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《教育信息处理》课程教学大纲一、课程基本情况与说明（一）课程代码：（二）课程英文名称： Educational Information Processing（三）课程中文名称：教育信息处理（四）授课对象：教育技术学本科生。
（五）开课单位：工学院（六）先修课程：高等数学、概率统计和线性代数等。
（七）教材及参考书目[1] 《教育信息处理》，傅德荣, 章慧敏编著，北京师范大学出版社，2004年；[2] 《现代心理与教育统计学》张厚粲，徐建平著，北京师范大学出版社，2004年；[3] 《SPSS在教育统计中的应用》杨晓明编，高等教育出版社，2004年；[4] 《教育信息处理原理》,薛理银，北京师范大学出版社，1996年；[5] 《教育信息论》,张铁民，江苏教育出版社，1990年；[6] 《应用多元分析》,樊家琨，河南大学出版社，1993年。
（八）课程性质《教育信息处理》是教育技术专业必修课程，基本目的是提高学生综合素质，掌握运用信息技术、教育技术的基本能力，适应教育发展、改革和人才需求的需要。
教育信息处理是以信息科学的思想与理论，技术与方法对教学过程进行研究、分析的一门综合性应用型新兴学科，具有很强的实践性。
本课程介绍了教育信息处理的常用技术和方法，它们可以用于规划、设计和评价各类教育信息系统。
具体内容包括：信息论基础、多元统计方法、解释结构模型法、结构化文本设计技术、教学分析、测试于测试理论、学生集团应答分析、s-p表分析法、生理信息与教学过程。
教育信息处理的研究与应用，不仅能有效地促进教育技术学的发展，它对教育信息化、教育现代化，它对当前的教育改革、创新人才的培养也具有重要的意义。
（九）教学目的通过本课程的教和学，学习者将能够：1. 了解一些教育信息处理的基本技术与方法2. 掌握各种教育统计的技术，提高教育信息处理的能力3. 学习之后，能够在实践中尝试用一些教育信息处理技术与方法，并能尝试引进和采用一些新的技术与方法。
:: ::第一章教育信息概述第一节有关信息的基本概念第二节教育信息的特点第三节教育信息的数量化第四节教育信息的结构形式第五节教育信息处理的对象第六节教育信息处理的方法第七节教育信息处理的数学方法章节练习第二章教育信息熵第一节熵的概述第二节相对熵和冗余度第三节熵函数的展开第四节测试问题的信息量第五节教育过程的信息量分析第六节教育中质的数据信息量分析第七节CAI课件中的信息熵章节练习第三章教材分析第一节概述第二节教材结构化的方法第三节利用图表示系统结构第四节以ISM法分析教材结构第五节ISM分析实例第六节目标矩阵章节练习第四章教学分析第一节概述第二节逐语分析第三节分类分析第四节时序分析第五节S-T分析章节练习第五章测试与测试理论第一节测试的意义和分类第二节测试数据的统计测度第三节测试数据应该具有的特性第四节测试数据的交换第五节项目反应理论基础第六节项目反应理论与计算机章节练习第六章学生集团应答分析第一节应答分析系统第二节应答分析系统在教学中的应用第三节集团应答曲线第四节集团应答曲线群章节练习第七章教育信息的结构分析第一节概述第二节S-P分析第三节S-P表的应用第四节IRS分析第五节IRS图的应用章节练习第八章多元分析的基本原理第一节概述第二节回归分析第三节主成份分析第四节聚类分析第五节判别分析章节练习第九章生理信息与教学过程第一节概述第二节GSR的意义第三节GSR与集团教学第四节不同学科的GSR反应第五节教学过程中的GSR反应章节练习第六章>>第一节应答分析系统帮助1. 应答分析系统的构成和教育特性?6.1.1 应答分析系统的构成6.1.2 应答分析系统的教育特性应答分析系统6.1.1应答分析系统的构成为了对学生的集团应答进行分析，首先应收集教学过程中每位学生对给定课题的应答数据。
各种应答分析、各种应答特性是基于这些数据有效处理得到的。
应答分析系统是一种用于对学生的应答数据进行定量的、实时的收集、处理的信息系统。
教育信息化与教育信息处理人类社会正向着高度信息化的社会不断发展。
信息社会的发展，不仅向教育提出了新的要求，同时也为教育的发展提供了新的机遇，创造了新的条件。
教育信息化是教育面向信息社会发展的一项重要任务，它也是当前教育发展的一个重要课题。
一、教育信息化教育信息化是国家信息化、社会信息化的重要内容，它是实现教育现代化的重要保证和核心内容。
1、什么是教育信息化教育信息化是将信息作为教育系统中的一种基本要素并在教育中广泛使用信息技术的活动总称。
教育信息化要求对教育系统进行充分的信息分析，并基于这种分析，在教育系统中广泛地进行信息的生成、加工、传递、存贮、利用等各种有意义的操作。
教育系统的信息分析是教育信息化的基础，在教育系统中广泛地使用信息技术是教育信息化的内容，实现教育现代化是教育信息化的目的。
2、教育信息化的内容教育信息化包含以下三方面的内容。
（1）教育环境的信息化为了实现教育信息化，首先应建立一定的信息化环境，它包括对教育信息进行各种有意义操作的硬件环境和软件环境。
完备的教育信息化环境是实现教育信息化的条件和基础。
（2）教师与学生的信息化在教育信息化的过程中，各种信息设备的使用，对教育系统中各种信息的操作都是通过教师和学生完成的。
教师与学生的信息化在教育信息化中占有重要的位置。
教师与学生的信息化是指教师与学生应具备一定的信息素养，应能基于一定的信息环境，利用一定的信息技术解决生活、工作和学习中问题的能力。
为了培养学生的信息素养，应该在学校中广泛地开展信息技术教育。
信息技术教育是以培养学生的信息素养为基本目标的素质教育。
为了培养教师的信息素养，教育部在“教育部关于推进教师教育信息化建设的意见”中要求“对全体中、小学教师进行一轮现代信息技术和教育技术的培训。
要特别加强对骨干教师的信息技术和教育技术的培训。
”培养教师与学生的信息素养，实现教师与学生的信息化是实现教育信息化的关键。
（3）教育过程的信息化教育过程的信息化是指在教育过程中广泛地使用信息技术，用以完善教育过程，实现面向信息社会创新人才的培养。
第一章教育信息概率一、教育信息得特点１、信息得特点【可考查形式：选择或判断】没有大小；没有重量;容易复制2、教育信息【可考查形式：选择或判断】教育信息就是指涉及教育、教学过程中得各种信息。
3、教育信息得基本特点【可考查形式：填空或选择】量度水平低，如学习成绩教育数据多就是一些小样本得数据注重个体数据得分析教育信息多就是一些模糊信息二、教育信息得数量化数量化得尺度【可考查形式：填空或选择】名义尺度，如9801班序数尺度,如第2名距离尺度，如摄氏15度比例尺度,如４6kg三、教育信息得结构形式教育信息得结构形式【可考查形式：填空或选择或判断】矩阵时间序列图四、教育信息处理得对象教育信息处理得对象【可考查形式：简答】（1)有关测试得教育信息；（2）有关教学过程得教育信息;(3）有关学习目标与教材分析得教育信息;(4）有关传递过程得教育信息;（5）有关学习环境得教育信息第二章教育信息得熵一、熵得概述P ３０－3３2、信息熵得性质【可考查形式:简答】(１)单峰性;（2)对称性，系统得熵不事件得顺序无关（3)渐化性;(4）展开性；（5)确定性。
3、冗余度【可考查形式:选择或判断】冗余度表示了由于系统每个事件出现得概率不同而使信息熵减少得程度二、熵函数得展开Ｐ34—３51、联合熵【可考查形式:名词解释】联合熵:基于两个概率系统联合概率分布得熵为联合熵2、条件熵【可考查形式:名词解释】条件熵：在事件s产生得情况下，另一种事件t产生得概率以条件概率所表示。
条件熵就是在给定X得情况下有关Y得条件熵。
第三章教育信息一、教材分析概述1、教材分析【可考查形式：名词解释】教材分析：就就是对于给定得教材，教师通过对教材内容得分析，找出教材得结构，即找出构成教材得要素及其相互间得层级关系(形成关系)。
２、教材结构化得分析方法【可考查形式：选择或填空】学习层级法课题分析法逻辑分析法二、用ISM法分析教材结构1、ＩＳM法【可考查形式:名词解释】ISM法:就是将图论用于研究社会系统中复杂要素间关联结构分析得一种方法.它得重要特点就是:在教材分析中，最大限度地纳入了人们得经验与主观认识，并将教材结构以易于理解得、可视化得图形予以呈现。
课程名称：《教育信息处理》一、简答题1．什么是自适应测试2．答：自适应测试就是测试本身要自动地适应被试的具体情况，在测试题目难度和数量上，根据被试的特点灵活决定。
自适应测试是这样进行的：从测试项目的应答结果对被测试者的能力水平进行估计（或估计的修正）。
再根据估计的能力水平，从项目数据库中检索出与之匹配的、适宜的测试项目。
2．教育信息所处理的对象有哪些？有关测试的教育信息有关教学过程的教育信息有关学习目标和教材分析的教育信息有关传递过程的教育信息有关学习环境的教育信息3．什么是集团应答曲线，具有什么特点？是通过每一位学生应答数据的收集及其处理得到的，是一种表示集团应答，应答率和正确率随时间变化的曲线，即是一种集团应答时间的特性曲线。
曲线的形状和类别可以为教学过程展开，教学过程的指导进行很好的概述，并能提供许多有益的信息。
反应学生集团对给定问题的思维过程和问题解决的特点4．什么是S—T分析，S—T分析的特点是什么？S－T分析是指将教学中的行为分为学生（S）行为和教师（T）行为，并将计划教学和实施教学的结果以图形表示，采用可视化的方法研究，它有助于减少教学过程中行为分类的模糊性，增加客观性。
1将教学中的行为仅分为学生（S）行为和教师（T）行为两类，减少教学过程中行为分类的模糊性，增加客观性2由于将教学计划与实施教学的结果以图形表示，可采用可视化的方法研讨教学3不需要复杂的计算，有利于推广，实施5．什么是IRS分析？是教育信息处理的一种实用方法，是基于学生对问题的理解程度排序，对问题是关联结构进行分析的一种结构分析法6．什么是教学分析？教学分析的主要方法是什么？教学分析是通过教学（教学过程）的分解，明确构成教学，或使用教学成立的各种成分，要素，侧面，以对教学系统有一个明确的认识，理解和评价。
教学分析方法有：1逐语记录法。
这是一种将教师，学生的发言，按品词进行分类，并基于这种分类进行数据记录和处理的教学方法2 分类分析法，这是一种按照预先制定的行为分类标准，对教学过程中的教师，学生行为进行分类，并通过分类数据对教学进行记录和处理的教学分析方法3 时序列分析法，教学过程中的教师，学生行为都是一种时间序列，时序分析法是基于时间序列对教学过程进行记录和处理的教学分析方法7．什么是差异系数？差异系数，也称变差系数、离散系数、变异系数，用V表示。
第一章教育信息概率一、教育信息的特点1、信息的特点【可考查形式：选择或判断】没有大小；没有重量；容易复制2、教育信息【可考查形式：选择或判断】教育信息是指涉及教育、教学过程中的各种信息。
3、教育信息的基本特点【可考查形式：填空或选择】量度水平低，如学习成绩教育数据多是一些小样本的数据注重个体数据的分析教育信息多是一些模糊信息二、教育信息的数量化数量化的尺度【可考查形式：填空或选择】名义尺度，如9801班序数尺度，如第2名距离尺度，如摄氏15度比例尺度，如46kg三、教育信息的结构形式教育信息的结构形式【可考查形式：填空或选择或判断】矩阵时间序列图四、教育信息处理的对象教育信息处理的对象【可考查形式：简答】（1）有关测试的教育信息；（2）有关教学过程的教育信息；（3）有关学习目标和教材分析的教育信息；（4）有关传递过程的教育信息；（5）有关学习环境的教育信息第二章教育信息的熵一、熵的概述P 30-332、信息熵的性质【可考查形式：简答】（1）单峰性；（2）对称性，系统的熵不事件的顺序无关（3）渐化性；（4）展开性；（5）确定性。
3、冗余度【可考查形式：选择或判断】冗余度表示了由于系统每个事件出现的概率不同而使信息熵减少的程度二、熵函数的展开P 34-351、联合熵【可考查形式：名词解释】联合熵：基于两个概率系统联合概率分布的熵为联合熵2、条件熵【可考查形式：名词解释】条件熵：在事件s产生的情况下，另一种事件t产生的概率以条件概率所表示。
条件熵是在给定X的情况下有关Y的条件熵。
第三章教育信息一、教材分析概述1、教材分析【可考查形式：名词解释】教材分析：就是对于给定的教材，教师通过对教材内容的分析，找出教材的结构，即找出构成教材的要素及其相互间的层级关系（形成关系）。
2、教材结构化的分析方法【可考查形式：选择或填空】学习层级法课题分析法逻辑分析法二、用ISM法分析教材结构1、ISM法【可考查形式：名词解释】ISM法：是将图论用于研究社会系统中复杂要素间关联结构分析的一种方法。
教育信息处理教育信息与教育信息处理教育过程是一种信息过程，它包括信息的产生、信息的呈现、信息的传递、信息的分析和处理等。
在对教育过程进行分析时，应针对教育过程中各种信息的特点、表现形式、采用适当的方法进行处理，并由此得到用于分析、评价、控制教育过程的有效信息。
我们将从信息的观点出发，分析教育信息的特点和处理的方法。
人类的社会正从工业化社会向着信息化社会、高度信息化社会不断发展。
工业化社会的基本要素是物质和能源。
在这社会中，人们利用各种能源进行加工，生产出所需要的各种物质。
信息化社会的基本要素除物质和能源外，还有更重要的要素——信息。
信息化社会是一种以信息的产生、信息的处理为中心的社会形态。
信息借助于物质和能源产生一定的价值。
信息不是像物质这样的实体，具体地讨论什么是信息往往是十分困难的。
现在，人们对信息并没有一个完全统一的认识和定义。
简单地讲，通过信息，可以告诉我们某件事情，可以使我们增加一定的知识。
信息可以告诉我们不曾了解的事情。
因此，对于我们已经知道的知识，虽多次听到，它也不会给予我们的任何信息，其信息量为零。
所谓有用的信息，因人而异。
是否是信息，不是由传者，而是由受者所决定。
在信息的传递中，受者的目的意识、问题意识是非常重要的。
数据是信息的素材。
数据是在各种现象和事件中收集的。
当我们根本一定的利用目的，采取相应的形式对数据进行处理后，就可得到新的信息（制作出新的信息）。
数据处理是一种对数据有意义的操作。
知识是一种信息。
知识是在对数据、信息理解的基础上，以某种可利用的形式，高度组织化后的可记忆的信息。
欧姆定律是一种信息，它是在对大量的数据分析、处理的基础上，以高度组织后的可记忆的信息。
人们可利用它求解各种电路问题。
物质是具有一定的大小和重量的实体。
信息与之不同，在处理信息时，信息具有没有大小、没有重量、容易复制的特点。
信息论是一种研究信息过程的一般规律的科学。
信息论有狭义和广义的两种划分。
狭义的信息论是应用统计学的方法研究通信系统中信息传递和信息处理的科学。
《教育信息处理》作业第二章 教育信息熵1．试结合某一实际的教学系统，说明该系统中信息熵的意义。
熵的大小可用于表示概率系统的不确定程度。
假设教师在安排座位时不了解学生的情况，那么每个同学被安排坐到第一组第一排的几率是相等的，对于这样的系统，我们很难预测那个同学会被安排坐到第一组第一排，这种系统的不确定性最大。
该系统的信息熵具有最大值。
但如果教师对这个班的学生非常了解，并且打算将较调皮捣蛋的学生安排一个坐到第一组第一排，那么该系统的不确定程度就会大大减少；而如果大家都知道会安排最调皮的那个学生坐在第一组第一排，那么这个系统就是一个确定系统，不确定度为0。
2．针对某一简单的教学系统，计算该系统的信息熵。
设某一系统具有四种状态A1、A2、A3、A4,其产生的概率分布为：p1=21、p2=41、p3=81、p4=81该系统中任一状态产生时所给予的平均信息量为： H=－∑=ni pi 1log 2pi =－21log 221 － 41log 241 － 81log 281 － 81log 281=1.75(bit) 3．试说明熵的性质。
信息熵具有一下的基本性质：（1）单峰性；（2）对称性；（3）渐化性；（4）展开性；（5）确定性。
6．通过实例，计算测试问题的信息熵和等价预选项数。
设某一多重选择题的应答分布实测值为（51，52，101，201，41），则该分布具有的熵为：H =－∑=ni pi 1log2pi =－51log 251 － 52log 252 － 101log 2101 － 201log 2201 － 41log 241= 0.46+0.53+0.33+0.22+0.5=2.04(bit)与之熵等价的预选项数为： K= 2H = 22.04 = 4.1125第三章 教材分析1．什么是教材分析？教材分析的目的是什么？应基于怎样的基本思想对教材进行分析。
对于设定的教学目标，学习要素的数量有一个最小的限度。
