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序论:在您撰写系统科学论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
作者:王浩 单位:太原科技大学哲学研究所
学生在实践过程中,会适时通过个人情绪等形式进行反馈,这就要求教师要及时获取教学反馈信息,随时调整教学计划。在整个教授过程中,教师引导学生完成情感转移,使师生间的感情渐渐趋于一致,进而完成知识的反馈。特别值得注意的是,教育要重视前馈,教师应该预见到偏差提前加以干预,而不是等到学生出了偏差来纠正,以保证其不要出现大的偏差。教师在教学过程中进行有针对性的给予前馈信息,对提高教学质量大有益处。有序原理在高校体育教学中的运用在高校体育教学中,只有处理好系统内部各要素之间,以及内外部环境间的关系,让整个系统处于有序开放状态下,以保证教学的有序。为了使课堂教学成为开放的系统,就要求高校体育教师在教学过程中,按照有序原理组织教学。在这个过程中,就需要教师保证每个个体之间畅通的信息交换。教师应给学生充足的时间去思考、分析各要素关系,使其找出规律,调动学生学习积极性,培养学生的独立自主能力。在教学过程中,教师应尽量保证教学信息在内外部之间的交换,使学生的思维积极活跃,保证其处在非平衡状态。在有序原理的指导下,教师应在传授知识的过程中,把结构化的知识信息传递给学生,让学生将记忆中相关的信息都联系起来,使之组成一个更复杂、更有序的结构。整体原理在高校体育教学中的运用整体原理对高校体育教育有着重大的理论指导意义。在教学理论中,强调系统性、完整性、连贯性。高校体育教师对知识体系的整体结构把握,形成一个内在联系,进而形成一种对抽象形态的构架的准确把握。在体育教学过程中,教师要注意知识间的内在联系,把每一个独立的知识联系起来,让学生可以对在体育教学过程中所学知识有一个整体性的认识。还需要教师有较宽的知识面,在教授本学科知识的同时,穿插讲授其他学科和体育学科的外在联系,让学生分析思考,最终使学生具备复合知识。高校体育教学各要素如教学设计、教学目的、教学方法之间一定要协调配合,这就要求在教学环节中,教师要对整个教学过程进行系统分析,以发挥系统的整体功能。教师在教学过程中使学生大脑中各子系统所储备的信息联系起来,不断促进学生的成长。
系统科学可以使高校体育教师发现,大学生也是一个动态和开放的系统,在这个系统中每一个学生的具体情况都不一样。随着生活和学习环境的不断改变,大学生在思想上也都发生了巨大的变化。所以,高校体育教学应从实际教学情况出发,按照系统科学的结构性和层次性的原理,根据不同对象,采取相应的教育方法,对大学生进行有针对性的教育,把学生为主体的思想真正体现到教学中。有助于学生对高校体育教学的重新认识高校体育教学的主要任务是增强体质、陶冶情操、提高学习效率,使大学生身心健康,实现德、智、体全面发展的人才。如果只是单纯片面发展智力而忽视体力发展的教育是有缺失的,就不是全面的教育。体育运动可以有效调节大脑的兴奋和抑制,能使大脑供氧更加充足,获得更高的营养物质,提高脑细胞的反应速度,从而促进智力的发展。高校体育教学不是独立于社会大系统外的系统,它也是其中的一个子系统。为了保证高校体育教学的顺利开展,就需要不断与社会进行有效的信息交换,不断把能量充实到高校体育教学系统中来。高校体育教学必须树立未来教育的观点,未来教育就是从空间和时间上来探索研究。研究未来高校体育教学,要以大量统计数据为基础,运用系统科学的方法,把高校体育教学放在社会大系统中去考虑,最终让学生可以系统的、科学的对高校体育教学有一个新的认识。有助于完善高校体育教学模式解决某一类问题的方法论就是模式,一般指可以作为模板、模本。美国学者乔伊斯和韦尔最先将模式一词引入到教学领域加以系统研究,是研究教学模式的先驱。他俩在《教学模式》一书中认为“:教学模式是构成课程和作业、选择教材、提示教师活动的一种范式或计划。”通过教学设计,将教学系统各要素在一定教学理论思想指导下,进行科学的安排,建立起来的较为良好、稳定的教学活动结构和活动程序就是教学模式。
引导示范和自主学习要穿行,循序渐进,查缺补漏,及时获取学生反馈信息,提高教学质量,使不同的学生在体育教学过程中素质得到全面的发展。在高校体育教学过程中,教师应该积极创新。由于学生存在个体差异,其学习能力、运动技能、身体素质等都存在着一定的差距,其生理、心理是在不断变化的。这就需要教师针对不同的情况要选择与其相适应的教学模式,做出相应调整,促进学生向更高层次发展。这样体育教师的综合教学能力就显得十分重要,就要求教师在不断加强自身能力的同时,灵活运用教学手段,应用体育教学模式的不同特点,最终达到教学优化的效果。
系统的概念最早来源于古代人类的社会实践经验,自人类有生产活动以来,就无时无刻不在同自然系统打交道;在人类知道系统科学之前,就已经在进行辨证的系统思维了;我国古代的农事、医药、天文、工程等方面的成就,都不同程度地反映了朴素系统科学思想的自发应用。作为现代科学技术结构体系中的系统科学,是我国著名科学家钱学森在总结概括已有科学技术分支并根据现代科学技术发展的特点提出和创立的。他从三个层次概括了建立系统科学的重要意义,一是直接改造客观世界的科学指导;二是为工程技术直接提供理论基础;三是在技术科学的基础上进一步抽象概括为认识、揭示客观事物规律的基本理论。系统科学的学科结构包括一门基础科学,即系统学;三门技术科学,即控制论、运筹学和信息论;以及一门工程技术,即系统工程。总体而言,系统科学是以系统为研究对象,研究系统内部诸要素之间规律的科学,其研究对象十分广泛,从研究物质运动规律的自然科学,到研究人类社会活动规律的社会科学,只要具有系统的特点,均可作为研究对象。
2中医理论与系统科学理论的契合点
系统是指由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的总体,其共性特点可以概括为整体性、关联性、动态性、有序性和预决性。而中医学理论具有强调整体观念、遵循阴阳五行规律、重视脏腑经络联系等特点;因此,体现我国古代医疗实践经验和规律的中医学完全具备系统的特点,可以成为系统科学的研究对象,就理论实质而言,两者亦十分相似。
首先,就系统的整体性而言,是指系统具有其组成部分所没有的功能,即“整体大于各孤立部分之和”。中医强调人体是一个有机整体,由五脏六腑、四肢百骸所构成,各部分有机配合,共同实现人的形体完整和功能正常。并且,人体还与所处的自然环境、社会环境构成一个系统,从而影响人体的健康。
其次,系统的关联性,是指系统各组成部分之间以及系统和其环境之间具有相互关联、相互制约、相互作用的关系,并且这种系统的关联性决定了系统整体性的存在。不难理解,人体五脏六腑的功能都不是独立的,比如脾与肝虽功能各异,但相互影响,情志不遂,肝气郁滞乘脾,形成肝郁脾虚证,就是很好的例证。人体中的气、血、津液等物质可以将各组织器官有机地联系起来,相互联系、促进和滋生,共同决定人体的整体功能水平。
再次,系统具有动态性和有序性的特征。动态性是从时间的维度来观察系统,其每时每刻都在运动变化,不存在绝对的静态;而有序性则是系统关联性在空间上所表现出来的结构层次,以及动态性在时间上所表现出来的演化方向,使得系统具有在空间、时间和功能上的有序性质。总结起来,即是系统的整体和各个部分都是在不断发展变化的,而且这种运动越是有序,其组织化程度也就越高。人体的生理功能变化和病理演变过程都充分体现了这种动态性和有序性的特征。比如,中医理论中有“女子二七而天癸至,任脉通,太冲脉盛,月事以时下,故有子;……;七七任脉虚,太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子也”的描述,充分体现了人体的动态特性。而根据中医的阴阳五行学说,人体五行之间的生、克、制、化都按照一定的规律进行,则是人体有序性的真实反映。
最后,系统的预决性表现为系统的有序性能够使其自动导向它的终极状态,这一特性在生命和生物系统中表现得尤为明显。生理学中的正反馈概念,就是对人体系统这一特点的真实反映。不仅如此,人体的预决性在中医学理论中也有充分的体现,比如"久病入络"的理论,就描述了人体久病必然导致病邪逐步由外向里,由浅入深,最终导致络脉损坏、脏腑衰竭的病理变化规律。从以上阐述,可以看到中医理论中的阴阳学说和五行学说,藏象学说和经络学说,六、七情致病理论,以及中医的辨证论治思维过程,这些都无不强调了人体的整体观和人体与环境、社会的整体观,也就是系统的观点。因此,运用系统科学的理论开展中医学的结构化和规律性研究是可能的。前面提到,医案是中医名家临床经验的结晶,是传承中医学术思想和经验理论的重要载体;因此,医案的系统研究就是应用系统科学开展中医研究的重要内容。系统科学理论的引入,使我们能够从宏观的角度,透过极其复杂的医案信息表达,把握中医辨证论治的总体发展变化趋势,以及医案中各要素间的内在有机联系;从而能够确定宏观的医案结构,并且细致地描述医案中各信息的发生规律;因此,系统科学思想为中医医案的研究提供了可靠的科学依据和理论基础。
3展望
关键词科学思想元气阴阳五行
1科学思想的概说
一般来说,科学思想是在具体的科学认识活动中,产生、阐述和解释科学假说和理论的最一般的概念框架和信念基础。一方面,它制约着科学认识过程中的思维方式,影响着科学方法的形成及其发展方向,对科学理论的构成起到了指导作用,影响到社会对科学价值的评价。另一方面,一定历史时期的科学思想作为社会思潮的一部分,也是历史传统与现实生活在科学活动中的反映。它要适应人类从自然事物、自然现象获得认识和心理满足的社会要求,也就是说,科学思想一般应和占统治地位的社会思潮相容。科学思想应该满足科学实践对理论的要求,科学思想应能够反映科学实践所显示出来的认识倾向。
科学思想从内容上分析包括:①对自然的普遍形式,万物存在的方式,事物与现象变化之间联系认识的一般观念。科学思想反映了对自然整体图景和规律的综合认识,表现了对自然事物认识的客观性和实证性,从而成为宇宙观和方法论的基础。②对认识自然的目的、基本途径及用什么方式来表达和确证这种认识的一般看法。③社会对科学技术、社会价值的一般看法。从科学认识活动的角度看,就是对科学对象、科学任务、科学工具、科学方法、科学与社会环境关系的基本看法。这些构成了科学活动中的指导思想,为科学认识的思维过程提供了基本框架,使科学活动沿着一种规范式的方向发展。
2我国传统科学思想的特点
科学思想是从探讨宇宙的本原和秩序开始的。气的观念、阴阳观念和五行观念是中国自然哲学中最为基本的几个内容,这些观念是中国古代人民探索自然的成果,孕育了中国古代科学思想。
关于宇宙万物存在和变化的原因,西周时期,人们在这方面的认识有两个基本点,“和实生物,同则不继。”“故先王以土与金、木、火、水杂,以成百物”。这种观点是用具体的感性可认识的物质充当了万物的本源,并提出了万物构成的方式。但是随着社会的发展人们认识能力的提高,这种用具体物质形态来说明万物的构成、宇宙的起源遇到理论和逻辑上的困难。到春秋战国时代,关于万物本原的探讨更倾向于寻找一种超越感觉、经验和具体物体的东西来解释大千世界的起源、存在和变化。老子用道作为万物的本原,勾画了大千世界的起源和生成图式“道生一,一生二,二生三,三生万物。”《淮南子·本经训》用气的学说进一步说明万物构成和发生的物质原因,认为“阴阳者承天地之和,形万殊之体,含气化物,以成桴类。”汉代的董仲舒、王充都各自讨论了有关气的思想。“天地之气,合而为一,分为阴阳,判为四时,列为五行”、“夫人所以生者,阴阳也。”元气论至此成为占主流的理论,它不仅讨论了万物之生,而且还探讨了事物的变化,讨论了无形之气与有形之物的相互转化以及有形之物的发生和演化。这种认为宇宙本原是气的生成论,相对于西方占主导地位的构成论(主张变化是不变的要素之结合和分离)而言,更便于建立概念体系的功能模式,适合于由代数描述,而代数形式又易于发展类比推理,于是形成了中国传统科学的功能的、代数的、模型论的特征。而且“元气”这一概念可以用来说明从自然现象、社会关系到人的精神世界的一切,不是一个纯粹反映物质世界的总体性范畴。人们可以运用这不可明言的“元气”,随心所欲地用自然现象来依附、论喻伦理政治,或用人事来类比自然。这种倾向不可避免地导致用玄学的思辨来代替经验的考察,使理论思维本身缺乏严密的逻辑性。
朴素的辩正思想。早在《周易》中就包含了人们观察世界的辩正思维方式。朱熹曾说,《周易》有两条基本原则,一是“流行”,二是“对待”。流行者,过程也;对待者,矛盾之对立统一也。整个宇宙,无非是一个过程,一对矛盾。在《周易》基础上,经过历代思想家和哲学家的批判发展,逐渐形成了一套严密的阴阳变易的逻辑理论体系。阴阳,本义是指日照的向背,“阴者见云不见日,阳者云开而见日。”春秋战国时期,思想家们用这一概念来解释自然界中相互对立、彼此消长的物质或其属性和阴阳相互作用对于万物产生、发展的作用。《管子·乘马》说:“春秋冬夏,阴阳之推移也;时之短长,阴阳之利用也;日月之易,阴阳之化也。”《庄子·天道》说:“静而与阴同德,动而与阳同波。”阴阳论看到了事物内部对立统一的力量,并且以此说明整个世界的运动,但忽视了事物运动的因果联系。
五行相生相克的循环论。古人在农业生产活动中,观测到四方和四季周而复始的现象,如《易传》所概括的“寒往则暑来,暑往则寒来。”方位与时间的对应循环,以日的运行最为明显。日从东方升起,转到南方,又入西方。政治生活中朝代的周期性盛衰更迭、治乱分合的往复交替,所谓“天下大势,分久必合,合久必分”,更强化了人们的循环观念。邹衍在用金、木、水、火、土五行推演四季和自然现象的基础上,还用五行的这种相生、相胜来演绎人类社会的王朝更替和历史兴衰,把历史的发展说成是“五德转移”的结果。总体来说,中国传统思想用五行说来表明事物的变化和联系,但这种变化和联系是一种机械的、封闭的循环运行,带有宿定论的色彩。它不能具体地描述各种运动、变化的规律,也不可能正确地揭示事物联系、变化过程的物质原因,只是神秘地、抽象地脱离具体条件、具体过程讲变化、联系和相互作用。
元气、阴阳论与五行理论的结合,在《月令中》,四时是阴阳的体现,四时与五行配合,也就是阴阳与五行的结合。阴阳之气是基础,是本原;五行则是德,是属性,阴阳之气化生大千世界的五种属性。阴阳的对立统一,则是物质运动的最终动因。这种以气为基础的阴阳五行体系,把自然、社会和人结合为一体,形成了一个有机的体系,它是传统科学思想中宇宙论的基础,影响了科学思维的整个过程。
总之,元气阴阳五行万物成为理论诠释的固有范式,这一范式在中国传统科学思想中占据了主导地位,奠定了中国传统科学发展的基本特征,自然没能成为社会认识的独立对象,关于自然的一些经验知识是直接为政治、伦理哲学作诠释,因而在认识方法上局限于笼统的描述和整体的概括,忽视了局部细节的说明,成了一个能说明一切的方程,而不能说明一个简单的具体运动。所以,理论的形式框架只是模糊地把握过程的一般表象,忽视了事物内在结构的分析,理论思维的实证分析的趋向被抑制。而且,庄子在《大宗师》和《人世间》两篇中所提出的守宗、心离、生忘三种悟道方式也长期影响着中国知识分子的思维方式。这种思维方式排斥了感性经验材料的可靠性和客观性,造成传统科学思想和大量的感性经验事实相脱节或对立,容易通过玄思走向神秘主义。
3我国传统科学思想成因的初步探析
事实上,科学思想的发展会受到两方面的社会条件的影响。一方面是物质生产条件,这其中包括两个层次的问题:一是社会在生产技术上是否需要科学?是否有可能向科学提出任务和要求;二是社会能否为科学研究提供必要的物质条件,如实验和观察工具与资料?另一方面是政治制度和意识形态的影响是否有可能确立起科学发展所必需的思想自由的政治保证?
以家庭为基本生产单位的自给自足式的小农经济的生产方式是封建中国经济结构的基础,重农抑商是中国封建社会长期奉行的基本国策。这种小农经济是一种基础薄弱的简单再生产,以精耕细作的种植农业为基础。由于没有扩大再生产的能力,只要有劳动力和小块土地就能恢复和重建这种小农经济。因此对技术成果的应用和生产工具的改进,其依赖程度不大。由于这种物质生产方式的生存、发展主要依赖于气候、天象、物候周期性变化的;防旱、防涝的水利工程;和生产工具密切相关的手工业、冶炼业;农产品与手工业产品交换贸易所需的算术计算;人和畜力的疾病防治。“科学的发生和发展一开始早就被生产所决定”,因此,围绕精耕细作种植农业的发展,天文历法、农学、计算数学、中医学四门实用科学构成了中国传统科技体系的主体。
儒家文化将中国封建社会的知识分子引入了科举入仕的道路而鄙视科技活动,将科技活动纳入了“小人为之夸之”的方技之列,道家文化却通过修身养性的方式将中国封建社会的知识分子的兴趣沉溺于一种玄秘虚无的境界。读书人做学问的目的就是“穷天理,明人伦,讲圣言,通世故”。知识分子和精通技术的工匠相分离,研究生产技艺就缺乏文化知识方面的动力,自然科学理论和方法的研究缺乏足够的知识力量,同时生产技艺得不到理论上的总结、提高和应用上的推广和发展,所以历史上很多杰出的技术发明就无声无息地湮灭了。
中国传统的思想体系在内容上以政治、伦理为主体,形成了社会对科技活动和科技成果的价值评判的习惯看法是“德成而上,艺成而下”。这阻碍了科学思想的发展,使知识分子对于自然事物的研究缺乏趣味。而且,他们大都以皇帝或上天的意志和圣人之言来看待各种观点、学问,也就是对自然万物的理论知识和解释缺乏实证判断的理性。也就是说,社会缺乏一种组织机制、价值的吸引,鼓励知识分子从事科技活动。
参考文献
1刑兆良.中国传统科学思想研究[M].南昌:江西人民出版社,2001
2冯友兰.中国哲学史新编(中)[M].北京:人民出版社,2000
理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。
二电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用
1教材选用目的更加明确
教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。
2培养学生更具有方向性
现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。
3将工作经验融入教学
将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。
4将企业中应用的前沿技术
带进课堂随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。
三结语
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:
【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。
关键词:教育理论;统计学教育;教学方法
现代教学理念强调“以学生发展为本”,确立“学生主体观”,使学生积极主动地学习,以促进学生的终身发展。而建构主义理念正是倡导学生主动建构,自主学习。因此,以建构主义理论为依托进行课堂教学改革,具有重要的现实意义。本文仅以建构主义理论为指导,从学生“学”的特点出发,探讨统计学教师课堂“教”的特色方法。
一、建构主义理论学生“学”的特点
建构主义对学生学习活动的本质进行了科学的分析,认为学生学习有如下特点:
1、学生学习不是从零开始的,而是基于原有知识经验背景的建构。即学生在学习统计课程之前,头脑里并非一片空白。学生通过日常生活的各种渠道和自身的实践,对客观世界中各种自然现象已经形成了自己的看法,建构了大量的朴素概念或前学科概念。这些前概念形形,共同构成了影响学生学习统计学概念的系统。学生的前概念是极为重要的,它是影响统计学学习的一个决定性的因素。前概念指导或决定着学生的感知过程,还会对学生解决问题的行为和学习过程产生影响。
2、学生学习知识是一个主体建构的过程,要突出学习者的主体作用。学习不仅仅是知识由外到内的转移和传递,而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程,即通过新经验与原有知识经验的反复的、双向的相互作用,充实、丰富和改造学习者原有的知识经验。在这种建构过程中,学生一方面对当前信息的理解要以原有的知识经验为基础,超越外部信息本身;另一方面,对原有知识经验的运用又不只是简单地提取和套用,个体同时需要依据新经验对原有经验本身也做出某种调整和改造,即同化和顺应两方面的统一。学生不是被动信息的吸收者,而是主动地建构信息,这种建构不可能由其他人代替。因此,教师不能直接将知识传递给学生,而是要组织、引导,使学生参与到整个学习过程中去。
3、学生学习既是个体建构过程,也是社会建构过程。虽然知识是在个体与环境的相互作用中建构起来的,但社会性的相互作用也很重要,甚至更重要。因为人的高级心理机能的发展是社会性相互作用内化的结果(正如统计的特点具有社会性)。此外,每个学习者都有自己的经验世界,不同的学习者对某种问题可以有不同的假设和推论,学习者可以通过相互沟通和交流,相互争辩和讨论,合作完成一定的任务,共同解决问题,从而形成更丰富、更灵活的理解。同时,学生可以与教师、统计专家等展开充分沟通。这种社会性相互作用可以为知识建构创设一个广泛的学习共同体,从而为知识建构提供丰富的资源和积极的支持。因此,课堂上师生交互和生生交互活动起到了很重要的作用,“学习共同体”的形成以及对课堂社会环境和情境的营建是学生获得学习成效的重要途径。
二、建构主义理论教师“教”的特点
建构主义理论认为教师在课堂中的作用,可以概括为教师是课堂教学的组织者、发现者和中介者。
1、教师是课堂教学的组织者,起主导作用和导向作用。教师应当发挥“导向”的作用和教学组织者的作用,努力调动学生的积极性,帮助他们发现问题,进而去“解决问题”。
2、教师是课堂教学的发现者。教师要高度重视对学生错误的诊断与纠正,并用科学的原理和原则,给予正确的引导与指引。
3、教师是课堂教学的中介者。教师是学生与教育方针及知识的桥梁。教师既要把最新的知识和分析方法提供给学生,也要注意提高学生的综合素质。
从辩证法的角度看,教学是一个不断发展的动态过程,教与学是对立统一的矛盾运动,随着教学活动的变化,矛盾的主要方面,或在教师,或在学生。分开来看,“教”的主体是教师,客体是学生,教师发挥主导作用,学生发挥能动作用;“学”的主体是学生,客体是教师,学生进行认识活动和实践活动,教师则对这些活动施加影响。合起来看,在教学活动这一不断发展、循环往复的全过程中,教师与学生的主体客体地位是相互依存、相互规定,又在一定条件下相互转化的。因此,“基于教师在课堂中组织者、发现者和中介者”的角色作用,教师可以实行“提出问题──探索问题──解决问题”的模式组织课堂教学。
“基于学生为主体,教师为主导”的教学思想,在教学过程中,“学”与“导”的活动、学生与教师之间的关系应该是互动的、融合的,在和谐中不断向前发展。因此,按照“学与导和谐发展”的教学要求,教师在课堂教学中按照“提出问题──探索问题──解决问题”的模式组织课堂教学时,可以采取“诱导试学——引导探学——开导活学”方法组织课堂教学。
(1)设置情境,提出问题,激发学生学习的兴趣和热情
教师引导学生学习首先要从现实的、有兴趣的、富有挑战性的真实问题情境开始。让学生一开始进入学习探索就真切地感受到统计就在自己身边,体验到学习统计的价值,从而激发起学习统计的兴趣,萌发积极主动探索统计理论和方法的求知欲望。教师要通过对课堂的组织,让学生对学习统计产生学习兴趣,“热爱是最好的老师”,兴趣盎然地进入了对统计学知识的探索,学生才能学有所长。
(2)探索问题,增强学生主角意识,激励学生积极参与
“基于教师在课堂中组织者、发现者和中介者”的角色作用,课堂教学方式应从根本上改变原有的教师讲、学生听,教师指挥、学生操作的教学现象。学生要在自己生活经验的基础上不断地提出问题,分析问题,对各种信息进行加工转换,对新经验和旧经验进行综合概括,解释有关现象。在教学过程中,教师可以提供一定的支持和引导,设计有思考价值、有意义的问题。学生可以进行小组合作研究探索,教师允许学生从不同的角度去观察分析,允许学生用自己喜欢的方法学习,通过各自想法的交流、碰撞,发现学生有价值的建设性建议及方法措施,及时制止学生运用统计方法计算分析问题时可能出现的偏差,使问题得到正确的解决。
(3)解决问题,培养学生创新能力,提高学生综合素质
在以往统计学教学中,我们关注比较多的是学生能否记住计算公式、方法、意义、应用条件,能否利用这些知识完成所设问题的正确计算。而“基于教师在课堂中组织者、发现者和中介者”的角色作用,教师在课堂中,就应该更加关注学生能否将科学知识与自己的生活经验紧密联系起来,关注学生在灵活应用统计学知识、创造性地解决实际问题时所表现出来的情感、态度和价值观。并通过实践活动,使学生对学习统计产生兴趣,变抽象的科学法则、科学方法为得心应手的工具,从而使学生在解决问题过程中,体验参与学习统计的快乐,享受成功解决实际问题的愉悦。
三、以建构主义理论为指导统计学教法探讨
1、设计课堂教学新模式
统计学课程旨在培养学生能够运用统计学基本理论和定量分析方法,对经济现象进行定性和定量的分析和评价。统计学课程内容基本分为三个模块两个层次。第一模块:研究统计学的一般问题,属于基础理论。第二模块:推断统计的理论与方法,相关与回归分析,属于一般的统计方法及其在社会经济领域的运用。第三模块:时间序列分析与预测,统计指数与因素分析,统计综合评价,属于社会经济统计方法的特有问题,侧重于各种统计分析方法运用。两个层次即理论部分和计算分析部分,两部分知识比为30:70。反映了知识、能力、素质培养的要求。在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大变化。因而首先教师必须改变传统的教育思想与教育观念,以现代教育思想和学习理论为指导,利用多媒体等现代化技术优势,探索最优的课堂教学模式。课堂教学中应进一步发挥好学生的主体作用,让学生主动地参与到获取知识的过程中去,做到:(1)合理处理好教材,创造性地使用教材,充分展示学习内容的实用意义。(2)教学思路清晰,过程流畅、自然。(3)采用启发式、精讲多练式、答疑式、案例式等教学方法,构建情景逼近式的教学模式,努力提高课堂教学效果。
2、设计课内课外相融共生的大课堂
课堂教学不仅要教会想要传授给学生的知识,还要教会学生在书本之外查阅图书、报刊、杂志、网络等资料,以开阔视野,扩大知识面,吸取精华,为我所用,要教给学生发现问题、分析问题、解决问题的方法。此外,还要通过课内设计的实训教学内容激发学生主动参与的热情,实训教学内容主要包括统计调查方案的编制、调查问卷的设计、统计表统计图的制作、综合指标分析、统计案例分析等内容。统计实训的课内教学采用精讲、示范、多练、答疑的方式;课外教学采用学生自行分散复习和有组织分组制表、制图、社会调查、整理计算分析等方式。
3、实行点、线、面、体相结合的大统计
“点”是指让学生根据某一知识点完成作业、实习。“线”是指让学生针对某一问题进行深入分析。“面”是指让学生把若干知识点联系起来进行综合的分析和实训。“体”是指让学生能就学科体系及相关学科的内容进行深入、全面、综合的分析与应用。在讲授基本理论和基本知识的同时,注重学生基本技能培养、综合能力培养、设计能力的培养。使学生能从高度整体把握统计的思路和统计分析、评价思想。
4、充分发挥学生的主体作用
建构主义理论强调学习者在建构性学习中的积极作用,是要求教师在课堂教学中善于激发学生的好奇心和求知欲,使学生主动积极的学习。教学中应根据统计教学内容和学生特点,选择适当的教学方法,灵活运用适当的教学手段,设置悬念,使学生产生好奇心和强烈的求知欲。统计学教学过程中涉及到特有的概念及科学家,教学中可以适当拓展,开阔学生的视野,影响学生的心智,塑造学生的灵魂,在潜移默化中激发学生学习统计的兴趣;教师的教学语言要准确生动形象,善于设疑,启发学生思维,活跃课堂气氛,使学生充满求知思索的激情;做到理论联系实际,强化学习的动机,激发学生学习统计持久的浓厚的兴趣,激励学生不断提高对自己能力的欲求,不断增强自己的学习信心,不断地在自我实现中超越自我。
5、设置情境,在交互中实现教学目标
学校是社会的一个细胞,是社会的一个重要组成部分。课堂也不单纯是“老师教、学生学”的木讷课堂。课堂中的社会性环境主要包括两方面,一是师生之间的交互,二是学生之间的交互。建构主义认为,每个学习者都有自己的经验世界,不同的学习者可以对某种问题形成不同的假设和推论。师生在课堂上可以通过合作解决问题、小组讨论、意见交流、辩论等形式,促进学习者之间的沟通和互动。统计教学要从过去主要关注“人机交互”到关注“人际交互”;从只关注学生与教师、教学信息的交互到关注学生之间的交互以及学生与校外专家、实践工作者的交互;从关注个别化学习到同时关注学习共同体的建立。教学中要充分利用社会性资源,调动学生的学习情趣,拓展学生的知识面,在交互中实现最佳的教学效果。
6、构建科学的考核评价体系