教育技術研究：系統方法論的觀點

龔萍，歐陽明

(1 玉溪師范學院理學院，云南 玉溪 653100；2 云南大學職業與繼續教育學院，云南 昆明 650091)

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教育技術研究：系統方法論的觀點

龔萍1，歐陽明2

(1 玉溪師范學院理學院，云南 玉溪 653100；2 云南大學職業與繼續教育學院，云南 昆明 650091)

文章中將教育技術理解為合適于技術支持的教學資源系統和教學過程系統(統稱為教育技術系統)的制作技術，屬于人工科學的范疇。系統方法①是教育技術主要的核心技術，推動教育技術理論研究和實踐探索不斷發展。透過系統方法思想來看教育技術，教育技術系統的開發活動應該是以目標為導向的，應當是技術手段和目標并重的，其應用結果是概率性的。文章首先界定了教學系統、教學系統與教育技術之間的關系，然后將教育技術系統進行分類，以此為基礎，著重探討教育技術系統的一般開發模式。

教學系統教育技術系統方法論教育技術系統的開發模式

[DOI]10.13980/j.cnki.xdjykx.2016.06.023

在農業文明時代，人類的思維方式是樸素的整體論；在工業文明時代，人類的思維方式是還原論；而在現在的信息社會，人類應具有的思維方式是系統論[1]。系統思維既超越了整體論，又超越了還原論，是一種辯證的、半形而上學半經驗性的科學思維方式[2][3]。現代教育技術主要是信息技術與教學的整合[4]，這種整合要靠系統方法。從實踐角度和方法層次來說，它是一個如何通過適合的信息技術來促進教學的問題[5]，即如何做的問題，這本質上是屬于事理學(一種系統方法論)的范疇[6]。

系統方法論的發展經歷了第一代系統論(“老三論”：整體論、信息論和控制論)、第二代系統論(“新三論”：自組織理論、混沌理論、協同學理論)和第三代系統論(“復雜系統論”：CAS理論、莫蘭的復雜性范式和綜合集成方法論等)，從只能處理簡單系統的問題發展到能夠初步處理復雜系統的問題。

諸多的教育技術工作者已經越來越清楚地認識到系統方法論在教育技術研究和實踐中的地位和作用。如，何克抗認為，系統方法是教育技術的核心方法[7]；劉美鳳認為，系統方法是教育技術解決實踐問題的研究立場、指導思想和根本方法，是教育技術及其學科的核心、靈魂和獨特的方法論[8]；楊開城認為，教育技術是教育(教學)系統的構造技術[9]；歐陽明、龔萍討論了系統方法論在教育技術中的應用[10][11]。

在教學系統的基礎上，文中著重形式化出適合于技術支持的教學資源系統和教學過程系統，并探討了其開發的一般模式。

一、關于教學系統

在教育教學發展歷程中，教育教學現象因其多樣性和復雜性構成了千差萬別、形態各異的教學活動，諸多的教育學研究者們均從系統論的視角來考察多樣的教學活動。按照系統方法論的思想，世間萬物皆可視為系統，教學活動亦可被視為系統，即教學系統。從教學論的角度來看，教學系統可以看作由教師、學生、教學內容和教學媒體四個要素構成。教學系統的四個要素之間并非是孤立存在的，而是彼此之間具有潛在的交互作用，相互制約，正因存在這樣的關系，從而構成了教學系統(如圖1)。這四個要素之間的交互作用不是固定不變的，而是動態演化的，這種從無序到有序的動態演化過程即是教學活動進程，而在此過程中涌現出的穩定結構就是教學結構。教學結構具有依附性、動態性、系統性、層次性和穩定性[12]。何克抗等學者根據教學活動所關注的研究主體不同，將教學結構劃分為三種類型：“以教為中心”的教學結構；“以學為中心”的教學結構；“以教師為主導、學生為主體”的教學結構。優化教學系統意在促進教學，改善教學的績效水平。此外，教學系統的外部環境為教育系統，教育系統的外部環境為社會系統(如圖2)。一般來說，它是一個開放系統。

圖1 　教學系統結構

圖2　教學系統的環境

二、教學系統與教育技術

從諸多的教育技術研究中不難發現，教育技術的基本研究對象包含在教學系統之中，對此作者進行了具體研討。

按照系統科學的方法論，任何系統都有一定的組分或層次。對于教學系統，我們可以將其四個組成要素再形式化為以下三個子系統[13]：一是由教學媒體要素(廣播電視網、計算機、計算機網絡、移動手機網絡等)和與其相適合的教學材料要素(電視教材、計算機課件、網絡課程、移動教育課程、微信息課程等)及其之間的關系組成的系統，即教學資源系統；二是教學系統四要素的動態組合，即教學活動進程這一教學過程系統；三是學習環境系統,即學習共同體和教學資源組成的系統(如表1)，這些系統都是開放的系統。

表1　教學系統的三個子系統劃分(形式化)

何克抗等人給出了教育技術學的定義：教育技術學(技術化教育學)是通過設計、開發、利用、管理、評價有合適技術支持的教育過程與教育資源來促進學習并提高績效的理論和實踐[14]。透過這個定義，作者認為教育技術中所謂合適于技術支持的教學資源和教學過程的建設以及所謂學習環境的建設體現在教學系統中，即對上述教學資源系統、教學過程系統和學習環境系統的設計、開發、利用、管理和評價；對上述教學系統中三個子系統的建設，包含了教育技術的主要研究內容和主要實踐活動。

三、教育技術研究的系統方法論思考

(一)教育技術中的系統分類

在教育技術中，系統通常有教學資源系統、教學過程系統和學習環境系統。一般來說，系統科學可以把這三種系統分為硬系統(或簡單系統)和軟系統(或復雜系統)[15]。這些系統絕大多數是復雜的，因為在教學過程中，不僅學習結果一般是由多個分層級的、相互作用的維度構成的復雜系統[16][17]，即使是簡單的學習，也同時受制于多個學習理論的支配[18][19]；而且學習活動因學習主體的學習需要、學習風格、認知技能、情感態度等具有個別差異性而形成一個動態發展的過程。正是因為學習活動的復雜性和千差萬別的教學場景，往往教學過程中所采用的教學策略和教學媒體也不是單一的，而是組合使用的。此外，教學過程中四個要素之間具有復雜的交互作用，不僅知識傳遞方式多變，而且教學評價也因其多樣的評價類型和極具個性的評價對象而不可避免地存在復雜性。因此，教育技術中的系統大多是復雜系統或者說是軟系統。復雜系統是一個充滿非線性、多樣性、多層性、自相似性、涌現性、不可逆性、自適應性的動態、開放的系統[20][21]。

(二)教育技術系統開發的基本模型

類比教學設計是“教學問題—解決”系統或工具，我們可以將教育技術理解為“教育教學績效問題—解決”系統或工具。教育技術中的系統不同于自然科學所研究的自然物，一般都是他組織的人工系統。這些系統的構建屬于人工科學的范疇。人工科學的基本范疇，即對人工制品的設計、開發、利用、管理和評價[22]，作為人工制品的教育技術中的各種教學資源系統、教學過程系統和學習環境系統均屬于波普爾的第三世界[23]。媒體技術日新月異，具有多樣性，極具個性，生滅不定。以媒體為中心的、追求媒體技術的教育技術是一種拿工具和手段當目的的技術思維，這難以建立起教育技術的理論體系[24]。筆者認為，教育技術中各類系統的設計、開發應該是以目標為導向的——制定、明確設計和開發目標；依據目標選擇適合的技術方法進行設計、開發；依據目標對開發和利用的結果進行形成性評價。在教育學中，教育技術是方法層次、開發取向的，因此，對于教育技術而言，筆者認為談目標導向比談邏輯起點更適合。技術手段、媒體工具應該與教育技術實踐的目標相適應，力求做到目標與技術手段并重，而非一味地追求媒體的新異。另外，與教學設計結果是概率性的相似，不難理解，教育技術的應用結果一般也應該是概率性的。

為了便于敘述，在本文以下論述中，若非特別說明，作者所提到的教育技術系統指以下任何一種系統：有合適技術支持的教學資源系統；有合適技術支持的教學過程系統；有合適技術支持的學習環境系統；以上三種系統的兩兩組合；這三種系統的統稱。

1.有合適技術支持的簡單教育技術系統的開發模型。一是開發的元模型。縱觀系統工程發展史，系統工程方法論是用于研究和解決復雜工程技術實際問題的最有效的方法和工具。從系統科學發展的視角來看，根據系統結構的內部特性，系統可劃分為硬系統和軟系統兩大類；與此相應的，切克蘭德根據不同方法所決定的問題類型，把系統工程技術方法歸納為以霍爾三維結構模型為代表的硬系統方法和以解決不良結構問題為代表的軟系統方法。由此看來，系統工程方法論的思維模式與杜威和波普爾所提出的問題的解決思路高度一致[25]。

對于教學資源系統、教學過程系統和學習環境系統為硬系統(簡單系統)的情況，實際上也就是系統要解決的問題包含數量有限的規則和原理，問題能夠精確定義和定量表示，能夠清晰地闡明目標，具有唯一的正確答案，有首選的問題解決方案，系統的評價標準也單一。具有這樣特征的教育技術系統可以理解為一種“教育技術績效問題—解決”系統或工具。在系統工程方法論的視角下，作者以霍爾三維結構模型和分析矩陣[26]為基礎，繪制出簡單教育技術系統元方法論開發的三維結構模型(如圖3)和二維管理矩陣(如表2)。在圖3所示的三維結構模型中，邏輯維即教育績效技術問題解決的一般模式。或者說是開發教育技術系統的一般模式：明確教育技術績效問題，闡明教育技術績效問題要達到的目標，制定問題解決策略或選擇解決問題工具，實施問題解決方案和評價。可以看出，邏輯維就是系統方法[26]在教育技術系統開發諸階段中解決問題的具體邏輯過程。時間維可分為分析、設計、開發、實施和評價五個階段，即眾所周知的ADDIE模式。按照工作流程也可將其歸納為規劃設計、實施和評價三個階段，這三個階段與ADDIE模式中的ADD(分析、設計和開發)、I和E依次對應。知識維是各種教育技術系統開發過程中所涉及到的學科基礎知識或背景知識(教育心理學理論、系統理論、教學媒體理論和教育傳播學理論等)，這些知識會隨著學科的發展而不斷更新，從而影響人們界定新問題、制定問題解決方案、改變評價標準等等。

圖3　教育技術系統開發的三維結構模型

在具體的教育技術實踐過程中，教育技術從業者應該具備一定的預備知識，即知識維一般是教育技術從業者應具備的先前技能，因此我們可以將教育技術各種系統開發的三維結構模型簡化為其相應的二維管理矩陣，如表2所示。

表2　教育技術系統開發的管理矩陣表

二是一些教育技術系統具體開發模型。依據上述元方法三維模型，對于合適于技術支持的教學資源系統、教學過程系統和學習環境系統，可以考慮以下具體的開發模型，如表3所示：

表3　教育技術系統開發模型

2.復雜系統的開發模型。在上述教育技術系統開發元模式中，時間維上的五個階段依序呈現線性流程，即系統開發工作必須嚴格依照分析、設計、開發、利用和評價的順序進行，而且前一階段“輸出”結果作為后一階段的“輸入”；邏輯維的情況也類似。這樣的開發模式不具有非線性和復雜性，也就不適合復雜系統的開發。而對于復雜教育技術系統的開發，需要用復雜性的方法來處理，要以復雜系統論為指導[29]。

一是開發復雜的教學資源系統。對于合適于技術支持的復雜教學資源系統，系統開發僅憑人的經驗知識和判斷力面對復雜多變的情景，無法產生盡如人意的結果；而僅利用計算機也只能實現某種程度的自動化，無法實現完全的智能化和自動化。鑒于這種情況，我們可以結合人腦與電腦，采用錢學森等學者所提出的“定性與定量相結合的綜合集成方法”及其實踐來指導合適于技術支持的復雜教學資源系統的開發，構建“人機結合、以人為主”的系統[30]。另外，也可以考慮采用模糊邏輯和人工神經網絡等廣義智能方法來處理復雜教學資源系統的開發問題。

二是開發復雜的教學過程系統。對于合適于技術支持的復雜教學過程系統，可以考慮建構主義的教學設計理論模式(如基于研究性學習、基于設計的研究、混合式學習、隨機進入式教學、拋錨式教學、支架式教學、情景式認知、聯通式學習、宏觀教學系統設計論、活動設計理論[31])和教學系統開發的系統動力學方法(ISD4——第四代教學系統開發模式，興起于20世紀90年代，以建構主義、認知主義(次要)為理論基礎，使用階段內循環、階段外線性設計系統，采用可行性、形成性、總結性、維護性評價方案，沿用階段到階段的教學設計過程)、訓練復雜認知技能的四要素教學設計模型[32]等方法。

(三)復雜教育技術系統的管理方法論

復雜教育技術系統的管理可用物理—事理—人理方法論(WSR方法論)[33]。一般來說，復雜的教育技術系統由物(硬件)、事(方法、策略、標準)和人(教師、學習者和管理者)組成。硬件系統要符合物理規律，做事要服從事理學規則，無論是管理、使用、維護設備還是做好事，都要靠人，要服從人理。運用物理—事理—人理方法論，將管物、管事、管人這三方面結合起來，做到知物理、曉事理、通人理，才能更好地管理復雜的教育技術系統。

(四)復雜教育技術系統的評價方法論

評價問題因其評價對象的多變和不確定性、評價主體的標準不同、評價失效動態變化、評價模式多樣化等，成為了一個復雜性問題[34]，復雜教育技術系統的評價也是如此。筆者認為，對于復雜的教育技術系統，可以采用定性與定量相結合的評價方法——綜合集成方法論、模糊綜合評判法[35]、層次分析法[36]、人工神經網絡技術等。

綜上所述，在教學系統中，我們可以再形式化出合適于技術支持的教育技術系統。以系統方法論為基礎，筆者針對教育技術系統中簡單系統和復雜系統的開發問題分別提供了一般性的開發模式，期待能促進教育技術實踐。

四、總結

本研究從系統方法論的視角探討了現代教育技術的實踐方法論，并得出了如下幾個結論：

1.筆者從系統方法論出發，把教學系統形式化為適合于技術支持的教學資源系統、教學過程系統和教學環境系統。這些系統都是人工制品，它們都要遵從分析、設計、開發、利用、管理和評價的人工科學范式——系統方法。

2.筆者認為，教育技術的實踐應該是目標導向的，目標、活動和評價應該具有一致性；技術手段和媒體工具應該適合相應的目標，而非一味地追求媒體的新異。因此，目標和手段并重更為適合。

3.筆者基于霍爾三維結構模型和分析矩陣，繪制出了簡單教育技術系統的三維結構模型及其二維管理矩陣，并將其視為基于簡單教育技術系統設計和開發的元方法。

4.面對復雜教育技術系統的開發問題，對于教學資源系統和教學環境系統，我們應該借助綜合集成方法論和廣義智能方法；對于教學過程系統，我們應該考慮復雜的教學過程開發模式。

5.復雜教育技術系統的管理應該采用WSR方法論。

6.教育技術系統的評價一般是復雜的，采用定性與定量相結合的評價方法較為合理。

注釋：

①系統方法包括：(1)系統地闡述所要解決問題的目標、背景、約束條件和假設；(2)調研、收集與問題有關的事實、資料和數據，分析各種可能性，提出各種可供選擇的方案；(3)分析這些方案，權衡利弊，選擇最優方案，并提出優化方案的準則；(4)設計出最優方案的系統；(5)進行系統研制、試驗和評價，分析是否達到預期結果，發現不足之處及時糾正，直到實現或接近理想設計為止；(6)運用和推廣。

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(責任編輯：申寅子)

Educational Technology Research: The Viewpoints of System Methodology

GONG Ping1， OUYANG Ming2

(1CollegeofScience,YuxiNormalUniversity，Yuxi,Yunnan653100，China；2VocationalandContinuingEducationInstitute，YunnanUniversity，Kunming，Yunnan650091，China)

In this paper, education technology is understood with the production technology for appropriate technical supported teaching resources systems and teaching process systems, collectively referred to as education technology system. System approach is a major and core technology, which can promote the theoretical research and practical exploration of education technology. Under the guidance of system approach, the development activities of education technology system should be target oriented and pay equal attention to technology and target; its application results are probabilistic. This paper defines the relationship between education system, education system and education technology first, and then classifies the education technology system, on this basis, the article focuses on the general development mode of education technology system.

teaching system; education technology; systems methodology; development model of education technology system

2016-03-09

龔萍(1986-)，女，湖北十堰人，碩士, 玉溪師范學院理學院助教；研究方向：教育技術基礎理論。歐陽明(1957-)，男，云南昆明人，云南大學職業與繼續教育學院副教授、碩士研究生導師；研究方向：教育技術問題的非線性及復雜性、職業技術教育。

G43

A

1005-5843(2016)06-0120-06