教育技术研究：系统方法论的观点

龚萍，欧阳明

(1 玉溪师范学院理学院，云南 玉溪 653100；2 云南大学职业与继续教育学院，云南 昆明 650091)



教育技术研究：系统方法论的观点

龚萍1，欧阳明2

(1 玉溪师范学院理学院，云南 玉溪 653100；2 云南大学职业与继续教育学院，云南 昆明 650091)

文章中将教育技术理解为合适于技术支持的教学资源系统和教学过程系统(统称为教育技术系统)的制作技术，属于人工科学的范畴。系统方法①是教育技术主要的核心技术，推动教育技术理论研究和实践探索不断发展。透过系统方法思想来看教育技术，教育技术系统的开发活动应该是以目标为导向的，应当是技术手段和目标并重的，其应用结果是概率性的。文章首先界定了教学系统、教学系统与教育技术之间的关系，然后将教育技术系统进行分类，以此为基础，着重探讨教育技术系统的一般开发模式。

教学系统教育技术系统方法论教育技术系统的开发模式

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

在农业文明时代，人类的思维方式是朴素的整体论；在工业文明时代，人类的思维方式是还原论；而在现在的信息社会，人类应具有的思维方式是系统论[1]。系统思维既超越了整体论，又超越了还原论，是一种辩证的、半形而上学半经验性的科学思维方式[2][3]。现代教育技术主要是信息技术与教学的整合[4]，这种整合要靠系统方法。从实践角度和方法层次来说，它是一个如何通过适合的信息技术来促进教学的问题[5]，即如何做的问题，这本质上是属于事理学(一种系统方法论)的范畴[6]。

系统方法论的发展经历了第一代系统论(“老三论”：整体论、信息论和控制论)、第二代系统论(“新三论”：自组织理论、混沌理论、协同学理论)和第三代系统论(“复杂系统论”：CAS理论、莫兰的复杂性范式和综合集成方法论等)，从只能处理简单系统的问题发展到能够初步处理复杂系统的问题。

诸多的教育技术工作者已经越来越清楚地认识到系统方法论在教育技术研究和实践中的地位和作用。如，何克抗认为，系统方法是教育技术的核心方法[7]；刘美凤认为，系统方法是教育技术解决实践问题的研究立场、指导思想和根本方法，是教育技术及其学科的核心、灵魂和独特的方法论[8]；杨开城认为，教育技术是教育(教学)系统的构造技术[9]；欧阳明、龚萍讨论了系统方法论在教育技术中的应用[10][11]。

在教学系统的基础上，文中着重形式化出适合于技术支持的教学资源系统和教学过程系统，并探讨了其开发的一般模式。

一、关于教学系统

在教育教学发展历程中，教育教学现象因其多样性和复杂性构成了千差万别、形态各异的教学活动，诸多的教育学研究者们均从系统论的视角来考察多样的教学活动。按照系统方法论的思想，世间万物皆可视为系统，教学活动亦可被视为系统，即教学系统。从教学论的角度来看，教学系统可以看作由教师、学生、教学内容和教学媒体四个要素构成。教学系统的四个要素之间并非是孤立存在的，而是彼此之间具有潜在的交互作用，相互制约，正因存在这样的关系，从而构成了教学系统(如图1)。这四个要素之间的交互作用不是固定不变的，而是动态演化的，这种从无序到有序的动态演化过程即是教学活动进程，而在此过程中涌现出的稳定结构就是教学结构。教学结构具有依附性、动态性、系统性、层次性和稳定性[12]。何克抗等学者根据教学活动所关注的研究主体不同，将教学结构划分为三种类型：“以教为中心”的教学结构；“以学为中心”的教学结构；“以教师为主导、学生为主体”的教学结构。优化教学系统意在促进教学，改善教学的绩效水平。此外，教学系统的外部环境为教育系统，教育系统的外部环境为社会系统(如图2)。一般来说，它是一个开放系统。

图1 　教学系统结构

图2　教学系统的环境

二、教学系统与教育技术

从诸多的教育技术研究中不难发现，教育技术的基本研究对象包含在教学系统之中，对此作者进行了具体研讨。

按照系统科学的方法论，任何系统都有一定的组分或层次。对于教学系统，我们可以将其四个组成要素再形式化为以下三个子系统[13]：一是由教学媒体要素(广播电视网、计算机、计算机网络、移动手机网络等)和与其相适合的教学材料要素(电视教材、计算机课件、网络课程、移动教育课程、微信息课程等)及其之间的关系组成的系统，即教学资源系统；二是教学系统四要素的动态组合，即教学活动进程这一教学过程系统；三是学习环境系统,即学习共同体和教学资源组成的系统(如表1)，这些系统都是开放的系统。

表1　教学系统的三个子系统划分(形式化)

何克抗等人给出了教育技术学的定义：教育技术学(技术化教育学)是通过设计、开发、利用、管理、评价有合适技术支持的教育过程与教育资源来促进学习并提高绩效的理论和实践[14]。透过这个定义，作者认为教育技术中所谓合适于技术支持的教学资源和教学过程的建设以及所谓学习环境的建设体现在教学系统中，即对上述教学资源系统、教学过程系统和学习环境系统的设计、开发、利用、管理和评价；对上述教学系统中三个子系统的建设，包含了教育技术的主要研究内容和主要实践活动。

三、教育技术研究的系统方法论思考

(一)教育技术中的系统分类

在教育技术中，系统通常有教学资源系统、教学过程系统和学习环境系统。一般来说，系统科学可以把这三种系统分为硬系统(或简单系统)和软系统(或复杂系统)[15]。这些系统绝大多数是复杂的，因为在教学过程中，不仅学习结果一般是由多个分层级的、相互作用的维度构成的复杂系统[16][17]，即使是简单的学习，也同时受制于多个学习理论的支配[18][19]；而且学习活动因学习主体的学习需要、学习风格、认知技能、情感态度等具有个别差异性而形成一个动态发展的过程。正是因为学习活动的复杂性和千差万别的教学场景，往往教学过程中所采用的教学策略和教学媒体也不是单一的，而是组合使用的。此外，教学过程中四个要素之间具有复杂的交互作用，不仅知识传递方式多变，而且教学评价也因其多样的评价类型和极具个性的评价对象而不可避免地存在复杂性。因此，教育技术中的系统大多是复杂系统或者说是软系统。复杂系统是一个充满非线性、多样性、多层性、自相似性、涌现性、不可逆性、自适应性的动态、开放的系统[20][21]。

(二)教育技术系统开发的基本模型

类比教学设计是“教学问题—解决”系统或工具，我们可以将教育技术理解为“教育教学绩效问题—解决”系统或工具。教育技术中的系统不同于自然科学所研究的自然物，一般都是他组织的人工系统。这些系统的构建属于人工科学的范畴。人工科学的基本范畴，即对人工制品的设计、开发、利用、管理和评价[22]，作为人工制品的教育技术中的各种教学资源系统、教学过程系统和学习环境系统均属于波普尔的第三世界[23]。媒体技术日新月异，具有多样性，极具个性，生灭不定。以媒体为中心的、追求媒体技术的教育技术是一种拿工具和手段当目的的技术思维，这难以建立起教育技术的理论体系[24]。笔者认为，教育技术中各类系统的设计、开发应该是以目标为导向的——制定、明确设计和开发目标；依据目标选择适合的技术方法进行设计、开发；依据目标对开发和利用的结果进行形成性评价。在教育学中，教育技术是方法层次、开发取向的，因此，对于教育技术而言，笔者认为谈目标导向比谈逻辑起点更适合。技术手段、媒体工具应该与教育技术实践的目标相适应，力求做到目标与技术手段并重，而非一味地追求媒体的新异。另外，与教学设计结果是概率性的相似，不难理解，教育技术的应用结果一般也应该是概率性的。

为了便于叙述，在本文以下论述中，若非特别说明，作者所提到的教育技术系统指以下任何一种系统：有合适技术支持的教学资源系统；有合适技术支持的教学过程系统；有合适技术支持的学习环境系统；以上三种系统的两两组合；这三种系统的统称。

1.有合适技术支持的简单教育技术系统的开发模型。一是开发的元模型。纵观系统工程发展史，系统工程方法论是用于研究和解决复杂工程技术实际问题的最有效的方法和工具。从系统科学发展的视角来看，根据系统结构的内部特性，系统可划分为硬系统和软系统两大类；与此相应的，切克兰德根据不同方法所决定的问题类型，把系统工程技术方法归纳为以霍尔三维结构模型为代表的硬系统方法和以解决不良结构问题为代表的软系统方法。由此看来，系统工程方法论的思维模式与杜威和波普尔所提出的问题的解决思路高度一致[25]。

对于教学资源系统、教学过程系统和学习环境系统为硬系统(简单系统)的情况，实际上也就是系统要解决的问题包含数量有限的规则和原理，问题能够精确定义和定量表示，能够清晰地阐明目标，具有唯一的正确答案，有首选的问题解决方案，系统的评价标准也单一。具有这样特征的教育技术系统可以理解为一种“教育技术绩效问题—解决”系统或工具。在系统工程方法论的视角下，作者以霍尔三维结构模型和分析矩阵[26]为基础，绘制出简单教育技术系统元方法论开发的三维结构模型(如图3)和二维管理矩阵(如表2)。在图3所示的三维结构模型中，逻辑维即教育绩效技术问题解决的一般模式。或者说是开发教育技术系统的一般模式：明确教育技术绩效问题，阐明教育技术绩效问题要达到的目标，制定问题解决策略或选择解决问题工具，实施问题解决方案和评价。可以看出，逻辑维就是系统方法[26]在教育技术系统开发诸阶段中解决问题的具体逻辑过程。时间维可分为分析、设计、开发、实施和评价五个阶段，即众所周知的ADDIE模式。按照工作流程也可将其归纳为规划设计、实施和评价三个阶段，这三个阶段与ADDIE模式中的ADD(分析、设计和开发)、I和E依次对应。知识维是各种教育技术系统开发过程中所涉及到的学科基础知识或背景知识(教育心理学理论、系统理论、教学媒体理论和教育传播学理论等)，这些知识会随着学科的发展而不断更新，从而影响人们界定新问题、制定问题解决方案、改变评价标准等等。

图3　教育技术系统开发的三维结构模型

在具体的教育技术实践过程中，教育技术从业者应该具备一定的预备知识，即知识维一般是教育技术从业者应具备的先前技能，因此我们可以将教育技术各种系统开发的三维结构模型简化为其相应的二维管理矩阵，如表2所示。

表2　教育技术系统开发的管理矩阵表

二是一些教育技术系统具体开发模型。依据上述元方法三维模型，对于合适于技术支持的教学资源系统、教学过程系统和学习环境系统，可以考虑以下具体的开发模型，如表3所示：

表3　教育技术系统开发模型

2.复杂系统的开发模型。在上述教育技术系统开发元模式中，时间维上的五个阶段依序呈现线性流程，即系统开发工作必须严格依照分析、设计、开发、利用和评价的顺序进行，而且前一阶段“输出”结果作为后一阶段的“输入”；逻辑维的情况也类似。这样的开发模式不具有非线性和复杂性，也就不适合复杂系统的开发。而对于复杂教育技术系统的开发，需要用复杂性的方法来处理，要以复杂系统论为指导[29]。

一是开发复杂的教学资源系统。对于合适于技术支持的复杂教学资源系统，系统开发仅凭人的经验知识和判断力面对复杂多变的情景，无法产生尽如人意的结果；而仅利用计算机也只能实现某种程度的自动化，无法实现完全的智能化和自动化。鉴于这种情况，我们可以结合人脑与电脑，采用钱学森等学者所提出的“定性与定量相结合的综合集成方法”及其实践来指导合适于技术支持的复杂教学资源系统的开发，构建“人机结合、以人为主”的系统[30]。另外，也可以考虑采用模糊逻辑和人工神经网络等广义智能方法来处理复杂教学资源系统的开发问题。

二是开发复杂的教学过程系统。对于合适于技术支持的复杂教学过程系统，可以考虑建构主义的教学设计理论模式(如基于研究性学习、基于设计的研究、混合式学习、随机进入式教学、抛锚式教学、支架式教学、情景式认知、联通式学习、宏观教学系统设计论、活动设计理论[31])和教学系统开发的系统动力学方法(ISD4——第四代教学系统开发模式，兴起于20世纪90年代，以建构主义、认知主义(次要)为理论基础，使用阶段内循环、阶段外线性设计系统，采用可行性、形成性、总结性、维护性评价方案，沿用阶段到阶段的教学设计过程)、训练复杂认知技能的四要素教学设计模型[32]等方法。

(三)复杂教育技术系统的管理方法论

复杂教育技术系统的管理可用物理—事理—人理方法论(WSR方法论)[33]。一般来说，复杂的教育技术系统由物(硬件)、事(方法、策略、标准)和人(教师、学习者和管理者)组成。硬件系统要符合物理规律，做事要服从事理学规则，无论是管理、使用、维护设备还是做好事，都要靠人，要服从人理。运用物理—事理—人理方法论，将管物、管事、管人这三方面结合起来，做到知物理、晓事理、通人理，才能更好地管理复杂的教育技术系统。

(四)复杂教育技术系统的评价方法论

评价问题因其评价对象的多变和不确定性、评价主体的标准不同、评价失效动态变化、评价模式多样化等，成为了一个复杂性问题[34]，复杂教育技术系统的评价也是如此。笔者认为，对于复杂的教育技术系统，可以采用定性与定量相结合的评价方法——综合集成方法论、模糊综合评判法[35]、层次分析法[36]、人工神经网络技术等。

综上所述，在教学系统中，我们可以再形式化出合适于技术支持的教育技术系统。以系统方法论为基础，笔者针对教育技术系统中简单系统和复杂系统的开发问题分别提供了一般性的开发模式，期待能促进教育技术实践。

四、总结

本研究从系统方法论的视角探讨了现代教育技术的实践方法论，并得出了如下几个结论：

1.笔者从系统方法论出发，把教学系统形式化为适合于技术支持的教学资源系统、教学过程系统和教学环境系统。这些系统都是人工制品，它们都要遵从分析、设计、开发、利用、管理和评价的人工科学范式——系统方法。

2.笔者认为，教育技术的实践应该是目标导向的，目标、活动和评价应该具有一致性；技术手段和媒体工具应该适合相应的目标，而非一味地追求媒体的新异。因此，目标和手段并重更为适合。

3.笔者基于霍尔三维结构模型和分析矩阵，绘制出了简单教育技术系统的三维结构模型及其二维管理矩阵，并将其视为基于简单教育技术系统设计和开发的元方法。

4.面对复杂教育技术系统的开发问题，对于教学资源系统和教学环境系统，我们应该借助综合集成方法论和广义智能方法；对于教学过程系统，我们应该考虑复杂的教学过程开发模式。

5.复杂教育技术系统的管理应该采用WSR方法论。

6.教育技术系统的评价一般是复杂的，采用定性与定量相结合的评价方法较为合理。

注释：

①系统方法包括：(1)系统地阐述所要解决问题的目标、背景、约束条件和假设；(2)调研、收集与问题有关的事实、资料和数据，分析各种可能性，提出各种可供选择的方案；(3)分析这些方案，权衡利弊，选择最优方案，并提出优化方案的准则；(4)设计出最优方案的系统；(5)进行系统研制、试验和评价，分析是否达到预期结果，发现不足之处及时纠正，直到实现或接近理想设计为止；(6)运用和推广。

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(责任编辑：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

龚萍(1986-)，女，湖北十堰人，硕士, 玉溪师范学院理学院助教；研究方向：教育技术基础理论。欧阳明(1957-)，男，云南昆明人，云南大学职业与继续教育学院副教授、硕士研究生导师；研究方向：教育技术问题的非线性及复杂性、职业技术教育。

G43

A

1005-5843(2016)06-0120-06