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
80 KB...
24 05 2026 15:15:32
Статья в формате PDF 106 KB...
23 05 2026 9:30:36
Приведены результаты научных исследований сохранения и улучшения экологического состояния агроландшафтов Казахстана. Проведены экспериментальные работы с учетом дифференциации зональных систем земледелия. Исследования показали, что оценка в эрозионных агроландшафтах адаптивности основной обработки богарных светло-каштановых почв на уровне мезо – и микроландшафтных условий, вспашка более эффективна в северных и восточных экспозиций склонов, где плотность пахотного слоя была в среднем за вегетацию зерновых культур в основном на 0,02–0,04 г/см3 меньше по сравнению с плоскорезной обработкой. На склонах южной и западной экспозиций наоборот плоскорезная обработка способствовала снижению уплотненности почвы, на 0,03–0,05 г/см3 и повышению ее противоэрозионной устойчивости в 1,2–1,5 раза. На склонах северной и восточной экспозиции вспашка обеспечивает более эффективную борьбу с сорняками, а плоскорезная – на южных и западных склонах более высокое и равномерное накопление снега и рациональное использование влаги. Важнейшим звеном улучшения экологии почв является оптимизация севооборотов. В статье предлагается построить севооборот по количеству оставляемого в почве органического вещества, каждым предшественником. Для совершенствования севооборотов рекомендуется сидерация, уплотненные посевы, размещение многолетних и однолетних трав, применения органических удобрений и др.
...
22 05 2026 10:55:51
Статья в формате PDF
90 KB...
21 05 2026 9:22:52
ФРИ-терапия (СЕМ-терапия) основана на использовании материалов с управляемой энергетической структурой (CEM – Controlled Energy Material). Излучателем сверхслабых излучений КВЧ-диапазона при интенсивности 10–16–10–20 Вт/см2 является диод Ганна. Представлена оценка влияния фонового миллиметрового излучения на стафилококки, на нативную кровь, а также на вегетативный статус пациента гипертонической болезнью в сравнительном аспекте по графикам циркадных ритмов пульса при приеме: препаратов, не влияющих на ритм сердца; структурированной воды, активированной посредством аппарата «Cem-Tech»; полной дозы препарата лодоза; воды, содержащей информацию о порошкообразном лодозе. Рассмотренная индивидуальная динамика параметров ритмограммы, вычисленных на основе регистрации 500 межпульсовых интервалов, оценивалась с вычислением показателей уровня статистической значимости различий. Показано, что прием препарата Лодоз и воды содержащей информацию о препарате Лодоз сопровождается сходными изменениями, как частоты пульса, так и внутренней структуры информационного паттерна HRV. Динамика параметров ритма сердца свидетельствует о мобилизации холинергических механизмов регулирования.
...
20 05 2026 6:46:24
В работе рассмотрена очистка природных вод от ионов жесткости с помощью сорбентов на основе выщелоченных базальтовых волокон, модифицированных бентонитовой глиной. Определены статические и динамические параметры очистки.
...
19 05 2026 18:24:58
Статья в формате PDF
319 KB...
18 05 2026 11:28:51
Статья в формате PDF
114 KB...
17 05 2026 2:25:36
Статья в формате PDF
87 KB...
15 05 2026 18:31:42
Статья в формате PDF
109 KB...
14 05 2026 20:41:38
Статья в формате PDF
103 KB...
12 05 2026 9:42:21
Статья в формате PDF
112 KB...
11 05 2026 6:54:56
Статья в формате PDF
106 KB...
10 05 2026 23:59:34
Статья в формате PDF
116 KB...
09 05 2026 14:45:19
Статья в формате PDF
102 KB...
08 05 2026 20:52:52
Статья в формате PDF
126 KB...
07 05 2026 20:41:44
Статья в формате PDF
118 KB...
06 05 2026 2:45:31
Статья в формате PDF
90 KB...
05 05 2026 19:36:11
Статья в формате PDF
253 KB...
02 05 2026 17:41:59
Статья в формате PDF
253 KB...
01 05 2026 15:13:50
Статья в формате PDF
145 KB...
30 04 2026 2:15:10
Работа посвящена особенностям вегетативной регуляции сердечного ритма военнослужащих срочной службы в процессе прохождения воинской службы в зависимости от прежнего местожительства. Исследования показали, что у городских военнослужащих уровень напряжения регуляторных механизмов выше, чем у сельских. У городских военнослужащих адаптация к воинской службе протекает с большим напряжением регуляторных механизмов, за счет увеличения активности симпатического звена и субкортикальных уровней регуляции (высших вегетативных центров) наблюдаемое уже на середине и в конце прохождения воинской службы. Усиление степени централизации у них отмечалось уже в середине прохождения воинской службы, в то время как у сельских военнослужащих усиления отмечалось в конце службы.
...
28 04 2026 0:15:16
Статья в формате PDF
99 KB...
27 04 2026 9:20:11
Статья в формате PDF
108 KB...
26 04 2026 14:40:24
Федеральный государственный образовательный стандарт нового поколения предъявляет новые требования к формам и методам проведения образовательного процесса, неотъемлемой частью которого становятся информационно-коммуникационные технологии (ИКТ). В статье обоснована эффективность использования ИТК в процессе обучения. Детально приведены требования к разработке электронных образовательных комплексов. Описана структура электронного мультимедийного учебника «История педагогики и образования», содержащего: лекции по предложенным для изучения темам; задания для семинарских занятий; темы рефератов; темы курсовых работ; блок «Тестирование». Приведены конкретные пpaктические результаты эксперимента, подтверждающие эффективность использования ИКТ в процессе обучения в высшей школе.
...
25 04 2026 1:15:26
Статья в формате PDF
132 KB...
24 04 2026 13:33:52
Статья в формате PDF
127 KB...
23 04 2026 23:55:22
Статья в формате PDF
102 KB...
22 04 2026 22:27:24
Статья в формате PDF
227 KB...
21 04 2026 18:53:20
Статья в формате PDF
163 KB...
19 04 2026 16:58:18
Статья в формате PDF
99 KB...
18 04 2026 20:28:19
Статья в формате PDF
103 KB...
17 04 2026 10:33:38
Статья в формате PDF
253 KB...
16 04 2026 19:39:41
Статья в формате PDF
283 KB...
15 04 2026 7:46:11
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 ::
