СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВОПРОСАМ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Образование непосредственно связано с наукой, а через неё с материальным производством, с задачами преобразования природы и социальных отношений [1]. В настоящее время коренным образом меняется система научного познания. Четкие границы между пpaктической и познавательной деятельностью размываются, развиваются комплексные и междисциплинарные исследования, выделяются более новые, более сложные типы объектов познания, хаpaктеризующиеся универсальностью и сложностью организации, которые поддаются теоретическому (математическому) моделированию. Реальные системы: биологические, социальные - являются открытыми, следовательно, они обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией [2]. Для описания таких сложных, открытых, диссипативных нелинейных систем разработан математический аппарат синергетики [2].
Благодаря синергетике возможно достаточно точное количественное исследование принципов построения системы, её возникновения, развития и самоусложнения. Методами синергетики возможно моделирование сложных самоорганизующихся систем: от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга, до автоколебательных процессов в различных средах; от молекулы ДНК до эволюции объектов космических масштабов.
Синергетика позволяет понять, что существуют общие закономерности, управляющие возникновением самоорганизующихся систем, их структур и функций. Сложные диссипативные системы хаpaктеризуются большим числом степеней свободы и далеко не все одинаково важны для её функционирования. Ведущие, определяющие степени свободы, к которым и «подстраиваются» остальные, являются параметрами порядка, которые отражают содержание основания неравновесной системы. Правильно найденные соотношения между параметрами порядка позволяют значительно упростить математические модели самоорганизующихся систем. Одной из известных синергетических моделей, в частности, обучения, является следующая [3]:
(1)
где x - количественная хаpaктеристика усвоенной в процессе обучения информации;
b(t) - количественная хаpaктеристика входной информации; k - индивидуальный коэффициент восприятия информации; T3 - индивидуальное время запаздывания в восприятии информации.
Принцип построения фундаментального вуза, в отличие от прикладного, базируется на применении систем с памятью типа (1). Параметром порядка является «начальная функция» φ(t). На рис. 1 показана зависимость от времени усвоения фиксированной порции входной информации b(t) для разных значений коэффициента восприятия k и времени запаздывания T3 [3]. Анализ данной математической модели позволяет сделать вывод о том, что резерв повышения качества обучения следует искать в максимальном учете индивидуальных психологических особенностей обучаемых.
Рис. 1. Зависимости времени усвоения учебной информации
от индивидуальных показателей обучаемых
Если учесть нелинейный хаpaктер изменения коэффициента восприятия k от объема накапливаемых в процессе обучения знаний, например, в уравнении:
(2)
данном в работе [3], то можно получить решение в виде динамического хаоса (рис. 2). Возникновение динамического хаоса можно тpaктовать как необходимое условие генерации новой информации. Этот процесс позволяет использовать в фундаментальном обучении творческий хаpaктер самореализации личности студента.
Рис. 2. Динамический хаос в системе обучения
В ряде моделей учитываются материальные ресурсы, например:
(3)
где R - объем материальных ресурсов; b - параметр усвоения инноваций; Ac - критический уровень развития интеллектуальной сферы; h - возобновляемые ресурсы; tR - время «включения в работу» специалиста.
Модель показывает, что существует пороговый уровень финансирования интеллектуальной сферы, и если объем финансирования окажется ниже этого уровня, то интеллектуальная сфера быстро теряет способность играть роль ресурса развития общества [5].
В качестве моделей обучения и модели развития науки широко применяются логистические уравнения, например, нелинейное дифференциальное уравнение Риккати [4]:
(4)
На рис. 3 изображена логистическая кривая, как одно из решений системы:
(5)
В качестве x может быть величина, хаpaктеризующая отношение численности студентов, приходящихся на одного преподавателя в группе, к конкурсу в данном вузе, выраженному в величине человек/место [3]. Модель позволяет определить при каком значении численности учебной группы обучение станет качественным.
Мы рассмотрели небольшой срез синергетических моделей, анализ которых позволит дать конкретные рекомендации. Они могут быть использованы как в сфере управления и политики высшего образования, так и для педагогов пpaктиков. Кроме того, мы рекомендуем в отдельные дисциплины, читаемые студентам разных факультетов, ввести разделы, описывающие единые принципы и единую математическую модель синергетики, или ввести её как самостоятельную дисциплину.
Рис. 3. Логистическая кривая при g = 2
Список литературы
- Кутимская М.А., Бузунова М.Ю. Роль синергетики в системе образования в аграрном вузе / Система образования в аграрном вузе: проблемы и тенденции: материалы МНПК. - Иркутск: ИрГСХА, 2008. - С. 246-251.
- Кутимская М.А., Волянюк Е.Н. Бионоосфера: учеб. пособие. - Иркутск: Иркут. ун-т., 2005. - 212 с.
- Солодова Е.А. Концепция модернизации высшего образования России на основе синергетического моделирования / Синергетическая парадигма. Синергетика образования. - М.: Прогресс-Традиция, 2007. - С. 418-432.
- Расина И.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения: Учеб.-метод. пособие. - Иркутск: СИПЭУ, 2006. - 160 с.
- Пугачёва Е.Г., Соловьяненко К.Н. Самоорганизация социально-экономических систем: учеб. пособие. - Иркутск: БГУПЭ, 2003. - 172 с.
Статья в формате PDF
103 KB...
02 05 2024 13:56:10
Статья в формате PDF
263 KB...
01 05 2024 1:37:25
Статья в формате PDF
122 KB...
29 04 2024 17:41:47
Статья в формате PDF
241 KB...
27 04 2024 23:22:45
Рассматривается возможность использования термопластических полимеров в качестве материала для конструирования лечебного аппарата с регуляторами дозированного давления. Проведен сравнительный анализ клинических наблюдений по применению лечебных аппаратов в клинике с использованием термопластических полимеров с памятью формы.
...
26 04 2024 4:11:46
Статья в формате PDF
116 KB...
25 04 2024 5:12:32
Статья в формате PDF
275 KB...
24 04 2024 19:20:41
Статья в формате PDF
75 KB...
23 04 2024 7:36:56
Статья в формате PDF
114 KB...
22 04 2024 14:43:30
Статья в формате PDF
245 KB...
20 04 2024 21:49:31
Статья в формате PDF
139 KB...
18 04 2024 15:16:57
Статья в формате PDF
153 KB...
17 04 2024 8:31:39
Статья в формате PDF
249 KB...
16 04 2024 23:58:13
Статья в формате PDF
119 KB...
15 04 2024 20:48:20
Рассматривается проблема организации продуктивной умственной деятельности учащихся общеобразовательных учреждений в системе дидактических принципов современной педагогики. Анализ принципов показывает, что отечественная дидактика в большой мере сохраняет черты традиционной модели обучения и недостаточно учитывает психологическую природу мышления и закономерности продуктивной умственной деятельности при разработке принципов обучения. Выделены основополагающие принципы организации продуктивной умственной деятельности на основе закономерностей развития знания и процесса познания, психологических закономерностей мышления.
...
14 04 2024 7:37:32
Статья в формате PDF
262 KB...
13 04 2024 15:54:45
Статья в формате PDF
126 KB...
12 04 2024 5:24:10
Статья в формате PDF
118 KB...
11 04 2024 9:46:53
Статья в формате PDF
581 KB...
10 04 2024 0:15:43
Статья в формате PDF
236 KB...
09 04 2024 5:21:20
Статья в формате PDF
259 KB...
07 04 2024 21:18:34
Статья в формате PDF
125 KB...
06 04 2024 10:10:30
Статья в формате PDF
97 KB...
05 04 2024 3:22:39
Статья в формате PDF
369 KB...
04 04 2024 21:31:14
Статья в формате PDF
99 KB...
03 04 2024 15:19:18
Статья в формате PDF
139 KB...
02 04 2024 13:33:26
Статья в формате PDF
120 KB...
01 04 2024 0:31:14
Получены уравнения конвекции и конвективной диффузии двухкомпонентных смесей в магнитном поле. Исследованы различные частные случаи. Решена задача о конвективном движении смеси вблизи вертикальной пластины, на поверхности которой происходит гетерогенная химическая реакция. Библиогр. 4 назв.
...
31 03 2024 13:53:22
Статья в формате PDF
139 KB...
30 03 2024 20:41:18
Проведен анализ изменений состава тела вследствие курса экстремальных воздушных криогенных тренировок (ОВКТ) в камере закрытого типа при t = –110 ± 5 °С. Исследован состав тела 35 человек (87 % выборки), до и после курса ОВКТ, состоявшего из 10 сеансов в режиме 1 процеДypa в день. Анализ состава тела проводили на биоимпедансном анализаторе АВС-02 «Медасс». Статистическая обработка проведена с расчетом медианы (Ме), значений исследуемых параметров в первой (Q25 %) и последней (Q75 %) квартилях распределения, сравнением полученных данных с использованием непараметрического критерия Манна Уитни Вилкоксона (U). Выявлено снижение значений Ме для жировой массы и ее возрастание для мышечной и активной клеточной массы, что отражает как правило формирование более высокого уровня здоровья и адаптированности исследуемых к факторам среды. Модуляция состава тела в результате курса ОВКТ зависит от исходного функционального состояния исследуемых, однако направленность изменений данных биометрии остается позитивной.
...
28 03 2024 8:31:39
Статья в формате PDF
127 KB...
27 03 2024 7:36:26
Статья в формате PDF
92 KB...
26 03 2024 9:57:50
Статья в формате PDF
270 KB...
25 03 2024 12:56:36
Статья в формате PDF
274 KB...
24 03 2024 10:13:38
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
