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系统科学论范文1
【关键词】系统系统科学
1系统科学的含义
1.1系统的定义
人们对系统所下的定义五花八门,具有代表性的如下:
有名的Webster辞典认为:所谓系统,①是有机体或组织起来的整体;②是形成某种结合整体的各种理性观念和各种原理等的复合体;③是有规律性相互反应或相互依存的某种形态而构成的组合。或者:①是遵照共同的目标或寄予共同目的的;②是由许多不同部分构成的复杂单体。其强调的是系统的整体性和目的性。
拉波波特认为系统概念有两种基本的定义方式:数学的、分析的定义、直觉的、整体论的定义。
贝塔朗菲将系统定义为相互作用的诸元素的复合体。强调了多元性和相关性是系统概念最基本的规定性。
我国大多数学者认为系统是由相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程组织成的具有整体功能和综合行为的统一体。
从系统的种种定义中;我们可以归纳出几个要点:①系统总是由两个以上相互联系和彼此影响的部分构成的集合体;②系统总是具有一定的界限,既把系统与环境区分开来,又促使系统与环境不断在进行能量、信息与物质的交换;⑧系统虽然是由相对独立的各个部分组成的,但却是具有一定功能和特性的有机整体。
1.2系统科学的基本概念与范畴
在系统科学中,系统与要素,结构与功能,系统与环境,输入与输出等几对
概念是十分重要的,有学者称之为系统科学基本范畴。
1.系统与要素。元素是系统的组成部分,在系统的元素中,有的不宜再作分
解的、且必不可少的部分,被称为要素。系统与要素的关系是对立统一的,是相互联系、彼此制约的,是可以相互转化的。由于各个系统的大小和复杂程度不同,系统的元素也不一样。明确了系统与要素的概念,可以确定系统的边界和边界内的成员。
2.结构与功能。系统的整体属性还取决于要素间的各种各样的关系即系统的
结构。而熵是描述复杂系统结构的一个物理量。社会系统作为一种特殊的内部由许多子系统组成的有组织的多层次的复杂系统,系统有多少个层次就至少需要多少组变量来描述.物理学对系统结构研究的锐利的武器之一就是熵的原理的提出,用熵来讨论系统结构时,可以在原来概念的基础上提出系统的层次及其状态变量.揭示系统的演化。
3.系统与环境。系统作为一定的有组织的整体,总是相对独立于一定的环境之中,每一系统都是时空上有限的存在。我们把系统之外并且影响系统存在与演化的各种集合体称为系统的环境。环境是系统能够存在的客观依据,系统只有不断地与环境进行能量、物质和信息的交换,才能维持自己的生存。人们认为,系统与环境具有交互响应。系统对外部环境做出的这种交互响应有两种表现:一是特定响应,即系统对首先未能预料的事件的响应;另一是计划响应,即对能预料的事件发生后的响应。
4.输入与输出。输入与输出是系统与外界存在的基本关系。通过输入与输出的分析可以很明确地划分系统的边界.外界环境给系统的输入通过系统的处理和变换,必然会产生出一个输出,再返回外界环境中。系统与环境之间的输入和输出的交互影响关系也是区分开放系统与封闭系统的一个基本标准。
2系统科学体系
学术界对系统论、系统科学、系统哲学和系统工程等存在着不同的认识,一般人的看法是:以一定的系统为研究对象,通过对特定系统的研究而形成的理论就是系统论,其中通过对系统的科学研究而形成的理论就是系统科学;通过对系统的哲学思考而形成的理论就是系统哲学;系统论的理论和技术在实际中的运用就是系统工程等。
我国最初接触的系统理论是一般系统论即系统论、信息论和控制论,曾有人称之为旧三论,因为随后文出:现了耗散结构理论、突变理论、协同学和超循环理论等,现在人们讲系统论或:系统科学一般是指这些理论的总和。
1.一般系统论。一般系统论的代表人物是奥地利生物学家贝塔朗菲,主要研究系统的普遍原理,以系统为中心概念,以整体性、有序性、层次性、动态性、开放性、目的性等为基本原则。贝塔朗菲认为一般系统论在未来科学中的作用,将类似于亚里士多德的逻辑学在古代科学中的作用。
2.耗散结构理论。比利时物理学家、化学家普利高津在1967年提出了耗散结构理论,即一个远离平衡态的开放系统,在外在条件变化达到某一特定的阈值时,量变可以引起质变。系统在与外在环境发生交换过程中,能自动产生一种自组织现象,系统的各个部分能够形成相互协同作用,通过能量的耗散和内部的非线性动力学机制形成和维持宏观时空有序结构。普氏在热力学基础上提出总熵变公式,给开放系统理论初步提供了一种精确的数量描述。钱学森先生高度评价耗散结构理论“使一般系统论的有序结构稳定性有了严密的理论基础”。
3.突变理论。法国数学家R.托姆为描述现实世界特别是形态发生问题中的突变现象而于20世纪60年代提出该理论。突变理论是一门有着系统研究背景的数学学科,在稳定性与不稳定性、连续性与间断性、渐变与突变等辩证关系的论述上对丰富系统科学做出了较大贡献。突变理论撇开不连续现象的具体特性,给突变形式以完备的分类;将结构稳定性与运动稳定性区别开来,运用了黑箱方法,在尚不知系统输入如何影响其输出的运行机制时,即系统运行是一个黑箱,可以根据输入和输出的具体情况来模拟黑箱内部结构。突变理论对我们研究社会现象能够提供极富启发意义的模型。
4.协同学。德国物理学家哈肯于1970年提出建立协同学问题,并在1975年建立起协同学的基本理论框架,现发展为自组织理论中一个富有特色的学派。协同学以开放系统为研究对象,既关注无序向有序的演化过程,也关注有序到混乱的演化规律,将有序与无序结合起来。协同学是一门综合与协作的科学,与耗散结构理论相比,协同学摆脱了热力学概念的束缚,采用了比较普适的概念和方法;与突变理论相比,它不限于有势系统,能够处理更广泛的有序演化问题o
3系统科学的独特性
3.1在原理层面上的独特性
系统科学有自己独特、有效的概念体系,这些概念为我们探索世界图景提供了思考的路径。现在普遍意义上起指导作用的系统科学原理有整体性原理、有序性原理、反馈原理、自组织原理等。还有前面提到的稳定和静止、熵等概念体系,这些概念具有广泛的适应性,世界的大部分可以被概念化地描绘成等级体系。系统科学对传统科学的革命性变革的意义之一在于,它打破了以往各门学科之间的界艰,沟通了各门学科间的联系,使之成为具有综合性、整体性和最优化的广阔视野的大科学。
1.整体性原理。整体性是系统思想的灵魂,系统的整体功能不仅有各部分的功能,而且有由各部分相互联系形成结构而产生的新功能。对客观世界整体性的认识可追溯到古代的思想家们如亚里士多德、老子等的朴素的整体性思想。近代实验科学的兴起产生了近代科学整体观。无论是自然界的演化还是人类的精神活动均构成一幅幅相互联系彼此作用无穷无尽交织的图景。系统科学的整体性原理与其他哲学整体论相比,有更为明确的内涵,如著名的“整体大于部分之和”。提出有组织的整体性是系统存在和演化的最基本的特性;突破了单质点科学哲学以“孤立性、绝对对称性、单调性与线性叠加可还原性”作为整体的基本特征的藩篱,揭示了系统作为有组织整体的“非线性非平衡特征;开放性征;组织性征和层次性征”。运用涨落这一概念来揭示系统整体性演化的过程,赋予系统整体性新的内涵。
2.有序性原理。系统结构由低向高逐渐高移化,称为有序。对于社会系统而言,只有开放、有涨落、远离平衡态才可能形成有序结构。贝塔朗菲认为开放性是系统发生有序演化的必要条件。系统内部非线性的相关作用是系统有序之源,系统不断地与外界发生各种联系,敞开输入和输出的通道,扩大信息和能量交换的流量,降低熵值。只有保持开放性,系统才能成为活的组织,这是有序原理的真谛。
3.反馈性原理。在系统的边界内存在着反馈回路,它是系统其本结构单元,决定了系统的动态行为。任何系统只有通过反馈回路,才能进行有效的控制。按输出对输入的影响。反馈可以分为两类:输出返回到输入端后。能加强输入的为正反馈---它使系统与目标状态间的距离增加;使输入减弱的为负反馈---它使系统与目标整体趋于吻合,能够维持系统的稳定。在不同的时期.正反馈和负反馈都有存在的必要。
4.自组织原理。组织与自组织是协同学的中心课题,组织被认为:是在特定的外部干预下获得其空间的、时间的或功能的结构;自组织则是系统内部在没有外部的干预下获得的结构。我国学者湛垦华认为,系统科学中基本的东西是非平衡自组织理论,离开了对自组织理论的把握就不能算是掌握了基本的系统哲学。系统的自组织性是系统科学中具有较强解释能力的原理。通过系统自组织的五种基本形态---自组织、自同构、自复制、自催化和自反馈可揭示系统的演化过程。
3.2在技术层面上的独特性
毫无疑问,系统科学能够给实践带来很多有用的技术,其中系统工程可以说是系统科学在实践中应用的总称,尽管人们对系统工程有种种解释,但并不妨碍系统工程的技术性质与应用价值。因为系统工程给人们最直观的印象和解释是传统工程与系统观点以及数学方法和计算技术的综合体。系统工程作为系统科学中的应用领域是一个多阶段的过程。一般认为系统工程包含以下几个环节:
问题的提出---系统分析---系统综合---系统优化---系统决策---系统设计---计划实施---运行阶段---更新阶段。其中系统分析阶段的原则基本上形成共识:①定量分析和定性分析相结合;②部分与整体相结合;③眼前利益与长远利益相结合;④系统要素与外部环境相结合。
从20世纪30年代提出系统分析一词以来,每一个年代对系统分析的概念解释都有发展。系统分析是指系统观念在解决复杂问题中的应用,从系统的观点出发,对所研究的事物进行有目的的、有步骤的探索分析过程。系统分析能够使人们对问题的认识更加清晰,特别有助于提高决策的科学化程度。系统分析的优越性在以下几个方面已形成共识:①决策者能更充分地考虑面临助各种不同选择;②稀缺而昂贵的人力物力资源能够得到更有效的利用;③能够更好更省地达到目的;④能够在有关资源合理分配、政策贯彻、目标设定、解决涉及牡会政治文化因素的问题等方面,加强决策能力。用系统的观点考察事物,包含着两个层面:一是内向描述,确定对象系统的组成要素及结构方式,并划分出不同的层次;二是外向描述,把研究对象作为更大系统的组成部分,考察对象与环境中其他系统的关系,准确地确定它在环境大系统中的位置。
【参考文献】
[1]钱学森:《论系统工程》,300页,长沙,湖南科学技术出版社,1982。
系统科学论范文2
[关键字]系统科学;思想政治教育;方法论
“科学的研究方法是人类长期进行科学实践的结晶,它是随着人们对客观世界的认识和实践的不断深化而充实、丰富、提高的,每当科学发展到一个新的阶段总会伴随着产生新的方法与之相适应,从而推动科学技术革命的飞速发展。”系统科学于20世纪40年代末崛起,以迅猛的速度发展,在60~70年代基本形成了由许多学科分支构成了学科群体。不仅如此,“系统及系统科学已经成为当代最具有综合行的、最有价值的、最重要的基础概念和科学。”讨论系统科学在思想政治教育中的方法论价值问题,是新时期思想政治教育实践发展的内在要求,也是社会对思想政治教育提出新要求的必然结果,很少涉及到方法论的范畴。本文就尝试以叶澜教授的《教育研究方法论初探》一书关于“系统科学在教育研究中的方法论价值”一部分为基础,进一步探讨系统科学在思想政治教育研究中的方法论价值问题。
1 提供当代思想政治教育研究对象观的新视角
系统科学的首要贡献在于它以复杂的开放系统为主要的研究对象,揭示复杂系统的结构、特征。
内部运作机制,系统与环境的相互作用原理及其在不同状态下的特征,系统的演变与发展等一系列以往未被重视和深入研究过的重要问题,为人类的认识开辟了新的领域。对于复杂事物,系统科学在方法论上对“原子论”和“还原论”突破,使其冲出传统思维方式的框架,形成了以“整体”为研究对象与广阔的研究领域。这一突破对思想政治教育研究具有方法论价值。
“思想政治教育是教育者按照一定的社会要求,有目的、有计划、有组织地对受教育者进行系统的影响,通过教育者和受教育者在实践活动中的互动,把一定社会的政治准则、思想观念、道德规范、法律规范和心理要求,内化为受教育者个体的素质的教育。”思想政治教育是人类社会发展到一定历史阶段的特殊的客观存在的实践活动,作为整个教育工作大系统的一个子系统,与其他并行系统之间有着密不可分的联系,它既作为一个相对独立的系统存在,又服从和服务于发展生产力的目的和功能,而且贯穿在其他系统之中,从而充分体现思想政治教育系统与环境系统的相关性。
思想政治教育是高等教育的重要组成部分,它是不同层次的各种因素相互作用构成的有机整体,是一个极为复杂而广泛的系统。根据系统科学的观点,我们知道系统是一个整体功能和属性大于局部功能和属性之和的有机动作集合体,因此,对于思想政治教育的研究,我们不能只停留在对它本身的研究,而是要把它看作是大系统中的子系统,子系统的母系统,全面的地把握思想政治教育的复杂性和相关性,最终把研究对象拓展到一个新的领域,就如同系统科学的新思路一样,使当代的思想政治教育研究面临着重新确定和拓展研究域的新问题,对于新的问题域,我们应该在整体的关联中重新认识它。
2 提供从整体上研究思想政治教育内部结构的新思维原则
系统科学没有为思想政治教育研究提供现成的新结论,但确实提供了从整体角度研究思想政治教育现象的新思维原则。“整体性是系统科学方法论的基本出发点,它为人们从整体上研究客观事物提供了有效方法。他们始终把研究对象作为一个整体来对待,认为世界上各种事物、过程不是孤立的杂乱无章的偶然堆积,而是一个合乎规律的、由各要素组成的有机整体;这些整体的性质与规律只存在于组成其各要素的相互联系、相互作用之中;而且各组成部分的总和,不能反映整体的特征和活动方式。”因此,以“三论”为基础的系统科学方法论所提供的方法突破了以前分析方法的局限性,它要求人们如实地把对象作为有机整体来考察,从整体与部分相互依赖、相互结合、相互制约的关系中揭示系统的特征和运动规律。系统内部动态相互作用关系的多样性和复杂性远远超出传统科学思维的局限性。
我国思想政治教育已经取得了一定成果,但是还存在不足。尤其是在对整体性原则的把握上。长期以来,思想政治教育的理论与实践,曾经过于强调教育者在思想政治教育过程中的主导作用,而把大学生置于消极被动的地位,没有足够重视其主体地位,以致出现过分强调灌输的片面倾向。我们在道理上是能够接受整体性原则的,但是已成为潜意识的习惯思维方法,依然会不自然的遵循“还原论”的方法。
3 提供分析思想政治教育与环境关系的“结构与功能”新思维模式
复杂开放系统处于稳定状态时,必须与环境进行信息、能量与物质交流,以维持自身的存在并发挥功能。系统科学中“结构――功能”的关系就成为一组新的范畴进入到人类的思维空间,成为人们研究、认识事物的一种工具。有关“黑箱”与“白箱”研究,最重要的是提供了一种新的间接研究教育影响在学生内部发生变化过程和机制的手段,也提供了同一教育影响可能产生不同效果的模拟研究手段,这对在微观层次上研究教育活动承担者双方的互动机制具有重要的启发意义。在人为系统的发展中,新的目的和功能要求的提出具有重要的先导作用和推动作用。
思想政治工作的对象是人与人之间的思想和行动的相互影响和相互作用。作为思想政治教育研究这样一个人为的系统,从社会和学生的角度看,都以未来作为时间维度,以发展作为目标,任何一个既成的教育事实都不可避免地与价值追求和选择相关。我们都知道,思想政治教育的目标是把大学生培养成“四有新人”,提高他们的思想政治素质,成为中国特色社会主义事业的建设者和接班人,面临经济主体多元化、主体利益多元化和价值观念多元化的现实环境,能够坚持自己应有的思想观念和思维方式。根据系统科学的观点,我们应该根据目标的实现状况对于施教方法进行修正,以达到更好的效果,同时更关注整体的协调性,以保证系统整体功能的发展。此外,社会对思想政治教育的作用,要通过系统对社会提供的物质、能量、信息做出合目的的选择,再内化为自身的结构,及通过结构的改变,进而实现。
4 提供研究思想政治教育系统变革过程的新思维
系统科学把系统存在状态分为“平衡态”――“非平衡态”――“远离平衡态”三大类。分类的标准是系统与环境相互作用过程中现有结构的稳定性。普里戈金关于远离平衡态系统发生、演变的耗散理论具有突出的方法论价值。像对于思想政治教育这样的复杂系统,非平衡态是常态,演化是绝对的,稳定却是相对的,要全面认识教育系统及其发展,就一定要研究它的非平衡态与远离平衡态。
平衡状态打破、熵的持续增加,使原有系统的一体化能力逐渐削弱,个体呈现越来越大的自由态,进入非平衡态,再向前发
展,就达到远离平衡态。对于原系统而言,系统不再存在回复到原有状态的可能,那么这一阶段研究的要点就是新系统的形成。
思想政治教育系统本身就是一个复杂开放的系统,作为教育系统的一个组成部分,它的演化是绝对的,稳定是相对的,非平衡态成为一种常态。因此,在对思想政治教育进行研究的时候,可以充分利用这样一种方法论,把思想政治教育看成是一种无序的,把这样一种无序当作一种常态,在动态中把握对它的研究,从有序到无序然后再到更高一级的有序,呈现螺旋上升这样一种形式,在大系统中使它能够充分的发展。与此同时,新时期的,充斥着多元的价值观,多元的利益观等等各种纷繁复杂的因素,在这样一个时期,更要坚决避免使思想政治教育僵化,灵活应对思想政治教育系统内部、外部因素的变化,及时控制干扰因素,促进新的、积极的因素的发展,最终使得新系统形成。5提供多学科综合研究复杂对象的方法范式
系统科学研究对象的复杂性,不仅决定了要有思维方式、理论工具的变化,而且创造了新的思维方式和理论工具,此外,还决定了要采用多学科的研究方法,使这些研究方法在服从于对象特征和研究任务的需要中实现综合。
哲学与科学的统一是系统科学研究体系中最突出的一个方面。系统科学方法论处于哲学与具体科学之间,应该属于第二层次的地位、具有一般科学方法论的功能。系统科学方法论在整个科学体系中处于重要地位,它是沟通哲学与系统科学的桥梁,它与其他许多学科都有着千丝万缕的联系。它可以从具体科学中提炼出一般科学方法,又可以为丰富、发展哲学方法提供素材,但它本身并不是哲学方法。我们既不能用系统科学方法论代替哲学方法论,也不能用哲学方法论代替系统科学方法论,从而抹杀系统科学方法论在方法论中应有地位。恩格斯曾经指出:“随着自然科学领域中每一个划时代的发现,唯物主义也必然要改变自己的形式。”系统理论的出现为实现这种转变创造了条件,同时为唯物辩证法的具体化、精确化创造了条件。系统概念与一切哲学范畴一样具有最广泛、最深刻、最高度的概括性。
在我国,思想政治教育尤其是思想政治教育更具有阶级性,我们的党是的政党,对于思想政治教育的研究一定要在唯物主义辩证法的指导之下进行,符合我国的基本国情,根据实际情况进行研究。跨学科的比较研究是系统研究方法体系中的另一个重要方面。系统科学也为思想政治教育的研究提供了范例。此外,系统科学还提供了用系统的观点认识教育的一系列新观念。
系统科学论范文3
关键词:同辈学习共同体 建构 学习环境 作用机制
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-1578(2017)01-0050-02
1 引言
建构在自学基础上的同辈学习共同体(以下简称同辈共同体)不仅能为共同体成员穿创造彼此发展的空间,对学生的学业成绩、情感和社会性发展等也都产生着重要影响,但是现有的理论和研究并没有清楚得指明同辈共同体在其社会互动过程中相互作用的过程和机制到底是什么。本文正式基于这样的背景,在同辈学习共同体的概念解释的基础上阐述了同辈学习共同体的建构、学习环境以及作用机制。
2 同辈学习共同体的概念
对于学习共同体的界定,由于研究的侧重点及应用领域不同,造成对学习共同体这一概念的理解和界定也会有所区别。赵健博士在他的博士论文《学习共同体》中从社会学和人类学的角度对“学习共同体”的本质和内涵做了深入的分析和说明。他的主要结论有:“共同体”是一个社会学概念,代表一种社会结构、一种社会联系方式。[1]这个概念本身的含义在时代的不断发展中也在不断演进,“学习共同体”是以建构与意义协商为内涵的学习的支撑平台,这也是信息时代知识创生的社会基础。
本文把同辈学习共同体定义为由学习者(学生)在自学基础上建立的,以完成共同的学习任务为载体,以促进成员全面成长为目的,强调在学习过程中以相互作用式的学习管作指导,通过人际沟通、交流和分享各种学习资源而相互影响、相互促进的基层学习集体。
3 同辈学习共同体的建构
情境学习理论认为,学习不仅仅是一个个体性的意义建构的心理过程,更是一个社会性的、实践性的、以差异资源为中介的参与过程。该理论告诉我们:学习的本质就是对话,在学习的过程中所经历的就是广泛的社会协商,而“学习的快乐就是走向对话”。
学习者要进行充分的对话和交流,自我需求和自我意识是居于首要位置的,学生只有产生对学习的需求,形成对话和交流自我意识,才能接近彼此,走进对方的世界。这也是我们历来强调培养学生自学能力的原因。
课堂中同辈学习共同体的就是在学生自学基础啥概念建构的,该共同体建构的一种形式是小组学习,由小组内的同辈学生一起来探求问题,共同完成任务,并相互分享新观点,相互启发和双向互动,这些符合实践共同体所必须的三个要素(相互的介入、共同的事业和共享的技艺库),所以同辈学习共同体是实践共同体引入教育领域或者说引入学校中所表现出的一种形式。
4 同辈共同体的学习环境
课堂中的同辈学习共同体是在教师的指导和学生自愿的情境下共通过分组的形式建构起来的,这里我们讨论的同辈学习共同体不包含课下学生因某种共同的利益、观点和兴趣爱好为基础,以情感为纽带而建立起来的非正式群体,尽管研究表明这种非正式的群体影响着学生的行为、价值观、态度和信仰等。
因为我们主要讨论的是课堂中的同辈学习共同体,这种教师有意识有目的建构的学习环境包括:(1)同辈指导。通常是由能力强的同辈学生作为指导者,这种互动是单向的,知识从指导者流向被指导者,指导者所拥有的更为丰富的知识源就是被指导者的发展空间。[2](2)合作学习。所有的参与者都是提供学习资源的专家,对话和交流时而是单向的,时而是双向的。彼此的知识和想法等就是对方的发展空间。(3)互动学习。互动学习是一种高度双向的意义建构的学习环境,知识通过个体间的个体内的意义建构而获得。同辈群体通过一起寻找、商谈、辩论,而丰富自己的知识,发展自己的能力,同时也学会了社会交往。从严格意义上来讲,第一种学习环境并没有满足实践共同体的三要素,但是在课堂中因为学生各自的差异小组间也会出现第一种学习环境,即便是同辈指导,也可以为学生的学习创造空间,促进其发展。
5 同辈共同体环境的作用机制
在教师有意建构的同辈学习共同体中,学生之间互相交流、、讨论、协商合作,不断拓宽自我的知识面,不断获得新知识,复习旧知识;不断加深对显性知识理解,并领会默认知识;不断增加自己的个体知识,形成集体知识。
同辈共同体环境为彼此创造学习的发展空间的作用机制包括以下三个方面:(1)“惰性知识”的激活。与同辈进行协商和合作的过程中,同辈共同体中的其他成员所提供的线索或提示能够激活学习者原有的“惰性知识”,个体需要回顾自己原有的知识,并用语言将其表述出来,这一过程包括了对原有知识的记忆、理解和重组,有助于其加深对也已有知识的理解和运用。(2)认知冲突。在同辈共同体各成员合作的过程中,彼此会有不同的观点,难免产生认知冲突。当产生认知冲突时,个体需要调整自己的认知结构或进行认知重建。(3)合作建构。合作建构可以是个体获得更高水平的知识的建构,而这这个你是个体建构所不能达到到。集体知识不是个体知识的简单累积,更取决于组织成员对共享实践的参与和达成共享的程度。在共同体成员共同完成任务的过程中,高能力的学生对其知识的分享乐在其中,低能力的学生因为坚持完成任务而获得新知识,这样就达到了从“个体知识”到“集体知识”的建构。
其实,无论是课堂上也好,课下也罢,我们往往不放心学生,有时并不是不信任我们的学生,而是想把我们所想到的、所看到的、所知道的、所经历过的全部教授给学生,也许这是种教师太负责任的表现,也体现了教师不舍得放手的情怀。[3]但是我们必须要做到合理的舍得,学生能做的事情就让他们自己来做,给学生留有更多发展的余地。左手是“舍得”,右手是“值得”,对学生的发展而言,合理的舍得就是智慧,这就需要让学生建立在自学基础上的同辈学习共同体发挥其必不可少的和应有的作用。
参考文献:
[1] 赵健.学习共同体――关于学习的社会化分析[D].上海:华东师范大学,2005年4月.
[2] 龙君伟,曾先.论同辈学习环境极其作用机制[J].教育理论与实践,2004年第12期,48-51
[3] 郭茂荣,胡跃飞,刘松华.为学生一生发展奠基[J].新课程研究(教师教育),2007,(8).
[4] 周楠.实践共同体理论的三要素对课堂建设的理论意义[J].现代教育技术,2011年第2期.
系统科学论范文4
论文摘要:舒尔曼提出的“学科教学知识”推动了教育研究与实践的向前发展。高校《通信原理》课程学科教学的知识结构与内容框架主要包括通信原理课程教学模式等七个方面,对《通信原理》课程教学策略的知识应用进行论述,具有较强的理论和现实意义。
一、教师的学科教学知识
在20世纪80年代的西方教师专业化运动中,美国斯坦福大学的Shulman教授,针对当时在对教师的资格认证中,将教师的教学能力简单理解为教师具备的学科知识和教学知识的问题,指出对教师知识的分析是推动我们对教师行为分析的最主要的因素,提出了“学科教学知识”(pedagogical content knowledge/PCK,也有人译为教育学内容知识、教学学科知识、教学专业知能、学科内容教学知识等)这一重要概念。舒尔曼认为,学科教学知识是学科知识和教育学知识的特殊混合体,是教师对学科知识独特的专业理解,为教师所特有,是“教师对如何帮助学生理解具体学科内容而做出的理解”。学科教学知识使教师学会如何组织和呈现具体学科的主题、问题、结果,使之与学习者多样的兴趣与能力相适应,从而组织教学。学科教学知识的提出,为教师的专业化发展提供了理论基础。
学科教学知识是教师在教学中将特定的学科教学内容加工转化而形成的能为学生接受的知识。学科教学知识的形成需要教师对学科知识、教学知识、学生知识、情景知识等进行整合,并对教学经验不断归纳、总结与调整。因此,学科教学知识具有实践性、情景性和个体性。学科教学知识的形成揭示了教师教学能力发展的复杂过程,使对教师教学能力的研究更为深人与科学。
舒尔曼提出的“学科教学知识”概念引起了学者们对与教师教学实践相关知识的重视,学者们进行了大量的论述与研究,“学科教学知识”理论成为教师教育、课堂教学行为分析、科学教育等学科教育研究的重要内容与基础框架。后经过修改和补充,舒尔曼又进一步阐释了学科教学知识的框架。以此为基础,学者根据自己的理解,提出了学科教学知识的内涵;尽管不同的学者有不同的见解,但大同小异,基本上都认为学科教学知识包括:教师教育信念、学科知识、教育学知识、关于学生的知识、教学情境知识等几个方面。
二、《通信原理》课程教师的学科教学知识
现代社会是信息社会,电子与通信类专业从而也成为极为热门的专业。在电子与通信类专业的课程结构中,《通信原理》是极为重要的专业基础课程。此课程的主要任务在于研究通信系统中的基本概念和基本原理,让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、实现方法和系统性能,能够在后续课程的学习和工作中灵活应用,并激发他们对通信学科方面的学习兴趣和热情,使他们有足够的自信和能力来适应这一日新月异的领域。该课程内容涉及随机过程、复变函数与积分变换、信息论、信号与系统、数字信号处理等多方面的知识。高等教育是人才培养的主渠道,而教师则是决定学校教育质量的关键。在创新人才教育的大背景下,有必要对《通信原理》课程教师的知识结构框架进行分析、研究。
对于教师学科教学知识框架,除理论研究之外,也要进行实证研究,如调查分析、测量、比较等;而教师知识结构必然会涉及学科和专业。以往的研究多涉及基础教育领域的教师;近年来,高等教育专业的教师学科教学知识也开始受到重视。笔者在理论分析、听课、亲历教学的基础上,提出了高校《通信原理》课程教师的学科教学知识框架。高校《通信原理》课程教师的学科教学知识应该包括如下主要内容:
(一)《通信原理》课程教学模式知识
《通信原理》课程教学方法因课程中具体内容的性质而有所不同,常用的教学模式有:仿专家思考模式,是要求学生像通信专家一样思考,强调学术严谨,以传授专业知识为主的教学模式。概念转换模式,是通过使学生产生情景上的冲突,改变学生原有的概念,帮助他们建立通信科学概念的模式。探究模式,包括一般意义上的探究和以学习共同体为中心、分工负责、利用实验室条件进行研究的“小组合作学习”或“合作探究”模式。基于项目或课题的教学模式,即以“导向”性的问题为中心,围绕一个主题组织概念、原理,指导学生通过实验和调查得出解决方案等。
在熟悉《通信原理》课程教学模式的基础上,应根据本科和高职专科的《通信原理》课程教学目标的不同和学生基础的不同,采用不同的课程教学模式。根据作者的经验,本科教学中适合采用仿专家思考模式、概念转换模式、探究模式;高职专科教学中,则宜运用基于项目或课题的教学模式和探究模式。这些模式在教学中还需要灵活交替使用。不论采用何种教学模式,《通信原理》课程的教师都应当具备体现《通信原理》课程特点的教学策略。笔者在教学中大量使用了理论教学与实验、实习相结合,以及案例教学的策略。
(二)通信专业课程专业培养目标和教学目标知识
通信专业的培养目标是:培养一批具有坚实的理论基础、很强的创新意识和动手能力的人才,主要培养德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、素质高、富有创新意识、在通信领域内获得专业训练的高级技术人才,以适应国家加速信息化发展对人才的需要。专业是以通信技术为主,结合计算机应用的宽口径专业。根据教学目标,我们应该重点围绕通信系统设计、智能信息处理、无线通信及测控、现代交换技术、光通信技术、计算机视觉与图像处理等展开教学应用型人才的培养。
只有从总体上理解了通信专业课程专业培养目标和教学目标,才能在课程教学中处理好《通信原理》和其他课程的关系,达到预期的专业培养目标。为此,我们需要根据创新人才教育的大思路,从高等教育特点和各学校具体条件出发,结合各个专业的特点,加强专业理论教学、实验教学、实践教学活动。
(三)《通信原理》课程目标与内容知识
为了适应新世纪的需要,《通信原理》课程的培养目标是:培养具有厚基础、宽口径、高素质、强能力,特别是具有工程实践能力和创新能力的科技人才。通过本课程的学习,使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能,为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力;使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念,掌握通信系统的一般分析方法,并具备一定的通信系统设计能力;使学生了解通信技术的最新发展方向,从而把握通信学科发展脉络,激发学生的主动性与创新性,提高学生的综合素质和创新能力,为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。
《通信原理》课程内容具体包括:通信的概念、通信系统基本组成、数字通信系统、信道简介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香农信道容量理论;信号的频域分析方法,自相关函数与功率谱密度,互相关函数与互谱密度;Hillbert变换,解析信号,等效基带分析;随机信号与平稳随机信号,窄带平稳随机信号,高斯白噪声过程;模拟调制;模拟信号的数字化;高斯白噪声信道中的数字传输;带限AWGN信道下的数字传输等。对这些内容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》课程教学的前提条件。
除了对这些基础知识的牢固掌握以外,教师还应该对通信的研究史和发现史、学科研究与开发最新进展,特别是光电子通信有较多的了解,并在教学中适当进行最新研究与开发成果介绍。
(四)学生对本专业知识的理解能力知识
通信专业教师应该了解学生对具体专业知识的理解能力,包括学生学习需要和学习困难的知识。所谓学生学习需要的知识指的是学生在学习某个通信原理课程内容之前必备的专业知识和技能。学生的学科理解能力是影响教学效果的重要原因。只有深人了解学生学习《通信原理》课程需要哪些预备知识、难点是哪些等,才能有的放矢,提高学生学习的积极性,提高教学效果。学生学习《通信原理》课程时,较难理解和接受的知识包括通信的抽象概念、随机过程概念、信息熵、Hillbert变换,教师教学中应该努力让学生掌握这些方面的内容。
(五)通信安全意识
通信安全涉及国家、单位,以及个人的通信秘密保障,关乎国家、社会征集、经济、军事等各方面的安全。现有的《通信原理》课程教材都不涉及通信安全教育,这是一个很大的缺陷。《通信原理》课程教师不仅自己应该具有一定的通信安全知识和相关思考,更应该将其渗透于《通信原理》课程的教学之中。
三、《通信原理》课程学科教学知识的运用
《通信原理》课程教师应该具备上述学科教学知识,并能熟练地运用于教学实践活动中。作者在自己的教学实践中对《通信原理》课程学科教学知识进行了灵活运用。下面对其中的教学策略知识的运用举例说明如下:
(一)学科知识传授方面,教学重点放在数字通信系统部分
《通信原理》内容包括通信的基本理论、模拟调制、数字传输、编码技术几个大部分。由于现代通信的发展方向是数字通信,因此,教学重点在数字通信系统部分。在课程的开始阶段,让学生准确把握数字通信系统的组成、各模块的功能,使得学生能够把本课程的内容有机地组合起来,在学习具体知识点时能明确它们在通信系统中所起的作用,收到“既见树木,又见森林”的效果。《通信原理》是一门理论和实践并重的课程,在理论教学方面,要让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、分析方法。为了提高教学效果,在课堂上采用设问思考和逆向思考提问等教学方法,启发学生思考、诱发学生的思维、激起学生的求知欲望。在教学过程中注重考虑学生的学习方法和接受能力,在备课时,采用换位思考方法,感受学生的困惑,考虑讲解的技巧,以在最短的时间内收到最佳的教学效果。同时根据不同的教学内容和教学对象,注意将学生自学和精讲重点、难点结合起来。在每章及每小节结束时,注意进行课程总结,让学生及时巩固所学内容,便于继续学习新的内容。
(二)通过介绍新技术进展,提高学生学习的兴趣
《通信原理》是通信专业的基础课程,涉及的最新技术不多,而本院电子信息与科学技术专业通信方面的后续课程也不多。而且,在中国的高等教育中,工科教育的一个较明显的缺陷是最新科研与开发成果很难及时在教材中体现,用什么教材讲什么内容的传统也使得最新科研与开发成果很难在教师的授课过程中被包括进来。通信的发展日新月异,新技术层出不穷,如何在有限的课时里让学生掌握通信基本理论的同时,尽量了解更多关于通信方面的新理论和新技术是教学中需要解决的问题之一。作者在教学中采用课内附带介绍最新进展的形式来实现。例如,在讲解基本内容的同时,附带介绍了移动通信的发展状况、移动通信中常用多址方式、3G技术及其现状等内容,既能提高学生的学习兴趣,开拓其视野,也能为他们将来从事这方面的研究和开发指明方向。
(三)通过CAI和仿真辅助教学,加深对理论的理解
大量使用多媒体进行教学,并在课件设计上注意突破简单的演示型模式,体现知识的建构过程,重视知识要点的剖析,提高学生主体的参与程度;在课堂讲解上,注意将重点内容在黑板上列出,避免让学生有看电影的感觉,同时便于学生理解掌握原理,从而弥补了传统教学和多媒体教学各自的不足;同时,利用仿真软件对通信系统进行仿真观察,提高了学生对理论的理解能力,培养了学生的系统观念。
(四)加强教学实践,巩固所学内容
《通信原理》是一门实验性很强的课程,为了帮助学生巩固所学的内容,加深理解,笔者在教学中采用两种方法来进行教学实践。其一,精心设计实验,利用本系现有的实验设备,设计实验内容;其二,利用MATLAB仿真软件,编写仿真程序,采用课堂演示的方法。比如,通过仿真实现多种解调方式的误码率曲线,可以让学生们直观地了解它们的性能差异,体会“面对面”交流的乐趣。而编程基础比较好的同学可以开发一个简单的数字通信系统,重点让学生练习使用信源编码信道及接收机的仿真实现等。这样,既提高了学生的编程能力,也加深了其对整个通信系统的理解。
系统科学论范文5
1.1单因素方差分析(ANOVA)两两比较误用独立样本t检验单因素方差分析设计3组以上的均数比较,如果总体比较有差异,需进行两两比较,一般用SNK法或LSD法。但部分研究者却将资料进行拆分,应用独立样本t检验进行两两比较,导致第Ⅰ类统计学错误发生率(假阳性率)增加,从而掉进了一个常见的“统计陷阱”,使所得结论可信度大大降低甚至得出错误结论。SNK法与LSD法虽然并非等价,实质是一致的。SNK法一般用于经方差分析结果具有统计学意义时才决定进行的两两事后比较,而LSD法可用于方差分析不足以具有统计学意义时也能进行两两比较[1]。比较两种方法在SPSS的输出结果形式,SNK是“分堆”比较,一目了然,对于组别数较多的研究更为好用,但没有具体P值,而LSD是在进行“两两”比较时,能给出具体的P值。
1.2两两比较时检验水准的重新调定χ2检验或秩和检验3组以上整体比较有差异时,需应用分割法进行两两比较,这时检验水准应由原0.05调定为0.0167,否则会增加第Ⅰ类统计学错误的发生率。特别当P值处于0.0167~0.05时,按照P<0.0167的标准,差异无统计学意义,而按照P<0.05的标准,却有意义,与事实相悖,出现假阳性,很容易得出错误结论。这种分割法有时很保守,当行列表资料分组多且为有序时可用Mantel-Haenszel卡方检验,也称线性趋势检验(testforlineartrend)或定序检验(Linear-by-Lineartest)[2]。统计路径:用SPSS进行计数资料的趋势检验,在输出结果中读取线性关联检验统计量(Linear-by-LinearAssociation,LLA),如P<0.05可得出随着病种级别的升高,检测指标逐渐升高的趋势。
1.3临床诊断试验中的统计学方法应用在临床诊断试验研究中,经常选取单项计量指标或者联合计量指标以诊断某种疾病,若仅用初级统计学方法如t检验、单因素方差分析等往往不能有效挖掘信息,此时应采用受试者工作特征曲线(ROC)对检测结果进行分析评价。ROC曲线分析基本原理是通过诊断界点的移动[3],获得多对灵敏度和误诊率(1-特异度),以灵敏度为纵轴、误诊率为横轴,连接各点绘制曲线,然后计算曲线下的面积,面积越大诊断价值越高。ROC曲线很直观,能根据敏感性与特异性之和最大化原则自动产生最有效的诊断临界点。具体路径可以参考相关统计专著[3]。统计学处理一般描述为:采用SPSS(版次)统计软件分析数据,对单项及联合检测结果作图绘成ROC曲线,计算曲线下面积(AUC)和标准误,其中联合检测结果变量即预测概率由Logistic回归产生(也可以用判别分析得出)。计量资料应用-x±s表示,运用独立样本t检验及单因素方差分析,两两比较采用SNK及LSD法,计数资料采用χ2检验。检验水准为0.05。具体内容可据情而定。
1.4重复测量资料的方差分析误用拆分文件的t检验或方差分析如研究共设3组,每位患者在3个时间点均查某项血指标,部分作者在处理此类数据时,常误将纵向(同一时间点3组的比较)与横向(同组3个时间点的比较)数据均应用拆分文件的t检验或单因素方差分析来处理,结果导致统计学第Ⅰ类错误发生。此组数据实质是重复测量资料,应采用重复测量资料的方差分析。SPSS中的统计路径:数据-分析-一般线性模型-重复度量。研究者可以参考相关书籍进行处理[3]。
1.52×2析因设计及析因方差分析实验是2×2析因设计时,分组有两个因素,A与B,故分组为A、B、O、A+B,这个设计在析因设计研究中很常用,但常会出现分组设计正确,却没有用析因设计方差分析。析因设计与单因素方差分析不同[4],它不但能分析治疗效果中处理因素的单独效应和主效应,还能分析因素间的交互效应,并能提高检验效能。非统计专业的研究者进行析因分析可能稍有难度,可参考相关统计学书籍提供的统计步骤进行此类分析[3]。
1.6Meta分析Meta分析是循证医学系统评价常用的方法[5],应用时需注意统计学处理中计数资料采用比值比(OR)作为效应变量。具体路径:先进行异质性检验,当P>0.05时,认为同质,选择固定模型;P≤0.05时,不同质,此时可采用敏感性分析或分层分析等异质性处理,使之达到同质后再选择固定模型;若采用异质性处理仍未达到同质,则采用随机模型,以上统计路径均需交代清楚。Meta分析的结果是以“森林树”体现的,审校中我们经常遇到作者绘制的“森林树”左上角“文献、对比、结果名称”等内容显示为“?”,这是由于部分版本的RevMan软件不能输入中文,此时可以考虑省去,或用Photo-shop软件添加相应中文。Meta分析作为一种高级统计方法,专业性要求较高,作者可参考循证医学类权威杂志上的文章格式,如《中国循证医学杂志》中“论著•二次研究”栏目的循证文章。
2科技论文中统计学处理的相关表述
2.1资料与方法中具体统计路径的描述“统计学处理”的内容常位于论文资料与方法的最后一段,一般来说包括统计软件名称及版次、统计描述、统计方法、检验标准等内容,亦可细致交待每个表格的具体统计方法。经典例子如下,“统计学处理:采用SPSS(版次)统计软件分析数据。计量资料用均数±标准差表示,采用单因素方差分析,两两比较采用SNK法及LSD法。检验水准为0.05”。上述内容包括了大致的统计方法,即具体的统计路径。此部分内容,没有绝对统一的规定[6]。常见的问题有:统计学方法描述不全、内容过于简单、存在粘贴抄写痕迹等。如部分论文的统计学处理中提及“以α=0.05为检验水准,P<0.05为差异有统计学意义”这句话,这在统计学上实质是一个重复句,保留其一即可。
系统科学论范文6
关键词:城市规划区;绿地系统;分类;布局方法
中图分类号: TU984 文献标识码: A 文章编号:
自2002年实施《城市绿地系统规划编制纲要(试行)》和《城市绿地分类标准》以来,我国城市绿地系统规划工作逐步规范与完善。在坚持绿地系统规划是城市总体规划的深化与细化的基础上,结合规划实践,尝试在《城乡规划法》权限下,通过增加城市规划区绿地系统规划层次来统筹中心城区与绿地建设,以期达到构建城乡一体化绿地系统的目的。
一、城市规划区绿地系统内涵及规划目标导向
我国城市规划区绿地系统内涵可理解为城市规划区域内以自然植被和人工植被为主要存在形态,用于改善城乡生态、保护环境、为居民提供游憩场地、起到美化城乡作用的各种类型和规模的绿化用地组成的整体。其主要目的应是从城乡一体化角度出发、构建支撑乡村区域与中心城区的绿地体系框架与结构、弥补中心城区内城市绿地系统在生态与游憩功能上的不足,并引导城市规划区范围内绿地健康有序的发展,促进城乡绿地一体化的实现。
城市规划区绿地系统规划的规划目标导向应体现在以下3个方面:
1)沟通中心城区绿地和市域绿地,弥补了中心城区绿地系统与市域绿地系统跨度过大的缺陷,在两者之间起到了过渡、联系的作用[1]。
2)深化与细化对城市规划区绿地的管控,保障城市规划区生态环境、社会、经济健康的有序发展。
3)有效保护与管控城市规划区内对未来城市结构布局起到关键性引导作用的生态保障区与敏感区绿地,防止城市连片发展,避免城市无序蔓延。
基于以上的思路,我们认为城市规划区绿地系统规划应作为一个独立规划,需将城市中心区绿地系统整体纳入,从结构与城乡互动层面进行总体布局。中心城区绿地系统规划应在城市规划区绿地系统规划的指导下,重点针对城市建设用地平衡内的绿地进行布局,从而有助于增强绿地系统规划的合理性与有效性。
二、城市规划区绿地分类探讨
城市规划区绿地分类的科学性与指导性有利于适应我国城市化快速发展时期城乡建设与发展对绿地的需要,有利于积极应对快速城市化过程中因城市用地无序扩展、人口大规模集聚以及因城市化带动的农业土地流转等农业现代化发展方式对城市区域造成的生态环境危机与挑战。笔者在河南省南阳市绿地系统规划实践中对城市规划区绿地分类进行了探讨,结合南阳市城市规划区自然与人工空间特征,以及南阳市总体规划的管制要求,将南阳市城市规划区绿地类型按功能划分为5大类18中类,并依此进行了绿地分类分级空间管制规划,其5大类含义分别为:
1)自然与文化资源保护类绿地:该类型是指典型的自然资源与人文资源保护和培育地区,主要包括各级各类自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园、湿地公园等。此类属于禁建区。
2)乡村旅游与游憩类绿地:该类型是指乡村地区以提供观光游览、娱乐健身、休养疗养、旅游度假、郊游探险等户外游憩活动为其主要功能的地区。此类属于禁建区与限建区。
3)人居生态保障类绿地:该类型是指能够控制与引导城市建设用地的发展、保障人居生态环境质量与安全的生态保护与培育区,起到卫生、隔离、安全防护等作用的自然与人工林地与林带。此类属于禁建区与限建区。
4)园林生产类绿地:该类型主要指位于城乡建设用地之外,为城乡园林绿化建设供给苗木、花草、种子等的各种独立苗圃等(不含基本农田区苗圃及临时苗圃)。此类属于禁建区与限建区。
5)城乡建设用地类绿地:该类型是指城市、镇及乡村建设用地内参与建设用地平衡的各类绿地类型,其含义与城市绿地分类标准中前4类保持一致,相关要求按国家规范执行。此类属于适建区与已建区。
从南阳绿地系统规划实践来看,此种分法较好地体现了规划目标导向,协调了土地利用规划、生态功能区划、城市总体规划、生态规划、旅游规划、林业规划、水利规划等相关规划的关系,深化与细化了南阳市城市总体规划中城市规划区目标。
三、城市规划区绿地系统规划布局对策与规划手段
在南阳城市规划区绿地系统规划实践中提出了如下空间规划布局对策与规划手段:
1、二个“优先保护”:强化自然与文化景观资源区的边界与提级安排,依法分类分级优先保护自然与文化景观资源区。
2、三个“自律”:(1)“城市环境自律”:加强城市内部绿地系统建设,减轻城市对区域生态的副效应。(2)“乡村环境自律”:加强农业生产区的管理,培育农游结合型农园区,减少对自然资源的破坏。(3)“景观资源区环境自律”:加强自然与文化景观资源区的建设管理,杜绝对资源的建设性破坏。
3、五区连通:重点保护与建构“城域、城城、城乡、城景、景景”5类地区绿色连通廊道。即“城市与区域、城市与城镇、城镇与乡村、城市与景观区、景观区与景观区”间的廊道。
4、网状结构:在上述工作基础上,采用绿道修复与重构手法,优化配置绿道结构,并使绿道网络化,满足动植物迁移和传播以及生物多样性保护的需求,达到培育多样性物种和营造丰富景观的目的。
5、绿色产业化:在强调严格保护并不以牺牲资源和生态系统为代价的前提下,依托各类“绿色生态工程”,活用与绿色利用生态与景观资源区,构建类型多样、层次丰富的绿色旅游服务体系及绿色产业链体系。
参考文献
[1] 中华人民共和国城乡规划法[M].北京:法律出版社,2007:1-3.