互联网+背景下高等教育信息技术应用现状研究*

摘  要  随着时代的发展，信息技术在高等教育行业的应用越来越广泛，不仅给学生和教师带来极大的便利，也使学习的内容和方式变得更加丰富。然而，使用信息技术进行教学依然存在许多不足，会对高校教学产生一系列的负面影响，如信息化碎片使学生很难进行深度思考，增加认知负荷等。通过问卷调查法进行研究调查，整理并分析得到的调查数据，总结相关结论，以期对该领域的研究有所帮助。

关键词  高等教育；信息技术；教育信息化；认知负荷

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）22-0016-05

0  引言

在“互联网+”时代，信息技术在日常的生活、工作以及学习中都扮演着十分重要的角色，特别是在新冠疫情发生后，信息技术在教育领域的作用逐步发挥出来。例如：疫情防控期间为满足全国上下各类学生的学习需求，线上授课变成主流的教学方式之一，为疫情防控期间的教学活动提供了极大的便利。然而，正如“科学技术是一把双刃剑”，信息技术的广泛使用虽然解决了许多教育问题，但是随着教育信息化的推进，也出现各种各样的问题，诸如使用信息技术进行教学会增加学生的认知负荷、信息技术使用的泛化[1]和异化[2]现象等。基于此，本文对“互联网+”背景下的高等教育信息技术应用现状进行研究，以更好地促进高等教育发展。

1  问卷调查

为了能够更好地了解和掌握信息技术在我国高等教育中的应用现状，本次调查采用问卷调查法，对高校教师的信息技术应用情况进行调研。调查小组在查阅大量相关文献资料和众多信息技术相关研究问卷的基础上，采用理论推导的方式，结合专家访谈，进行集中研讨，确定问卷的基本结构，调整和修正问卷题目及选项的设置。

1.1  问卷结构

教育信息化实现的关键在于教育信息化与课程教学进行深度融合，而师生的信息技术教学观则是开展信息技术教学的根本和基础。为此，本研究针对不同层次，采用分层跳转的网络化问卷形式，设计相应的问卷结构，以希冀了解目前高校师生有关信息技术教学观。问卷分为四部分，如表1所示。

1.2  问卷调查范围

为了全面、真实地了解高校师生的信息技术教学观，本研究采取分层、整群、概率比例的抽样方法发放问卷，在全国范围内及部分国外地区进行问卷的发放和收取。本次调查共计回收有效问卷2 825份，问卷数量分布如表2所示。

2  我国高等教育信息技术应用现状

2.1  对信息技术依赖现象严重

互联网让大家轻而易举就能获得想要的信息，给学习和工作带来极大的方便。从问卷调查结果中可以得出，在遇到问题时，绝大多数人采用网络解决。这说明学生的学习方式已经发生根本性的改变，网络学习已成为学习的重要途径；许多人对信息技术产生严重的依赖行为，失去网络就会感到不习惯、不舒适；甚至许多人会因为没有网络就觉得什么事情都做不了，如图1所示。

2.2  碎片化的网络信息使学习变得浅层化

如今，网络信息传递的碎片化、外部存储化以及形象化，都对深度学习和深层次学习带来严重的阻碍。在通过互联网传递信息时，尽量将信息内容碎片化，信息单元越小，关联程度越高，越容易形成信息关联，以便信息的发送。然而，这样带来的问题就是零散的信息过于吸引注意力，分散大脑的集中力，使学生在学习时不得不经常切换人脑工作模式，让大脑付出巨大的调整代价，会造成深度阅读障碍，增加认知负荷。问卷调查发现，无论是手机端还是PC端，只要上网，各类应用程序为了及时、尽可能地吸引读者的关注，会不遗余力地以各种手段和方式推广，弹出的消息会严重分散学习精力，干扰深度学习。另外，正是网络搜索的方便和功能的强大，使更多的学生在遇到问题时更喜欢直接寻找答案，直接解决问题，对解决问题的过程逐渐失去主动性，大脑中更多存储的是搜索方法和技能，而不是知识和问题的结构，这给学生后续知识学习的迁移造成严重的断层。从问卷调查可以看出，有58.68%的人不会刻意记忆相关的知识，更有多达41.21%的人不愿意去归类和整理相关知识，如图2所示。此外，调查发现，一半以上的调查对象喜欢运用图像、视频与音频类的资料进行学习。

2.3  产生严重的信息焦虑

1989年，美国学者Wurman率先提出名为信息焦虑的概念，Bawden和Robinson将这个概念定义为“一种不能访问、理解或者利用所必需的信息时的压力状态”。我国学者曹锦丹等则进一步将其阐释为“信息用户在查询及利用信息过程中由于自身认知类型、信息质量、个人信息素养及检索工具等原因而引起的紧张、不安、焦急等复杂的情绪状态，是信息用户在信息活动中产生的一种负性情绪反应”。目前，学者对此的研究主要将信息焦虑分为信息搜集和选择焦虑、信息饥渴焦虑、信息处理焦虑等几种。问卷调查得出的数据充分说明了这种焦虑，如图3所示。

2.4  信息资源呈现过载现象突出

信息过载指社会信息超过个人或系统所能接受、处理或有效利用的范围，从而导致信息接收效率下降的现象发生。美国著名心理学家Miller在关于短时记忆容量的研究中表明，短时记忆中能够保持的刺激项目大约为七个，人的短时记忆广度大概为“7±2”个组块，这说明人们对信息的控制性加工都是在短时记忆中实现的。同时，认知心理学领域的研究成果也表明，人的认知容量以及能够容纳和加工的信息的数量受到许多因素的制约，如信息的结构、信息的呈现方式以及认知容量个别差异等，进而提出认知负荷理论，主要包括四个观点：

1）工作记忆的容量是十分有限的；

2）长时记忆的容量在本质上是无限的；

3）学习过程中需要将工作记忆积极地用于理解以及处理教学材料，把即将习得的信息进行一系列的编码以便于储存在长时记忆中；

4）一旦超过工作记忆容量，学习就是无效的。

在实际教学中，教师过度使用信息技术，势必会造成信息量和学生学习的认知负荷过载。通过调查得知，有52.99%的学生认为教师课件翻页太快，课堂呈现内容过多；对教师提供的教学辅助资源，有高达61.96%的学生认为过于丰富，造成选择困难；有60.65%的学生认为教师实际讲解和资源提供的内容有所区别，很少去学习，使教师花大量时间汇集的资源浪费。具体如图4和图5所示。

3  我国高等教育应用信息技术存在的问题

其实信息技术在教育应用中所呈现的以上现状，都是由于功利主义的技术价值观和激进主义的价值观在作祟，引起信息技术价值失衡。当下信息技术价值观的失衡在教育领域已有所表现，较为典型的就是使用信息技术进行教学所导致的认知负荷问题，信息技术价值观在教育领域的失衡，信息技术对于教学方式、学习方式的改变对学生的学习产生的极大负面影响，以及信息技术在教学中的使用给教师教学带来的挑战等。

3.1  信息技术在教学中的使用会导致学生的认知负荷增大

认知负荷理论（Cognitive Load Theory）由澳大利亚著名心理学家约翰·斯威勒（John Sweller）在1988年首次提出，其含义为在同一时间内被要求施加在学生工作记忆上的智力活动的全部数量，即工作记忆必须注意和处理的内容总和。认知负荷主要包括三个基本类型，即内部认知负荷、外部认知负荷以及相关认知负荷，这三种类型的认知负荷是相互叠加的[3]。

首先，采用信息技术进行教学可以从很多方面来丰富教学内容，如在课件中使用音频、视频、图片等，这样可以使学生更加生动形象地去理解一些抽象的、不易理解的知识；但是如果在教学设计过程中没有很好地进行教学设计，也会使学生的认知负荷增大，进而对学习的效率与效果产生负面影响，这种情况十分常见。其次，教师在教学过程中利用信息技术使单位时间内教授的知识量增大，看似使教学效率进一步提高，但是学生在单位时间内接受信息的容量没有发生根本性变化，这势必会增加学生的认知负荷，形成记忆盲区，难以消化教师讲解的知识内容[1]。最后，信息技术的发展使知识的存储容量变得巨大，知识的呈现方式和类型也变得越来越多样化，尤其是海量存储以及云技术的发展，使知识的获取和寻找日趋艰难，很多时候寻找、获取知识的时间大大超过学习知识本身所需要的时间，极大地降低学习效率[2]，面对如此海量的知识内容无疑也会使学生的认知负荷增加。

3.2  信息技术价值观在教育领域的失衡主要表现为信息技术在教育中应用的泛化和异化

泛化的通俗解释是由具体的、个别的扩大为一般的，技术泛化在此的意思就是使技术随处可在。信息技术在教育中应用的泛化主要体现为不考虑每门学科特有的性质和内容以及学生本身的特征等因素，强制采用信息技术对课程资源进行开发设计并且进行实际教学。具体体现在大学课堂中，常常会出现断电断网就停课的现象，在一些实验教室中很多时候会用多媒体设备来播放实验视频以替代真实实验，这种现象在课堂中并不罕见。

异化的通俗解释是相同或相似的事物变得不再相同或相似，在哲学上来说是主体逐步发展到一定阶段的时候分裂出自己的对立面，并且还变成一种外在的异己力量。技术异化其实是社会进步的一个不可或缺的过程，虽然一方面能够推动教育发展，但是另一方面技术在教育领域的迅猛发展会压制人性，导致教育发生异化，异化的教育也就是离身的教育，人的身体与心灵相互分离，将学习看作一场无须身体参与的心灵训练[4]。目前教育领域的技术异化具体体现在教师正在逐步被技术所替代，课堂中需要动手操作的实验逐步被技术所替代，学生在学习时要符合技术的合理性，其主体性被压制，等等。

3.3  信息技术使传统教学模式更加固化，加大了教师单位时间内传递的信息量

很多信息技术在现代课堂中的使用仍然延续传统教学模式——课堂全程通过PPT讲解展示，其实质依旧是一种以教师、书本、课堂为中心的教学模式，进一步加速形成教师单向灌输、学生被动接受的局面，让作为认知主体的学生成为知识的被动接受者。与此同时，信息技术对于教学方式的改变使课堂教学的节奏变得很快，教师在单位时间内传递的信息量增加，每堂课的教学内容也随之增多，导致学生的接受量和速度与通过多媒体传递的不同性质的教学信息的量和速度难以同步。虽然师生在课堂中交流很顺畅，学生对于教师的讲解也都明白，但是课堂过后，有些学生就对所学内容没有印象，在课堂中学到的东西微乎其微。这样的教学方式对于一些自律性及课后自学能力较差的学生来说弊大于利。

4  我国高等教育应用信息技术存在问题的解决方法

信息技术，尤其是多媒体技术，作为一种现代化教学中必不可少的教学辅助技术，对教师的教和学生的学都提供了便利，但是恰好也是因为这种快捷与方便，才致使教师在教学中迷失方向。深究其原因，是因为忽视了众多内外因素对使用信息技术进行教学的过程及效果的影响，如学生的先前知识以及学生的认知风格、媒体的特性、媒体呈现形式、教学内容的性质以及教学过程中的策略等。然而，这些因素的实质都是由学生的认知特性与媒体在呈现不同教学内容时的相互匹配关系所决定的，可以通过以下方法来解决信息技术在教学应用中所存在的问题。

4.1  利用信息技术使复杂信息各元素之间的关系变得显性化

根据知识的表征形态，将知识分为显性知识和隐性知识两大类，其中隐性知识又可以分为认知认识方面的隐性知识和技术技能方面的隐性知识[5]。当在教学过程中使用多媒体传递教学信息时，学生需要一定时间进行复杂知识学习的认知过程中的辨别、选择等心理过程，然而这个时间是由多媒体传递信息的量及速度来决定的。在教学中使用信息技术的优势在于信息技术能够使复杂信息各元素之间的关系变得显性化，如在进行教学设计时可以运用思维导图展示整个内容的脉络，在理解具体实验时可以给学生播放相关视频资料，从而减少学生在学习中构建图示时对各元素之间的复杂关系进行处理时所需要的记忆空间，进一步减轻学生在学习中的认知负荷，提升教学效率。

4.2  加强创感教育，实现信息技术教育实践应用的具身转向

创即创新、创意和创造，感即感觉、感情和感悟。创感教育是培养创新、创造能力的重要途径，同时也是实现教育实践具身转向的重要途径。教学设计者在进行教学设计时应加入一些创感元素，培养学生的创新、创造能力。教育实践的具身转向指以教育回归现实生活为导向，促进人的身体、心灵与世界对话[6]，也就是说具身教育是要让学生在真实的情景中体会，在与情景的交互中获得真实的感想感悟，并且以此为基础深入发展自己的思想。通过发展具身教育，可以减缓或克制由技术异化而引起的教育异化，为社会培养具有创感素质的高端人才。

4.3  改变传统教学模式，引导学生进行深层次知识建构

教师在现代课堂中应该改变传统的教学模式，发挥学生的主体性，引导学生主动获取知识。教师的任务是组织、引导学生，同时借助现代科技的力量丰满课堂，强调师生的互动及学生学习的过程。在教学中，教师应该引导学生深层次建构知识，即促进学生积极主动地学习，并且通过批判与反思生成新知识，进一步促进知识的迁移以及真实问题的解决。在教学准备阶段，教师应该对学科内容进行重构与综合，了解学生的原有认知基础，将所学内容与社会现实和生活实际相关联，确定学习的主题与目标。在教学进行阶段，教师应该采用支架式教学，提出相关问题为学生指明方向，进一步发展学生的思考能力和解决问题的能力[7]。

5  结束语

如今是教育信息化的时代，传统的教学方式已经满足不了当下的教学要求，在教学中使用信息技术是大势所趋，也是无法避免的。从学生的角度出发，采用信息技术进行教学，可以丰富学习内容和方式，更好地满足学生的学习需求。从教师的角度出发，在教学中采用信息技术，能减轻教师的备课压力，使课件等变得丰富多彩。与此同时，这也对学生和教师都提出新要求。

为了能够更好地使用信息技术进行教学，并且更好地发挥信息技术的优势，首先必须了解信息技术在我国高等教育中的应用现状，进一步分析其对教育的影响因素，通过教学设计减小学生在学习过程中使用信息技术所产生的认知负荷，使教师能够更好地在教学中运用信息技术。从目前的调查结果来看，我国高等教育中对信息技术的应用仍然存在很多问题，还有很大的提升空间，需要教育研究者和一线教师共同努力。随着技术的发展和推行，信息技术在高等教育领域有十分广阔的应用前景。

参考文献

[1] 殷常鸿.多媒体教学应用泛化探析[J].江苏理工学院学报，2014，20（4）：86-89.

[2] 殷常鸿，郭少辉，黄纯国.信息技术在教育中的价值审视与建构[J].现代教育技术，2015，25（9）：12-18.

[3] 吴先强，韦斯林.国外认知负荷理论与有效教学的研究进展及启示[J].全球教育展望，2009，38（2）：28-31，10.

[4] 王美倩.具身视野下教育中人与技术关系重构的理论探索[D].武汉：华中师范大学，2018.

[5] 吴晓波，高忠仕，魏仕杰.隐性知识显性化与技术创新绩效实证研究[J].科学学研究，2007（6）：1233-1238.

[6] 王美倩，郑旭东.后信息时代教育实践的具身转向：基于哲学、科学和技术视角的分析[J].开放教育研究，2020，26（6）：69-76.

[7] 王作亮.深层次知识建构：知识生成的有效方式[J].上海师范大学学报（哲学社会科学版），2016，45（4）：139-144.

*基金项目：江苏省高校哲学社会研究一般项目“基于认知负荷的信息技术教育应用研究”（项目编号：2019SJA1061）；2020年江苏理工学院教学改革与研究项目“信息化教学环境下的学习者认知负荷研究”（项目编号：11610312033）。

作者：张杰，江苏理工学院计算机工程学院，高级实验师，主要研究方向为图像处理、教育信息化（213001）。