Чувашское региональное отделение Академии информатизации образованияОФИЦИАЛЬНЫЙ САЙТ

Публикации » СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

08 февраля 2010 г.

В мире, переживающем период быстрых преобразований, ощущается необходимость в новом видении и парадигме высшего образования, которое должно быть ориентировано на учащегося, что требует в большинстве стран серьезных реформ и политики открытого доступа к такому образованию с тем, чтобы охватывать становящиеся все более различающимися категории населения, а также нового видения и парадигмы его содержания, методов, практики и средств обеспечения на основе новых видов связей и партнерства с общиной и с самыми широкими слоями общества.
Сегодня образовательная политика в России строится по двум альтернативным стратегическим направлениям. Одно из них связано со стратегией выживания, т.е. сохранением, «неуничтожением» существующего уровня состояния системы образования. Другое - со стратегией развития, отрицания стремительно устаревающих привычных форм деятельности, предполагающей инновационные подходы к содержанию, формам и методикам обучения, поиск оптимального соотношения между спросом государства на образовательные услуги и предложениями со стороны. Такое состояние системы образования соответствует закономерности самоорганизации.

Рассматривая закономерность самоорганизации системы образования отметим, что в любой реальной развивающейся системе наблюдается наличие двух противоречивых тенденций: с одной стороны система стремится к возрастанию энтропии (неопределенности), с другой стороны существуют негэнтропийные тенденции. В иерархических системах «дуализм» проявляется в том, что в зависимости от преобладания энтропийных или негэнтропийных тенденций система любого уровня иерархии может либо развиваться в направлении более высокого уровня иерархии и переходить на него, либо, напротив, может происходить энтропийный процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень существования.

Наиболее заметные результаты исследования процессов самоорганизации и образования, поддержания и распада структур в системах самой различной природы (физических, химических, биологических, социальных, экономических и т. д.) были получены на основе использования аппарат синергетики.

Термин «синергетика» происходит от греческого «синергена» - содействие, сотрудничество. Предложенный Г. Хакеном, этот термин акцентирует внимание на согласованности взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого.

Сам Хакен понимает синергетику как учение о взаимодействии, а именно, исследование общих закономерностей, которые действуют в системах, состоящих из отдельных частей. «Синергетика основывается на исследовании феномена самоорганизации, … развитие самоорганизующейся системы всегда определяется флуктуациями, которые мы не можем предвидеть, но они внутренне присущи системе»[1].

Хакен называет следующие ключевые положения, раскрывающие сущность синергетики[2]:

1.     Исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимосвязи друг с другом.

2.     Эти системы являются нелинейными.

3.     Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниям.

4.     Системы могут стать нестабильными.

5.     Происходят качественные изменения.

6.     В этих системах обнаруживаются эмерджентные новые качества.

7.     Возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры.

8.     Структуры могут быть упорядоченными или хаотическими.

9.     Во многих случаях возможна математизация.

Безусловно, система профессионального образования полностью удовлетворяет положениям, сформулированным Г. Хакеном. Мы считаем, что инновационные процессы в системе управления высшим профессиональным образованием являются механизмом самоорганизации и развития системы. Докажем это.

Под самоорганизацией понимается процесс установления в системе порядка, происходящий исключительно за счет кооперативного действия и связей ее компонентов и в соответствии с ее предыдущей историей, приводящий к изменению ее пространственной, временной или функциональной структуры[3]. Фактически, самоорганизация представляет собой установление организованности, порядка за счет согласованного взаимодействия компонентов внутри системы при отсутствии упорядочивающих воздействий со стороны среды. Это требует уточнения понятия «организация», вернее, разделения на организацию как взаимодействие частей целого, обусловленное его строением, которое может быть задано как самой системой, так и внешней средой; организацию как упорядочивающие воздействия среды; а также организацию как объект такого воздействия. В концепциях самоорганизации организация понимается в двух последних смыслах.

Что касается соотношения понятий развития и самоорганизации, то первое следует признать более широким, поскольку оно включает как организующие воздействия среды, так и самоорганизацию; как прогрессивные процессы (которые в основном исследуют концепции самоорганизации), так и регрессивные. В педагогике используют несколько близких понятий: развитие, саморазвитие, самовоспитание, саморегуляция, самоорганизация, самообразовательная деятельность и др. Развитие и саморазвитие близкие, почти синонимичные понятия, определяющие динамику позитивного изменения личностных качеств студентов, самовоспитание более широкое понятие, чем самообучение, поскольку предполагает приобщение к культурным ценностям человечества, а не только присвоение определенной суммы знаний (по аналогии воспитание и обучение), самоорганизация – это необходимый компонент процесса развития, который включает такие составляющие, как саморегуляция, рефлексия, прогнозирование и пр.

Чтобы система была самоорганизующейся и, следовательно, имела возможность прогрессивно развиваться, она должна удовлетворять, по крайней мере, следующим требованиям: система должна быть открытой, т.е. обмениваться со средой веществом, энергией или информацией; процессы, происходящие в ней, должны быть кооперативными (корпоративными), т.е. действия ее компонентов должны быть согласованными друг с другом; система должна быть динамичной; находиться вдали от состояния равновесия. Главную роль здесь играет условие открытости и неравновесности, поскольку, если оно соблюдено, остальные требования выполняются почти автоматически. Система профессионального образования, безусловно, является открытой, поскольку корреляционно зависит от рынка труда, социально-экономического уровня развития государства (демографический показатель, экономические показатели благосостояния населения, показатели здоровья нации и пр.).

Неравновесность, цикличность является всеобщей формой организации материи, возникающей под влиянием внешней среды. Неравновесность можно определить как состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее макроскопических параметров, т.е. ее состава, структуры и поведения. В контексте исследования профессиональное образование – это неравновесная система, поскольку постоянно происходят изменения состава (изменения ГОС ВПО, рабочих программ и учебных планов и пр.) и структуры (появление новых специальностей и учреждений), а инновации – это механизм, усиливающий (или обеспечивающий) состояние неравновесности системы.

Для поддержания неравновесности система нуждается в том, чтобы из среды в нее поступал поток отрицательной энтропии по величине, по крайней мере, равный внутреннему производству энтропии, а также, согласно принципу неравновесности, система должна постоянно осуществлять работу, чтобы сохранить условия своего существования. Именно это делает возможным для неравновесной системы повышение своей упорядоченности, организованности, отсутствующих у равновесных систем. Возможно, именно кооперативной «работе» компонентов неравновесные системы обязаны отмеченным в литературе по теории самоорганизации эффектом, заключающимся в том, что они проявляют чрезвычайную чувствительность к внешним воздействиям: слабый сигнал на входе может привести в значительному и нередко неожиданному изменению на выходах, что означает неприменимость к ним жестких причинно-следственных зависимостей, в которых следствие если не тождественно, то пропорционально причине. Вследствие этого малые, но согласованные с внутренним состоянием системы внешние воздействия на нее могут оказаться более эффективными, чем большие, а появление нового признака или нового элемента у одного компонента системы приводит к появлению их и у других компонентов.

Системы и их компоненты подвержены флуктуациям (колебаниям, изменениям, возмущениям), которые в равновесных, закрытых системах гасятся сами по себе. В открытых системах под воздействием внешней среды внутренние флуктуации могут нарастать до такого предела, когда система не в силах их погасить. Фактически внутренние флуктуации рассматриваются в концепциях самоорганизации как безвредные, и только внешние воздействия оказывают более или менее значимое влияние. В последнее время в это положение вносятся существенные коррективы, касающиеся, в частности, «естественного отбора» флуктуаций: чтобы процессы самоорганизации имели место, необходимо, чтобы одни флуктуации получали подпитку извне и тем самым обладали преимуществом над другими флуктуациями.

В последнее время концепции самоорганизации стали отводить внутренним флуктуациям большую роль, чем прежде. Об этом свидетельствует приводимая ниже типология флуктуаций, согласно которой различаются свободные колебания, вынужденные и автоколебания. К свободным относят колебательные движения, постепенно затухающие в реальной системе (как затухают колебания свободно подвешенного маятника), достигающей, таким образом, состояния равновесия. Вынужденные флуктуации возникают при воздействии на систему совершающей колебания внешней силы (в нашем случае, это взаимодействие  с социальным окружением вузов), в результате которого система раньше или позже будет флуктуировать с частотой и амплитудой, навязываемыми внешним влиянием. Автоколебания - это незатухающие, самоподдерживающиеся колебания, происходящие в диссипативных (макроскопических открытых, далеких от равновесия) системах, т.е. системах, определяющихся параметрами, свойствами и природой самой системы (например, в вузах формы и методы организации учебного процесса).

Вынужденные колебания и автоколебания характерны для открытых систем, а свободные - для закрытых, стремящихся к равновесию. Автоколебания в процессе  учебной деятельности свидетельствуют о высоком уровне организации учебно-воспитательного процесса в вузе.

Влияние на систему как внешних, так и внутренних флуктуаций различных видов (включая резонансные с системой) основано на действии двух эффектов: петли положительной обратной связи и кумулятивного эффекта.

Петля положительной обратной связи делает возможным в далеких от равновесия состояниях усиление очень слабых возмущений до гигантских, разрушающих сложившуюся структуру системы, волн, приводящих систему к революционному изменению - резкому качественному скачку. В качестве примера можно привести ситуацию, сложившуюся в системе высшего профессионального образования. Не очень большие на первых этапах модернизации системы образования изменения повлекли за собой необратимые процессы, коренным образом ее меняющие: появление негосударственного сектора высшего профессионального образования (о чем говорилось выше), изменение системы приема абитуриентов (Единый государственный экзамен), введение магистратуры и бакалавриатуры, изменение системы оплаты обучения студентов (государственные именные финансовые обязательства: ГИФО) и др.

Кумулятивный эффект заключается в том, что незначительная причина вызывает цепь следствий, каждое из которых все более существенно. Нередко он непосредственно связан с петлей положительной обратной связи. В вузе это может быть смена заведующего кафедрой, декана или проректора, что способно повлечь за собой существенные изменения в организации учебного процесса на факультете или в вузе в целом.

Флуктуации, воздействующие на систему, в зависимости от своей силы могут иметь совершенно разные для нее последствия. Если флуктуации открытой системы недостаточно сильны (особенно это касается флуктуаций управляющего параметра или подсистемы), система ответит на них возникновением сильных тенденций возврата к старому состоянию, структуре или поведению. Если флуктуации очень сильны, система может разрушиться. И, наконец, третья возможность заключается в формировании новой диссипативной структуры и изменении состояния, поведения и (или) состава системы, как, например, видно на примере модернизации современной системы образования.

Любая из описанных возможностей может реализоваться в так называемой точке бифуркации, вызываемой флуктуациями, в которой система испытывает неустойчивость. Точка бифуркации представляет собой переломный, критический момент в развитии системы, в котором она осуществляет выбор пути; иначе говоря, это точка ветвления вариантов развития, точка, в которой происходит катастрофа. Термином «катастрофа» в концепциях самоорганизации называют качественные, скачкообразные, внезапные («гладкие») изменения, скачки в развитии. Например, для любого вуза (и, прежде всего, для частного) возможны множественные варианты развития: расцвет, угасание, стабильность, инновационность, консерватизм и пр. Выбор конкретного пути развития зависит от множества факторов, как внутренних (политика управления со стороны ректората и других управляющих структур), так и внешних (политика государства в отношении системы профессионального образования, социальные, экономические и другие условия в регионе и пр.).

Поведение всех самоорганизующихся систем в точках бифуркации имеет общие закономерности, многие из которых уже раскрыты концепциями самоорганизации. Рассмотрим наиболее важные из них.

1. Точки бифуркации часто провоцируются изменением управляющего параметра или управляющей подсистемы, влекущей систему в новое состояние. В нашем случае точки бифуркации в развитии вуза может спровоцировать политика управления со стороны ректората.

2. Потенциальных траекторий развития системы много и точно предсказать, в какое состояние перейдет система после прохождения точки бифуркации, невозможно, что связано с тем, что влияние среды носит случайный характер (это не исключает детерминизма между точками бифуркации). В соответствии с первым система, подталкиваемая флуктуациями, должна выбрать ту ветвь развития, которая согласуется с ее внутренними свойствами и прошлым. Так, современная системы высшего профессионального образования опирается на профессорско-преподавательский состав, сформированный в других условиях. С одной стороны, это консервативный фактор, мешающий развитию системы, с другой стороны – фактор, обеспечивающий стабильность и прогнозируемость развития системы.

Петля положительной обратной связи обусловлена наличием в процессоре системы «катализаторов», т.е. компонентов, само присутствие которых стимулирует определенные процессы в системе, она связывает выбор пути с предыдущим состоянием. Катализаторы и предыдущие состояния системы также притягивают ее к определенной ветви или ветвям развития. Отрицательные обратные связи, наоборот, отталкивают соответствующие ветви. Кумулятивный эффект способствует накоплению определенных свойств системы и (или) под воздействием внешних флуктуаций «запускает» в системе усиливающийся процесс. Все это дает возможность предсказывать вероятность выбора системой той или иной ветви, поскольку и случайные флуктуации подвержены действию этих эффектов.

3. Повышение размерности и сложности системы вызывает увеличение количества состояний, при которых может происходить скачок (катастрофа), из числа возможных путей развития, то есть чем более разнородны элементы системы и сложны ее связи, тем более она неустойчива. В качестве примера можно привести огромное разнообразие форм и средств сетевого взаимодействия педагогов и студентов в Интернет. Кроме достаточно распространенного к настоящему моменту дистанционного обучения можно назвать многочисленные форумы, чаты, телеконференции, веб-квесты, дистанционные олимпиады и конкурсы, сетевые банки данных педагогического опыта и пр. Лавинообразное появление новых форм сетевого взаимодействия и сетевых сообществ позволяет прогнозировать переход на качественно новый уровень дистанционных форм образования.

4. Чем более неравновесна система, тем из большего числа возможных путей развития она может выбирать в точке бифуркации. Поэтому вузы стремятся к разнообразию и многогранности своих структур.

5. Два близких состояния могут породить совершенно различные траектории развития. Например, частные вузы, созданные примерно в одно и то же время примерно в одинаковых условиях, как правило, имеют совершенно различные траектории развития: какие-то вузы развиваются и процветают, какие-то медленно угасают и исчезают.

Выбор той или иной ветви производится, помимо указанных выше закономерностей, в соответствии с принципом диссипации, являющимся одним из основных законов развития, заключающимся в следующем: из совокупности допустимых состояний системы реализуется то, которому отвечает минимальное рассеяние энергии, или, что то же самое, минимальный рост (максимальное уменьшение) энтропии. Для вуза это опора на профессорско-преподавательский состав «старой закалки», когда специалисты высшего уровня «поднимают» преподавание на высоту, привлекательную для большинства студентов.

В процессе своего развития система проходит две стадии: эволюционную (иначе называемую адаптационной) и революционную (скачок, катастрофа). Во время развертывания эволюционного процесса происходит медленное накопление количественных и качественных изменений параметров системы и ее компонентов, в соответствии с которыми в точке бифуркации система выберет один из возможных для нее аттракторов (траектория развития). В результате этого произойдет качественный скачок и система сформирует новую диссипативную структуру, соответствующую выбранному аттрактору, что происходит в процессе адаптации к изменившимся условиям внешней среды. Сегодня мы переживаем революционный период развития системы высшего профессионального образования, когда количественные изменения в формах организации и управления учебным процессом, изменения в методических системах профессионального образования могут привести к качественным изменениям всей системы профессионального образования.

Когда изменения параметров системы под влиянием внешних или внутренних флуктуаций превышают ее адаптационные возможности, наступает состояние неустойчивости - точка бифуркации, переломный для развития системы момент. Неустойчивость нередко возникает в ответ на введение в систему нового компонента. В точке бифуркации неустойчивость усиливается благодаря тому, что всегда присутствующие в системах флуктуации, подавляемые в устойчивом состоянии, в результате нелинейных процессов, выводящих параметры за критические значения, усиливаются и вызывают скачкообразный переход в новое устойчивое состояние с меньшей энтропией, после чего цикл «плавное развитие – скачок», «эволюция – революция», «устойчивость – неустойчивость» повторяется. Таким образом, и устойчивость, и неустойчивость, и адаптация, и дезадаптация являются в равной мере необходимыми в процессе развития любой системы. Абсолютно неустойчивая система не может противостоять флуктуациям, лишена способности к адаптации и быстро разрушается, тогда как суперустойчивая система, подавляя любые флуктуации, консервирует свою структуру и поведение, не способна измениться качественно, т.е. лишена возможности развития и ее разрушение становится лишь делом времени.

Таким образом, было показано, что в системе высшего профессионального образования традиции и консерватизм противостоят инновационным воздействиям, сохраняя саму систему. В то же время инновации являются флуктуациями, которые стимулируют процессы развития и самоорганизации системы.



[1] Князев Е. Н., Курдюмов С. П. Синергетика как новое мировоззрение: диалог с И. Пригожиным // Вопросы философии. - 1992. - № 12. - С. 7.

[2] Хакен Г. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - С. 52.

[3] Данилов Ю. А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика? // Нелинейные волны. Самоорганизация. - М.: Наука. - 1983. - С. 5-17.

 

Мой МирFacebookВКонтактеTwitterLiveJournalОдноклассники
Система управления контентом
TopList Сводная статистика портала Яндекс.Метрика