歐陽明　龔萍

【摘要】縱觀近現(xiàn)代教育技術(shù)的歷史，我們發(fā)現(xiàn)有諸多的教育技術(shù)系統(tǒng)。文章分析、概括此類系統(tǒng)的共性，提出教育技術(shù)“人一機(jī)”系統(tǒng)概念，并以虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)為例研討了教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng)特性；探究了大量出現(xiàn)教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的原因所在；提出了教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的一般開發(fā)模式。

【關(guān)鍵詞】教育技術(shù)：教育技術(shù)系統(tǒng)：教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)：復(fù)雜系統(tǒng)：開發(fā)模式

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009—8097（2013）04—0021—06

在教育技術(shù)的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了大量的教育技術(shù)系統(tǒng)。作者認(rèn)為這類系統(tǒng)的出現(xiàn)，絕非偶然，試圖找出其存在的原因，提出一般開發(fā)模式，以期有助于后續(xù)研究。

一 教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)概述

回顧教育技術(shù)發(fā)展歷史，作者注意到以下這些教育技術(shù)系統(tǒng)：視聽教育系統(tǒng)、語音實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)、廣播電視教育系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、微格教學(xué)系統(tǒng)、數(shù)字化圖書館系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)、移動(dòng)教育系統(tǒng)、泛在教育系統(tǒng)、云計(jì)算教育系統(tǒng)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，等等。這類系統(tǒng)除了具有各自的特性外，還隱含著一些共性。以下作者將著重對(duì)上述這類系統(tǒng)進(jìn)行分析、研究、概括和抽象，找出其共性。

1 教育技術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn)分析和研究

按照系統(tǒng)科學(xué)原理，分析一個(gè)系統(tǒng)，要從內(nèi)部構(gòu)成及其所處的外部環(huán)境入手，內(nèi)部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為系統(tǒng)組分、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征以及整體涌現(xiàn)，外部環(huán)境表現(xiàn)為系統(tǒng)誕生的時(shí)代特征和發(fā)展演化所處的技術(shù)、文化、社會(huì)等環(huán)境。系統(tǒng)的生成、演變、發(fā)展、消亡都有其內(nèi)因（即系統(tǒng)自身內(nèi)部的自組織因素），也離不開外部環(huán)境和人為的影響和作用（即他組織作用）。

基于上述系統(tǒng)思維，我們可以從系統(tǒng)組成要素及特點(diǎn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征、系統(tǒng)功能、時(shí)代、環(huán)境、組織特性（自組織與他組織）這六個(gè)維度，來分析、研究這些近現(xiàn)代所出現(xiàn)的教育技術(shù)系統(tǒng)。

（1）組成要素及特點(diǎn)

所有這些系統(tǒng)，一般由人和機(jī)兩個(gè)要素組成。人一般包括教師、學(xué)習(xí)者、管理者以及教輔工作者；不同系統(tǒng)中機(jī)所對(duì)應(yīng)的硬件和相應(yīng)的媒體材料有所不同。如對(duì)于視聽教育系統(tǒng)，其機(jī)包含硬件主要為幻燈、投影、廣播、電影、教學(xué)機(jī)器、錄像、衛(wèi)星電視等和媒體材料（視聽教材、印刷材料）；對(duì)于廣播電視教育系統(tǒng)，機(jī)包含硬件（廣播、電視、計(jì)算機(jī)等）和媒體材料（印刷文本、錄音錄像、VCD光盤、視頻直播課程等）；對(duì)于微格教學(xué)系統(tǒng)，機(jī)包含硬件（多媒體、攝錄像設(shè)備和計(jì)算機(jī)等）和媒體材料（課堂教學(xué)及演示技能、微格教案）；對(duì)于移動(dòng)教育，其機(jī)包含硬件（終端設(shè)備及移動(dòng)通信設(shè)備）和媒體材料（移動(dòng)信息資源）；對(duì)于云計(jì)算教育，其機(jī)包含硬件（云設(shè)備和計(jì)算機(jī)）和媒體材料（各種動(dòng)態(tài)資源）等等。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征

一般地，教師、學(xué)習(xí)者、媒體設(shè)備及相應(yīng)媒體材料之間以各種形式合理互動(dòng)。如對(duì)于語音實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，教師主控臺(tái)的信息通過音源設(shè)備輸送給學(xué)習(xí)者，在此過程中教師、學(xué)習(xí)者、機(jī)之間相互影響；對(duì)于移動(dòng)教育系統(tǒng)，有學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)者利用有效的移動(dòng)設(shè)備和媒體通道，選擇合適的學(xué)習(xí)資源，針對(duì)特制的課程內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)對(duì)于泛在教育系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者可以在任何時(shí)間任何地點(diǎn)，通過任何移動(dòng)終端，隨意獲取當(dāng)前所需要的學(xué)習(xí)資源等等。

（3）系統(tǒng)功能

所有這些系統(tǒng)，其功能都是改善教育促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。如對(duì)于教學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以解決教學(xué)問題、優(yōu)化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)為目的，對(duì)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源進(jìn)行系統(tǒng)安排，創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)系統(tǒng)的過程；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)，教師將網(wǎng)絡(luò)課程資源輸入因特網(wǎng)，流向網(wǎng)絡(luò)學(xué)生，向教師和學(xué)習(xí)者提供一種網(wǎng)絡(luò)教和學(xué)的環(huán)境等等。

（4）時(shí)代

這些系統(tǒng)都發(fā)生在工業(yè)文明和現(xiàn)代信息社會(huì)。如微格教學(xué)系統(tǒng)形成于美國60年代的教育改革運(yùn)動(dòng)，1963年，斯坦福大學(xué)借助錄音錄像設(shè)備和電教技術(shù)，形成了微格教學(xué)課程：對(duì)于數(shù)字化圖書館，20世紀(jì)90年代初，開始步入數(shù)字圖書館建設(shè)時(shí)期；對(duì)于移動(dòng)教育系統(tǒng)，起源于2000年美國加州大學(xué)伯克利分校的Mobile Education研究項(xiàng)目等等。

（5）環(huán)境

各系統(tǒng)均對(duì)應(yīng)與各自所處時(shí)代的技術(shù)、人文和社會(huì)環(huán)境。如視聽教育系統(tǒng)，工業(yè)革命推動(dòng)科學(xué)技術(shù)，使得照相技術(shù)、幻燈機(jī)、無聲電影等被引入教學(xué)領(lǐng)域是其技術(shù)環(huán)境；而美國行為主義學(xué)習(xí)理論在教育中的主導(dǎo)作用以及人們開始研究具有視聽雙重特征的媒體是其產(chǎn)生的人文環(huán)境；泛在教育系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，泛在計(jì)算已經(jīng)出現(xiàn)，它是繼大型主機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)之后的“第三代”計(jì)算技術(shù)。

（6）組織特性

大多教育技術(shù)系統(tǒng)均為他組織而非自組織系統(tǒng)。通過對(duì)多個(gè)教育技術(shù)系統(tǒng)從六個(gè)維度的分析，作者發(fā)現(xiàn)盡管這些系統(tǒng)在出現(xiàn)的時(shí)代、環(huán)境和媒體設(shè)備的運(yùn)用等方面都存在差異，但仍然可以抽象出以下共性：

①相同的組成要素。各系統(tǒng)都是由人（包括教師、學(xué)習(xí)者、管理者以及教輔工作者）和機(jī)（包括硬件和媒體材料）兩個(gè)相同的要素組成。

②相同的交互關(guān)系。這些系統(tǒng)，僅僅只是在不同時(shí)期由于不同的媒體設(shè)備、傳輸方式、與媒體想適應(yīng)的教學(xué)材料的形態(tài)不同，教師與學(xué)習(xí)者的主體作用有所不同，但是，各系統(tǒng)中人機(jī)、人人、機(jī)機(jī)之間的交互關(guān)系相同或相似。

③相同的系統(tǒng)功能。上述這些系統(tǒng)，其目的都是通過運(yùn)用媒體設(shè)備，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和促進(jìn)教育的發(fā)展，各系統(tǒng)都具有促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的功能。

④相同的組織特性。這些系統(tǒng)都是他組織系統(tǒng)。

⑤相同的人機(jī)特性。這些系統(tǒng)全是既離不開人又離不開機(jī)的系統(tǒng)。

2 教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的概念界定

綜合以上的概括總結(jié)，作者將教育技術(shù)中由人（包括教師、學(xué)習(xí)者、管理者以及教輔工作者）和機(jī)（包括硬件和媒體材料）兩個(gè)要素組成，人機(jī)、人人、機(jī)機(jī)之間具有相同或相似的交互關(guān)系，具有促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的功能，并且具有人機(jī)特性的他組織系統(tǒng)合稱為教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)。

要特別說明的是，以上五點(diǎn)特性中，人機(jī)特性是教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)區(qū)別于其他教育教學(xué)系統(tǒng)的根本特性。其他教育教學(xué)系統(tǒng)由于沒有體現(xiàn)技術(shù)促進(jìn)教育的教育技術(shù)本性，所以不適合歸屬于教育技術(shù)，應(yīng)該歸屬其他教育科學(xué)的門類。

教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)是教育技術(shù)中一類具有人機(jī)特性的實(shí)際系統(tǒng)的抽象和概括，二者之間是一般與個(gè)別、普遍與特殊的關(guān)系。

3 教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)一般是復(fù)雜系統(tǒng)

復(fù)雜性即復(fù)雜系統(tǒng)的特性。通過對(duì)諸多的教育技術(shù)“人一機(jī)”系統(tǒng)進(jìn)行分析，作者發(fā)現(xiàn)，教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)大多都具有復(fù)雜系統(tǒng)所具有的10個(gè)特性，一般是復(fù)雜系統(tǒng)。

以下以其典型案例虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)系統(tǒng)為例來說明。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)是教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的一個(gè)典型案例，首都師范大學(xué)王陸教授曾寫道：虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)不僅是學(xué)習(xí)化社會(huì)的一種學(xué)習(xí)組織，也是一個(gè)由計(jì)算機(jī)、Intemet和人所組成的人機(jī)系統(tǒng)。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)是一種依托網(wǎng)絡(luò)而存在的復(fù)雜的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)，具有多數(shù)教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)所具有的復(fù)雜系統(tǒng)特性。

①非線性。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的組分（社區(qū)成員）種類繁多，子系統(tǒng)之間的非線性作用異常復(fù)雜，使得系統(tǒng)的各因素或子系統(tǒng)的相互作用所產(chǎn)生的結(jié)果是不確定的。②多樣性。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的各成員或子成員之間以及各成員與環(huán)境之間的相互適應(yīng)、相互競爭，加上各成員節(jié)點(diǎn)的自由流動(dòng)，必然演化出多樣性。③多層性（層次性）。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)往往包含多個(gè)層次的成員節(jié)點(diǎn)，這些層次之間一般不滿足疊加原理。④涌現(xiàn)性。是虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)各成員綜合起來所具有的一種整體特性，整體大于部分之和。⑤不可逆性。例如，一粒種子長成的作物，不會(huì)再回到原來的種子。⑥自適應(yīng)性。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)通過自組織過程適應(yīng)環(huán)境而出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)或功能。⑦自組織臨界性。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的發(fā)展過程是依賴大量的個(gè)體在相互作用、相互影響下的演化結(jié)果。⑧自相似性。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)系統(tǒng)的宏觀結(jié)構(gòu)與局部結(jié)構(gòu)都具有不同層次的自相似結(jié)構(gòu)。⑨開放性。比如虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)系統(tǒng)與周圍環(huán)境有密切聯(lián)系，能與周圍環(huán)境相互作用，并能不斷向更好地適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展變化。⑩動(dòng)態(tài)性。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)一直是處于不斷的發(fā)展變化之中的，而且本身對(duì)未來的發(fā)展變化有一定的預(yù)測能力。

通過教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的典型案例虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，作者認(rèn)為教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)一般是復(fù)雜系統(tǒng)。

二 教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)存在的原因初探

隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，大量的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，為什么教育技術(shù)中會(huì)存在如此現(xiàn)象？楊開城經(jīng)過多年的深入研究，認(rèn)為：教育技術(shù)，即教育教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造技術(shù)。作者認(rèn)為，教育技術(shù)就是制造教育信息系統(tǒng)的技術(shù)。為了更好地提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率，在制造這些系統(tǒng)時(shí)，我們便用各種先進(jìn)的、適合的技術(shù)來促進(jìn)學(xué)習(xí)。然而，一方面，學(xué)習(xí)是復(fù)雜的，另一方面，技術(shù)不是萬能的，是一把雙刃劍，離開人類有史以來所積累的教育教學(xué)知識(shí)和教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，完全單純憑借技術(shù)來改善學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)績效，技術(shù)很多時(shí)候會(huì)“無能為力”，甚至有時(shí)會(huì)適得其反。因此，在技術(shù)應(yīng)用于教育的過程中，技術(shù)與教育的合理整合是必需的，人（教育工作者）與技術(shù)的結(jié)合是合理的、自然的，教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的存在是客觀和必然的。作者試圖從以下三方面來闡述教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)存在的原因以及其存在的必然性和客觀性。

1 “人—機(jī)”系統(tǒng)存在與學(xué)習(xí)的復(fù)雜性相關(guān)

從最新的腦神經(jīng)科學(xué)的觀點(diǎn)來看，學(xué)習(xí)是人與生俱來的大腦對(duì)外界環(huán)境做出高速應(yīng)變的可塑性。即便是看似簡單的課堂學(xué)習(xí)，在知識(shí)的發(fā)送（從中介者的頭腦）和接收（到學(xué)習(xí)者的頭腦）過程中也會(huì)有很多參數(shù)進(jìn)行干預(yù)。所以，一般來說，學(xué)習(xí)是整合了多維度、多功能、多境脈的活動(dòng)，單一維度的理論模型在真實(shí)學(xué)習(xí)情境中都會(huì)遭遇變形和彎曲。

因?yàn)槿四X的機(jī)制是復(fù)雜的，人們還不大可能甚至是不可能弄清楚人腦工作的機(jī)理，使得學(xué)習(xí)具有復(fù)雜性，而利用教育技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)也是一個(gè)復(fù)雜的過程。面對(duì)復(fù)雜的教育技術(shù)問題，僅僅依賴人是不可行的，人的績效不高，無法像計(jì)算機(jī)那樣高速、準(zhǔn)確地“計(jì)算”，而計(jì)算機(jī)的智能再發(fā)達(dá)也不能代替人腦來處理，我們必然要用教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)來解決，因此眾多的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)是客觀存在的。

2 “人—機(jī)”系統(tǒng)存在與技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遇到的復(fù)雜性相關(guān)

技術(shù)在當(dāng)今主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)。到目前為止，即使全世界最高級(jí)的計(jì)算機(jī)也是按照馮，諾依曼原理制作的，是“左腦型”的智能設(shè)備。它不能像人那樣具有形象（直覺）思維、頓悟思維以及模糊思維，在很多方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及人類的大腦。因此，在現(xiàn)階段電腦不可能代替人腦。技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)時(shí)所遇到的復(fù)雜性表現(xiàn)在如下三方面：（1）盡管人和計(jì)算機(jī)都使用語言，但兩者是有區(qū)別的，無論什么高級(jí)的計(jì)算機(jī)語言也不能代替人類自然語言；（2）在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)硬件水平上，人類難以制造出像大腦神經(jīng)細(xì)胞那樣復(fù)雜的計(jì)算機(jī)“元件”：（3）正如常識(shí)的表示是知識(shí)表示的難題一樣，隱性知識(shí)在計(jì)算機(jī)中的表示過程是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，其中涉及的知識(shí)難以表示成結(jié)構(gòu)良好的方式，不大可能原樣地輸入計(jì)算機(jī)。

作者認(rèn)為，教育技術(shù)的初衷就是利用技術(shù)來促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)，但單純靠機(jī)不行（計(jì)算機(jī)只能邏輯思維；絕大多數(shù)教育問題難以或甚至不能找到數(shù)學(xué)模型，使其數(shù)字化處理），要解決復(fù)雜的教育問題，只能靠教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)。

3 人機(jī)結(jié)合對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)的合理性

如上所述，以技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遇到了復(fù)雜性和困難性，作者認(rèn)為可以用人機(jī)結(jié)合的方式來解決。

機(jī)在當(dāng)今主要是計(jì)算機(jī)，能處理的始終只能是可以形式化的、比較有規(guī)律的、統(tǒng)計(jì)性質(zhì)比較好的、結(jié)構(gòu)比較清晰的問題，而壞結(jié)構(gòu)的問題只有在經(jīng)過人的努力把它們轉(zhuǎn)化為良好結(jié)構(gòu)問題時(shí)，計(jì)算機(jī)才能處理。對(duì)計(jì)算機(jī)而言，重要的不是它是否具有直覺形象思維能力，而在于人如何地把它不能處理的非形式化的問題轉(zhuǎn)化成它能處理的形式化的問題，這也就是人—機(jī)結(jié)合的目的所在。鑒于人和機(jī)這種特有的優(yōu)勢，采用“機(jī)幫人、人幫機(jī)”的合作方式，人同機(jī)的關(guān)系是人利用機(jī)，機(jī)輔助人，強(qiáng)調(diào)機(jī)可以幫助人，人也可以不斷改進(jìn)機(jī)，機(jī)能做的盡量由機(jī)器去完成，極大地?cái)U(kuò)展人腦邏輯思維處理信息的能力。在以人機(jī)結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，我們可以借助專家知識(shí)和優(yōu)秀教師經(jīng)驗(yàn)，使得形象問題的解決更準(zhǔn)確更靈活，機(jī)器更加智能高效。

盡管各教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)以多種不同的形式出現(xiàn)在不同時(shí)期、不同環(huán)境下，具有各自不同的特點(diǎn)和功能，但制造這些教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的目的都不外乎是促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和改善教育。人們?cè)噲D用各種先進(jìn)的媒體技術(shù)來教學(xué)，甚至想以各種先進(jìn)技術(shù)尤其是用計(jì)算機(jī)來代替教育工作者促進(jìn)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)完全的人工智能化和自動(dòng)化。但由于計(jì)算機(jī)不能像人腦那樣思維，人腦的心理機(jī)制難以利用數(shù)學(xué)建模，不大可能被量化，所以必然要用“人—機(jī)”結(jié)合的方式來解決。因此不論技術(shù)如何發(fā)展，只要電腦永遠(yuǎn)不能替代人腦，教育技術(shù)系統(tǒng)的人機(jī)特性就永遠(yuǎn)不會(huì)消失，教育技術(shù)“人一機(jī)”系統(tǒng)就是必然存在的，而且很可能將永遠(yuǎn)存在。

三 教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的一般開發(fā)模式

盡管教育技術(shù)中諸多教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)具有人機(jī)特性，但在有些系統(tǒng)中，人的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)所起的作用。我們把這類人在系統(tǒng)中發(fā)揮作用很小或不參與其中的系統(tǒng)認(rèn)為是簡單系統(tǒng)，此類系統(tǒng)中的問題也是一些相對(duì)簡單、線性的、符合因果決定論的問題，對(duì)這類系統(tǒng)的開發(fā)采用ADDLE模式；而多數(shù)的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)人在其中所起的作用與機(jī)相同或者是大于機(jī)，我們把這類系統(tǒng)稱之為復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)，對(duì)此類系統(tǒng)的開發(fā)我們采用綜合集成方法論模式。簡單系統(tǒng)不在我們研究之列，本文主要研究教育技術(shù)中復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)模式。

1 綜合集成方法論概述

1990年，錢學(xué)森、于景元和戴汝為等首次把處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法定名為從定性到定量的綜合集成方法論（Meta-synthesis Methodology，MSM）。綜合集成方法論的實(shí)質(zhì)是將專家群體、信息與知識(shí)體系以及計(jì)算機(jī)體系有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)成一個(gè)高度智能化的人—機(jī)結(jié)合體系：它能把人的思維、思維的成果、人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、智慧以及各種資料和信息統(tǒng)統(tǒng)集成起來，從感性上升到理性，實(shí)現(xiàn)從多方面的定性認(rèn)識(shí)上升到定量認(rèn)識(shí)，從而解決復(fù)雜性問題。

2綜合集成方法論用于解決復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)問題的合理性

相比較一般科學(xué)方法論而言，集成方法論對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，其基本意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）為探索復(fù)雜系統(tǒng)指出了研究路線。在方法論邏輯范疇上，遵循還原論與整體論方法的互補(bǔ)思想，形成了自上而下的分析和由下而上的綜合相互結(jié)合的研究方法路線。（2）為研究復(fù)雜系統(tǒng)提供了技術(shù)路線。在技術(shù)路線上，以思維科學(xué)為基礎(chǔ)，采取了人—機(jī)結(jié)合、人一網(wǎng)結(jié)合、以人為主的方法論策略，充分發(fā)揮主體經(jīng)驗(yàn)在定性判斷、系統(tǒng)分析在定量分析中的不同趨勢。（3）實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)與智慧的綜合集成。

3 教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的開發(fā)模式

（1）教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)開發(fā)中的關(guān)鍵問題

在迅速發(fā)展的信息技術(shù)的推動(dòng)下，綜合集成方法論要能夠全面更好地應(yīng)用到具體教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的開發(fā)中處理這一系列復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)問題，要解決好如下關(guān)鍵問題。①人機(jī)結(jié)合策略。教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)所面對(duì)的問題是復(fù)雜的，各系統(tǒng)的目標(biāo)和功能不盡相同，其人機(jī)結(jié)合程度應(yīng)視具體問題而定，沒有統(tǒng)一的開發(fā)定式，但作者認(rèn)為可以有一些可供參考的基本策略。根據(jù)人與機(jī)器系統(tǒng)在問題求解中所承擔(dān)的角色以及彼此相互協(xié)作的關(guān)系，人機(jī)結(jié)合的策略大致可以分為人機(jī)結(jié)合、以人為主的策略，人機(jī)結(jié)合、以機(jī)為主的策略，人機(jī)結(jié)合、人機(jī)協(xié)作的策略等。②從定性到定量。處理復(fù)雜問題的步驟就是一個(gè)從定性到定量的過程，具體表現(xiàn)為將專家憑經(jīng)驗(yàn)得到的定性認(rèn)識(shí)以及各種信息與其他知識(shí)，通過計(jì)算機(jī)及相關(guān)的技術(shù)，進(jìn)行綜合，建立模型，反復(fù)修改，最終上升為對(duì)全局的定量的認(rèn)識(shí)。這個(gè)過程是非常復(fù)雜的，在此過程中，可能需要多層次的反饋。③建模方法。在研究諸如多數(shù)教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)這樣復(fù)雜問題時(shí)，一般盡可能地對(duì)問題建立模型，從而將對(duì)原始問題的關(guān)注轉(zhuǎn)移到對(duì)模型的研究上，并對(duì)模型求解。作者參考有關(guān)開發(fā)復(fù)雜巨系統(tǒng)問題的建模，及近年來復(fù)雜系統(tǒng)研究所采用的各種方法，這里歸納出6種建模策略或者方法：a基于機(jī)理的建模；b基于類比的建模；c基于規(guī)則的建模；d基于數(shù)據(jù)的建模；e基于演化的建模；f基于學(xué)習(xí)的建模。

以上三個(gè)問題：人機(jī)策略的選擇、從定性到定量的形式、建模方法的選擇，是教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)，直接關(guān)系到系統(tǒng)開發(fā)的成效。我們?cè)陂_發(fā)教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)時(shí)，需要結(jié)合系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，合理選取策略。

（2）教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的一般開發(fā)模式的提出

作者認(rèn)為，研究教育技術(shù)歷史上已經(jīng)存在的大量的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)，明確這類系統(tǒng)的開發(fā)模式，對(duì)未來將繼續(xù)出現(xiàn)的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的開發(fā)有著指導(dǎo)作用。

在具體開發(fā)中，這類系統(tǒng)的開發(fā)模式應(yīng)以簡要的形式向系統(tǒng)開發(fā)者說明應(yīng)該做什么，怎樣去做。在綜合集成思想的指導(dǎo)下，以上面提到的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)開發(fā)中的三點(diǎn)關(guān)鍵問題為基礎(chǔ)，作者將綜合集成（MSM）指導(dǎo)下的整個(gè)教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)開發(fā)模式分為“問題”、“分析”、“收集”、“建模”、“設(shè)計(jì)”、“開發(fā)”、“實(shí)施”、“評(píng)價(jià)”、“修正”九個(gè)階段，如圖1所示：

A 模式各環(huán)節(jié)的說明

①“問題”環(huán)節(jié)，教育技術(shù)中通過技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遇到的復(fù)雜性問題，如計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、泛在教育、云計(jì)算教育、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)等，對(duì)這些復(fù)雜性問題進(jìn)行描述。

②“分析”環(huán)節(jié)，根據(jù)形成的復(fù)雜問題描述，進(jìn)行需求分析，可包括可行性分析、必要性分析、學(xué)習(xí)者分析、教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)資源分析、教學(xué)環(huán)境分析等，形成需求報(bào)告。

③“收集”環(huán)節(jié)，依據(jù)需求報(bào)告，收集人類歷史上存在的與所要研究的復(fù)雜問題相關(guān)的資料，這些資料可以是已有的方法、技術(shù)、模型、數(shù)據(jù)、信息、專家知識(shí)（顯性知識(shí)和隱性知識(shí)）和優(yōu)秀教師的經(jīng)驗(yàn)等，對(duì)獲取的資料進(jìn)行整理、精煉、排序與篩選等，形成信息清單。

④“建?！杯h(huán)節(jié)，基于綜合集成的信息清單，我們提出假設(shè)，進(jìn)行集成建模，機(jī)器對(duì)收集轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算與分析、輔助建模，最終給出模型。建模的模型包括學(xué)生模型、教師模型、環(huán)境模型等。學(xué)生模型是事先根據(jù)數(shù)據(jù)分析或某個(gè)教學(xué)理論確定幾種學(xué)生類型，生成幾個(gè)基本的學(xué)生原型，然后將每一個(gè)使用該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)者根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)歸屬到其中的一個(gè)原型中；教師模型是存儲(chǔ)教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)策略，并在教學(xué)設(shè)施過程中產(chǎn)生因材施教個(gè)性化教學(xué)策略的“智能導(dǎo)師”的實(shí)體模型，包括教學(xué)策略的存儲(chǔ)裝置和產(chǎn)生教學(xué)策略的裝置兩個(gè)組成部分；環(huán)境模型涉及系統(tǒng)中的所有成員、資源、過程、外力、交互和系統(tǒng)或者子系統(tǒng)邊界。

⑤“設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)，根據(jù)所提出的模型，我們對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中可包括組織知識(shí)、闡明教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)可調(diào)整的教學(xué)策略和可操作的教學(xué)過程（準(zhǔn)備學(xué)習(xí)環(huán)境、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境等）、組織實(shí)踐等內(nèi)容，最終制定設(shè)計(jì)方案。

⑥“開發(fā)”環(huán)節(jié)，以設(shè)計(jì)方案為指導(dǎo)，進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)時(shí)要選擇好開發(fā)工具和模型的開發(fā)方法以及搭建開發(fā)平臺(tái)，詳細(xì)給出實(shí)施程序，以便利用和管理。

⑦“實(shí)施”環(huán)節(jié)，按照實(shí)施程序的要求，制定實(shí)施過程和策略，推廣成果為在教學(xué)中使用提供支持，最終成為好的教學(xué)成果。

⑧“評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，要知道教學(xué)效果如何，我們需要對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，看它是否有助于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，是否有突破預(yù)設(shè)環(huán)境的收獲，形成評(píng)估報(bào)告。

⑨“修正”環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)一致，我們將評(píng)估報(bào)告反饋到需求分析階段，根據(jù)評(píng)估結(jié)果這種總結(jié)性評(píng)價(jià)來進(jìn)行系統(tǒng)修正，同時(shí)我們也可以在各個(gè)環(huán)節(jié)遇到新問題時(shí)依據(jù)形成性評(píng)價(jià)進(jìn)行修正，以期最終達(dá)到預(yù)期需求。

B 模式的特點(diǎn)分析

該模式是將綜合集成方法論的問題解決過程應(yīng)用于系統(tǒng)開發(fā)問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的人機(jī)特性構(gòu)建起來的。本模式與以往的工程技術(shù)的系統(tǒng)開發(fā)的其他模式相比，有以下幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：

①該模式說明了每一個(gè)主要成分是怎樣跟其他成分相互聯(lián)系在一起的。實(shí)線表示從問題到評(píng)價(jià)的流程，虛線表示反饋路徑。評(píng)價(jià)活動(dòng)可以揭示出在其他幾個(gè)成分中的何處需要修改。這個(gè)模式可以進(jìn)行形成性和總結(jié)性雙向評(píng)價(jià)，可以滿足在教師教和學(xué)生學(xué)的過程中或后進(jìn)行檢測的需要。模式圖中“虛線”代表各環(huán)節(jié)的形成性評(píng)價(jià)，而“實(shí)線”則是總結(jié)性評(píng)價(jià)，我們可以根據(jù)實(shí)際需要，自行選擇評(píng)價(jià)方式。

②綜合集成方法論思想貫穿全程。綜合集成方法論體現(xiàn)在A模式的九個(gè)環(huán)節(jié)中，其中①②⑧屬于定性綜合集成階段，在這個(gè)階段我們搜集不同學(xué)科、不同領(lǐng)域己有的資料，對(duì)所研究的復(fù)雜性問題進(jìn)行優(yōu)化篩選，在經(jīng)驗(yàn)性判斷的基礎(chǔ)上形成定性判斷；④⑤是定性到定量的綜合集成階段，在此階段我們針對(duì)前面所建立的數(shù)據(jù)和信息，提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)，建立模型，形成定量描述；⑥⑦⑧⑨屬于從定性到定量的綜合集成階段，本階段，我們依次設(shè)計(jì)方案、實(shí)施程序、得到教學(xué)成果，每一個(gè)步驟可以反復(fù)修正，逐次逼近直到得到滿意的定量結(jié)果。如果定量結(jié)果否定了原有的需求和經(jīng)驗(yàn)性判斷，就必須依據(jù)定量結(jié)果提出新的經(jīng)驗(yàn)性判斷，形成新的模型，再重新循環(huán)直到獲得滿意的結(jié)論。

③本模式是在工程技術(shù)上的系統(tǒng)開發(fā)的原則的基礎(chǔ)上，加入了問題描述（教育技術(shù)中技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)所遇到的復(fù)雜性問題）、集成清單（收集已有的與問題相關(guān)的資料綜合成集成清單）和建立模型三個(gè)環(huán)節(jié)，使教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的開發(fā)更具綜合性，更人性化。

④該模式具有開放性，可以動(dòng)態(tài)開放地進(jìn)行修改。在具體的教與學(xué)的過程中，教師和學(xué)習(xí)者是具有主動(dòng)性和適應(yīng)性的主體，經(jīng)常變更，另外隨著教師和學(xué)習(xí)者需求的改變，教學(xué)材料和環(huán)境也會(huì)隨之而改變，我們需要對(duì)其中的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)修改。本模式在每一個(gè)環(huán)節(jié)都具有反饋，可以滿足修改模型等需求。

綜上所述，大多教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)是復(fù)雜巨系統(tǒng)，而且各個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度不同，人機(jī)分工也不盡相同，簡單地直接應(yīng)用面向多智能體的分析與設(shè)計(jì)，無法處理教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)中的諸多復(fù)雜性。而本研究中所給出的在綜合集成方法的指導(dǎo)下進(jìn)行教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的開發(fā)模式只是一個(gè)大的指導(dǎo)原則，至于具體系統(tǒng)的開發(fā)還需要結(jié)合各個(gè)系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，選擇適合的人機(jī)結(jié)合策略，從定性到定量的形式，以及建模的方法，以便開發(fā)出預(yù)期的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)。

四 小結(jié)

本研究通過分析、概括近現(xiàn)代教育技術(shù)歷史上出現(xiàn)的主流的教育技術(shù)系統(tǒng)的共性，作者抽象定義了教育技術(shù)“人一機(jī)”系統(tǒng)的概念，并以虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)為例指出教育技術(shù)“人一機(jī)”系統(tǒng)一般是復(fù)雜系統(tǒng)。繼而，作者從“人—機(jī)”系統(tǒng)與學(xué)習(xí)的復(fù)雜性相關(guān)、“人—機(jī)”系統(tǒng)與技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)遇到的困難性相關(guān)、人機(jī)結(jié)合對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)的合理性這三方面入手，找出了大量教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的存在原因，同時(shí)指出了這類系統(tǒng)存在的客觀性和必然性。最后，作者以綜合集成方法論為基礎(chǔ)，提出了教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)開發(fā)的一般模式。

作者團(tuán)隊(duì)曾嘗試用如上所提出的教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)的一般開發(fā)模式來開發(fā)系統(tǒng)，如教育技術(shù)學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究，教育技術(shù)專業(yè)碩士學(xué)位論文優(yōu)選研究，現(xiàn)代教育技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)智能指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究，等等。這些實(shí)際的實(shí)踐案例驗(yàn)證了教育技術(shù)“人—機(jī)”系統(tǒng)一般開發(fā)模式的可行性。