線性系統理論總結范文

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線性系統理論總結

篇1

線性系統理論”是本校電氣信息類碩士研究生重要的學位課程,在第一學期開設。從課程角度看,該課程作為重要的學科基礎課,課程內容在整個控制理論體系中占有非常重要的地位,是承接理論與應用的紐帶,在培養研究生的系統概念、創新思維和科研能力方面具有重要的作用。從學生學習的角度看,學生處于從本科生到研究生學習的開始階段,無論對教學內容,還是對教師的教學方法都還沒有完全適應,多數學生還是沿用本科階段的學習方式,對教師結合課程布置的有關研究性學習的課題缺乏有效的、科學的研究方法。如何基于課程要求培養研究生科學的研究方法和理論結合實際的能力,為以后的學位論文研究及工程實踐奠定良好的基礎,是一個值得深思的問題。本課程目前存在的主要不足是對實踐教學不夠重視,對學生理論聯系實踐的能力培養不夠。鑒于此,筆者在該課程的教學中,注重在講授課程內容的同時,有目的和針對性地把系統控制理論中的研究方法貫穿于教學中,對研究生進行了學習、研究問題方法的培養和熏陶;引入CDIO理念,編寫“線性系統理論”工程應用案例,通過計算機仿真手段,開展基于項目的教學實踐,引導學生應用所學理論知識解決工程控制問題。

筆者基于項目或問題組織實踐教學內容,這些項目或問題都需要應用線性系統理論的方法才能達到項目目標或使問題得到解決;通過計算機仿真手段,讓學生尋求解決問題的方案,驗證解決問題的效果;通過撰寫項目研究報告、答辯等環節提高學生表達和溝通能力;通過總結和討論,讓學生將具體項目中學到的知識,提升為一般化的解決工程問題的能力。教師編寫實踐教學案例以輔助講義的形式發給學生,在理論課程進行的同時,由學生利用課余時間完成實踐環節;每個學生必須選擇一個基本項目和一個綜合項目,基本項目需要獨立完成,綜合項目需要找一位同學合作完成;課程結束后教師組織一次答辯、演示并進行總結討論,同時讓學生提交項目研究報告。成績按照項目研究深度、答辯情況和書面報告綜合給出,作為平時成績按較大比例計入課程最后成績。

實踐教學輔助講義按照項目或案例進行組織。講義中給出每個項目的基本原理、主要參數和項目目標。項目來源于工程應用原型,是一個實際的物理系統而不是數學模型。要求學生熟悉物理系統、建立數學模型、對模型進行線性化,進而應用線性系統的理論和方法解決問題,并分析系統在工程實現中存在的問題,提出工程實現方案。輔助講義主要的案例有倒立擺的建模與控制、通信衛星光暈軌道控制、磁盤讀寫系統的建模與控制、風力發電非線性系統的建模與控制、連續全返混式反應釜非線性系統的建模與控制、發電廠鍋爐和氣機的建模與控制等。例如在風力發電非線性系統的建模與控制案例中,教師首先介紹該類系統的控制目標,對工作原理和主要物理關系進行簡要介紹,再提出具體控制要求。學生在此基礎上,需要翻閱參考資料,在進一步理解內容的基礎上,通過運行機理分析建立風力發電系統的非線性模型;確定狀態變量、控制變量和輸出變量;選擇系統的工作點,并對工作點進行線性化;搭建仿真模型,采用線性系統中學習過的多種控制算法進行系統控制,并對控制算法中的參數進行設計;通過仿真對結果進行分析和驗證,撰寫項目研究報告并進行答辯和成果演示。

如2010年秋季學期,某同學對風力發電非線性系統的建模與控制問題進行了較全面的研究。首先通過工作原理分析,建立了機理模型。在最大風能跟蹤控制區域,選擇了合適的工作點,通過泰勒公式建立了線性三階狀態空間方程。通過查閱廠家的數據手冊,計算了模型參數設計了擾動風速模型。通過控制器設計,考察了風力機轉速對擾動風速的不同響應,圖1為采用基本控制器時,風力機轉速對單位階躍擾動風速的響應,圖2為采用改進控制器時風力機轉速對單位階躍擾動風速的響應,圖3為對控制器參數進行優化后,風力機轉速對單位階躍擾動風速的響應。可以看出,隨著控制器地不斷改進,風力機轉速的動態響應性能逐漸得到提高。通過撰寫研究報告、小組答辯等環節,該同學對課程所學知識產生了極大的興趣,課程考試成績不但優秀,而且利用所學的知識,已參與完成了老師的三個科研項目。碩士學位論文也非常優秀。

通過在碩士研究生“線性系統理論”課程教學中引入案例性實踐環節,引導學生思考課程中蘊涵的科學方法,加深學生對所學理論知識的理解,較全面地鍛煉學生的科研實踐能力,收到了良好的效果。(本文作者:王曉蘭、王志文 單位:蘭州理工大學電氣工程與信息工程學院)

篇2

關鍵詞:電力系統;暫態穩定;非線性控制;混成控制;

中圖分類號:TM7文獻標識碼: A

引言

電力系統可以說是人類歷史上構造最復雜的工業系統之一,它是一個強非線性、高維數、分層分布的動態大系統。現代電力系統的特點有以下幾方面:①系統容量越來越大,輸電電壓等級也逐級升高;②高壓直流(High Voltage Direct Current,HVDC)輸電技術和靈活交流輸電(Flexible ACTransmission Systems,FACTS)技術的廣泛應用大大增加了系統的復雜性;③采用跨區域乃至跨國的互聯電網以實現安全、經濟、可靠的供電是現代電力系統發展的必然趨勢,也是目前世界各國電網發展的總趨勢;④電力系統的市場化運行產生了許多不利于系統穩定的因素。

電力系統規模的迅速發展及新技術的應用大大增加了其自身的復雜性。在現代社會中,電力系統一旦發生事故,后果將非常嚴重。2003 年世界上發生了多起大停電事故,其中“8·14”美加大停電是歷史上最大的一次停電事故,事故期間上百臺機組跳機,5000 萬人失電,據估計停電期間每天的經濟損失高達300 億美元。頻繁發生的停電事故對電力系統穩定控制提出了迫切的要求。暫態穩定和低頻振蕩是互聯系統穩定控制研究的兩個重要方面。在不考慮電壓穩定性的情況下,暫態穩定是指,當電力系統發生大擾動時,系統內的所有發電機組均能繼續保持同步運行,即功角穩定。暫態穩定控制是電力系統穩定運行的第一道防線,具有特別重要的研究價值。

1 非線性控制技術在暫態穩定控制中的應用研究

傳統的控制裝置都是根據系統在某個運行點的線性化模型設計的,這些控制器在大擾動下可能無法發揮理想的控制效果。近年來,非線性控制理論在電力系統中的應用得到了廣泛研究,本節將總結幾種主要的非線性控制方法及其在暫態穩定控制中的應用研究。

(1)Lyapunov 直接法

直接法原來用于分析電力系統的穩定性及估計穩定域等,同時也是非線性控制設計的一個有力工具。對于一般的非線性控制系統,假設系統的平衡點是原點,直接法鎮定設計就是尋找一個正定的Lyapunov 函數V (x) > 0,∀x ≠ 0,且V (0) = 0,并求得反饋控制規律u = u(x),使得V& (x) < 0,這樣可使閉環系統漸近穩定。顯然,V& 越負表明在動態過程中軌跡趨向于平衡點越快,因此控制規律須使V&在所有時刻均取最大的負值,這就是Lyapunov 最優控制的設計思想。基于Lyapunov 直接法的魯棒控制設計,是在非線性系統存在滿足匹配條件(matching condition)的有界擾動時,在原有控制規律上再設計一個附加控制來抵消擾動,以保證系統的穩定性。應用Lyapunov 直接法還可以進行滑模、自適應等控制的設計。

(2)映射線性化方法

電力系統的元件和模型都是非線性的,如果能運用某種方法將其變換成相應的線性系統,便能使用強大的線性系統理論來進行分析,這就是映射線性化的思想。線性化技術是非線性控制理論在電力系統中應用的一個非常重要的方面。線性化方法主要包括以下幾種:

1)基于微分幾何理論的線性化方法微分幾何理論源于 20 世紀80 年代,現已擁有系統的理論體系,我國的盧強院士在將微分幾何理論應用到電力系統穩定控制中做了許多開拓性的

工作。基于微分幾何理論的線性化方法實質上是通過求取一個局部微分同胚,將非線性系統映射成一個線性系統。它建立在李導數、李括號、向量場、流形、關系度等概念之上,一般適用于仿射非線性系統

2)直接反饋線性化方法

直接反饋線性化(DFL)理論是中國科學院系統所的韓京清教授于1981 年提出的。DFL 方法可以看作是輸入、輸出線性化的一個特例,這種方法在90 年代以后得到了很大發展。與微分幾何線性化方法相比,DFL 方法不局限于仿射非線性系統,且意義明顯,數學過程簡單,不需要進行復雜的坐標變換和大量的數學推導,便于掌握和實際工程應用。

3 各種控制對象的暫態穩定控制研究

暫態穩定控制按控制對象的不同主要分為三大類:發電機控制(勵磁和原動機水/汽門開度控制)、FACTS 元件控制及HVDC 系統控制等。這些控制對象與系統的暫態穩定性有著緊密的聯系。

4 綜合與協調控制研究

4.1 各控制對象之間的綜合與協調控制在電力系統暫態穩定控制中,各控制對象之間的協調控制是比較常見的,如勵磁與調速、FACTS裝置或HVDC 輸電系統的協調控制,以及多種

FACTS 裝置間的協調控制等。作為發電機部分的兩種主要控制手段,勵磁與調速的協調控制具有更實際的意義。在Zaborsky 提出的電力系統觀測解耦狀態空間模型的基礎上,進一步考慮勵磁和調速系統的作用,建立了適合于暫態穩定綜合控制的數學模型,并推導出了勵磁和快關汽門的綜合非線性最優變目標控制規律;輸出線性化和觀測解耦狀態空間技術設計了多機系統中發電機勵磁和調速系統的協調控制規律。

4.2 全局控制和混成控制近 年 來 , 有 學 者 提 出 了 全 局 控 制 (GlobalControl)的思想,它研究的是獨立控制器之間的協調問題。通常來講,一個非線性系統運行在狀態空間中的不同子域時,可能表現出不同的定性特征和控制需求,這就需要針對各子域分別設計其各自的控制器,適當地將各子域控制器進行協調就可以得到一種分層控制結構,這就是全局控制。簡單地講,全局控制就是通過某些恰當的上層機制協調各下層控制器的一種分層控制策略。

4.3 基于廣域測量技術的全局信息反饋近年來,廣域測量(Wide Area Measurements,WAMs)技術受到了電力系統領域的廣泛關注。WAMs的構成單元包括基于全球定位系統(GlobalPositioning Systems,GPS)的同步相量測量單元(Phasor Measurement Unit,PMU)和連接各PMU的實時通信網絡。應用WAMs技術,可以在同一時間參考軸下獲取大規模電力系統中大量的實時動態和穩態信息,在一定程度上緩解目前大規模互聯電力系統的動態分析與控制的困難,為電力系統的運行與控制提供新的途徑。

對于暫態穩定控制,我們之前一直強調控制的分散/局部化,這是因為在當前的通信技術條件下,全局信息的獲取還比較困難,但WAMs技術的應用有助于實現全局信息的反饋并設計全局性的暫態穩定控制策略。混成系統優化控制的目標是在一定的約束條件下,使系統的離散事件部分按照優化的邏輯關系實現各個不同階段的動態演化,同時以最小的廣義能量盡量消除狀態誤差。對于混成控制系統,應當采用多層面的互補嵌套與綜合集成方法,運用多種理論工具和技術手段來研究混成控制的建模、結構分析和優化控制與決策問題。另外,還必須結合實際工程背景,從應用角度開展研究工作,以促進理論研究工作的進化和技術支持工具的革新。電力系統是典型的混成系統,在微觀上各種元件表現出連續的復雜動態特性,在宏觀上電力系統的調度決策又表現出離散邏輯的性質。電力系統暫態穩定控制除了應具備各部分的分散控制器之外,還有必要具備可靠的高層統一調度控制策略,混成控制的理論和方法將為此提供嶄新的思路和途徑。

篇3

關鍵詞:動態系統理論;自動化專業英語;討論式教學 

中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0107-02 

一、引言 

英語是國內外從事學術研究和工程應用人員的通用語言,目前,已經成為一種事實上的國際標準。以控制類學科及其應用領域為例,國際企業的自動化產品和設備的使用手冊及說明書用英文編寫,優秀的控制仿真軟件、控制領域的研究論文、自動化專業國際經典教材、互聯網上的自動化技術信息等多數資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動化專業信息被非母語國家的理工科學生所接受和掌握,必然要求學生具備良好的專業英語知識[1]。因此,開設“自動化專業英語”課程或有選擇地開設其他雙語教學課程成為自動化專業培養計劃中重要的教學環節[2]。合理地配置“自動化專業英語”的教學內容和改進教學方法,不但可以促進學生的專業外語能力的提高,而且更有助于其專業知識的學習與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養效果。 

內蒙古工業大學的“自動化專業英語”課程為自動化本科專業開設的一門專業必修課,分兩個學期教授,總課時量為64學時。目前,“自動化專業英語”教學在服務于“國際化人才”培養方面存在著如下幾點迫切需要解決的問題:(1)部分學生對學習“自動化專業英語”的重要性和必要性認識不足,致使學生學習的課堂積極性不高[3];(2)教師現有的教學方式過于簡單,主要以科技文章翻譯和生詞講解為主,難以激發學生的學習興趣;(3)教學內容死板,以自動化技術基礎課和專業課的英文原版教材節選的章節為主要學習內容,各教學內容之間彼此相對獨立,教學效果等同于普通的“英文閱讀理解”,無法形成對本專業理論體系的宏觀認識和專業認同感。鑒于以上自動化專業雙語課程體系建設中存在的若干問題,課題組提出以“動態系統理論”教學為主線重構“自動化專業英語”課程教學內容的新思想,在統一的“動態系統理論”框架下引入高等數學、電路、液壓傳動、信號系統、系統建模和控制原理的基礎知識點,在組織教學的過程中,始終強化各知識點的有機結合,努力使學生在掌握“自動化專業英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻翻譯能力的同時,對“動態系統理論”體系融會貫通,為進一步專業知識的學習打下良好的基礎。 

二、“動態系統理論”思想指導下的“自動化專業英語”課程教學改革的現狀分析 

結合使用英語進行專業課程學習、科技文獻閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學工作的體會,筆者深切認識到:“動態系統理論”是自動化課程的方法論核心。動態系統理論最初來源于經典力學中對于物體運動和動力過程進行數學描述的需要,美國數學家G.D.伯克霍夫發展了法國數學家H.龐加萊在天體力學和微分方程定性理論方面的研究,奠定了動態系統理論的基礎。現代控制理論的發展促進了對動態系統的研究,使其應用從經典力學擴大到一般意義下的系統,并成為應用于工程學、經濟學、生物學、乃至社會科學的一般方法論。那么什么是動態系統呢?動態系統是指按確定性規律隨時間演化的系統。嚴格地講,任何有記憶的系統都可被稱為動態系統,控制科學與控制工程研究本身就是一個對“動態系統”進行建模、分析和綜合的過程。 

目前,在一些發達的國家和地區,如,美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等,幾乎所有工科專業,廣泛開設被稱為“系統動態”(System Dynamics)的英語教學課程,涵蓋的內容包括:信號和系統的基本概念、電氣、力學、機械、化學、生物過程的動態建模、微分方程的時間域和頻域求解、控制理論基礎知識、非線性系統理論基本知識、典型動態系統的仿真等。通過該課程的學習,控制專業的學生可以了解到本專業本質的理論核心,和由這一“系統動態”觀點派生出的理論體系及其在各科學領域的應用,從而加深對系統理論和控制論的理解,進而提高學生的抽象思維水平和科研能力。 

三、開展以“動態系統理論”教學為指導的“自動化專業英語”課程教學改革 

借鑒國外工科教學體系改革的重要經驗,并順應當前我國人才的培養模式向“厚基礎寬口徑”方向改革的趨勢,課題組提出加強以“動態系統理論”思想為主線的自動化專業英語教學,以深化自動化專業課程內容和教學方法改革,結合控制理論與控制工程科學研究的方法論本質和前沿動態,在增強學生專業英語聽、說、讀、寫能力的同時,激發學生的學習興趣,形成對本專業知識應用的認同感。 

我們在自動化本科雙語教學過程中明確和強化“動態系統理論”教學這一主線,著重從以下幾個方面進行了改革與建設。 

(一)整合現有“自動化專業英語”課程教學內容 

從“系統學”的角度出發,提升課程的教學內容至方法論水平,將其統一到“動態系統理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內容的“系統動態”講義來進行專業外語教學,這一新穎的形式在“自動化專業英語”的學時內講述了“系統動態”課程,學生既學習了專業英文詞匯、翻譯技巧,又掌握了“動態系統理論”分析和綜合的方法,獲得了專業知識的提升。授課講義以自編部分為主,同時參考“系統動態”方面的國際經典教材(如,Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》)[4],吸收了這些經典教材中大量的有益內容,講義涵蓋動態系統理論的大多數內容,不求精,但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統性。將高等數學、線性代數、矩陣論、電路、信號與系統、自動控制原理、過程控制等主干課程的核心內容統一到動態系統建模、分析、仿真這一完整框架中進行概括總結。(二)改革了過去較為單一的教學方式,充分調動學生的積極性和主動性 

安排學生就某一理論、觀點、概念進行專題討論(內容涉及:系統、信號、線性向量空間、系統穩定性、可控性、可觀測性、魯棒性等基本問題)。鼓勵以學生為主體的課堂發表形式,學生根據課前調查、研究,在課堂討論中明確表明自己對某些理論問題的觀點。課下采取大作業的形式來促進學生對課堂知識的鞏固,從而提高他們分析問題、解決問題的能力。 

(三)在課堂教學中引入教師的科研成果,廣泛介紹“系統科學”發展的前沿及其在各個研究領域的應用實例 

重點結合系統生物學和飛行器控制兩個研究領域的研究實例,來進行“系統動態理論”的講授。科研實例的引入,幫助學生在掌握系統科學相關的專業英語詞匯的同時,還切實體會到本學科理論知識在其他各學科中的應用,使學生體會到本專業所學方法論的強大力量和廣泛應用,激發學生的學習興趣,進一步調動他們學習其他專業課程的積極性。 

四、結語 

本教學改革研究為促進自動化專業本科生專業外語水平的提高,提高他們對本專業基本方法和基本理論的認識,提出在現有的自動化專業外語課程教學過程中強化“動態系統理論”教學,以這一主線來改革課程內容安排和調整教學方法,幫助自動化專業學生構建自身的專業知識體系框架,加深對系統理論和控制論的理解,提高學生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學方式來進行“系統動態”等相關課程內容的教學,參考國際經典教材,編寫了英文課件和講義,不但促進了學生對理論知識的理解,而且提高了學生的專業英語水平。筆者希望,這種雙語教學改革的“理念”能引起國內教育、教學管理層面的重視,從而推動其他工科專業的雙語課程教學改革,使廣大學生受益。   [本文由WWw.dYLW.nEt提供,第 一專業,歡迎光臨dYLW.neT]

參考文獻: 

[1]于宗艷,王麗,孟嬌茹.“自動化專業英語”教學探討[J].中國電力教育,2012,(26):148-149 

[2]王海泉,王東云,馬薇.自動化專業英語教學改革初探[J].教學研究,2011,(4):67-69. 

篇4

【關鍵詞】思維方式;中醫系統論

【中圖分類號】R22【文獻標識碼】A【文章編號】1007-8517(2009)08-0034-01

著名物理學家海森堡指出:“我們所觀察的不是自然本身,而是由我們用來探索問題的方法所揭示的自然。” 這里“探索問題的方法”指的就是思維方式。思維方式決定著醫學研究的角度和視野,支配著醫學研究的思路,制約著研究方向,內在性的決定著研究成果的性質和水平,對于理論的形成和發展起著先導作用[1]。

從20世紀80年代起,中醫學對自身思維方式的認識才逐步明確,從定性的角度來看是系統論的,從發展水平來看是樸素的,尚未達到現代系統論思維方式的水平。中醫學樸素的系統論思想,是對人的健康與疾病的系統特性和系統規律的認識和駕馭,其主要內容體現在它的六個基本原理(非加和原理、元整體原理、功能性原理、有機性原理、有序性原理、自主性原理)中,下面就從中醫系統論的六個基本原理認識中醫學的思維方式:

1非加和原理

該原理是從只存在于“人”的整體層次,不能分解為機體的各部分的內容或其相加和角度出發,來解釋精氣神、陰陽、藏象、經絡、“證”等內容。

2元整體原理

該原理指出中西醫學具有不同的整體觀看待“整體”與“部分”的關系,西醫學是“合整體觀”,中醫學是“元整體觀”,即西醫認為“部分”是產生決定“整體”的原因,而中醫認為“部分”是由“整體”產生和決定的;西醫重視“部分”,而中醫重視“整體”。 如下圖所示:

整體(果)產生、決定反作用部分(因)整體(因)產生、決定反作用部分(果)

[西醫學“合整體觀”][中醫學“元整體觀”]

3功能性原理

該原理指出中醫學注重功能性病變,重視陰陽失調、氣機失調和正邪相爭;相對而言,西醫較為重視器質性病變,重視局部的組織結構的病理改變。

4有機性原理

該原理又稱聯系性原理。該原理認為中醫學是“關系中心論”,認為健康的本質是“關系”(陰平陽秘)正常,疾病的本質是“關系”(陰平陽秘)不正常。

5有序性原理

該原理指出人是典型的耗散結構,有如下特征:①人的機體的穩定是高有序度上的穩定。②人的機體的有序穩定是靠耗散物質、能量建立和維持的。③人的機體的有序穩定在熱力學上是非平衡的。該原理的重點在于正確認識到“陰平陽秘”不等于“陰陽平衡”:人體陰陽的運動變化反映著生命過程中物質、能量、信息的流通和轉化。①在熱力學上,陰、陽的任何一方,其自身都不能是平衡的。“陰平”是“陰藏精”過程流的最佳,“陽秘”是“陽化氣”過程流的最佳,都是遠離平衡的。②陰與陽之間的關系更是不能平衡的。陰與陽之間通過物質、能量、信息的流通和轉化,形成“互根、互用、互生、互化”的相互關系,這些都是以陰與陽之間的非平衡為前提的。另外,“陰平陽秘”作為人身的健康態,它不只是“穩定”,更重要的是“有序”,且“穩態”是其外在表現,“有序”是其內在本質。故“陰平陽秘”是陰陽統一體的“非平衡有序穩態”。“陰平陽秘”這一最佳狀態的“失調”有兩種基本情況:①“失穩”但不“失序”。此時陰陽運化能力仍強,有序度沒有改變,故雖有偏離但“陰陽自和必自愈”,往往不藥而愈。②“失序”必致“失穩”。這是“失調”的較重狀態,此時陰陽的運化能力失常,機體有序度下降,進一步惡化會發展到“陰陽離絕”,這種“失調”必須通過調理和治療才能恢復正常。

6自主性原理

該原理最具代表性的觀點就是“陰陽自和必自愈”。“陰陽自和必自愈”首見于張仲景的《傷寒雜病論》,原文58條指出:“凡病,若發汗、若吐、若下、若亡血、亡津液,陰陽自和者,必自愈。”可見,“陰陽自和”是機體所固有的調節陰陽的消長、平衡,以及進行自我修復、自我完善的能力及過程。“陰陽自和”是“必自愈”的前提條件[2]。“自”不表示“自身”而意為“理當”、“自然”。《說文》:“和,相應也。”五聲和而后悅耳,五味和而后適口,故“和”是適合,和諧,是恰到好處之意。和,是治療的目的。在疾病過程中,機體本身也在不斷地進行調整和修復,從而表現出一定的“自愈”趨向。從《傷寒論》中的自愈證來看,都是以“陰陽自和”為前提的[3]。“陰陽自和”論的要害不在“和”,而在“自”。它所解決的已不是什么健康態的問題,而是陰平陽秘這種有序穩態的健康態是怎樣形成的問題。它的回答是,陰平陽秘這種“和”的健康態不是依靠外部力量的控制作用形成,而是由陰陽本身的內在矛盾運動自然而然地形成的,是“自和”,不是“他和”。中醫學認為疾病的發生并非人體被動地被損傷的結果,而是自主性地反映過程。因此,中醫治療疾病的中心環節是依靠、調動、發揮機體固有的抗病祛病的機制和能力,治病的本質并非“治愈”,而是“自愈”。

人的機體是通過自我復制、自我更新、自我調節組織起來的“自組織”系統,人是靠機體固有的調節能力進行自主性調節。通過比較不難發現,中醫學指出的“陰陽自和必自愈”與現代的諸多理論精巧吻合:《從現代系統理論探討張仲景“陰陽自和”觀》一文從“物理統一場論”和“現代非線性系統理論”來解釋“陰陽自和”[4]。《“陰陽自和必自愈”新解》一文對“陰陽自和必自愈”的解釋是“順勢療法”,即不直接針對病因和病灶產生特異性的治療作用,而是作為外加的物質、能量、信息的輸入,作用于機體的“中介”或“氣化”過程,推動機體的自組織,即順勢調節,因勢利導。并指出陰陽自和在時間方向上不可逆[5]。現代系統自組織理論揭示出,一切自然系統都存在著自組織機制和過程,即在自然條件下,自己走向有序化,并建立和保持有序穩定。耗散結構理論指出“耗散導致有序”,協同學指出“協同導致有序”,超循環理論指出“超循環導致有序”,這些理論均揭示了自然系統普遍的存在著自組織機制,它像“一支看不見的手”,能把環境提供的條件有選擇的進行利用,組織為系統自身,提高系統的有序度,保持特定的有序穩定狀態。

經過20多年的挖掘總結研究,發現中醫學系統論思維方式的基本內容,是對人的健康與疾病的系統特性和系統規律的認識和駕馭,形成科研和臨床診治中的系統觀點和系統方法。根據已有的研究,其主要內容是:非加和觀、元整體觀、功能觀、聯系觀、有序觀、自主觀。現代系統科學的一些基本原理,在中醫學里已經以樸素的形式體現出來,印證了中醫學的思維是樸素的系統論思想之說。

參考文獻

[1]祝士訥.中西醫學差異與交融[M].人民衛生出版社,2000,11.

[2]梁華龍.傷寒論研究[M].北京:科學出版社,2005:224.

[3]紀立金.傷寒析變[M].中國中醫藥出版社,2006,5.

[4]張敬文.從現代系統理論探討張仲景“陰陽自和”觀[J].遼寧中醫藥大學學報,2007,9(5):34-36.

篇5

關鍵詞:復雜系統;供應鏈聯盟;戰略選擇

Abstract:In a complex supply chain alliance giant system, which is characterized by its dynamic and nonlinear network structure, whether partnership enterprises in the supply chain alliance could choose right strategy is crucial to the survival and development of enterprises. This paper employs the theory and approach of complex systems engineering to explain the complexity of supply chain alliance system from six aspects, namely, alliance′s hierarchical structure , composition, dynamism, openness, the evolution of the system and the external environment. By use of systems engineering theory and method, the paper establishes process model of strategic choice of complex supply chain alliance system.

Key words:complex system; supply chain alliance; strategic choice

供應鏈聯盟是一個具有動態非線性網絡組織結構特征的復雜巨系統。這一系統不僅包括供應鏈內部的若干供應商、制造商、分銷商以及消費者,還包括供應鏈聯盟外的社會、經濟、文化、自然環境等多種因素。聯盟中伙伴企業的生存和發展不僅與自身的實踐有關,還與供應鏈聯盟中的其他伙伴的復雜關系及其他復雜因素有關。每個節點企業可能同時處于不同網絡組織上的節點,處于不同的外部經濟環境、不同的行業、不同的生產技術和生產不同產品,各自具有不同的甚至是相互沖突的利益訴求,市場環境、客戶需求也在不斷變化,供應鏈聯盟系統越來越多地表現出復雜性特征。使伙伴企業面對內外部系統的復雜性無所適從,導致大量決策失誤,管理混亂,控制力減弱,效率低下,交易成本上升,經營風險加大等,對企業的經營和發展產生非常不利的影響。因此,供應鏈聯盟伙伴企業在這復雜的環境中采取什么樣的戰略,對企業的生存和發展至關重要。

本文首先討論了供應鏈聯盟系統的復雜性,并依此從三個方面提出復雜供應鏈聯盟系統中伙伴企業戰略選擇的視角,最后建立復雜供應鏈聯盟系統中企業的戰略選擇過程模型,提出了一個基于復雜系統環境中企業戰略選擇的新模式。

一、供應鏈聯盟系統的復雜性

復雜系統是指具有大量交互成分,內部關聯復雜、總體行為具有不確定性的非線性系統。供應鏈聯盟系統除了具有一般系統所具有的整體性、相關性、目的性和環境適應性等特征之外,還體現為結構復雜、關系復雜和行為復雜,有人參與,具有信息反饋功能,是動態、開放的復雜系統。

1. 供應鏈聯盟的層次結構的復雜性。復雜系統理論認為,系統的層次越多,越容易產生復雜性。供應鏈聯盟系統這種介于市場和企業組織之間的一種組織形式更具多層性的復雜結構。供應鏈聯盟是由許多有相互協作意愿的單體企業組成,單體企業具有從集團公司、分公司、企業管理核心層、企業各部門、車間到個人等多層結構;而聯盟也有聯盟的最高協調層、核心企業層、外圍企業層等多層結構。整個聯盟呈復雜的鏈狀、樹狀、雙向樹狀、星狀或者復合狀結構。不同企業之間、不同企業管理部門之間、企業內部各部門之間、個人之間、個人與組織之間的各種物流、資金流、信息流、知識流的復雜關系增加了供應鏈聯盟的復雜性。

2. 供應鏈聯盟組成成分的復雜性。供應鏈聯盟將一些有共同利益的供應商、生產商、分銷商、物流商,甚至是競爭對手組成戰略共同體,形成你中有我、我中有你的復雜局面。這種具有模糊邊界特征的組織形式不像傳統企業那樣可以通過行政方式進行協調,也不能以純粹的市場機制進行協調。在這種復雜的組織關系中,合作各方只能通過協商的方式解決各種問題。由于各組成企業加入供應鏈聯盟的根本目的是為了自己利益的最大化,這必然導致各組成企業間的利益不一致性及單體利益與整體利益的不一致性。而各組成企業在辨識環境能力、預測未來能力、決策能力、學習能力、企業文化等各方面的差異,以及單體企業對風險的看法和承擔風險的能力方面的差異性,再加上企業之間的委托問題的存在,更增加了供應鏈聯盟系統的動態性和復雜性。

3. 供應鏈聯盟系統演化的復雜性。供應鏈聯盟系統演化是個動態的過程。這種動態過程能產生差異性、突變性、涌現性、混沌性及自組織等特性。其中涌現性、突變性、混沌性和自組織性是供應鏈聯盟系統產生復雜性的主要原因。由多個相關單體企業構成的供應鏈聯盟系統具有了單體企業所不具有的特性和競爭優勢,體現了整體與構成部分間的非線性關系。外部環境的非線性性使供應鏈聯盟系統處于非平衡態,牛鞭效應、蝴蝶效應、合成謬誤等在這種非平衡系統中更增加了系統的非線性性。這種遠離平衡態的供應鏈聯盟系統更容易構成具有耗散結構的復雜系統,系統及成員企業從有序到無序,又從無序到有序的混沌和自組織現象,加速了系統的復雜化趨勢。

4. 聯盟的動態性。供應鏈聯盟系統中的伙伴企業的內外部系統是動態變化的。聯盟的建立、運作、管理、穩定、解體的每一個階段都具有不同的特點。伙伴企業內部部門和個人間相互作用頻繁多樣;聯盟系統及聯盟外系統更是復雜多變。企業內部系統、聯盟系統、聯盟外系統相互作用,不斷適應、調節,企業系統經過自組織和進化,不適應的企業會被淘汰,又會有新的企業加入。這種動態變化的系統,增加了整個系統的復雜性。

5. 聯盟的開放性。復雜供應鏈聯盟系統中的伙伴企業與聯盟之間、伙伴企業與聯盟外環境之間、聯盟與聯盟外環境之間不斷地進行物資流、信息流、資金流等的交換。隨著各層級系統的任何一種變化,都會波及到聯盟系統的運行及功能的實現。

6.供應鏈聯盟外部環境的復雜性。復雜供應鏈聯盟系統與其內外部的聯盟生態環境有著強烈的自覺目的性和互動性,企業必須適應其生長的環境,聯盟也必須適應其所處的內外部環境。聯盟生態是一個復雜巨系統,這個復雜巨系統是多維、多元、多層次、多目標的系統,系統內部各要素、各子系統的相互作用和綜合效應具有更加多樣的非線性。

二、復雜供應鏈伙伴企業戰略選擇視角

通過對供應鏈聯盟復雜系統的討論,根據供應鏈聯盟系統的復雜性特征,筆者認為在復雜供應鏈聯盟系統環境下,聯盟中的伙伴企業的戰略選擇應該重點考慮以下三個視角:

1.提升核心能力的視角。企業能力理論認為企業自身的核心能力是企業生存和發展的前提。如果企業缺乏核心能力,則不可能組建聯盟(無人響應),也很難進入供應鏈聯盟(對聯盟無貢獻),同時,企業核心能力的大小也決定了其在供應鏈聯盟中的地位和利益。企業要想進入或者組建供應鏈聯盟,并在聯盟中求得生存和發展,首先要從分析企業的內部復雜關系和外部的復雜環境入手,識別和評價自身的核心能力,明確自身的發展優勢及提升核心能力的方向,以增強企業在供應鏈聯盟中的地位和利益。因此,復雜供應鏈聯盟系統中的企業在制定企業戰略時必須立足于提升企業的核心能力。要注重從內部現有資源與外部環境的匹配轉向注重內部核心能力和外部資源能力的整合。

2.樹立復雜系統觀點的視角。在當前超越于單個企業的供應鏈競爭時代,供應鏈的生存和發展與企業的生存和發展息息相關。供應鏈聯盟的競爭優勢來源于聯盟伙伴貢獻的資源和能力,以及聯盟對這些資源、能力的整合能力。因此根據復雜系統理論原理,企業必須把自身看作供應鏈復雜系統中的一個節點,從整個供應鏈系統的視角來制定企業的發展戰略,即不僅要考慮自身的利益,更要考慮供應鏈聯盟的利益。在聯盟中貢獻自己的核心能力,有效地發揮自身核心能力的杠桿作用。為更好地整合資源和能力,企業必須對聯盟的內外部系統進行分析,包括分析自身企業與直接利益相關者(消費者、市場中介、供應商、競爭對手、其他產業企業、其他諸如高校、科研機構、政府等)的關系,以及自身所處的聯盟系統與聯盟外系統(宏觀經濟、政策環境、政治、社會、法律、文化等)的關系,將企業放在大系統中來研究企業的戰略選擇。

3.面向最終客戶的視角。新興的服務科學、管理與工程(Services Sciences, Management, and Engineering)理念認為,無論企業的運作目的如何,接受服務的客戶是制定企業戰略要求的中心和驅動因素。根據這種理念,企業要實現其商業目標,取得成功,就必須比競爭對手更清楚地認識到客戶的具體需求,集中各種資源及運作來滿足客戶的需求。因此,在供應鏈聯盟的復雜系統中,伙伴企業戰略的許多方面不僅要使自己的產品和服務必須面向最終客戶,還必須協調聯盟的其他伙伴企業戰略目標,使聯盟的整體戰略目標指向最終客戶。這就要求企業必須集中聯盟的所有資源,統一聯盟伙伴的最終戰略目標,并充分認識自身在聯盟的角色來選擇戰略。

三、供應鏈聯盟復雜系統伙伴企業的戰略選擇

戰略選擇的視角也就是企業在進行戰略選擇時要關注的重點,供應鏈聯盟復雜系統中伙伴企業的戰略選擇,主要是研究在高度復雜性條件下,伙伴企業能夠圍繞自己的發展目標,結合戰略選擇的視角,選擇適應乃至利用復雜性以獲取持續發展能力的戰略。在這個動態非線復雜系統中,伙伴企業的戰略選擇邏輯思維是:首先對系統內外部復雜性、企業自身特殊復雜性進行分析,然后確定企業戰略選擇視角和原則,制定在這種復雜性條件下企業的戰略,實施戰略,并對實施效果進行評價,最后將實施結果反饋到復雜性分析環節。具體的戰略選擇包括降低復雜性、利用復雜性或者適應系統的復雜性等戰略。

(一)降低復雜性戰略

1.穩定性戰略。穩定性戰略的核心是在維持現狀的基礎上,理順并優化企業內部元素之間、企業與供應鏈聯盟內、外系統之間的運作方式。由于復雜供應鏈聯盟系統具有動態性、開放性、外部環境的復雜性等特征 ,處于復雜系統中的伙伴企業在一定時期內保持組織結構的相對穩定、內部運作方式的相對穩定、人力資源戰略的相對穩定等,可以適當地降低系統的復雜性。

2.標準化戰略。鑒于處于復雜供應鏈聯盟系統中的伙伴企業元素的多樣性、層次性是內部復雜性提高的重要因素,降低元素間的差異性將使內部復雜性降低。所謂標準化戰略就是指在企業的生產經營和管理活動中,通過制定和貫徹各項標準,使內部要素統一化、規范化,以降低復雜性及其不利影響的戰略。要保證實物流、信息流、資金流、商流在供應鏈當中通暢地運作以發揮供應鏈的優勢,沒有各要素與各環節的標準化是難以實現的,例如,沒有物流設施與設備的標準化,資源與產品的裝卸可能就會增加工序,沒有信息交換標準可能就會阻礙信息大范圍全面共享,沒有商務標準可能就會延誤商品交易。

在復雜供應鏈聯盟系統中,標準化戰略涉及企業的各個層面。按照供應鏈合理化的目的和要求,制定各類技術標準、工作標準,供應鏈聯盟標準化不僅包括傳統的標準化,還包括物流平臺的標準化(設施與技術裝備標準、作業標準、管理標準、以及服務標準等),以及信息平臺的標準化(編碼標準、數據采集標準、物流數據結構標準、流程標準、物流信息交換標準、以及物流信息系統及相關標準等)。

(二)利用復雜性戰略

由于復雜供應鏈聯盟系統的運作和系統演化的復雜性,處于系統中的伙伴企業之間是一種復雜的合作競爭的網絡關系。因此,在復雜供應鏈聯盟系統中伙伴企業利用系統復雜性的戰略,包括合作戰略和競爭戰略。合作競爭戰略就是處于復雜供應鏈聯盟系統中的伙伴企業,利用系統的復雜性,選擇合適的競爭與合作戰略,以有利于企業的生存和發展。是合作性競爭(co-opetition),在競爭中合作。

合作戰略可以定義為伙伴企業在與其他供應商與制造商的復雜關系之間,在一定時期內的共享信息、共擔風險、共同獲利的協議關系。這樣一種戰略合作關系形成于集成化供應鏈管理環境下,形成于供應鏈中為了特定的目標和利益的企業之間。形成的原因通常是為了降低供應鏈總成本、降低庫存水平、增強信息共享、改善相互之間的交流、保持戰略伙伴相互之間操作的一貫性、產生更大的競爭優勢,以實現供應鏈節點企業的財務狀況、質量、產量、交貨期、用戶滿意度和業績的改善和提高。在供應鏈合作關系環境下,制造商選擇供應商不再是只考慮價格,而是更注重選擇能在優質服務、技術革新、產品設計等方面進行良好合作的供應商。供應鏈合作戰略發展的主要特征就是從以產品/物流為核心轉向以集成/合作為核心。在集成/合作邏輯思想指導下,供應商和制造商把他們的相互的需求和技術集成在一起,以實現為制造商提供最有用產品的共同目標。因此,供應鏈上的合作不僅僅是物質上的交換,還包括一系列可見和不可見的服務(R&D、設計、信息、物流等)。

供應鏈中的企業都是獨立的利益個體,雖然相互間存在戰略伙伴關系而卻同時存在自身的利益,而這些企業加入供應鏈的最根本的想法也就是為了獲得更多的利益。由于存在利益的分配問題,不免存在著異議、矛盾、甚至沖突。在兩層及多層供應鏈中,既存在供應商與零售商之間的縱向競爭與協調,又有同一層中多個企業間(如多個零售商之間或多個供應商之間)的橫向競爭。復雜供應鏈聯盟系統中伙伴企業的競爭戰略就是在競爭情況下企業應如何協調設計批發價合同、回購合同、收益共享合同、數量彈性合同及銷售折扣合同的參數,使供應鏈中各參與企業的最優行動集組成惟一的Nash均衡點,以達到供應鏈競爭均衡和供應鏈系統最優。

(三)適應復雜性

1.收縮戰略。現代商業競爭越來越體現在供應鏈之間的競爭上,而處在復雜供應鏈聯盟系統中的伙伴企業只有具備核心能力,才能適應系統的動態性、開放性、運作和演化的復雜性,才能在聯盟中起主導作用或處于主動地位,因此,在復雜聯盟系統中,企業戰略首先要體現在提升核心能力,以適應聯盟系統的復雜性。

所謂收縮戰略是指企業出售非核心業務,從多元化回歸集中化,以降低內部復雜性、增強核心業務的一種戰略。收縮戰略的實施多發生在經濟蕭條、產業飽和、企業不景氣時,市場競爭的加劇往往使非核心業務出現大量虧損,耗費企業資源,企業內部矛盾激化,復雜性提高。因此,收縮戰略的內涵豐富,一方面要剝離非核心業務、分化虧損資產,另一方面要集中資源強化核心業務,通過流程再造、結構重組、外包、標桿管理等提高利潤,增加企業價值,它并不完全是一種消極戰略。Oracle把自身的成功經驗總結為“Wining the War on Complexity(成功戰勝復雜性)”的電子商務戰略。該戰略的核心思想是“企業應該致力于主要業務”,“不應該將重要的資源分散到難以處理且費時的業務上”。

當然,收縮戰略的作用是有限度的。首先從長期看,企業規模將隨核心業務的增長而擴大;其次,絕對的集中化不利于分散風險,適度多元化依舊是必需的;最后,如前所述,導致復雜性提高的因素多種多樣,僅靠收縮企業規模和降低多元化程度不足以充分解決。

2.創新戰略。處于復雜供應鏈聯盟系統中的伙伴企業是一個復雜的非線性反饋動力系統。創新戰略目標就是使企業在復雜的商業市場競爭中,通過技術創新、管理創新、組織創新等,建立一個學習型的網絡組織,通過創新,共創愿景、系統思考、網絡學習、共享知識、協同創新,企業不斷地獲得新知識和新經驗,不斷地調整自己的行為規則,同時也不斷地改變自己的行為方式、增強對復雜系統的適應性,推動著企業向前發展。

參考文獻

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[4] 許國志.系統科學[M].上海:上海科技教育出版社,2000.

篇6

【關鍵詞】交通工程 系統科學 課堂教學 有機整合

一、系統科學和交通工程學概述

一般系統論認為,系統是指相互聯系、相互制約的若干組成要素結合在一起并具有特定功能的有機整體。[3]系統科學指的是以系統為研究對象的一門學科,它通過描述“一般系統”的特征、類型及演化規律等,試圖揭示系統的對應或相似性以及同構性等共性問題。[1]該學科從系統的角度,運用系統的方法去考察認識整個世界,是具有橫斷學科性質的新科學,[2][4]在許多領域都有著重要的影響和應用。系統科學包含的內容較多,如一般系統論、信息論、控制論、運籌學和系統工程、耗散結構理論、超循環理論和突變論、非線性科學等。[2]20世紀80年代以來,由于系統科學在社會生產生活中發揮了不可替代的作用,因此受到了國內外很多學者的廣泛關注,其研究工作也得到了進一步發展和完善,如協同學說的創立、錢學森的系統科學體系和復雜性研究以及混沌理論的新發展。[2]系統科學的產生和發展在具體的應用領域給我們帶來重要影響的同時,也使我們的思維方式產生了重大的改進。它利用數學工具,使人類的思維方式從定性概括開始向定量描述發展,從而更能精確揭示自然和社會現象的一般規律。

交通工程學是隨著交通科技的發展,為解決日益嚴重的交通問題而興起的一門學科。其主要的目的是揭示交通運輸這一社會活動的基本規律,從而能夠提高交通的效率,節約資源和社會成本。它所研究的內容對提高公路和道路的交通性能起著至關重要的作用,因此具有廣闊的發展和應用前景。[5]揭示了交通工程的研究內容,它是研究道路交通中各種交通現象基本規律及應用的一門學科,它是以人為主體、以交通流為中心,以道路為基礎,將三方面的有關內容統一在交通系統的環境中進行研究,通過交通規劃、設計運營管理等方法,提高道路的通行能力和運輸效率,降低能源消耗與運輸費用,從而達到安全經濟的目的。

從上面對于系統科學和交通工程的研究內容來看,兩個學科都是力圖揭示自然現象的一般規律,從而能夠進一步利用這一規律,為人們的決策服務,因此兩個學科從總體目標上來說是一致的。由于交通系統是一復雜系統,研究交通系統的非線性現象和復雜性特征一直是交通科學研究的熱點和重點。系統科學的發展為現代交通科學的研究和應用奠定了堅實的理論基礎,它為交通工程的研究提供了諸多的研究方法和思路,有力的推動了交通工程的發展。因此系統科學和交通工程學有著緊密的聯系。

近年來,隨著交通科學的發展,很多高校都開設了交通工程教學課程。但在教學過程中,由于一些教師對系統科學與交通工程間的關系理解不深,往往忽視了交通工程教學過程中系統科學方法的介紹,使學生僅僅學到了書本上的內容,知識面不能合理的拓寬,從而限制了學生思維和創新能力的發展。鑒于此,在講授交通工程課程過程中,引入系統科學的研究思想和方法,對于開拓學生的視野是非常必要的。

二、淺談交通工程課堂教學中納入系統科學的必要性

現代交通工程的發展是建立在交通科學發展的基礎上。隨著當今科學技術的迅速發展,交通科學不斷和其它科學(特別是系統科學)交叉,產生了許多新理論和新方法。同時,這些新理論和新方法在實際的交通工程應用中不斷得到豐富和發展。為了培養能適應信息社會發展的創造性人才,特別是提高學生的綜合素質,培養學生的創新精神和實踐能力,必需在交通工程的課堂教學中,融入現代交通科學的發展。系統科學作為現代交通科學發展的重要理論基礎之一,將其納入交通工程課堂教學是十分必要的。

將系統科學的現展融入交通工程的課堂教學,首先可以激發學生的學習興趣和情感。例如,在講授交通安全評價方法時,常規的方式是介紹課本上的方法,如絕對評價法、事故率評價法、模型評價法等。事實上系統科學中的評價方法有多種,并不僅限于書本上的內容。為了激發學生的興趣,可以介紹一些評價方法的發展,如層次分析法、屬性綜合評價方法以及模糊綜合評判方法。并針對不同的評價方法,介紹其特點和適用范圍,比較其優缺點。通過這樣的比較和介紹,不僅可以使學生對所學知識一目了然,對學生興趣的培養也有很好的促進作用。

其次,將系統科學的方法融入交通工程的課堂教學,也可以調動學生學習的主動性,達到教與學的目的。傳統的課堂教學中,教師依據書本,逐步說明學習內容。這種導入,學生往往感到枯燥乏味,難以引起學生的情感共鳴。如果在課堂教學中,引用一些重要的科學進展或是重大的實際應用,可消除這種十分沉悶的教學氛圍。

另外,在交通工程的課堂教學中,引進系統科學的現展,可以擴大學生的知識面,提高學生專業知識水平。現代社會的科學研究是不斷發展的,教材上的知識只是對過去研究的總結,教師在課上介紹最新的研究進展,可以有效地擴大學生的視野,而且能將學生直接帶到學科的前沿,為他們今后的進一步學習和定位具有重要的指導意義。 三、交通工程課堂教學與系統科學發展有機整合的嘗試和建議

1.實驗教學與課堂教學結合。隨著國民經濟和社會的發展,高校人才的培養必須適應經濟全球化和科學技術快速發展的需要。面對這種需要,實驗教學顯得尤更為重要。目前,“交通工程”實驗教學的大部分內容更新很慢,已不適應現代交通科學的發展。授課教師可以根據系統科學和交通工程中的相關內容,補充一些先進的、有代表性的實驗內容。并有效的利用學校交通工程實驗室的平臺,通過實驗的方法讓學生掌握交通現象形成的機理及解決的過程。這樣可以解決傳統課堂教學中不能解決的重點、難點內容。

結合交通工程的專業特點,介紹現代系統科學在交通工程的應用。這樣,可以大大豐富傳統教學的內容,同時擴大了學生的知識面,以及畢業后適應社會需要的能力。同時,可以組織學生參觀一些現代化交通工程的實驗室,或是參觀一些工程應用的現場。例如,教師在講授交通流理論中關于交通模擬模型時,可以組織學生參觀一些交通工程的實驗室,重點介紹一些應用系統科學中的交叉方法建立的交通模型。通過平臺演示,讓學生直接感受到系統科學在交通工程中的重要地位。這樣既使學生掌握了新知識,又增強了學生的能力。

2.啟發式教學的應用。結合書本內容,遵循系統原則介紹一些系統科學的新進展及一些重大應用方法,培養學生對相關知識的融會貫通。為此,可以采用啟發式的教學模式,即提出問題、分析問題、解決問題的教學方式。這樣不但會使學生對教學目的有個清晰的認識,也會讓問題變得更加容易理解。例如,我們在講授交通預測時,通常的方式是首先提出問題,如交通預測的難點在什么地方?存在什么樣的問題?通過什么樣的方式去解決?之后分析問題的本質,包括問題涉及的相關要素,不確定因素等,如汽車的保有量,出行頻率,出行時間等。最后在學生理解的基礎上,介紹出行預測模型。實際上,系統科學中預測模型具有多樣性,而課本上介紹的不會很全面。因此,可以進一步介紹系統科學中新的方法在交通預測中的應用,如基于混沌和神經網絡的方法。這樣的教學過程,不僅能夠把問題講解的很清晰,對學生的理解和知識的拓寬都是有幫助的。

3.讓學生主動參與課堂教學。組織學生積極參加課外查詢、課堂討論等活動。課外查詢一些有關系統科學和交通工程的相關內容,課內教師可以組織學生討論。這樣可以充分調動學生參與教學活動的積極性,激發學生的質疑精神、探索精神。例如,教師在教授交通流特性分析時,可以先讓學生課外查閱相關文獻,掌握和了解應用非線性系統理論研究交通流特性的方法,然后組織學生課堂討論,最后教師進行課堂總結。這樣可以把學生的積極性充分調動起來,同時讓他們參與到課堂教學中。讓學生自己獨立地解決問題,培養學生的科學精神。以此不斷提高學生的實踐能力和創新能力。在此過程中,授課教師需做一些必要的課外輔導工作。

四、結束語

總之,在教學過程中,除了講授傳統的“交通工程”基本理論和基礎知識外,還要注意對系統科學方法的創造性傳授。這樣的教學不僅反映了系統科學的發展動態和最新研究成果,又能與交通工程的實際結合,達到教與學的目的。

參考文獻

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2 周樹杰.系統科學的形成與發展初探.哲學百家,2006:155~157

3 羅發奮、隋春玲.系統科學理論的發展對教學系統設計的影響,唐山師范學院學報,2006.28(2):105~107

篇7

摘 要 隨著目前逐步建立的評估體系和選材指標,通過狠抓基礎選材工作,促進業余訓練,以其實現培養和輸送體操人才的目標。通過科學的選材,能夠大力挖掘優秀的體育人才,為業余體校網羅具有體育天賦的人才,同時明確思路,扶持重點,促進優勢項目的發展;健全業余訓練網絡體系,合理布局,整體推進抓品牌;做到擇優育才,科學的測試和跟蹤,才能促進基層業余體校的整體訓練水平,為國家輸送和培養體操人才做出貢獻。

關鍵詞 基礎選材 業余訓練 體操人才 培養

宜賓市業余體校體操隊建于1970年,40多年來,在省、市體育局的領導下,在四川省運動技術學院體操系的關心和支持下,我校體操隊艱苦創業,不斷進取,取得了較好的成績,培養了一大批德、才、體兼備的優秀人才,為推動我省及我市體操事業的發展作出了卓越貢獻,我校體操隊多次被評為四川省體操先進集體,2003年被四川省體育局授予“四川省高水平體育后備人才基地”。

回顧和總結我校多年來體操工作的情況和經驗,在此談談我們在工作中的一些看法和體會.

一、明確思路,扶持重點,促進優勢項目的發展

我校體操隊自建隊以來,克服了訓練場地簡陋、器材陳舊等諸多不利條件,想方設法堅持訓練,并在歷屆省運會上取得了優異的成績,逐漸形成為我校的“拳頭優勢”項目,列入我市參加省運會的重點項目。市體育局領導的指導思想是:不論項目大小,只要貢獻大,就要重視和支持,市局領導及體校領導都非常重視支持體操隊的發展,經常深入運動隊了解訓練情況,及時解決訓練中存在的各種現實問題和實際困難,自2003年我校體操隊被四川省體育局授予“四川省體操高水平后備人才基地”后,市體育局及體校更是加大了對體操項目的支持力度,在原來陳舊訓練房的基礎上,重新修建了新的體操館。并增加了對體操隊的經費投入,確保了體操隊的快速發展,涌現出大批的體操優秀運動員,為我省體操事業做出了突出貢獻。據統計,40多年來,體操隊先后向省級體操專業運動隊培養和輸送了近40名優秀運動員。其中:技巧世界冠軍2名;全國冠軍多名;以張世洪、楊富萍、張挺、李英姿、劉蓓、楊濤、胡畔、林夏為代表的一批優秀運動員均為我校輸送。并向四川省體操學校,四川省跳水學校輸送了大批體育后備人才,真正體現了重點項目做出的大貢獻。

二、規范管理,協調配合,力保訓練工作有序

競技體育的中心任務就是出人才、出成績、奪金牌,把培養高水平體育后備人才作為體校訓練的首要目標。自去年體校新領導班子上任就提出了努力實現“三個一流”的目標,即“一流的管理、一流的技術、一流的人才”,我校先后出臺一整套規章管理制度。訓練方面有《教練員考勤制度》、《教練員備課及教案評審制度》、《教練員業務水平考核制度》等。這些制度的實施極大地保證和促進了各項工作的提高和發展。

我校體操隊有專職體操教練員3名,兼職教練員2名,以老帶新,老、中、青三結合,教練員們都是愛崗敬業,團結協作,取長補短,共同進步,是一只具有較高專業訓練水平和帶隊經驗的教練團隊。在訓練工作中一是堅持深入基層選材,我校面向我市九縣一區選材,力爭做到好苗子、早發現、早培養;二是堅持訓練的科學化、規范化、系統化,教練員認真制定訓練計劃,并嚴格按計劃開展訓練工作。三是每周訓練16小時左右,寒暑假每天保證3小時以上訓練時間。四是堅持重點訓練和興趣訓練相結合,抓好新選苗子的啟蒙訓練,注重培養幼兒對體操的興趣,解決好入門問題,抓好運動員思想教育,建立健全各種規章制度,引導運動員樹立正確人生觀、世界觀、價值觀,培養德才兼備的優秀后備人才。

三、健全業余訓練網絡體系,合理布局,整體推進抓品牌

形成健全的選材、訓練、網絡體系,是抓好業余訓練的前提,我們體校根據體操發展的需要,走體教結合的路子,在我市建立了興文縣、南溪縣、翠屏區等多所幼兒體操訓練點,強化了業余體校的建設,依托幼兒體操訓練的優勢,構筑了合理的訓練網絡布局,形成了啟蒙、興趣、初級、中級、業余訓練網絡,夯實了層層銜接的基礎,解決了學生訓練與學習的矛盾。從而擴大了體校的社會知名度,廣泛地拓寬選材渠道,使我校的體操選材、訓練工作形成了比較健全的組織網絡體系,布局合理、整體推進、品牌優勢明顯。

四、把握時機,再創輝煌

宜賓市業余體校已被國家體育總局正式批準為《國家高水平體育后備人才基地》,而我校體操隊得到了各級領導全方位的關心和支持。我深深的體會到,業余訓練是一項長期的、艱苦的、基礎性的工作,“十年樹木,百年樹人”。它需要全體體育工作者做出艱辛的付出和努力。

在各級業務主管部門的正確指導下,在學校及各有關部門緊密合作,共同努力下,與時俱進,深化改革,積極探索,取得了一定的成績,但這與上級部門的要求遠遠不夠,與各兄弟市州相比還有很大差距,我們愿與大家一道,相互交流,相互學習,共同進步,為我省的體操事業再創輝煌做出應有的貢獻。

參考文獻:

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