技术优化学习与系统理论

第三节　技术优化学习与系统理论

一、系统的概念

“系统是处于一定联系中的、与环境发生关系的各个组织部分的总和。”所谓系统，就是由若干相互联系、相互作用的要素（或子系统）构成的、具有特定功能和运动规律的整体。例如，消化系统是由口腔、食道、胃、肠、肝、膜等器官组成的、以消化食物和吸收营养为主要功能的系统；我国的国家行政系统的是由中央政府、省级政府、地区级政府、县级政府和乡级政府组成的，行使行政管理的系统。系统论就是研究系统的模式、原理和规律的科学。系统论的基本理论可以概括为以下几个方面：第一，整体的功能不等于各部分功能之总和；第二，系统的结构决定系统的功能；第三，动态观点，即任何系统都是一个运动的过程；第四，最佳观点，也称最优化，这是系统论的出发点和最终目的。

人本身就是一个复杂的巨系统，人的社会性、复杂性，人的心理和行为的不确定性，再加上还要与组成这个复杂巨系统的其他子系统包括课程系统、智能化的学习环境系统等互相配合，和谐地进行学习和工作，这是迄今为止最为复杂的系统了。教育教学系统是一个开放的复杂巨系统，所谓复杂巨系统即子系统的种类很多，并有层次结构，关联联系很复杂。实践已经证明，现在能用的、唯一有效的处理开放的复杂巨系统的方法就是定性和定量相结合的综合集成方法。它的实质就是将专家群体（各种有关的专家）、数据和各种信息与计算机技术有机地结合起来，把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来。这三者也构成了一个系统，这个方法的成功运用，就在于发挥了这个系统的整体优势和综合优势。如图2-8所示。

图2-8　处理复杂巨系统的综合集成方法

二、系统方法在教育中的运用

从20世纪60年代中期开始，教育技术领域着重运用系统方法分析、解决教育问题，并提出教育系统方法的概念。布朗（J.W.Brown）等人在再版的《视听教学：媒体和方法》中指出，自1964年以来一个具有明显意义的重要发展是“……所谓‘系统’或教育‘系统’方法……”。系统方法同时适用于教育的宏观探讨和微观探讨。前者是从整体协调的观点出发，探讨教育与经济、政治、文化结构等的基本关系，据此确定教育发展的动向，改善教育组织体制；后者则偏重于在具体教育情境中分析课程的设置、教学过程和师生关系，着眼于如何使教学活动更为有效、如何引发学习动机和改变学习行为、如何评价教学成果等。系统方法的一般过程如图2-9所示。

图2-9　系统方法的一般过程

1.考夫曼的教育模式

考夫曼（R.A.Kaufman）在1972年出版的《教育系统计划》（Educational System Planning）一书中，把系统方法定义为解决问题的逻辑过程。逻辑过程的组成是：确认需要解决的问题，确定解决问题的必备条件，从备选方案中选择解决问题的途径（策略）并组成解决问题的方法和手段，进行实施，评价效果，对系统的整体或部分作必要的调整或修改。

按照该模式，教育系统方法可以分成确定问题和解决问题两个阶段。确定问题，要逐步进行有关的分析：使命分析、职能分析、任务分析、方法和手段分析。如图2-10所示。

图2-10　考夫曼的系统分析模式

●使命分析就是要决定目标是什么，使用什么标准知道自己已经达到目标，所制定的计划在达到目标的过程中起了什么作用。

●职能分析是先把整个使命分成若干主要的职责，然后对每个职责加以分析，以便决定完成每个职责应当做些什么，需要哪些必要条件。每个主要职责还可以细分。

●任务分析只需把与每一个细小职责有关的那些活动的数量单位填写在表格上。

●方法、手段分析是把可供选择的每一种策略和工具及其优缺点列成表格，这一工作既可在完成了对使命、职能和任务的分析之后进行，也可与上述几项分析同时进行。

2.科里根的教育模式

美国教育技术学者科里根（R.E.Corrigan）等在1969年出版的《教育的系统方法》中提出，系统方法在教育中的运用涉及五个步骤：

●使用精确的术语来确定系统的目标；

●确定为实现系统的目标而必须执行的功能；

●决定如何以最优的方式来执行这些功能；

●把各类资源组织成一个有机的、协调运行的系统；

●对运行的系统的效率进行检验，根据存在的缺陷以及外界变化的需要，对系统做出必要的调整和修正。

3.伊利的教育模式

曾经担任美国教育传播和技术协会主席的伊利认为，系统方法本身应该包括五个基本过程：

图2-11　伊利的系统方法流程

●分析确定问题、确认目标；

●选择和设计解决问题的方案；

●发展解决问题的方案；

●尝试、评价和修订解决问题的方案；

●实施与控制具体的解决问题的过程。

整个过程的各个步骤之间的关系是非线性的。注意过程与过程、步骤与步骤之间的相互作用，以及在运用当中的创造性与启发性，是这一系列过程的指导思想和重要特征。如图2-11所示。

4.布里格斯的教学设计模式

布里格斯把幼儿园到中学毕业看成是一个教学设计系统。以这个系统为对象，他构建了一个概括性的过程模式（图2-12）。

在他的过程模式中，并没有详细地描述那些具有特殊教学内容序列化的过程，而是描述了进行课件和项目发展的一种有组织性的规划。这个模式既适合于教学项目的设计，也适合于教学课件的设计。在布里格斯看来，学校系统中设计教学过程最重要的是调整教学的有关限制，尤其是对学习者的能力水平的了解。并且在此基础上进行一系列的形成性评价，实施一定的补救教学。

布里格斯的过程模式是以系统论为理论基础、侧重考虑学习者能力水平的教学设计模式。

图2-12　以学校为系统的教学设计过程模式

三、系统方法的贡献

1.整体大于其部分之和

教学系统方法引进了“整体大于部分之和”的系统论思想（贝塔朗菲定律）。系统作为由若干相互作用和相互联系的要素的有机组合形成的具有一定结构和功能的整体，其本质特征就是有机的整体性。教学系统方法使人们认识到：个体部分的优秀（如视听教学中对媒体、方法及信息设计的改进）并不等于整体的优秀，只有各组成部分逻辑地统一、协调于系统的整体之中，才能达到整体的最优，提高教学质量的关键在于改造教学系统的整体功能。教学系统方法要求把解决教学问题的过程作为一个整体加以考虑、重视其各组成部分之间的相互联系。

2.利用一切学习资源

视听教学要改进的仅是教学系统中的一个组成部分——视听媒体；视听传播虽然把信息、媒体、人员、方法和环境等加以综合考虑，但仍是在脱离教学系统整体的情况下进行“视听传播设计”，有悖于整体性原则。教学系统方法的理论认为，教学系统开发的过程中，所有的职能和资源如能有机地结合起来，将能创造出崭新的、具有独特功能的教学系统。这是单独运用这些职能或资源所无法获得的结果。这种现象称为“协同作用”（synergism），或称整体效应，即系统的整体具有其组成部分在孤立状态中所没有的新功能。

3.提供了一个计划、开发、实施、评价和反馈修正的逻辑框架

该框架包括四个基本内容：分析需要，提出教学目标，开发、实施，评价、修改教学。主要有以下几方面特点：把应用教学系统方法解决教学问题的过程分为“设计”、“实施”和“评价”等环节，以说明教学系统开发的过程中需要对各类专业活动进行分类，需要对该领域的研究和实践人员进行专业分工；引入了任务分析技术，即从特定的工作要求出发，逐步分析该任务所需具备的先决条件和内容，为制定分级的教学目标提供依据；引入了学习目标的理论和方法，采用布鲁姆的教育目标分类和加涅的学习结果分类理论，运用行为、认知和情感三类不同学习目标确定和编写学习目标的内容及测试内容；测试形式采用标准参照测试，并引入了形成性评价和终结性评价，其中形成性评价用于对处在开发阶段的教材或教学方案进行改进，终结性评价用于对开发出的定型教材或教学方案进行实用效果方面的评定。

4.以人类学习和传播理论为基础

教学系统方法说明教育技术不是具体的媒体或设备，而是一个过程。这一基本观点强化了传播理论和程序教学中的重要命题，即传播是一个过程，程序教材的开发是一个过程。教学系统方法把心理学的基本概念都吸收到自己的理论构架中，并使之在教学开发和教学设计的模型中具体地体现出来。

5.系统方法对教育技术理论具有重要作用

系统方法对教育技术理论体系的形成和发展有着广泛而深远的影响，是教育技术学科最重要的方法论基础。例如，在早期的视听教育实践中，人们多是注重于单一媒体的研究，往往强调某一种新媒体的作用。在系统观点的影响下，人们逐渐综合考虑各种媒体的特性，提倡使用多种媒体相得益彰地进行教学。事实上，媒体各有所长，也各有所短，取长补短，综合使用，并考虑其他教学因素，才会取得更优的效果。又如，在程序教学之初，人们主要关心程序学习的进行方式；后来逐渐重视作业和行为目标分析，以及教材的逻辑顺序；系统观点引入后，程序设计就越来越重视从教学的整体出发进行系统分析，综合考虑教学过程中的所有因素，包括目标的确立、最优的教授方式、最优的媒体选择和资源利用、适当的学习内容和学习方法，并通过效果评价来实现教学的反馈控制，最终使教学设计成为教育技术学的重要研究对象。