《系统科学导引》图书和MOOC课程上线了

经常听到“这是一个系统工程”,什么什么“是一个系统性问题”这样的说法,来形容某件事情或者某个东西比较复杂,有的时候也意味着这个事情或者这个东西应该用某种适合“系统性问题”的方式来解决。如果这个说法有意义,其实就要求我们就必须先有一些这样的解决方法。我们有吗?甚至,我们有什么样的问题是系统性问题的一个比较科学完整的说法或者定义吗?如果这些都没有,那么,当我们说什么什么是“系统工程”是“系统性问题”的时候,也就是“我们无能为力、问题太过复杂”的代名词。

作为科学家,我们显然不能满足于这样的代名词:系统科学就是实在太复杂的我们没有办法的研究对象的代名词。因此,《系统科学导引》MOOC课程和书的最主要的目的就是讨论什么是系统科学,系统科学有哪一些比较有自己学科特点的思维方式和分析方法,有哪一些有特点的研究实例。我们也稍微会回答一下,需要哪些数学物理的知识、思维方式和分析方法的基础。

本MOOC课程和书的基础是我在北京师范大学系统科学学院开设的“系统科学概论”和“系统科学数理基础”两门课。为了能够让学生体会到什么是系统科学,并且从欣赏研究实例和做练习中学会一些系统科学的思维方式和研究方法,我必须自己先有一个反映什么是系统科学的概念体系以及相应的研究实例的体系。这各课程和书就是这样一个不断地挑战我自己对系统科学的认知,不断地整理体系的所得到的一个结果,不能算是这个学科的一个完整的整理。经过前人的多年积累以及我自己七年的课程建设,本课程和书就是我抛出来一块“什么是系统科学”的砖,来引出来玉或者更多的砖。

系统科学就是具有系统特点的科学。那么,什么是科学,系统特点又指的是什么?这些就是本课程和书要通过具体研究工作的例子来回答的问题。除了对交叉科学和复杂性研究感兴趣的研究者、教师、学生,以及把物理数学学活的学习者,本课程和书还强烈推荐给对科学感兴趣的一般读者。相信我,你可以看懂的,前半部分“系统科学概论”,完全可以当做科学普及来看。

课程和书的特点:

  1. 从科学而不是哲学和数学的角度来讨论系统科学
    • 批判性思维、系联性思考、可重复性V.S.可证伪性的讨论
    • 科学(物理学、系统科学)和数学的关系
    • 赏析大量的具体科学研究工作来体现什么是系统科学
  2. 系统科学的思维方式和分析方法的提炼总结
    • 系联:从孤立到有联系,从直接到间接,从个体到整体
    • 分析与综合或者说还原论和整体论的结合
    • 交叉性:从具体问题中来,到具体问题中去,留下可能的一般性理论

资源列表:

感谢北京师范大学研究生院、北京师范大学系统科学学院对课程建设和图书出版的支持。感谢课程和图书的编辑们的付出。

反映内容逻辑的mooc平台系统

目前的mooc课程起到了给大量的学习者提供好老师好课程的作用,但是课程本身还是传统的授课方式。当然,技术上不乏使用讨论式教学等比较新的好的教学方式的课程。总的来说,没有根本上改变学习,改变教学。当然,这些好老师们一般在个体的层次都能够回答得比较好“教什么”、“怎么教”的问题,还能够体现其对整个学科的整体认识,整体面貌。整体面貌也就是通常说的结构,或者我说的学科大图景,包含基本问题、典型思维方式、典型分析方法,以及一些体现这个大图景的典型例子和为了给学生进一步学习准备的基本概念。因此,简单来说,就是有结构的学习和教学,学会对知识的整理、知识结构的理解,甚至这种通过结构来学习大图景的学习方法。当前的mooc平台并没有在系统平台的层面或者思想的层面,技术的层面,促进这个基于整体结构和大图景的理解型学习和教学。

在这一点上,我一直在推动和构建的“基于概念地图的理解型学习”具有非常大的促进意义。学生需要思考每一个概念之间的明确的联系,需要建立起来一个学科大图景。更重要的事情是,通过这个概念地图,老师可以更好地从概念之间相互联系的角度来决定教什么,按照什么顺序教,怎么教,学生可以摸索自己的学习顺序,决定学什么。

因此,我提出来,要建立一个以学科概念地图为基础的资源组织体系来构建和呈现课程:先把一个学科或者一门课程的主要概念拿出来,搞清楚概念之间的联系,制作出来学科或者课程的大概念地图,体现学科的大图景(基本问题、典型思维方式、典型分析方法),然后把教材的相应的章节、视频课程的每一个相应的概念、文献和其他资源整合到这个概念地图上去。当然,可以有不同详细程度的概念地图,也就是有嵌套。

这样,学生就可以自己来选择学习内容和顺序,并且在这个选择的过程中对于概念之间的相互联系有非常清楚的把握。

按照这样一个设计,做出来的产品大概是这个样子的:

QMwithVideo

或者,我也可以通过iframe直接把概念地图放到网页上。

但是,如果真的开发一个这样的mooc平台,则需要做一个网页呈现形式的平台,直接把这个概念地图和相应的概念和关系上的资源直接现实在浏览器之中。当然,为了开发方便,还需要一个能够把概念地图文件(可以输出成xml格式)直接转化成这个网页呈现形式的软件。

额外的功能还应该包含:直接在这个网页形式的概念地图上点击视频资源以后可以播放,可以就某一个概念或者联系来展开讨论。

这是根本性的学习的革命,从关注具体的一条条的知识,到关注对知识结构的理解,到用这种系联性思考来学习和思考。这是真的授人以渔的教学的革命。我希望找到合适的开发者,来建设这样一个系统。

目前,我们自己正在基于这个理念建设《系统科学导引》、《量子力学》等课程。《汉字学习》也在计划中。内容我们可以先做起来。平台系统的思想也已经在这里提出来。现在就缺乏开发这个系统的人和运营这个系统的人了。

做几门课,做一个平台的基本功能,用起来,然后,看看有没有可能拿到推广需要的资源,不管是来自于市场还是基金。