對教學信息系統開發與應用的幾點反思

□ 鐘志賢 黃林凱

對教學信息系統開發與應用的幾點反思

□ 鐘志賢 黃林凱

在信息化時代，教學信息系統在改進教學方面扮演了重要的角色。但是，其中只有少數的教學信息系統在實踐中達到了預期的效果。本文從軟件開發、需求工程、教學組織形式、人機關系以及教師們的態度等幾個方面對教學信息系統的開發和應用進行了反思和探究。

教學信息系統；社會技術；技術接受模型

一、教學信息系統概述

信息系統(Information System)這個詞匯在不同的領域，含義有所不同。首先我們來看看以下幾種表述：

1.從知識表征 （Knowledge representation）的角度看，一個信息系統由三部分組成：人、技術和組織。

2.從社會學角度看，信息系統指的是一個社會系統，這個社會系統的行為模式受其中每一個個體和組織的目標、價值觀和信念以及這個社會系統中技術發展水平的影響。

3.從系統理論的角度看，信息系統既可以是一個自動化的系統，也可以是一個手工的系統，其中包括人、機器和方法，將這些要素組織起來進行數據的收集、處理、傳送，并且傳播表征用戶信息的數據。

4.從組織信息學的角度看，信息系統是一個人們之間相互交流溝通的人類活動支持系統，涉及收集、處理、發布和使用信息等等。[1]

5.從技術的角度看，信息系統被定義成一組相互關聯的成分，這些成分收集、整理、存儲、和分配信息，以支持組織決策的制定、協調和控制。此外，信息系統還可以幫助組織中的人員分析問題、使復雜問題形象化以及創造新的產品等。[2]

可見，信息系統的概念從不同的學科角度來看有不同的含義。一個信息系統可以是純粹人工的，也可以是基于計算機的信息系統。本文討論的信息系統屬于后者范疇。

信息系統通常包括了一個組織或者這個組織所處的環境中相關的人、事、物等信息。所謂信息，指的是那些在特定背景下對人類來說有某種意義或有用的數據。而數據則是指那些未經組織加工的、一系列的表現組織及相關環境中事物的原始事實流，它們還沒有被加工處理成人們可以理解或使用的某種形式。

我們判斷信息的價值，通常借助信息的時間(when)、內容(what)和形式(how)三個維度[3]，如表 1。一個信息系統主要通過三個基本活動來生產有用的信息，這些信息用來支撐組織的決策、分析、控制、創新等等：

1.輸入：從組織及其相關外部環境中收集原始數據。

2.處理：將原始數據轉換成有用的或者有意義的形式。

3.輸出：將處理過的信息傳送給用戶。

信息系統也需要反饋，反饋是一種輸出，組織中合適的成員通過反饋結果來評估或者修正輸入。

表1 信息的維度

教學信息系統是應用在教學組織中，改進教學管理、提高教與學效果的信息系統。這里的教學組織，狹義地說，等同于傳統的學校組織；廣義地說，是指在教學過程中，通過信息技術手段可以聯結到的所有結點的總和。從技術的角度看，一個教學信息系統的基本框架如圖1所示。

由此可見，一個完整的教學信息系統不僅僅是計算機系統，它還包括了教學組織，以及教學組織相關的環境，當然還有最重要的在這個組織中的相關人：教師、學生、管理者等等。

我們通常說一個信息系統，指的是其軟件形式，比如我們說Moodle是一個課程管理系統，這時我們通常指的是Moodle的軟件包。但是需要注意的是，一旦這個軟件投入到實際運行狀態，就必定與相關的組織、環境、人密切相關，這時，我們指的信息系統，除了軟件包之外，還包括其它的要素。

根據功能和側重點的不同，我們可以把常見的教學信息系統分成以下幾類（見表 2）。需要強調的是，這樣的劃分并非是涇渭分明的，每個系統在其發展過程中，功能不斷延伸，因此彼此之間存在功能交錯或者重疊的現象是很正常的。

表2 常見教學信息系統

其它常見表述還有基于網絡（計算機）的多媒體教學系統、計算機輔助教學(CAI)以及學校管理信息系統(MIS)等等。

二、教學信息系統的發展

教學信息系統的發展，可以對應國際上信息技術教育的發展，分成三個階段[4]：

1.CAI(Computer-Assisted Instruction，計算機輔助教學)階段：大約從20世紀50年代至80年代中后期。這段時間的教學信息系統相對簡單，大多以行為主義學習理論為基礎，偏重簡單的知識呈現與重復。

2.CAL(Computer-Assisted Learning，計算機輔助學習)階段：大約從20世紀80年代中后期至90年代中后期。這一階段的教學信息系統主要變化是逐漸由以教為主轉向以學為主，越來越多地擔當了學習者輔助工具的角色。

3.IITC(Integrating Information Technology into the Curriculum，信息技術與課程整合)階段:大約從20世紀90年代中后期開始。這時教學信息系統對傳統的學習環境、學習方式、教學方式等提出了變革的要求，以求達到信息技術與課程整合的目標。

總的來說，教學信息系統的發展脈絡，主要受學習理論和計算機相關技術的發展影響。值得一提的是，這種發展路徑可以看成是繼承并發展式的，而不是替代式的，見圖 2。

三、教學信息系統的應用現狀

目前教學信息系統仍在快速地發展當中，但是無論在國內還是國外，與人們對教學信息系統期望值的高度相比，其在現實中的表現是不相稱的，并且對教學信息系統的認知也屢屢錯位。

1.教學信息系統等于硬件設施。花重金購買先進硬件設備，卻輕視軟件投資，再加上開發能力的貧弱，這些設備便成為了炫耀的資本，并且在技術的飛速發展中迅速貶值。

2.教學信息系統等同為多媒體教學，而多媒體教學在實際教學過程中，就變成了利用PPT教學，并且多數是教材內容的照抄。

3.教學信息系統的作用就是網絡資源的建設，而網絡資源的建設普通表現為一大堆書本材料和超鏈接的堆砌。

4.有了先進的硬件設備，而且購買安裝了精心開發的教學信息系統，但是一到實際的教學中，仍舊是PPT的滿堂灌。這叫你裝你的，我做我的，各行其是，人與系統老死不相往來。

尼葛洛龐帝在《數字化生存》中曾經提到一位19世紀的外科醫生如果穿越時空隧道來到現代的手術室，他將不知所措，而一位19世紀的教師來到現代的課堂，他的工作卻能立即上手。這正是當前信息化教育系統應用的寫照。在這個高度信息化的時代，一家企業，沒有了信息化管理系統，那么它的競爭力就要大打折扣；沒有計算機圖形圖像處理系統，我們的電影業也不會如此精彩；沒有CAD等計算機輔助設計系統，工程設計人員又將受到怎樣的折磨。

在其它行業如此享受信息化系統帶來的好處的同時，在教育領域，絕大多數教學信息系統卻游離于傳統教學體系的邊緣，這是值得我們反思的。接下來，我們從幾個方面來探討這個問題。

四、教學信息系統困境的根源探究

1.軟件開發之困

“史前史中，沒有別的場景比巨獸在焦油坑中垂死掙扎的場面更令人震撼。上帝見證著恐龍、猛犸象、劍齒虎在焦油中掙扎。它們掙扎得越是猛烈，焦油糾纏得越緊，沒有任何猛獸足夠強壯或具有足夠的技巧，能夠掙脫束縛，它們最后都沉到了坑底。

過去幾十年的大型系統開發就猶如這樣一個焦油坑，很多大型和強壯的動物在其中劇烈地掙扎。他們中大多數開發出了可運行的系統，不過，其中只有非常少數的項目滿足了目標、時間進度和預算的要求。各種團隊，大型的和小型的，龐雜的和精干的，一個接一個淹沒在了焦油坑中。”這是弗雷德里克·布魯克斯在其經典軟件工程著作《人月神話》的開篇中對軟件開發之現實的形象描述。

教學信息系統的開發亦不能獨善其身，拋開技術性原因以及具體的軟件工程以及開發管理的因素，造成這種情況最主要的原因是軟件開發的效率低下。

在某些生產領域特別是勞動密集型的生產領域，通常在估計和進度安排中使用“人月”作為工作量單位。其基本假設是單位時間內使用的人員越多，生產效率就越高。可是在軟件開發領域，“人月”這個工作量單位卻不再適用。考察人員與時間在不同情況下生產效率的變化的關系，可以參見表3[5]。

在軟件開發領域，由于大部分的工作在人員與時間的關系上并非是完全可分解的，因此，軟件開發效率的提升很難依靠簡單增加人手的方法。在實踐中，一個資深開發人員的開發效率，甚至可以比他的一個平庸同事高出數十倍。

微軟公司的前任CEO蓋茨曾經說過:“如果把我們公司頂尖的20個人才挖走,那么我告訴你,微軟會變為一家無足輕重的公司”。而當時，微軟在全球共有數萬名員工為之服務。

由此可見，一個優秀的教學信息系統的開發，是一項高度依賴優秀人才的工作，因此，首先要對組建和維持一支合格的開發團隊可能遇到的困難有足夠的估計，如果認識不到這一點，那么開發項目從一開始就失敗了。

2.需求工程誤區

需求，指的是一個系統或系統組件必須滿足的條件或者擁有的能力，以滿足一個合約、標準、規格說明書或其它規定性文檔的要求(IEEE Std 610.12,1990)。

需求工程則是提供了一些方法、工具和技術來為設計者和開發者創建一個關于復雜軟件/人的系統的路標，包括現實世界的目標、功能以及約束條件等等。系統開發過程中，設計者和開發者必須遵循它。需求工程包括了一系列針對系統需求進行的發現、分析、建檔、檢驗的活動，也包括維護這樣一組需求的活動。[6]

需求工程可以分成兩組主要的活動：一是針對系統需求進行發現、分析、建檔、檢驗的活動，二是在整個系統開發過程中，對需求進行的跟蹤及變化的管理活動。

在教學信息系統的開發實踐過程中，我們需要通過多種方式來獲取需求，如圖3。

由此可見，在教學信息系統的開發中，確定需求是受人、組織、理論以及技術等多方面的影響的。因此，準確地把握教學信息系統需求是困難的，并且這種困難遠較商業管理信息系統為甚，原因是教育領域中的問題，許多是非良構問題，不是簡單的規范化就可以解決的。必須強調的是，對原始需求的提煉、升華，實際上包含了創新和變革的要求在里面。

因此，許多教學信息系統在需求工程遇到的最大的問題，就是變成了對一系列事實拷貝。在這樣的情況下，我們只需要依據教育管理者和教師的意愿，順著傳統教學模式巨大的慣性進行需求分析。極端的情況下，甚至可以不顧具體的人的意見，只需要分析這樣一個現存的、老舊的教學結構，就已經足夠。復制這個已經存在的老舊模式，在“可用”方面沒有問題的。問題是，教學信息系統并不是要做一個現有模式的翻版或者附庸。

另外一個普遍存在的問題是，當設計者的精力集中在理論(學習理論、心理學 、教育理論、傳播理論等等)的支撐之上，教學活動中最重要的參與者——教師與學生的需求，卻被忽視了。這并不是說沒有考慮教師和學生，而是在需求分析的時候，教師和學生不是當成一個個具體的人，而是被抽象的“教師”和“學生”所代替。以教師與學生在理論上之分析來推斷其具體的需求，理論到實踐的斷層與抽象的人到具體的人之間的斷層導致需求失真，因此號稱具有多種先進理念支撐的教學信息系統在實踐中變成傳統教學模式的翻版，也就毫不奇怪了。

3.教學組織形式整合之痛

理想的教學信息系統，既可以促進教學效果，又可以提高效率。在學生方面，可以減輕認知負荷，著重于高階能力和高階思維的發展，在教師方面，在于可以借助技術平臺，降低用在“傳授”和“灌輸”方面的工作負荷，把更多的精力用在促進自己的角色轉型，以適應素質化教學的發展要求。

但是現實中，這個理念卻容易被異化和誤解成了“全能”教師。教師們不但沒有感受到技術帶來的好處，相反卻陷入了技術的苦工：計算機的基礎知識當然是必要的，但是還要加上圖像處理、視頻編輯、網頁制作、軟件開發、網絡技術、音效處理等等。而這些領域哪一樣深入下去成為專家都需要一個長期的努力過程。如果我們把這些要求放在一個團隊上，那是無可厚非的，但是要求一個人成為各方面的專家，那就不切實際了。教師角色的轉型，絕對不是變成技術層面上的全能者。

我們可以從教學組織形式與教學信息系統整合的角度來探究這個問題的根源。雖然教學組織形式在歷史上經歷了由個別教學向班級授課制、分組教學制等變化，但是有一點幾乎是不變的：無論學生的人數怎樣變化、如何組織，教師與學生的關系都是一對多的關系。結果就是傳統的教學組織形式在應用教學信息系統時出現嚴重不適應癥，各個教師很可能仍然處于一種傳統上的各自為政的狀態

以社會技術的觀點來看，為了使一個系統的應用在整體上達優化，必須兼顧技術與行為兩個部分。這意味著，技術應該適應組織和個體的需求，而組織和個體也應該通過訓練、學習和有計劃的組織變革讓技術發揮其應有的作用，如圖4。[7]

由此可見，除非我們改變現有的教學組織形式，或者開發出來的教學信息系統給教師們的合作提供一種有效的實現途徑，否則這個系統的實用價值就必定會大打折扣。

4.人機關系定位在實踐中的偏差

人機關系的定位，其實質是技術的應用觀在實踐中的應用。建構主義傾向“Learn with IT”，把技術當成學習者的工具，為學習者的思維發展提供技術支持。客觀主義傾向“Learn form IT”，認為技術的作用就是給學習者傳遞知識，在某些方面可以替代教師。[8]在實踐中，可以從兩方面來考查人機關系的定位。

（1） 智能伙伴

在這種關系中，學習者與計算機在能力上各擅勝場。根據認知分布理論，學習者通過控制計算機系統，可以有效地降低認知負荷，更好地實現認知活動的社會性延伸和物質性延伸。

實踐中的誤區：在理想的智能伙伴關系中，人與計算機是分工合作的，是一種“互補”的關系。在實踐中，如果過分夸大了計算機“智能”的作用，就會產生負面的效果。當前的計算機系統，其指令執行本質上是線性的，因此，盡管有人工智能的發展，但是只要這種計算機體系不變，其智能與人類的智能是有著本質上的不同的。至少在當代，人工智能還只是對人類智能的一種簡單的模仿。夸大了“智能”的作用，其結果就是讓計算機干了不該干的事，極端的情況下，就會走進技術決定論的胡同。

（2） 環境

在這種人機關系中，教學信息系統被當成一種環境[9]，一個虛擬空間，其本身是不確定的，只有通過教師和學生們在這個環境中的活動，才能完成教學。

實踐中的誤區：將虛擬環境當成現實環境。極端情況下的后果是忽視現實世界的活動，試圖以虛擬環境下的活動取代現實世界中的活動，混淆了技術與生活世界。技術是物化為人造物的技術，是生活世界或生活世界諸要素和關系的物象化。技術的本質就在于技術與生活世界的相關性[10]。這種虛擬環境與現實環境相關，但卻不是替代關系。

5.尷尬的教師地位

教學信息系統在教學實踐中應用，有一個很普遍的現象就是教師們對其認同度不高，至少是達不到設計者或者社會的期望值。參照在其它領域信息化系統能夠被迅速接受并且廣泛使用的情況，教師們的態度是值得深思的。

出于技術的應用會削弱傳統教師地位的擔憂，許多教師對教學信息系統的態度是謹慎的。而一些現實的情況更加劇了這種擔憂的漫延。

安德魯.芬格伯在《技術批判理論》中提到美國的高等教育情況：“高等教育的財政預算有2000億美元，雇傭了數百萬人，同時又為數百萬人提供服務。教育的未來形態就是我們的社會形態，而現在流行的形態是公司模式而不是專業模式。傳統教師地位的下降在服務于成人學習者的革新機構中呈加速態勢，而這些成人學習者已經占接受高等教育的人數的一半。甚至那些在校人數日益下降的老式大學也為了追求'靈活性'而越來越多地雇傭兼職人員。要抵御公眾所堅信的反對終身職位的論點變得更加困難，盡管大學社區中的大多數成員可能贊成終身職位。

這解釋了為什么會有如此之多的教師抵抗新技術。教師們在行政部門極力犧牲傳統的教育作用和價值來削減成本中發現了連貫性。在1790到1995年之間，專職教師的人數增加了大約一半，而同一時期內的兼職教師人數卻增加了2.5倍。假如這種趨勢持續下去，用不了幾年，大學校園里的兼職教師的人數將超過專職教師。在目前的社區大學里，兼職教師已經占了多數。”

技術接受模型TAM（Technology Acceptance Model）是由美國學者戴維斯（Fred D.Davis）于1989年在理性行為理論（Theory of reasoned action）的基礎上提出來的，如圖5。

在技術接受模型中，感知有用性(Perceived Usefulness)反映的是使用者相信利用技術可改善其工作效能(Performance)的程度；感知易用性(Perceived Ease of Use)反映的是使用者相信應用技術的輕松（effortless）程度,它同時會對感知有用性產生影響。感知可用性和感知易用性這兩個要素決定了使用者對使用技術的想用態度(Attitude Toward Using)。感知有用性和想用態度共同決定了使用者的行為意向(Behavioral Intention to Use),并最終影響實際系統使用(Actual System use)[11]。

技術接受模型解釋了影響技術使用的決定性因素，由此可見，教師們對系統的看法和態度將會對實際系統的使用產生重大的影響。教師們需要的不是一個教育自動化的面具，這個系統的存在，不是否定教師的作用，而是與教師們融洽相處，形成一個能真實有效地促進教學的教學信息系統。

五、結束語

教學信息系統開發與應用的根本目的，是提高教學效果，促進學習者高階能力與高階思維的發展。要實現這個目的，不是給現有的教育系統不加變動地穿上一件技術的外衣。技術在教育領域廣泛地被接受并良好地應用，需要一個過程。這不僅需要相關理論和開發實踐的支持，也對教育系統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，嚴建援等譯.信息時代的管理信息系統[M].北京：機械工業出版社，2000.

[4]李良樹.信息技術與信息化教學[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

[5][美]FREDERICK P.BROOKS，JR，Adams Wang譯.人月神話[M].北京：清華大學出版社，2002.

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

[8]鐘志賢.信息化教學模式——理論建構與實踐例說[M].北京：教育科學出版社，2005.

[9][美]安德魯·芬柏格，韓連慶、曹觀法譯.技術批判理論[M].北京：北京大學出版社，2005.

[10]舒紅躍.技術與生活世界[M].北京：中國社會科學出版社，2006.

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

2009－09－15

鐘志賢，博士，教授，江西師范大學課程與教學研究所所長，新聞與傳播學院院長(330027)。

黃林凱，碩士，江西師范大學(330027)。

責任編輯 鄭 重

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