系统科学的理论体系精选(九篇)

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第1篇：系统科学的理论体系范文

关键词：思想政治；课堂文化；学习共同体

近年来思政课的发展中逐渐遭遇瓶颈，而产生原因很大程度上是良好课堂文化的缺失，这成为当前影响思政理论课有效性的关键性因素。因此，对课堂文化建设中学生共同体的运用研究具有十分重要的意义。

一、学习共同体的相关概述

关于学习共同体，根据学者的研究，将其界定为通过社会协商方法进行学习的团体。从学习共同体特征看，主要表现在：①以促进学习作为愿景。学习共同体中，成员间需进行学习资源、知识经验的分享，通过互助合作达到共同成长的目标。②安全感与归属感较 强。学习共同体中，成员间的关系主要以信任为主，学习者不必担心受到批评或指责，能够真正融入整个团体中，安全感与归属感由此得到增强。③文化氛围浓厚。学习共同体在实际构建中有共同的学习目标，成员间的和谐关系都建立在彼此信任、理解的基础上，凝聚力与感召力较强。由此可见，将学习共同体理念引入教育领域中极为适用[1]。

二、课堂文化建设中学习共同体的作用分析

课堂文化是影响课堂教学有效性的关键性因素，将学习共同体引入课堂文化建设中，其作用主要表现在两方面：第一，是解决传统课堂教学模式弊端的重要途径。以思政课理论课开展情况为例，传统教学模式下主要以“一言堂”“独角戏”等模式为主，整个课堂教学活动中营造的氛围紧张，学生学习兴趣不高，教学质量难以得到保障。此时，将学习共同体引入其中，师生间的关系将表现在平等、民主等方面，在整个课堂活动中，学生完全可成为课堂的主体，学生参与程度提高。第二，学习共同体是推动课堂文化建设的关键所在。学习共同体本身可作为用于指导思政课教学的教学理念，且其可成为课堂教学中的重要组织形式，该形式下所构建的课堂文化将表现为：以学生的学作为课堂教学中心；团体合作模式应用；互助合作形式开展。这种课堂文化下，学生可针对思政课理论内容相关的时事热点进行探讨，在获取显性知识的同时，他们的隐性能力如表达能力、情感能力等都可得到锻炼[2]。

三、基于学习共同体的思政课课堂文化建设策略

1.课堂“时空文化”的构建

学习共同体理念指导下，要求坚持以生为本的基本原则，引入对话协商形式以达到构建课堂“时空文化”的目标。其中的“时空文化”主要指在思政课理论教学中，通过对话机制所形成的具有开放、和谐与民主的学习氛围。在实际构建中，首先要求教师应改变以往的师道尊严观念，将自身角色界定在学生的“倾诉者”“引导者”等方面。其次，应注意形成共同的愿景，该过程中可鼓励学生参与到问题设计中。最后，注重对话的有效性。课堂对话过程应贯穿于课堂始终，教师可结合思政课理论内容选取社会中的时事热点，以此吸引学生注意力，在此基础上进行对话，可使课堂互动交流的氛围更加浓厚。

2.生本课堂文化的构建

所谓生本课堂文化，其实质是围绕“学生发展为本”理念而构建的课堂文化，使学生能够在学习共同体中体会到安全感与归属感。这种课堂文化的实现关键在于理论课教学中能够设置较多问题情境，其要求教师在教学过程中结合思政课理论内容、学生实际情况进行问题的设计，在此基础上由学生进行分析、交流与探讨，并由师生共同做好总结工作。需注意的是在归纳总结中，往往涉及评价内容，教师应选用更多激励性评价语言，这样才可使整个课堂文化更加和谐。

学习共同体的运用是构建良好课堂文化环境的重要途径。实际建设课堂文化中，应正视学生共同体的基本内涵与应用意义，利用其进行课堂“时空文化”与生本课堂文化的构建，确保学生在该文化下能够全面提高自身综合素质。

参考文献：

第2篇：系统科学的理论体系范文

关键词：社会可持续发展；地球系统科学；教育与教学改革；新型地学人才；机制与体制

一、地学新发展面临的机遇与挑战

1、人类社会发展的新需求

(1)社会可持续发展的重大需求

人类社会发展面对全球变化与资源生态环境恶化，需要整体认识人一自然关系和整体地球系统行为与规律，维护地球的生命支撑系统。

关于全球变化原因迄今虽仍有争议，但历经近10年来四大国际研究计划(WCRP，IGBP，IHDP，DIVERSITAS)研究，得出初步结论性认识(“全球变化与地球系统”)，可以概括为以下几点：①人类整体作为一种地球上的智能地质营力加剧作用于地球系统，正在改变破坏人类自身存在发展的地球生命支撑系统；②地球现在正以前所未有的全球变化超过过去50万年的自然变率范围，以非同寻常的状态在运行，已威胁到人类和生命的存在发展；③人类整体行为有潜力改变地球系统，强迫影响地球系统运行，致使地球进入一个可能对人类及其他生命形式不友好的运行状态，有可能变成一个不适合人类与生命生存的星球。

总之，人一自然关系正在加剧恶化，除自然因素外，人类活动引发的全球变化，已直接威胁着人类的生存发展，已成为自然与人类社会可持续发展的重大社会与自然科学问题和现实问题。重新认识人一自然关系，地球系统，适应全球变化，调整与规范人类行为，需要提出全球可持续发展管理战略和对策。

地球科学是社会可持续发展的理论基础。因此社会需求：“人类需要一个全球系统科学的全球系统对应变化中的地球的紧急挑战”，改善人类生存条件，规范人类行为，维护社会可持续发展。需要重新整体认识、理解地球，要求地学领域扩展与加强社会功能，这是地学发展的机遇与挑战。

(2)扩展加强地球系统短过程与作用研究

在加强整体地球认识与地球从内核到外层空间，从大陆到海洋，从遥远古老时期到现今长尺度的研究同时，现在社会更需要人类生存尺度的地学理论体系与方法，以适应人类社会发展的需求。

(3)能源资源需求

能源需求已是世界重大政治经济核心问题，也是我国社会经济发展紧迫的问题。而世界发展中国家正处于消耗资源的发展时期，对能源资源需求还正在快速增长。

2、地学基础理论重大发展的新孕育

(1)地球科学的发展，需要进行天体地球从内核到外层空间的各圈层，包括人类活动在内的相互作用与演化的统一整体系统研究，建立地球系统科学。这是人类生存与社会可持续发展的需求，也是科技发展与建立新的地学理论体系的需要。

地球系统科学与传统分支各学科关系和科学研究方向的新组合：地球系统科学不是代替各分支，而是需要以地球系统整体的理念、观念、理论知识体系构成新的统一认识基础，深化发展各分支。

社会与地学发展新的需求，构建了新的研究方向，需要开展新的学科群的研究和向地球系统科学的核心问题探索攻关。

世界科技发展与地球科学从外层空间、地表系统到地球内部的整体综合系统交叉研究，使地球科学正处在一个重大理论发展时期。

(2)发展板块构造，创建后板块构造理论，正是天体地球复杂体系与极端条件下的物质运动规律及地学理论的重要新发展。可以概括地说，在宇宙和地球内外动力学复合作用下，复杂多元非线性多重耦合系统是地球系统的基本运行机制。

(3)全球变化，地球系统科学和板块与后板块理论及地球动力学正在孕育构建新的地球观和理论体系与知识结构，建立地学新的知识体系与方法。

(4)面对新的发展，需要加强地学教育与人才培养，以适应发展，培养新型地学人才。

3、我国社会经济发展战略的需求

(1)我国发展战略与需求

20世纪末冷战结束后世界政治、经济出现新格局――单极与多极世界的竞争，社会、经济、科技发展与人才的激烈竞争。

从国内看，国家工业化过程是大量消耗资源时期，对地学提出了重大需求，资源、能源、环境、灾害已成首要突出问题，所以地学应该为国家和世界作出应有的新贡献。

(2)我国21世纪上半叶发展与需求

工业化与后工业化，现代化与后现代化使我国正处于双重压力与机遇的重要发展时期。因此抓住时展机遇，需要我国社会、经济和谐、稳定、安全、良好快速发展。对此，我国地球科学要面对国家改革开放，在两种资源、两种市场形势下，发展地学，培养新型地学人才，首先是要满足国家发展与安全需求。

满足国家社会经济发展和国家安全需求的资源战略原则应是：国家利益高于一切，同时必须要有全球和人类整体与人一自然和谐发展的意识，社会－人口－资源－环境－经济平衡发展；资源－产业－市场－科技的政策支撑；现实、超前发展的和和平、非常、特别时期的国家资源战略与策略，国家安全，经济安全，环境安全，资源安全。

因此综合上述，我国发展对地学教育与人才培养提出了重要新要求。

二、新世纪需要新型地学人才

1、21世纪对人才的新要求

(1)社会发展需要新人才：需要科学与人文的交融，人与自然的协调，综合与专长，开拓创新与合作竞争的开发复合型人才。

(2)科学发展需要新人才：掌握人类最新综合知识与技术，大视野、专长特长与开拓创造及合作共事的创新型人才。

(3)需要培养适应世界新发展与国际新秩序、经济全球化，科技国际化的开放、合作、竞争与创造性人才。

2、我国发展对地学人才的要求

(1)我国高等教育随着我国改革开放的迅速发展，经历多年改革，取得重要发展，扩招之后，规模已居世界首位，进入大众化发展阶段(毛入学率达21％)。但在新的形势下，我国高等教育仍面临着艰巨的教育与教学改革的历史使命，面对社会与科技发展，要建立真正适应我国社会经济与科技文化发展需求，培养创新人才和提高全民科学文化素质的教育体制，还任重而道远。

(2)需要适应我国改革开放发展的新型地学人才。国家需要复合型、创造研究型、应用型和管理型地学人才。地学发展需要适量、通用与高才的人才。目前我国地学又处在经历一段低谷之后的回升期，需求旺盛，但目前供需与流向脱钩，第一线适用人才贫乏，问题突出，急需解决。我国高等地学教育与人才培养需要适应满足我国社会经济科技发展的需求和培养参与当代地学新理

论的创建、发展的新型地学人才。

(3)新的地学人才需要具有新的社会发展观念与现代科学技术理论基础，具有整体系统行星地球观与新思维、新观念、新的知识体系，具有综合、复合与专长及技能，重实践，富于开拓创新能力，参与国际地学发展与竞争，适应国家需要的创新人才，使我国从地学大国走向地学强国。

(4)新的地学人才还需具有基本综合管理能力和适应能力。

三、关于地学教育与地学人才培养的思考

1、地学大学教育目标与任务

(1)地学教育应普及与分工

地学教育应分层次分工合作：中小学要进行地学基本知识教育，这方面我国过去与现状是相对薄弱的；大学要进行专业与复合型人才教育，加强地球系统科学教育；研究生进行专门人才地学教育与高级专门人才培养。总体应加强普教、大学与研究生教育和公民地学素质教育。大学教育应是在素质教育中培养专业知识人才，并为英才培育奠定基础。

(2)地学教育目标与任务

面对21世纪发展和我国社会经济发展，我国高等地学教育的目标应是：满足国家需求，发展地学，培养人才。任务是：面向陆地、海洋和天空，即上天、入地、下海，全面全方位又有重点的发展与研究：①研究认识人类赖以生存发展的地球及其规律和探索人类基本科学命题；②研究认识与提供人类需求的自然资源、能源，并使其转化为社会财富；③认识与保护地球，改善人类生存条件与维护人类社会可持续发展。

总之，要培养满足适应国家社会需求与地学发展需要，参与国家发展和国际地学发展与竞争，具有开拓创新意识与能力的地学人才。

(3)地学人才素质与社会、科学教育

新的地学人才需要有以下基本素质和受到社会与科学的教育：需要人文精神，社会观念、思想与知识，意志与毅力，素质与品位；需要科学精神、科学意识、科学思维、科学实践、科学创造；科学使人懂得人类存在的道理；人文使人知道人类生活的价值；人文与科学相结合，像人的左右脑一样各司其职，统一思维，造就国家与人类社会的高层次人才。

2、地学教学计划、课程体系、教学内容与方法

鉴于人类社会和国家的发展，科技和地学的发展及对地学人才的需求，需要深化教育与教学改革，探索构建新的地学教育体系，适应国家、人类社会和地球科学发展的需求。

我国高等地学教育当前实质、关键、深层次问题是什么?这需要我们真正思考与认识地学的变革与转机。关键是体制、机制和氛围与教育质量，建立新的地学教育体系与内容。以现代地学教育思想，面向21世纪，面向国家发展，面向世界地学发展，改革建设新的课程体系与教学内容及实践，加强创新思维教育，加强培养适应国家与科学发展的创新人才。当前更需要培养适应国家现实需求的各类适用人才，同时又必须要培养立足中国，面向全球，走向世界的高层人才，造就一代地学大师!为此，我们需要思考以下问题，深化教育与教学改革：

(1)社会需求与地学发展和专业设置。改革应以人类、国家发展要求和地学最新发展需要为动力，以加强素质基础、专业教育与分流培养和市场社会需求为导向。

(2)综合基础与专业基础和分配比例：需要以新的教育、教学理念与目标，提出新的正确科学的要求，深化提高教学改革，达到培养新型地学人才目标。

(3)教学方法改革，要渗透于教学中的新观念、新系统、新内容、新方法和志趣与创新意识、能力的培养。

(4)教学改革要重点突出地学思维与技术、实践与能力和如何充分发挥人的最大聪明才智的教育与改革。

(5)要加强地学的野外实验室与基地及实践教学。

3、师资队伍培养

(1)对教师的需求

新的发展需求新世纪的教师为人师表、思想、思维、素质品德与真才实学，突出体现在具有现代社会意识、世界观与社会国家责任感，现代文化、文明素养与行为；现代人文与科技的广阔基础知识与专业知识及专长，实践与教学能力，创新意识与科研能力等方面。教师要不断进取，使自己不断深入社会和自然，探索研究创造，奉献人类与国家，要把言传身教，传授知识与培养人才作为己任与人生志趣。

(2)培养与要求地学教师的综合基础(当前尤为重要的是地球系统科学的观念、知识)与特长，并要以不同教师类型要求充分发挥其特长与作用(教学与科研型等)。

(3)建立适应新形势的教师培养方式与途径：建立国内国际平台；通过走向自然，走向社会，走向世界，在实践、研究、教学、探索竞争中培养提高。

第3篇：系统科学的理论体系范文

【关键词】 民办高校教学质量监控与评价

质量是高等学校的生命线，提高教学质量是高等教育的永恒主题，健全的教学质量监控与评价体系是建立教学质量长效机制的关键。教学质量监控与评价体系的运行方式，主要包括目标的确定、主要教学环节质量标准的建立、统计与测量、评价、反馈、调控等六个主要环节。高等学校的教学质量标准是随着社会背景、时代特征和学校定位而变化的。建立以市场机制为核心的教育教学质量保障机制，建立分类型、分层次的高校教育教学评价制度[2]，是社会发展的需要，也是提高高等教育教学水平的关键所在。由于历史形成的原因民办高校和公办高校在定位上存在着一定的差异化，所以对民办高校的教学质量监控与评价进行系统研究就更加具有实际意义。

1运用系统科学理论研究民办高校教学质量监控与评价的意义和内涵

系统科学是20世纪的一次科学大进步，是一门以系统为研究对象的科学，基于全面、发展、联系的观点，按照整体、有序、反馈、动态相关等原则研究和解决问题。系统科学改变了我们认识世界的视角，为我们提供了崭新的思维方式和组织管理方法，对当今社会的各个方面产生了深刻的影响。

进行民办高校教学质量监控与评价的深入研究，尤其是借鉴系统科学理论的精髓进行教学质量监控与评价的理论研究和系统构建是我们亟待解决的重要问题。从系统科学视角来研究民办高校教学质量监控与评价，系统把握民办高校教学质量监控与评价的特点及规律，是提高民办高校教学质量的有效途径之一。

2系统科学视野下民办高校教学质量监控与评价的原则

2.1整体原则。实现整体功能的最大化是整体原则的基本要求，系统的整体性是依存于系统、要素和环境之间的有机联系之中的。在实践中观察和处理问题时，要注重整体，提高组成系统要素的质量，科学地协调系统各要素之间相互联系、相互制约的关系，积极创造协调有利于整体功能发挥的环境，也就顺利完成了整体功能的最大化。民办高校教学质量监控与评价的构建，要从整体出发去研究，不仅要研究自身系统，还要研究其他相关系统。

2.2动态原则。在民办高校教学质量监控与评价的构建中，要坚持发展变化的观点，根据外部形势的变化和学生不同时期的特点，及时协调处于发展变化状态的各种要素之间的关系，研究和确定与实际相适应的教学质量监控和评价理论、方法、途径，在动态中拓展民办高校教学质量监控与评价的内容和形式，实现最佳动态平衡。

2.3功能原则。功能是指系统整体对环境的作用和影响。并且，功能还分为外部功能和内部功能。民办高校的功能包括教育功能、导向功能、约束功能、监督功能等主要功能。民办高校教学质量监控与评价作为高校教育教学的重要内容，在落实过程中必须要坚持民办高校的各项社会功能性原则，实现教育功能的最大化。

2.4层次原则。民办高校教学质量监控与评价体系的建立与运行需要多方主体的共同参与，既有学校领导、教师，又有学生以及从事管理服务工作的各级部门，其中校级领导处在系统的最高层次，起着决定性的作用，直接制约着中层以及中层以下干部和教师群体，并通过这一管理群体和教师群体影响学生群体。

2.5环境关联原则。系统都是处于一定环境之中的，与环境发生物质、能量或者信息交换关系。此处所说的环境是指系统整体存在和发展的全部条件的总和，其中与系统整体有关的外在条件的总和称为系统外环境，而与系统整体有关的内在条件的总和称为系统内环境。民办高校教学质量监控与评价处于社会主义核心价值体系和高校教育系统之中，同时受到社会和学校两个环境的影响，必须坚持这两个内外环境的紧密联系。

3系统科学视野下民办高校教学质量监控与评价的途径与方法

3.1运用整体原则，强化教学质量监控与评价的整体性。整体原则要求我们在观察和处理问题时，要着眼于整体，部分服从于整体，协调一致，实现整体利益最大化。在民办高校教学质量监控与评价的构建与实践中，遵循整体原则就是要综合考察分析相关的条件和环境，统筹各种资源，调动各个方面的积极性和主动性，齐心协力，实现教学质量监控与评价的整体合力。

3.2运用层次原则，强化教学质量监控与评价的针对性。教师群体作为教育主体要在这个过程中自觉自律，言传身教，注重自我监控与评价。教学质量监控与评价体系不仅要包括领导者、管理者和教师，还要把学生作为教学质量监控的主体，要充分听取学生的各种反馈意见，积极采取改进措施，强化教学质量监控与评价的针对性。

3.3运用功能原则，强化教学质量监控与评价的理论和实践。为了更好地发挥教学质量监控与评价的导向、约束和监督等功能，应当加强对民办高校教学质量监控与评价的系统研究，充分发挥教学质量监控与评价在教育教学中的作用。高校尤其是民办高校在教学质量监控与评价的过程中，要围绕教学质量监控与评价的理论和实践开展调查研究。

3.4运用环境关联原则，强化教学质量监控与评价的环境。教育环境是相互影响的，高校作为教育的内部环境，其教学效果如何是同社会这个外部环境密切相关的。民办高校通过对教学质量监控与评价的加强与创新，使学校教育的内部环境得到优化，进而让社会了解到民办高校教学水平的提升，这样就会提高民办高校毕业生的竞争力，而民办高校竞争的持续提升又会强化民办高校的教学质量监控与评价，这样就会形成一个良性循环，通过推进学校、社会和学生三方结合的良性循环取得共赢的良好效果。

3.5运用动态原则，强化师生自我教育和自我控制能力。系统具备开放性和运动性的特征，这就要求我们应该树立动态意识、开放意识和发展意识。社会是不断发展变化的，教育同样也是发展变化的，所以教学质量的监控与评价也应该是动态的。只有建立教学动态调查、反馈和管理等系统，才能及时收集、整理、反馈各种信息，把各种问题科学合理解决。在变化的过程中，关键是要以加强教师和学生的自我教育能力和自我控制能力培养为主旨。

综上所述，高等学校的根本任务是培养人才，提高教学质量是高等学校永恒的主题。将系统科学的理论与民办高校教学质量监控与评价的实践有机结合，运用整体原则，动态原则，功能原则，层次原则，环境关联原则等相关原则，构建科学、有效的民办高校教学质量监控与评价系统体系，进行全程、全员、全面的教育教学质量管理，将极大地调动广大教师的积极性，对于高等院校尤其是民办高校建立教学长效机制和提高教学质量将具有十分重要作用。[本文为黑龙江省高等教育教学改革项目课题“民办高校教学质量监控体系的创新研究与实践”（项目编号：9275）阶段成果。]

参考文献

1王义遒.对当前高等学校本科教学质量的一些看法[J].中国大学教育，2008（3）

第4篇：系统科学的理论体系范文

关键词：动态系统理论；自动化专业英语；讨论式教学 

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0107-02 

一、引言 

英语是国内外从事学术研究和工程应用人员的通用语言，目前，已经成为一种事实上的国际标准。以控制类学科及其应用领域为例，国际企业的自动化产品和设备的使用手册及说明书用英文编写，优秀的控制仿真软件、控制领域的研究论文、自动化专业国际经典教材、互联网上的自动化技术信息等多数资料也以英语作为写作语言。如此大量的自动化专业信息被非母语国家的理工科学生所接受和掌握，必然要求学生具备良好的专业英语知识[1]。因此，开设“自动化专业英语”课程或有选择地开设其他双语教学课程成为自动化专业培养计划中重要的教学环节[2]。合理地配置“自动化专业英语”的教学内容和改进教学方法，不但可以促进学生的专业外语能力的提高，而且更有助于其专业知识的学习与巩固。具有“一石二鸟”的人才培养效果。 

内蒙古工业大学的“自动化专业英语”课程为自动化本科专业开设的一门专业必修课，分两个学期教授，总课时量为64学时。目前，“自动化专业英语”教学在服务于“国际化人才”培养方面存在着如下几点迫切需要解决的问题：（1）部分学生对学习“自动化专业英语”的重要性和必要性认识不足，致使学生学习的课堂积极性不高[3]；（2）教师现有的教学方式过于简单，主要以科技文章翻译和生词讲解为主，难以激发学生的学习兴趣；（3）教学内容死板，以自动化技术基础课和专业课的英文原版教材节选的章节为主要学习内容，各教学内容之间彼此相对独立，教学效果等同于普通的“英文阅读理解”，无法形成对本专业理论体系的宏观认识和专业认同感。鉴于以上自动化专业双语课程体系建设中存在的若干问题，课题组提出以“动态系统理论”教学为主线重构“自动化专业英语”课程教学内容的新思想，在统一的“动态系统理论”框架下引入高等数学、电路、液压传动、信号系统、系统建模和控制原理的基础知识点，在组织教学的过程中，始终强化各知识点的有机结合，努力使学生在掌握“自动化专业英语”课程大纲所要求的科技词汇和科技文献翻译能力的同时，对“动态系统理论”体系融会贯通，为进一步专业知识的学习打下良好的基础。 

二、“动态系统理论”思想指导下的“自动化专业英语”课程教学改革的现状分析 

结合使用英语进行专业课程学习、科技文献阅读、研究论文写作以及从事双语教学工作的体会，笔者深切认识到：“动态系统理论”是自动化课程的方法论核心。动态系统理论最初来源于经典力学中对于物体运动和动力过程进行数学描述的需要，美国数学家G.D.伯克霍夫发展了法国数学家H.庞加莱在天体力学和微分方程定性理论方面的研究，奠定了动态系统理论的基础。现代控制理论的发展促进了对动态系统的研究，使其应用从经典力学扩大到一般意义下的系统，并成为应用于工程学、经济学、生物学、乃至社会科学的一般方法论。那么什么是动态系统呢？动态系统是指按确定性规律随时间演化的系统。严格地讲，任何有记忆的系统都可被称为动态系统，控制科学与控制工程研究本身就是一个对“动态系统”进行建模、分析和综合的过程。 

目前，在一些发达的国家和地区，如，美国、英国、日本、韩国、新加坡、香港等，几乎所有工科专业，广泛开设被称为“系统动态”（System Dynamics）的英语教学课程，涵盖的内容包括：信号和系统的基本概念、电气、力学、机械、化学、生物过程的动态建模、微分方程的时间域和频域求解、控制理论基础知识、非线性系统理论基本知识、典型动态系统的仿真等。通过该课程的学习，控制专业的学生可以了解到本专业本质的理论核心，和由这一“系统动态”观点派生出的理论体系及其在各科学领域的应用，从而加深对系统理论和控制论的理解，进而提高学生的抽象思维水平和科研能力。 

三、开展以“动态系统理论”教学为指导的“自动化专业英语”课程教学改革 

借鉴国外工科教学体系改革的重要经验，并顺应当前我国人才的培养模式向“厚基础宽口径”方向改革的趋势，课题组提出加强以“动态系统理论”思想为主线的自动化专业英语教学，以深化自动化专业课程内容和教学方法改革，结合控制理论与控制工程科学研究的方法论本质和前沿动态，在增强学生专业英语听、说、读、写能力的同时，激发学生的学习兴趣，形成对本专业知识应用的认同感。 

我们在自动化本科双语教学过程中明确和强化“动态系统理论”教学这一主线，着重从以下几个方面进行了改革与建设。 

（一）整合现有“自动化专业英语”课程教学内容 

从“系统学”的角度出发，提升课程的教学内容至方法论水平，将其统一到“动态系统理论”这一宏观框架下。课题组尝试使用一种具有连贯内容的“系统动态”讲义来进行专业外语教学，这一新颖的形式在“自动化专业英语”的学时内讲述了“系统动态”课程，学生既学习了专业英文词汇、翻译技巧，又掌握了“动态系统理论”分析和综合的方法，获得了专业知识的提升。授课讲义以自编部分为主，同时参考“系统动态”方面的国际经典教材（如，Katsuhiko Ogata教授编写的《System Dynamics》）[4]，吸收了这些经典教材中大量的有益内容，讲义涵盖动态系统理论的大多数内容，不求精，但求逻辑上的连贯性和理论体系上的系统性。将高等数学、线性代数、矩阵论、电路、信号与系统、自动控制原理、过程控制等主干课程的核心内容统一到动态系统建模、分析、仿真这一完整框架中进行概括总结。（二）改革了过去较为单一的教学方式，充分调动学生的积极性和主动性 

安排学生就某一理论、观点、概念进行专题讨论（内容涉及：系统、信号、线性向量空间、系统稳定性、可控性、可观测性、鲁棒性等基本问题）。鼓励以学生为主体的课堂发表形式，学生根据课前调查、研究，在课堂讨论中明确表明自己对某些理论问题的观点。课下采取大作业的形式来促进学生对课堂知识的巩固，从而提高他们分析问题、解决问题的能力。 

（三）在课堂教学中引入教师的科研成果，广泛介绍“系统科学”发展的前沿及其在各个研究领域的应用实例 

重点结合系统生物学和飞行器控制两个研究领域的研究实例，来进行“系统动态理论”的讲授。科研实例的引入，帮助学生在掌握系统科学相关的专业英语词汇的同时，还切实体会到本学科理论知识在其他各学科中的应用，使学生体会到本专业所学方法论的强大力量和广泛应用，激发学生的学习兴趣，进一步调动他们学习其他专业课程的积极性。 

四、结语 

本教学改革研究为促进自动化专业本科生专业外语水平的提高，提高他们对本专业基本方法和基本理论的认识，提出在现有的自动化专业外语课程教学过程中强化“动态系统理论”教学，以这一主线来改革课程内容安排和调整教学方法，帮助自动化专业学生构建自身的专业知识体系框架，加深对系统理论和控制论的理解，提高学生的抽象思维水平和科研能力。课题组采用双语或者英语教学方式来进行“系统动态”等相关课程内容的教学，参考国际经典教材，编写了英文课件和讲义，不但促进了学生对理论知识的理解，而且提高了学生的专业英语水平。笔者希望，这种双语教学改革的“理念”能引起国内教育、教学管理层面的重视，从而推动其他工科专业的双语课程教学改革，使广大学生受益。   [本文由WWw.dYLW.nEt提供，第 一专业，欢迎光临dYLW.neT]

参考文献： 

[1]于宗艳，王丽，孟娇茹.“自动化专业英语”教学探讨[J].中国电力教育，2012，（26）：148-149 

[2]王海泉，王东云，马薇.自动化专业英语教学改革初探[J].教学研究，2011，（4）：67-69. 

第5篇：系统科学的理论体系范文

1、中西医比较研究。中西医结合是一门新的综合性学科，有许多问题还正在探索。正因为在探索的过程中，才有可能创造。中西医结合这一新兴的综合性学科，在目前有许多不成熟的方面，两套体系在理论上具有不可通约性，那么，中西医比较应该是中西医结合的重要内容。要从两种医学不同的文化背景，两种医学的源头及各自形成、发展的历史过程尤其是两种医学的当代形态及其发展趋势，进行多方位的比较；还要从两种医学的不同认知方式和临床思维进行方法论的比较等等。这种比较有助于对两种医学体系特质作深刻的把握，有助于从他者观点更好地理解自己，从而突出自身优势以更有效地进行优势互补和融合，中西医的比较同时也有助于扩展人们的视野，以推进医学科学的多元化发展。进行这样的比较是参与和更新人类生命科学建构的重要途径。中西医结合是在当今的全球化时代崛起的，全球化给中西医结合事业提供了难得的机遇，同时也提出了严峻的挑战。中西医的比较肩负着中西医两套理论体系的对话、沟通的使命，它不仅能在这种对话、沟通过程中启发人们的思考，努力探索中西医结合的途径，探寻中西医结合的具体运作方式，同时也将对中医理论的创新和西医科技发展中的困惑提供不可或缺的借鉴。比较方法已经不再是普通研究中的比较手段，它是全球化时代的一种思维方式用于学术研究的产物。比较学科已成为当代学术研究中最重要的一股力量，它在众多学科中正在迅速成长为一门“显学”。从20世纪90年代起，我们就有效地开展了一系列中西医比较研究。在90年代中后期，我们主编和参编了全国高校统编教材《中西医学史》以及《医学科技发展与社会》等，对本科生、研究生分别开设了不同层次的《中西医比较》选修课。为了进一步广泛深入地开展中西医比较研究，目前，我们正在着手编撰《中西医结合导论》教程。

2、利用多学科的交叉、渗透与融合探索中西医的结合点。我校是一所融汇西医、中医、理工及人文社科于一体的综合性医科大学，充分利用多学科的交叉、渗透与融合探索中西医的结合点，是我们的突出特色和显著优势。我们拥有各项配套的设施，积极地利用现代生物医学科技，促进了中西医结合的不断创新与发展。我校的许多国家级、省部级科研项目和重点课题就都是围绕中西医结合创新这一目标展开的，并取得一系列丰硕成果。当前，分子生物学已广泛地渗透到医学科学研究的各个领域，学科分化越来越细，新的分支学科不断产生；随着研究在深度和广度的发展，各学科广泛交叉、渗透，新的边缘学科和交叉科学不断形成。这些都使人们有可能进一步向细胞、分子以及更深的层次发展，在微观上日益深入地认识各种疾病以及生命现象的本质。同时，人们认识现象本质的根本目的是为了解决问题，而每一个较大的问题都涉及到若干以至许多方面和领域，特别是现在人们需要解决的问题越来越复杂，因此利用多学科的交叉、渗透与融合探索中西医的结合点，将有可能成为医学科学发展突破口，又可以成为新学科的生长点。现代自然科学和技术科学理论和方法与医学的结合使医学获得日趋细微、高效、快速、精密和简便的手段和技术，从而极大地提高了医学研究和疾病防治的水平。现代生物医学科技的不断发展和广泛应用，必将揭示中西医结合防治疾病的作用规律和疗效机理，从而推动中西结合在理论上的创新与突破。我们积极利用现代生物医学科技，充分吸收中医、西医两种医学特长、发掘、整理研究、阐释中医药学的经验真知和理论精华，以提高临床疗效和学术水平为核心，以中西医结合基地建设为基础，以人才培养为重点，以研究中西医结合点为主线，积极探索，开拓创新，促进中西医结合医学的理论和学科内涵建设不断向纵深发展。

3、积极探索中医药复杂性系统科学研究方法，促进中西医结合。复杂系统的研究是当代科学的前沿。科学界普遍认为，复杂系统研究目前急需在具体研究领域里取得突破，科学工作者必须在具体的复杂科学问题的研究中应用和发展复杂系统科学的方法论，总结复杂系统运动的一般性规律。复杂系统科学问题与生命科学中大量的关键科学问题密切相关。生物，特别是人体，是公认的复杂系统。在现代生物医学研究中，还原论方法的局限性也已经暴露出来，整体观的重要性开始被科学界重新认识。而中医药理论体系与复杂系统论的思维方式非常相似。人们发现把复杂事物分解为基本组成单元，再用实验加上分析和推理的方法已经不能够解决所有的问题。以“还原论”为基础的西方医学界由于在解决许多复杂疾病方面一再受到挫折，逐渐出现了循证医学、系统生物学、系统医学等新兴学科。西方的科学和医学也开始探求整体论，从而与注重传统平衡的中医之间开辟了很多可以对话的渠道。中医强调整体论，西医则强调还原论，多年来许多学者认为两者格格不入，但事实证明，到了系统生物学时代，我们完全有可能找到共同语言。中医和现代医学在系统生物学的基础上进行整合将为医学的发展带来革命性的变化。如果能抓住这样一个趋势，就有可能创造出一个全新的以认识人体机理为基础的预防科学体系。所以我们认为，中医药与系统生物学结合形成具有我国特色的系统生物医学，将是一个极富创造性并可能引领中医药现代化的重要之举。在大量的中西医结合科研实践中，使我们深刻认识到：中医药现代化研究应立足于中医学基本理论如“证”、“藏象及病机”等整体论，以及中药复方的多层次、多靶点治疗的协同性和“方证”对应性，探索循证中医学研究的基本方法与可行性途径，尝试用“现代语言”诠释中医理论的科学性，开展以中医方剂为载体的“方证相关”内在规律、临床疗效及其作用机制等方面的探索研究，力求在中医药基础和临床研究的思路与方法上有所创新，在中医“病－证－方相关性”的基础研究方面形成特色与优势，推动现代医学向预测、预防和个体化的模式转化并为其提供新的科研思路和方法学，走出一条中西医结合和中医药现代化研究的新路。目前，我们正在着手进行以下几项工作：一是重视整合和整体性的研究，采用多学科交叉从细胞水平、动物模型、临床研究等多个层面上开展工作，并要善于将不同层面的研究结果进行整合；二是采用基因组学、蛋白质组学、代谢组学等生物技术进行研究，其中代谢组学由于更能整体性地反映研究对象的病理和生理状态而将成为一种主要研究手段；三是注重生物信息学，因为数据的整合和整体性、系统性的研究和评价都要借助于生物信息学的应用，中医生物信息学将在中医药现代化研究中扮演重要的角色；四是应积极开展人体微生态包括肠道菌群的代谢和变化的研究，这个领域将在中医药现代化研究中成为一个热点；五是注重中医理论指导下的复方中药研究，中药的研究重点将从单味药、单体、单个活性部位逐渐转到复方和合理配伍的活性部位群上来，中药药效和临床疗效的评价将出现更能反映整体调控和平衡的新方法和新标准。

4、加强中西医结合科普创作，拓宽中西医结合工作的广度。近年来，我校专家、学者创作了不少中西医结合的科普作品，在社会上产生了良好的影响。这些作品使广大群众初步了解了中西医结合工作的意义、内容、性质以及中西医结合的方向和未来。这些作品通俗易懂，切合实用，从中西医结合角度普及了人类健康卫生和防病治病的科学知识，受到社会大众热烈的欢迎。它不仅是中西医结合工作在面上的扩张，同时也是研究视角多样化的体现，表征了中西医结合医学强大的生命力。

第6篇：系统科学的理论体系范文

一、创新思维的一个理论依据

在广谱哲学看来，人总是通过一定的观控方式来认识客观世界的，这里的“观（察）”和“控（制）”都是广义的，典型的广义观控方式有几十种。对于某种指定的观控方式（例如，某种指定的实验方式），任何人或任何次的观控结果是一致的，即落入同一个等价类内。它反映了研究对象客观性的绝对性、不变性，从而也反映了真理的绝对性与不变性。换言之，对于某种指定的观控方式而言，“真理只有一个”的说法是有意义的。但当观控方式发生变化时，例如从一种类型的观控方式换成另一种类型的观控方式时，观控的结果可以从一个等价类落入另一个等价类内。例如在光电效应实验（一种观控方式）下，光表现为粒子性。任何人或任何次的实验结果一致，即这些实验结果彼此等价。但换成衍射实验（另一种观控方式）后，光表现为波动性。任何人任何次的观控结果也是彼此等价的。观控方式的改变导致控结果的改变，反映了研究对象客观性的相对性、可变性，从而也反映了真理的相对性与可变性。换言之，对于不同类型的观控方式而言，“真理有多个”的说法也是有意义的。这就导致多重真理观。上述这些内容用广义量化的结构模型表达出来，就是广谱存在论的多叶客观性定理。

从创新思维的角度上看，上述多叶客观性定理的思想是科学创新与技术创新的一个重要依据。

第一，既然任何真理性的认识都与一定的观控方式相联系，那么，改变观控方式便是发现真理的一个重要途径。

第二，广义的观控方式可以有无穷多种，因而真理是不可穷尽的。

第三，对同一个研究对象，转换观控方式、观控水平、观控角度，是产生发散性思维的方法。

本文拟从广义的观控方式的角度，具体阐发创新思维的若干典型方法。

二、若干典型创新思维方法

无论在人们的科学研究、技术发明过程中，还是在人们的生产、生活中，有很多创新方法，这些创新方法大都与广谱哲学的某些原理相联系，特别是与广义的观控方式的改变相联系。这里列述其中比较典型、重要的几种。

（一）横断交叉法，寻找新的生长点

自从维纳创立了控制论后，交叉学科方法（即横断交叉法）便成为寻找新的学科生长点的一个有效方法，系统科学群的出现，使这种方法的创新功能广为人知。广谱哲学的创建，也与运用了横断交叉法有密切的关系。它是传统哲学、系统科学、泛系理论、结构型数学等学科再交叉的产物。

从广谱哲学上看，横断交叉法反映了不同学科之间在一定层面上的等价性或相容性（半等价性），因为横断交叉法要寻找的共性正是某种等价性或半等价性，它们满足等价性或半等价性的三个条件：自返性、对称性或传递性。

图1横断交叉法

横断交叉法是在不同的学科之间寻找共性，把这些共性的东西作为研究对象，形成新的理论与方法。例如系统科学是以各门科学都或明或暗地涉及的系统的概念为对象。当以一般系统的基本性质为具体对象时，形成一般系统论；当以系统的控制、功能模拟等为对象时，形成控制论；当以系统间的信息变换、存储、加工等为对象时，形成信息论；当以系统的自组织演化为对象时，形成系统的自组织理论（协同学、耗散结构论等），

从观控方式的角度看，横断交叉法是运用不同学科的交叉（集合的取“交”运算）获得不同学科的一个共同领域，例如在下图中，S1，S2，S3为三类不同的学科，S12为S1与S2的交集，S13是S1与S3的交集，而S23是S2与S3的交集，最后，S123是S1、S2与S3的交集，它是三个不同学科的共同领域。

（二）系统置换法，使系统的性状改变

系统是由要素及要素间的关系组成，如果置换（一种操作，因而是一种控制）其中的要素或关系，往往可以改变系统的功能。这就是系统置换法。它有两种典型情形。

（1）对现实系统，置换系统的要素可以使整体功能优化

电子计算机由电子管置换为晶体管，计算机的体积变小了，计算的功能没变，但运算的效率大大提高，实现了计算机的升级换代，这是对机器系统的要素置换，机械钟表的元件的置换有类似的情形。

在社会领域中，如果领导体制不变，但领导成员定期轮换，也属于要素置换型。它们都满足下列同构模型：

（2）对理论系统，置换其公理，可以创新理论体系

理论系统由基本概念（要素）和基本概念间的关系（公理）组成，如果在某一观控水平下置换其中基本概念或某个公理，将改变理论体系的性质，甚至导致科学的重大发现。

牛顿力学有一条公理：力学定律在一切惯性系里等效，即在某一个参照系里物体作机械运动的特性，并不因这个参照系对于地面是静止不动，还是跟地面相对地作匀速直线运动而有什么不同。爱因斯坦把这条公理推广到任何物理定律（不限于力学定律）：物理定律在一切惯性系里等效。因而，电磁的、光的定律在所有的惯性系里也一样，这就要求光的速度在所有的惯性系里都一样。这就导致了一个全新的科学——相对论的诞生。

欧氏几何有一条公理；过已知直线外的一点能够作一条且只能作一条直线与已知直线平行，由此可推出三角形内角和等于180%26#730;的结论。而黎曼干脆把欧氏几何的公理置换为：过已知直线外的一点，不存在与已知直线平行的直线，由此可推出三角形内角和大于180%26#730;的结论。

（三）“两面神”思维，对偶观控模式

据说古希腊有一尊前后两张脸的神像，称为两面神，这里借指既看到正面又看到反面的辩证思维。

按照广谱阴阳论，广义阴阳既有对偶性（反向性、反序性等）又有等价性及在一定变换下的不变性，因此阴阳双方可以互相转化。反映到人的思维方式上，称为对偶观控方式。它有两种基本形式。

（1）逆向观控方式

1802年，奥斯特发现了电流的磁效应：一根通电的导线可以使周围的小磁针发生偏转，这就是所谓“电生磁”现象。法拉弟认为，电和磁应该是对称的，既然电可以生磁，那么，一定存在“磁生电”的效应。他经过大量的实验证实，一个闭合线圈在不断切割磁力线时，可以产生感生电流。这就是后来发电机的原型。法拉弟在这里运用的便是逆向观控方式。

（2）“一主多元”方式

在市场经济的条件下，企业之间往往存在着激烈的市场竞争，那么，企业家如何运筹帷幄，使自己立于不败之地？一个重要的谋略是“一主对多元”，即在抓某个主要产业时，兼顾“多元化”的其它产业。当主要产业因市场需求的变化而萧条时，在“多元化”的其它产业中寻找生长点，使它成为适应市场新的需求的主要产业。这个谋略的理论基础即广谱阴阳论的主序阴阳转化的思想。其中“一主”是动力阳，“多元化”是动力阴，它们组成一个主序结构。

（四）直积扩维法，增加优选的样本

数学上的求直积是一种扩维操作，设A1，A2，…，An是任意事物的集合，则A1×A2×…×An=是对诸的直积运算，它是由每个中各取一个元素组成的n元序组（a1,a2,…,an）组成的集合。换言之，穷尽了从A1到An的诸元素的各种n元组合。从观控方式的角度说，直积方法是不断扩充思维空间，提高人的辨识能力，从而提高观控水平的方法。

案件的侦破常常需要直积扩维法。某个地方发现了一具碎尸，一个必然的因果关系是存在作案人。根据现场勘察的结果：内外包装特征、弃尸地点特征、尸体特征等，可以组成一个直积空间A1×A2×…×An，这个直积空间的每个因子都是一条可能的线索，不同间的各种组合也都是可能的线索。对这个直积空间的元素逐一调查取证，我们可以得到该线索集合与犯罪嫌疑人的集合M的关系。通过对f的反复观控，f的元素会逐步减少，最终使f转化为1-1映射：，，或。

运用直积扩维法进行包装的设计，可以组合成各种方案。产品的包装涉及到（1）包装材料；（2）包装数量（内装数量）；（3）包装形状；（4）包装颜色等等。其中每个方面又可以做多种细分。例如，包装材料可以是木材、塑料、铝合金、纸质等等，内装数量可以是8瓶、6瓶、4瓶等等；包装形状可以是圆形、方型、棱柱形、圆台型等等；包装颜色可以是红色、绿色、黄色等等。所有这些因素取直积，就得到不同的组合方案，然后按照人们的审美观点与价值观念进行选择，就是一种很好的运筹方法。

结语

本文从广谱存在论的多叶客观性定理出发，着重从观控方式的可变性、多变性的角度，探讨了若干创新思维方法，以揭示创新思维的若干典型机理。从本文可以看到，尽管创新思维是非常复杂的，但仍有规律、法则可循，其中广谱哲学提供了探索这些规律、法则的一个有效武器。

参考文献

[1]张玉祥，《广谱哲学探索》，中国经济出版社，1998年。

[2]张玉祥，《广谱存在论导引》（待发）。

[3]邓丽明，广谱存在论对唯物主义本体论的继承和创新，《河南公安高等专科学校学报》，2001年社科专辑。

第7篇：系统科学的理论体系范文

论文摘要：未来我们将远离抗病毒、抗肿瘤、抗细菌和抗寄生虫的研究，而将趋向于改变机体、促进机体防御能力的研究，对疾病采取“亲宿主(ProPost)的治疗”。著名科学家钱学森把现代医药学称为分析时代的科学，21世纪将是系统科学时代，亦即中医时代，并将引起整个科学界面貌的改观。未来的中药学也将是中药系统工程学，对药材的栽培(养殖)-采收-加工炮制-制剂-成分-药理-疗效实行最佳线形控制和网络控制。 

 

 

一、中药研究的思想史概述 

 

为了说明未来中药学的发展道路，首先有必要回顾既往在研究思想上的历程。 

从“医药俱度论”和“废医存药论”（或美其名为“中药科学化”)得到证明。产生的思想根源是完全迷信合成药物的作用，连植物药都否定了，何况中药。试图脱离中医来研究中药的疗效和有效物质，实践证明是行不通的。因为仅有少数中药能找出“有效成分”，其归宿也不再为中医所用，而是增加新的西药。现代医学的辉煌成就是在不断发现和纠正自身体系的谬误中取得的。就在盲目否定中医药的年代，西医“自身中毒论”和“病灶感染论”等理论上的错误造成滥施手术，危害甚广；西药氨基比林、非那西汀等因毒副作用严重而停用，以致我国取缔这些药品退了20～50年；利血平由于引起严重忧郁症、甚至自杀而在某些国家停用，我们却还未采取措施。这提示我们，分子药物不论是合成药还是天然产物所潜在的局限性。中药研究必须遵循中医药理论，扩展自己的学术发展途径。 

 

二、中药学发展的趋势 

 

近年来中药学的发展趋势可归纳如下： 

1、中药理论研究系统化没有理论，中医药学不可能存在到今天；没有理论，中医药科研教学等学术机构就没有存在的必要。中药理论除了中医的阴阳、脏象等基本理论外，还包括四气五味、升降浮沉、归经、反畏、配伍禁忌以及采制加工经验所包含的理论知识。现在已进行了文献方面的初步整理。 

2、研究思路多样化在药材研究方面大致可以分为：从亲缘关系和生物学研究人手，解决中药资源短缺问题；以传统用药经验和药性归类方面研究，产生二十世纪新中药材，如太子参、菊叶三七、景天三七、猫爪草、白花蛇舌草、川牛膝等的临床疗效得以确认，成为中医所用的新药材；从保证中药质量出发，研究地道、加工、贮存、制剂的系统质量控制；从中医治则和临床经验入手，对攻下药物和活血化淤等药物的共性研究。 

3、中药疗效评价客观化这种趋势表现在两方面：一是形成了一套根据中医理论辨证分型，并采用现代科学指标总结中药疗效的方法；二是复方研究成果逐年增多，统计和疗效分析规范化。 

4、中药生产工业化饮片和成药生产的企业化为机械化生产创造了良好条件。目前洗药机、切药机、碾压机、粉碎机、蜜九机、蜡壳机、泛九机、冲剂机、干燥机、包装机日益推广，并开始和计算机结合，由电脑自动控制。另一方面，中药材收购、生产、销售实行“三证”以后，管理和流通方面一体化加强，对保证和提高中药质量有利。 

5、中药质量标准化传统的方法是以地道、采收期、炮制制剂技术来对药材整体有效性加以控制，而不是针对其中某一成分。“望(形、色)、问(产地、加工方法等)、闻(气、味)、切(质地)”的特点是快速，而且不需要对样品作任何特殊处理，但量的标准不明确，需要人脑贮存大量特征信息。色谱和光谱技术以及生物测定引入中药质量控制中，将使中药标准化提高到一个新的水平。 

6、中药学教材规范化已有中药化学、中药药理学、中药鉴定学、中药炮制学和中药制剂学等五门专业课程和中药学、方剂学、中医基础、药用植物学等全国统编教材，有利于人才培养。 

7、药典内容现代化我国从63年版开始，药典分一、二两部，一部收载中药。从下表比较中可看出药典在突出中药特色和吸收现代科技方面的明显变化。

8、中医中药研究同步化中医和中药研究相脱节，医不知药，药不为医用都将导致中医整体的消亡。把二者结合起来的途径是加强临床中药学的研究，把提高疗效和提高药材质量统一起来。 

9、中药科研国际化一中药独特疗效和从中药中发现新药的成功例子(如麻黄素、青蒿素等)吸引着国际学者对中药研究的兴趣。 

 

三、未来中药学的基本特征 

 

未来中药学无疑要吸收现代科技来武装自己，但在下述三大特征上必须一脉相承，按照固有的体系来发展。 

1、以“气味论”为基础的中药理论不变。中药的形色气味是中医几千年来用以解释药性的依据，并受阴阳五行学说的支配，形成特有的理论体系，今后中药理论的丰富和、发展取决于对人嗅味觉生理和药物气味本质的研究。“神农尝百草”的分子机理在21世纪可望阐明，与此相关的品质评价，药性解释必定有所突破。 

2、用于防治疾病的物质形式不变，即使用药材和中成药的方式不变。这是区别于“天然药物”或“植物药”研究的显著标志。“天然药物”是国外针对“合成药物”而提出的，其实二者本质都是分子药物。中医在可以预见的将来，不会丢掉麻黄、青蒿去利用麻黄素、青蒿素。因此，中药学物质基础的研究是提供安全、有效、精良的药材和成药。在此前提之下，借鉴一切现代化技术来确保“整体药物”疗效的发挥。 

3、辨证论治，采用饮片一汤剂的形式不变。辨证论治是中医精髓所在，与之相适应的是能随证加减的饮片一汤剂形式。既然如此，汤剂的药效研究和改进这一难题就是不可回避的。尽管在技术上还存在很多困难，但是到2000年，汤剂的化学成分谱和主要药效指标可能快速解决；医院用和家用煎药电器将普及；服用量也会大大减少；必要的矫味剂亦将研制成功；制备汤剂所需的饮片，即适于炮制和煎煮、能达到最佳煎出效果的片型和厚度的标准将要确定。目前全国有44家重点饮片厂，年产饮片达几万吨，这是一种不同于西药粉体工程的应用形式，而我们要保持和发扬这一特色，而不是抛弃它来另搞一套。 

 

四、小结 

 

第8篇：系统科学的理论体系范文

摘 要：钱学森是我国著名的科学家，在科技情报领域也有着许多专业的见解，对我国情报事业的发展起到了重要的推动作用。本文试从以下两个大的方面进行阐述：一是钱学森关于情报以及情报科学的研究，二是钱学森对我国情报事业发展的贡献。

中图分类号：G350 文献标识码：A 文章编号：1003-1588（2011）05-0136-02

钱学森是我国著名的空气控制学专家，其学术思想颇丰，跨越了许多学科专业领域，并且成就卓著。在情报学领域，他也做了许多专业的研究，对情报的概念、情报科技的体系结构和研究方法以及情报事业的重要地位都提出了许多专业而又独到的见解，对情报学的产生和发展产生了深远的影响。

1 钱学森情报学术思想研究

1.1 情报的概念

1983年7月，钱老在国防科技情报工作会议上首次明确给出了“情报”的定义：“情报是激活了、活化了的知识，是激活了、活化了的精神财富。”并进一步指出：“情报就是为了解决一个特定的问题所需要的知识，这里包含了两个概念：一个就是知识，不是假的、乱猜的，应该是知识。再有一个，它是为特定的要求，也就是为特定的问题提出来的。所以，及时性和针对性是非常重要的。”在谈到“情报资料”时，钱老指出：“我们常常说情报资料，我看现在要把情报和资料分开，情报之所以能产生，离不开资料，但是资料不等于情报。僵死的资料不是情报，情报是激活了，活化了的知识或者精神财富，或者利用资料提取出来活的东西。”这是钱老结合自己对科学技术的认识和对情报工作实践的深刻体会,为“情报”赋予的非常清晰的学术概念。这一点对情报科学的研究和情报工作的开展奠定了重要的学术根基。

1.2 情报科学技术的体系结构

钱学森在构建情报科学技术的体系结构上也作出了重要的贡献。1979年1月，钱老在《科技情报工作》上发表文章指出：“现代技术，特别是电子技术、电子计算机的发展对于情报工作今后发展的影响，现在来看，我在那篇文章里所写的已是很不够了，特别是没有把科技情报工作作为一门科学技术来考虑。”续而他又在《科技情报工作的科学技术》一文指出：“开宗明义，必须强调我们研究情报这一门科学技术，一定要用马克思列宁主义、思想的立场、观点、方法来做。”这是钱学森首次明确提出情报研究是一门科学技术。

钱老所构建的情报科学技术的体系结构（见图1），包括两个领域以及三个方面。

1983年7月，钱老在国防科技情报工作会议上的讲话《科技情报工作的科学技术》一文中指出：情报是为了解决一个特定的问题所需要的知识，情报工作应分为两个领域或三个方面，一个是收集资料、建立资料库、建立检索系统；再一个就是把资料活化，激活后变成情报。并具体阐述了情报科学技术三个方面的内容，一是资料搜集方面的科学技术；二是资料的存储检索技术，这两个方面的内容构成了情报工作的第一个领域。而更重要的是第三方面的内容，即情报分析研究，也就是情报的提取、知识或精神财富的活化。钱老之所以把情报研究作为一种科学技术，把这门学问称作情报学，就是看到了情报在科技工作中的重要性，所以要把这方面的工作提升到一个理论的、系统的高度，用于指导社会主义现代化的建设。

1.3 情报学的研究方法

在钱老看来，情报研究是一门科学技术。他结合自己在系统工程领域的认识和实践，认为“高级一点的情报研究工作，实际上是一个综合技术，这种综合技术就要用系统科学和系统工程的方法”。因而他指出：“情报分析研究技术，也可以说成是生产情报的科学和系统工程的方法。”钱学森后来把这种综合技术方法发展成处理开放的复杂巨系统的方法，即从定性到定量的综合集成法。他说，当今人类的精神财富的量是极大的，以后情报研究的工作量比过去大得多，如果完全依靠人工是不可想象的，而必须要借助现代科学技术，并与其结合，这就是智能机，由它来代替人的部分智能工作。如果不搞智能机，那么我们将会被人类自己创造的大量精神财富压垮。

2 钱学森对我国情报事业发展的贡献

2.1 钱学森关于情报事业的重要地位的论述

钱学森在航天事业上的卓著贡献使我国成功跻身于世界强国之列。之后，他一直希望把这种系统工程中的理论演绎出来，构建现代化的组织管理。于是，他站在辩证唯物主义普遍联系的理论基石上，研究在解决建国初期自然科学工程技术领域中重大复杂问题中的成功经验，期望提炼成具有普遍的科学技术方法，发展成为系统科学，并力图推广应用到组织管理我国整个社会主义建设中。为此，钱老努力使社会科学走向社会技术，创建组织管理社会主义建设的社会系统工程。那么，要搞上述的社会系统工程，钱学森强调，首先要获取确切的情报资料。他认为准确及时的情报资料是搞好社会工程的重要依据。社会生产、人民生活、生产技术、科学发展等各方面情报资料，都必须力求准确。他提出要建立一个情报资料库，把复杂繁多的资料组织存贮好，以便随时检索获取利用，用来成功地建设社会主义。同时他还指出：“情报事业也是社会主义精抻文明建设的一个重点，而这一事业的理论基础也是情报科学。”

钱学森十分重视我国信息情报事业的建设，把它列为当时之后的6O年我国应抓的三个方面工作的第一项。他认为这是一个新的产业，把它作为第四产业，“就是知识的积累、提取和使用，可称为精神财富的创造和使用产业”。1984年9月，钱学森在一次学术报告会上把情报提到战略的高度。他说：“我们讲工业建设、农业建设、能源建设、交通运输建设，但很少讲信息建设。现在这个问题是非常重要了。我们要形成一个概念，信息建设就是所有这一类东西，包括我们的科技情报，都是信息建设事业。现在要提这么一个概念，信息建设也是社会主义建设的一个重要组成部分。”l989年，在国防科工委情报研究所建所30周年纪念日上，他则进一步明确地指出：“我们已进入信息社会，信息是新一次产业革命的特征之一，而情报研究又是信息产业的核心，是知识和信息激活过程，所以情报研究是当今产业革命的一项核心工作。”钱老在指导国防科技信息中心时，也曾多次提出“一定要把我们的工作放到全局的大系统中去考虑，放到人类创造精神财富的整个活动中去考虑”。

2.2 钱学森的情报学术研究在我国情报事业中的地位

符福2005年在《我国情报学理论体系建设的伟大成就――庆祝我国科技情报事业创建50周年》一文中指出：我国的情报事业发展经历了以下四个阶段：第一阶段是从1956年国家科技情报机构成立至1966年，这个阶段是我国情报事业创建的初期，主要是研究和探索我国科技情报工作的内容与方式，情报机构的职能与发展方向等，从总体上看，情报学理论认识落后于情报社会实践。第二阶段是从1966年至1980年，这个阶段的前10年经历了前所未有的“”，情报事业的发展遭受重大挫折，未能按照预定的目标向前发展，后4年是我国科技情报工作恢复、调整与改革的时期。第三阶段是从1980年至1992年，这个阶段是我国情报事业深化改革与全面发展的重要历史时期。在这一阶段，钱学森发表题为《科技情报工作的科学技术》的重要讲话，提出“科技情报工作是一门科学技术”的新论断，为情报学理论与方法建设指明了方向，开拓了新局面。第四阶段是从1992年至今。1992年召开全国科技情报工作会议，颁布了我国科学技术第6号蓝皮书《国家科学技术情报发展政策》，进一步明确了情报学理论体系的发展方向。

不难看出，第三阶段是我国情报事业发展的重要阶段，在这一阶段，钱老的情报理论研究工作为情报事业发展起到了重要推动作用。

3 结语

虽然钱老已经离开了我们，但是,他对情报科学的研究和对我国科技情报事业的发展所做出的贡献，将永远铭记在我们的心里。我们将发扬钱老科技情报学术思想的精华，继续做好图书情报领域的研究工作和服务工作，为推动我国国防科技情报事业又好又快发展做出新的更大的贡献。

参考文献：

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第9篇：系统科学的理论体系范文

[关键词]系统科学；耗散结构理论；开放系统；教学设计；学习理论；教学事件

[中图分类号]G40－02　[文献标识码]A　[文章编号]1672－0008(2011)01－0026－07

一、耗散结构理论及教育研究范式革命

一直以来，在教育研究中占据着绝对统治地位的当属简单性、决定性的还原论科学研究方法，它是建立在牛顿的经典力学和线性数学原理基础之上的。这种思维至少强调三方面的内容：第一，世界的本原是由不变的实体构成的，对于整体事物的研究，可以通过将事物分解为若干部分，再对各个部分加以研究来进行。第二，事物的构成是简单的。牛顿在《自然哲学的数学原理》中声称，自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的东西来夸耀自己。他把简单性作为科学信条，置于众法则之首。爱因斯坦同样推崇简单性，认为它是一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假设或公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。第三，事物的演化发展是线性的、决定性的。后一发展阶段以前一阶段为前提，遵循线性因果关系。无疑，分析有利于深入认识事物。还原论的分析观在科学发展的一定时期，对于科学的进步来说，是必不可少的。

但是，我们应该意识到，分析更是为了综合。一方面，如果一味地逐级深入分析下去，将在越来越大的程度上割断部分与整体之间的联系；另一方面，当今科学知识总量呈爆炸式的增长，以及信息技术构建的网络化学习平台，使得人们短时间内就需要处理大量的知识，对个人的认识能力提出了更高的要求，人们不应该再把注意力集中在几个点上，而应该进一步弄清这些点之间的联系，需要把个别的知识综合起来。

数字化学习理论的新近研究证明了这一点，Conneetivism学习理论由加拿大学者George Siemens(乔治・西门思)于2004年提出，其后获得了较大发展。它之所以被誉为“里程碑式的”数字时代学习理论，就在于它从神经科学的角度出发，把学习描绘成大量节点相互联结构成网络整体的过程，认为学习与知识建立于各种节点及关系之上，在这些节点相互关联进而表现出各种关系的过程中，个人的知识网络体系被建立起来，学习活动就是发生在这些数量庞大的节点所构成错综复杂关系的过程之中。这一学习理论因其比其他学习理论更灵活、更接近人脑实际的优越性而受到推崇。

建构主义学习理论的提出者，瑞士心理学家皮亚杰就十分善于利用系统科学的科学研究方法来克服还原论思维的片面性。正如他在其专著《结构主义》中所阐述的那样：“许多学科都得出结论：过去把研究对象分析为许多组成成分的办法行不通，整体并不是各成分的简单总和，它比部分的总和还要多一些，即整体还有整体作为整体本身的性质。从整体出发来认识部分，实验证明是有效的。皮亚杰提出建构主义学习理论，应用的是一般系统论的初期系统科学果。实际上，时至今日，系统科学已经经历了三个阶段的发展历程：一般系统论、自组织理论、复杂性理论。普利高津的耗散结构理论和埃德加・奠兰的复杂性研究范式，被公认为其中最具代表性的研究成果，它们的形成代表了科学研究范式的转变，超越还原论更加成为一种必然的趋势。

1.教育研究应重视系统科学研究成果

何克抗先生多次发表文章，强调系统科学对于教育研究的重要影响，从教育技术学科的历史发展来看，他提到“在上个世纪的五六十年代，由于将系统科学(它包含系统论、信息论、控制论，也称‘老三论’)的系统方法，首次运用于解决教育技术领域的核心问题，从而创建了‘教学设计’这一新理论，并促进了教育技术学科的蓬勃发展。”再从教育技术学的当前研究来看，他认为“系统科学本身自从上个世纪70年代以来又有了很大的发展，其基本内容已由原来的‘老三论’发展到由耗散结构理论、协同理论、超循环理论为代表的‘新三论’，相应地系统方法也有了较大的拓展。所以，新的系统论研究方法应该在教育技术研究中得到哪些体现?以及如何促进教学设计理论与应用的深入发展?这都是国内外教育技术界非常关注的热点问题”。

正如何克抗先生所述，教育科学研究离不开系统科学的支持，二者的关系曾经十分紧密。主要有表现在以下几个方面：

(1)系统科学理论与传播理论、教学理论、学习理论共同构成了教学系统设计的四大基础，长久地为教学设计提供着方法论指导。

(2)考查学习理论的发展，可知皮亚杰的建构主义学习理论获得了空前的发展，对当前的教育教学改革都产生了非常重要的影响。如前所述，建构主义学习理论的提出直接源于皮亚杰创建的发生认识论，在皮亚杰的整个理论体系中，“结构”是最基本的一个概念，皮亚杰认为结构首先应该是一个整体、一个系统、一个集合。具体说，结构就是由具有整体性的若干转换规律组成的一个有自身调整性质的图式体系。通读皮亚杰的《结构主义》一书，可以发现“整体”、“系统”、“平衡”等词语散见于全书的各个章节，而这些内容正是系统科学中的关键术语，虽然该书中对于这几个重要概念的阐释不如系统科学中来得详尽，但仔细研究不难发现二者的基本思想是一致的，可以将皮亚杰的相关思想与论述视为系统科学早期思想的应用。毕竟皮亚杰的《结构主义》一书最初发表于1968年，那时候系统科学的发展仍然处于第一阶段，徘徊在强调整体性的一般系统论层次。由此，我们可以肯定地说，学习理论领域中重要的领军人物之一――皮亚杰十分重视系统科学的研究，并且将发生认识论和建构主义学习理论统统建立在系统科学的根基之上。

(3)皮亚杰仅是强调学习与系统科学紧密联系的科学家之一。我国著名科学家钱学森从另一个角度强调了系统科学对于学习研究的重要性，具体说就是系统科学与思维科学的紧密联系。1981年，他在《自然杂志》上发表了“系统科学、思维科学与人体科学”一文，倡导对这三门前沿科学及其相关学科进行综合研究。我们知道，思维一直是教育心理学的重要研究内容之一，学习必然离不开思维的参与，学习理论研究目

标之一就是破解人类思维本质与发展规律的难题。从这个角度来说，皮亚杰与钱学森的思想有着不谋而合之处，具有异曲同工之妙。

(4)系统科学中耗散结构理论是一个重要代表思想，在自组织理论中居于首位。它的提出，直接引领了系统科学由一般系统论的第一阶段向自组织理论的第二阶段转化。后现代主义教育研究者们指出：普利高津的耗散结构理论带来的是一场重要的观念变革。他不仅改造了物理学，赋予物理学一种新的文化内涵，而且包括教育、课程研究在内的社会科学各领域，也都将受益于该理论的振聋发聩的洞见。耗散结构理论的普遍方法论意义正在逐渐被教育领域认可和引介，它对于教学理论研究启示和指导意义已不容怀疑。当代课程大师派纳(Willam F.Pinar)在他的巨著《理解课程》中，著名的课程理论学者多尔(Willam E.Doll，Jr)在他的《后现代课程观》一书中，都对耗散结构理论与课程的关系给予了极大关注。在最近出版的多尔的著作《混沌、复杂性、课程和文化》一书中，多尔又将耗散结构的理论用作课堂对话分析的一种工具。

鉴于以上分析可以看出，教育科学研究对系统科学进展的关注由来已久，并在后现代主义课程大师的引介下逐渐成为一种趋势。因此，对系统科学的发展历程进行梳理，并阐释其中重要的代表性成果，有助于我们更好地促进系统科学在教育领域内的应用，发挥系统科学对于教育教学的指导作用。

2.系统科学发展及其应用于教育历程的简单回顾

20世纪40年代之前，系统科学处于萌芽阶段。还原性、简单性最早可以追溯到古希腊先哲们的思想，它们作为一个最为古老朴素的观念和信条存在着，在认识论领域始终占有绝对的统治地位。可以说，此时非线性思维还沉睡在意识深处来被唤醒，线性思维大行其道。绝大部分人从事科学研究的思维，直接地取自还原分析的方法论，遵从线性推理、逻辑演绎的模式。但也有一部分先知先觉的科学家偶尔猜测到它、运用它，如：早期希腊哲学家混沌地猜测过混沌到有序的历程；笛卡儿玄学地提出过复杂性的漩涡宇宙演化模型；彭加勒从对三体问题研究得到了非线性结论，等等，这些都是思维史中注意到复杂性的典型。

由于简单性思维根深蒂固的思想基础，以及特定的历史时期内，在这一思维模式指导下的科学研究取得了辉煌的研究成果，大大地改变了人们的生活和生产方式。因此，常常对这一方法论难以割舍，仍然徘徊在因循守旧的简单性思维模式中止步不前。这在教育领域内的表现尤其明显，从宏观的角度上看，我们的教育研究仍然以还原、分析的方法论为基础。当前指导教育教学改革的教育理论研究尚对系统科学的研究成果重视不足，更不用提落后于理论研究的教学实践了。

20世纪40至50年代，系统科学处于第一发展阶段――一般系统论。一般系统论由生物学家贝塔朗菲创立，是第一个明确反对还原论的科学理论，它使得“系统”、“整体”和“整体性”不再被看作超越科学界线的形而上学概念，转而成为科学研究的对象。几乎是同时，维纳的控制论和香农的信息论开始兴起。在诸多综合性横断学科中，系统论、控制论和信息论的研究成果最为突出，因此被人们合称为“老三论”。它们虽然角度不同，但探讨的是同一个问题：将对象作为不可分割的系统，考查系统的整体性规律。同时推广整体大于部分之和的研究理念。

系统科学应用于教育领域的成果多集中于引介和应用一般系统论的思想。皮亚杰的整个发生认识论大厦就是建构在这一思想基础之上的，特别强调系统、整体、整体性等。教学设计领域的研究者们关注系统论，并发展它为教育设计的指导思想之一，也多是集中研究其中的整体性方法论，即停留在一般系统论的阶段。教育科学和系统科学在这一阶段的联姻相对结出了较多的成果，其中较有影响的有查有梁先生的著作《系统科学与教育》和《控制论・信息・论系统论与教育科学》，系统介绍了老三论的研究成果及其在教育领域的应用概况。

20世纪60至70年代，系统科学处于第二发展阶段――自组织理论。比利时物理学家普里高津于1969年提出了耗散结构理论。随后，哈肯的协同学、艾根的超循环论、托姆的突变论等相继创立，形成了研究系统演化发展的自组织理论。其中耗散结构理论、协同学和突变论被人们并称为“新三论”。它们分别从物理学、化学、生物学和数学等不同角度，探讨了系统自组织演化发展的条件、动力机制和途径等问题。吴彤教授认为：“耗散结构理论是解决自组织出现的条件环境问题，协同学基本上是解决自组织的动力学问题，突变论则从数学抽象的角度研究了自组织的途径问题，超循环论解决了自组织的结合形式问题，至于分形和混沌理论，我认为它们是从时序与空间序的角度研究了自组织的复杂性和图景问题。”

如前所述，教育研究领域对于系统科学第二阶段研究成果的关注，主要表现在引入以耗散结构理论为代表的“新三论”思想方面。从历史上看，最早想把“新三论”引入教学设计领域的学者是美国的乔纳森(JOnassen，D.H.)。他是当代建构主义的代表人物，早在上世纪90年代初，他在发表于Educational Technology杂志的题为《思维技术：教学设计中的混沌》一文中，就指出教学设计过程充满混沌性，主张用混沌理论改造或重构新一代教学设计(即所谓“混沌教学设计”)。但自那时起整整20年过去了，国际上对乔纳森观点的响应寥寥无几。近期，课程大师派纳和多尔分别在新近的研究成果中对耗散结构理论给予极大关注，由此唤起了部分研究学者，尤其是后现代主义理论研究者们的兴趣。但目前这方面代表性的研究成果也就仅止于此，相关著作不是很多。

从国内的文献检索情况来看：一方面，我们看到在历史、文化、艺术等各个社会领域中，对耗散结构理论引介、应用的基础性研究工作已近完成，分别呈现出欣欣向荣、争奇斗艳的可喜态势；另一方面，耗散结构理论在教育、心理领域内的应用研究文献不超过20篇，在CNKI上，以“耗散结构理论”为题名的检索结构中，左侧的“学科类别分组”虽然多达60项，几乎囊括了数学、物理、医学、地理、旅游、农业、经济、管理等各个领域，唯独没有教育、心理相关的任何一个独立分组。可见，教育科学与自组织理论结合的相关研究还有待进一步展开，在引介的基础上，还要建立自组织理论应用于教育的深层次关联。

20世纪80年代以后，系统科学进入第三阶段――复杂性理论。1984年，在三位诺贝尔学奖获得者盖尔曼、安德森、阿罗的大力推动下，美国建立了世界上第一个以复杂性科学为研究对象的机构――圣菲研究所。圣菲研究所的成员背景不同，有来自物理学、生物学、经济学等各个领域的专家，但他们的志向相同，那就是改变分门别类进行复杂性研究的现状，打破以往的科学界限，建立统一的复杂性科学纲领。他们目前提出的一些概念和方法，已经得到承认，被看作一种看问题的新角度、新的世界观和方法论，代表着科学研究的又一次重要思维范式的转变。

与耗散结构理论等自组织理论比起来，复杂性理论的教育应用成果更多一些。著作方面首推法国当代著名哲学家、社会学家埃德加・莫兰的《复杂性理论与教育问题》，本书分为上、下两篇，上篇是莫兰应联合国教科文组织之邀，发表的他对于未来教育理念的见解；下篇中，莫兰倡导进行教育、思想改革要超越简化的片段性认识，这种认识看不见整体和部分之间的相互作用，把复杂性化解为简单性和遮蔽根本性的问题，还会导致科学思想和人文思想的可悲的分裂。同时莫兰强调：教育的目标与其说是造就充满知识的头脑，不如说是造就构造得宜的头脑。

国内文献检索方面，在CNKI上以“复杂性”为题名可检索到的文献有8000多篇，其中唯一与教育直接相关的学科分类――教育理论与教育管理下共有140篇，其中权威的《教育研究》上2003-2008年发表了5篇，还有相当一部分发表于《全球教育展望》、《教育发展研究》、《电化教育研究》等教育类核心期刊上。

二、耗散结构理论的基本观点

耗散结构理论是系统科学与教育结合的一个关键研究点，一方面由于其显赫的地位，普利高津因其在建立耗散结构理论方面的贡献获得了1977年的化学诺贝尔奖，因此，无论是在系统科学研究领域中的各理论，还是在指导教育研究的诸多理论中，耗散结构理论都是首屈一指的，理论本身的科学价值不容置疑。另一方面，从上面的分析可知，课程大师多尔和派纳正致力于将耗散结构理论引入到教育教学研究领域中来，专家们的研究进展让我们看到了耗散结构理论在教育教学中应用的巨大潜力。

耗散结构理论以开放系统。为研究对象，酱利高津教授认为开放系统更具有研究价值，因为无论是在科学研究中还是在实际生活中，绝对意义上的孤立系统和封闭系统都是不可能存在的，系统必然是开放性的存在。可以说开放系统存在于一切事物之中，大到宇宙中的各种系统，小到粒子物理的微观研究；也无论是有生命的，还是无生命的生物个体。因此，无论物理、化学、生物等自然科学，还是历史、文艺等社会科学，甚至哲学，都可以应用该理论的研究成果。事实L近三十年耗散结构理论应用于其他领域的研究进展已然证明r这一点。耗散结构理论围绕“耗散结构”这一荚键概念展开，指出：一个远离平衡状态的开放系统，通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件的变化达到一定的阈值时，可能从原有的混沌无序的混乱状态，转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态，这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构，即为“耗散结构”。耗散结构理论就是研究耗散结构的性质，以及它的形成、稳定和演变的科学。人们无法创造耗散结构，但可以创造耗散结构形成的条件。这有可能使我们控制系统并为系统创造必要的条件，从而导致耗散结构的实现。系统形成耗散结构需要具备以下必要条件：

(1)开放性。开放性是系统形成耗散结构的基本前提。开放意味着打开了交换之门。耗散结构只有在开放系统中才能形成并生存。它的存在需要消耗系统从外界交换而来的物质、能量或信息，所以必然要求系统的开放性存在。只有开放系统才能走向有序，有序意味着系统的进化、发展；非开放系统只可能走向无序，无序意味着系统的退化、灭亡。

(2)远离平衡态。“非平衡是有序之源”是耗散结构理论的基本观点之一。开放系统的热力学状态有三种，分别是热力平衡态、衡态和远离平衡态。在热力平衡态和衡态的线性区，系统分别是处于稳定状态和趋于稳定状态的，分别趋向于无序和趋向于平衡，此时小的涨落和扰动很难改变系统的当前状态，因此系统也就不可能出现新的有序结构。只有当系统远离平衡态时，才有可能通过涨落或突变进入一个新的稳定有序的状态，从而形成新的稳定有序结构。处于稳定平衡结构的系统不再与外界交换物理、能量和信息，是一种没有任何生机和活力的“死”结构。与此相反，处于动态稳定有序状态的耗散结构不断地活动着，是一种具有旺盛生命力的“活”结构。

(3)非线性作用。非线性作用是系统内部运动和发展的重要原因。系统内部各要素问的相互作用或者是线性的，或者是非线性的。线性相互作用的特点是简单地进行叠加，此时整体等于部分之和，相当于1＋1＝2，各要素间表现为确定性的因果关系；而非线性的相互作用则要复杂得多，并不是要素间的简单叠加，是通过相互制约、相互耦台形成一种在整体上完全不同于各部分的崭新的整体效应。此时整体大于部分之和，相当于1＋1＞2。如果系统中各要素间的相互作用仅仅是线性的，那么无论这些要素如何组合，将只有量的积累，而不可能有任何质的变化；非线性相互作用则能使系统各要素间产生协同作用和相干效应，彼此通过协同、竞争、调节、消长，进而发生突变，达到有序。

(4)涨落导致有序。所谓涨落，是指系统中的某个变量或某种行为对平均值的偏离，通俗地讲即系统中微小的扰动。涨落虽然是偶然的、杂乱的，通常会被衰减掉，但处于临界点附近的涨落，则可能被放大，形成巨涨落，从而引起整个系统宏观上的突变。耗散结构理论强调，开放系统所以能从不稳定走向稳定的有序化自组织结构，并不是由渐变产生的，突变才是根本的原因。涨落一旦越过某一特定的阈值，系统就有可能表现出宏观上的有序结构。

三、耗散结构理论对于教学系统设计的冲击

实际的教学过程本身充满随机性和不确定性，常常出现教育进展情况与事先的预设不相符合的状况，主要表现为信息输入的确定性与学生思维的非预测性矛盾，教学过程的封闭性与学习内容的开放性相矛盾，以及教学设计的线性与学习者、学习过程的非线性矛盾。

教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体共同构成，教学没计是对教学系统的优化设计。教学系统中的人作为最活跃的构成要素，具有进行创造性思维的潜质，而创造性思维的主要特征即是思维的发散性。学习理论是进行教学设计的首要基础，建构主义学习理论已然揭示：学生的学习并不是知识的传递或转移，而是学习者根据自身的知识经验进行意义建构的过程，通过新、旧知识经验的相互作用，学生知识经验的整体图式得到改善和充实。即便是处在同一教学情境中，面对同一个教师和相同的教学内容，学生们在学习过程中的主动意义建构也可以是不同的，具有差异性。这其中既有个人认知能力、思维特点方面的影响因素，更在于每个学生是带着不同的知识经验背景走进课堂的。奥苏泊尔曾经说：假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之日：影响学习的唯一最重要的因素，就是学习者已经知道了什么。应探明这一点，并据此进行教学。

教学系统设计存在的另一主要问题在于其线性的教学模式设计上。在传统的教学设计中，教学与学生发展之间呈现出清晰的因果决定关系，认为一定的教学必然导致学生相应的发展变化，假设知识、能力和简单累加自然会实现学生的整体发展。教师的教学依此而行，就很容易使得教学简单化、机

械化。课堂教学往往被设计为线性的一维过程。把预定的目标和步骤的顺序作为达到最终目标的途径，一经给定，就再无变化。教师常常把预定的教学方案强硬地塞给每一位学生，把学生当作被动的、机械的接受者。如果说这种教学观点对于知识教学还算能够勉为其用的话，也仅限于其中陈述性知识的教学而已，对于学生能力的培养则显得力不从心了。我们知道，学生能力的培养是对教学提出的更高要求，现在获得较多认可的教学模式通常是面向问题的，这样的教学模式因在培养学生多方面能力、促进学生创造性思维发展方面的卓越表现已受到人们的普遍欢迎。面向问题的学习是一种非线性的网络化学习过程(见图1)。

围绕能力培养这一核心，周围形成指定目标、发现问题、解决问题、学习知识、启发思维和控制目标的松散结构，并不一定要求以什么地方为起点，在各个结构中都有可能发生其他结构的学习，形成一种多维的、非线性的教学模式。

在系统科学的复杂性、不确性框架下实施的教学与传统教学的根本不同，还表现在对于教学事件的处理上。此处的教学事件与加涅所指的“九大教学事件”不同，而是指和课堂教学目的无关而直接干扰教学，突然发生的外来刺激或事件，即课堂教学中的偶发事件。在以往决定论主导的教育研究视域下，教学事件常被视为无关的干扰因素或被驱逐出课堂，或被想尽办法予以消解，以使得教育教学严格地围绕着规律、模式、结构平稳地进行。

随着耗散结构理论、复杂性理论等系统科学的研究成果被引入到教育教学研究中来，我们应该看到突发教学事件在促进学生学习和发展方面的意义和价值，在正视它们的前提下加以利用，而不是简单地排斥和规避。教学事件虽然是教学主体不能预设的教学情境，但它同样是在预设的教育情境基础上发生的，是预设教育情境的延伸、拓展和补充。完整的教育过程应该是连续性教育情境与非连续性教育情境的统一。教学事件能够被用来作为开展生成性教学的契机，既帮助学生生成知识和能力，也帮助教师认识教育的本质和规律、生成教育机智和教育智慧。

教学事件一：一位教师在进行“年月日的认识”教学时，有的学生提出了疑问：“为什么有平年和周年之分?为什么通常4年一闰?为什么二月不是30天或31天?”这样的问题本来不属于这节课所探讨的问题，教师完全可以找理由回避这样的问题。但是这位老师从学生们投采的好奇目光中读出了他们对知识的渴望，就将这些问题与这节课的内容结合起来，简要地讲解了地球公转的知识，激发了学生的学习兴趣。提高了学生参与教学的积极性。

教学事件二：还有一位语文教师在《坐井观天》一文快学完时，让学生展开想象的翅膀，以“青蛙跳出井口了”为题说几句话。学生们一个接一个地讲着，内容不是“外面的世界很精彩”便是“青蛙真正感到了自己见识少”。这时，一个学生说“青蛙从井里跳出来，到外面看了看，觉得还是井里好，又跳回井里。”话音刚落，同学们便捧腹太笑。老师还算“幽默”，也随口说道：“我看你是一只青蛙，坐井观天。”在这种情况下，也许有的老师还会说“不懂就别发言，没人会说你是哑巴!”难道这位学生的观点就没有道理吗?该生在课后写作文时仍坚持自己的想法，他写道：青蛙跳出井后，来到一条河边，想喝水，突然，听到旁边老青蛙的警告“不要喝，水里有毒!”紧接着，又听到老青蛙被人用钢又刺死的惨叫声……看到这里，我们终于明白，该生为什么会说青蛙“觉得还是井里好”了。他由坐井观天联想到了环境污染，多么精彩的观点!多么有思想和创意的孩子!遗憾的是老师没有让他在课堂上充分表达自己的观点。试想，如果教师当时在课堂上再追问一句“青蛙为什么又跳回井里了?”该课堂会怎样?我想，全班同学不再是嘲笑他，而会为他惊人的想象力和创造力喝彩。

可见，生成性事件可以拓展预设的教学内容，促使教师灵活调整教学活动的方式和策略，改变教学活动静态化、程式化的局面，促进学生的发展。同时，生成性事件可以作为一种课程资源，使教师从依附于教材文本的范式中解放出来，进一步发挥创造性。

基于以上分析，我们应该如何吸收系统科学的研究成果，结合耗散结构理论的基本观点来看待教学呢?

首先，教育系统应该是一个开放系统，而非封闭系统。耗散结构理论告诉我们，只有开放，才能生存。教育以人为研究对象，而人又是一种开放性、创造性的存在，因此，在耗散结构形成的四个必要条件中，教育视阈内应首要关注教育的开放性。开放意味着注重从外界引入严格甄别的有效信息作为负熵，为学生的认知结构发展、教育系统的进展演化提供保证。作为设计者，我们有必要认识到封闭系统走向无序化的死寂是不可避免的，学生的学习和发展绝不可能在封闭的观点下仅仅通过若干简化的、程式化的步骤来实现，只有通过系统开放、引入负熵，尽量将影响学习的诸多因素，整合进我们的系统中来考虑，遵从开放系统的动态演化规律，才是研究教育教学更加全面的、科学的方法。教学系统应该具有动态性，教学中学生对于知识的理解、意义的构建。能力的形成，都应该通过动态生成而获得，学生的学习和发展可以是线性的，也绝不排除顿悟、跃进的方式。

其次，学生的学习以学生的发散性思维为前提，具有不可逆性、不确定性。当整个系统的秩序被某些可变因素扰乱时，我们既要看到系统波动的消极影响，也要充分肯定它的积极意义。学生的认知结构具有灵活性和适应性，有可能通过自我组织和自我更新而成新的有序结构。思维科学的进一步研究指出，简单的符号加工理论已经解释不了人的高级思维和学习过程，人的复杂性思维和学习遵从的是由无序到有序，再到无序的螺旋上升进展过程，教学系统的演化过程既有确定性的一面，还在一定程度上表现出貌似随机的非线性过程。从狭义的角度看，如果我们暂且把教学设计理解成对于教学内容的安排和设计上，那么耗散结构理论排斥教学内容的简单累加，认为队列式的排布关系在促进学生的理解方面并不十分有效，强调的是系统内部各部分间的非线性联系，将它们设计成非线性的网状结构似乎更好，各部分内容之间呈现出交错的广延性关联，对于每一模块，都可以从多个角度来切人，从多个方面来认识。具体地，教学内容以知识单元为最小模块来组织，在一定的总体结构下，面对不同学习者的学习需要，作出变化的可能性就大大增加了。教学结构因此能够迅速、容易地变动，易于从用户的角度进行设计，达成对学习者需求的适应。教学在本质上就是要帮助学生将表面上杂乱无章的知识，根据其内涵、本质及内在相互联系，逐步变成有序的知识结构。

耗散结构理论指出，有序结构的出现是在远离平衡的条件下，通过临界点附近的涨落被放大形成巨涨落而达到的，整体上表现为认知结构的自组织过程。教师在教学中。应该有意识地刨设问题情境。经验证明，越是奇异的、与学生们的既有认识越不相符合的问题，越能够激发他们的学习兴趣。原因就在于这样做能够引起学生的认知冲突，打破认知平衡，这首先构造了一个学生的头脑准备吸收新知识的“势场”，形成一股强大的引力。另外，教学系统中的临界点是教学目标的进阶之处，也是使得系统向有序演化的关键所在。因此，在教学过程中识别学生的认知临界点也是十分重要的。这要求教师注意实际复杂教学情况中的变动因素，把握机会，创造条件，争取将学生思维临界点附近的微小涨落转化为巨涨落，促进整个认知系统进一步形成更加有序的结构。

四、总结与展望