首页 -> 2008年第9期
浅论控制论对教学过程的影响
作者：赵兰清
维纳出版的著作《控制论或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，该书的出版标志着控制论的诞生。控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学，主要应用领域从最初的自动控制、通讯技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学等发展到科学研究的各个领域。它是自动控制、通讯技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门综合性学科。控制论研究生物体和机器以及各种不同系统的通讯和控制的过程，探讨它们共同具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理，改善系统行为，使系统稳定运行，从而形成一大套适用于各门科学的概念、模型、原理和方法。
控制论具有以下一些基本观点：（1）控制论所研究的系统都是可控的。在控制的作用下，控制论系统能改变自己的运动进入某种状态，达到一定的预期目的。维纳对运动和目的这两个概念进行了界定，他指出，运动就是一个实体对于它的环境做出的任何变化；目的即趋向于目标的行为，一切有目的的行为都需要负反馈的行为，通过反馈机制达到系统的稳定。（2）控制论所研究的系统都具有信息联系，并且在系统与系统之间以及在系统内各要素之间存在着信息流。为了改善某个或某些对象的功能，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选定的、加于该对象上的作用，就是控制。为了增加系统的有序性，系统和环境必须有信息交换来减少无序性而达到稳定或者其他的特定目的。（3）反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用。无论是生物体保持自身的动态平稳（如温度、血压的稳定），或是机器自动保持自身功能的稳定，都是通过反馈机制实现的。控制论就是研究如何利用控制器，通过信息的变换和反馈作用，使系统能自动按照人们预定的程序运行，最终达到最优目标的科学。
二、教学过程的构成要素
教学过程由教师的教和学生的学构成，是一个双边活动过程。教学过程的要素主要有教师、学生、教学信息和教学手段等。
首先，教师是教学过程的主导者，他担负着“传道、授业、解惑”的重任。在整个教学过程中，教师从教学过程的开始到终结都进行活动，对教学信息（教材内容）进行设计、教授并引导学习者进行有效学习，设计检查学习效果的方法和内容并且检查学习者的学习效果，收集学习者的学习反馈并且根据反馈重新选择或设计教学手段等。其次，学习者是教学过程的主体。学习者是整个教学活动的执行者、最终受益者、教学信息的获得者，只有学习者积极主动学，才可以使教学活动圆满地完成，达成教学活动的目的。随着学习的不断进行，学生的认识能力和学习能力以及创新能力在不断提高和发展。再次，教学信息通常也就是我们所说的教材或者教学内容，主要是指知识内容、技能技艺、思想、道德规范等。在教学过程中，教师主要是传递这些教学信息给学生，学生通过教学过程获得教学信息或者得到这些教学信息的方法和手段。同时，教学信息设计的难易程度、呈现的方式方法都会对教学过程有一定的影响。最后，教学手段的选择在整个教学过程中也是十分重要的。因为，教学手段的不同和信息的呈现不同，对教师的“教”和学习者的“学”都会产生巨大的影响。随着教育学和心理学的发展，出现了很多的教学策略和教学方法，这些方法和手段的采用，会极大地提高教学效果。
三、控制论对教学过程的作用
教学过程活动的目的在于使一定的教学信息转化为学生个人的精神财富。从本质上说，教学过程是一个系统地传递信息的过程，学生感知、理解、记忆和运用教学内容的过程。首先，教学过程系统是一个可控系统，教师和学习者都是这个系统的控制者和被控制者，他们之间是互相控制与被控制的关系。其次，该系统中各要素之间存在着信息流，教学内容和学习反馈作为信息流在各要素之间进行传递，使学习达到最优化的目的。最后，该系统中的反馈起重要作用，教师根据学习者的直接反馈（如课堂提问、考试检查、作业）和间接反馈（如家访）进行学习内容的调整、教学手段的修正等，使系统稳定发展。在教学过程中，教师和学习者始终处于一定的控制下，在这种控制下进行教学和学习而达到特定教学目标。
1．控制论对教学过程的积极影响
从控制论的角度看，教学过程是教师运用一系列的教学设备（直观教具、电教设备、多媒体课件），将教学信息凭着高超娴熟的教学技巧传递给学习者的复杂的信息动态控制过程。在这样一个系统中，控制论对其可以产生积极的影响。
（1）加强系统的可控性，使教学系统处于师生的共同控制下。只有师生共同控制教学过程，才能使教学过程达到最优化。在教学过程中，教师和学生都存在着调控，教师有目的地引起教学过程，并且教学过程的进行以及其发展方向和速度都是由教师进行控制。在这个过程中，教师要协调好教与学。学生是教学过程中的主体，具有主观能动性，在学习过程中进行自我定位、自我协调和自我控制。同时又要利用条件进行积极的自我发展，学生提供的反馈信息是教师进行下一阶段教学是否有效的决定性信息。因此，只有教师和学生的双方配合，才可以使教学过程积极地进行下去。如果只是强调教师的控制地位而不考虑学生的能动性，则不会产生好的教学效果。因此，师生的共同控制是有效而且有必要的。
（2）加强反馈信息的获得，扩大对教学过程的控制能力。反馈信息的获得通常有两种途径，一是通过课堂提问、考试检查、作业和论坛等直接反馈获得，二是通过家访、询问其他同学等方式的间接反馈获得。通常，直接反馈是我们获得反馈信息的主要途径，因为它反馈速度比较快，而且真实性高，只有教师和学生的参与即可。但是，也不可忽略间接反馈信息，第三方（父母、同学）的加入可以使反馈面扩大，同时也扩大了对教学过程的控制。
（3）加强系统内信息的控制加工。加强信息的控制也可以对教学过程产生积极的影响。教学信息的控制程序如下：采集教学信息；加工重组教学信息；储存教学信息；传输教学信息；反馈教学信息。要使教学信息的运行处于最佳状态，学生和教师都需要在程序中付出努力。
2．控制论应用于教学过程中需要注意的问题
将控制论引入教学，可以给我们带来诸多的好处，同时也需要在运用中注意一些问题，才不会使控制论的应用图有其表，甚至适得其反。
（1）教学过程中反馈的信度、准确性和时效性的问题需要注意。反馈要有信度，因为不可靠的反馈是无法有效控制教学过程的，甚至给教学带来危害。比如，学生实际没有掌握的知识在对教师反馈时给予了肯定的答案，教师将会按照肯定的答案继续安排教学，如此进行，知识无法进行顺畅有效的传递，学生的学习将是失败的学习。反馈应有准确性，似是而非、含含糊糊、不准确的反馈是没有多大作用的。比如，光是指出错误而不进行纠正的反馈，对学生的帮助不会很大。这是教师在进行反馈时需要更加注意的问题。反馈具有时效性，反馈一定要及时，在教学过程中根据人脑的记忆和遗忘规律，如果不及时反馈，也是会影响教学质量和教学效果的。
（2）根据教学的特点，反馈与前馈相结合。教学过程中教师对学生即将出现的错误及时纠正，而不是等学生产生了错误之后再通过反馈信息来纠正，这种情况称为前馈。教学过程系统是一个继承性很强的系统，教师通过经验的积累可以获得很多前馈的信息。在后续的教学中，如果将前馈和反馈结合起来，就可以达到教学优化的效果。如果只是关注于反馈信息的获取，不注意前馈信息的使用，则是顾此失彼。其实，前馈是建立在反馈的基础之上的，二者是辩证统一的。
综上所述，控制论作为一种指导各个学科进行研究的一门系统科学的方法论，它对教育教学有着巨大的影响。在教学过程中，引进控制论的思想，有利于更好地开展教学，保证教学质量。特别是目前网络教学平台的应用是实施教学过程的一种有效教学手段，从而使控制论得到了较为有效和深入的应用。随着教育学和心理学以及系统科学的继续发展，控制论将在教育教学中发挥更多的作用，帮助教学取得更大的成效。
参考文献
［1］ 刘甲玉．维纳控制论思想方法评述．大庆高等专科学校学报，2004（7）．
［2］ 许禄魁．浅议控制论观点下的教学过程．龙岩学院学报，2005（6）．
［3］ 杨秉文．控制论在教育过程中的应用．蒙自师专学报，1992（12）．
［4］ 辛海升，安利民，岳海军．系统科学给现代教学带来的启示．内蒙古农业大学学报（社会科学版），2004（3）．
［5］ Ｎ．维纳．控制论．北京．科学出版社，1963．
（责任编辑张茂林）