考虑这种关系及含义对于信息使用者的效用或价值。语义信息（状态关系及其含义）语法信息（状态

12、关系）三教育信息的表示三教育信息的表示 教育信息的内容与形式均十分丰富，有一维的、有多维的；有与时间相关的、有与时间无关的；有结构化性能较强的；有量化性能较好的。所以根据教育信息的不同的特性作不同的表示。1矩阵矩阵 矩阵是表示教育信息结构的一种基本形式，也是我们使用频率较高的一种形式。设某班有n名学生，经过m门课程的测试，其测试成绩如表1.1所示。式中，Xij表示第i名学生第j门课程的测试成绩。称这样的矩形为得分矩阵。显然，矩阵中，第 i行各元素之和为第i名学生的各科成绩之和，第j列各元素之和为第j门课程全班学生的得分之和。72 87 75 85 83 8068 93 7687 78 86 )

13、(3212232221113 12 11,nmnnnmmjixxxxxxxxxxxxxX2时间序列时间序列 教育活动是一个有序的活动，所以可用时间序列（简称时序列）来描述，并对其教育过程加以详细分析与研究。对于某个教育活动过程，可以用二元序对 xi，ti i=1n 来描述。式中 xi：第i个行为状态的类型；ti：产生第i个行为的时间；n：教学过程中所出现行为状态的总数3图图4文本文本文本是信息最原始的表示方式e4e3e2e1（a）e3e2e1bAc2C aAcAbAaA图13信息的图表示(b)数字数字数字数字消息消息信宿信源编码器信源图1.4 基本信息系统模型信道编码器信源译码器信道译码器信道

14、四教育信息系统四教育信息系统1基本信息系统模型基本信息系统模型知识数据教材文档资料教育信息源教育信息传播教育信息接受者教育信息选编图1.5 教育信息系统模型四教育信息系统四教育信息系统2教育系统模型教育系统模型2教育系统模型教育系统模型（1）教育信息源 教育信息源可分为广义教育信息源、狭义教育信息源和实态教育信息源。（2）教育信息选编 把教育信息源发出的数据变为适宜于教学、管理、研究用的形式。（3）教育信息传输 知识或相关数据进行编辑、计算后成为教材（课件）或文档。（4）教育信息接受者 教育信息接受者可以是学习者或教育管理者或教育研究者。第三节第三节 教育信息处理教育信息处理一教育信息处理面临的问题一教育信息处理面临的问题 1教育信息的数字化教育信息的数字化2教育信息的噪声与冗余教育信息的噪声与冗余3教育信息优化教育信息优化二教育信息处理的发展进程及展望二教育信息处理的发展进程及展望1教育科学理论的新体系教育科学理论的新体系2教育领域的坚冰有望打破教育领域的坚冰有望打破3教育系统的智能化教育系统的智能化