淺談基于自組織理論的信息化教學和學習

　　本文通過介紹自組織的定義到自組織理論的主要組成內(nèi)容，進而提出自組織理論對學習的指導意義。自組織能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部要素高效益的協(xié)同合作，使系統(tǒng)各類資源得以最大限度的發(fā)揮作用。所以，在數(shù)字化時代，自組織理論對于進行信息化教學和學習發(fā)揮著重要的指導作用。

　　自組織　耗散結(jié)構(gòu)　協(xié)同學　突變論

　　在1997年世界管理大會上，與會學者提出了“未來管理變革的十大趨勢”，其中第十大趨勢就是“沒有管理的管理”，認為這是管理的“最高境界”，即管理理念和組織模式發(fā)生變革，由“被組織”向“自組織”邁進。

　　一、自組織的定義

　　一些著名的學者對自組織進行了不同的定義。

　　(1)從隨機初始條件中自發(fā)形成的具有良好組織的結(jié)構(gòu)、方式和行為。(Luis Mateus Rocha，1998)。(2)如果一個體系在獲得空間、時間或功能的結(jié)構(gòu)過程中，沒有外界的特定干涉，僅依靠系統(tǒng)內(nèi)部的互相作用來達到，該系統(tǒng)就是自組織。(harken)。

　　德國理論物理學家H.Haken從組織的進化形式可分為兩類：他組織和自組織。如果組織是在外界制度和干預下實現(xiàn)的則叫“他組織”(“被組織”)。

　　綜上所述，本人認為自組織是一種有序結(jié)構(gòu)。(1)系統(tǒng)內(nèi)部要素協(xié)同合作自發(fā)產(chǎn)生的。(2)系統(tǒng)所在的外界環(huán)境并不規(guī)定系統(tǒng)內(nèi)部要素按何種方式進行組織。(3)系統(tǒng)能自行創(chuàng)生、自我適應、自我調(diào)節(jié)、自我演化，自發(fā)的由無序走向有。(4)對系統(tǒng)外的環(huán)境反應迅速，是較智慧性的組織。

　　自組織現(xiàn)象無論在自然界還是在人類社會中都普遍存在。如生命體就是一個自組織系統(tǒng)，激光的產(chǎn)生也是粒子自組織的結(jié)果，學習系統(tǒng)也是一個自組織系統(tǒng)。一個系統(tǒng)自組織功能愈強，其保持和產(chǎn)生新功能的能力也就愈強。比如人類社會比動物界自組織能力強，人類社會比動物界的功能就高級多了。

　　二、關(guān)于自組織理論

　　1.自組織理論的提出

　　我國古代思想家老子提出：“道，常無為而無所不為”，意思是說按事物自在的演化之道去管理一切，則“萬物將自化”。在他樸素的辯證法思想中，蘊含了自組織管理的原理。

　　自組織理論是在20世紀60年代末開始建立并發(fā)展起來的一種系統(tǒng)理論。

　　2.自組織理論的研究對象

　　自組織理論主要是研究自組織系統(tǒng)(生命系統(tǒng)、社會系統(tǒng))的形成和發(fā)展機制問題。即在一定條件下，系統(tǒng)是如何自動地由無序走向有序，由低級有序走向高級有序的。地由無序走向有序，由低級有序走向高級有序的。

　　自組織包含三類過程：由非組織到組織的過程演化;由組織程度低到組織程度高的`過程演化;在相同組織層次上由簡單到復雜的過程演化，這種演化標志著組織結(jié)構(gòu)與功能在相同組織層次上從簡單到復雜的水平增長。

　　三、自組織理論的主要組成內(nèi)容

　　自組織理論主要有三個部分組成：耗散結(jié)構(gòu)理論(Dissipative

　　Structuretheory)、協(xié)同學(Synergertios)、突變論(Calastrophe Theory)。

　　1.耗散結(jié)構(gòu)理論(dispative structure theory)

　　耗散結(jié)構(gòu)是指建立在與環(huán)境發(fā)生物質(zhì)、能量交換關(guān)系基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)。它是比利時物理化學家普利高津(I.Prigogine)建立在對熱力學第二定律的研究基礎(chǔ)之上提出的。耗散結(jié)構(gòu)主要研究系統(tǒng)與環(huán)境之間的物質(zhì)與能量交換關(guān)系及其對自組織系統(tǒng)的影響等問題。

　　出現(xiàn)耗散結(jié)構(gòu)的三個條件：遠離平衡態(tài)、系統(tǒng)的開放性、系統(tǒng)內(nèi)不同要素間存在非線性機制。遠離平衡態(tài)，指系統(tǒng)內(nèi)部各個區(qū)域的物質(zhì)和能量分布是極不平衡的，差距很大。

　　2.協(xié)同學(Synergertios)

　　協(xié)同論的創(chuàng)始人是德國物理學家哈肯(H.Haken)，他將自組織理論研究引入深化。“協(xié)同導致有序”是這一理論的高度概括。

　　協(xié)同學主要研究系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的協(xié)同機制。它認為系統(tǒng)各要素之間的協(xié)同是自組織過程的基礎(chǔ)，系統(tǒng)內(nèi)各參量之間的競爭和協(xié)同作用使系統(tǒng)產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)的直接根源。由于系統(tǒng)要素的獨立運動或在局部產(chǎn)生的各種協(xié)同運動以及環(huán)境因素的隨機干擾，系統(tǒng)的實際狀態(tài)值總會偏離平均值，這種偏離波動大小的幅度就叫漲落。

　　協(xié)同學不僅研究系統(tǒng)從無序到有序的演化規(guī)律，而且研究系統(tǒng)從有序到混亂的演化規(guī)律。首次真正地把有序與無序統(tǒng)一起來。協(xié)同學理論強調(diào)協(xié)同效應，協(xié)同效應是指在復雜大系統(tǒng)內(nèi)，各子系統(tǒng)的協(xié)同行為產(chǎn)生出的超越各要素自身的單獨作用，從而形成整個系統(tǒng)的統(tǒng)一作用和聯(lián)合作用。

　　3.突變論(Calastrophe Theory)

　　突變論則建立在穩(wěn)定性理論的基礎(chǔ)上，認為突變過程是由一種穩(wěn)定態(tài)經(jīng)過不穩(wěn)定態(tài)向新的穩(wěn)定態(tài)躍遷的過程，表現(xiàn)在數(shù)學上是標志著系統(tǒng)狀態(tài)的各組參數(shù)及其函數(shù)值變化的過程。突變論認為，即使是同一過程，對應于同一控制因素臨界值，突變?nèi)詴�產(chǎn)生不同的結(jié)果，即可能達到若干不同的新穩(wěn)態(tài)，每個狀態(tài)都呈現(xiàn)出一定的概率。

　　四、自組織的特征

　　(1)開放性。耗散結(jié)構(gòu)論告訴人們，任何系統(tǒng)要求得發(fā)展，從無序發(fā)展為有序，或從低級的有序發(fā)展為更高級的有序，都必須首先使系統(tǒng)開放，開放是系統(tǒng)有序化的前提，是耗散結(jié)構(gòu)得以形成、維持和發(fā)展的首要條件。一個良好的組織系統(tǒng)，必然是個有序的自組織系統(tǒng)，必然要求對環(huán)境開放，只有對外界開放，組織系統(tǒng)才能新陳代謝，才能有適應環(huán)境的能力和旺盛的生命力。(2)非平衡性。系統(tǒng)是非均勻的、遠離平衡的系統(tǒng)。一個系統(tǒng)如果處于無差異的平衡狀態(tài)，就意味著系統(tǒng)內(nèi)不存在勢能差。無勢能差的平衡系統(tǒng)服從勢能最小原則，因而它必然是一個低功能的系統(tǒng)。所以，系統(tǒng)需要存在漲落，處于非平衡狀態(tài)。(3)創(chuàng)造性。由于系統(tǒng)是從無序走向有序的一個過程，在混沌之中，經(jīng)過系統(tǒng)各個要素的協(xié)同，系統(tǒng)會自我適應、自我調(diào)節(jié)、自我演化、自我創(chuàng)生，所以自組織是具有創(chuàng)造性的。(4)有序性。雖處于混沌中的系統(tǒng)看似無序，事實上各要素是協(xié)同的，自組織形成的過程是一個自發(fā)調(diào)節(jié)的、有序的過程。(5)協(xié)同性。它是實現(xiàn)自組織的前提條件。一個無序、混沌的系統(tǒng)需要系統(tǒng)的各要素協(xié)同合作，才能實現(xiàn)自發(fā)的走向有序。(6)自主性。自組織是不受外界的限制和干預的，僅依靠系統(tǒng)內(nèi)部的互相作用來達到，系統(tǒng)在不斷的自反饋中自主調(diào)整發(fā)展。