系統科學基本原理范例6篇

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系統科學基本原理范文1

關鍵詞:系統科學;應用型大學;師資隊伍;結構優化

中國分類號:G715 文獻標志碼:A 文章編號:1009-4156(2013)05-062-03

系統科學是20世紀40年代以后迅速發展橫跨各個學科的新學科,是“從系統的角度觀察客觀世界所建立起來的科學知識體系”,它從系統的角度去考察和研究整個客觀世界、為人類大規模改造世界提供科學的理論和方法。

系統科學引用到應用型師資隊伍結構研究中,能夠拓寬實踐中分析、解決問題的視角,為我們提供了用整體視角分析應用型大學師資隊伍結構優化新的研究方法以及從研究“結構一功能”之間關系人手的思維模式,從而在新的層面上,重新認識應用型大學師資隊伍結構優化問題。

一、系統科學的基本原理

系統科學把研究對象看作一個系統的整體,通過總體過程視角把握事物的普遍聯系和永恒發展,進而能夠全面地分析和控制研究對象。系統科學主要有整體性、層次性、開放性、目的性、突變性、穩定性、自組織性和相似性等八條基本原理,這里我們重點分析整體性、開放性和目的性等三條基本原理。

(一)系統的整體性原理

系統整體性原理指的是,系統是由若干要素組成的具有一定新功能的有機整體,各個作為系統子單元的要素一旦組成系統整體,就具有獨立要素所不具有的性質和功能,形成了新的系統的質的規定性,從而表現出整體的性質和功能不等于各個要素的性質和功能的簡單加和??梢哉f,整體性是系統最基本、最重要的特征,現實事物成為系統,首先必須具備整體性特征。錢學森曾指出:“什么叫系統?系統就是由許多部分所組成的整體,所以系統的概念就是要強調整體,強調整體是由相互關聯、相互制約的各個部分所組成的。系統工程就是從系統的認識出發,設計和實施一個整體,以求達到我們所希望得到的效果。”這正是強調了系統科學整體性原理的重要性及其現實意義。

(二)系統的開放性原理

系統的開放性原理是指,任何系統都必須是開放的,不斷地保持與外界環境的統一,與外界進行能量、物質和信息的交換,這樣才能保持自身的生存和發展,維持動態穩定性。

客觀世界的一切事物都處于永恒的運動、變化、發展之中,這種動態發展的過程正是復雜系統事物具有開放性的表現。人類社會存在的各種系統,都具有開放性和動態性,通過不斷地同外界環境進行能量、物質、信息的交換以確保系統能夠維持自身的穩定性,保證系統自身的有序運行。因此,系統向外界環境開放是系統得以不斷發展的前提,也是系統維持穩定存在的條件。

(三)系統的目的性原理

系統的目的性原理是指組織系統在于環境的相互作用中,在一定的范圍內其發展變化不受或少受條件變化或途徑經歷的影響,堅持表現出某種趨向預先確定的狀態的特性。系統的目的性是組織系統發展變化時表現出來的一個鮮明的特點。

系統的目的性原理與開放性原理有著密切的聯系。由于系統的開放性,通過系統自身與外部環境的信息交換,使各系統之間相互影響、互相作用。系統之間不斷地進行信息輸入和輸出:系統對于輸入的信息做出反應,同時又將這種反應作為一個輸出提供給其他系統,而其他的系統又將此輸出作為新的輸入接受下來并做出新的反應。正是這種連續不斷地運動使得系統出現一種協調性,趨向于某種預先確定的狀態,即目的性。當然,系統的這種目的性的實現,離不開系統的反饋機制。因為系統在向某種預定目的不斷運動變化的過程中,不可避免地會受到外界的擾動而偏離預定的路線。因此,系統目的性的實現必須依靠反饋機制來不斷調整系統的發展方向,才能使其實現最終目的。

二、應用型大學師資隊伍結構優化與系統科學

(一)應用型大學師資隊伍結構優化本身就是一個系統

“師資隊伍結構”是指學校承擔教學工作的群體中具有不同特征的人員的配備及其構成關系。根據應用型教育的特殊性,應用型大學應構建符合自身發展的師資隊伍結構,建設一支專兼結合,不僅具備較高的學術水平,還具備豐富的實踐經歷和較強的實踐能力的教師隊伍,以提高應用型大學教育質量,實現人才培養目標,為社會和經濟發展提供高質量的應用型專業人才。我們把師資結構問題作為一個系統來研究,就是用系統的觀點考察師資結構問題。既要看到師資問題是一個獨特的社會問題,又要了解教師隊伍與自然、社會等多種因素的相互關系;既要考察教師隊伍內部的各部分,又要把握住教師隊伍的整體;既要了解組成師資隊伍系統的一個個要素,又要了解它們之間相互聯系、相互作用的方式;既要弄清教師隊伍系統內各要素的結構,又要了解它們的結構和性能的相互關系;既要注意教師隊伍系統各要素之間、各層次之間的相互關系,又要注意教師隊伍系統整體和周圍環境的相互作用;既要對教師隊伍系統進行靜態分析,又要進行動態分析;等等。只有這樣,我們才能真正做到全面地把教師隊伍問題作為一個系統來研究,探索其發展的規律性,并制定出多種方案,以便做出合乎實際的科學研究決策,從而使師資隊伍結構建設的研究提高到一個新的水平。

(二)系統科學為應用型師資隊伍結構優化研究提供了新的方法

運用系統論的整體性、開放性和目的性等基本原理對應用型師資隊伍結構建設問題進行分析。

1.整體性。根據系統的整體性原理,系統結構的優化即各要素之間組合的科學化對于系統整體功能的提升具有重要作用。因此,在研究應用型大學師資隊伍結構優化時,不僅要優化各個結構要素,更要注重各要素之間的相互聯系,促進結構新的功能的發揮,最終實現應用型師資隊伍整體素質的提升,即系統整體的優化。目前,我國應用型大學的教師在職務、學歷、年齡、學緣、學科等方面有了很大發展,但還缺乏整體性的聯系,沒有發揮師資隊伍整體的最大功能。師資隊伍系統的整體性能只有各構成要素按照系統的統一要求和一定秩序相互聯系、相互協調才能實現。如果構成要素各自為政,各行其是,不僅自身的作用不能發揮,而且整個師資隊伍系統的性能也會隨之消失。因此,應當把握師資隊伍結構優化的整體性,在晉升職稱、提升學歷、優化經歷結構、加強學科聯系的同時,必須找到各結構要素之間最佳的聯系方式,以發揮應用型教師隊伍的最大功能。

2.開放性。依據開放性原理,現實系統都是開放的系統,通過與外界環境的相互作用而產生有效的控制,使系統得以存在和發展。要達到應用型大學教師隊伍結構優化的發展目標,就要不斷了解應用型大學教師的現狀,不斷與其他同類、不同類高校進行橫向比較和與自身發展進行縱向比較,找出差距與不足,不斷完善,優化師資隊伍結構。沒有這種經常性的信息交換,教師隊伍這個系統就無法存在和發展。比如,由于長期受到計劃經濟體制的影響,我國很多高校教師隊伍管理一直處于封閉狀態,沒有建立合理的高校教師隊伍人才流動機制,造成“優秀人才難引進,校本人才發展難”的困境,封閉的管理體制制約了教師隊伍的積極性和創造性,影響了整個教師隊伍的發展。因此,必須把教師隊伍這一系統建設成為動態開放的系統,使其在與外界溝通、協調中實現優化。

3.目的性。根據系統目的性原理,一個系統的發展運動,實際上就是瞄準一個發展終態,使系統的現實終態與發展終態距離之差逐漸縮小為零,以實現這個發展階段的終態。因此,這就為在實踐上要制備預先確定了目標的系統奠定了方法論基礎,并致力于去設計并制造出相應的反饋機制來實現目標,即實現一定的目的。由此可見,目的性原理在一定意義上體現了人的認識的能動性。在應用型師資隊伍結構的優化過程中,人的這種認識的能動性起到了導向性的作用。通過制定政策導向,確保教師系統朝著應用型方向發展,同時建立反饋機制,使整個師資隊伍結構朝著有利方向不斷優化,實現飛躍和創新。

(三)系統科學為師資隊伍結構優化研究開辟了新的方向和途徑

系統科學的研究方法,是從系統的觀點出發,始終把握從整體與部分之間,整體與外部的相互聯系、相互作用、相互制約的關系中,綜合地、精確地考察師資隊伍系統,以達到最佳化目的的一種科學方法?!耙罁ο到y方法的研究表明,系統方法是符合認識論的基本原則和總體精神的”。系統科學的研究方法突破了傳統科學研究方法的局限性,提供了一系列新的具體研究方法。如整體性、結構性、層次性、開放性、綜合性、模型化和最優化等原則和方法,并采用數學工具和物理、電子計算機等科學手段來進行定量分析,為師資團隊的研究開辟了一個新的方向和途徑。我們從決策角度運用系統方法考察師資隊伍建設系統,使其體現出三個顯著特點。第一,把師資隊伍建設問題作為一個系統,并確定其范圍,劃分出各種系統,并根據它們在師資隊伍建設系統中所處的層次和地位進行分析,從而揭示出系統的結構特征。第二,重視師資隊伍建設系統的內部聯系和外部聯系,依據師資隊伍建設系統內外的相互作用和關系,對其現有的運行狀況進行靜態評價。在通過科學的調查研究的基礎上弄清應用型師資隊伍系統的現狀,并對應用型師資隊伍系統的未來發展趨勢進行動態預測,從而為改善應用型師資隊伍系統的現狀,預測變化和發展趨勢提供科學的依據。第三,在重視定量分析的同時,也要重視非計量因素的分析。在應用型師資隊伍系統的分析研究中,每一步驟力求運用數學工具,盡量用數學語言來描述,以數字顯示出各種可行方案的差異。在研究中,對于難于計量的很多因素,即非計量的因素,就必須在深入的調查研究基礎上,加以考慮和衡量。

三、系統科學視野下應用型大學師資隊伍結構優化策略

依據系統科學原理,必須制定一套適合應用型教師發展的內部管理體制,從整體上把握隊伍結構優化,加強政策引導與激勵。

(一)整體推進,實施科學的應用型師資培養計劃

從整體上全面推進,建立教師實踐能力培訓的相關制度,根據教師的年齡、職務、學歷、經歷制訂具體的培訓計劃。組織專業教師到專業相關的生產、管理、服務一線實踐鍛煉,培養他們形成應用型人才的教育觀,了解行業需求和發展動向,提高綜合素質,增進其培養應用型人才的能力。按照“全面培訓,重點培養,學以致用,確保實效”的原則,按計劃、分批次,將教師派往生產和社會一線,進行實踐鍛煉和專業培訓。同時,鼓勵專業教師獲取專業執業資格,構建學校與社會對口單位長期聯系的有效機制。通過合作研發、掛職鍛煉、訪企等方式,與專業相關的事業單位和大中型企業聯合,建立校外教師培訓基地,全面輪訓專業教師。

(二)加強系統管理觀念,強化應用型師資結構優化意識

在應用型大學師資隊伍結構優化過程中,學校的管理者首先要具備結構優化意識,充分重視結構對師資隊伍系統產生的影響和作用。一方面,要注重教師個體整體素質的提高,不僅注重教師的職務、學歷、年齡、學緣、學科等外在結構的優化,還要注重教師的思想能力、學術水平、道德修養、性格品格等內在結構的優化;另一方面,還要注重教師隊伍結構的優化,確保隊伍結構的合理性,各結構之間密切聯系、組合得當,就能產生最優化的整體功能。應用型大學在進行師資隊伍建設規劃時,應加強結構意識,把個體素質與整體素質、外在結構與內在結構相結合,全面實現應用型大學師資隊伍的結構優化,使之發揮整體系統功能。

(三)建立動態開放的管理體制,拓寬專業教師來源渠道,建立應用型兼職教師資源庫

加強應用型教師的引進,建立人才“能進能出、能上能下”的動態開放的管理模式。應用型大學每年要有計劃地安排計劃用于引進一批既有教師職務、又有實踐背景的教師改善結構,對其中條件突出的,可適當放寬引進條件,以進一步提高教師隊伍中應用型教師的比例。同時,應用型大學還可以積極引進社會上相關對口單位中有豐富實踐經驗和一定教學能力的人員做兼職教師,這些具有實踐經驗的技能人員可以給學校帶來生產、科研第一線的新技術、新工藝及社會對從業人員素質的新要求,他們在與學校教師共同進行教學、科研、討論的過程中,有利于學校教師向“應用型”轉化。要拓寬思路,建設一支相對穩定的兼職教師隊伍,改善教師結構,以適應人才培養和專業變化的要求。

(四)明確政策導向,制定有利于教師朝著“應用型”方向發展的政策措施

系統科學基本原理范文2

1.學習多種教學模式,博采眾長,提高教學能力

1.1 講授模式:屬于傳統模式,突出都是的主導作用有利于學生在較短的時間內系統地學習基礎知識和基本技能。它的基本程序是:復習講授——理解記憶——練習鞏固——檢查反饋。

是當前教學中采用的主要模式,即組織教學、復習提問、講授新課、鞏固練習、布置作業也屬于這個模式。多年以來,在這個基本模式下,為了探索動用啟發式教學,充分體現學生的主體地位,不斷變革,演變出一些新的形式,正在被廣泛運用。

1.2 發現模式:為了培養學生探究精神和創造性,不少教師通過精心設計,經常在一些思維價值較高的課例上,運用發現模式進行教學,基本程序是:創設情境——分析研究——猜測歸納——驗證反思。

這種教學模式注重了知識的形成過程,有利于體現學生的主體地位及研究問題的方法。但是相對來說教學進度較慢,基礎較差的學生接受起來比較困難。這種教學模式整體或部分地在教學中運用,越來越受到教師的重視。

1.3 自學模式:為了培養學生自學能力和良好的學習習慣,各地創造了多種自學模式,它的基本程序是:布置提綱——自學教材——討論交流——練習鞏固——自評反饋。

這種教學模式有利于提高對語言的閱讀、理解、交流、運用能力。對于閱讀性比較強的教學內容,采用自學模式十分有利。

1.4 掌握模式:按照美國教育學家布盧姆的教學理論,注重反饋和評價作用。當前,不少地區使用的目標教學模式屬于此類,基本程序是:目標定向——實施教學——形成性檢測——反饋矯正——平行性檢測。

這種教學模式強調了目標和評價,注重把教學過程分解,有利于加強基礎,防止分化,在師生基礎比較薄弱的學校適應性更強。

屬于基本教學模式的,還有結構教學模式、程序教學模式和注重學生合作突出討論的教學模式。這些基本的教學模式反映了國內外教育心理學、數學教育學、系統科學的研究成果,也是多年來數學教學富足經驗和教改的結晶。對它們的學習和研究,是提高教育理論水平和教學能力的有效途徑。

2.綜合、靈活、發展地運用多種教學模式,立足整體,優化課堂教學過程

我們常說:“教學有法,教無定法,因材施教,貴在得法”,對于教學模式來說也是這樣,教學作為一門科學,應當有規可循,但是教學作為一門藝術,不應當也不能僅依靠某一種教學模式來實現它的全部功能。重要的是針對具體情況,選擇、設計最能體現教學規律,達到教學目的的教學過程。

教學模式的多樣性,有利于激發學生的認知活動,為能力的全面發展創造條件。當然,教學模式的綜合應用,要從教學目的、教材要求、課型內容、學生水平、教師能力、教學條件等多方面考慮。從教學改革的角度看,教學模式的綜合應用,本身就是創新和發展,我們要在原來熟悉的教學模式基礎上,吸收其它教學模式的優勢,開拓創新,逐漸形成自己的教學風格。

靈活地運用教學模式,是指在對比各種教學模式的理論、優點和局限性的情況下,針對教學實際,吸收幾種教學模式的特點,重新進行組合,使教學過程得到優化。比如,在一節課的教學中,知識引用階段采用發現模式,例題教學時采用講授模式,小結時運用自學模式。當然,這對教師駕馭課堂教學的能力和功底提出了更高的要求。

學生的認知水平是不斷發展的,一般來說,不同的教學模式適應不同層次的認知水平。比如發現模式比掌握模式在認知水平上要求更高。我們的教學模式要結合學生的生理、心理特征,相應地不斷變化,促進學生認知水平向高層次發展。另外,從引導學生參與程度,發揮學習的主動性來看,采用的教學模式也要逐漸由封閉走向開放,體現“教學是為了發展”這一規律。比如,在較高層次的教學模式中,可以更多地體現知識結構特征,突出討論交流的形式。從教學的過程來看,發展地造反教學模式是提高學生能力,培養高素質人才的途徑。

3.了解發展教學模式的新思路,開拓創新,深化教學改革

3.1 充分發揮學生的主體作用,引導學生積極參與課堂教學,使課堂教學由封閉型向開放型轉化。數學教學是數學思維過程的教學,引導學生參與到教學過程中來,尤其是在思維上深層次的參與,是促進學生形成良好認知結構,培養能力,全面提高素質的關鍵。為了充分體現教師的主導作用和學生的主體地位,在教學過程中,就要由教師到學生的單向交流,變成師生之間、學生之間的多向交流,使教學成為一個開放的系統。

3.2 運用系統科學的整體、有序、反饋三個基本原理指導組織教學過程。一方面要從整體效益和結構考慮優化教學過程,另一方面還要加強反饋和矯正環節在教學中的作用,并立足于教學系統的開放與發展,把系統科學的基本原理具體運用到教學模式的學習與發展上來。

系統科學基本原理范文3

【關鍵詞】數學;教學過程;教學模式

To high school mathematics teaching mode of what time thinking

Li Shang-rang

【Abstract】Teaching mode is under the teaching theories instruction that certain, around teaching purpose, formation opposite stability of teaching procedure and in fact method of synopsis description.It is a teaching theories in the teaching process of embody, is teaching experience again of system summary, to mathematics teaching in the high school creation deep of influence.

【Key words】Mathematics;Teaching process;Teaching mode

我們常說:“教學有法,教無定法,因材施教,貴在得法”,對于教學模式來說也是這樣,教學作為一門科學,應當有規可循,但是教學作為一門藝術,不應當也不能僅依靠某一種教學模式來實現它的全部功能。重要的是針對具體情況,選擇、設計最能體現教學規律,達到教學目的的教學過程。

1.學習多種教學模式,博采眾長,提高教學能力

當前,中學數學教學主要有下面幾種基本模式:

1.1講授模式:

它屬于傳統模式,突出都是的主導作用有利于學生在較短的時間內系統地學習基礎知識和基本技能。它的基本程序是:復習講授――理解記憶――練習鞏固――檢查反饋。它是當前教學中采用的主要模式.解放后廣泛推行的前蘇聯凱洛夫五環節教學,即組織教學、復習提問、講授新課、鞏固練習、布置作業也屬于這個模式。多年以來,在這個基本模式下,為了探索動用啟發式教學,充分體現學生的主體地位,不斷變革,演變出一些新的形式,正在被廣泛運用。

1.2發現模式:

為了培養學生探究精神和創造性,不少教師通過精心設計,經常在一些思維價值較高的課例上,運用發現模式進行教學,基本程序是:創設情境――分析研究――猜測歸納――驗證反思。這種教學模式注重了知識的形成過程,有利于體現學生的主體地位及研究問題的方法。但是相對來說教學進度較慢,基礎較差的學生接受起來比較困難。這種教學模式整體或部分地在教學中運用,越來越受到教師的重視。

1.3自學模式:

為了培養學生自學能力和良好的學習習慣,各地創造了多種自學模式,它的基本程序是:置提綱――自學教材――討論交流――練習鞏固――自評反饋。這種教學模式有利于提高對語言的閱讀、理解、交流、運用能力.對于閱讀性比較強的教學內容,采用自學模式十分有利。

1.4掌握模式:

當前,不少地區使用的目標教學模式屬于此類,基本程序是:目標定向――實施教學――形成性檢測――反饋矯正――平行性檢測。這種教學模式強調了目標和評價,注重把教學過程分解,有利于加強基礎,防止分化,在師生基礎比較薄弱的學校適應性更強。

2.綜合、靈活運用多種教學模式,立足整體,優化課堂教學過程

2.1為了發揮教學過程的整體功能,保持教學系統的最大活力,在教學中綜合應用多種教學模式,相互補充,形成良好的整體結構.教學模式的多樣性,有利于激發學生的認知活動,為能力的全面發展創造條件。教學模式的綜合應用,要從教學目的、教材要求、課型內容、學生水平、教師能力、教學條件等多方面考慮.例如初中平面幾何“四邊形”等內容,采用結構教學模式,貫徹整體――部分――整體的結構體系,對于開闊學生研究問題的思路是有益的。但如果每章教學人都采用這種模式,不僅教學困難,而且也不利于學生全面掌握知識。從學生的實際水平考慮,對于基礎較好的班級可以更多的采用發現模式;對于基礎較差的班級,經常采用講授模式和掌握模式,通過及時反饋,查漏補缺,使學生樹立學習信心,這對于大面積提高教學質量是有益的。

2.2從教學改革的角度看,教學模式的綜合應用,本身就是創新和發展,我們要在原來熟悉的教學模式基礎上,吸收其它教學模式的優勢,開拓創新,逐漸形成自己的教學風格。靈活地運用教學模式,是指在對比各種教學模式的理論、優點和局限性的情況下,針對教學實際,吸收幾種教學模式的特點,重新進行組合,使教學過程得到優化。

3.了解發展教學模式的新思路,開拓創新,深化教學改革

從教學改革的方向出發,當前發展中學數學模式的基本思路是什么呢?

3.1充分發揮學生的主體作用,引導學生積極參與課堂教學,使課堂教學由封閉型向開放型轉化。啟發式教學原則是先哲孔子所強調的,但當前廢止注入式,提倡啟發式仍是教學過程中繼承與發展的核心問題.數學教學是數學思維過程的教學,引導學生參與到教學過程中來,尤其是在思維上深層次的參與,是促進學生形成良好認知結構,培養能力,全面提高素質的關鍵。為了充分體現教師的主導作用和學生的主體地位,在教學過程中,就要由教師到學生的單向交流,變成師生之間、學生之間的多向交流,使教學成為一個開放的系統。

3.2運用系統科學的整體、有序、反饋三個基本原理指導組織教學過程。

一方面要從整體效益和結構考慮優化教學過程,另一方面還要加強反饋和矯正環節在教學中的作用,并立足于教學系統的開放與發展,把系統科學的基本原理具體運用到教學模式的學習與發展上來。

3.3注重非智力因素的作用,注重學法指導。

在教學過程中,學生的學習目的、興趣、意志、態度、習慣等非智力因素是教學的動力系統,對學生的學習過程起著發動、維持、調節的作用。吸收教育心理學的研究成果,在教學模式中進一步發揮非智力因素的作用,使學生生動、活潑、主動的學習,由“愛學”到“學會”,再到“會學”,注重學法指導,突出從“學”的視角進行教學模式改革,無疑是一個需要加強的問題。

系統科學基本原理范文4

關鍵詞:生態化;規劃設計;城市規劃;可持續發展;生態學

生態化規劃設計是指在城市規劃設計中運用生態學原理,綜合地、長遠地評價、規劃和協調人與自然資源開發、利用和轉化的關系,提高生態經濟效率,促進社會經濟可持續發展的一種區域發展規劃方法。

最初,生態化與規劃設計是兩個相互獨立的概念。生態化是一種“人工自然化”的過程,即人類將自身當作自然系統中的一個因子,在尊重自然的基礎上,按照自然生態原則和生命規律,運用所掌握的科學和技術方法,注重生態保護,建立和發展良性循環的生態系統;最大限度地節約自然資源和能源,提高資源的使用效率;體現自然元素和自然過程,減少人工痕跡;使人為過程與生態過程相協調,極大限度地減小對環境的破壞。

1 生態化規劃設計理論分析

生態化規劃設計是在城市規劃區域內,圍繞城市的生態保護與恢復展開的,涉及多領域、多學科理論的綜合與應用,單一學科和理論無法解決城市規劃設計中面對的復雜問題。所以這里先介紹一下生態化規劃設計的理論。

1.1 系統原理

所謂系統,就是指由一定要素組成的具有一定層次和結構,并與環境發生關系的整體[1]。系統原理具備如下特性:整體性、動態性、自組織、優化性、協同性、層次性。

1.2 生態學原理

生態學是研究生物之間、以及生物與環境之間相互作用關系,探討其發展規律的科學。在生態學的發展過程中形成的原理歸納起來便是生態學原理。生態學原理包括生態學基本原理、保護生態學原理、恢復生態學原理、景觀生態學原理、生態經濟學原理、生態美學原理等。

1.3 工程技術原理

這里所說的工程技術原理專指生態工程原理,它包括自然調控原理、人工調控原理、自然與人工調控原理等。

2 生態化規劃設計要素

生態化規劃設計是以合理利用自然資源為基礎,建構自然系統與人工系統共同組成的復合生態系統,其空間環境構成包括自然系統和人工系統以及二者相互作用形成的自然與人工復合的系統三個部分。

2.1 自然系統構成要素

規劃區中自然系統是規劃區內地形、氣候和生態要素根據自然法則形成相互作用的綜合體。構成規劃區域內自然系統的要素包括非生物要素和生物要素兩大類。非生物因素包括水文和土壤等因素。生物因素包括植物、動物、微生物等。

2.2 人工系統構成要素

人工系統構成要素包括建筑及組合、交通系統、環境設施及小品等。

2.3 自然人工系統構成要素

自然人工系統構成要素包括建成環境和開敞空間等。

3 生態化規劃設計方法

生態化規劃設計是一項系統工程,我們應采用系統方法加以實現,根據國內外生態化規劃設計實踐,生態化規劃設計要經歷調查研究、分析策劃、規劃設計、實施保障的四個途徑。

3.1 調查研究

生態化規劃設計,必須充分做好前期考察與研究的準備工作,建立在對人與自然之間相互作用的最大程度的理解之上,因此調查研究是濕地生態化規劃設計必不可少的環節。調查研究包括基礎資料調研、資源環境評價等。

生態化規劃設計基礎資料調研的內容,包括規劃區域的區位條件、自然條件、社會人文條件、基礎設施條件以及管理條件等。調研應著重于調研規劃區域地形地貌、水文地質、土壤類型、氣候條件、動植物資源等自然狀況,經濟與人口發展、土地利用、科研能力、管理水平等社會狀況。

生態化規劃設計對資源環境的評價是為了對場地進行科學的認知,從而在最大限度對規劃區域的生態環境、物質資源、空間格局以及人文環境進行合整合與利用。

3.2 分析策劃

分析策劃是指立足于具體的社會經濟條件和自然資源的潛力,形成社會經濟功能與生態環境支持服務功能的互補與協調,提出生態化規劃設計的構想,它包括綜合分析和項目策劃。

3.3 規劃設計

生態化規劃設計應以系統理論為指導思想,融匯多學科、多維度交織的高度綜合的系統工程方法,以定性分析引導客觀全面的系統綜合與評價,在理性預測系統目標的前提下,科學決策系統的架構與發展。具體包括:系統科學規劃、有機組織規劃、多學科的交融、整體協同管理等。

在生態化規劃設計中,運用系統思維方法處理問題,即從系統觀點出發,著重考慮區域生態系統的完整性、真實性、動態性等特點,分析系統各要素及其相互關系而形成的條件,提出能夠創造這些條件的各種可供選擇的方案,最后選擇最優方案加以實現。

在生態化規劃中,一方面,研究規劃區內生態系統的結構與功能以及生態過程及其相互作用的關系,提出保護和合理利用自然資源,恢復和保持良好的生態環境的規劃對策;另一方面,對于規劃區域中人工系統,采取有效措施模擬自然系統運行規律,通過一系列的生態化的組織策略,使人工系統的運行遵循生態規律。

3.4 評價保障

在生態化規劃設計這一過程中,還需制定保障規劃設計順利實現的實施的具體措施,即論證評價和保障措施。

論證評價包括專家論證、公眾參與等。在生態化規劃設計成果編制評審過程中,應組織規劃設計相關的景觀、園林、生態、濕地、生物、城市規劃、環境等方面的專家針對進行規劃設計成果的科學性與可行性進行評審論證工作,對規劃方案進行綜合評價,同時提出建議,并加以修改完善,以保障設計成果的科學性與合理性。同時要廣泛征求公眾及相關利益群體的意見和建議,引領公眾參與,以保證規劃設計過程的社會公平性和公正性。

保障措施則包括建立高效管理機制,強化管理人才培養;建立社會監督機制,完善法規規章體系;拓寬多方投資渠道,開展多元經營方式;增強生態宣傳力度,激發公眾參與熱情等。

結束語

生態化規劃設計為實現城市規劃的可持續發展提供明確的路徑。當前我國生態化規劃設計實踐蓬勃發展,但缺乏系統的理論與方法指導,研究的理論與基礎也相對薄弱,因此有必要深入研究生態化規劃設計理論,為生態化規劃設計研究奠定理論基礎,從而為全面、科學地探討合理的生態規劃設計策略提供理論依據。

參考文獻

[1]駱天慶,王敏,戴代新.現代生態規劃設計的基本理論與方法[M].北京:中國建筑工業出版社,2008:2-4,11,105,118-120.

[2]王家驥.區域生態規劃理論、方法與實踐[M].北京:新華出版社,2004:4-5.

系統科學基本原理范文5

[關鍵詞]系統工程 實踐教學 課程改革

[作者簡介]張愛霞(1975-?。?,女,河北唐山人,河北聯合大學礦業工程學院,講師,主要從事系統工程教學與科研工作;李富平(1965-?。?,男,河北唐山人,河北聯合大學礦業學院,教授,博士,主要從事礦業工程的教學管理工作;趙樹果(1969-?。?,女,河北唐山人,河北聯合大學教務處,副教授,在讀博士,主要從事礦業工程的教學管理工作。(河北 唐山 063009)

[課題項目]本文系2010年河北聯合大學教改立項課題“《管理系統工程》課程實踐教學的改革與研究”的階段性研究成果。(項目編號:Y1017-08)

[中圖分類號]G642.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)26-0134-02

系統工程是高等院校交通工程、采礦工程、安全工程、環境工程等本科專業的一門重要的學科基礎課,是以一般系統為研究對象,以現代系統理論和方法為主要內容的一門新興的管理工程技術課程。課程以定量分析為主研究管理問題,將工程思想和管理思想相結合,應用系統的、科學的、數學分析的方法,通過建模、檢驗和求解數學模型獲得最優決策的科學。要求學生學習系統與系統工程、系統優化、存儲論、系統預測、系統決策、系統模擬等內容,培養學生樹立系統思想并能運用系統工程方法解決工程實踐問題。系統工程課程作為一門專業基礎課,具有實踐性、應用性強的突出特點。為適應新形勢下社會對系統工程專業人才的要求,對課程的教學內容體系、實踐教學進行改革探討具有十分重要的意義。

一、系統工程課程在教學中存在的問題

1.系統工程的學習難度較大。系統工程以大規模復雜系統為研究對象,是在系統理論、管理科學及運籌學等學科基礎上形成的一門交叉學科。通過學習使學生掌握分析與解決各種管理系統問題的思想、程序和方法。系統工程側重于研究戰略性的全局問題,涉及面廣,教學內容豐富。由于課程內容比較抽象,又缺乏實際的系統工程理論的實踐活動,學生難以理解概括性極強的數學表達式和抽象框圖的理論表示方法,這增大了系統工程學習的難度。

2.教學效果一般。教與學信息反饋不及時,師生互動性差。部分學生課堂參與性不夠,師生互動有限,整體學習效果一般。

3.與專業相關課程的聯系程度不大。在教與學的過程中,教師與學生只是單純地講授、學習課程,將各門課程生硬地割裂開來,不能夠將所學知識融會貫通。將本課程與專業相關課程緊密聯系起來,促進學生知識結構的掌握和解決實際問題能力的提升,進而促進對整個專業學習的整體把握,增強解決實際問題的能力是亟待解決的問題。

二、系統工程教學內容體系設計

1.系統工程在培養方案中的地位和作用。系統工程是本科生在修完基礎課后接觸到的首門專業基礎課。通過學習系統與系統工程、系統優化、存儲論、系統預測、系統決策、系統模擬等內容,培養學生樹立系統思想,并能運用系統工程方法解決工程實踐問題。課程對培養學生管理創新能力和實現管理現代化方面起到重要的作用,所學系統工程思維方法是交通工程專業后續課程的基礎,系統工程技術方法在后續課程中發揮直接的作用。

2.系統工程內容體系存在的問題和不足。從我國開設系統工程課程的高校來看,由于各高校服務對象不同,對系統工程學的理解不同,教學內容體系與教學大綱的要求差異較大。有的院校授課內容偏重“運籌學”,重點講授運用數學方法研究最優化問題,如東南大學、北京交通大學;有的院校則偏重于系統工程學,主要是解決系統優化問題,如西安交通大學。

按系統科學體系,系統工程屬應用科學層次,是改造世界的基本工具。運籌學屬技術科學,是系統工程的基礎數學理論與方法,系統思想是辯證唯物論在認識世界中體現的基本思維方法。根據河北聯合大學開設系統工程學的教學經驗,系統工程學內容體系與學生的培養目標和培養要求有一定的脫節。主要表現在:一方面要求學生掌握系統工程的基本方法和技術,能夠解決工作中的實際問題;另一方面要求部分考研深造的學生掌握較扎實的系統工程基本理論和運籌學的基本方法。將系統工程和運籌學有機地結合起來有利于培養學生的系統思維方法和用系統工程方法解決問題的能力,適應不同學校對考研考試內容的不同要求。但目前的教學內容不能統籌兼顧,因此在課程體系建設中,要將運籌學的數學工具和方法與系統工程的基本理論和方法有機結合,做到重點突出,因材施教,以適應不同人才培養的要求。

3.課程內容體系設計。根據以上分析,要對系統工程理論與實踐教學進行改革,在系統思想指導下,應用運籌學提供的數學理論與方法,解決實踐問題的方法論課程。課程體系由兩個相互關聯的有機部分組成。第一部分:從系統思想出發,按系統科學在21世紀的發展方向——系統思想定量化和計算機應用設置系統科學方法論和系統科學體系、系統工程的基本觀點、基本理論、基本方法和步驟以及系統工程的主要方法——模型化等內容。目的是幫助學生樹立與養成系統思想,形成面向問題,在定性分析指導下進行定量分析的系統思維方式,掌握系統工程處理問題的基本觀點、基本理論、基本方法和步驟,其核心是樹立與養成系統思想。第二部分:從實現系統思想定量化和計算機應用出發,按系統工程的主要方法——模型化和計算機求解為重點,構建由系統最優化模型、系統預測模型、網絡優化模型、系統決策及多目標決策、實驗和模擬方法、網絡計劃方法等具體方法。目的是讓學生學會針對實踐具體問題抽象化建模、求解和結果分析技術,給學生一個“方法庫”和“工具庫”,核心是定量化方法與工具。

在系統思想指導下,按在定性指導下進行定量的原則進行科學決策是21世紀管理科學的發展方向,是實現管理現代化的必由之路。學生只有掌握了現代決策思想和決策方法,才能適應社會主義市場經濟的需求;只有掌握系統思想,全面綜合地研究問題,才能適應社會發展需求。系統工程課程正是按照這一指導思想設計、改革和建設的,既體現21世紀人才培養的要求,又能適應社會主義市場經濟、社會全面發展和科學發展的要求。

4.實踐教學體系設計。系統工程課程實踐教學的目的是使學生靈活掌握管理系統工程基礎在解決實際應用問題中的基本方法和應用技巧,活學活用所學課程知識;培養學生從實踐中發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力,提高學生的綜合素質和創新能力,培養團隊協作精神。

三、教學改革研究成果

1.系統科學體系設置系統工程學課程。結合一般同學和考研同學的需求,突破系統工程學的課程體系框架,引入了運籌學的數學工具和方法,按系統科學體系設置系統工程學課程,包括系統思維方法并應用系統思想進行系統分析,思維方法的發展、系統工程的概念、系統工程與運籌學的關系、系統工程解決問題的方法與步驟;掌握建立模型的理論與方法:預測模型、線性規劃、網絡及網絡計劃方法、決策模型等;各種模型求解的基本理論與方法:線性規劃、網絡模型、CPM網絡參數計算、目標規劃法等;掌握模型求解結果的分析方法,包括靈敏度分析、預測模型檢驗等;加強實踐環節,引入運籌學軟件QM和國際上流行的項目管理軟件Project等。

2.制定教學文件,改善教學方法。根據課程內容體系和實踐教學體系制定了相應的48學時、36學時的系統工程學大綱、教學日歷,整理完善了課件。課堂教學采用多媒體技術與板書相結合的方法,針對不同的內容選擇不同的方式進行教學,克服單純使用板書信息量少、單純使用多媒體技術速度快、學生理解時間短的缺點,既增大了教學信息量,又能加深學生對問題的理解。

3.教學注重強化學生的理解能力。在教學方法上采用理論教學與實踐教學相結合、定性與定量相結合、數學方法與計算工具相結合、課上教學與課后實踐相結合的“四結合”的教學方式與方法,選用理論講授與工程實踐案例分析相結合的傳授模式,啟發式教學與研討式學習相結合的互動途徑。在教學過程中,將重心向模型的建立、求解和求解結果分析轉移,側重實踐應用;增加計算機軟件應用能力的培養,增加實踐環節,重點提高學生的應用能力,通過“案例分析”“建模”“算法”的計算機實習訓練,加強對學生實際應用能力的開發與培養;增加工程實踐中應用較多的理論與方法內容,基本形成理論—軟件—應用一體化的課程體系,體現了“厚基礎、重素質”的教育思想。

4.鍛煉學生實際解題能力。為培養學生的實際動手能力,重點突出運籌學、系統工程基本理論,先以例題入手,講解怎么解決問題,在解決問題后分析解決問題過程中所用原理和方法。再讓學生重做此類題,掌握原理及方法。每講后布置兩個小時左右的課后習題,追求作業解題層次清晰、方法新穎、書寫規范,鍛煉學生實際解題能力,計入40%的平時成績。

5.強化實踐動手能力。以48學時為例,其中安排講課學時40學時,上機8學時。針對上機環節,編寫了上機指導書,制定了上機實驗、實踐安排。系統工程實踐性較強,強調結合實際管理等問題的應用。在教學中提出以下方式方法提高學生的實踐能力。一是課外閱讀,拓展學生視野。在教學過程中結合課程內容,要求學生在課外閱讀系統工程及管理學、工業工程等方面學術刊物上的相關文章或有關研究報告,并定期或不定期在課堂上介紹與交流。根據學生的表現或研究結果計入10%的平時成績。二是提出問題,并完成簡明應用系統分析報告。要求每個學生在“系統工程方法論”課程結束前,結合實際提出一個可用系統分析原理加以分析的問題;并以此為基礎,組建由3~4人組成的系統分析小組,擬分析問題;隨著課程內容的推進,各小組完成應用系統分析報告的框架,結課前在全班進行交流;課程全部結束后,完成正式的系統分析報告。根據系統分析報告的結果計入20%的平時成績。

6.收集豐富實踐案例庫。查閱各大院校和相關國家級、省級精品課網站相關資源以及課題組教師科研項目,建立了實踐案例庫。重點培養學生具備理解和運用運籌學的基本原理和方法解決實際中的優化與決策問題的能力。

四、結論

對系統工程理論與實踐教學進行改革,按照該課程在培養方案中的地位和作用進行定位,并在此基礎上,根據課程對學生的能力需求,突出培養學生的創新能力,即邏輯思維能力和抽象思維能力。從這一定位出發,要把運籌學與系統工程相結合,通過系統工程和方法論的培養,讓學生學會定量方法在實踐中的運用。按照運籌學與系統工程的基本思路重新整合教學內容,形成以人為本的先進方法論,培養學生創新能力,并在建設過程中逐漸形成課程特色。經過教改實踐,教學內容先進合理,系統、完整地涵蓋了系統工程的基本概念、原理及方法,體現了系統工程理論研究的新發展。教改堅持“思想、理論、方法、工具四統一”的教學方法,即加強系統思想、系統工程理論講述,強調數學模型方法的學習和掌握,結合科研實踐總結、收集、編寫案例,指導學生上機實踐,掌握計算機工具,進行實踐課題研究,提高了學生對理論方法的運用能力。通過采用教學案例、課堂討論、利用計算機解決實際問題法,學生的學習積極性有了明顯提高,教學質量有了大幅度上升,收到了明顯的教學效果。

[參考文獻]

[1]張愛霞,李富平,趙樹果.系統工程基礎[M].北京:清華大學出版社,2011.

[2]劉永紅.系統工程課程建設與創新[J].裝備制造技術,2007(6).

系統科學基本原理范文6

一、加強演示實驗教學,重視能力培養。

目前,學生普遍感到物理“難學”,其原因之一就是物理教學中缺乏實驗。因此,在當前我國中學教育由應試教育向素質教育轉變過程中,對物理實驗的教學,必須引起高度的重視,為了研究好這些課題,教師必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、接受困難,并結合教學實際,研究解決的方法,努力開發一些直觀的演示,同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就,這樣不僅培養學生對物理的學習興趣,更多地拓寬學生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

二、變驗證性實驗為開放性實驗。

中學物理課堂演示實驗可分為驗證性實驗和開放性實驗,而大部分是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。但是,對學生在學習物理的科學方法和科學態度方面不能得到鍛煉,也不利于培養學生主動探索物理規律的能力,而開放性實驗對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決實際問題的能力有獨到的作用。

因此,在教學中可把一些驗證性的實驗變為開放性的實驗。在實驗教學中,要盡量再現實驗的設計過程,多讓學生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想,啟迪學生思路。讓學生由學知識變為主動探索自然規律,對知識學得更扎實更牢固,同時使學生受到科學方法的熏陶。

三、課堂演示實驗中盡量讓學生參與

演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示,在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統的課堂教學,演示實驗通常教師演示,學生看,但是很多實驗學生根本看不清,特別是后邊的學生。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發展,直接影響學生實驗心理素質的提高。因此,在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結。演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅有顯示學生實驗技能的機會,又能得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律,同時可領略物理學的思想,培養科學態度和科學方法。

四、合理運用多媒體,優化演示實驗教學。

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