人機工效學:計算機輔助外語教學研究的新視角

【摘要】人機工效學（Ergonomics）是一門新興的邊緣學科，試圖描述和詮釋人和機器、環境的互動關系。在計算機輔助語言學習（CALL）系統中，人（學習者和教師）、工具（計算機）、工作環境（外在環境和內在環境）處于特殊的互動關系中，因此，用人機工效學方法研究CALL有其獨到之處。西方研究者以這種研究視角進行了一些開拓性的CALL研究，文章對這些研究的背景、理論依據、研究成果等做了簡要評述，以期對我國CALL研究者有所啟發。

【關鍵詞】計算機輔助語言學習（CALL）；人機工效學；研究視角

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2011）04—0088—04

計算機輔助語言學習和教學（以下簡稱CALL）從20世紀60年代起步，至今已走過半個世紀的歷程。20世紀90年代中期以來，我國的CALL研究呈急劇上升趨勢，涌現出大量的研究成果，但仍存在研究課題相對滯后、重復研究現象比較嚴重、實證性研究比例偏低、收集數據手段單一等問題[1]。

究其原因，我國外語教育工作者和CALL研究者大多從經驗出發，缺乏嚴格的理論和方法訓練，研究思路不夠開闊。針對這些問題，拓寬研究視角是關鍵。這是因為，對同一問題，不同的研究視角會以不同的理論為依據，采用不同的研究方法，其研究結果也會大相徑庭。國外研究者除采用二語習得的視角研究CALL外，還采用認知的、社會文化的、系統功能的、體驗哲學的多重視角。

人機工效學就是西方學者近年來采用的一種比較獨特的研究視角，在我國還鮮為人知。本文在相關文獻的基礎上，對西方學者這方面的研究做一個簡要的介紹和評述，以期對我國CALL研究者有所啟發。

一 “人機工效學”的涵義

由于現代社會中的工作場所（公司、工廠、教學場所）和機器等變得越來越復雜，Ergonomics在20世紀初因運而生。它主要研究人在勞動、工作過程中合理地、適度地勞動和用力的規律問題。國際勞工評議委員會對Ergonomics所作的解釋是：運用人類生物科學和工程科學的知識來探求人與機器（包括環境）之間經過調節的最佳關系，具體表現在人能高效地工作和良好地生存。國際工效學聯合會將Ergonomics 界定為“研究人在工作環境中的解剖學、生理學、心理學等多方面的因素，研究人-機器-環境系統中，如何調整三者的交互作用，使人無論工作還是休息，在生產場所還是在家庭，都能獲得最優化的效率、健康、安全、舒適。”總之，Ergonomics的主要內容是研究如何使所設計的機械設備系統，或“人—機”系統，或“人—機—環境”系統等，能最適合人類的生理和心理特性，達到安全、舒適、高效的要求[2]。

Ergonomics是一門新興的邊緣學科，由解剖學（生物力學和人體測量學）、生理學、心理學、物理學和工程設計等學科有機交叉滲透而形成。因此，在醫學、建筑業、機械工程、家具設計等領域得到廣泛應用。在我國，不同領域里的“Ergnomics”被譯成人類工程學、人體工程學、人機工程學、工效學、人的因素學等名稱。在CALL特定語境中，本文采用“人機工效學”的譯名。

二 CALL的人機工效學方法

1 人機工效學方法用于CALL研究的合理性

由于CALL系統可被視為一個“人-機-環境”的系統，因此，將人機工效學方法用于該領域的研究有其合理性。

首先，人機工效學的最終目標是改善具體的工作場景，產生最大的效益。而大多數語言學習者和教師都希望改善工作、學習環境，充分發揮機器（即計算機）的功能，達到最佳學習或教學效果。

其次，人機工效學的方法有其獨特之處，它實際上是一個實地研究（field research）的方法。學習場景中的諸多非語言因素，如生理、心理、組織因素等，會影響學習者之間的互動方式、學習的組織形式、甚至整個語言學習過程。假如人們想了解學習者跟環境的關系是否和諧時，將學習者置于語言實驗室的場景中是無法得到真實數據的，因為學習者在語言實驗室中完成任務時通常只是“模擬實際工作場景”[3]，其行為表現與真實情景中的情況有所不同。而用人機工效學方法研究CALL，一般將學習者置于自助學習室（Self-access room，簡稱SAR）中，被試者在真正完成任務的過程中，會充分展示其行為的各種細節，而這些細節所蘊涵的社會、文化、組織的相關信息是無法在傳統實驗室中得到的。

2 對CALL系統中人、工具、環境的獨特界定

用人機工效學方法研究CALL，對人、工具、環境的界定和研究有其獨到的視角。

CALL系統中的“人”主要指學習者和教師。人機工效學認為，人是行為和認知的集合體，沒有必要像行為主義和認知主義那樣，把兩者截然分開。一方面，研究者直接觀察到的是外在行為，但另一方面，人的認知活動又不完全等同于行為方式。通常情況下，人機工效學將行為和認知過程放在任務模型中進行考察。它構建的是一個整體框架，涵蓋了行為表現、認知活動、生理行為、言語行為、學習成效或語言輸出及其表征等[4]。例如，在計算機輔助語言學習的情境下，學習者會看屏幕、打字、按鼠標、大聲討論等，但這些行為只不過是學習者完成、調節或控制任務的外在表征而已。

CALL系統中的“工具”（instrumemt）主要指計算機及其相關產品。人機工效學研究者認為，工具是具體的物質面和抽象的象征面的綜合體。所謂工具的物質面，是指工具本身所具有的功能，而工具的象征面，是指工具使用者用該工具能達到的目的。以計算機為例，計算機由硬件和軟件組成，應用程序中的功能，構成了這個工具的物質面。CALL環境中，語言學習者在使用計算機時必須掌握其主要的功能，具備基本的計算機知識和素養。但更為重要的是，工具使用者通常是為了完成某一項特定的任務而使用工具，并不是為了使用工具而使用工具。例如，語言學習者為了完成某個特定的語言學習任務（如寫一篇作文），他知道如何使用計算機去完成這項任務（如利用網絡資源查找資料、利用計算機修改潤色作文等）。從人機工效學視角看，一個不被使用者使用的工具就不能成其為工具。因此，在CALL的情境中，我們不能只考慮工具的技術層面，成為“工具中心主義者”，認為工具越先進，學習成效就越高；我們更應考慮工具的人文層面，也就是使用者自身的認知能力、所處的社會文化環境等。

人機工效學視角的CALL“環境”則極為復雜。首先是外在環境（work environment）。社會、學校甚至上課的教室都是外在環境。由于外在環境過于復雜，難以控制和觀察，以人機工效學方法的CALL研究將考察的重點放在內在環境（work milieu），特別是工作情境（work situation）上。內在環境，亦即人文環境，包括文化的、制度的、技術的以及教育的諸多系統，這些系統相互作用并對學習者的行為產生影響。同時，學習者對這種環境的刺激會作出相應的反應，并與之始終處于動態的互動中。而工作情境則是具體的工作場合，側重點在學習者與任務之間的關聯，例如，在某種特定條件下（如有15臺電腦的高中電腦房、在教師指導下的半自主學習），學習者與某個特定任務（如聽力理解）之間的關聯。在特定的情境中，跟CALL有關的人機工效學的構成要素，以圖1表示[5]：

學習者在工作（在這里指“學習”）過程中根據預定的工作目標與現有條件（可選擇的媒介、時間限制、獲得幫助的方式等）不斷調整自己完成任務的方式，即不斷“重新定義”任務[6]，其結果是，被學習者重新定義的任務與教師預期的或規定的任務之間會有較大的差距。但這種差距從某種程度上說并不是一件壞事，它實質上反映了學習者的獨立性和自主性。

三 人機工效學應用于CALL的理論依據

CALL研究的人機工效學視角是以皮亞杰的發生認識論和維果茨基的社會建構論為理論依據的。根據皮亞杰的發生認識論，個體心理的發生發展過程，既不是外部物理世界的簡單復本（經驗論），也不是主體內部預成結構的展現（預成論），而是主體在不斷成熟的基礎上，與客體相互作用的過程中獲得個體經驗與社會經驗，使圖式不斷協調、建構，逐步形成一系列由低級到高級的心理圖式（或稱認知結構）的過程。皮亞杰認為，人的認知結構是在建構中形成的，而平衡是促進認知結構變化的機制。他將平衡描述為一種動態的過程，包括均衡者內部兩種相反行為的自我調節行為：同化和順應。認知個體通過同化與順應這兩種形式來達到與周圍環境的平衡[7]。“圖式”可以協調同樣性質的各種活動，將具有同樣特征的所有活動予以同化。在CALL的語境中，一個行為的“圖式”是由那個環境的各種特點綜合而成，并以某種整體框架固定下來，應用于其他情境。學習者在CALL環境工作時會發展他們的應用圖式。一旦這些圖式變得有規律或穩定，它們就會變成“應用”的法則。

與皮亞杰的觀點不同的是，維果茨基認為，人的心理過程的變化是以特殊的“精神生產工具”為中介的；人受中介工具影響的心理機能不是從內部自發產生的，而是產生于人們的協同活動和人與人的交往之中。知識是通過個體間相互作用及其自身的認知過程而建構的，在與別人協商的過程中不斷地加以調整和修正，并受到當時文化與社會的影響[8]。他還將工具分為物質工具和心理工具。物質工具主要用于改造自然環境，心理工具則用于掌握個體的行為過程和認知過程；物質工具主要用于人對活動對象施加影響，它是指向于外部的，而心理工具是指向于內部的，將人的自然能力與技能轉化為高級心理機能，是影響自我或他人的心理和行為的裝置。

在CALL系統中，作為工具的計算機是一種物質工具，“它服務于人類活動與外部對象的聯結”[9]，但同時又是學習者的認知工具，即在學習者建構圖式中起了“中介”的作用。另外，在CALL環境中，計算機的作用有別于其他工具還在于，學習者與他人的交流（特別是通過網絡的交流，即CMC）是以計算機為“中介”的，計算機實際上“中介了個體與社會，連接了內部和外部”[10]。

四 人機工效學應用于CALL的研究成果

法國學者Baillé首先將人機工效學方法應用于教育研究，開創了教育教學研究的新領域。隨后，西方學者以這種視角進行了一些開拓性的研究。有的從人機工效學視角研究了CALL的設計。有的則研究了遠程學習環境中教師的新角色、學生的學習動機等。有些研究則描述了通過聊天工具而出現的學生與學生、學生與教師之間的新型互動模式[11]。

Borges Raby的研究可以說是將人機工效學方法用于CALL研究的范例[12]。該研究比較了教師行為和學生行為在傳統教學情境和CALL教學情境中的差異。研究結果表明，教師的教學行為和學生的學習行為在不同情境下都有所改變：在傳統課堂教學模式中，以語言為重點的課堂活動占課堂時間的90%，而指導下的自主（guided autonomous）教學模式中占56%；但同時在傳統課堂教學模式中，用于討論技術問題的時間只占3.4%，而在指導性教學模式中，則上升到19%。

Raby等人則對學習者在自主學習室（SAR）中的行為表現進行了理論探討和實證研究[13]。這項為期7年的歷時研究主要考查了學習者在SAR中的行為范型（patterns of behavior），特別是引導下的自主學習系統中的行為范型。

他們首先采用了“錄像+觀察記錄”的研究方法對學習者在SAR中的行為范型進行了綜合描述和研究。第二步是定量研究，采用問卷調查了解學生是如何重新定義任務的，以及對已完成的任務他們有何感受和評價。第三步是實驗研究，將學習者分為兩組，一組處于指導下的自主狀態；另一組則處于完全自主的狀態。將兩組學習者的行為范型進行比較。主要觀察點有：媒介選擇（電子媒介包括計算機、錄像機、電視機；紙質媒介，包括教輔材料、報紙雜志、詞典等）、行為調節（被試者是如何控制任務、改變完成的程序、求助于不同類型的幫助等）、學習持續時間（被試者選擇某種媒介后持續的時間）等。他們第四步做了定性研究，對教師和學生進行了以半結構訪談，對學習者的行為范型進行了深度研究。最后，研究者還運用交叉核實法對研究結果進行了驗證，以確保較高的效度和信度。

他們的研究結果表明，學習者在語言學習中因完成的任務不同而選擇不同的媒介；相比之下，電子媒介并不占優勢，特別是在學習者完全自主學習、沒有教輔人員幫助解決技術難題的情況下。主要原因是，使用這些媒介較為復雜，影響了工具的“工具化”。研究還表明，學習者的行為范型呈多樣性，這是因為學習者的認知能力、心理狀態、外語水平、學習觀念、對SAR的環境熟悉程度等各異，每個學習者對學習任務的“重新定義”因而也各不相同。

五 人機工效學視角對CALL研究的主要貢獻與不足

1 主要貢獻

人機工效學的視角拓寬了CALL的研究范圍，更加關注人-機-環境的互動關系，更加關注工具的使用對學習者行為范型的影響。根據Raby的觀點，人機工效學視角的CALL研究至少應包括三方面的數據[14]：1）學習者的外在行為，能為研究被試者如何執行任務提供有用信息；2）學習者表現或語言產出，能為研究相關的教學內容提供信息；3）學習者的言語行為，被試者所陳述的感受為研究其外在行為的動因提供重要信息。人機工效學視角的CALL研究將身體的、心理的、社會的等非語言因素納入研究范圍，將重心放在學習者的“工具性行為”以及被“重新定義的任務”上，并由此推斷學習者完成任務的思維過程，有其一定的合理性。

人機工效學視角的CALL研究將定量研究與定性研究相結合，采用錄像+觀察、問卷、半結構訪談、話語分析、實驗研究等方法收集數據，“以克服單一理論、單一方法內在的缺陷或偏頗”[15]。研究周期一般較長，少則6-8個月，多則6-7年，時間越長，數據相對越穩定。采用交叉核實法確保了研究結論的相對可靠性。

2 不足

人機工效學視角的CALL研究往往將重點放在學習者的外在行為上，有失偏頗。CALL需要更多地從二語習得、認知心理學、教育心理學或教學設計等多學科、多角度進行研究。CALL研究中如何將人機工效學與這些學科相結合是今后研究要解決的問題。

另外，人機工效學視角的CALL研究通常需要大量的時間及收集數據的各種相關技巧，很多研究者難以把控。同時，用交叉核實法驗證數據，有可能會面臨數據與數據相左甚至矛盾的情況，如被試者在問卷和訪談中給出的回答不一致。也許正因為如此，目前以人機工效學視角的CALL研究、特別是實證研究還相對較少。

六 結束語

CALL研究的人機工效學視角將人、工具（媒介）、環境置于整體的系統中，考察學習者的學習行為，實際上體現了生態教育觀的思想，其客觀嚴謹的研究手段也應該得到提倡和推廣。只不過，在網絡時代，人機工效學視角的CALL研究應側重于互聯網工具對個性化學習和小組合作性學習的影響，這是未來CALL研究的主要課題。

參考文獻

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[13] Raby， F et al. Ergonomic theory and practice.what language learners do in a self-access room[EB/OL].

An Ergonomic Perspective to CALL Research：An Introduction

SHI Xiao-ling

(School of Foreign Studies， Nantong University， Nantong， Jiangsu 226019， China)

Abstract: Ergonomics is a discipline emerging in the 20th century which seeks to describe and interpret interactions between human and machine or environment. Ergonomics provides a unique research perspective to CALL (computer-assisted language learning)， in which people (i.e learners and teachers)， the instrument (i.e. the computer) and working environment interact. Some western scholars have ventured into CALL research in this perspective. This paper briefly introduces and comments their research background， theoretical underpinnings and research findings so that CALL researchers in our country can gain some insights from them.

Keywords: computer-assisted language learning (CALL); ergonomics; research perspective

*基金項目：本文為江蘇省現代教育技術研究“十一五”規劃2009年度滾動課題“‘網絡+課堂’的高校基礎英語混合型學習模式研究”（項目編號：2009-R-12048）的階段性研究成果。

收稿日期：2011年2月16日

編輯：李原