高中信息系統(tǒng)模塊中的系統(tǒng)思想與辯證思維分析

高中信息系統(tǒng)模塊中的系統(tǒng)思想與辯證思維分析●系統(tǒng)思維視角下的信息系統(tǒng)1.對(duì)學(xué)科認(rèn)知要上升到“系統(tǒng)”的層面義務(wù)教育階段的信息技術(shù)課程，更多的是讓學(xué)生在一個(gè)微觀的信息系統(tǒng)中學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，如在文字處理系統(tǒng)中學(xué)習(xí)文字處理，在Python編程系統(tǒng)中學(xué)習(xí)編程，在圖像處理系統(tǒng)中學(xué)習(xí)圖像處理……學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)是自己所學(xué)的內(nèi)容，而不是跳出這些內(nèi)容的框框去關(guān)注更宏觀的內(nèi)容，或者沒有用“系統(tǒng)”這個(gè)詞去界定知識(shí)所處的范疇。所以，高中階段適時(shí)引出“系統(tǒng)”，根據(jù)認(rèn)知主線“信息→信息技術(shù)→信息系統(tǒng)→信息社會(huì)”（如圖1），引導(dǎo)學(xué)生逐步從微觀和局部中走出來，具備系統(tǒng)論的思想與方法，站在更高、更宏觀的角度看待問題，重新審視自己學(xué)過的技術(shù)、技能和所使用過的硬件與軟件，意識(shí)到自己一直在使用各種信息系統(tǒng)，不再僅僅停留在局部、微觀的層面去思考問題和看待事物，這樣他們才能站得更高，走得更遠(yuǎn)。2.從整體性去理解信息系統(tǒng)和信息社會(huì)的關(guān)系信息社會(huì)是一個(gè)較為抽象的概念，而信息系統(tǒng)則較為具體?？梢哉f，很多的信息系統(tǒng)（小系統(tǒng)）和其他系統(tǒng)構(gòu)成了信息社會(huì)（大系統(tǒng)），信息系統(tǒng)是信息社會(huì)的重要成分，沒有信息系統(tǒng)的社會(huì)不能成為信息社會(huì)。信息系統(tǒng)處在一個(gè)社會(huì)系統(tǒng)中，因此，開發(fā)和使用信息系統(tǒng)時(shí)需要關(guān)注社會(huì)環(huán)境。一個(gè)完整的信息系統(tǒng)應(yīng)該包括信息系統(tǒng)的應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。目前，單純的技術(shù)手段已經(jīng)無法使信息資源得到充分有效的開發(fā)利用，需要從社會(huì)的角度更深入地思考和挖掘。實(shí)質(zhì)上，信息系統(tǒng)在一定程度上是社會(huì)系統(tǒng)的抽象表達(dá)，任何一個(gè)實(shí)際有效的信息系統(tǒng)都是一個(gè)社會(huì)系統(tǒng)的映像。社會(huì)系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)體之間通過信息發(fā)生作用，將不可見的信息具體化，并進(jìn)行分類、檢索和儲(chǔ)存，這樣就能提高信息的質(zhì)量，從而提高實(shí)體之間交流和相互作用的效率，提高社會(huì)系統(tǒng)的運(yùn)作效率。理解了信息系統(tǒng)與信息社會(huì)的關(guān)系，教師要借此引導(dǎo)學(xué)生從國家層面去分析信息社會(huì)的安全威脅與國家行動(dòng)、公民責(zé)任，從個(gè)人層面去了解社會(huì)公民應(yīng)遵守的行為規(guī)范、道德準(zhǔn)則和法律法規(guī)。信息時(shí)代，現(xiàn)實(shí)空間與網(wǎng)絡(luò)虛擬空間并存，每一個(gè)參與網(wǎng)絡(luò)社會(huì)生活的人都應(yīng)該自覺擔(dān)負(fù)應(yīng)有的社會(huì)責(zé)任，自覺接受應(yīng)有的社會(huì)約束?？偟膩碚f，就是要從信息社會(huì)的整體來認(rèn)識(shí)信息系統(tǒng)，嚴(yán)格遵守信息社會(huì)的法律法規(guī)，承擔(dān)信息社會(huì)責(zé)任，合法合規(guī)地使用信息系統(tǒng)，讓各個(gè)信息系統(tǒng)推動(dòng)信息社會(huì)這個(gè)大系統(tǒng)健康發(fā)展。3.從結(jié)構(gòu)性去掌握信息系統(tǒng)的組成與功能信息系統(tǒng)的組成涵蓋了基本結(jié)構(gòu)和組成要素。關(guān)于基本結(jié)構(gòu)，由于學(xué)生或多或少都接觸過信息系統(tǒng)，從基本結(jié)構(gòu)著手，由結(jié)構(gòu)到要素，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，這樣有助于學(xué)生理解。信息系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)有基礎(chǔ)設(shè)施層、資源管理層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用表現(xiàn)層。信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與要素是不可分的，無論何種結(jié)構(gòu)，其中都“隱含”要素。通過分析信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，就可以提煉出一個(gè)完整的信息系統(tǒng)需要包含的關(guān)鍵要素：人、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)（大數(shù)據(jù)）和過程。根據(jù)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的理論，可以從結(jié)構(gòu)層級(jí)和組成要素兩個(gè)角度歸納信息系統(tǒng)的功能（如圖2）。從圖2可總結(jié)出幾點(diǎn)：層級(jí)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵要素相互融合，不可分割，四個(gè)關(guān)鍵要素滲透在基本結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)層級(jí)里;因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中的“人”是系統(tǒng)中最具活力的要素，所以，其最根本的功能就是為人服務(wù);信息技術(shù)是信息系統(tǒng)架構(gòu)中的物質(zhì)基礎(chǔ)和邏輯支撐，信息系統(tǒng)之所以能為人提供信息服務(wù)，一個(gè)至關(guān)重要的原因就是它具備了信息技術(shù)，如果一個(gè)系統(tǒng)沒有涉及任何的信息技術(shù)，那么站在本學(xué)科的角度，就不能把它稱為信息系統(tǒng);結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)是寶貴的資源財(cái)富，信息系統(tǒng)給人們提供的數(shù)據(jù)深刻影響著人們的思維方式和決策依據(jù);任何一個(gè)信息系統(tǒng)都包含著多種過程，每個(gè)過程之間也會(huì)相互關(guān)聯(lián)，不能把每個(gè)過程割裂開來，而過程的多樣性也決定了信息系統(tǒng)功能的多樣性。系統(tǒng)的穩(wěn)定是相對(duì)的。任何系統(tǒng)都有自己生成、發(fā)展和滅亡的過程。因此，系統(tǒng)內(nèi)部諸要素之間的聯(lián)系及系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的聯(lián)系都不是靜態(tài)的，都與時(shí)間密切相關(guān)，并會(huì)隨時(shí)間不斷變化，這就是系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。一方面，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入、處理與輸出，數(shù)據(jù)流動(dòng)持續(xù)進(jìn)行，信息交換不斷發(fā)生，這是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性的根本表現(xiàn);另一方面，這個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)與所處的環(huán)境存在物質(zhì)與交換，系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如機(jī)器構(gòu)件老化、軟件版本過時(shí)等都是動(dòng)態(tài)性的表現(xiàn)?！褶q證思維視角下的信息系統(tǒng)辯證思維是反映和符合客觀事物辯證發(fā)展過程及其規(guī)律性的思維，最主要的觀點(diǎn)是事物普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)、發(fā)展變化的觀點(diǎn)和對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)。用辯證思維去認(rèn)識(shí)信息系統(tǒng)，就要從信息系統(tǒng)內(nèi)在矛盾的運(yùn)動(dòng)變化中，從其各個(gè)方面的相互聯(lián)系中考察信息系統(tǒng)。1.整體性架構(gòu)和局部性模塊的對(duì)立統(tǒng)一系統(tǒng)的整體架構(gòu)和局部模塊是一個(gè)對(duì)立的統(tǒng)一體，雙方相互依賴，一方的存在以另一方的存在為前提。從宏觀和整體上看，一個(gè)運(yùn)行良好的信息系統(tǒng)，其架構(gòu)齊全穩(wěn)定，功能友好完善。但支持這個(gè)整體運(yùn)轉(zhuǎn)的是規(guī)模相對(duì)更小、更獨(dú)立的子系統(tǒng)、模塊或部件。由于模塊的相對(duì)獨(dú)立性，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中常常表現(xiàn)為一個(gè)獨(dú)立的子圖;在硬件的組成上，常?？梢员缓唵蔚靥鎿Q、升級(jí);在軟件系統(tǒng)中可以作為子程序單獨(dú)設(shè)計(jì)，被靈活調(diào)用到不同的系統(tǒng)里。在這個(gè)思想的指導(dǎo)下，模塊的維護(hù)、升級(jí)等調(diào)整對(duì)系統(tǒng)的影響相對(duì)比較小，但如果沒有模塊化的系統(tǒng)，這些調(diào)整則常常會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身。在信息技術(shù)學(xué)科中，模塊化是一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)思想。在開展信息系技術(shù)架構(gòu)知識(shí)的教學(xué)時(shí)，要適時(shí)向?qū)W生滲透這種辯證思維方式，引導(dǎo)他們同時(shí)關(guān)注架構(gòu)中的模塊設(shè)計(jì)。例如，在程序設(shè)計(jì)中，首先將一個(gè)主程序按照功能劃分為若干子程序模塊，每個(gè)子程序模塊完成一個(gè)確定的功能，并在這些模塊之間建立必要的聯(lián)系，從而通過各個(gè)模塊的功能輸入與輸出獲得主程序的功能。模塊化是為了降低程序的復(fù)雜度，使程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)等工作都具體化、簡單化。改變某個(gè)子功能只需相應(yīng)改變相應(yīng)模塊即可。同樣，在信息系統(tǒng)中，體現(xiàn)在硬件上，就是部件的靈活置換、便于升級(jí);體現(xiàn)在軟件上，就是模塊的靈活調(diào)用、代碼共享、便于修改。正是有了模塊化的設(shè)計(jì)，才使得信息系統(tǒng)整體功能的完善。引導(dǎo)學(xué)生從整體性和模塊化這一對(duì)矛盾體中認(rèn)識(shí)信息系統(tǒng)，會(huì)讓他們真正從學(xué)科的角度把握信息系統(tǒng)的本質(zhì)。2.使用者和開發(fā)者的對(duì)立統(tǒng)一信息系統(tǒng)的使用者（用戶）和開發(fā)者，是“人”這個(gè)關(guān)鍵要素中的一對(duì)矛盾。傳統(tǒng)意義上，二者分別處于系統(tǒng)接口的兩端，用戶是系統(tǒng)享用者，為開發(fā)者提供終端數(shù)據(jù)反饋;開發(fā)者是系統(tǒng)創(chuàng)建者，為用戶提供技術(shù)服務(wù)。二者互相依賴、共同協(xié)作，使系統(tǒng)得以順利開發(fā)和運(yùn)轉(zhuǎn)。開發(fā)者明白，只有由最終用戶親自參與構(gòu)造的系統(tǒng)才是最適合用戶需求的系統(tǒng)。教師要引導(dǎo)學(xué)生從辯證思維的視角分析思考使用者和開發(fā)者的關(guān)系。首先，強(qiáng)調(diào)“人”是一個(gè)抽象概念，不是某個(gè)具體的個(gè)體，而是信息系統(tǒng)中承擔(dān)具體責(zé)任的“角色”。因此，一個(gè)人可以在一個(gè)信息系統(tǒng)中擔(dān)任多重角色。其次，在介紹信息系統(tǒng)常見類型與功能時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生站在使用者的角度，代入個(gè)人的體驗(yàn)經(jīng)歷和個(gè)人感受來分析信息系統(tǒng)有哪些常見類型及其具備的功能。同時(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生站在企業(yè)管理的角度，分析企業(yè)信息系統(tǒng)的類型與功能，并以探究學(xué)習(xí)的方式走進(jìn)企業(yè)，了解企業(yè)信息系統(tǒng)的功能。而在介紹信息系統(tǒng)開發(fā)過程時(shí)，則引導(dǎo)學(xué)生站在開發(fā)者的角度，沿著開發(fā)的四個(gè)階段逐步了解和實(shí)踐信息系統(tǒng)開發(fā)的過程。在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過多種角色沉浸到信息系統(tǒng)中，既體驗(yàn)了多種角色的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，又進(jìn)一步加深了對(duì)“人”作用的理解。3.信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與局限性的對(duì)立統(tǒng)一對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)也提示我們，要全面地看待事物，分析事物時(shí)既要看到其正面也要看到其反面，既要看到其優(yōu)點(diǎn)也要看到其缺點(diǎn)。因此，在分析信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)時(shí)，要同時(shí)分析其局限性。在探討系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與局限性時(shí)，按照一般思維方式，很容易把兩者割裂開來分析，先闡述系統(tǒng)具備哪些優(yōu)勢(shì)，然后再闡述系統(tǒng)具備哪些局限性。但受辯證觀點(diǎn)的啟發(fā)，我們應(yīng)該同時(shí)認(rèn)識(shí)到技術(shù)的發(fā)展無止境，信息系統(tǒng)可以無限接近完美，但無法達(dá)到完美。因此，分析每一條優(yōu)勢(shì)的同時(shí)分析其對(duì)應(yīng)的局限性，把優(yōu)勢(shì)和局限性作為一個(gè)整體，優(yōu)勢(shì)和局限性同時(shí)闡述。也就是說，任何一個(gè)信息系統(tǒng)的使用，在具備優(yōu)勢(shì)的前提下，也都存在著一定的局限性，二者是并存的關(guān)系。簡單來說，優(yōu)勢(shì)一般是指對(duì)以前功能不足的突破，而局限性一般是指對(duì)目前尚存的不足，二者相輔相成，不斷推動(dòng)信息系統(tǒng)前進(jìn)。因此，要把優(yōu)勢(shì)與局限性結(jié)合起來分析，用辯證的觀點(diǎn)來看待，而不是把它們割裂開來。引導(dǎo)學(xué)生用辯證思維來看待信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與局限性，可以讓他們接受一些不完美系統(tǒng)的存在。而從發(fā)展的眼光看，雖然技術(shù)決定了信息系統(tǒng)的先進(jìn)性，同時(shí)也造成了系統(tǒng)對(duì)技術(shù)的依賴，但正是這對(duì)矛盾的存在，推動(dòng)了信息系統(tǒng)不斷更新，促進(jìn)人類不斷地學(xué)習(xí)，從而讓各類信息系統(tǒng)更好地為人類服務(wù)。4.學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活與未來發(fā)展的對(duì)立統(tǒng)一課程學(xué)習(xí)提倡不僅要緊密結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，還要呈現(xiàn)本課程的發(fā)展趨勢(shì)和未來方向，為學(xué)生將來走入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在處理信息系統(tǒng)這部分內(nèi)容時(shí)，要始終把握好現(xiàn)實(shí)生活和未來發(fā)展之間的平衡點(diǎn)。首先，在加強(qiáng)內(nèi)容與學(xué)生生活相關(guān)度方面，要明確“學(xué)生生活”的范疇。作為高中生，其認(rèn)知度和關(guān)注點(diǎn)涉及校園、家庭、社會(huì)三個(gè)層級(jí)，因此，這個(gè)范疇是比較廣泛的。明確了這個(gè)觀點(diǎn)，則可以從以下幾個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)現(xiàn)階段學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活的相關(guān)度：以“角色代入”類似的情境中，感受信息系統(tǒng)的相關(guān)概念;充分挖掘信息系統(tǒng)案例來分析每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)它們都來自自己的學(xué)習(xí)與生活。其次，本課程還要引導(dǎo)學(xué)生基于生活，超越生活，站在未來發(fā)展的高度。因此，要提高政治覺悟，要緊密結(jié)合國家發(fā)展的大方向和個(gè)人未來選擇來談趨勢(shì)，如學(xué)習(xí)黨的十九大報(bào)告中關(guān)于信息技術(shù)發(fā)展的相關(guān)指導(dǎo)思想以及國家發(fā)展規(guī)劃《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，引導(dǎo)學(xué)生從國家層面認(rèn)清信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，明確只有緊跟國家的大方向，才有更加美好的未來。另外，從學(xué)生個(gè)人發(fā)展的角度切入，給出信息系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)及其職業(yè)的指引，能在一定程度上幫助學(xué)生在現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)中找到未來的發(fā)展方向。無論是系統(tǒng)思維還是辯證思維，都要求我們以發(fā)展的眼光去看待事物，在事物的運(yùn)動(dòng)變化中把握住發(fā)展的趨勢(shì)，在面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)看到機(jī)遇?；仡櫺畔⑾到y(tǒng)的發(fā)展歷程可以看出，信息系統(tǒng)從低級(jí)的電子數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理發(fā)展到高效友好的高級(jí)階段，并以高速網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)的新發(fā)展以及系統(tǒng)的應(yīng)用集成技術(shù)等為手段，實(shí)現(xiàn)目前高度集成的應(yīng)用系統(tǒng)，并普及到社會(huì)的方方面面。我國正走在技術(shù)高速發(fā)展的道路上，在國際上面臨著異常激烈的競爭，尤其是信息技術(shù)領(lǐng)域的競爭，涉及芯片技術(shù)、5G技術(shù)等核心技術(shù)的自主研發(fā)等。同時(shí)，