邱雪茵

（廣東技術(shù)師范學院計算機科學學院，廣東廣州510665）

從耗散結(jié)構(gòu)理論思考在線教育的發(fā)展*

邱雪茵

（廣東技術(shù)師范學院計算機科學學院，廣東廣州510665）

本文從耗散結(jié)構(gòu)理論視角出發(fā)，以系統(tǒng)觀點分析在線教育，剖析在線教育系統(tǒng)存在的問題。利用普利高津的耗散結(jié)構(gòu)理論的四個條件——開放性、非線性、遠離平衡態(tài)和漲落，為在線教育的良好發(fā)展提出對策。

耗散結(jié)構(gòu)理論；在線教育；系統(tǒng)；發(fā)展

耗散結(jié)構(gòu)理論是由比利時布魯塞爾學派領(lǐng)導者、物理學家普利高津于1969年提出的，研究耗散結(jié)構(gòu)性質(zhì)、特征和演變規(guī)律的科學。耗散結(jié)構(gòu)理論發(fā)端于物理學，雖然提出的時間不長，但是因為其具有的科學和哲學意義不斷地被人們所認識，耗散結(jié)構(gòu)理論已經(jīng)開始被應用于社會研究的眾多方面，在諸多學科如物理、生物、教育等都產(chǎn)生了巨大的影響，并取得了一定的成果。

本文試以耗散結(jié)構(gòu)理論為依據(jù)，分析其在在線教育方面的應用和啟發(fā)，并據(jù)此探討在線教育努力的方向。

一、耗散結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容

系統(tǒng)科學是研究系統(tǒng)的一門學科，而系統(tǒng)有開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)之分，自組織原理并不是系統(tǒng)學的通用原理，它的適用對象是開放系統(tǒng)。開放系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)外兩方面因素的復雜、非線性的相互作用下，系統(tǒng)內(nèi)部要素的某些偏離系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的漲落得以放大，從而在系統(tǒng)中產(chǎn)生更大范圍的更強烈的長程相關(guān)，自發(fā)組織起來，實現(xiàn)從無序到有序、從低級到高級有序。

普利高津的耗散結(jié)構(gòu)理論與哈肯提出的協(xié)同學都是研究系統(tǒng)自組織的方法，協(xié)同學提出“序參量”的概念，為我們分析系統(tǒng)的自組織提供便利的方法，而耗散結(jié)構(gòu)理論的觀點可歸納如下：

1.系統(tǒng)的開放性是形成新的有序結(jié)構(gòu)的前提和基本條件

經(jīng)典熱力學的觀點是將各種系統(tǒng)劃為開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)。所謂開放系統(tǒng)，就是系統(tǒng)與外界環(huán)境之間存在著物質(zhì)、能量和信息之間的交換。與外界環(huán)境只有能量交換而無物質(zhì)交換的系統(tǒng)稱作封閉系統(tǒng)，而將完全沒有物質(zhì)能量交換的系統(tǒng)稱作孤立系統(tǒng)。系統(tǒng)的開放性指的是系統(tǒng)具有不斷地與外界環(huán)境進行物質(zhì)、能量、信息交換的性質(zhì)和功能。耗散結(jié)構(gòu)理論認為系統(tǒng)的開放性是保證系統(tǒng)在與外界的能量和物質(zhì)交換中產(chǎn)生負熵流，使系統(tǒng)的熵減少從而形成有序結(jié)構(gòu)。相對于封閉系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)，無法產(chǎn)生相應的負熵流，所以也不可能從無序走向有序。

2.非平衡是有序之源

熱力學認為，系統(tǒng)所處的狀態(tài)有兩種——平衡態(tài)和非平衡態(tài)。平衡態(tài)是類似于靜止、死寂的一種狀態(tài)，是平衡的、靜止的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性的理解不同于系統(tǒng)論中的穩(wěn)定性，系統(tǒng)論中的穩(wěn)定性是基于開放中的穩(wěn)定性，是非平衡態(tài)的、發(fā)展的穩(wěn)定性。非平衡態(tài)使系統(tǒng)可以在無序運動的過程中產(chǎn)生的熵向外部環(huán)境輸出，然后系統(tǒng)從環(huán)境中引入可以使系統(tǒng)向有序發(fā)展所需要的負熵，隨之系統(tǒng)就能夠自動地向著系統(tǒng)有序方向發(fā)展。

3.形成新的有序結(jié)構(gòu)的最有利條件是遠離平衡態(tài)

教師除了通過合適的教學方式來推動學生創(chuàng)新水平的發(fā)展以外，自主運用當代化的教學方式也能夠促進學生創(chuàng)新水平發(fā)展的合理策略。小學數(shù)學課堂教學最開始的創(chuàng)新是應用信息技術(shù)展開輔助性教學，實踐證明，多媒體策略有著過去教學方式很難比較的優(yōu)勢，只要應用適當，不單單可以讓學生對知識把握得更徹底，更生動，同時有助于激起學生的學習興趣與創(chuàng)新思維。

系統(tǒng)科學認為系統(tǒng)的非平衡態(tài)又分為近平衡態(tài)和遠離平衡態(tài)。近平衡態(tài)往往在封閉系統(tǒng)，或者開放不充分的系統(tǒng)中發(fā)生。由于開放的不充分，系統(tǒng)無序運動產(chǎn)生的熵只能滯留在系統(tǒng)內(nèi)部，無法向外部環(huán)境輸出，從而無法從外界環(huán)境獲得負熵流，最終導致系統(tǒng)無法走向有序。所以，遠離平衡態(tài)是使原有狀態(tài)改變進而走向新的有序結(jié)構(gòu)的重要因素。

4.形成新的有序結(jié)構(gòu)與保持有序狀態(tài)需要系統(tǒng)內(nèi)部的要素或組分之間的非線性相互作用

在系統(tǒng)內(nèi)部的非線性相互作用下，子系統(tǒng)、要素或組分之間作用的總和不滿足疊加原理。由于系統(tǒng)之間的相互作用導致了系統(tǒng)的整體行為，反言之，系統(tǒng)是一個整體，系統(tǒng)之所以有整體行為，只是因為系統(tǒng)內(nèi)部要素之間存在著復雜的非線性相互作用。系統(tǒng)在相互作用的過程中，會產(chǎn)生新的性質(zhì)。自組織也是系統(tǒng)演化過程中產(chǎn)生新性質(zhì)的一種。

5.“漲落”是系統(tǒng)形成新結(jié)構(gòu)或破壞系統(tǒng)的關(guān)鍵

漲落被稱作起伏，從系統(tǒng)的狀態(tài)來看，漲落是對系統(tǒng)穩(wěn)定的平均狀態(tài)的偏離；從系統(tǒng)的演化過程來看，漲落是系統(tǒng)同一發(fā)展演化過程之中的差異。如果從系統(tǒng)的非平衡角度看，漲落其實就是系統(tǒng)中的一種不平衡性。任何一個現(xiàn)實的系統(tǒng)都不可能存在于絕對靜止的平衡狀態(tài)。

“通過漲落達到有序”是普利高津提出的系統(tǒng)科學的重要論斷。漲落的作用可以分為微漲落和巨漲落。微漲落是指其漲落幅度小，能夠引導系統(tǒng)從無序走向有序，不改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體性；而巨漲落的漲落程度大，作用力足以改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)抽離出穩(wěn)定狀態(tài)，導致系統(tǒng)的紊亂。

二、從耗散結(jié)構(gòu)理論視角看在線教育發(fā)展存在的問題

1.課程內(nèi)容缺乏競爭

2.思維模式僵化

學校、政府、企業(yè)雖然都致力于在線教育的研發(fā)，但是存在著一個共同的弊端，就是模式固定，思維僵化，不同單位之間往往承襲已有的平臺模式。一是忽視學習者的復雜性，二是過于線性化，只關(guān)注學科本身，不關(guān)注社會的發(fā)展和需求。仔細分析國內(nèi)在線教育行業(yè)較知名平臺如網(wǎng)易公開課、百度傳課、學堂在線等的模式，很多都是在原有視頻上的簡單剪輯，或是沒有根據(jù)教師特點、課程內(nèi)容和考慮學習者之間知識背景差異及認知方式不同進行科學的教學設計，就將課程上傳到網(wǎng)絡上去，供學習者自由選擇。平臺模式單一，新穎性不足，無特別突出的地方。研究顯示，如火如荼的慕課教學也存在著課程留存度低的問題。在線教育的發(fā)展，需要新思維的注入，新的思維就是一種“漲落”，當然，要把握好“漲落”的程度，過分的漲落可能會導致系統(tǒng)的紊亂。

3.優(yōu)質(zhì)師源匱乏

在線教育的平臺和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，歸根結(jié)底就是沒有優(yōu)質(zhì)師源的問題。當今熱點“慕課”就是最典型的在線教育的形式，慕課井噴式的發(fā)展并沒有彌補其存在建設水平低的問題。優(yōu)質(zhì)資源基數(shù)少，建設速度緩慢?？v觀國外成熟慕課的發(fā)展都是建立在大量優(yōu)質(zhì)課程資源基礎上的。高校擁有的優(yōu)質(zhì)教師基數(shù)多，但高校之間壁壘森嚴，妨礙優(yōu)質(zhì)資源共享。

4.教學模式陳舊、考核方式單一

國內(nèi)在線教育的形式基本上就是直接將傳統(tǒng)的課堂搬到了網(wǎng)上，并沒有根據(jù)在線教育的復雜性、學生的多樣性制定相應的教學模式，滿足學生的多種需求，實現(xiàn)教學效果最優(yōu)化。在線教育的考核方式多數(shù)是通過簡單的幾道測試題進行考核的，并沒有采取多種考核方式評價學生的學習效果，考核結(jié)果可信度不高。

5.管理體制和技術(shù)條件落后

在線教育不同于傳統(tǒng)教育，傳統(tǒng)教育因為發(fā)展時間長，有固定場所、師生和授課時間，管理機構(gòu)和配套服務相對完善，但在線教育發(fā)展遇到的一個重大瓶頸就是相關(guān)配套服務問題。且在線教育在師生關(guān)系方面不穩(wěn)定，要維持良好的教學關(guān)系，這就對在線教育平臺的管理體制和技術(shù)條件提出了高要求。

三、從耗散結(jié)構(gòu)理論視角提出在線教育發(fā)展的對策

1.開放性：豐富在線教育內(nèi)容層面

在線教育發(fā)展的時間并不長，作為一個新興的東西，應當保持開放性，博采眾長，廣泛吸收優(yōu)質(zhì)資源。從社會、教育相關(guān)機構(gòu)、中小學和高等院校中汲取營養(yǎng)，豐富在線教育的內(nèi)容層面，不應該閉門造車，而應當秉承“拿來主義”，無論國內(nèi)外，只要是優(yōu)質(zhì)的東西，都應當被繼承和發(fā)揚。

2.非線性：構(gòu)建教育生態(tài)圈，相互交流、借鑒和吸收

任何開發(fā)的形成都是非線性的，在線教育系統(tǒng)也如此。系統(tǒng)內(nèi)部非線性相互作用時期形成有序結(jié)構(gòu)，要想在線教育取得長足發(fā)展，系統(tǒng)內(nèi)部的子系統(tǒng)或各個要素之間就要相互作用。在線教育的良好蓬勃發(fā)展需要各方面的共同努力，政府、企業(yè)、學校之間要相互協(xié)同，共同作用，構(gòu)建科學合理的教育生態(tài)圈，相互交流，借鑒和吸收彼此之間的優(yōu)點，才能使在線教育往可持續(xù)、更好更健康的方向發(fā)展。

3.漲落：順應時代需求，依托媒介背景，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)思維

“漲落達到有序”是普利高津提出的系統(tǒng)科學的重要結(jié)論。在線教育系統(tǒng)要達到有序發(fā)展，必須依托漲落。在線教育發(fā)展之所以出現(xiàn)一些問題，關(guān)鍵是對其本質(zhì)沒有把握好，導致出現(xiàn)諸多問題，只有清楚了在線教育的本質(zhì)才能更好地引導在線教育的發(fā)展，使其在發(fā)展中自覺形成漲落問題。在線教育對比傳統(tǒng)教育最大的特點在于打破時空的間隔，在線教育應當充分利用這個優(yōu)勢，加強在線教育人才隊伍的建設，通過聯(lián)合國內(nèi)外的專業(yè)人才和專家學者，構(gòu)建一個擁有一批高素質(zhì)人才的隊伍。依托媒介背景，加強人才隊伍之間的有效溝通，協(xié)力合作，促進在線教育在理論和時間上的發(fā)展。充分發(fā)揮新時代的互聯(lián)網(wǎng)思維，使在線教育在實踐層面上有序漲落，同時利用網(wǎng)絡進行課程或資源的宣傳，展現(xiàn)在線教育的優(yōu)勢，發(fā)揮在線教育的不可替代性作用。

4.非平衡態(tài)：教育數(shù)據(jù)挖掘，個性化推薦

傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)往往較為保守，固守著自己的方式方法不愿意做出改變，從而難以取得可觀的進步和發(fā)展。在線教育系統(tǒng)依托計算機科學技術(shù)與信息技術(shù)，能夠?qū)崟r存儲和跟蹤學生的學習情況，集成教學大數(shù)據(jù)，改變傳統(tǒng)教育的平衡態(tài)或近平衡態(tài)。通過大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以挖掘出教與學之間的重要聯(lián)系，從而做到學習內(nèi)容的個性化推薦。

5.遠離平衡態(tài)：加強校際合作，完善管理體制和加強技術(shù)支持

一成不變的管理體系和規(guī)章制度就相當于平衡態(tài)的系統(tǒng)，無法從外界獲得系統(tǒng)需要的負熵從而使系統(tǒng)向有序發(fā)展。要打破這種平衡態(tài)，使系統(tǒng)遠離平衡態(tài)，就需要在系統(tǒng)內(nèi)部做出相對大的改變，各個高校之間可以加強校際合作與溝通，根據(jù)時代和學校的發(fā)展完善管理體制，與公司之間保持密切聯(lián)系，讓公司為學校的在線教育發(fā)展提供技術(shù)支持，高校則為公司的發(fā)展提供理論支撐。只要各子系統(tǒng)之間良好協(xié)作，系統(tǒng)就會往更好更健康的方向發(fā)展。

四、結(jié)束語

將耗散結(jié)構(gòu)理論引入到在線教育的研究中，結(jié)合耗散結(jié)構(gòu)理論的四方面條件分析，使我們認識到在線教育系統(tǒng)從“無序走向有序，從低級有序走向高級有序”需要依托多方面的努力。從課程制作者角度出發(fā)，應當保持在線教育系統(tǒng)的開放性，極大地豐富在線教育內(nèi)容層面；從在線教育引領(lǐng)者角度出發(fā)，要充分利用非線性相互作用，構(gòu)建和諧的教育生態(tài)圈，使整個在線教育系統(tǒng)內(nèi)部相互交流、借鑒和吸收；在線教育系統(tǒng)平臺的創(chuàng)造者和課程的組織者，應當順應時代，依托媒介背景，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)思維優(yōu)勢；從大數(shù)據(jù)工作者角度出發(fā)，應當從海量的數(shù)據(jù)當中挖掘教與學的關(guān)系，“在學生學習的時候研究學生的學習”，做到個性化推薦，最大化教學效果；從管理者角度出發(fā)，要完善管理體制和加強技術(shù)支持。

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（編輯：王天鵬）

G40-05

A

1673-8454（2017）11-0031-03

本研究受廣東技術(shù)師范學院教學改革與研究重點項目“基于知識點短視頻的混合式教學模式研究與實踐”（JYZD201501）資助。