对教学信息系统开发与应用的几点反思

□ 钟志贤 黄林凯

对教学信息系统开发与应用的几点反思

□ 钟志贤 黄林凯

在信息化时代，教学信息系统在改进教学方面扮演了重要的角色。但是，其中只有少数的教学信息系统在实践中达到了预期的效果。本文从软件开发、需求工程、教学组织形式、人机关系以及教师们的态度等几个方面对教学信息系统的开发和应用进行了反思和探究。

教学信息系统；社会技术；技术接受模型

一、教学信息系统概述

信息系统(Information System)这个词汇在不同的领域，含义有所不同。首先我们来看看以下几种表述：

1.从知识表征 （Knowledge representation）的角度看，一个信息系统由三部分组成：人、技术和组织。

2.从社会学角度看，信息系统指的是一个社会系统，这个社会系统的行为模式受其中每一个个体和组织的目标、价值观和信念以及这个社会系统中技术发展水平的影响。

3.从系统理论的角度看，信息系统既可以是一个自动化的系统，也可以是一个手工的系统，其中包括人、机器和方法，将这些要素组织起来进行数据的收集、处理、传送，并且传播表征用户信息的数据。

4.从组织信息学的角度看，信息系统是一个人们之间相互交流沟通的人类活动支持系统，涉及收集、处理、发布和使用信息等等。[1]

5.从技术的角度看，信息系统被定义成一组相互关联的成分，这些成分收集、整理、存储、和分配信息，以支持组织决策的制定、协调和控制。此外，信息系统还可以帮助组织中的人员分析问题、使复杂问题形象化以及创造新的产品等。[2]

可见，信息系统的概念从不同的学科角度来看有不同的含义。一个信息系统可以是纯粹人工的，也可以是基于计算机的信息系统。本文讨论的信息系统属于后者范畴。

信息系统通常包括了一个组织或者这个组织所处的环境中相关的人、事、物等信息。所谓信息，指的是那些在特定背景下对人类来说有某种意义或有用的数据。而数据则是指那些未经组织加工的、一系列的表现组织及相关环境中事物的原始事实流，它们还没有被加工处理成人们可以理解或使用的某种形式。

我们判断信息的价值，通常借助信息的时间(when)、内容(what)和形式(how)三个维度[3]，如表 1。一个信息系统主要通过三个基本活动来生产有用的信息，这些信息用来支撑组织的决策、分析、控制、创新等等：

1.输入：从组织及其相关外部环境中收集原始数据。

2.处理：将原始数据转换成有用的或者有意义的形式。

3.输出：将处理过的信息传送给用户。

信息系统也需要反馈，反馈是一种输出，组织中合适的成员通过反馈结果来评估或者修正输入。

表1 信息的维度

教学信息系统是应用在教学组织中，改进教学管理、提高教与学效果的信息系统。这里的教学组织，狭义地说，等同于传统的学校组织；广义地说，是指在教学过程中，通过信息技术手段可以联结到的所有结点的总和。从技术的角度看，一个教学信息系统的基本框架如图1所示。

由此可见，一个完整的教学信息系统不仅仅是计算机系统，它还包括了教学组织，以及教学组织相关的环境，当然还有最重要的在这个组织中的相关人：教师、学生、管理者等等。

我们通常说一个信息系统，指的是其软件形式，比如我们说Moodle是一个课程管理系统，这时我们通常指的是Moodle的软件包。但是需要注意的是，一旦这个软件投入到实际运行状态，就必定与相关的组织、环境、人密切相关，这时，我们指的信息系统，除了软件包之外，还包括其它的要素。

根据功能和侧重点的不同，我们可以把常见的教学信息系统分成以下几类（见表 2）。需要强调的是，这样的划分并非是泾渭分明的，每个系统在其发展过程中，功能不断延伸，因此彼此之间存在功能交错或者重叠的现象是很正常的。

表2 常见教学信息系统

其它常见表述还有基于网络（计算机）的多媒体教学系统、计算机辅助教学(CAI)以及学校管理信息系统(MIS)等等。

二、教学信息系统的发展

教学信息系统的发展，可以对应国际上信息技术教育的发展，分成三个阶段[4]：

1.CAI(Computer-Assisted Instruction，计算机辅助教学)阶段：大约从20世纪50年代至80年代中后期。这段时间的教学信息系统相对简单，大多以行为主义学习理论为基础，偏重简单的知识呈现与重复。

2.CAL(Computer-Assisted Learning，计算机辅助学习)阶段：大约从20世纪80年代中后期至90年代中后期。这一阶段的教学信息系统主要变化是逐渐由以教为主转向以学为主，越来越多地担当了学习者辅助工具的角色。

3.IITC(Integrating Information Technology into the Curriculum，信息技术与课程整合)阶段:大约从20世纪90年代中后期开始。这时教学信息系统对传统的学习环境、学习方式、教学方式等提出了变革的要求，以求达到信息技术与课程整合的目标。

总的来说，教学信息系统的发展脉络，主要受学习理论和计算机相关技术的发展影响。值得一提的是，这种发展路径可以看成是继承并发展式的，而不是替代式的，见图 2。

三、教学信息系统的应用现状

目前教学信息系统仍在快速地发展当中，但是无论在国内还是国外，与人们对教学信息系统期望值的高度相比，其在现实中的表现是不相称的，并且对教学信息系统的认知也屡屡错位。

1.教学信息系统等于硬件设施。花重金购买先进硬件设备，却轻视软件投资，再加上开发能力的贫弱，这些设备便成为了炫耀的资本，并且在技术的飞速发展中迅速贬值。

2.教学信息系统等同为多媒体教学，而多媒体教学在实际教学过程中，就变成了利用PPT教学，并且多数是教材内容的照抄。

3.教学信息系统的作用就是网络资源的建设，而网络资源的建设普通表现为一大堆书本材料和超链接的堆砌。

4.有了先进的硬件设备，而且购买安装了精心开发的教学信息系统，但是一到实际的教学中，仍旧是PPT的满堂灌。这叫你装你的，我做我的，各行其是，人与系统老死不相往来。

尼葛洛庞帝在《数字化生存》中曾经提到一位19世纪的外科医生如果穿越时空隧道来到现代的手术室，他将不知所措，而一位19世纪的教师来到现代的课堂，他的工作却能立即上手。这正是当前信息化教育系统应用的写照。在这个高度信息化的时代，一家企业，没有了信息化管理系统，那么它的竞争力就要大打折扣；没有计算机图形图像处理系统，我们的电影业也不会如此精彩；没有CAD等计算机辅助设计系统，工程设计人员又将受到怎样的折磨。

在其它行业如此享受信息化系统带来的好处的同时，在教育领域，绝大多数教学信息系统却游离于传统教学体系的边缘，这是值得我们反思的。接下来，我们从几个方面来探讨这个问题。

四、教学信息系统困境的根源探究

1.软件开发之困

“史前史中，没有别的场景比巨兽在焦油坑中垂死挣扎的场面更令人震撼。上帝见证着恐龙、猛犸象、剑齿虎在焦油中挣扎。它们挣扎得越是猛烈，焦油纠缠得越紧，没有任何猛兽足够强壮或具有足够的技巧，能够挣脱束缚，它们最后都沉到了坑底。

过去几十年的大型系统开发就犹如这样一个焦油坑，很多大型和强壮的动物在其中剧烈地挣扎。他们中大多数开发出了可运行的系统，不过，其中只有非常少数的项目满足了目标、时间进度和预算的要求。各种团队，大型的和小型的，庞杂的和精干的，一个接一个淹没在了焦油坑中。”这是弗雷德里克·布鲁克斯在其经典软件工程著作《人月神话》的开篇中对软件开发之现实的形象描述。

教学信息系统的开发亦不能独善其身，抛开技术性原因以及具体的软件工程以及开发管理的因素，造成这种情况最主要的原因是软件开发的效率低下。

在某些生产领域特别是劳动密集型的生产领域，通常在估计和进度安排中使用“人月”作为工作量单位。其基本假设是单位时间内使用的人员越多，生产效率就越高。可是在软件开发领域，“人月”这个工作量单位却不再适用。考察人员与时间在不同情况下生产效率的变化的关系，可以参见表3[5]。

在软件开发领域，由于大部分的工作在人员与时间的关系上并非是完全可分解的，因此，软件开发效率的提升很难依靠简单增加人手的方法。在实践中，一个资深开发人员的开发效率，甚至可以比他的一个平庸同事高出数十倍。

微软公司的前任CEO盖茨曾经说过:“如果把我们公司顶尖的20个人才挖走,那么我告诉你,微软会变为一家无足轻重的公司”。而当时，微软在全球共有数万名员工为之服务。

由此可见，一个优秀的教学信息系统的开发，是一项高度依赖优秀人才的工作，因此，首先要对组建和维持一支合格的开发团队可能遇到的困难有足够的估计，如果认识不到这一点，那么开发项目从一开始就失败了。

2.需求工程误区

需求，指的是一个系统或系统组件必须满足的条件或者拥有的能力，以满足一个合约、标准、规格说明书或其它规定性文档的要求(IEEE Std 610.12,1990)。

需求工程则是提供了一些方法、工具和技术来为设计者和开发者创建一个关于复杂软件/人的系统的路标，包括现实世界的目标、功能以及约束条件等等。系统开发过程中，设计者和开发者必须遵循它。需求工程包括了一系列针对系统需求进行的发现、分析、建档、检验的活动，也包括维护这样一组需求的活动。[6]

需求工程可以分成两组主要的活动：一是针对系统需求进行发现、分析、建档、检验的活动，二是在整个系统开发过程中，对需求进行的跟踪及变化的管理活动。

在教学信息系统的开发实践过程中，我们需要通过多种方式来获取需求，如图3。

由此可见，在教学信息系统的开发中，确定需求是受人、组织、理论以及技术等多方面的影响的。因此，准确地把握教学信息系统需求是困难的，并且这种困难远较商业管理信息系统为甚，原因是教育领域中的问题，许多是非良构问题，不是简单的规范化就可以解决的。必须强调的是，对原始需求的提炼、升华，实际上包含了创新和变革的要求在里面。

因此，许多教学信息系统在需求工程遇到的最大的问题，就是变成了对一系列事实拷贝。在这样的情况下，我们只需要依据教育管理者和教师的意愿，顺着传统教学模式巨大的惯性进行需求分析。极端的情况下，甚至可以不顾具体的人的意见，只需要分析这样一个现存的、老旧的教学结构，就已经足够。复制这个已经存在的老旧模式，在“可用”方面没有问题的。问题是，教学信息系统并不是要做一个现有模式的翻版或者附庸。

另外一个普遍存在的问题是，当设计者的精力集中在理论(学习理论、心理学 、教育理论、传播理论等等)的支撑之上，教学活动中最重要的参与者——教师与学生的需求，却被忽视了。这并不是说没有考虑教师和学生，而是在需求分析的时候，教师和学生不是当成一个个具体的人，而是被抽象的“教师”和“学生”所代替。以教师与学生在理论上之分析来推断其具体的需求，理论到实践的断层与抽象的人到具体的人之间的断层导致需求失真，因此号称具有多种先进理念支撑的教学信息系统在实践中变成传统教学模式的翻版，也就毫不奇怪了。

3.教学组织形式整合之痛

理想的教学信息系统，既可以促进教学效果，又可以提高效率。在学生方面，可以减轻认知负荷，着重于高阶能力和高阶思维的发展，在教师方面，在于可以借助技术平台，降低用在“传授”和“灌输”方面的工作负荷，把更多的精力用在促进自己的角色转型，以适应素质化教学的发展要求。

但是现实中，这个理念却容易被异化和误解成了“全能”教师。教师们不但没有感受到技术带来的好处，相反却陷入了技术的苦工：计算机的基础知识当然是必要的，但是还要加上图像处理、视频编辑、网页制作、软件开发、网络技术、音效处理等等。而这些领域哪一样深入下去成为专家都需要一个长期的努力过程。如果我们把这些要求放在一个团队上，那是无可厚非的，但是要求一个人成为各方面的专家，那就不切实际了。教师角色的转型，绝对不是变成技术层面上的全能者。

我们可以从教学组织形式与教学信息系统整合的角度来探究这个问题的根源。虽然教学组织形式在历史上经历了由个别教学向班级授课制、分组教学制等变化，但是有一点几乎是不变的：无论学生的人数怎样变化、如何组织，教师与学生的关系都是一对多的关系。结果就是传统的教学组织形式在应用教学信息系统时出现严重不适应症，各个教师很可能仍然处于一种传统上的各自为政的状态

以社会技术的观点来看，为了使一个系统的应用在整体上达优化，必须兼顾技术与行为两个部分。这意味着，技术应该适应组织和个体的需求，而组织和个体也应该通过训练、学习和有计划的组织变革让技术发挥其应有的作用，如图4。[7]

由此可见，除非我们改变现有的教学组织形式，或者开发出来的教学信息系统给教师们的合作提供一种有效的实现途径，否则这个系统的实用价值就必定会大打折扣。

4.人机关系定位在实践中的偏差

人机关系的定位，其实质是技术的应用观在实践中的应用。建构主义倾向“Learn with IT”，把技术当成学习者的工具，为学习者的思维发展提供技术支持。客观主义倾向“Learn form IT”，认为技术的作用就是给学习者传递知识，在某些方面可以替代教师。[8]在实践中，可以从两方面来考查人机关系的定位。

（1） 智能伙伴

在这种关系中，学习者与计算机在能力上各擅胜场。根据认知分布理论，学习者通过控制计算机系统，可以有效地降低认知负荷，更好地实现认知活动的社会性延伸和物质性延伸。

实践中的误区：在理想的智能伙伴关系中，人与计算机是分工合作的，是一种“互补”的关系。在实践中，如果过分夸大了计算机“智能”的作用，就会产生负面的效果。当前的计算机系统，其指令执行本质上是线性的，因此，尽管有人工智能的发展，但是只要这种计算机体系不变，其智能与人类的智能是有着本质上的不同的。至少在当代，人工智能还只是对人类智能的一种简单的模仿。夸大了“智能”的作用，其结果就是让计算机干了不该干的事，极端的情况下，就会走进技术决定论的胡同。

（2） 环境

在这种人机关系中，教学信息系统被当成一种环境[9]，一个虚拟空间，其本身是不确定的，只有通过教师和学生们在这个环境中的活动，才能完成教学。

实践中的误区：将虚拟环境当成现实环境。极端情况下的后果是忽视现实世界的活动，试图以虚拟环境下的活动取代现实世界中的活动，混淆了技术与生活世界。技术是物化为人造物的技术，是生活世界或生活世界诸要素和关系的物象化。技术的本质就在于技术与生活世界的相关性[10]。这种虚拟环境与现实环境相关，但却不是替代关系。

5.尴尬的教师地位

教学信息系统在教学实践中应用，有一个很普遍的现象就是教师们对其认同度不高，至少是达不到设计者或者社会的期望值。参照在其它领域信息化系统能够被迅速接受并且广泛使用的情况，教师们的态度是值得深思的。

出于技术的应用会削弱传统教师地位的担忧，许多教师对教学信息系统的态度是谨慎的。而一些现实的情况更加剧了这种担忧的漫延。

安德鲁.芬格伯在《技术批判理论》中提到美国的高等教育情况：“高等教育的财政预算有2000亿美元，雇佣了数百万人，同时又为数百万人提供服务。教育的未来形态就是我们的社会形态，而现在流行的形态是公司模式而不是专业模式。传统教师地位的下降在服务于成人学习者的革新机构中呈加速态势，而这些成人学习者已经占接受高等教育的人数的一半。甚至那些在校人数日益下降的老式大学也为了追求'灵活性'而越来越多地雇佣兼职人员。要抵御公众所坚信的反对终身职位的论点变得更加困难，尽管大学社区中的大多数成员可能赞成终身职位。

这解释了为什么会有如此之多的教师抵抗新技术。教师们在行政部门极力牺牲传统的教育作用和价值来削减成本中发现了连贯性。在1790到1995年之间，专职教师的人数增加了大约一半，而同一时期内的兼职教师人数却增加了2.5倍。假如这种趋势持续下去，用不了几年，大学校园里的兼职教师的人数将超过专职教师。在目前的社区大学里，兼职教师已经占了多数。”

技术接受模型TAM（Technology Acceptance Model）是由美国学者戴维斯（Fred D.Davis）于1989年在理性行为理论（Theory of reasoned action）的基础上提出来的，如图5。

在技术接受模型中，感知有用性(Perceived Usefulness)反映的是使用者相信利用技术可改善其工作效能(Performance)的程度；感知易用性(Perceived Ease of Use)反映的是使用者相信应用技术的轻松（effortless）程度,它同时会对感知有用性产生影响。感知可用性和感知易用性这两个要素决定了使用者对使用技术的想用态度(Attitude Toward Using)。感知有用性和想用态度共同决定了使用者的行为意向(Behavioral Intention to Use),并最终影响实际系统使用(Actual System use)[11]。

技术接受模型解释了影响技术使用的决定性因素，由此可见，教师们对系统的看法和态度将会对实际系统的使用产生重大的影响。教师们需要的不是一个教育自动化的面具，这个系统的存在，不是否定教师的作用，而是与教师们融洽相处，形成一个能真实有效地促进教学的教学信息系统。

五、结束语

教学信息系统开发与应用的根本目的，是提高教学效果，促进学习者高阶能力与高阶思维的发展。要实现这个目的，不是给现有的教育系统不加变动地穿上一件技术的外衣。技术在教育领域广泛地被接受并良好地应用，需要一个过程。这不仅需要相关理论和开发实践的支持，也对教育系统自身的改革提出了要求。

[1]Information Systems[OL][2008-10-9].http://en.wikipedia.org/wiki/Information_system

[2][7][美]Kenneth C.Laudon,Jane P.Laudon，Management Information System--Organization and Technology in the Networked Enterprise（Sixth Edition影印版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3][美]哈格（Haag,s.）等，严建援等译.信息时代的管理信息系统[M].北京：机械工业出版社，2000.

[4]李良树.信息技术与信息化教学[M].武汉：武汉大学出版社，2003.

[5][美]FREDERICK P.BROOKS，JR，Adams Wang译.人月神话[M].北京：清华大学出版社，2002.

[6][西班牙]Jose Luis Mate,Andres Silva，Requirements Engineering For Sociotechnical Systems[M].Information Science Publishing(February 2005)：2-6.

[8]钟志贤.信息化教学模式——理论建构与实践例说[M].北京：教育科学出版社，2005.

[9][美]安德鲁·芬柏格，韩连庆、曹观法译.技术批判理论[M].北京：北京大学出版社，2005.

[10]舒红跃.技术与生活世界[M].北京：中国社会科学出版社，2006.

[11]Technology Acceptance Model and E-learning[OL].http://eprints.utm.my/5482/1/MaslinMasrom2006_Techn.pdf，2008-9-25.

2009－09－15

钟志贤，博士，教授，江西师范大学课程与教学研究所所长，新闻与传播学院院长(330027)。

黄林凯，硕士，江西师范大学(330027)。

责任编辑 郑 重

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