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系統科學的理論體系精選(九篇)

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系統科學的理論體系

第1篇:系統科學的理論體系范文

關鍵詞:思想政治;課堂文化;學習共同體

近年來思政課的發(fā)展中逐漸遭遇瓶頸,而產生原因很大程度上是良好課堂文化的缺失,這成為當前影響思政理論課有效性的關鍵性因素。因此,對課堂文化建設中學生共同體的運用研究具有十分重要的意義。

一、學習共同體的相關概述

關于學習共同體,根據學者的研究,將其界定為通過社會協商方法進行學習的團體。從學習共同體特征看,主要表現在:①以促進學習作為愿景。學習共同體中,成員間需進行學習資源、知識經驗的分享,通過互助合作達到共同成長的目標。②安全感與歸屬感較 強。學習共同體中,成員間的關系主要以信任為主,學習者不必擔心受到批評或指責,能夠真正融入整個團體中,安全感與歸屬感由此得到增強。③文化氛圍濃厚。學習共同體在實際構建中有共同的學習目標,成員間的和諧關系都建立在彼此信任、理解的基礎上,凝聚力與感召力較強。由此可見,將學習共同體理念引入教育領域中極為適用[1]。

二、課堂文化建設中學習共同體的作用分析

課堂文化是影響課堂教學有效性的關鍵性因素,將學習共同體引入課堂文化建設中,其作用主要表現在兩方面:第一,是解決傳統課堂教學模式弊端的重要途徑。以思政課理論課開展情況為例,傳統教學模式下主要以“一言堂”“獨角戲”等模式為主,整個課堂教學活動中營造的氛圍緊張,學生學習興趣不高,教學質量難以得到保障。此時,將學習共同體引入其中,師生間的關系將表現在平等、民主等方面,在整個課堂活動中,學生完全可成為課堂的主體,學生參與程度提高。第二,學習共同體是推動課堂文化建設的關鍵所在。學習共同體本身可作為用于指導思政課教學的教學理念,且其可成為課堂教學中的重要組織形式,該形式下所構建的課堂文化將表現為:以學生的學作為課堂教學中心;團體合作模式應用;互助合作形式開展。這種課堂文化下,學生可針對思政課理論內容相關的時事熱點進行探討,在獲取顯性知識的同時,他們的隱性能力如表達能力、情感能力等都可得到鍛煉[2]。

三、基于學習共同體的思政課課堂文化建設策略

1.課堂“時空文化”的構建

學習共同體理念指導下,要求堅持以生為本的基本原則,引入對話協商形式以達到構建課堂“時空文化”的目標。其中的“時空文化”主要指在思政課理論教學中,通過對話機制所形成的具有開放、和諧與民主的學習氛圍。在實際構建中,首先要求教師應改變以往的師道尊嚴觀念,將自身角色界定在學生的“傾訴者”“引導者”等方面。其次,應注意形成共同的愿景,該過程中可鼓勵學生參與到問題設計中。最后,注重對話的有效性。課堂對話過程應貫穿于課堂始終,教師可結合思政課理論內容選取社會中的時事熱點,以此吸引學生注意力,在此基礎上進行對話,可使課堂互動交流的氛圍更加濃厚。

2.生本課堂文化的構建

所謂生本課堂文化,其實質是圍繞“學生發(fā)展為本”理念而構建的課堂文化,使學生能夠在學習共同體中體會到安全感與歸屬感。這種課堂文化的實現關鍵在于理論課教學中能夠設置較多問題情境,其要求教師在教學過程中結合思政課理論內容、學生實際情況進行問題的設計,在此基礎上由學生進行分析、交流與探討,并由師生共同做好總結工作。需注意的是在歸納總結中,往往涉及評價內容,教師應選用更多激勵性評價語言,這樣才可使整個課堂文化更加和諧。

學習共同體的運用是構建良好課堂文化環(huán)境的重要途徑。實際建設課堂文化中,應正視學生共同體的基本內涵與應用意義,利用其進行課堂“時空文化”與生本課堂文化的構建,確保學生在該文化下能夠全面提高自身綜合素質。

參考文獻:

第2篇:系統科學的理論體系范文

關鍵詞:社會可持續(xù)發(fā)展;地球系統科學;教育與教學改革;新型地學人才;機制與體制

一、地學新發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)

1、人類社會發(fā)展的新需求

(1)社會可持續(xù)發(fā)展的重大需求

人類社會發(fā)展面對全球變化與資源生態(tài)環(huán)境惡化,需要整體認識人一自然關系和整體地球系統行為與規(guī)律,維護地球的生命支撐系統。

關于全球變化原因迄今雖仍有爭議,但歷經近10年來四大國際研究計劃(WCRP,IGBP,IHDP,DIVERSITAS)研究,得出初步結論性認識(“全球變化與地球系統”),可以概括為以下幾點:①人類整體作為一種地球上的智能地質營力加劇作用于地球系統,正在改變破壞人類自身存在發(fā)展的地球生命支撐系統;②地球現在正以前所未有的全球變化超過過去50萬年的自然變率范圍,以非同尋常的狀態(tài)在運行,已威脅到人類和生命的存在發(fā)展;③人類整體行為有潛力改變地球系統,強迫影響地球系統運行,致使地球進入一個可能對人類及其他生命形式不友好的運行狀態(tài),有可能變成一個不適合人類與生命生存的星球。

總之,人一自然關系正在加劇惡化,除自然因素外,人類活動引發(fā)的全球變化,已直接威脅著人類的生存發(fā)展,已成為自然與人類社會可持續(xù)發(fā)展的重大社會與自然科學問題和現實問題。重新認識人一自然關系,地球系統,適應全球變化,調整與規(guī)范人類行為,需要提出全球可持續(xù)發(fā)展管理戰(zhàn)略和對策。

地球科學是社會可持續(xù)發(fā)展的理論基礎。因此社會需求:“人類需要一個全球系統科學的全球系統對應變化中的地球的緊急挑戰(zhàn)”,改善人類生存條件,規(guī)范人類行為,維護社會可持續(xù)發(fā)展。需要重新整體認識、理解地球,要求地學領域擴展與加強社會功能,這是地學發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)。

(2)擴展加強地球系統短過程與作用研究

在加強整體地球認識與地球從內核到外層空間,從大陸到海洋,從遙遠古老時期到現今長尺度的研究同時,現在社會更需要人類生存尺度的地學理論體系與方法,以適應人類社會發(fā)展的需求。

(3)能源資源需求

能源需求已是世界重大政治經濟核心問題,也是我國社會經濟發(fā)展緊迫的問題。而世界發(fā)展中國家正處于消耗資源的發(fā)展時期,對能源資源需求還正在快速增長。

2、地學基礎理論重大發(fā)展的新孕育

(1)地球科學的發(fā)展,需要進行天體地球從內核到外層空間的各圈層,包括人類活動在內的相互作用與演化的統一整體系統研究,建立地球系統科學。這是人類生存與社會可持續(xù)發(fā)展的需求,也是科技發(fā)展與建立新的地學理論體系的需要。

地球系統科學與傳統分支各學科關系和科學研究方向的新組合:地球系統科學不是代替各分支,而是需要以地球系統整體的理念、觀念、理論知識體系構成新的統一認識基礎,深化發(fā)展各分支。

社會與地學發(fā)展新的需求,構建了新的研究方向,需要開展新的學科群的研究和向地球系統科學的核心問題探索攻關。

世界科技發(fā)展與地球科學從外層空間、地表系統到地球內部的整體綜合系統交叉研究,使地球科學正處在一個重大理論發(fā)展時期。

(2)發(fā)展板塊構造,創(chuàng)建后板塊構造理論,正是天體地球復雜體系與極端條件下的物質運動規(guī)律及地學理論的重要新發(fā)展。可以概括地說,在宇宙和地球內外動力學復合作用下,復雜多元非線性多重耦合系統是地球系統的基本運行機制。

(3)全球變化,地球系統科學和板塊與后板塊理論及地球動力學正在孕育構建新的地球觀和理論體系與知識結構,建立地學新的知識體系與方法。

(4)面對新的發(fā)展,需要加強地學教育與人才培養(yǎng),以適應發(fā)展,培養(yǎng)新型地學人才。

3、我國社會經濟發(fā)展戰(zhàn)略的需求

(1)我國發(fā)展戰(zhàn)略與需求

20世紀末冷戰(zhàn)結束后世界政治、經濟出現新格局――單極與多極世界的競爭,社會、經濟、科技發(fā)展與人才的激烈競爭。

從國內看,國家工業(yè)化過程是大量消耗資源時期,對地學提出了重大需求,資源、能源、環(huán)境、災害已成首要突出問題,所以地學應該為國家和世界作出應有的新貢獻。

(2)我國21世紀上半葉發(fā)展與需求

工業(yè)化與后工業(yè)化,現代化與后現代化使我國正處于雙重壓力與機遇的重要發(fā)展時期。因此抓住時展機遇,需要我國社會、經濟和諧、穩(wěn)定、安全、良好快速發(fā)展。對此,我國地球科學要面對國家改革開放,在兩種資源、兩種市場形勢下,發(fā)展地學,培養(yǎng)新型地學人才,首先是要滿足國家發(fā)展與安全需求。

滿足國家社會經濟發(fā)展和國家安全需求的資源戰(zhàn)略原則應是:國家利益高于一切,同時必須要有全球和人類整體與人一自然和諧發(fā)展的意識,社會-人口-資源-環(huán)境-經濟平衡發(fā)展;資源-產業(yè)-市場-科技的政策支撐;現實、超前發(fā)展的和和平、非常、特別時期的國家資源戰(zhàn)略與策略,國家安全,經濟安全,環(huán)境安全,資源安全。

因此綜合上述,我國發(fā)展對地學教育與人才培養(yǎng)提出了重要新要求。

二、新世紀需要新型地學人才

1、21世紀對人才的新要求

(1)社會發(fā)展需要新人才:需要科學與人文的交融,人與自然的協調,綜合與專長,開拓創(chuàng)新與合作競爭的開發(fā)復合型人才。

(2)科學發(fā)展需要新人才:掌握人類最新綜合知識與技術,大視野、專長特長與開拓創(chuàng)造及合作共事的創(chuàng)新型人才。

(3)需要培養(yǎng)適應世界新發(fā)展與國際新秩序、經濟全球化,科技國際化的開放、合作、競爭與創(chuàng)造性人才。

2、我國發(fā)展對地學人才的要求

(1)我國高等教育隨著我國改革開放的迅速發(fā)展,經歷多年改革,取得重要發(fā)展,擴招之后,規(guī)模已居世界首位,進入大眾化發(fā)展階段(毛入學率達21%)。但在新的形勢下,我國高等教育仍面臨著艱巨的教育與教學改革的歷史使命,面對社會與科技發(fā)展,要建立真正適應我國社會經濟與科技文化發(fā)展需求,培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高全民科學文化素質的教育體制,還任重而道遠。

(2)需要適應我國改革開放發(fā)展的新型地學人才。國家需要復合型、創(chuàng)造研究型、應用型和管理型地學人才。地學發(fā)展需要適量、通用與高才的人才。目前我國地學又處在經歷一段低谷之后的回升期,需求旺盛,但目前供需與流向脫鉤,第一線適用人才貧乏,問題突出,急需解決。我國高等地學教育與人才培養(yǎng)需要適應滿足我國社會經濟科技發(fā)展的需求和培養(yǎng)參與當代地學新理

論的創(chuàng)建、發(fā)展的新型地學人才。

(3)新的地學人才需要具有新的社會發(fā)展觀念與現代科學技術理論基礎,具有整體系統行星地球觀與新思維、新觀念、新的知識體系,具有綜合、復合與專長及技能,重實踐,富于開拓創(chuàng)新能力,參與國際地學發(fā)展與競爭,適應國家需要的創(chuàng)新人才,使我國從地學大國走向地學強國。

(4)新的地學人才還需具有基本綜合管理能力和適應能力。

三、關于地學教育與地學人才培養(yǎng)的思考

1、地學大學教育目標與任務

(1)地學教育應普及與分工

地學教育應分層次分工合作:中小學要進行地學基本知識教育,這方面我國過去與現狀是相對薄弱的;大學要進行專業(yè)與復合型人才教育,加強地球系統科學教育;研究生進行專門人才地學教育與高級專門人才培養(yǎng)??傮w應加強普教、大學與研究生教育和公民地學素質教育。大學教育應是在素質教育中培養(yǎng)專業(yè)知識人才,并為英才培育奠定基礎。

(2)地學教育目標與任務

面對21世紀發(fā)展和我國社會經濟發(fā)展,我國高等地學教育的目標應是:滿足國家需求,發(fā)展地學,培養(yǎng)人才。任務是:面向陸地、海洋和天空,即上天、入地、下海,全面全方位又有重點的發(fā)展與研究:①研究認識人類賴以生存發(fā)展的地球及其規(guī)律和探索人類基本科學命題;②研究認識與提供人類需求的自然資源、能源,并使其轉化為社會財富;③認識與保護地球,改善人類生存條件與維護人類社會可持續(xù)發(fā)展。

總之,要培養(yǎng)滿足適應國家社會需求與地學發(fā)展需要,參與國家發(fā)展和國際地學發(fā)展與競爭,具有開拓創(chuàng)新意識與能力的地學人才。

(3)地學人才素質與社會、科學教育

新的地學人才需要有以下基本素質和受到社會與科學的教育:需要人文精神,社會觀念、思想與知識,意志與毅力,素質與品位;需要科學精神、科學意識、科學思維、科學實踐、科學創(chuàng)造;科學使人懂得人類存在的道理;人文使人知道人類生活的價值;人文與科學相結合,像人的左右腦一樣各司其職,統一思維,造就國家與人類社會的高層次人才。

2、地學教學計劃、課程體系、教學內容與方法

鑒于人類社會和國家的發(fā)展,科技和地學的發(fā)展及對地學人才的需求,需要深化教育與教學改革,探索構建新的地學教育體系,適應國家、人類社會和地球科學發(fā)展的需求。

我國高等地學教育當前實質、關鍵、深層次問題是什么?這需要我們真正思考與認識地學的變革與轉機。關鍵是體制、機制和氛圍與教育質量,建立新的地學教育體系與內容。以現代地學教育思想,面向21世紀,面向國家發(fā)展,面向世界地學發(fā)展,改革建設新的課程體系與教學內容及實踐,加強創(chuàng)新思維教育,加強培養(yǎng)適應國家與科學發(fā)展的創(chuàng)新人才。當前更需要培養(yǎng)適應國家現實需求的各類適用人才,同時又必須要培養(yǎng)立足中國,面向全球,走向世界的高層人才,造就一代地學大師!為此,我們需要思考以下問題,深化教育與教學改革:

(1)社會需求與地學發(fā)展和專業(yè)設置。改革應以人類、國家發(fā)展要求和地學最新發(fā)展需要為動力,以加強素質基礎、專業(yè)教育與分流培養(yǎng)和市場社會需求為導向。

(2)綜合基礎與專業(yè)基礎和分配比例:需要以新的教育、教學理念與目標,提出新的正確科學的要求,深化提高教學改革,達到培養(yǎng)新型地學人才目標。

(3)教學方法改革,要滲透于教學中的新觀念、新系統、新內容、新方法和志趣與創(chuàng)新意識、能力的培養(yǎng)。

(4)教學改革要重點突出地學思維與技術、實踐與能力和如何充分發(fā)揮人的最大聰明才智的教育與改革。

(5)要加強地學的野外實驗室與基地及實踐教學。

3、師資隊伍培養(yǎng)

(1)對教師的需求

新的發(fā)展需求新世紀的教師為人師表、思想、思維、素質品德與真才實學,突出體現在具有現代社會意識、世界觀與社會國家責任感,現代文化、文明素養(yǎng)與行為;現代人文與科技的廣闊基礎知識與專業(yè)知識及專長,實踐與教學能力,創(chuàng)新意識與科研能力等方面。教師要不斷進取,使自己不斷深入社會和自然,探索研究創(chuàng)造,奉獻人類與國家,要把言傳身教,傳授知識與培養(yǎng)人才作為己任與人生志趣。

(2)培養(yǎng)與要求地學教師的綜合基礎(當前尤為重要的是地球系統科學的觀念、知識)與特長,并要以不同教師類型要求充分發(fā)揮其特長與作用(教學與科研型等)。

(3)建立適應新形勢的教師培養(yǎng)方式與途徑:建立國內國際平臺;通過走向自然,走向社會,走向世界,在實踐、研究、教學、探索競爭中培養(yǎng)提高。

第3篇:系統科學的理論體系范文

【關鍵詞】 民辦高校教學質量監(jiān)控與評價

質量是高等學校的生命線,提高教學質量是高等教育的永恒主題,健全的教學質量監(jiān)控與評價體系是建立教學質量長效機制的關鍵。教學質量監(jiān)控與評價體系的運行方式,主要包括目標的確定、主要教學環(huán)節(jié)質量標準的建立、統計與測量、評價、反饋、調控等六個主要環(huán)節(jié)。高等學校的教學質量標準是隨著社會背景、時代特征和學校定位而變化的。建立以市場機制為核心的教育教學質量保障機制,建立分類型、分層次的高校教育教學評價制度[2],是社會發(fā)展的需要,也是提高高等教育教學水平的關鍵所在。由于歷史形成的原因民辦高校和公辦高校在定位上存在著一定的差異化,所以對民辦高校的教學質量監(jiān)控與評價進行系統研究就更加具有實際意義。

1運用系統科學理論研究民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的意義和內涵

系統科學是20世紀的一次科學大進步,是一門以系統為研究對象的科學,基于全面、發(fā)展、聯系的觀點,按照整體、有序、反饋、動態(tài)相關等原則研究和解決問題。系統科學改變了我們認識世界的視角,為我們提供了嶄新的思維方式和組織管理方法,對當今社會的各個方面產生了深刻的影響。

進行民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的深入研究,尤其是借鑒系統科學理論的精髓進行教學質量監(jiān)控與評價的理論研究和系統構建是我們亟待解決的重要問題。從系統科學視角來研究民辦高校教學質量監(jiān)控與評價,系統把握民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的特點及規(guī)律,是提高民辦高校教學質量的有效途徑之一。

2系統科學視野下民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的原則

2.1整體原則。實現整體功能的最大化是整體原則的基本要求,系統的整體性是依存于系統、要素和環(huán)境之間的有機聯系之中的。在實踐中觀察和處理問題時,要注重整體,提高組成系統要素的質量,科學地協調系統各要素之間相互聯系、相互制約的關系,積極創(chuàng)造協調有利于整體功能發(fā)揮的環(huán)境,也就順利完成了整體功能的最大化。民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的構建,要從整體出發(fā)去研究,不僅要研究自身系統,還要研究其他相關系統。

2.2動態(tài)原則。在民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的構建中,要堅持發(fā)展變化的觀點,根據外部形勢的變化和學生不同時期的特點,及時協調處于發(fā)展變化狀態(tài)的各種要素之間的關系,研究和確定與實際相適應的教學質量監(jiān)控和評價理論、方法、途徑,在動態(tài)中拓展民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的內容和形式,實現最佳動態(tài)平衡。

2.3功能原則。功能是指系統整體對環(huán)境的作用和影響。并且,功能還分為外部功能和內部功能。民辦高校的功能包括教育功能、導向功能、約束功能、監(jiān)督功能等主要功能。民辦高校教學質量監(jiān)控與評價作為高校教育教學的重要內容,在落實過程中必須要堅持民辦高校的各項社會功能性原則,實現教育功能的最大化。

2.4層次原則。民辦高校教學質量監(jiān)控與評價體系的建立與運行需要多方主體的共同參與,既有學校領導、教師,又有學生以及從事管理服務工作的各級部門,其中校級領導處在系統的最高層次,起著決定性的作用,直接制約著中層以及中層以下干部和教師群體,并通過這一管理群體和教師群體影響學生群體。

2.5環(huán)境關聯原則。系統都是處于一定環(huán)境之中的,與環(huán)境發(fā)生物質、能量或者信息交換關系。此處所說的環(huán)境是指系統整體存在和發(fā)展的全部條件的總和,其中與系統整體有關的外在條件的總和稱為系統外環(huán)境,而與系統整體有關的內在條件的總和稱為系統內環(huán)境。民辦高校教學質量監(jiān)控與評價處于社會主義核心價值體系和高校教育系統之中,同時受到社會和學校兩個環(huán)境的影響,必須堅持這兩個內外環(huán)境的緊密聯系。

3系統科學視野下民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的途徑與方法

3.1運用整體原則,強化教學質量監(jiān)控與評價的整體性。整體原則要求我們在觀察和處理問題時,要著眼于整體,部分服從于整體,協調一致,實現整體利益最大化。在民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的構建與實踐中,遵循整體原則就是要綜合考察分析相關的條件和環(huán)境,統籌各種資源,調動各個方面的積極性和主動性,齊心協力,實現教學質量監(jiān)控與評價的整體合力。

3.2運用層次原則,強化教學質量監(jiān)控與評價的針對性。教師群體作為教育主體要在這個過程中自覺自律,言傳身教,注重自我監(jiān)控與評價。教學質量監(jiān)控與評價體系不僅要包括領導者、管理者和教師,還要把學生作為教學質量監(jiān)控的主體,要充分聽取學生的各種反饋意見,積極采取改進措施,強化教學質量監(jiān)控與評價的針對性。

3.3運用功能原則,強化教學質量監(jiān)控與評價的理論和實踐。為了更好地發(fā)揮教學質量監(jiān)控與評價的導向、約束和監(jiān)督等功能,應當加強對民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的系統研究,充分發(fā)揮教學質量監(jiān)控與評價在教育教學中的作用。高校尤其是民辦高校在教學質量監(jiān)控與評價的過程中,要圍繞教學質量監(jiān)控與評價的理論和實踐開展調查研究。

3.4運用環(huán)境關聯原則,強化教學質量監(jiān)控與評價的環(huán)境。教育環(huán)境是相互影響的,高校作為教育的內部環(huán)境,其教學效果如何是同社會這個外部環(huán)境密切相關的。民辦高校通過對教學質量監(jiān)控與評價的加強與創(chuàng)新,使學校教育的內部環(huán)境得到優(yōu)化,進而讓社會了解到民辦高校教學水平的提升,這樣就會提高民辦高校畢業(yè)生的競爭力,而民辦高校競爭的持續(xù)提升又會強化民辦高校的教學質量監(jiān)控與評價,這樣就會形成一個良性循環(huán),通過推進學校、社會和學生三方結合的良性循環(huán)取得共贏的良好效果。

3.5運用動態(tài)原則,強化師生自我教育和自我控制能力。系統具備開放性和運動性的特征,這就要求我們應該樹立動態(tài)意識、開放意識和發(fā)展意識。社會是不斷發(fā)展變化的,教育同樣也是發(fā)展變化的,所以教學質量的監(jiān)控與評價也應該是動態(tài)的。只有建立教學動態(tài)調查、反饋和管理等系統,才能及時收集、整理、反饋各種信息,把各種問題科學合理解決。在變化的過程中,關鍵是要以加強教師和學生的自我教育能力和自我控制能力培養(yǎng)為主旨。

綜上所述,高等學校的根本任務是培養(yǎng)人才,提高教學質量是高等學校永恒的主題。將系統科學的理論與民辦高校教學質量監(jiān)控與評價的實踐有機結合,運用整體原則,動態(tài)原則,功能原則,層次原則,環(huán)境關聯原則等相關原則,構建科學、有效的民辦高校教學質量監(jiān)控與評價系統體系,進行全程、全員、全面的教育教學質量管理,將極大地調動廣大教師的積極性,對于高等院校尤其是民辦高校建立教學長效機制和提高教學質量將具有十分重要作用。[本文為黑龍江省高等教育教學改革項目課題“民辦高校教學質量監(jiān)控體系的創(chuàng)新研究與實踐”(項目編號:9275)階段成果。]

參考文獻

1王義遒.對當前高等學校本科教學質量的一些看法[J].中國大學教育,2008(3)

第4篇:系統科學的理論體系范文

關鍵詞:動態(tài)系統理論;自動化專業(yè)英語;討論式教學 

中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0107-02 

一、引言 

英語是國內外從事學術研究和工程應用人員的通用語言,目前,已經成為一種事實上的國際標準。以控制類學科及其應用領域為例,國際企業(yè)的自動化產品和設備的使用手冊及說明書用英文編寫,優(yōu)秀的控制仿真軟件、控制領域的研究論文、自動化專業(yè)國際經典教材、互聯網上的自動化技術信息等多數資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動化專業(yè)信息被非母語國家的理工科學生所接受和掌握,必然要求學生具備良好的專業(yè)英語知識[1]。因此,開設“自動化專業(yè)英語”課程或有選擇地開設其他雙語教學課程成為自動化專業(yè)培養(yǎng)計劃中重要的教學環(huán)節(jié)[2]。合理地配置“自動化專業(yè)英語”的教學內容和改進教學方法,不但可以促進學生的專業(yè)外語能力的提高,而且更有助于其專業(yè)知識的學習與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養(yǎng)效果。 

內蒙古工業(yè)大學的“自動化專業(yè)英語”課程為自動化本科專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課,分兩個學期教授,總課時量為64學時。目前,“自動化專業(yè)英語”教學在服務于“國際化人才”培養(yǎng)方面存在著如下幾點迫切需要解決的問題:(1)部分學生對學習“自動化專業(yè)英語”的重要性和必要性認識不足,致使學生學習的課堂積極性不高[3];(2)教師現有的教學方式過于簡單,主要以科技文章翻譯和生詞講解為主,難以激發(fā)學生的學習興趣;(3)教學內容死板,以自動化技術基礎課和專業(yè)課的英文原版教材節(jié)選的章節(jié)為主要學習內容,各教學內容之間彼此相對獨立,教學效果等同于普通的“英文閱讀理解”,無法形成對本專業(yè)理論體系的宏觀認識和專業(yè)認同感。鑒于以上自動化專業(yè)雙語課程體系建設中存在的若干問題,課題組提出以“動態(tài)系統理論”教學為主線重構“自動化專業(yè)英語”課程教學內容的新思想,在統一的“動態(tài)系統理論”框架下引入高等數學、電路、液壓傳動、信號系統、系統建模和控制原理的基礎知識點,在組織教學的過程中,始終強化各知識點的有機結合,努力使學生在掌握“自動化專業(yè)英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻翻譯能力的同時,對“動態(tài)系統理論”體系融會貫通,為進一步專業(yè)知識的學習打下良好的基礎。 

二、“動態(tài)系統理論”思想指導下的“自動化專業(yè)英語”課程教學改革的現狀分析 

結合使用英語進行專業(yè)課程學習、科技文獻閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學工作的體會,筆者深切認識到:“動態(tài)系統理論”是自動化課程的方法論核心。動態(tài)系統理論最初來源于經典力學中對于物體運動和動力過程進行數學描述的需要,美國數學家G.D.伯克霍夫發(fā)展了法國數學家H.龐加萊在天體力學和微分方程定性理論方面的研究,奠定了動態(tài)系統理論的基礎?,F代控制理論的發(fā)展促進了對動態(tài)系統的研究,使其應用從經典力學擴大到一般意義下的系統,并成為應用于工程學、經濟學、生物學、乃至社會科學的一般方法論。那么什么是動態(tài)系統呢?動態(tài)系統是指按確定性規(guī)律隨時間演化的系統。嚴格地講,任何有記憶的系統都可被稱為動態(tài)系統,控制科學與控制工程研究本身就是一個對“動態(tài)系統”進行建模、分析和綜合的過程。 

目前,在一些發(fā)達的國家和地區(qū),如,美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等,幾乎所有工科專業(yè),廣泛開設被稱為“系統動態(tài)”(System Dynamics)的英語教學課程,涵蓋的內容包括:信號和系統的基本概念、電氣、力學、機械、化學、生物過程的動態(tài)建模、微分方程的時間域和頻域求解、控制理論基礎知識、非線性系統理論基本知識、典型動態(tài)系統的仿真等。通過該課程的學習,控制專業(yè)的學生可以了解到本專業(yè)本質的理論核心,和由這一“系統動態(tài)”觀點派生出的理論體系及其在各科學領域的應用,從而加深對系統理論和控制論的理解,進而提高學生的抽象思維水平和科研能力。 

三、開展以“動態(tài)系統理論”教學為指導的“自動化專業(yè)英語”課程教學改革 

借鑒國外工科教學體系改革的重要經驗,并順應當前我國人才的培養(yǎng)模式向“厚基礎寬口徑”方向改革的趨勢,課題組提出加強以“動態(tài)系統理論”思想為主線的自動化專業(yè)英語教學,以深化自動化專業(yè)課程內容和教學方法改革,結合控制理論與控制工程科學研究的方法論本質和前沿動態(tài),在增強學生專業(yè)英語聽、說、讀、寫能力的同時,激發(fā)學生的學習興趣,形成對本專業(yè)知識應用的認同感。 

我們在自動化本科雙語教學過程中明確和強化“動態(tài)系統理論”教學這一主線,著重從以下幾個方面進行了改革與建設。 

(一)整合現有“自動化專業(yè)英語”課程教學內容 

從“系統學”的角度出發(fā),提升課程的教學內容至方法論水平,將其統一到“動態(tài)系統理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內容的“系統動態(tài)”講義來進行專業(yè)外語教學,這一新穎的形式在“自動化專業(yè)英語”的學時內講述了“系統動態(tài)”課程,學生既學習了專業(yè)英文詞匯、翻譯技巧,又掌握了“動態(tài)系統理論”分析和綜合的方法,獲得了專業(yè)知識的提升。授課講義以自編部分為主,同時參考“系統動態(tài)”方面的國際經典教材(如,Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》)[4],吸收了這些經典教材中大量的有益內容,講義涵蓋動態(tài)系統理論的大多數內容,不求精,但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統性。將高等數學、線性代數、矩陣論、電路、信號與系統、自動控制原理、過程控制等主干課程的核心內容統一到動態(tài)系統建模、分析、仿真這一完整框架中進行概括總結。(二)改革了過去較為單一的教學方式,充分調動學生的積極性和主動性 

安排學生就某一理論、觀點、概念進行專題討論(內容涉及:系統、信號、線性向量空間、系統穩(wěn)定性、可控性、可觀測性、魯棒性等基本問題)。鼓勵以學生為主體的課堂發(fā)表形式,學生根據課前調查、研究,在課堂討論中明確表明自己對某些理論問題的觀點。課下采取大作業(yè)的形式來促進學生對課堂知識的鞏固,從而提高他們分析問題、解決問題的能力。 

(三)在課堂教學中引入教師的科研成果,廣泛介紹“系統科學”發(fā)展的前沿及其在各個研究領域的應用實例 

重點結合系統生物學和飛行器控制兩個研究領域的研究實例,來進行“系統動態(tài)理論”的講授。科研實例的引入,幫助學生在掌握系統科學相關的專業(yè)英語詞匯的同時,還切實體會到本學科理論知識在其他各學科中的應用,使學生體會到本專業(yè)所學方法論的強大力量和廣泛應用,激發(fā)學生的學習興趣,進一步調動他們學習其他專業(yè)課程的積極性。 

四、結語 

本教學改革研究為促進自動化專業(yè)本科生專業(yè)外語水平的提高,提高他們對本專業(yè)基本方法和基本理論的認識,提出在現有的自動化專業(yè)外語課程教學過程中強化“動態(tài)系統理論”教學,以這一主線來改革課程內容安排和調整教學方法,幫助自動化專業(yè)學生構建自身的專業(yè)知識體系框架,加深對系統理論和控制論的理解,提高學生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學方式來進行“系統動態(tài)”等相關課程內容的教學,參考國際經典教材,編寫了英文課件和講義,不但促進了學生對理論知識的理解,而且提高了學生的專業(yè)英語水平。筆者希望,這種雙語教學改革的“理念”能引起國內教育、教學管理層面的重視,從而推動其他工科專業(yè)的雙語課程教學改革,使廣大學生受益。   [本文由WWw.dYLW.nEt提供,第 一專業(yè),歡迎光臨dYLW.neT]

參考文獻: 

[1]于宗艷,王麗,孟嬌茹.“自動化專業(yè)英語”教學探討[J].中國電力教育,2012,(26):148-149 

[2]王海泉,王東云,馬薇.自動化專業(yè)英語教學改革初探[J].教學研究,2011,(4):67-69. 

第5篇:系統科學的理論體系范文

1、中西醫(yī)比較研究。中西醫(yī)結合是一門新的綜合性學科,有許多問題還正在探索。正因為在探索的過程中,才有可能創(chuàng)造。中西醫(yī)結合這一新興的綜合性學科,在目前有許多不成熟的方面,兩套體系在理論上具有不可通約性,那么,中西醫(yī)比較應該是中西醫(yī)結合的重要內容。要從兩種醫(yī)學不同的文化背景,兩種醫(yī)學的源頭及各自形成、發(fā)展的歷史過程尤其是兩種醫(yī)學的當代形態(tài)及其發(fā)展趨勢,進行多方位的比較;還要從兩種醫(yī)學的不同認知方式和臨床思維進行方法論的比較等等。這種比較有助于對兩種醫(yī)學體系特質作深刻的把握,有助于從他者觀點更好地理解自己,從而突出自身優(yōu)勢以更有效地進行優(yōu)勢互補和融合,中西醫(yī)的比較同時也有助于擴展人們的視野,以推進醫(yī)學科學的多元化發(fā)展。進行這樣的比較是參與和更新人類生命科學建構的重要途徑。中西醫(yī)結合是在當今的全球化時代崛起的,全球化給中西醫(yī)結合事業(yè)提供了難得的機遇,同時也提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。中西醫(yī)的比較肩負著中西醫(yī)兩套理論體系的對話、溝通的使命,它不僅能在這種對話、溝通過程中啟發(fā)人們的思考,努力探索中西醫(yī)結合的途徑,探尋中西醫(yī)結合的具體運作方式,同時也將對中醫(yī)理論的創(chuàng)新和西醫(yī)科技發(fā)展中的困惑提供不可或缺的借鑒。比較方法已經不再是普通研究中的比較手段,它是全球化時代的一種思維方式用于學術研究的產物。比較學科已成為當代學術研究中最重要的一股力量,它在眾多學科中正在迅速成長為一門“顯學”。從20世紀90年代起,我們就有效地開展了一系列中西醫(yī)比較研究。在90年代中后期,我們主編和參編了全國高校統編教材《中西醫(yī)學史》以及《醫(yī)學科技發(fā)展與社會》等,對本科生、研究生分別開設了不同層次的《中西醫(yī)比較》選修課。為了進一步廣泛深入地開展中西醫(yī)比較研究,目前,我們正在著手編撰《中西醫(yī)結合導論》教程。

2、利用多學科的交叉、滲透與融合探索中西醫(yī)的結合點。我校是一所融匯西醫(yī)、中醫(yī)、理工及人文社科于一體的綜合性醫(yī)科大學,充分利用多學科的交叉、滲透與融合探索中西醫(yī)的結合點,是我們的突出特色和顯著優(yōu)勢。我們擁有各項配套的設施,積極地利用現代生物醫(yī)學科技,促進了中西醫(yī)結合的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。我校的許多國家級、省部級科研項目和重點課題就都是圍繞中西醫(yī)結合創(chuàng)新這一目標展開的,并取得一系列豐碩成果。當前,分子生物學已廣泛地滲透到醫(yī)學科學研究的各個領域,學科分化越來越細,新的分支學科不斷產生;隨著研究在深度和廣度的發(fā)展,各學科廣泛交叉、滲透,新的邊緣學科和交叉科學不斷形成。這些都使人們有可能進一步向細胞、分子以及更深的層次發(fā)展,在微觀上日益深入地認識各種疾病以及生命現象的本質。同時,人們認識現象本質的根本目的是為了解決問題,而每一個較大的問題都涉及到若干以至許多方面和領域,特別是現在人們需要解決的問題越來越復雜,因此利用多學科的交叉、滲透與融合探索中西醫(yī)的結合點,將有可能成為醫(yī)學科學發(fā)展突破口,又可以成為新學科的生長點?,F代自然科學和技術科學理論和方法與醫(yī)學的結合使醫(yī)學獲得日趨細微、高效、快速、精密和簡便的手段和技術,從而極大地提高了醫(yī)學研究和疾病防治的水平?,F代生物醫(yī)學科技的不斷發(fā)展和廣泛應用,必將揭示中西醫(yī)結合防治疾病的作用規(guī)律和療效機理,從而推動中西結合在理論上的創(chuàng)新與突破。我們積極利用現代生物醫(yī)學科技,充分吸收中醫(yī)、西醫(yī)兩種醫(yī)學特長、發(fā)掘、整理研究、闡釋中醫(yī)藥學的經驗真知和理論精華,以提高臨床療效和學術水平為核心,以中西醫(yī)結合基地建設為基礎,以人才培養(yǎng)為重點,以研究中西醫(yī)結合點為主線,積極探索,開拓創(chuàng)新,促進中西醫(yī)結合醫(yī)學的理論和學科內涵建設不斷向縱深發(fā)展。

3、積極探索中醫(yī)藥復雜性系統科學研究方法,促進中西醫(yī)結合。復雜系統的研究是當代科學的前沿??茖W界普遍認為,復雜系統研究目前急需在具體研究領域里取得突破,科學工作者必須在具體的復雜科學問題的研究中應用和發(fā)展復雜系統科學的方法論,總結復雜系統運動的一般性規(guī)律。復雜系統科學問題與生命科學中大量的關鍵科學問題密切相關。生物,特別是人體,是公認的復雜系統。在現代生物醫(yī)學研究中,還原論方法的局限性也已經暴露出來,整體觀的重要性開始被科學界重新認識。而中醫(yī)藥理論體系與復雜系統論的思維方式非常相似。人們發(fā)現把復雜事物分解為基本組成單元,再用實驗加上分析和推理的方法已經不能夠解決所有的問題。以“還原論”為基礎的西方醫(yī)學界由于在解決許多復雜疾病方面一再受到挫折,逐漸出現了循證醫(yī)學、系統生物學、系統醫(yī)學等新興學科。西方的科學和醫(yī)學也開始探求整體論,從而與注重傳統平衡的中醫(yī)之間開辟了很多可以對話的渠道。中醫(yī)強調整體論,西醫(yī)則強調還原論,多年來許多學者認為兩者格格不入,但事實證明,到了系統生物學時代,我們完全有可能找到共同語言。中醫(yī)和現代醫(yī)學在系統生物學的基礎上進行整合將為醫(yī)學的發(fā)展帶來革命性的變化。如果能抓住這樣一個趨勢,就有可能創(chuàng)造出一個全新的以認識人體機理為基礎的預防科學體系。所以我們認為,中醫(yī)藥與系統生物學結合形成具有我國特色的系統生物醫(yī)學,將是一個極富創(chuàng)造性并可能引領中醫(yī)藥現代化的重要之舉。在大量的中西醫(yī)結合科研實踐中,使我們深刻認識到:中醫(yī)藥現代化研究應立足于中醫(yī)學基本理論如“證”、“藏象及病機”等整體論,以及中藥復方的多層次、多靶點治療的協同性和“方證”對應性,探索循證中醫(yī)學研究的基本方法與可行性途徑,嘗試用“現代語言”詮釋中醫(yī)理論的科學性,開展以中醫(yī)方劑為載體的“方證相關”內在規(guī)律、臨床療效及其作用機制等方面的探索研究,力求在中醫(yī)藥基礎和臨床研究的思路與方法上有所創(chuàng)新,在中醫(yī)“?。C-方相關性”的基礎研究方面形成特色與優(yōu)勢,推動現代醫(yī)學向預測、預防和個體化的模式轉化并為其提供新的科研思路和方法學,走出一條中西醫(yī)結合和中醫(yī)藥現代化研究的新路。目前,我們正在著手進行以下幾項工作:一是重視整合和整體性的研究,采用多學科交叉從細胞水平、動物模型、臨床研究等多個層面上開展工作,并要善于將不同層面的研究結果進行整合;二是采用基因組學、蛋白質組學、代謝組學等生物技術進行研究,其中代謝組學由于更能整體性地反映研究對象的病理和生理狀態(tài)而將成為一種主要研究手段;三是注重生物信息學,因為數據的整合和整體性、系統性的研究和評價都要借助于生物信息學的應用,中醫(yī)生物信息學將在中醫(yī)藥現代化研究中扮演重要的角色;四是應積極開展人體微生態(tài)包括腸道菌群的代謝和變化的研究,這個領域將在中醫(yī)藥現代化研究中成為一個熱點;五是注重中醫(yī)理論指導下的復方中藥研究,中藥的研究重點將從單味藥、單體、單個活性部位逐漸轉到復方和合理配伍的活性部位群上來,中藥藥效和臨床療效的評價將出現更能反映整體調控和平衡的新方法和新標準。

4、加強中西醫(yī)結合科普創(chuàng)作,拓寬中西醫(yī)結合工作的廣度。近年來,我校專家、學者創(chuàng)作了不少中西醫(yī)結合的科普作品,在社會上產生了良好的影響。這些作品使廣大群眾初步了解了中西醫(yī)結合工作的意義、內容、性質以及中西醫(yī)結合的方向和未來。這些作品通俗易懂,切合實用,從中西醫(yī)結合角度普及了人類健康衛(wèi)生和防病治病的科學知識,受到社會大眾熱烈的歡迎。它不僅是中西醫(yī)結合工作在面上的擴張,同時也是研究視角多樣化的體現,表征了中西醫(yī)結合醫(yī)學強大的生命力。

第6篇:系統科學的理論體系范文

一、創(chuàng)新思維的一個理論依據

在廣譜哲學看來,人總是通過一定的觀控方式來認識客觀世界的,這里的“觀(察)”和“控(制)”都是廣義的,典型的廣義觀控方式有幾十種。對于某種指定的觀控方式(例如,某種指定的實驗方式),任何人或任何次的觀控結果是一致的,即落入同一個等價類內。它反映了研究對象客觀性的絕對性、不變性,從而也反映了真理的絕對性與不變性。換言之,對于某種指定的觀控方式而言,“真理只有一個”的說法是有意義的。但當觀控方式發(fā)生變化時,例如從一種類型的觀控方式換成另一種類型的觀控方式時,觀控的結果可以從一個等價類落入另一個等價類內。例如在光電效應實驗(一種觀控方式)下,光表現為粒子性。任何人或任何次的實驗結果一致,即這些實驗結果彼此等價。但換成衍射實驗(另一種觀控方式)后,光表現為波動性。任何人任何次的觀控結果也是彼此等價的。觀控方式的改變導致控結果的改變,反映了研究對象客觀性的相對性、可變性,從而也反映了真理的相對性與可變性。換言之,對于不同類型的觀控方式而言,“真理有多個”的說法也是有意義的。這就導致多重真理觀。上述這些內容用廣義量化的結構模型表達出來,就是廣譜存在論的多葉客觀性定理。

從創(chuàng)新思維的角度上看,上述多葉客觀性定理的思想是科學創(chuàng)新與技術創(chuàng)新的一個重要依據。

第一,既然任何真理性的認識都與一定的觀控方式相聯系,那么,改變觀控方式便是發(fā)現真理的一個重要途徑。

第二,廣義的觀控方式可以有無窮多種,因而真理是不可窮盡的。

第三,對同一個研究對象,轉換觀控方式、觀控水平、觀控角度,是產生發(fā)散性思維的方法。

本文擬從廣義的觀控方式的角度,具體闡發(fā)創(chuàng)新思維的若干典型方法。

二、若干典型創(chuàng)新思維方法

無論在人們的科學研究、技術發(fā)明過程中,還是在人們的生產、生活中,有很多創(chuàng)新方法,這些創(chuàng)新方法大都與廣譜哲學的某些原理相聯系,特別是與廣義的觀控方式的改變相聯系。這里列述其中比較典型、重要的幾種。

(一)橫斷交叉法,尋找新的生長點

自從維納創(chuàng)立了控制論后,交叉學科方法(即橫斷交叉法)便成為尋找新的學科生長點的一個有效方法,系統科學群的出現,使這種方法的創(chuàng)新功能廣為人知。廣譜哲學的創(chuàng)建,也與運用了橫斷交叉法有密切的關系。它是傳統哲學、系統科學、泛系理論、結構型數學等學科再交叉的產物。

從廣譜哲學上看,橫斷交叉法反映了不同學科之間在一定層面上的等價性或相容性(半等價性),因為橫斷交叉法要尋找的共性正是某種等價性或半等價性,它們滿足等價性或半等價性的三個條件:自返性、對稱性或傳遞性。

圖1橫斷交叉法

橫斷交叉法是在不同的學科之間尋找共性,把這些共性的東西作為研究對象,形成新的理論與方法。例如系統科學是以各門科學都或明或暗地涉及的系統的概念為對象。當以一般系統的基本性質為具體對象時,形成一般系統論;當以系統的控制、功能模擬等為對象時,形成控制論;當以系統間的信息變換、存儲、加工等為對象時,形成信息論;當以系統的自組織演化為對象時,形成系統的自組織理論(協同學、耗散結構論等),

從觀控方式的角度看,橫斷交叉法是運用不同學科的交叉(集合的取“交”運算)獲得不同學科的一個共同領域,例如在下圖中,S1,S2,S3為三類不同的學科,S12為S1與S2的交集,S13是S1與S3的交集,而S23是S2與S3的交集,最后,S123是S1、S2與S3的交集,它是三個不同學科的共同領域。

(二)系統置換法,使系統的性狀改變

系統是由要素及要素間的關系組成,如果置換(一種操作,因而是一種控制)其中的要素或關系,往往可以改變系統的功能。這就是系統置換法。它有兩種典型情形。

(1)對現實系統,置換系統的要素可以使整體功能優(yōu)化

電子計算機由電子管置換為晶體管,計算機的體積變小了,計算的功能沒變,但運算的效率大大提高,實現了計算機的升級換代,這是對機器系統的要素置換,機械鐘表的元件的置換有類似的情形。

在社會領域中,如果領導體制不變,但領導成員定期輪換,也屬于要素置換型。它們都滿足下列同構模型:

(2)對理論系統,置換其公理,可以創(chuàng)新理論體系

理論系統由基本概念(要素)和基本概念間的關系(公理)組成,如果在某一觀控水平下置換其中基本概念或某個公理,將改變理論體系的性質,甚至導致科學的重大發(fā)現。

牛頓力學有一條公理:力學定律在一切慣性系里等效,即在某一個參照系里物體作機械運動的特性,并不因這個參照系對于地面是靜止不動,還是跟地面相對地作勻速直線運動而有什么不同。愛因斯坦把這條公理推廣到任何物理定律(不限于力學定律):物理定律在一切慣性系里等效。因而,電磁的、光的定律在所有的慣性系里也一樣,這就要求光的速度在所有的慣性系里都一樣。這就導致了一個全新的科學——相對論的誕生。

歐氏幾何有一條公理;過已知直線外的一點能夠作一條且只能作一條直線與已知直線平行,由此可推出三角形內角和等于180%26#730;的結論。而黎曼干脆把歐氏幾何的公理置換為:過已知直線外的一點,不存在與已知直線平行的直線,由此可推出三角形內角和大于180%26#730;的結論。

(三)“兩面神”思維,對偶觀控模式

據說古希臘有一尊前后兩張臉的神像,稱為兩面神,這里借指既看到正面又看到反面的辯證思維。

按照廣譜陰陽論,廣義陰陽既有對偶性(反向性、反序性等)又有等價性及在一定變換下的不變性,因此陰陽雙方可以互相轉化。反映到人的思維方式上,稱為對偶觀控方式。它有兩種基本形式。

(1)逆向觀控方式

1802年,奧斯特發(fā)現了電流的磁效應:一根通電的導線可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉,這就是所謂“電生磁”現象。法拉弟認為,電和磁應該是對稱的,既然電可以生磁,那么,一定存在“磁生電”的效應。他經過大量的實驗證實,一個閉合線圈在不斷切割磁力線時,可以產生感生電流。這就是后來發(fā)電機的原型。法拉弟在這里運用的便是逆向觀控方式。

(2)“一主多元”方式

在市場經濟的條件下,企業(yè)之間往往存在著激烈的市場競爭,那么,企業(yè)家如何運籌帷幄,使自己立于不敗之地?一個重要的謀略是“一主對多元”,即在抓某個主要產業(yè)時,兼顧“多元化”的其它產業(yè)。當主要產業(yè)因市場需求的變化而蕭條時,在“多元化”的其它產業(yè)中尋找生長點,使它成為適應市場新的需求的主要產業(yè)。這個謀略的理論基礎即廣譜陰陽論的主序陰陽轉化的思想。其中“一主”是動力陽,“多元化”是動力陰,它們組成一個主序結構。

(四)直積擴維法,增加優(yōu)選的樣本

數學上的求直積是一種擴維操作,設A1,A2,…,An是任意事物的集合,則A1×A2×…×An=是對諸的直積運算,它是由每個中各取一個元素組成的n元序組(a1,a2,…,an)組成的集合。換言之,窮盡了從A1到An的諸元素的各種n元組合。從觀控方式的角度說,直積方法是不斷擴充思維空間,提高人的辨識能力,從而提高觀控水平的方法。

案件的偵破常常需要直積擴維法。某個地方發(fā)現了一具碎尸,一個必然的因果關系是存在作案人。根據現場勘察的結果:內外包裝特征、棄尸地點特征、尸體特征等,可以組成一個直積空間A1×A2×…×An,這個直積空間的每個因子都是一條可能的線索,不同間的各種組合也都是可能的線索。對這個直積空間的元素逐一調查取證,我們可以得到該線索集合與犯罪嫌疑人的集合M的關系。通過對f的反復觀控,f的元素會逐步減少,最終使f轉化為1-1映射:,,或。

運用直積擴維法進行包裝的設計,可以組合成各種方案。產品的包裝涉及到(1)包裝材料;(2)包裝數量(內裝數量);(3)包裝形狀;(4)包裝顏色等等。其中每個方面又可以做多種細分。例如,包裝材料可以是木材、塑料、鋁合金、紙質等等,內裝數量可以是8瓶、6瓶、4瓶等等;包裝形狀可以是圓形、方型、棱柱形、圓臺型等等;包裝顏色可以是紅色、綠色、黃色等等。所有這些因素取直積,就得到不同的組合方案,然后按照人們的審美觀點與價值觀念進行選擇,就是一種很好的運籌方法。

結語

本文從廣譜存在論的多葉客觀性定理出發(fā),著重從觀控方式的可變性、多變性的角度,探討了若干創(chuàng)新思維方法,以揭示創(chuàng)新思維的若干典型機理。從本文可以看到,盡管創(chuàng)新思維是非常復雜的,但仍有規(guī)律、法則可循,其中廣譜哲學提供了探索這些規(guī)律、法則的一個有效武器。

參考文獻

[1]張玉祥,《廣譜哲學探索》,中國經濟出版社,1998年。

[2]張玉祥,《廣譜存在論導引》(待發(fā))。

[3]鄧麗明,廣譜存在論對唯物主義本體論的繼承和創(chuàng)新,《河南公安高等專科學校學報》,2001年社科專輯。

第7篇:系統科學的理論體系范文

論文摘要:未來我們將遠離抗病毒、抗腫瘤、抗細菌和抗寄生蟲的研究,而將趨向于改變機體、促進機體防御能力的研究,對疾病采取“親宿主(ProPost)的治療”。著名科學家錢學森把現代醫(yī)藥學稱為分析時代的科學,21世紀將是系統科學時代,亦即中醫(yī)時代,并將引起整個科學界面貌的改觀。未來的中藥學也將是中藥系統工程學,對藥材的栽培(養(yǎng)殖)-采收-加工炮制-制劑-成分-藥理-療效實行最佳線形控制和網絡控制。 

 

 

一、中藥研究的思想史概述 

 

為了說明未來中藥學的發(fā)展道路,首先有必要回顧既往在研究思想上的歷程。 

從“醫(yī)藥俱度論”和“廢醫(yī)存藥論”(或美其名為“中藥科學化”)得到證明。產生的思想根源是完全迷信合成藥物的作用,連植物藥都否定了,何況中藥。試圖脫離中醫(yī)來研究中藥的療效和有效物質,實踐證明是行不通的。因為僅有少數中藥能找出“有效成分”,其歸宿也不再為中醫(yī)所用,而是增加新的西藥。現代醫(yī)學的輝煌成就是在不斷發(fā)現和糾正自身體系的謬誤中取得的。就在盲目否定中醫(yī)藥的年代,西醫(yī)“自身中毒論”和“病灶感染論”等理論上的錯誤造成濫施手術,危害甚廣;西藥氨基比林、非那西汀等因毒副作用嚴重而停用,以致我國取締這些藥品退了20~50年;利血平由于引起嚴重憂郁癥、甚至自殺而在某些國家停用,我們卻還未采取措施。這提示我們,分子藥物不論是合成藥還是天然產物所潛在的局限性。中藥研究必須遵循中醫(yī)藥理論,擴展自己的學術發(fā)展途徑。 

 

二、中藥學發(fā)展的趨勢 

 

近年來中藥學的發(fā)展趨勢可歸納如下: 

1、中藥理論研究系統化沒有理論,中醫(yī)藥學不可能存在到今天;沒有理論,中醫(yī)藥科研教學等學術機構就沒有存在的必要。中藥理論除了中醫(yī)的陰陽、臟象等基本理論外,還包括四氣五味、升降浮沉、歸經、反畏、配伍禁忌以及采制加工經驗所包含的理論知識?,F在已進行了文獻方面的初步整理。 

2、研究思路多樣化在藥材研究方面大致可以分為:從親緣關系和生物學研究人手,解決中藥資源短缺問題;以傳統用藥經驗和藥性歸類方面研究,產生二十世紀新中藥材,如太子參、菊葉三七、景天三七、貓爪草、白花蛇舌草、川牛膝等的臨床療效得以確認,成為中醫(yī)所用的新藥材;從保證中藥質量出發(fā),研究地道、加工、貯存、制劑的系統質量控制;從中醫(yī)治則和臨床經驗入手,對攻下藥物和活血化淤等藥物的共性研究。 

3、中藥療效評價客觀化這種趨勢表現在兩方面:一是形成了一套根據中醫(yī)理論辨證分型,并采用現代科學指標總結中藥療效的方法;二是復方研究成果逐年增多,統計和療效分析規(guī)范化。 

4、中藥生產工業(yè)化飲片和成藥生產的企業(yè)化為機械化生產創(chuàng)造了良好條件。目前洗藥機、切藥機、碾壓機、粉碎機、蜜九機、蠟殼機、泛九機、沖劑機、干燥機、包裝機日益推廣,并開始和計算機結合,由電腦自動控制。另一方面,中藥材收購、生產、銷售實行“三證”以后,管理和流通方面一體化加強,對保證和提高中藥質量有利。 

5、中藥質量標準化傳統的方法是以地道、采收期、炮制制劑技術來對藥材整體有效性加以控制,而不是針對其中某一成分。“望(形、色)、問(產地、加工方法等)、聞(氣、味)、切(質地)”的特點是快速,而且不需要對樣品作任何特殊處理,但量的標準不明確,需要人腦貯存大量特征信息。色譜和光譜技術以及生物測定引入中藥質量控制中,將使中藥標準化提高到一個新的水平。 

6、中藥學教材規(guī)范化已有中藥化學、中藥藥理學、中藥鑒定學、中藥炮制學和中藥制劑學等五門專業(yè)課程和中藥學、方劑學、中醫(yī)基礎、藥用植物學等全國統編教材,有利于人才培養(yǎng)。 

7、藥典內容現代化我國從63年版開始,藥典分一、二兩部,一部收載中藥。從下表比較中可看出藥典在突出中藥特色和吸收現代科技方面的明顯變化。

8、中醫(yī)中藥研究同步化中醫(yī)和中藥研究相脫節(jié),醫(yī)不知藥,藥不為醫(yī)用都將導致中醫(yī)整體的消亡。把二者結合起來的途徑是加強臨床中藥學的研究,把提高療效和提高藥材質量統一起來。 

9、中藥科研國際化一中藥獨特療效和從中藥中發(fā)現新藥的成功例子(如麻黃素、青蒿素等)吸引著國際學者對中藥研究的興趣。 

 

三、未來中藥學的基本特征 

 

未來中藥學無疑要吸收現代科技來武裝自己,但在下述三大特征上必須一脈相承,按照固有的體系來發(fā)展。 

1、以“氣味論”為基礎的中藥理論不變。中藥的形色氣味是中醫(yī)幾千年來用以解釋藥性的依據,并受陰陽五行學說的支配,形成特有的理論體系,今后中藥理論的豐富和、發(fā)展取決于對人嗅味覺生理和藥物氣味本質的研究。“神農嘗百草”的分子機理在21世紀可望闡明,與此相關的品質評價,藥性解釋必定有所突破。 

2、用于防治疾病的物質形式不變,即使用藥材和中成藥的方式不變。這是區(qū)別于“天然藥物”或“植物藥”研究的顯著標志。“天然藥物”是國外針對“合成藥物”而提出的,其實二者本質都是分子藥物。中醫(yī)在可以預見的將來,不會丟掉麻黃、青蒿去利用麻黃素、青蒿素。因此,中藥學物質基礎的研究是提供安全、有效、精良的藥材和成藥。在此前提之下,借鑒一切現代化技術來確保“整體藥物”療效的發(fā)揮。 

3、辨證論治,采用飲片一湯劑的形式不變。辨證論治是中醫(yī)精髓所在,與之相適應的是能隨證加減的飲片一湯劑形式。既然如此,湯劑的藥效研究和改進這一難題就是不可回避的。盡管在技術上還存在很多困難,但是到2000年,湯劑的化學成分譜和主要藥效指標可能快速解決;醫(yī)院用和家用煎藥電器將普及;服用量也會大大減少;必要的矯味劑亦將研制成功;制備湯劑所需的飲片,即適于炮制和煎煮、能達到最佳煎出效果的片型和厚度的標準將要確定。目前全國有44家重點飲片廠,年產飲片達幾萬噸,這是一種不同于西藥粉體工程的應用形式,而我們要保持和發(fā)揚這一特色,而不是拋棄它來另搞一套。 

 

四、小結 

 

第8篇:系統科學的理論體系范文

摘 要:錢學森是我國著名的科學家,在科技情報領域也有著許多專業(yè)的見解,對我國情報事業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用。本文試從以下兩個大的方面進行闡述:一是錢學森關于情報以及情報科學的研究,二是錢學森對我國情報事業(yè)發(fā)展的貢獻。

中圖分類號:G350 文獻標識碼:A 文章編號:1003-1588(2011)05-0136-02

錢學森是我國著名的空氣控制學專家,其學術思想頗豐,跨越了許多學科專業(yè)領域,并且成就卓著。在情報學領域,他也做了許多專業(yè)的研究,對情報的概念、情報科技的體系結構和研究方法以及情報事業(yè)的重要地位都提出了許多專業(yè)而又獨到的見解,對情報學的產生和發(fā)展產生了深遠的影響。

1 錢學森情報學術思想研究

1.1 情報的概念

1983年7月,錢老在國防科技情報工作會議上首次明確給出了“情報”的定義:“情報是激活了、活化了的知識,是激活了、活化了的精神財富?!辈⑦M一步指出:“情報就是為了解決一個特定的問題所需要的知識,這里包含了兩個概念:一個就是知識,不是假的、亂猜的,應該是知識。再有一個,它是為特定的要求,也就是為特定的問題提出來的。所以,及時性和針對性是非常重要的?!痹谡劦健扒閳筚Y料”時,錢老指出:“我們常常說情報資料,我看現在要把情報和資料分開,情報之所以能產生,離不開資料,但是資料不等于情報。僵死的資料不是情報,情報是激活了,活化了的知識或者精神財富,或者利用資料提取出來活的東西?!边@是錢老結合自己對科學技術的認識和對情報工作實踐的深刻體會,為“情報”賦予的非常清晰的學術概念。這一點對情報科學的研究和情報工作的開展奠定了重要的學術根基。

1.2 情報科學技術的體系結構

錢學森在構建情報科學技術的體系結構上也作出了重要的貢獻。1979年1月,錢老在《科技情報工作》上發(fā)表文章指出:“現代技術,特別是電子技術、電子計算機的發(fā)展對于情報工作今后發(fā)展的影響,現在來看,我在那篇文章里所寫的已是很不夠了,特別是沒有把科技情報工作作為一門科學技術來考慮?!崩m(xù)而他又在《科技情報工作的科學技術》一文指出:“開宗明義,必須強調我們研究情報這一門科學技術,一定要用馬克思列寧主義、思想的立場、觀點、方法來做?!边@是錢學森首次明確提出情報研究是一門科學技術。

錢老所構建的情報科學技術的體系結構(見圖1),包括兩個領域以及三個方面。

1983年7月,錢老在國防科技情報工作會議上的講話《科技情報工作的科學技術》一文中指出:情報是為了解決一個特定的問題所需要的知識,情報工作應分為兩個領域或三個方面,一個是收集資料、建立資料庫、建立檢索系統;再一個就是把資料活化,激活后變成情報。并具體闡述了情報科學技術三個方面的內容,一是資料搜集方面的科學技術;二是資料的存儲檢索技術,這兩個方面的內容構成了情報工作的第一個領域。而更重要的是第三方面的內容,即情報分析研究,也就是情報的提取、知識或精神財富的活化。錢老之所以把情報研究作為一種科學技術,把這門學問稱作情報學,就是看到了情報在科技工作中的重要性,所以要把這方面的工作提升到一個理論的、系統的高度,用于指導社會主義現代化的建設。

1.3 情報學的研究方法

在錢老看來,情報研究是一門科學技術。他結合自己在系統工程領域的認識和實踐,認為“高級一點的情報研究工作,實際上是一個綜合技術,這種綜合技術就要用系統科學和系統工程的方法”。因而他指出:“情報分析研究技術,也可以說成是生產情報的科學和系統工程的方法?!卞X學森后來把這種綜合技術方法發(fā)展成處理開放的復雜巨系統的方法,即從定性到定量的綜合集成法。他說,當今人類的精神財富的量是極大的,以后情報研究的工作量比過去大得多,如果完全依靠人工是不可想象的,而必須要借助現代科學技術,并與其結合,這就是智能機,由它來代替人的部分智能工作。如果不搞智能機,那么我們將會被人類自己創(chuàng)造的大量精神財富壓垮。

2 錢學森對我國情報事業(yè)發(fā)展的貢獻

2.1 錢學森關于情報事業(yè)的重要地位的論述

錢學森在航天事業(yè)上的卓著貢獻使我國成功躋身于世界強國之列。之后,他一直希望把這種系統工程中的理論演繹出來,構建現代化的組織管理。于是,他站在辯證唯物主義普遍聯系的理論基石上,研究在解決建國初期自然科學工程技術領域中重大復雜問題中的成功經驗,期望提煉成具有普遍的科學技術方法,發(fā)展成為系統科學,并力圖推廣應用到組織管理我國整個社會主義建設中。為此,錢老努力使社會科學走向社會技術,創(chuàng)建組織管理社會主義建設的社會系統工程。那么,要搞上述的社會系統工程,錢學森強調,首先要獲取確切的情報資料。他認為準確及時的情報資料是搞好社會工程的重要依據。社會生產、人民生活、生產技術、科學發(fā)展等各方面情報資料,都必須力求準確。他提出要建立一個情報資料庫,把復雜繁多的資料組織存貯好,以便隨時檢索獲取利用,用來成功地建設社會主義。同時他還指出:“情報事業(yè)也是社會主義精抻文明建設的一個重點,而這一事業(yè)的理論基礎也是情報科學?!?/p>

錢學森十分重視我國信息情報事業(yè)的建設,把它列為當時之后的6O年我國應抓的三個方面工作的第一項。他認為這是一個新的產業(yè),把它作為第四產業(yè),“就是知識的積累、提取和使用,可稱為精神財富的創(chuàng)造和使用產業(yè)”。1984年9月,錢學森在一次學術報告會上把情報提到戰(zhàn)略的高度。他說:“我們講工業(yè)建設、農業(yè)建設、能源建設、交通運輸建設,但很少講信息建設?,F在這個問題是非常重要了。我們要形成一個概念,信息建設就是所有這一類東西,包括我們的科技情報,都是信息建設事業(yè)?,F在要提這么一個概念,信息建設也是社會主義建設的一個重要組成部分?!眑989年,在國防科工委情報研究所建所30周年紀念日上,他則進一步明確地指出:“我們已進入信息社會,信息是新一次產業(yè)革命的特征之一,而情報研究又是信息產業(yè)的核心,是知識和信息激活過程,所以情報研究是當今產業(yè)革命的一項核心工作?!卞X老在指導國防科技信息中心時,也曾多次提出“一定要把我們的工作放到全局的大系統中去考慮,放到人類創(chuàng)造精神財富的整個活動中去考慮”。

2.2 錢學森的情報學術研究在我國情報事業(yè)中的地位

符福2005年在《我國情報學理論體系建設的偉大成就――慶祝我國科技情報事業(yè)創(chuàng)建50周年》一文中指出:我國的情報事業(yè)發(fā)展經歷了以下四個階段:第一階段是從1956年國家科技情報機構成立至1966年,這個階段是我國情報事業(yè)創(chuàng)建的初期,主要是研究和探索我國科技情報工作的內容與方式,情報機構的職能與發(fā)展方向等,從總體上看,情報學理論認識落后于情報社會實踐。第二階段是從1966年至1980年,這個階段的前10年經歷了前所未有的“”,情報事業(yè)的發(fā)展遭受重大挫折,未能按照預定的目標向前發(fā)展,后4年是我國科技情報工作恢復、調整與改革的時期。第三階段是從1980年至1992年,這個階段是我國情報事業(yè)深化改革與全面發(fā)展的重要歷史時期。在這一階段,錢學森發(fā)表題為《科技情報工作的科學技術》的重要講話,提出“科技情報工作是一門科學技術”的新論斷,為情報學理論與方法建設指明了方向,開拓了新局面。第四階段是從1992年至今。1992年召開全國科技情報工作會議,頒布了我國科學技術第6號藍皮書《國家科學技術情報發(fā)展政策》,進一步明確了情報學理論體系的發(fā)展方向。

不難看出,第三階段是我國情報事業(yè)發(fā)展的重要階段,在這一階段,錢老的情報理論研究工作為情報事業(yè)發(fā)展起到了重要推動作用。

3 結語

雖然錢老已經離開了我們,但是,他對情報科學的研究和對我國科技情報事業(yè)的發(fā)展所做出的貢獻,將永遠銘記在我們的心里。我們將發(fā)揚錢老科技情報學術思想的精華,繼續(xù)做好圖書情報領域的研究工作和服務工作,為推動我國國防科技情報事業(yè)又好又快發(fā)展做出新的更大的貢獻。

參考文獻:

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[6] 錢學森.關于思維科學[M].上海:上海人民出版社,1986.

第9篇:系統科學的理論體系范文

[關鍵詞]系統科學;耗散結構理論;開放系統;教學設計;學習理論;教學事件

[中圖分類號]G40-02 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-0008(2011)01-0026-07

一、耗散結構理論及教育研究范式革命

一直以來,在教育研究中占據著絕對統治地位的當屬簡單性、決定性的還原論科學研究方法,它是建立在牛頓的經典力學和線性數學原理基礎之上的。這種思維至少強調三方面的內容:第一,世界的本原是由不變的實體構成的,對于整體事物的研究,可以通過將事物分解為若干部分,再對各個部分加以研究來進行。第二,事物的構成是簡單的。牛頓在《自然哲學的數學原理》中聲稱,自然界喜歡簡單化,而不愛用什么多余的東西來夸耀自己。他把簡單性作為科學信條,置于眾法則之首。愛因斯坦同樣推崇簡單性,認為它是一切科學的偉大目標,即要從盡可能少的假設或公理出發(fā),通過邏輯的演繹,概括盡可能多的經驗事實。第三,事物的演化發(fā)展是線性的、決定性的。后一發(fā)展階段以前一階段為前提,遵循線性因果關系。無疑,分析有利于深入認識事物。還原論的分析觀在科學發(fā)展的一定時期,對于科學的進步來說,是必不可少的。

但是,我們應該意識到,分析更是為了綜合。一方面,如果一味地逐級深入分析下去,將在越來越大的程度上割斷部分與整體之間的聯系;另一方面,當今科學知識總量呈爆炸式的增長,以及信息技術構建的網絡化學習平臺,使得人們短時間內就需要處理大量的知識,對個人的認識能力提出了更高的要求,人們不應該再把注意力集中在幾個點上,而應該進一步弄清這些點之間的聯系,需要把個別的知識綜合起來。

數字化學習理論的新近研究證明了這一點,Conneetivism學習理論由加拿大學者George Siemens(喬治?西門思)于2004年提出,其后獲得了較大發(fā)展。它之所以被譽為“里程碑式的”數字時代學習理論,就在于它從神經科學的角度出發(fā),把學習描繪成大量節(jié)點相互聯結構成網絡整體的過程,認為學習與知識建立于各種節(jié)點及關系之上,在這些節(jié)點相互關聯進而表現出各種關系的過程中,個人的知識網絡體系被建立起來,學習活動就是發(fā)生在這些數量龐大的節(jié)點所構成錯綜復雜關系的過程之中。這一學習理論因其比其他學習理論更靈活、更接近人腦實際的優(yōu)越性而受到推崇。

建構主義學習理論的提出者,瑞士心理學家皮亞杰就十分善于利用系統科學的科學研究方法來克服還原論思維的片面性。正如他在其專著《結構主義》中所闡述的那樣:“許多學科都得出結論:過去把研究對象分析為許多組成成分的辦法行不通,整體并不是各成分的簡單總和,它比部分的總和還要多一些,即整體還有整體作為整體本身的性質。從整體出發(fā)來認識部分,實驗證明是有效的。皮亞杰提出建構主義學習理論,應用的是一般系統論的初期系統科學果。實際上,時至今日,系統科學已經經歷了三個階段的發(fā)展歷程:一般系統論、自組織理論、復雜性理論。普利高津的耗散結構理論和埃德加?奠蘭的復雜性研究范式,被公認為其中最具代表性的研究成果,它們的形成代表了科學研究范式的轉變,超越還原論更加成為一種必然的趨勢。

1.教育研究應重視系統科學研究成果

何克抗先生多次發(fā)表文章,強調系統科學對于教育研究的重要影響,從教育技術學科的歷史發(fā)展來看,他提到“在上個世紀的五六十年代,由于將系統科學(它包含系統論、信息論、控制論,也稱‘老三論’)的系統方法,首次運用于解決教育技術領域的核心問題,從而創(chuàng)建了‘教學設計’這一新理論,并促進了教育技術學科的蓬勃發(fā)展?!痹購慕逃夹g學的當前研究來看,他認為“系統科學本身自從上個世紀70年代以來又有了很大的發(fā)展,其基本內容已由原來的‘老三論’發(fā)展到由耗散結構理論、協同理論、超循環(huán)理論為代表的‘新三論’,相應地系統方法也有了較大的拓展。所以,新的系統論研究方法應該在教育技術研究中得到哪些體現?以及如何促進教學設計理論與應用的深入發(fā)展?這都是國內外教育技術界非常關注的熱點問題”。

正如何克抗先生所述,教育科學研究離不開系統科學的支持,二者的關系曾經十分緊密。主要有表現在以下幾個方面:

(1)系統科學理論與傳播理論、教學理論、學習理論共同構成了教學系統設計的四大基礎,長久地為教學設計提供著方法論指導。

(2)考查學習理論的發(fā)展,可知皮亞杰的建構主義學習理論獲得了空前的發(fā)展,對當前的教育教學改革都產生了非常重要的影響。如前所述,建構主義學習理論的提出直接源于皮亞杰創(chuàng)建的發(fā)生認識論,在皮亞杰的整個理論體系中,“結構”是最基本的一個概念,皮亞杰認為結構首先應該是一個整體、一個系統、一個集合。具體說,結構就是由具有整體性的若干轉換規(guī)律組成的一個有自身調整性質的圖式體系。通讀皮亞杰的《結構主義》一書,可以發(fā)現“整體”、“系統”、“平衡”等詞語散見于全書的各個章節(jié),而這些內容正是系統科學中的關鍵術語,雖然該書中對于這幾個重要概念的闡釋不如系統科學中來得詳盡,但仔細研究不難發(fā)現二者的基本思想是一致的,可以將皮亞杰的相關思想與論述視為系統科學早期思想的應用。畢竟皮亞杰的《結構主義》一書最初發(fā)表于1968年,那時候系統科學的發(fā)展仍然處于第一階段,徘徊在強調整體性的一般系統論層次。由此,我們可以肯定地說,學習理論領域中重要的領軍人物之一――皮亞杰十分重視系統科學的研究,并且將發(fā)生認識論和建構主義學習理論統統建立在系統科學的根基之上。

(3)皮亞杰僅是強調學習與系統科學緊密聯系的科學家之一。我國著名科學家錢學森從另一個角度強調了系統科學對于學習研究的重要性,具體說就是系統科學與思維科學的緊密聯系。1981年,他在《自然雜志》上發(fā)表了“系統科學、思維科學與人體科學”一文,倡導對這三門前沿科學及其相關學科進行綜合研究。我們知道,思維一直是教育心理學的重要研究內容之一,學習必然離不開思維的參與,學習理論研究目

標之一就是破解人類思維本質與發(fā)展規(guī)律的難題。從這個角度來說,皮亞杰與錢學森的思想有著不謀而合之處,具有異曲同工之妙。

(4)系統科學中耗散結構理論是一個重要代表思想,在自組織理論中居于首位。它的提出,直接引領了系統科學由一般系統論的第一階段向自組織理論的第二階段轉化。后現代主義教育研究者們指出:普利高津的耗散結構理論帶來的是一場重要的觀念變革。他不僅改造了物理學,賦予物理學一種新的文化內涵,而且包括教育、課程研究在內的社會科學各領域,也都將受益于該理論的振聾發(fā)聵的洞見。耗散結構理論的普遍方法論意義正在逐漸被教育領域認可和引介,它對于教學理論研究啟示和指導意義已不容懷疑。當代課程大師派納(Willam F.Pinar)在他的巨著《理解課程》中,著名的課程理論學者多爾(Willam E.Doll,Jr)在他的《后現代課程觀》一書中,都對耗散結構理論與課程的關系給予了極大關注。在最近出版的多爾的著作《混沌、復雜性、課程和文化》一書中,多爾又將耗散結構的理論用作課堂對話分析的一種工具。

鑒于以上分析可以看出,教育科學研究對系統科學進展的關注由來已久,并在后現代主義課程大師的引介下逐漸成為一種趨勢。因此,對系統科學的發(fā)展歷程進行梳理,并闡釋其中重要的代表性成果,有助于我們更好地促進系統科學在教育領域內的應用,發(fā)揮系統科學對于教育教學的指導作用。

2.系統科學發(fā)展及其應用于教育歷程的簡單回顧

20世紀40年代之前,系統科學處于萌芽階段。還原性、簡單性最早可以追溯到古希臘先哲們的思想,它們作為一個最為古老樸素的觀念和信條存在著,在認識論領域始終占有絕對的統治地位??梢哉f,此時非線性思維還沉睡在意識深處來被喚醒,線性思維大行其道。絕大部分人從事科學研究的思維,直接地取自還原分析的方法論,遵從線性推理、邏輯演繹的模式。但也有一部分先知先覺的科學家偶爾猜測到它、運用它,如:早期希臘哲學家混沌地猜測過混沌到有序的歷程;笛卡兒玄學地提出過復雜性的漩渦宇宙演化模型;彭加勒從對三體問題研究得到了非線性結論,等等,這些都是思維史中注意到復雜性的典型。

由于簡單性思維根深蒂固的思想基礎,以及特定的歷史時期內,在這一思維模式指導下的科學研究取得了輝煌的研究成果,大大地改變了人們的生活和生產方式。因此,常常對這一方法論難以割舍,仍然徘徊在因循守舊的簡單性思維模式中止步不前。這在教育領域內的表現尤其明顯,從宏觀的角度上看,我們的教育研究仍然以還原、分析的方法論為基礎。當前指導教育教學改革的教育理論研究尚對系統科學的研究成果重視不足,更不用提落后于理論研究的教學實踐了。

20世紀40至50年代,系統科學處于第一發(fā)展階段――一般系統論。一般系統論由生物學家貝塔朗菲創(chuàng)立,是第一個明確反對還原論的科學理論,它使得“系統”、“整體”和“整體性”不再被看作超越科學界線的形而上學概念,轉而成為科學研究的對象。幾乎是同時,維納的控制論和香農的信息論開始興起。在諸多綜合性橫斷學科中,系統論、控制論和信息論的研究成果最為突出,因此被人們合稱為“老三論”。它們雖然角度不同,但探討的是同一個問題:將對象作為不可分割的系統,考查系統的整體性規(guī)律。同時推廣整體大于部分之和的研究理念。

系統科學應用于教育領域的成果多集中于引介和應用一般系統論的思想。皮亞杰的整個發(fā)生認識論大廈就是建構在這一思想基礎之上的,特別強調系統、整體、整體性等。教學設計領域的研究者們關注系統論,并發(fā)展它為教育設計的指導思想之一,也多是集中研究其中的整體性方法論,即停留在一般系統論的階段。教育科學和系統科學在這一階段的聯姻相對結出了較多的成果,其中較有影響的有查有梁先生的著作《系統科學與教育》和《控制論?信息?論系統論與教育科學》,系統介紹了老三論的研究成果及其在教育領域的應用概況。

20世紀60至70年代,系統科學處于第二發(fā)展階段――自組織理論。比利時物理學家普里高津于1969年提出了耗散結構理論。隨后,哈肯的協同學、艾根的超循環(huán)論、托姆的突變論等相繼創(chuàng)立,形成了研究系統演化發(fā)展的自組織理論。其中耗散結構理論、協同學和突變論被人們并稱為“新三論”。它們分別從物理學、化學、生物學和數學等不同角度,探討了系統自組織演化發(fā)展的條件、動力機制和途徑等問題。吳彤教授認為:“耗散結構理論是解決自組織出現的條件環(huán)境問題,協同學基本上是解決自組織的動力學問題,突變論則從數學抽象的角度研究了自組織的途徑問題,超循環(huán)論解決了自組織的結合形式問題,至于分形和混沌理論,我認為它們是從時序與空間序的角度研究了自組織的復雜性和圖景問題?!?/p>

如前所述,教育研究領域對于系統科學第二階段研究成果的關注,主要表現在引入以耗散結構理論為代表的“新三論”思想方面。從歷史上看,最早想把“新三論”引入教學設計領域的學者是美國的喬納森(JOnassen,D.H.)。他是當代建構主義的代表人物,早在上世紀90年代初,他在發(fā)表于Educational Technology雜志的題為《思維技術:教學設計中的混沌》一文中,就指出教學設計過程充滿混沌性,主張用混沌理論改造或重構新一代教學設計(即所謂“混沌教學設計”)。但自那時起整整20年過去了,國際上對喬納森觀點的響應寥寥無幾。近期,課程大師派納和多爾分別在新近的研究成果中對耗散結構理論給予極大關注,由此喚起了部分研究學者,尤其是后現代主義理論研究者們的興趣。但目前這方面代表性的研究成果也就僅止于此,相關著作不是很多。

從國內的文獻檢索情況來看:一方面,我們看到在歷史、文化、藝術等各個社會領域中,對耗散結構理論引介、應用的基礎性研究工作已近完成,分別呈現出欣欣向榮、爭奇斗艷的可喜態(tài)勢;另一方面,耗散結構理論在教育、心理領域內的應用研究文獻不超過20篇,在CNKI上,以“耗散結構理論”為題名的檢索結構中,左側的“學科類別分組”雖然多達60項,幾乎囊括了數學、物理、醫(yī)學、地理、旅游、農業(yè)、經濟、管理等各個領域,唯獨沒有教育、心理相關的任何一個獨立分組??梢?,教育科學與自組織理論結合的相關研究還有待進一步展開,在引介的基礎上,還要建立自組織理論應用于教育的深層次關聯。

20世紀80年代以后,系統科學進入第三階段――復雜性理論。1984年,在三位諾貝爾學獎獲得者蓋爾曼、安德森、阿羅的大力推動下,美國建立了世界上第一個以復雜性科學為研究對象的機構――圣菲研究所。圣菲研究所的成員背景不同,有來自物理學、生物學、經濟學等各個領域的專家,但他們的志向相同,那就是改變分門別類進行復雜性研究的現狀,打破以往的科學界限,建立統一的復雜性科學綱領。他們目前提出的一些概念和方法,已經得到承認,被看作一種看問題的新角度、新的世界觀和方法論,代表著科學研究的又一次重要思維范式的轉變。

與耗散結構理論等自組織理論比起來,復雜性理論的教育應用成果更多一些。著作方面首推法國當代著名哲學家、社會學家埃德加?莫蘭的《復雜性理論與教育問題》,本書分為上、下兩篇,上篇是莫蘭應聯合國教科文組織之邀,發(fā)表的他對于未來教育理念的見解;下篇中,莫蘭倡導進行教育、思想改革要超越簡化的片段性認識,這種認識看不見整體和部分之間的相互作用,把復雜性化解為簡單性和遮蔽根本性的問題,還會導致科學思想和人文思想的可悲的分裂。同時莫蘭強調:教育的目標與其說是造就充滿知識的頭腦,不如說是造就構造得宜的頭腦。

國內文獻檢索方面,在CNKI上以“復雜性”為題名可檢索到的文獻有8000多篇,其中唯一與教育直接相關的學科分類――教育理論與教育管理下共有140篇,其中權威的《教育研究》上2003-2008年發(fā)表了5篇,還有相當一部分發(fā)表于《全球教育展望》、《教育發(fā)展研究》、《電化教育研究》等教育類核心期刊上。

二、耗散結構理論的基本觀點

耗散結構理論是系統科學與教育結合的一個關鍵研究點,一方面由于其顯赫的地位,普利高津因其在建立耗散結構理論方面的貢獻獲得了1977年的化學諾貝爾獎,因此,無論是在系統科學研究領域中的各理論,還是在指導教育研究的諸多理論中,耗散結構理論都是首屈一指的,理論本身的科學價值不容置疑。另一方面,從上面的分析可知,課程大師多爾和派納正致力于將耗散結構理論引入到教育教學研究領域中來,專家們的研究進展讓我們看到了耗散結構理論在教育教學中應用的巨大潛力。

耗散結構理論以開放系統。為研究對象,醬利高津教授認為開放系統更具有研究價值,因為無論是在科學研究中還是在實際生活中,絕對意義上的孤立系統和封閉系統都是不可能存在的,系統必然是開放性的存在??梢哉f開放系統存在于一切事物之中,大到宇宙中的各種系統,小到粒子物理的微觀研究;也無論是有生命的,還是無生命的生物個體。因此,無論物理、化學、生物等自然科學,還是歷史、文藝等社會科學,甚至哲學,都可以應用該理論的研究成果。事實L近三十年耗散結構理論應用于其他領域的研究進展已然證明r這一點。耗散結構理論圍繞“耗散結構”這一莢鍵概念展開,指出:一個遠離平衡狀態(tài)的開放系統,通過不斷地與外界交換物質和能量,在外界條件的變化達到一定的閾值時,可能從原有的混沌無序的混亂狀態(tài),轉變?yōu)橐环N在時間上、空間上或功能上的有序狀態(tài),這種在遠離平衡情況下所形成的新的有序結構,即為“耗散結構”。耗散結構理論就是研究耗散結構的性質,以及它的形成、穩(wěn)定和演變的科學。人們無法創(chuàng)造耗散結構,但可以創(chuàng)造耗散結構形成的條件。這有可能使我們控制系統并為系統創(chuàng)造必要的條件,從而導致耗散結構的實現。系統形成耗散結構需要具備以下必要條件:

(1)開放性。開放性是系統形成耗散結構的基本前提。開放意味著打開了交換之門。耗散結構只有在開放系統中才能形成并生存。它的存在需要消耗系統從外界交換而來的物質、能量或信息,所以必然要求系統的開放性存在。只有開放系統才能走向有序,有序意味著系統的進化、發(fā)展;非開放系統只可能走向無序,無序意味著系統的退化、滅亡。

(2)遠離平衡態(tài)?!胺瞧胶馐怯行蛑础笔呛纳⒔Y構理論的基本觀點之一。開放系統的熱力學狀態(tài)有三種,分別是熱力平衡態(tài)、衡態(tài)和遠離平衡態(tài)。在熱力平衡態(tài)和衡態(tài)的線性區(qū),系統分別是處于穩(wěn)定狀態(tài)和趨于穩(wěn)定狀態(tài)的,分別趨向于無序和趨向于平衡,此時小的漲落和擾動很難改變系統的當前狀態(tài),因此系統也就不可能出現新的有序結構。只有當系統遠離平衡態(tài)時,才有可能通過漲落或突變進入一個新的穩(wěn)定有序的狀態(tài),從而形成新的穩(wěn)定有序結構。處于穩(wěn)定平衡結構的系統不再與外界交換物理、能量和信息,是一種沒有任何生機和活力的“死”結構。與此相反,處于動態(tài)穩(wěn)定有序狀態(tài)的耗散結構不斷地活動著,是一種具有旺盛生命力的“活”結構。

(3)非線性作用。非線性作用是系統內部運動和發(fā)展的重要原因。系統內部各要素問的相互作用或者是線性的,或者是非線性的。線性相互作用的特點是簡單地進行疊加,此時整體等于部分之和,相當于1+1=2,各要素間表現為確定性的因果關系;而非線性的相互作用則要復雜得多,并不是要素間的簡單疊加,是通過相互制約、相互耦臺形成一種在整體上完全不同于各部分的嶄新的整體效應。此時整體大于部分之和,相當于1+1>2。如果系統中各要素間的相互作用僅僅是線性的,那么無論這些要素如何組合,將只有量的積累,而不可能有任何質的變化;非線性相互作用則能使系統各要素間產生協同作用和相干效應,彼此通過協同、競爭、調節(jié)、消長,進而發(fā)生突變,達到有序。

(4)漲落導致有序。所謂漲落,是指系統中的某個變量或某種行為對平均值的偏離,通俗地講即系統中微小的擾動。漲落雖然是偶然的、雜亂的,通常會被衰減掉,但處于臨界點附近的漲落,則可能被放大,形成巨漲落,從而引起整個系統宏觀上的突變。耗散結構理論強調,開放系統所以能從不穩(wěn)定走向穩(wěn)定的有序化自組織結構,并不是由漸變產生的,突變才是根本的原因。漲落一旦越過某一特定的閾值,系統就有可能表現出宏觀上的有序結構。

三、耗散結構理論對于教學系統設計的沖擊

實際的教學過程本身充滿隨機性和不確定性,常常出現教育進展情況與事先的預設不相符合的狀況,主要表現為信息輸入的確定性與學生思維的非預測性矛盾,教學過程的封閉性與學習內容的開放性相矛盾,以及教學設計的線性與學習者、學習過程的非線性矛盾。

教學系統由學生、教師、教學內容、教學方法和教學媒體共同構成,教學沒計是對教學系統的優(yōu)化設計。教學系統中的人作為最活躍的構成要素,具有進行創(chuàng)造性思維的潛質,而創(chuàng)造性思維的主要特征即是思維的發(fā)散性。學習理論是進行教學設計的首要基礎,建構主義學習理論已然揭示:學生的學習并不是知識的傳遞或轉移,而是學習者根據自身的知識經驗進行意義建構的過程,通過新、舊知識經驗的相互作用,學生知識經驗的整體圖式得到改善和充實。即便是處在同一教學情境中,面對同一個教師和相同的教學內容,學生們在學習過程中的主動意義建構也可以是不同的,具有差異性。這其中既有個人認知能力、思維特點方面的影響因素,更在于每個學生是帶著不同的知識經驗背景走進課堂的。奧蘇泊爾曾經說:假如讓我把全部教育心理學僅僅歸結為一條原理的話,那么,我將一言以蔽之日:影響學習的唯一最重要的因素,就是學習者已經知道了什么。應探明這一點,并據此進行教學。

教學系統設計存在的另一主要問題在于其線性的教學模式設計上。在傳統的教學設計中,教學與學生發(fā)展之間呈現出清晰的因果決定關系,認為一定的教學必然導致學生相應的發(fā)展變化,假設知識、能力和簡單累加自然會實現學生的整體發(fā)展。教師的教學依此而行,就很容易使得教學簡單化、機

械化。課堂教學往往被設計為線性的一維過程。把預定的目標和步驟的順序作為達到最終目標的途徑,一經給定,就再無變化。教師常常把預定的教學方案強硬地塞給每一位學生,把學生當作被動的、機械的接受者。如果說這種教學觀點對于知識教學還算能夠勉為其用的話,也僅限于其中陳述性知識的教學而已,對于學生能力的培養(yǎng)則顯得力不從心了。我們知道,學生能力的培養(yǎng)是對教學提出的更高要求,現在獲得較多認可的教學模式通常是面向問題的,這樣的教學模式因在培養(yǎng)學生多方面能力、促進學生創(chuàng)造性思維發(fā)展方面的卓越表現已受到人們的普遍歡迎。面向問題的學習是一種非線性的網絡化學習過程(見圖1)。

圍繞能力培養(yǎng)這一核心,周圍形成指定目標、發(fā)現問題、解決問題、學習知識、啟發(fā)思維和控制目標的松散結構,并不一定要求以什么地方為起點,在各個結構中都有可能發(fā)生其他結構的學習,形成一種多維的、非線性的教學模式。

在系統科學的復雜性、不確性框架下實施的教學與傳統教學的根本不同,還表現在對于教學事件的處理上。此處的教學事件與加涅所指的“九大教學事件”不同,而是指和課堂教學目的無關而直接干擾教學,突然發(fā)生的外來刺激或事件,即課堂教學中的偶發(fā)事件。在以往決定論主導的教育研究視域下,教學事件常被視為無關的干擾因素或被驅逐出課堂,或被想盡辦法予以消解,以使得教育教學嚴格地圍繞著規(guī)律、模式、結構平穩(wěn)地進行。

隨著耗散結構理論、復雜性理論等系統科學的研究成果被引入到教育教學研究中來,我們應該看到突發(fā)教學事件在促進學生學習和發(fā)展方面的意義和價值,在正視它們的前提下加以利用,而不是簡單地排斥和規(guī)避。教學事件雖然是教學主體不能預設的教學情境,但它同樣是在預設的教育情境基礎上發(fā)生的,是預設教育情境的延伸、拓展和補充。完整的教育過程應該是連續(xù)性教育情境與非連續(xù)性教育情境的統一。教學事件能夠被用來作為開展生成性教學的契機,既幫助學生生成知識和能力,也幫助教師認識教育的本質和規(guī)律、生成教育機智和教育智慧。

教學事件一:一位教師在進行“年月日的認識”教學時,有的學生提出了疑問:“為什么有平年和周年之分?為什么通常4年一閏?為什么二月不是30天或31天?”這樣的問題本來不屬于這節(jié)課所探討的問題,教師完全可以找理由回避這樣的問題。但是這位老師從學生們投采的好奇目光中讀出了他們對知識的渴望,就將這些問題與這節(jié)課的內容結合起來,簡要地講解了地球公轉的知識,激發(fā)了學生的學習興趣。提高了學生參與教學的積極性。

教學事件二:還有一位語文教師在《坐井觀天》一文快學完時,讓學生展開想象的翅膀,以“青蛙跳出井口了”為題說幾句話。學生們一個接一個地講著,內容不是“外面的世界很精彩”便是“青蛙真正感到了自己見識少”。這時,一個學生說“青蛙從井里跳出來,到外面看了看,覺得還是井里好,又跳回井里?!痹捯魟偮?,同學們便捧腹太笑。老師還算“幽默”,也隨口說道:“我看你是一只青蛙,坐井觀天。”在這種情況下,也許有的老師還會說“不懂就別發(fā)言,沒人會說你是啞巴!”難道這位學生的觀點就沒有道理嗎?該生在課后寫作文時仍堅持自己的想法,他寫道:青蛙跳出井后,來到一條河邊,想喝水,突然,聽到旁邊老青蛙的警告“不要喝,水里有毒!”緊接著,又聽到老青蛙被人用鋼又刺死的慘叫聲……看到這里,我們終于明白,該生為什么會說青蛙“覺得還是井里好”了。他由坐井觀天聯想到了環(huán)境污染,多么精彩的觀點!多么有思想和創(chuàng)意的孩子!遺憾的是老師沒有讓他在課堂上充分表達自己的觀點。試想,如果教師當時在課堂上再追問一句“青蛙為什么又跳回井里了?”該課堂會怎樣?我想,全班同學不再是嘲笑他,而會為他驚人的想象力和創(chuàng)造力喝彩。

可見,生成性事件可以拓展預設的教學內容,促使教師靈活調整教學活動的方式和策略,改變教學活動靜態(tài)化、程式化的局面,促進學生的發(fā)展。同時,生成性事件可以作為一種課程資源,使教師從依附于教材文本的范式中解放出來,進一步發(fā)揮創(chuàng)造性。

基于以上分析,我們應該如何吸收系統科學的研究成果,結合耗散結構理論的基本觀點來看待教學呢?

首先,教育系統應該是一個開放系統,而非封閉系統。耗散結構理論告訴我們,只有開放,才能生存。教育以人為研究對象,而人又是一種開放性、創(chuàng)造性的存在,因此,在耗散結構形成的四個必要條件中,教育視閾內應首要關注教育的開放性。開放意味著注重從外界引入嚴格甄別的有效信息作為負熵,為學生的認知結構發(fā)展、教育系統的進展演化提供保證。作為設計者,我們有必要認識到封閉系統走向無序化的死寂是不可避免的,學生的學習和發(fā)展絕不可能在封閉的觀點下僅僅通過若干簡化的、程式化的步驟來實現,只有通過系統開放、引入負熵,盡量將影響學習的諸多因素,整合進我們的系統中來考慮,遵從開放系統的動態(tài)演化規(guī)律,才是研究教育教學更加全面的、科學的方法。教學系統應該具有動態(tài)性,教學中學生對于知識的理解、意義的構建。能力的形成,都應該通過動態(tài)生成而獲得,學生的學習和發(fā)展可以是線性的,也絕不排除頓悟、躍進的方式。

其次,學生的學習以學生的發(fā)散性思維為前提,具有不可逆性、不確定性。當整個系統的秩序被某些可變因素擾亂時,我們既要看到系統波動的消極影響,也要充分肯定它的積極意義。學生的認知結構具有靈活性和適應性,有可能通過自我組織和自我更新而成新的有序結構。思維科學的進一步研究指出,簡單的符號加工理論已經解釋不了人的高級思維和學習過程,人的復雜性思維和學習遵從的是由無序到有序,再到無序的螺旋上升進展過程,教學系統的演化過程既有確定性的一面,還在一定程度上表現出貌似隨機的非線性過程。從狹義的角度看,如果我們暫且把教學設計理解成對于教學內容的安排和設計上,那么耗散結構理論排斥教學內容的簡單累加,認為隊列式的排布關系在促進學生的理解方面并不十分有效,強調的是系統內部各部分間的非線性聯系,將它們設計成非線性的網狀結構似乎更好,各部分內容之間呈現出交錯的廣延性關聯,對于每一模塊,都可以從多個角度來切人,從多個方面來認識。具體地,教學內容以知識單元為最小模塊來組織,在一定的總體結構下,面對不同學習者的學習需要,作出變化的可能性就大大增加了。教學結構因此能夠迅速、容易地變動,易于從用戶的角度進行設計,達成對學習者需求的適應。教學在本質上就是要幫助學生將表面上雜亂無章的知識,根據其內涵、本質及內在相互聯系,逐步變成有序的知識結構。

耗散結構理論指出,有序結構的出現是在遠離平衡的條件下,通過臨界點附近的漲落被放大形成巨漲落而達到的,整體上表現為認知結構的自組織過程。教師在教學中。應該有意識地刨設問題情境。經驗證明,越是奇異的、與學生們的既有認識越不相符合的問題,越能夠激發(fā)他們的學習興趣。原因就在于這樣做能夠引起學生的認知沖突,打破認知平衡,這首先構造了一個學生的頭腦準備吸收新知識的“勢場”,形成一股強大的引力。另外,教學系統中的臨界點是教學目標的進階之處,也是使得系統向有序演化的關鍵所在。因此,在教學過程中識別學生的認知臨界點也是十分重要的。這要求教師注意實際復雜教學情況中的變動因素,把握機會,創(chuàng)造條件,爭取將學生思維臨界點附近的微小漲落轉化為巨漲落,促進整個認知系統進一步形成更加有序的結構。

四、總結與展望