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系统理论的基本思想范文1
关键词：系统；系统论；工业设计；应用
所谓系统，就是相互联系、相互制约的若干个有序元素的集合。系统论是以系统整体的观点来分析和解决问题的科学方法论，已被广泛地用于科学技术各个领域，工业设计也不例外，系统论为设计师提供了全面考察和分析解决设计问题的理论依据及分析方法。
1系统论的概念和思维方法
系统一词最早源于古希腊语，即部分构成整体。早在古代，人们在认识和改造自然社会的过程中，已经萌发了各种各样的对世界进行整体性认识的系统观点和思想，这些观点、思想经过总结、整理和加工上升到了理论化、系统化的层面。
现代系统论的基本思想是由奥地利生物学家贝塔朗菲首先提出的。他将系统定义为相互作用着的若干要素的复合体，一般系统理论是研究系统中整体和部分、结构和功能、系统和环境等等之间的相互联系、相互作用。贝塔朗菲的思想之所以具有里程碑的意义，并不仅仅是因为它的多样化学科性质，更重要的是以一种整合之力的深刻洞察的思想，启发着后人用整体的理念来看待世界及解决问题。
系统设计的基本思想就是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的功能、结构及研究系统、要素、环境三者之间的互动关系，以实现系统的最优化。系统论是一种思维模式，为我们提供解决设计问题的理论依据，并作为探寻设计方法的指导方向。
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系统论在工业设计的应用与发展
科特勒和拉思是这样评价设计的：“设计师通过对主要设计要素的创造性应用，来寻求消费者满意度和公司盈利最大化的过程。”商业模式的变化往往要求设计也要有及时的响应。工业设计作为一个系统工程的设计，其涉及的领域也在不断地演化和扩充，下文就是系统论设计方法在工业设计领域应用的研究总结。
2.1产品系统设计
系统论早期在工业设计的应用就是如何使产品系列化、模块化，既满足市场多样化的需求又能批量化生产。在系统论的基本思想指导下，乌尔姆在早期的设计过程中，尝试将系统设计分为两种基本的方式：一种是以一个主件为基础，依据用户自身的需求配置部件；第二种是系统单元的组合，单元本身已具有独立的功能，但可以通过增加更多的单元将系统扩展为更有效的系统。这种模块化、系统化的产品系统设计思想成为设计史上非常重要的理论创新。乌尔姆利用系统设计思想开始与布劳恩公司合作，设计的收音机、电视机、音响组合系统，都是用标准的模块单元进行不同的自由组合，它们的部件不仅具有互换性，而且方便安装、拆卸、存放，对后来的产品设计产生深远影响。
综上所述，产品系统设计是将结构模块化方法融于系统化设计方法之中，不仅可以保证设计的规范化，而且可以优化设计过程，提高设计效率。
2.2人一机一环境系统设计
二战后，人机工程学引入了工业设计领域，设计对象由产品扩大到了人机环境系统。设计师不再是针对孤立的设计对象，而是研究“人一机一环境”系统并形成一个完整系统化的框架。例如，组合柜要考虑各个组成部分之间的位置关系和组合关系，还要考虑到系统环境与人的实际使用需求。例如，从厨房系统角度来设计它的子系统，考虑到用户自身的人机条件，日常主要操作行为等，以此类推来设计卧室系统、办公室系统、通讯设备系统等。
系统论使杂乱的环境变得关联和系统化，设计师在设计过程中不仅要设计产品，还要考虑人与产品之间的关系，产品所处的环境等因素，处理整体与部分之间以及整体对象与外部环境之间的相互关系。
2.3绿色工业系统设计
随着人们对自然资源的无限度开发，面临着资源短缺、气候变暖等一系列的威胁。保护环境，节约资源逐渐被各界人士重视，绿色设计、绿色制造、新能源等糅合了环境因素的现代制造技术被人们所提倡，于是发展了绿色工业设计系统的新模式。
现代绿色工业设计是以人为本的可持续发展战略设计思想。它是一个人一机一环境一社会的协调系统，同时也是一个多层次、多因素、多变量的大系统，它从不同的视角可以分为多个子系统，如设计管理系统、设计综合评价系统、设计程序系统等。所以，设计师必须从系统论观点出发，综合考量各个元素之间的相互关系，把重点放在真正的能源和环境保护上。在技术层面上，绿色系统设计采用3R技术（减少、回收、重用），尽量较少物质和能源的损耗，减少有害物质的排放，尽量实现产品极其零部件的回收和再利用，尽量使产品形式更加简洁，创造一个人一自然-社会的良好系统。
3现代工业设计系统论的新思想
3.1产品服务系统设计
产品服务系统设计可以理解为在新形势下的一种创新策略转变的结果，即从单纯的设计、销售“物质化产品”转向综合的“产品与服务系统”，通过无形的、非物质的手段来满足消费者的精神需求。基于服务的产品系统，是从系统观的角度导入服务的理念，用系统的观点放大产品的含义，通过物品、使用环境、人、社会环境、结构五个要素，来构建产品内部系统，接着从服务的角度研究服务的相关因素，将服务与产品系统相融合，为用户提供更高品质的生活质量。
3.2用户体验设计
工业设计的核心是“产品”，但是脱离了用户的产品只是纸上谈兵，没有任何意义。随着社会的发展，人们期待产品在完成其有用性价值的同时，又可以带来独特的精神体验，于是工业设计也在不断地演化与发展，将产品赋予更深层次的价值和意义，以满足用户的心理诉求，让产品与用户进行沟通交流，于是有了用户体验设计的发展。“用户体验设计”是基于“甩户体验”诸多结果汇总基础上的“以人为本的”设计研究，用户体验可以说是一种新的造物活动方式。
从本质上来说，用户体验设计同样脱离不开系统论的思想，用户体验设计的本质就是人与产品的交互系统，分析人、产品、场景三者的关系，了解“人”的心理和行为特点，“人”对“物”的交互方式（结合场景），来挖掘问题的本质，进而分析、归纳、判断用户的真实诉求，提出系统解决问题及组织管理机制的方案，为用户带来顺畅的使用体验。
系统理论的基本思想范文2
关键词：城市地理信息系统；哲学；启示
Abstract: With the development of science philosophy guiding role of city geography information system, based on the philosophy of the theory and practice of the understanding of the theory of city geography information system research and development, application design theory focus on the inspiration, hope for the city to science research and development information system discipline further, perfect and the maturity of a role.
Keywords: city geographic information system; philosophy; enlightenment
中图分类号:G633.55文献标识码：A 文章编号：
爱因斯坦说：“如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求，那么，显然，哲学就可以被认为是全部科学研究之母。” 在城市地理信息系统理论研究和实践的过程中，哲学的一些基本观点起到了提示、指导、促进乃至推动作用。
地理信息系统(GIS)是融合了信息科学、计算机科学、地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学、城市规划科学等而形成的一门新兴边缘学科。其在城市发展应用领域不断扩大与延伸，故城市地理信息系统应运而生。GIS与城市相结合的运用尚有许多问题亟待解决，需要从哲学思想方面审视有关的理论、技术、管理与应用问题，使得GIS在未来能够更好地发展。
1实践论在城市地理信息系统研究的启示
GIS作为一门应用科学，其价值在于直接应用于城乡规划与管理、城市资源管理与配置、城市生态环境管理与模拟、城市防灾减灾等实践方面。在GIS的研究过程中，对实践的认识是十分重要的。实践有主动性与被动性、计划性与探索性、自觉性与自发性之分，只有正确地理解、运用辩证思维，才能使两极对立发展到某一点，实现对立统一，而这个转化过程是一个伟大的基本过程。
1.1实践是主动性与被动性的统一
实践是检验真理的唯一标准。地理信息系统的开发设计应不断地随着技术和管理实践向前发展，许多GIS理论或经验是经过人们实际工作检验，体会到它的利与弊之后，不断地总结出来的。但由于信息的更新之速，客观上要求GIS开发建设必须运用更先进、更科学，与城市经济大环境相适应的管理思维和方法。在进行GIS设计研究时，通过主动制定计划，并逐步付诸实施，在不出现意外情况的前提下，效果应当是最理想的，但在实践过程中，经常会出现意想不到的问题打破了计划，以至于被所出现的问题阻碍研究进程，这恰恰是实践的被动性。但是有些时候这种被动性并非都是坏事，有些理论和新事物的出现就体现了这种实践的被动性。但是，GIS设计研究与实践，都应要时刻准备应对意外情况。因为有“物极必反”的教训，一些不曾预料到的情况，渐地积累达到一定的程度，会超越其变化的阈值，阻碍计划的进一步实施或者被迫放弃原计划。
因此，只有承认实践的能动性和主动性也是一种盲目性，树立随时可能被置于被动局面这种符合哲学基本思想的观念，才可能及时发现问题，采取适当措施扭转被动局面。
1.2 实践是计划与探索性的统一
凡事预则立，不预则废。不重视科学研究的预测性和计划性，没有目的地任意设计，无疑是盲目的。而光希望所有的实践都预测准确、安排周到、行之稳妥也是盲目的。一切实践都具有某种探索成分，而越是创新的，越是超前的实践，其探索性越强。新理论、新知识、新方法等都是在不懈地探求、不停地摸索、不断的失败中发展起来的。
因此，只有注重预测计划，同时又讲求摸索前进，才可能有所发展。实践是计划性与探索性的有机结合，正确地对待意料之中和意料之外的事情，成功的把握性就大一些，同时也避免了GIS发展发展道路的弯曲。
1.3 实践是自觉性与自发性的统一
实践是一种自觉行动，是既有普遍性，又有偶然性 (或叫不可预见性)的行动。在实践过程中，总会有自发性的一面。GIS的理论研究和开发建设以及其进行各种城市规划管理研究等都要吸收这一思想。同时GIS的研究与应用也证明了实践的自觉性是不断发现和消除自发性之后产生出来的，而自觉性的出现必将大大地减少GIS研究与开发的盲目性。
2认识论对城市地理信息系统研究的启示
人类的认识能力是有限的，但又是无限的。微观与宏观的联系与过渡是一个重要的认识论问题，以GIS开发为例,如果许多开发者都按同一思路和方法进行开发设计，从微观上看似乎十分有序，但是从宏观上审视，其科学认识必然是非常单一和呆板的，这恰恰是哲学观点中的“真正无序”。相反，如果从微观上做到百家争鸣，尽展各家千秋，那么微观上看来似乎千头万绪，而在宏观上则一定是科学认识更加深人，研究成果层出不穷，这才是真正的“高度有序”。从微观过渡到宏观 ，实现无序到有序的转化，体现了有限与无限的辩证关系。
GIS是多学科交叉而形成的一门新兴边缘学科。学科交叉越多，要求的知识就越丰富，认识事物的能力和水平越高，未知的东西就会越多，这体现了认识的有限性；但只要社会存在，只要人类进步，就永远不会出现那样一种现象——从此不存在未知的东西了，这就是认识的无限性。随着认识能力的提高，新的问题会不断被发现，随之解决的方法也将越来越多。因此，所有从事城市建设工作的人都必须建立这样的观点和信念。
3 城市地理信息系统的研究需要哲学的指导
GIS的开发与应用研究需要哲学指导，虽然哲学不会直接告诉我们具体的系统设计、集成、管理、应用的理论和方法，但它的许多基本观点，将给予研究与实践工作以巨大的启示，如理论与实践的问题、关于确定性和随机性的问题等，这些都需要运用哲学思想和观点去研究解决。
哲学既是系统化、理论化的世界观，同时又是人们认识世界和改造世界的方法论，所以它对所有的城市建设实践工作都是具有指导意义的。哲学是一门很深的学问，许多有成就的学者都是从基础人手，用浅显的哲学理论和基本的哲学观点解决实际问题。相信借助哲学基本思想的指导，城市地理信息系统的设计、开发、建设、应用等研究理论和方法会更加完善和成熟，同时它也会在城市规划管理及资源管理配置等支持决策方面发挥更大的作用。
参考文献：
[1] 孔云峰,李小建,乔家君，等．地理信息系统学科中几个基本问题探讨[J]. 地理与地理信息科学,2006,22(5):1-9．
系统理论的基本思想范文3
系统科学是对系统的存在方式和运动变化规律的正确反映和真理性认识。除外系统科学又是以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类。系统科学按其发展和现状，可分为狭义和广义两种。
狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲左其著作《一般系统论：基础、发展和应用》中所提出的将"系统"的科学、数学系统论、系统技术、系统哲学三个方面归纳而成的学科体系。
广义的系统科学包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内，是20世纪中叶以来发展最快的一大门综合性科学。
一．系统科学的发展历程
20世纪40年代，在大型军事科研项目的社会背景：计算机技术不断发展的技术背景：整体思维的科学背景下。由于自然科学、工程技术、社会科学和思维科学的相互渗透与交融汇流，产生了具有高度抽象性和广泛综合性的系统论、控制论和信息论（老三论）。由于系统论、控制论和信息论的相互联系与相互结合，形成了具有普遍意义的系统科学理论与系统科学方法。60年代，美国将《系统工程》杂志改为《系统科学》。中国在技术领域的杂志则有《系统科学与教学》、《系统工程的理论和实践》、《系统工程学报》、《系统工程》等。也是这样出现了一门新的综合性科学门类。70年代以来，又相继产生了耗散结构理论、协同学理论、突变论（新三论）和超循环理论，极大的深化和发展了系统科学理论。
二．系统科学包括的内容
系统科学所包括的内容有系统概念、一般系统论、系统理论分析论、系统方法论和系统方法的应用。关于系统科学的内容和结构最详尽的框架，是我国著名科学家钱学森提出来的。他认为系统科学与自然科学和社会科学处于同等地位。他把系统科学的体系结构分为四个层次：第一层次是系统工程、自动化技术、通信技术等，这是直接改造自然界的工程技术层次；第二层有运筹学、系统理论、控制论、信息论等，是系统工程的直接理论，属技术科学层次；第三层次是系统学，它是系统科学的基本理论；最高一层将是系统观，这是系统的哲学和方法论的观点，是系统科学通向哲学的桥梁和中介。
三．系统科学所研究的内容
系统科学是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性，揭示其活动规律，探讨有关系统的各种理论和方法。如对企业职工下岗再就业问题，应立即立项组织科学调研，进行系统的分析研究，使这项工作有较充分的科学依据，各个局部与整体间关系更加协调，各项目标更加合理，宏观调控更为有效，还可实现预警作用，及早发现和解决存在的关键问题，提出系统化、科学化的工作方向。
四．系统科学研究的方法
系统方法就是从系统的基本观点和基本原理出发，把研究对象置于系统的形式中，从要素、结构、系统整体、外部环境的相互联系和相互作用中综合的进行考察，以揭示对象系统的本质和规律，达到最佳的处理和解决具体系统问题的一种方法。系统方法的关键是考察要素与要素的关系。如：对于研究教育系统中，我们要知道影响我们现在教育水平的要素是什么，那我们就要从教育这个系统出发，联系我们现在教育的制度，师资问题，教学设备问题，教学外部环境等问题实行综合性研究和考察，揭示现代教学本质和规律。
五.系统方法的基本原则：
1、目的性原则：在运用系统方法研究和解决具体问题时，必须具有明确的目的性。
2、层级性原则：层级性是系统的普遍特性，运用系统方法研究具体系统就必须从系统的这一普遍特性出发。
3、结构性原则：结构性是任何系统所共有的重要属性，因此，结构性原则是系统方法必须遵循的一条重要原则。
4、整体性原则：整体性是系统最基本的特性，也是系统方法最基本的出发点。系统的特性、功能和规律是通过系统整体的运动、变化和发展表现出来的。所以，只有从系统整体出发，才能真正的揭示出系统的特性、功能和规律。
5、相关性原则：由于要素、结构、系统整体和外部环境是紧密相关的，所以在运用系统方法考察系统的任何一个方面时，都必须与这一方面紧密相关的其他各个方面进行综合的、全面的研究。系统方法的相关性原则也是唯物辩证法普遍联系观点的具体体现和实际应用。
6、模型化原则：在运用系统方法研究具体系统时，一般都需要抽象出系统的模型以代替对象系统，并通过对系统模型的研究来揭示对象系统的本质和规律。
7、最优化原则：系统整体的最优化，既是系统方法的根本出发点，也是系统方法的最终目的和归宿，它贯穿与运用系统方法研究具体系统过程的始终。
六.系统科学目的
系统论的任务，不只是认识系统的特点和规律，反映系统的层次、结构、演化，更主要的是调整系统结构、协调各要素关系，使系统达到优化的目的，系统论的基本思想、基本理论及特点，反映了现代科学整体化和综合化的发展趋势，为解决现代社会中政治、经济、科学、文化和军事等各种复杂问题提供了方法论基础。如为解决企业下岗职工的分流安置和再就业问题，我们用系统科学去研究可以得出这样的合理的工作目标。一是短期工作目标，二是长期工作目标。短期工作目标可以是：用5年左右的时间，解决大部分（90％左右）国有企业下岗职工的分流安置和再就业问题，并完善社会保障制度。长期工作目标应该是：通过宏观调控和经济、法律等手段，建立下岗、分流、置、再就业制度和机制。通过进行企业职工下岗再就业的系统分析研究，并不是脱离当前的工作实际，既要考虑长远的工作目标，也要结合当前的工作实际。可以分时间阶段地逐步完善，既做好基础性工作，又做到长远目标与当前工作相结合，
使当前的工作得到改进，使得问题得到实际的解决。
七．目前系统科学的研究方向
对系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内的，将其作为研究对象置于系统的形式中，从要素、结构、系统整体、外部环境的相互联系和相互作用中综合的进行考察，以揭示对象系统的本质和规律。如：对于金属材料，有两个这样的科学问题。（1）能否将已建立的电子结构、相结构和组织结构3个层次的理论整合成相互关联的系统理论？（2）金属材料系统中合金相的多样性是否由基本结构单元序列的多种组合方式形成？为此“金属材料系统科学”提出了“基本原子团序列”、“特征原子序列”和“特征晶体序列”是构建合金相的三个基本结构单元的新见解并建立了计算合金相状态、能量和体积的新方法。实施了“金属材料系统科学特征原子序列工程”同时开展了“金属材料系统科学”理论的应用。
八.系统科学发展的成果
1.近年来，系统科学的思想和方法在体育系统得到进一步的推广和应用，并取得了一些成效。为总结经验，使系统科学的思想和方法更好地应用于体育工作，提高体育工作管理水平。正在筹备举办第三届亚冬会的黑龙江省体委在会上进行书面交流。他们认为，系统科学的运用，为举办好第三届亚冬会提供了重要的科学管理的保证。从近两年来的筹备管理工作进展情况看，所带来的效益是明显的，达到了预期的目的。他们借鉴北京亚运会和申办奥运会的经验，运用系统科学的思想、方法和技术去组织管理筹备工作。做到了两个突破，一是思想方式上的突破；二是方法、技术运用上的突破。
2.系统法学是将系统科学与法学相结合而形成的一种法学思想、法学流派和法学理论，其核心思想是法或法律就是系统，任何法的现象都是具有系统意义的现象，可以运用系统科学方法加以解释和说明。系统科学将法的现象视为阶级现象，就自然而然形成阶级分析法学。系统法学也同样对法形成了一个基本观点或定义，既法或法律是系统。系统是个抽象的概念，同时也是容易理解的和接受的概念。因此，这种定义或这种思想，对法学研究的制约最小，为法学研究提供了极大的空间。
3物流信息系统是一门研究如何在企业中应用信息技术，帮助物流管理人员更有效地利用物流信息的学科。它是融管理科学、信息科学、系统科学、通信技术和计算机技术为一体的综合性学科。目标是培养管理信息系统的系统分析员和程序员和强调用户和管理者应该如何参与系统开发过程中的活动，使设计出来的信息系统更加适合管理者的需要。随着计算机和通信技术的发展，信息化社会人们对信息和数据的利用与处理已进入自动化、网络化和社会化的阶段。物流信息系统是物流企业以采集、处理和提供物流信息服务为目标的系统，它的应用标志着物流企业管理现代化水平和信息化程度。
文献：
系统理论的基本思想范文4
任何一门学科都具有塑造学生特殊的思维品格、思辨能力和创造素质的独特价值。然而，当前一些流行的教学模式和教学方法多是基于教与学规律，以强调基础知识和基本技能为出发点的教学行为方式，其实并没有观照各个学科理论体系自身的逻辑，从而导致学科特色不鲜明，相对削弱了学科教育对学生的学科理性思维熏陶，也必然不能带来课堂教学状况的根本改变。
如何在教学过程中体现学科教育本身的价值，需要教师以学科思想方法、学科逻辑对学科教学的指向性要求为逻辑起点，依据学科独有的规律、原理，努力体现学科理论体系的逻辑与教育教学规律的融合。只有理解了学科知识、学科能力与学科思想方法之间的内在关系，教师才能采用有效的教学组织方式，学生的学习才能做到纲举目张。高中生物学必修模块是现代生物学的核心内容，揭示了生命系统的本质和特征，对于提高学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。这也是探讨在高中生物学教学中引入系统论思想的初衷。
1 生物学科思想是生物科学教育的重要内容
现行《普通高中生物学课程标准（实验）》明确指出：课程的基本理念是提高高中生的生物科学素养，也是课程标准实施中的核心任务。可见，生物科学教育的目标不只是让学生获得生物学知识，更主要的是使他们形成关于生命的基本观点，获得探索生物界客观规律的方法，同时培养创新能力和科学精神。
生物学科思想反映了生物学的思维特点和学习规律，是生物学知识学习、产生和发展的动力，是学科能力发展的催化剂，是学生认知和理解生物学最具影响力的内容。
2 系统论思想是生物学科思想的重要内容
系统论思想是在生物学科思想的研究基础上建立起来的，生物学家贝塔朗菲最早提出系统论的思想。他认为系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体，提出系统观点、动态观点和等级观点。魏宏森教授进一步提出：“广义系统论是把对象作为组织和自组织复杂系统进行专门的科学技术哲学研究的一般系统理论，是综合现有的一般系统论、信息论、控制论、耗散结构、协同学和超循环论等现代复杂性系统理论中的科学基础哲学问题的横断科学。”桂起权教授更是提出“系统论可以看作是生物学理论背后的元理论”的观点。
由此可见，生物学蕴含着许多科学思想，系统论思想是其中的重要内容，在大多数情况下生物学的具体内容可以在系统思想的框架下得到解释。高中生物学教材也是用系统论思想来诠释生命的。
3 高中生物学课堂引入系统论思想的基本要素
3.1 明确系统论思想在教材内容和编排上的体现
系统论思想包含系统思想观点和系统思想方法两个方面。系统都具有整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等基本特征。它们既是系统论的基本思想观点，也是系统方法的基本原则。
教师可以从系统论视角理解高中生物学的三个必修模块：
《分子与细胞》模块突出细胞是基本的生命系统这条主线，选取了系统的层次、细胞的组成、结构、功能及细胞的生命历程等知识。通过学习，学生能够理解生命系统的非线性（整体不等于它的部分之和）与时序性（生命系统的组成要素在时空上有严格的确定的秩序或相对稳定的位置以及生命活动的时序性）本质。
《遗传与进化》模块以基因的本质、功能及其发现历程为主线，选取了减数分裂与受精作用、DNA分子结构和功能、遗传和变异的基本原理、现代生物进化理论及物种形成等知识。通过学习，学生将会理解生命系统是开放的信息系统，它具有自我更新、适应、演化的特性。
《稳态与环境》模块的知识结构是更是凸显了系统论思想。本模块以生物个体、种群、群落和生态系统各个层次生命系统的稳态的干扰和维持为主线，选取了人体稳态的调节和生态系统有关组成要素活动对生态系统稳定性的干扰和维持等知识。通过学习，学生将理解：生命活动过程的本质是物质的变化、能量的转化和信息的传递过程;生命系统的稳态实际上是一种动态平衡，其稳态不仅有其自身的调节，还与所处的环境有着紧密的联系，生命系统正是在稳态不断受到破坏而又同时得到恢复的过程中得以维持和发展的。该模块的学习将进一步帮助学生从系统的角度认识生命。
3.2 将系统论思想融入生物学知识建构过程需要关注的问题
从系统论观点出发，将系统论思想融入生物学知识建构过程，教师可以引导学生主要从三个方面入手。① 树立系统的整体观。在研究系统的一个要素时，还要观察其他不同的、相互作用的要素，分析它们在多重要素的影响作用下作为一个整体的行为，以及表现出来的新的整体的性质和功能的。② 明确系统整体的性质和功能取决于系统内部的结构和联系的认识。要搞清楚构成系统的要素的性质、数量、空间排列及时序组合，弄清楚系统要素间发生的物质、能量、信息的传递和交流状态。认识系统就要弄清系统内的结构和联系，改造系统就是调整系统的结构和联系。③ 理解生命系统的开放性与动态性。每个系统都是一个更大系统的组成要素，因此系统的性质和功能受到环境的影响。生命系统是开放的，与外界交换物质、能量和信息，才能维持其生命，系统总是处在运动和变化的状态之中。
以人教版高中生物《必修3?稳态与环境》中“血糖平衡的调节”的教学为例，笔者尝试探讨系统中要素与要素、要素与整体、整体与外界环境间的联系，从系统论观点出发将系统论思想融入生物学知识建构过程，说明系统的基本特性。
首先，在教学中将血糖平衡的调节看做由多重要素构成的整体――系统，参与调节的结构如胰岛细胞（胰岛A细胞和胰岛B细胞）、消化系统、下丘脑等都是系统中单独存在的各个要素，系统的整体大于部分之和，即要素在系统中所具有的性质和功能，不同于其独立于系统之外的性质和功能。相同的要素在不同的系统中有不同的性质和功能，如下丘脑在血糖平衡调节系统中的性质和功能与下丘脑在体温调节系统中的性质和功能是不同的。系统整体的性质和功能往往取决于系统内部的结构和要素联系。系统的结构和要素的联系方式不同，系统的性质和功能可能就不同，如血糖平衡的调节系统与神经系统的结构和要素联系不同，也就具有与神经系统不同的性质和功能。要素的数量和质量也对系统的功能产生影响，如胰岛B细胞分泌的胰岛素不足会使血糖平衡系统的调节失衡。因此，教师在教学中要引导学生厘清系统内的结构和构成系统的要素的性质、数量、比例、空间排列及时序组合等。
接着教师要让学生明确各要素间存在着密切的联系。消化系统中的糖类的消化和吸收是人体血糖的主要来源之一，根据饭后血糖含量变化曲线图（图1）可以看出：早餐后血糖含量逐步升高，升高到一定程度后又逐渐回落到正常值（0.9g/L）附近，而早餐后较长时间不再进食也不会引起血糖含量的剧烈变化。从一般系统科学的因果关系类型分析方法出发，消化系统的作用使血糖含量升高，随着细胞的氧化分解、糖原的合成以及非糖物质的转化使血糖降低，血糖含量变化又引起胰岛细胞和下丘脑两个系统要素行使相应的激素调节功能，最终使血糖含量维持正常，体现了系统的动态平衡性。血糖平衡调节系统又从属于一个更大的系统――内分泌系统，说明系统同时具有等级结构性。
最后，教师要让学生明确系统中还存在反馈，即系统本身工作的效果会反过来作为信息调节该系统的工作。反馈有正、负反馈之分，正反馈促进加强控制信息的作用，使生理过程逐步加强，不可逆地进行，直至最终完成;负反馈则抑制减弱控制信息的作用，起到不断“纠正”控制信息的效果。正反馈和负反馈对于生命体维持稳态都具有重要作用，人体血糖平衡的调节系统中同时存在着正反馈和负反馈。当血糖浓度低于正常时，血糖浓度降低这一信号将启动胰岛A细胞和下丘脑的正反馈过程，一方面使胰高血糖素分泌增加，促进肝糖原的分解和非糖物质的转化;另一方面增加肾上腺素分泌，促进糖原分解，最终达到使血糖升高的目的。同时，血糖浓度降低也会作为负反馈启动的信号，抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，使胰岛B细胞促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖的作用减弱，最终抑制血糖进一步降低，达到升高血糖的目的。
由于人们对生命系统的研究是多层次、多方向的，在对生命系统研究时，教师需要从不同角度进行分类，所以，不同层次的要素具有相对性。基于系统论的思维方法，不只是考察单个事物，也不只是进行概念、判断、推理，还用模型来模拟、检验推理。它是通过对部分和整体作细致的观察研究、从整体上把握事物。在生物学教学的过程中，教师要注重生命系统的整体性，研究系统的内部结构及联系，强调系统的开放性与动态性。生命是一个复杂、开放、自组织的系统。由于生命系统的复杂性以及非线性、混沌的特点，使生物现象和生命活动规律大部分不遵从因果决定性原则。因此，用系统论的基本思想方法来指导学生的学习，更有利于学生理解生命现象和生物学事实，掌握生物学的概念和基本结构，养成系统思维的习惯，形成学科能力。
3.3 将系统论思想融入生物学知识体系建构过程
布鲁纳说过：“学生对所学材料的接受必然是有限的，怎样能使这种接受在他们以后一生的思考中有价值？回答是：不论他们选取什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。”在教学组织过程中，教师引导学生运用系统论思想方法，对本节课的所学知识和概念进行逐一分析，构建学科内容结构的基本思路（图2），明确本节内容在不同学习阶段的呈现形式和学习重点;明确所学知识与先前学习内容以及将来学习内容的逻辑关系;厘清不同内容与学科方法的实然联系，把握学习的核心内容，构建学科的内容体系。在系统论的思想的指引下运用生物学方法方法分析生命现象和解决问题，使得复杂的生命现象和问题变得简单，使生物学科内容更生动、形象、深刻，也有利于学生领会了相应的生物学方法，避免学生出现学科知识碎片化和浅表化，技能与方法运用的机械、模仿的现象。同时，也使得抽象的学科思想得以彰显，学生对系统论的思想方法也有一个清晰认识。
在血糖平衡模型构建成功的基础上，学生能够很容易构建起分级调节的知识网络。下丘脑作为内分泌系统的枢纽，不仅作为血糖调节中枢，通过传出神经直接作用于胰岛细胞与肾上腺，调节激素分泌，还通过分级调节方式调节甲状腺的活动。在甲状腺激素分泌的分级调节中，利用一般系统科学的空间结构方法分析下丘脑-垂体-甲状腺构成的整体系统：下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（TRH）作用于垂体，促使垂体释放促甲状腺激素（TSH），促甲状腺激素（TSH）随血液运输到达甲状腺，使甲状腺激素的合成和分泌增加，体现了系统论思想的等级结构性。血液中的甲状腺激素的含量同时也能作为负反馈信号，反过来抑制下丘脑和垂体的分泌。生命系统是一个复杂开放的自组织系统，与环境相互作用的同时，会进行一定的调整以适应外界环境变化，如在寒冷环境中生命体会增加甲状腺激素的合成与分泌。在当前所学的甲状腺激素分泌的分级调节基础上，学生能够更容易理解水盐平衡调节以及体温调节（将来需学）等内容。
系统理论的基本思想范文5
关键词：范例；范例教学；空白；教学空白艺术
范例教学，是第二次世界大战后在前西德产生的一种重要的教学理论，被理论界视为“二战”后与前苏联赞科夫“发展性”教学理论和美国布鲁纳“学科结构”教学理论并列的三大新教学论流派①，在教学理论与实践中颇具影响。范例教学的发展经历了两个重要时期：一是局限于探讨单个学科领域的时期（即1957年之前），代表人物有海姆佩尔（Hermann Heimpel）、埃贝林（Hans Ebeling）和瓦根舍因（Martin Wagenschin），著有《示范教学原理》（1949年）《岛屿式教育原理》（1949年、1951年）和《范例教学原理》（1950年、1951年），主要涉及历史、数学、物理等学科。二是超越学科教学论范围进入一般教学论境界的时期（即1957年之后），代表人物有克拉夫基（Wolfgang Klafki）、德博莱（J. Derbolav）、施藤策尔（Arnold Stenzel），先后出版了关于范例教学本质及其对教育的意义的系统理论研究著作以及阐明范例教学的教育史背景的系统理论研究著作，如《基本的教育问题与范例教育》（克拉夫基，1959年），把范例教学从学科教学论水平提升到关于教学的一般理论的境界。
近年来，众多国内学者对范例教学进行了广泛和深入的研究，备受关注。基于范例教学产生背景与当下我国教学改革所面临的诸多问题，如教学内容之“繁”、学生负担之“重”等一致性的认识，以及范例教学理论所涉及的一些主张与教学空白艺术思想的高度吻合，本文拟对范例教学理论蕴涵的教学空白艺术思想进行初步的探讨、分析，以为我国教学改革提供一个可供参考的视角。教学空白艺术是指灵活运用空白，遵循教学规律以及美的规律进行的创造性教学实践活动。范例教学理论的教学空白艺术思想主要涉及教学内容、教学目标以及教学过程（方法）等几个方面。
一、“基本性、基础性、范例性”的教学内容观
在《蒂宾根决议》提出范例教学之前，前西德的教育大发展，走过的是一条由特殊的困惑导致特殊的抉择的艰苦道路。这就是用传统的观念和方法竭力驾驭着日新月异的新内容并追求高质量的道路。[1]范例教学则是用来克服课程庞杂、教材臃肿的教学内容改革抉择的策略。范例教学理论认为，对于充塞的教学内容是不可以简单地用减法，即减少教材内容或减少课程来处理，因为这样做的结果只能使教学内容在数量上产生变动，而不能解决提高教学质量这个根本性的问题，这种减法有可能使学生所学的东西变得更加浅薄。对此，瓦根舍因指出，“假如我们不想使学校在教材中窒息，并作为‘疲惫的机器’腐败下去，那么我们……因此需要选材原则，把教材限制在‘本质’方面。”[2]
所谓限制在“本质”方面的选材原则，也就是通常人们言及的应具有的基本性、基础性和范例性的观念特征。基本这个概念指的是教学论——设计方面应产生的结构，即教学内容、问题的关系以及教学方法（课题）的结构，通过这种结构应当尽可能在下列两者之间实现协调（或实现一个协调步骤），即在儿童∕青少年的兴趣、问题、理解方式、初步条件为一方面，与有关教学内容、问题的关系，教学方法，课题（成年人在学习过程中的审美的、科学的、社会的、政治的实际的课题）的完善的、分化的、综合的和“客观的”最终结构为另一方面之间的协调。基础这个概念表示“客观”事实和问题的关系同学习主体之间的这种基本关系。换言之，表明最一般的结构原则和基本经验，通过这些最一般的结构原则和基本经验我们可以在当时所达到的思想意识的历史发展水平上理解并划分人和现实关系的“范围”或“规模”，比如经济的，社会的，政治的，审美的、精密自然科学的和技术的实际关系等，并在一定情况下也表明这些范围和规模之间，即经济、社会和政治之间的一般关系。也就是说，范例教学内容在相当大的程度上必将是广泛地交织在一起的个人和社会——政治生存的关键问题。[3]这就要求设计一种教学结构，使学科结构与学习者的思维结构相适应、相统一。而范例就是使两种结构能一致起来的媒介，即范例是沟通两者的桥梁。范例性的必要的（不充分的）基本特点包括彻底性（集中、选择）、主动性、吸引人的知识探求（自发性）、与发生学方法的关系、期待性的注意力。真正的范例性包括“扩展”（即深入地和迫切地专心于阐明某学科问题以扩展及学科整体）、学科的“功能目的”（即通过所选的材料学习者可以“彻底性”掌握钻研方式以实现学科特有的某些思想功能）、取消学科界限、课题（从学科但不过分地局限于学科的某一个别课题到达整体）、教材选编（有一条“历史纽带”把简单的物理现象联系起来）。[4]
由此不难得出，基本性的着眼点是学科内容的基本的知识结构和规律性，因而在教学内容上反对多而杂，力举少而精。少而精相对多而杂来说，显然是留有“空白”的。基础性的着眼点是学习者的基本经验，是对学习者的主观性的实际状况的适合性而言的，即从学习者的基本经验和已经达到的某方面的智力发展水平出发，教给学习者的基本经验是能促使其智力进一步发展的东西。这促使学习者智力进一步发展的东西相对学习者已有的来说就是“空白”，且学习者的精神世界相对显现的物质世界来说是潜隐的，也可以说是“空白”的。范例性更是强调范例的精选，强调从烦琐不分主次的教学内容中选取那些具有典型性、代表性、开导性、举一隅能以三隅反的部分，反对面面俱到。于是舍弃的相对留存的来说是“空白”，启发的“一般”相对于选取的“特殊”是“空白”，不断生发的新问题相对提出的问题来说是“空白”，扩展的学科整体相对学科局部存有“空白”，扩展的学科相对起始问题所在学科亦是“空白”……因此，依照基本性、基础性和范例性三个原则①精选的具有“继续作用力的”教学内容是很讲究教学空白艺术的。
二、引向“活动着的知识”的教学目标价值取向
范例教学的教学目标，可以从其基本思想中得以反映，克拉夫基对之进行了简明清晰的概括。克拉夫基说：“所有范例方法的概念都以以下目标为前提，即学校或校外机构应帮助学习者获得独立能力、批判的认识能力、判断能力和行动能力以及自发的继续学习的能力。因此，学习不再被视为现有的知识和固定技巧的传递，而是对学生主动学习的教育辅助。”[5]还说：“对于范例教学的基本思想，虽然有种种不同的解释，但可以作为总的思想动机提出而做如下表述：组织教养性的学习，促进学习者的独立性，即引向连续起作用的知识、能力、态度（引向胡戈·高迪希概念中的‘活动着的知识’）。”[6]
“活动着的知识”意思是指可以用来继续进行生产性脑力劳动的知识或认识，克拉夫基用“范畴的”这个概念来表示这种知识的作用，并指出“范畴”概念表示包含着两个要素（指掌握知识和能力培养）相统一的一种教育过程。后来对其进行深化研究提出了“范畴教育”理论。“范畴教育”就是指通过一定的教育内容使主客观（学习客体——教材和学习主体——学生的精神世界）同时得到开发的教育。说到底，“范例教学”是以达到物质实在与精神实在的开发、人的开发（即双重开发）为目标的。
可见，范例教学“教”和“学”的目标不是获取既定的、固有的知识和技巧，而是强调更为愿意主动学习的态度，以及个体灵活运用知识解决问题、继续学习的能力。这种不满足于本身的更为普遍意义的“活动的”知识、能力、态度，超越了现有的知识和技巧的有限意义，对现有的知识和技巧来说是“空白”的，是无限的，绝不是复制性的。也就是说，范例教学是以开放性为自己的价值取向和追求目标的，这样的教学在各个方面都不是封闭式的、定性的结构，这样的教学是不带有定势的框框的，而是非常重视知识的“生产性”功能，即知识的“再生”的价值，在“教”和“学”上都留有充足的时空，最终实现“教为不教”之宗旨。
三、具有“缺漏的勇气”，使教学达到彻底性的教学过程主张
从教学实践而不是教学理论的角度来看，人类的教学既不可能穷尽整个精神世界已有的财富，也不可能完整无遗地帮助学生掌握任何学科领域的全部知识并发展相适应的能力。[7]因此更不必说能使一个学生去点滴不漏地掌握各门学科的全部知识了。传统意义上的教学却与之相违背，总是追求教学材料的系统性，总是不折不扣地教，使学习者陷入一大堆谁都不明白对其发展有何意义的材料中。这样一种系统的教学过程诱使教学达到完美性（因为这种系统的教学过程要求这么做），从而使教学陷入匆忙与不彻底的境地之中。这种教学过程就像垒起了壮观的碎石堆。正是由于它拘泥于系统性，而埋葬了真正的系统性，并阻塞了视野。它混淆了教材的系统性与思想的系统性。[8]范例教学主张以彻底性代替肤浅的全面性，以使学生获得系统性的认识，而不是记住所谓系统性的知识材料。于是，范例教学提出了“范例式”的教学，即采取课题性教学。
系统理论的基本思想范文6
课程教学设计是教学设计的下位概念。教学设计作为一门学科，20世纪60年代初诞生于美国，80年代中期开始引入我国。在教学设计理论与实践的发展过程中，理论研究成果的不断丰富和实践经验的不断积累，使得人们越来越重视课程教学设计在课程建设和人才培养中的重要作用。课程教学设计作为解决教学实际问题的一种工具与方法，非常巧妙地将教学理论与教学实践结合在了一起，它是联结人才培养方案、课程标准和教案的纽带，对上承载着人才培养需求，对下衔接着学员认知基础、指导着课程教学。
一、课程教学设计的理论基础
课程教学设计作为一种解决教学实际问题的工具，离不开理论的指导。在它的发展中，系统理论、传播理论、学习理论和教学理论对它产生了重要影响，并构成了课程教学设计的理论基础。
（一）学习理论
1.行为主义学习理论
主要代表人物包括美国教育心理学家桑代克，他提出了著名的三大学习律。准备律：对学习的解释必须包括某种动机；效果律：满意的程度越高，刺激――反应之间的联结就越强；练习律：重复刺激越多，刺激――反应之间的联结就越牢固。俄国生理心理学家巴甫洛夫极大地发展了这一理论，提出了著名的条件反射规律。美国行为主义心理学家斯金纳发展与改善了这一理论，创造了“刺激――强化――反应”公式。
2.认知主义学习理论
20世纪二三十年代，瑞士心理学家皮亚杰奠定了认知发展理论基础，1967年美国心理学家纳赛尔的《认知心理学》标志着认知主义学习理论正式形成。具有代表性的是美国心理学家加涅的信息加工理论，据此编制课程教学设计，要抓住两点：知识点的呈现方式不仅要有助于学员理解，而且也要有利于知识的贮存与提取；为了尽可能让学员在短时间内学习较多的知识，就必须把知识组织成有意义的模块。
3.建构主义学习理论
建构主义学习理论并非是一家之言。教育专家从建构主义出发，总结出了一系列课程教学设计原则：强调以学员为中心；强调情境对意义建构的重要性，因为学习必然与一定的社会文化背景相联系；强调合作学习对意义建构的关键作用，因为学员的思维和智慧最易被整个群体共享；强调对学习环境的设计，即自由探索和自主学习的场所设计；强调利用各种信息资源来支持“学”；强调学习过程的最终目的是完成意义建构。
4.人本主义学习理论
促进学员的全面发展，关注学员的情感、态度和价值观，是当今教育改革的最强音。其实，早在20世纪中叶就已经萌发了这一理论，代表人物是美国心理学家罗杰斯。罗杰斯倡导“以学生为中心”的教学思想，并为我们确立了课程教学设计的根本目标：以学员为中心，设计符合学员特点、经验、需要和个性发展的教学。
（二）教学理论
1.发展性教学理论
主要代表人物是苏联心理学家赞可夫。这种理论的基本思想包括：发展对象要体现全体性，为此，课程教学设计要面向全体学员；发展策略要体现多元性，要根据不同课程、不同内容选择不同的教学策略；发展动力要体现主体性，必须尊重学员的主体地位。
2.结构主义课程教学理论
主要代表人物是美国心理学家布鲁纳。他的一个重要观点是，任何学科的内容，都可以用更为经济的、富有活力的简便方式表达出来。这一理论为课程教学设计提出了基本要求：要结合学员特点科学选择教学模式；要按照经济性原则合理规划教学内容；要科学设计信息反馈环节与方式。
3.有意义教学理论
主要代表人物是美国教育心理学家奥苏贝尔。他创造了先行组织者概念，这些在新知识之前提供的相关的、引导性背景材料，能有效地组织学员理解和记忆新知识。运用这一理论开展课程教学设计基本步骤是：明确课程目标、提出先行组织者，唤起学员对相关知识和经验的意识；设法让学员理解学习内容与先行组织者的关系，帮助学员寻找新知识与现存认知结构的相关性，从而固化学员的认知结构。
（三）系统理论
课程教学设计是针对教学系统进行的规划活动，因此系统理论是一个重要的理论基础。最具指导意义的是整体性原理，这是课程教学设计的基本遵循；反馈原理，要求强化教学员间、学员间信息交流，对整个教学过程实施有效控制；有序原理，要为学员讨论交流创设情境和条件，促进教学系统由较低级向较高级的结构转变。
（四）传播理论
教学过程是一种信息传播活动，所以教育传播理论必然是教学设计的理论基础；反过来，要想使教学传播过程有效进行，就需要对教学系统进行设计。
二、课程教学设计的实践路径
课程教学设计在发展过程中，形成了许许多多的过程模式。但是，不论哪种过程模式，其实践路径都由分析、设计和开发三个环节构成，每个环节都必须建构在一定的教育教学理论基础之上。
（一）分析环节
1.课程教学需求分析
课程教学是一个系统，每个系统都有个目标。教学系统就要有个学习目标，明确这个目标，可以引起学员注意并把他们导向正确轨道，这对学员的学习是重要的，对教员的课程教学设计也是很有帮助的。根据程序教学理论，学习目标越精细越好，所以课程教学需求分析，就要从基本要求层面，对课程标准的总体目标进行细化；按照系统论的原则，教学系统的目标，应该根据更大的教育系统的环境要求来确定。所以，我们的分析首先从课程的性质、地位和作用入手，然后提出课程教学的基本要求。
2.教学内容分析
教学内容分析重点是按照信息加工分析、层级分析等方法，揭示各组成部分之间的衔接、搭配、内在联系及其特点。在文字分析的基础上，最好搭配使用知识结构图或者概念地图等。如果能够将分析的思维过程编制成思维导图，效果可能更好。
3.教学对象分析
教学对象分析通常包括学员当前的状态和特征两个方面。当前的状态，就是目前知道什么、能做什么与应该知道什么、期望知道什么、需要做什么之间的差距，或者说就是要弄清，学员现有发展水平与在同伴和教员指导下能够达到的较高水平之间的差距，这就是最近发展区理论，是我们教学的起点和依据。学员的特征，主要是学习风格和学习态度。重点是从生理要素及心理要素的角度分析学员的学习风格。
4.实施条件分析
实施条件分析是一种学习环境分析。在现代教学论中，学习环境既要包括教学设施设备、教学材料等物理因素，还要包括教学环境中存在的人员、文化等社会心理因素，比如，教员的个性特征、特长爱好会影响到学员学习风格和兴趣爱好的形成，各教学班的文化特点也将对教学方法和教学组织形式产生重要影响。
（二）设计环节
1.教学总体思路――宏观教学策略设计
依据不同的学习理论有不同的设计。比如，根据斯金纳的行为主义学习理论，教学总体思路的设计，主要包括学习环境的设置、课程材料的设计、学员行为的管理三个方面，并据此为学员提供特定的刺激，从而引起特定的反应，教学策略设计和课程教学的艺术就在于如何安排强化；如果以学习活动为设计中心，那么按照罗杰斯的人本主义学习理论，设计内容应包括学习活动、学习环境和知识传递三个方面。
2.具体落实措施――中观教学策略设计
中观层次的教学策略设计，必须要落实课程标准的要求，满足课程教学的需求。为此，一定要把知识与技能具体体现在教学目的里，把过程与方法、情感态度与价值观具体体现在教与学的设计中。一般情况下，我们可以根据教育教学理论、学习内容及教学媒体等，按照模块分别设计不同的教学策略。
比如，根据斯金纳程序教学理论设计的程序教学策略：小步骤呈现学习材料――体现程序教学理论指导下的课程教学设计的循序渐进原则，对学习者的任何反应立即予以反馈――体现即时反馈原则，学习者自定步调学习――体现促进学员积极参与原则；对于适合自主学习的模块，可以设计启发式、支架式或抛锚式等教学策略；对于现代化教学媒体运用较多的模块，可以设计视听强化教学策略，重点是设计强化程序、确定强化时机、选择强化物等。
当然，在设计实践中多数情况下是综合考虑的，而且同一模块可以设计不同策略。同时，由于教学工作的不确定性和生成性特点，在课程教学设计中，即使是中观层次的教学策略设计也不是适用于具体课堂的，更不适用于所有课堂。
