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系統(tǒng)科學(xué)的研究方法范文第1篇

1 概述

《操作系統(tǒng)》是計算機(jī)學(xué)習(xí)中比較重要的一門課程，對計算機(jī)專業(yè)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)具有重要的作用，通過《操作系統(tǒng)》的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生對今后其他知識理解、認(rèn)知以及儲備，對學(xué)生全面理解知識框架具有至關(guān)重要的作用，也是我國新科改革的基本要求，符合新課程改革中，提升學(xué)生綜合素質(zhì)的基本規(guī)定?！恫僮飨到y(tǒng)》作為計算機(jī)專業(yè)的核心 課程，要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的基本概 念、基本原理、存儲管理。設(shè)備管理和文件系統(tǒng)。 設(shè)計方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，具 有初步分析實(shí)際操作系統(tǒng)的能力，并將理論與其實(shí)現(xiàn)技術(shù)相結(jié)合，為其今后在相關(guān) 領(lǐng)域開展工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。該課程的 任務(wù)是全面系統(tǒng)地講述操作系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí) 現(xiàn)，包括操作系統(tǒng)各組成部分的概述，互斥性和同步性，處理器實(shí)現(xiàn)，調(diào)度算法， 《操作系統(tǒng)》知識涵蓋多個學(xué)科，對全面發(fā)展學(xué)生綜合能力具有一定的推動作用。不過，《操作系統(tǒng)》現(xiàn)實(shí)實(shí)踐情況卻不是很樂觀，據(jù)某機(jī)構(gòu)對學(xué)生《操作系統(tǒng)》現(xiàn)實(shí)情況調(diào)研：很多學(xué)習(xí)較好的學(xué)生，對實(shí)踐卻束手無策，他們熟練背誦各種概念，對理論非常熟悉，卻對現(xiàn)實(shí)實(shí)踐缺乏認(rèn)知，這是我國素質(zhì)教育方面的缺失，在一定程度上影響著我國素質(zhì)教育的整體發(fā)展。基于此類情況的存在，本文以《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法的研究與實(shí)踐為研究對象，探討目前我國《操作系統(tǒng)》現(xiàn)實(shí)課程教學(xué)方法存在的問題，提出解決目前問題的措施，進(jìn)而從根本上促進(jìn)我國素質(zhì)教育的快速發(fā)展和進(jìn)步。

2 《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法存在的問題

《操作系統(tǒng)》在學(xué)習(xí)和授課的過程中，存在這許多的問題，這些問題在一定程度上影響了教師的授課以及學(xué)生之間的學(xué)習(xí)，本文基于此情況，通過研究，提出了總結(jié)了《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法存在的一系列問題，下面，本文針對這些問題做詳細(xì)的論述，以便讀者對《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法存在的問題有一個比較清晰的認(rèn)知。

1）課程內(nèi)容廣泛，理論性較強(qiáng)

《操作系統(tǒng)》這門課涉及很多學(xué)科內(nèi)容，有數(shù)學(xué)方面的排序算法、計算機(jī)應(yīng)興建等方面的知識，需要學(xué)生有多方面知識儲備，才能學(xué)習(xí)起來熟練，然而，《操作系統(tǒng)》課程開設(shè)時間一般是大二上學(xué)期，剛進(jìn)大二，沒有其他科目的相關(guān)學(xué)習(xí)，很難容易接受有關(guān)操作系統(tǒng)方面相關(guān)知識，這就導(dǎo)致很多學(xué)生很難學(xué)習(xí)下這門課程，很多學(xué)生就是因?yàn)閯傞_始學(xué)習(xí)難度較大，而放棄了對《操作系統(tǒng)》的相關(guān)學(xué)習(xí)。在操作系統(tǒng)這門課程中，有很多理論性較強(qiáng)的語言，需要學(xué)生深入學(xué)習(xí)方能理解，這就更加阻礙了學(xué)生對其學(xué)習(xí)的興趣，加上很多學(xué)校強(qiáng)調(diào)分?jǐn)?shù)，輕視實(shí)踐，許多學(xué)生為了取得比較高的分?jǐn)?shù)，死記硬背，盡管取得了較好的成績，卻不能有效理解《操作系統(tǒng)》這門課的精髓。

2）缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)

《操作系統(tǒng)》是一門理論性較強(qiáng)的學(xué)課程，需要學(xué)生花費(fèi)很長時間去理解和學(xué)習(xí)它，其實(shí)，在深入學(xué)習(xí)的過程中，實(shí)踐是最好的學(xué)習(xí)方法。然而，在我國高校授課教學(xué)中，由于硬件設(shè)施以及時間環(huán)境的原因，實(shí)踐是很多高校缺失的一個重要環(huán)節(jié)。除此之外，很多學(xué)校在講解windows系統(tǒng)，使得很多學(xué)生對Linux系統(tǒng)不是很了解。正是實(shí)踐環(huán)節(jié)的缺失，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，無法充分利用理論與實(shí)踐進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而不能充分了解到《操作系統(tǒng)》對現(xiàn)實(shí)實(shí)踐的幫助作用，進(jìn)而激起不起他們學(xué)習(xí)的興趣和動力，從根本上無法解決學(xué)生對其學(xué)習(xí)的激情，這也是《操作系統(tǒng)》這門課程無法激起學(xué)生學(xué)習(xí)動力的根本原因。實(shí)踐是檢驗(yàn)理論最重要的方法，對進(jìn)一步理解《操作系統(tǒng)》具有重要的幫助作用。理論學(xué)習(xí)是實(shí)踐學(xué)習(xí)的基本，通過實(shí)踐，可對理論知識有一個根本的了解，進(jìn)而對研究《操作系統(tǒng)》多方面學(xué)習(xí)提供多方面的實(shí)踐作用。

通過上文的論述，可以看出，我國《操作系統(tǒng)》課程教課過程中存在著許多問題，這些問題在很大程度上影響了我國授課課程的進(jìn)步和發(fā)展，阻礙我國新課程改革的進(jìn)步，嚴(yán)重影響我國新課程下的素質(zhì)教育的實(shí)施，針對此情況的存在，本文通過文獻(xiàn)綜述以及調(diào)查問卷等方法形式，提出了一系列解決目前問題的措施，進(jìn)而從根本上解決目前我國《操作系統(tǒng)》授課上存在 的問題，以便提高我國新課程的進(jìn)步和發(fā)展。

2 優(yōu)化《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法的措施

針對目前我國《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法存在的問題，本文提出了一系列有關(guān)優(yōu)化《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)方法的措施，在一系列措施中，本文主要論述以下幾點(diǎn)：

改變教學(xué)方法、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及增刪課程等措施。

1）改變教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往是教師高高在上授課，學(xué)生在下被動授課，針對目前教學(xué)方法，本文提出了改善目前教學(xué)方法的措施―改變教學(xué)方法，教師可在平時授課時，加入一些教師與學(xué)生互動環(huán)節(jié)，教師在授課時，讓學(xué)生加入授課語境中，教師還可以在授課時，加入模型環(huán)節(jié)，在講解操作系統(tǒng)時，教師可將操作系統(tǒng)通過實(shí)體模型的形式展現(xiàn)給學(xué)生，將操作系統(tǒng)的組成部分，展現(xiàn)在模型里，讓學(xué)生通過實(shí)際模型的形式展現(xiàn)給學(xué)生，這樣在很大程度上讓學(xué)生對其有比較清楚的了解，讓學(xué)生對其有一個比較清晰的認(rèn)知。

2）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

《操作系統(tǒng)》是一門比較晦澀難懂的課程，需要學(xué)生有較大的學(xué)習(xí)興趣才可以學(xué)好，對于此，本文提出了一系列激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方式。教師在授課的過程中要學(xué)會帶著情景去授課，教師可在講課前，講述一些有關(guān)《操作系統(tǒng)》的故事或者運(yùn)用情景，譬如，教師可將操作系統(tǒng)中某一部分和生活中的案例結(jié)合起來，讓學(xué)生對操作系統(tǒng)和生活實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來，進(jìn)而找出學(xué)習(xí)這門課的作用，讓學(xué)生真正了解到這門課的用處。

3）適當(dāng)增刪教程

操作系統(tǒng)課程中死鎖這一知識點(diǎn)可以說是該課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，內(nèi)容比較晦澀，學(xué)生理解困難，不明白其中的真正含義，因此在講解時要引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生積極思維，不要因?yàn)橐恍┗逎y懂的術(shù)語就放棄學(xué)習(xí)，教師可以讓復(fù)雜的知識簡單化，讓學(xué)生易于理解。對于死鎖，首先要解釋死鎖產(chǎn)生的原因，就是因?yàn)橘Y源不足，如果資源充足，就不會有競爭，不會引起死鎖。

在對死鎖概念的理解時，可以給學(xué)生設(shè)想一個場景，兩個小朋友，一個在玩小火車，另一個在玩小汽車，如果各玩各的就不會發(fā)生矛盾，但其中一個玩小火車的小朋友想玩小汽車，但又不放棄自己的小火車，另一個想玩小火車，但又不放棄自己的小汽車，兩人打架，即死鎖中的請求與保持，最后導(dǎo)致死鎖。這樣講解生動，形象，將復(fù)雜的概念用簡單的小故事將其轉(zhuǎn)化

4）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

學(xué)生在學(xué)習(xí)《操作系統(tǒng)》課程時，如果 能夠進(jìn)行一些實(shí)踐演練，更深入的理解基本 理論和技術(shù)知識，一定能夠達(dá)到更好的學(xué)習(xí) 效果。 對于計算機(jī)專業(yè)的本科生來說，除了對 windows操作系統(tǒng)比較熟悉，應(yīng)該對 UNIX/Linux系統(tǒng)也有一定的了解。通過 《操作系統(tǒng)》課程的理論學(xué)習(xí)，教師可以鼓勵 學(xué)生，更深入的理解這些常用操作系統(tǒng)，引 導(dǎo)學(xué)生在Windows，UNIx/u11u）【系統(tǒng)中找 理論原型，既理解了操作系統(tǒng)理論知識，又 提高了實(shí)踐能力，可謂一舉兩得。 另外，由于IAnux是開源操作系統(tǒng)，教 師可以有選擇的帶領(lǐng)學(xué)生分析部分源代碼。通過分析內(nèi)核源代碼，學(xué)生能夠更深入的理 解操作系統(tǒng)的工作原理，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。對于專業(yè)水平較好的學(xué)生，教師可 以鼓勵他們利用課余時間，繼續(xù)分析內(nèi)核源代碼，為其今后從事科學(xué)研究打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

系統(tǒng)科學(xué)的研究方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；工具軟件；鏈接；模塊；虛實(shí)地址空間；地址轉(zhuǎn)換

中圖分類號：G642　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B　文章編號：1672-5913(2009)04-0030-02

操作系統(tǒng)是用來管理計算機(jī)系統(tǒng)中所有軟、硬件資源的系統(tǒng)軟件，所有的計算機(jī)用戶都在使用操作系統(tǒng)，只不過不同層次的用戶在不同層次使用操作系統(tǒng)提供的功能。計算機(jī)相關(guān)專業(yè)一直以來將操作系統(tǒng)作為最重要的專業(yè)核心課程，一方面，使學(xué)生通過操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，深入理解計算機(jī)的軟硬件協(xié)同工作原理；另一方面，有助于加強(qiáng)和培養(yǎng)同學(xué)們的解決實(shí)際問題的綜合能力，加深專業(yè)素養(yǎng)，而這也正是計算機(jī)專業(yè)與非計算機(jī)專業(yè)對學(xué)生計算機(jī)知識培養(yǎng)的區(qū)別所在。

1　課題背景

面對這樣的定位，教師如何教、學(xué)生如何學(xué)成為各高校相關(guān)教師不斷研究的方向。教師所講授的內(nèi)容從基本理論知識和典型算法到理論與實(shí)際操作系統(tǒng)相結(jié)合，與此相對應(yīng)，各高校也編寫出版了一些新的將操作系統(tǒng)理論與實(shí)際操作系統(tǒng)結(jié)合在一起的教材。新的教學(xué)內(nèi)容對教師提出了更高的要求，也促使我們探索更有效的教學(xué)方式。以“傳授知識、培養(yǎng)能力”為目標(biāo)，我們將操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容分為三部分處理：

(1)對于傳統(tǒng)操作系統(tǒng)理論和典型算法，既要讓同學(xué)們學(xué)習(xí)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)理論，又要為同學(xué)們參加研究入學(xué)考試奠定基礎(chǔ)。在覆蓋大綱的前提下，講授時務(wù)求透徹。保證同學(xué)們能夠理解原理。

(2)對于操作系統(tǒng)實(shí)例，講授操作系統(tǒng)功能在具體操作系統(tǒng)中是如何實(shí)現(xiàn)的，從實(shí)際教學(xué)情況來看，不太易于解釋明白。究其原因，主要有：

①操作系統(tǒng)作為大型系統(tǒng)軟件，規(guī)模龐大，比如較流行的作為實(shí)例的Unix、Linux或Windows系統(tǒng)，規(guī)模都很大；

②操作系統(tǒng)功能都是軟件和硬件配合工作實(shí)現(xiàn)的，其中任一部分功能的實(shí)現(xiàn)，都涉及太多的細(xì)節(jié)問題，比如存儲器管理中進(jìn)程邏輯地址到物理地址的映射，就涉及到了CPU中專用寄存器、內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和硬件的地址轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)等知識。

這一部分所涉及知識全部講述，課時必然不夠用：囫圇吞棗地講，同學(xué)們課堂上聽不懂，下去自學(xué)必定遇到障礙(復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，瑣碎的細(xì)節(jié))，最終極有可能使此一部分內(nèi)容以記住幾個概念、了解幾個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)收場，從而失去學(xué)習(xí)實(shí)例的本意。

(3)對于操作系統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要使學(xué)生主動運(yùn)用所學(xué)理論解決問題，以提高能力為目標(biāo)。

操作系統(tǒng)實(shí)例和操作系統(tǒng)的實(shí)踐部分是加強(qiáng)和培養(yǎng)學(xué)生的解決實(shí)際問題的綜合能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對加深學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)很有意義，其如何實(shí)施是教學(xué)研究的重點(diǎn)。

2　操作系統(tǒng)實(shí)例教學(xué)的研究

我院在教學(xué)過程中，注重實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。

具體在操作系統(tǒng)實(shí)例教學(xué)中，我們的目標(biāo)是：

(1)力求從整體上展現(xiàn)操作系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法，避免陷入細(xì)節(jié)。

(2)操作系統(tǒng)作為大型軟件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能完善，操作系統(tǒng)實(shí)例教學(xué)不求面面俱到，而是以其中的幾個方面作為突破口，詮釋具體操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，從而舉一反三，理解全部。

講授實(shí)例的目的是介紹在具體操作系統(tǒng)中，理論是如何實(shí)現(xiàn)的。新教材有的是以分析開源操作系統(tǒng)的源代碼及操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行解釋的，這是非常好的資料，但往往篇幅較大，作為課堂教學(xué)內(nèi)容有散亂、不易于組織的缺點(diǎn)。鑒于此，如果能將理論知識的實(shí)現(xiàn)方法通過直觀的方法進(jìn)行剖析，從另外一個角度展現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、理解是大有幫助的。我們采用一系列工具軟件由外向內(nèi)一步步地展現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。

3　操作系統(tǒng)實(shí)例教學(xué)的實(shí)踐

下面主要以Windows系統(tǒng)下存儲器管理為例，介紹采用工具軟件進(jìn)行教學(xué)的過程。講授操作系統(tǒng)其他管理功能的思想與此相同，只是所使用工具軟件有所不同。

在介紹存儲器管理部分時，要介紹程序的鏈接方式。我們用一段源程序作為實(shí)例，分別采用不同的IDE環(huán)境，得到功能完全相同的兩種不同格式(靜態(tài)鏈接和動態(tài)鏈接)的可執(zhí)行文件。首先比較兩種格式文件的大小，一般而言，靜態(tài)鏈接可執(zhí)行文件遠(yuǎn)大于動態(tài)鏈接可執(zhí)行文件，相比而言多了些什么內(nèi)容呢?靜態(tài)鏈接可執(zhí)行文件中包含了該程序運(yùn)行需要的所有內(nèi)容，其中有程序中所調(diào)用的庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)代碼，那么動態(tài)鏈接可執(zhí)行文件是如何組織的呢?分析動態(tài)鏈接所得到可執(zhí)行文件，在Windows下，使用dependences工具，分析PE文件頭部得出了所要動態(tài)鏈接的庫以及庫中的具體函數(shù)；在Linux下，使用idd工具分析ELF文件頭部得出了所要動態(tài)鏈接的庫。

接下來，分析動態(tài)鏈接庫是如何加載的。對于Windows的虛擬存儲器，在進(jìn)程邏輯地址空間，分段概念如何體現(xiàn)呢?首先運(yùn)行鏈接得到的可執(zhí)行文件，創(chuàng)建進(jìn)程之后使用工具軟件分析進(jìn)程快照(snapshot)，可得該進(jìn)程當(dāng)前加載的模塊的情況，包括每個模塊的名稱、大小、基地址和共享計數(shù)等，這就可以看到動態(tài)鏈接庫確實(shí)被加載到進(jìn)程邏輯地址空間，而且這些模塊是被整體加載的，它們占用不連續(xù)的邏輯地址，由此可見，動態(tài)鏈接庫就是操作系統(tǒng)理論中分段管理的實(shí)際對應(yīng)物，從而段是一個面向用戶的邏輯單位，段內(nèi)連續(xù)、段間離散，分段引入的是二維地址空間等理論得到了生動的詮釋。

再進(jìn)一步，在程序中增加動態(tài)加載模塊的語句，并安排到某分支中，重新編譯、鏈接得到可執(zhí)行文件。運(yùn)行并分析其所加載的模塊，執(zhí)行相應(yīng)的包含動態(tài)加載模塊的語句分支后，再分析其所加載的模塊，對比分析兩次結(jié)果的不同，闡述動態(tài)加載的相應(yīng)內(nèi)容。在程序中加載兩個占用同一推薦地址的動態(tài)鏈接庫模塊，運(yùn)行其并分析其所加載的模塊，可見當(dāng)發(fā)生地址沖突時系統(tǒng)是如何處理的，借以解釋地址重定位。在兩個程序中使用同一個動態(tài)鏈接庫，分別編譯、鏈接得到動態(tài)鏈接格式的可執(zhí)行文件，先后分別運(yùn)行兩個程序，并觀察隨著進(jìn)程創(chuàng)建、結(jié)束該模塊引用計數(shù)的變化情況，闡述以段作為管理單位實(shí)現(xiàn)共享的實(shí)現(xiàn)方法。

進(jìn)程邏輯地址空間涉及內(nèi)容講授完畢之后，虛擬存儲器的另一個重要問題――虛實(shí)地址空間的地址轉(zhuǎn)換問題，是這樣來解釋的：首先選中程序中某個變量，運(yùn)行程序并得到具體某時刻變量值、變量邏輯地址。其次通過工具軟件得到該進(jìn)程對應(yīng)的物理地址空間。再次用工具軟件計算得該變量對應(yīng)的物理地址，利用工具從該物理地址讀出當(dāng)前值，從變量的數(shù)據(jù)類型、所占用字節(jié)數(shù)和當(dāng)前值等方面分析物理內(nèi)存內(nèi)容與之是否吻合。再次，剖析剛才地址轉(zhuǎn)換所涉及的頁目錄索引、頁表索引和責(zé)表內(nèi)容等具體內(nèi)容，由此闡述具體操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從邏輯地址到物理地址映射的映射過程及各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織及所起的作用。

總體上講，將軟件工具引入到教學(xué)中，是一種“擺事實(shí)，講道理”的教學(xué)方法，對于每個知識點(diǎn)，首先結(jié)合實(shí)例通過軟件工具盡可能地將操作系統(tǒng)所做的工作展現(xiàn)出來，在這一過程中結(jié)合操作系統(tǒng)理論和適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、硬件知識，剖析這部分功能是如何實(shí)現(xiàn)的，從而達(dá)到使同學(xué)們在較短時間內(nèi)理解的目的。

4　操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的研究

操作系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓同學(xué)們親自動手，檢驗(yàn)和應(yīng)用前面學(xué)習(xí)的知識，完成相應(yīng)題目來提高能力。從面向應(yīng)用的角度，制定恰當(dāng)?shù)念}目與合理的組織形式是實(shí)施的關(guān)鍵。為此，我們進(jìn)行了如下改革：

(1)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

在課堂授課的基礎(chǔ)上，遵循“傳授知識、培養(yǎng)能力”這一思路，我們將以往模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)功能的實(shí)踐環(huán)節(jié)，改為面向應(yīng)用指定題目，大體分為兩個方向：

①課時較少的情況下利用系統(tǒng)功能調(diào)用編程，在應(yīng)用層開發(fā)出有特色的功能；

②課時較多的情況下首先編寫工作于核心層下的驅(qū)動程序，獲得訪問核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的權(quán)限后再將相關(guān)數(shù)據(jù)傳給工作于應(yīng)用層的普通程序，兩者結(jié)合完成有特色的功能。前述實(shí)現(xiàn)分析虛實(shí)地址轉(zhuǎn)換過程的工具軟件就是這樣設(shè)計的。

(2)實(shí)踐教學(xué)組織形式

如何激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情，是我們一直在探索的內(nèi)容。具體到實(shí)踐教學(xué)組織上，積極鼓勵優(yōu)秀的同學(xué)提出自己的創(chuàng)意及想法。這些創(chuàng)意及想法經(jīng)教師審閱后可作為實(shí)踐題目。在此基礎(chǔ)上，較大題目組織為項(xiàng)目組，目標(biāo)是在有限的時間內(nèi)完成較完整的項(xiàng)目，之后項(xiàng)目組成員共同總結(jié)，完成實(shí)踐報告；較小題目個人完成并提交實(shí)踐報告。

(3)實(shí)踐教學(xué)平臺

系統(tǒng)科學(xué)的研究方法范文第3篇

【關(guān)鍵詞】交通工程系統(tǒng)科學(xué)課堂教學(xué)有機(jī)整合

一、系統(tǒng)科學(xué)和交通工程學(xué)概述

一般系統(tǒng)論認(rèn)為，系統(tǒng)是指相互聯(lián)系、相互制約的若干組成要素結(jié)合在一起并具有特定功能的有機(jī)整體。［3］系統(tǒng)科學(xué)指的是以系統(tǒng)為研究對象的一門學(xué)科，它通過描述“一般系統(tǒng)”的特征、類型及演化規(guī)律等，試圖揭示系統(tǒng)的對應(yīng)或相似性以及同構(gòu)性等共性問題。［1］該學(xué)科從系統(tǒng)的角度，運(yùn)用系統(tǒng)的方法去考察認(rèn)識整個世界，是具有橫斷學(xué)科性質(zhì)的新科學(xué)，［2］［4］在許多領(lǐng)域都有著重要的影響和應(yīng)用。系統(tǒng)科學(xué)包含的內(nèi)容較多，如一般系統(tǒng)論、信息論、控制論、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程、耗散結(jié)構(gòu)理論、超循環(huán)理論和突變論、非線性科學(xué)等。［2］20世紀(jì)80年代以來，由于系統(tǒng)科學(xué)在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮了不可替代的作用，因此受到了國內(nèi)外很多學(xué)者的廣泛關(guān)注，其研究工作也得到了進(jìn)一步發(fā)展和完善，如協(xié)同學(xué)說的創(chuàng)立、錢學(xué)森的系統(tǒng)科學(xué)體系和復(fù)雜性研究以及混沌理論的新發(fā)展。［2］系統(tǒng)科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展在具體的應(yīng)用領(lǐng)域給我們帶來重要影響的同時，也使我們的思維方式產(chǎn)生了重大的改進(jìn)。它利用數(shù)學(xué)工具，使人類的思維方式從定性概括開始向定量描述發(fā)展，從而更能精確揭示自然和社會現(xiàn)象的一般規(guī)律。

交通工程學(xué)是隨著交通科技的發(fā)展，為解決日益嚴(yán)重的交通問題而興起的一門學(xué)科。其主要的目的是揭示交通運(yùn)輸這一社會活動的基本規(guī)律，從而能夠提高交通的效率，節(jié)約資源和社會成本。它所研究的內(nèi)容對提高公路和道路的交通性能起著至關(guān)重要的作用，因此具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。［5］揭示了交通工程的研究內(nèi)容，它是研究道路交通中各種交通現(xiàn)象基本規(guī)律及應(yīng)用的一門學(xué)科，它是以人為主體、以交通流為中心，以道路為基礎(chǔ)，將三方面的有關(guān)內(nèi)容統(tǒng)一在交通系統(tǒng)的環(huán)境中進(jìn)行研究，通過交通規(guī)劃、設(shè)計運(yùn)營管理等方法，提高道路的通行能力和運(yùn)輸效率，降低能源消耗與運(yùn)輸費(fèi)用，從而達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的。

從上面對于系統(tǒng)科學(xué)和交通工程的研究內(nèi)容來看，兩個學(xué)科都是力圖揭示自然現(xiàn)象的一般規(guī)律，從而能夠進(jìn)一步利用這一規(guī)律，為人們的決策服務(wù)，因此兩個學(xué)科從總體目標(biāo)上來說是一致的。由于交通系統(tǒng)是一復(fù)雜系統(tǒng)，研究交通系統(tǒng)的非線性現(xiàn)象和復(fù)雜性特征一直是交通科學(xué)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展為現(xiàn)代交通科學(xué)的研究和應(yīng)用奠定了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)，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(fā)展。因此系統(tǒng)科學(xué)和交通工程學(xué)有著緊密的聯(lián)系。

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

二、淺談交通工程課堂教學(xué)中納入系統(tǒng)科學(xué)的必要性

現(xiàn)代交通工程的發(fā)展是建立在交通科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上。隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，交通科學(xué)不斷和其它科學(xué)（特別是系統(tǒng)科學(xué)）交叉，產(chǎn)生了許多新理論和新方法。同時，這些新理論和新方法在實(shí)際的交通工程應(yīng)用中不斷得到豐富和發(fā)展。為了培養(yǎng)能適應(yīng)信息社會發(fā)展的創(chuàng)造性人才，特別是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，必需在交通工程的課堂教學(xué)中，融入現(xiàn)代交通科學(xué)的發(fā)展。系統(tǒng)科學(xué)作為現(xiàn)代交通科學(xué)發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)之一，將其納入交通工程課堂教學(xué)是十分必要的。

將系統(tǒng)科學(xué)的現(xiàn)展融入交通工程的課堂教學(xué)，首先可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和情感。例如，在講授交通安全評價方法時，常規(guī)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(shí)上系統(tǒng)科學(xué)中的評價方法有多種，并不僅限于書本上的內(nèi)容。為了激發(fā)學(xué)生的興趣，可以介紹一些評價方法的發(fā)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(diǎn)和適用范圍，比較其優(yōu)缺點(diǎn)。通過這樣的比較和介紹，不僅可以使學(xué)生對所學(xué)知識一目了然，對學(xué)生興趣的培養(yǎng)也有很好的促進(jìn)作用。

其次，將系統(tǒng)科學(xué)的方法融入交通工程的課堂教學(xué)，也可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，達(dá)到教與學(xué)的目的。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師依據(jù)書本，逐步說明學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種導(dǎo)入，學(xué)生往往感到枯燥乏味，難以引起學(xué)生的情感共鳴。如果在課堂教學(xué)中，引用一些重要的科學(xué)進(jìn)展或是重大的實(shí)際應(yīng)用，可消除這種十分沉悶的教學(xué)氛圍。

另外，在交通工程的課堂教學(xué)中，引進(jìn)系統(tǒng)科學(xué)的現(xiàn)展，可以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，提高學(xué)生專業(yè)知識水平?，F(xiàn)代社會的科學(xué)研究是不斷發(fā)展的，教材上的知識只是對過去研究的總結(jié)，教師在課上介紹最新的研究進(jìn)展，可以有效地擴(kuò)大學(xué)生的視野，而且能將學(xué)生直接帶到學(xué)科的前沿，為他們今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和定位具有重要的指導(dǎo)意義。三、交通工程課堂教學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展有機(jī)整合的嘗試和建議

1．實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)結(jié)合。隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，高校人才的培養(yǎng)必須適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的需要。面對這種需要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤更為重要。目前，“交通工程”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大部分內(nèi)容更新很慢，已不適應(yīng)現(xiàn)代交通科學(xué)的發(fā)展。授課教師可以根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)和交通工程中的相關(guān)內(nèi)容，補(bǔ)充一些先進(jìn)的、有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。并有效的利用學(xué)校交通工程實(shí)驗(yàn)室的平臺，通過實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生掌握交通現(xiàn)象形成的機(jī)理及解決的過程。這樣可以解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中不能解決的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。

結(jié)合交通工程的專業(yè)特點(diǎn)，介紹現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)在交通工程的應(yīng)用。這樣，可以大大豐富傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容，同時擴(kuò)大了學(xué)生的知識面，以及畢業(yè)后適應(yīng)社會需要的能力。同時，可以組織學(xué)生參觀一些現(xiàn)代化交通工程的實(shí)驗(yàn)室，或是參觀一些工程應(yīng)用的現(xiàn)場。例如，教師在講授交通流理論中關(guān)于交通模擬模型時，可以組織學(xué)生參觀一些交通工程的實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)介紹一些應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)中的交叉方法建立的交通模型。通過平臺演示，讓學(xué)生直接感受到系統(tǒng)科學(xué)在交通工程中的重要地位。這樣既使學(xué)生掌握了新知識，又增強(qiáng)了學(xué)生的能力。

2．啟發(fā)式教學(xué)的應(yīng)用。結(jié)合書本內(nèi)容，遵循系統(tǒng)原則介紹一些系統(tǒng)科學(xué)的新進(jìn)展及一些重大應(yīng)用方法，培養(yǎng)學(xué)生對相關(guān)知識的融會貫通。為此，可以采用啟發(fā)式的教學(xué)模式，即提出問題、分析問題、解決問題的教學(xué)方式。這樣不但會使學(xué)生對教學(xué)目的有個清晰的認(rèn)識，也會讓問題變得更加容易理解。例如，我們在講授交通預(yù)測時，通常的方式是首先提出問題，如交通預(yù)測的難點(diǎn)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(zhì)，包括問題涉及的相關(guān)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(xué)生理解的基礎(chǔ)上，介紹出行預(yù)測模型。實(shí)際上，系統(tǒng)科學(xué)中預(yù)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(jìn)一步介紹系統(tǒng)科學(xué)中新的方法在交通預(yù)測中的應(yīng)用，如基于混沌和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。這樣的教學(xué)過程，不僅能夠把問題講解的很清晰，對學(xué)生的理解和知識的拓寬都是有幫助的。

3．讓學(xué)生主動參與課堂教學(xué)。組織學(xué)生積極參加課外查詢、課堂討論等活動。課外查詢一些有關(guān)系統(tǒng)科學(xué)和交通工程的相關(guān)內(nèi)容，課內(nèi)教師可以組織學(xué)生討論。這樣可以充分調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性，激發(fā)學(xué)生的質(zhì)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(xué)生課外查閱相關(guān)文獻(xiàn)，掌握和了解應(yīng)用非線性系統(tǒng)理論研究交通流特性的方法，然后組織學(xué)生課堂討論，最后教師進(jìn)行課堂總結(jié)。這樣可以把學(xué)生的積極性充分調(diào)動起來，同時讓他們參與到課堂教學(xué)中。讓學(xué)生自己獨(dú)立地解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。以此不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。在此過程中，授課教師需做一些必要的課外輔導(dǎo)工作。

四、結(jié)束語

總之，在教學(xué)過程中，除了講授傳統(tǒng)的“交通工程”基本理論和基礎(chǔ)知識外，還要注意對系統(tǒng)科學(xué)方法的創(chuàng)造性傳授。這樣的教學(xué)不僅反映了系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展動態(tài)和最新研究成果，又能與交通工程的實(shí)際結(jié)合，達(dá)到教與學(xué)的目的。

參考文獻(xiàn)

1齊磊磊.論“系統(tǒng)科學(xué)”與“復(fù)雜性科學(xué)”之異同.系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報，2008.16（4）：31～34

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3羅發(fā)奮、隋春玲.系統(tǒng)科學(xué)理論的發(fā)展對教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的影響，唐山師范學(xué)院學(xué)報，2006.28（2）：105～107

系統(tǒng)科學(xué)的研究方法范文第4篇

[關(guān)鍵詞] 系統(tǒng)科學(xué)方法；內(nèi)涵；外延；綜合集成方法論；軟系統(tǒng)方法論

[中圖分類號]B023

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號] 1673-5595（2014）01-0071-05

方法論研究一直是科學(xué)哲學(xué)研究的核心問題，在科學(xué)世界中也占據(jù)著非常重要的地位，被認(rèn)為是科學(xué)的兩個重要組成部分之一[1]，或“必不可少的要素”[2]80。系統(tǒng)科學(xué)是一個具有較強(qiáng)方法論性質(zhì)的學(xué)科，系統(tǒng)科學(xué)方法在諸多學(xué)科領(lǐng)域（如管理學(xué)、教育學(xué)、生物學(xué)等）都產(chǎn)生了重要影響，發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，對系統(tǒng)科學(xué)方法的認(rèn)識卻存在著一定混亂，本文在結(jié)合學(xué)界觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將通過對內(nèi)涵與外延的探討全面分析系統(tǒng)科學(xué)方法，為它的廣泛運(yùn)用奠定理論基礎(chǔ)。

一、方法與方法論

方法與方法論在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界經(jīng)常被混用。吳彤把方法定義為：“探索事物的一種途徑，其字面的含義也是‘論述行動的途徑’。方法也是一種運(yùn)用手段的認(rèn)識活動過程。”所謂方法論，“就是討論、研究方法的理論，也是關(guān)于方法的合理性的理論，即關(guān)于方法的哲學(xué)?！盵3]李志才用“五個有機(jī)聯(lián)系著的層次或要素”表征方法的內(nèi)涵，并進(jìn)一步指出“方法論，是關(guān)于認(rèn)識世界和改造世界的方法的理論系統(tǒng)。它的原理應(yīng)包括方法的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、方法的本質(zhì)特征、方法的來源和發(fā)展、方法的分類、方法的功能評價、方法的選擇和運(yùn)用等等一系列問題”[4]。這兩個概念看起來非常簡單，但在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界經(jīng)常被混用。

Klir在探討系統(tǒng)方法論時，“把系統(tǒng)方法論定義為研究各種類型的一般系統(tǒng)類別及其處理與這些類型系統(tǒng)相關(guān)問題的具有內(nèi)在一致性的方法的集合”。簡單講，他把方法論看作是方法的集合，另外，他進(jìn)而提出了“系統(tǒng)元方法論”概念，“即對系統(tǒng)方法和方法論（整合的諸方法之集合）的研究”，“它的研究目的是確定一種方法（或方法論）的一些專門的特點(diǎn)”，“系統(tǒng)元方法論的主要功能是評價和比較處理系統(tǒng)問題的各種類型的方法，同時去除那些不適宜的方法”[5]。從物理學(xué)的量綱來講，方法的集合一定只能是方法，因此可以看出，在Klir這里的方法論更接近于通常意義上的方法，元方法論接近于方法論。國內(nèi)的幾本科學(xué)方法論史的著作也存在著這樣的問題，幾乎每本方法論史準(zhǔn)確的說都是方法的歷史。在系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域，這種方法與方法論的混亂更加明顯，諸多冠之以方法論的內(nèi)容基本上都屬于方法范圍之內(nèi)。比如，硬系統(tǒng)方法論、軟系統(tǒng)方法論等，以及國內(nèi)學(xué)者錢學(xué)森、顧基發(fā)、吳學(xué)謀等人的方法論，某種程度上更像某種研究方法，后文會具體說明這些方法。但事實(shí)上，對于方法和方法論這兩個范疇的說明在國內(nèi)還是比較清晰的，如上文吳彤的觀點(diǎn)，再比如的觀點(diǎn)：“方法就是人們看事物、想問題、辦事情的思路、原則、程序、步驟和技巧?！椒ㄕ搫t與方法不同，它表現(xiàn)為一系列方法論原則，是比方法高一個層次的東西，方法論要回答的問題是方法的客觀基礎(chǔ)，以及各種方法的相互關(guān)系等等。……方法論研究的一個直接目的就是要獲得好的方法。……方法論研究的另一個重要方面是各種方法的相互關(guān)系，即體系結(jié)構(gòu)?！盵6]612-613另外，樸昌根論述系統(tǒng)方法和系統(tǒng)方法論所提出的觀點(diǎn)，也是筆者所贊同的，只不過他稱方法論為方法學(xué)。[7]79-81

筆者同意吳彤、等對一般意義上方法以及方法論的界定。諸多學(xué)者探討過的實(shí)驗(yàn)方法、觀察方法、歸納方法等，或者各種方法的組合，觀察實(shí)驗(yàn)―歸納方法和假說―演繹方法等都是科學(xué)方法，并非方法論。這種界定的直接結(jié)果就是當(dāng)前許多書名為方法論的著作可能都要改稱為方法的研究，這種研究本身即是方法論，或論方法。如果方法論是關(guān)于方法的理論[6]613，那么方法論研究就應(yīng)該是對“關(guān)于方法的理論”的研究，筆者認(rèn)為這種研究尚不存在，因?yàn)檠芯糠椒ǖ睦碚撨€不存在，談何對之進(jìn)行研究。Klir的元方法論在這種意義上很明顯更應(yīng)該稱之為方法論。因此，很多文獻(xiàn)中提到的方法論研究、方法論變革等也就失去了指代的意義。換個角度說，當(dāng)前學(xué)界提到的方法論變革指的主要是方法的變革，是在做方法論，研究方法，理解其意即可。也正是在這種意義上，本文是以方法為研究對象，做方法論研究。

進(jìn)一步講，與科學(xué)發(fā)現(xiàn)相對應(yīng)的是方法，與科學(xué)辯護(hù)相對應(yīng)的一般是方法論。以波普為例，他提出的解決問題獲取知識的四段圖示[8]，是向人們展示他提出的獲取知識的方法，告訴人們?nèi)绾巫觯捶椒?；他進(jìn)而把這種思想上升為與實(shí)證主義相對立的證偽主義觀點(diǎn)，即進(jìn)入了科學(xué)辯護(hù)的層面，即方法論。因此，包括庫恩的范式理論、拉卡托斯的科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論、費(fèi)耶阿本德的無政府主義等都屬于方法論，或者說是通過對獲取知識的科學(xué)方法的思考總結(jié)出的一些思想理論。

二、系統(tǒng)科學(xué)方法的內(nèi)涵

（一）系統(tǒng)方法與系統(tǒng)科學(xué)方法辨析

當(dāng)前學(xué)術(shù)界提到最多的是“系統(tǒng)方法”，所指的含義卻有所不同，事實(shí)上是在兩種含義上使用該術(shù)語。一是以貝塔朗菲的一般系統(tǒng)論為理論基礎(chǔ)形成的系統(tǒng)方法，魏宏森的觀點(diǎn)是其典型代表：“系統(tǒng)方法，就是按照事物本身的系統(tǒng)性把對象放在系統(tǒng)的形式中加以考察的一種方法。即從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，始終著重從整體與部分（要素）之間，整體與外部環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的關(guān)系中綜合地、精確地考察對象，以達(dá)到最佳地處理問題的一種方法。它的顯著特點(diǎn)是整體性、綜合性、最佳化?！盵9]另一種含義是在系統(tǒng)科學(xué)方法意義上使用的系統(tǒng)方法，如樸昌根即是如此。[7]80丁把它總結(jié)為：“以一般系統(tǒng)論、信息論、控制論以及耗散結(jié)構(gòu)、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論等眾多現(xiàn)代科學(xué)理論為科學(xué)基礎(chǔ)而形成和發(fā)展的一種科學(xué)研究方法。”[10]19-22或者說，是以系統(tǒng)科學(xué)的相關(guān)理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的方法的集合。為了避免混亂，后文把以貝塔朗菲一般系統(tǒng)論為基礎(chǔ)的系統(tǒng)方法稱之為系統(tǒng)論方法；把以系統(tǒng)科學(xué)理論為基礎(chǔ)的系統(tǒng)方法稱之為系統(tǒng)科學(xué)方法，前者是后者的真子集。

國內(nèi)第二個具有代表性的方法體系是由顧基發(fā)、朱志昌等人提出的“物理―事理―人理系統(tǒng)方法論（WSR）”，它是把物理、事理、人理有機(jī)融合解決復(fù)雜的社會問題的方法體系。 [22]8在該方法體系中，“‘物理’指涉及物質(zhì)運(yùn)動的機(jī)理，它既包括狹義的物理，還包括化學(xué)、生物、地理、天文等等。……‘事理’指做事的道理，主要解決如何去安排。通常運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)方面的知識來回答‘怎樣去做’的問題?！死怼缸鋈说牡览恚ǔＲ萌宋呐c社會科學(xué)的知識去回答‘應(yīng)當(dāng)怎樣做’和‘最好怎么做’的問題”[22]15。物理―事理―人理系統(tǒng)方法論的實(shí)踐準(zhǔn)則是“懂物理、明事理、通人理”[22]16，它的基本原則主要包括：綜合原則、參與原則、可操作性原則和迭代原則。[22]20苗東升通過對這種方法或方法論進(jìn)行分析，把它歸于軟系統(tǒng)方法論名下。[23]

鄧聚龍創(chuàng)立的“灰色系統(tǒng)理論”在國內(nèi)外已經(jīng)產(chǎn)生了重要影響。該理論中的灰或灰色指“信息不完全或不確定或者二者皆有的現(xiàn)象?；一蚧疑嗫煞Q為貧信息現(xiàn)象”[16]231?！盎疑到y(tǒng)是指信息不完全，信息不確定，或二者兼有的系統(tǒng)。”[16]239以此為基礎(chǔ)，灰色系統(tǒng)理論就是“處置少數(shù)據(jù)不確定性問題的理論”[24]，“灰色系統(tǒng)理論屬系統(tǒng)論范疇。灰色系統(tǒng)理論以信息不完全，不確定系統(tǒng)的行為表現(xiàn)、行為內(nèi)涵、行為關(guān)系、行為環(huán)境的層次性、動態(tài)性、信息性、量化性……為主要研究目的。”[16]239它的主要內(nèi)容包括：灰觀念、灰生成、灰建模、灰預(yù)測、灰決策、灰控制、灰數(shù)學(xué)、灰哲學(xué)等。[16]240相對應(yīng)的，應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論處理灰色系統(tǒng)各種問題的方法就構(gòu)成了灰色系統(tǒng)方法。

吳學(xué)謀創(chuàng)立的泛系理論與方法也已經(jīng)在國內(nèi)外諸多領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。泛系方法論是“泛系哲學(xué)的主要組成之一”，它是將“泛系理論（泛系哲學(xué)、泛系數(shù)學(xué)、泛系工學(xué)等）運(yùn)用于科學(xué)認(rèn)識和科學(xué)研究過程，運(yùn)用于認(rèn)識與實(shí)踐”形成的各種泛系方法的總和。[16]112或者可以把泛系理論與方法簡單總結(jié)為“研究廣義系統(tǒng)、關(guān)系的理論和方法，……它的特點(diǎn)是宏觀、微觀兼顧并具有多層次網(wǎng)絡(luò)體系”[25]。

（二）國外提出的系統(tǒng)科學(xué)方法

國外提出的較有代表性的方法或方法論體系，主要包括系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)動力學(xué)等方法在內(nèi)的硬系統(tǒng)方法或硬系統(tǒng)思考，切克蘭德提出的軟系統(tǒng)方法論，Ulrich的“批判系統(tǒng)啟發(fā)法”（CSH），還有“全面系統(tǒng)干預(yù)”（TSI）和“批判系統(tǒng)實(shí)踐”（CSP）等在內(nèi)的批判系統(tǒng)思考（CST）方法，以及Klir創(chuàng)立的被稱之為“一般系統(tǒng)問題解決者”的方法體系等。

系統(tǒng)工程自從20世紀(jì)中葉由貝爾公司提出以來，在國內(nèi)外都得到了廣泛運(yùn)用和發(fā)展，已經(jīng)成為管理學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的重要方法。系統(tǒng)工程可以簡單總結(jié)為：“系統(tǒng)工程是一門縱覽全局，著眼整體，綜合利用各學(xué)科的思想與方法，從不同方法和視角來處理系統(tǒng)各部分的配合與協(xié)調(diào)，借助于數(shù)學(xué)方法與計算機(jī)工具，來規(guī)劃和設(shè)計、組建、運(yùn)行整個系統(tǒng)，使系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會效果達(dá)到最優(yōu)的方法性學(xué)科?！盵26]7當(dāng)前系統(tǒng)工程已經(jīng)形成了一套比較嚴(yán)格的、可操作的程序處理復(fù)雜的系統(tǒng)問題。系統(tǒng)分析方法、系統(tǒng)動力學(xué)方法等經(jīng)常被認(rèn)為是包含在系統(tǒng)工程大的方法體系內(nèi)部處理問題的具體方法。關(guān)于系統(tǒng)工程的具體操作與實(shí)踐問題，在任何一本系統(tǒng)工程的教材和著作中幾乎都有詳細(xì)說明。在國內(nèi)外各個高校的相關(guān)院系也都開設(shè)了相關(guān)課程，表明了這一學(xué)科在自然科學(xué)、社會科學(xué)，尤其是管理學(xué)中已經(jīng)得到普遍認(rèn)可。這些切克蘭德筆下的硬系統(tǒng)方法論主要是解決問題比較確定的問題，隨著系統(tǒng)分析方法在諸多領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，問題本身就成為了問題。[26]27-28用切克蘭德的話講，軟系統(tǒng)方法論是專門處理不良結(jié)構(gòu)的問題[27]161，或者說為這種問題本身不確定性的問題的解答提供一種方法論的指導(dǎo)。切克蘭德提出的七個步驟的方法循環(huán)圖是其方法思想的集中代表。[27]163切克蘭德雖然也給出了他的方法的具體操作步驟，但是也正如他所說，他的方法更多的具有方法論的意義，提供解決問題的基本原則。[27]161-162

近些年的學(xué)術(shù)界，在切克蘭德軟系統(tǒng)方法論以及諸多系統(tǒng)思考相關(guān)思想與方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來了多種應(yīng)用于管理學(xué)的系統(tǒng)科學(xué)方法。其中Ulrich提出的“批判系統(tǒng)啟發(fā)法”、Flood和Jackson創(chuàng)立的“全面系統(tǒng)干預(yù)”以及在這些思想基礎(chǔ)上發(fā)展起來的“批判系統(tǒng)實(shí)踐”是最有代表性的思想和方法。后兩種方法是“批判系統(tǒng)思考”（CST）的典型代表，Jackson用“創(chuàng)造性整體論”一詞表示這些方法或方法論思想。[28]在Jackson的《系統(tǒng)思考》中對這些方法的形成與發(fā)展、方法及方法論的理論與實(shí)踐、哲學(xué)根源與影響，以及對實(shí)踐管理人員的具體價值都進(jìn)行了深入分析與闡述，此處不再重復(fù)。Klir為了處理各種具有關(guān)系性的系統(tǒng)問題，提出了他稱之為“一般系統(tǒng)問題處理器”（GSPS）的方法論體系結(jié)構(gòu)。包括三個部分：概念框架的執(zhí)行部分、操作部分和兩個交界面。[29]該方法論可以被應(yīng)用于諸多一般系統(tǒng)問題的處理與解決。Klir和Elias專門撰寫《系統(tǒng)問題解決的體系構(gòu)建》，詳細(xì)闡述了該問題。

除了以上具有代表性的系統(tǒng)科學(xué)方法之外，應(yīng)用各種系統(tǒng)科學(xué)理論處理問題形成的方法都屬于系統(tǒng)科學(xué)方法的范圍之內(nèi)。比如應(yīng)用一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、混沌學(xué)、CAS理論等分析問題形成的方法。魏宏森的《系統(tǒng)科學(xué)方法論導(dǎo)論》和周昌忠《西方科學(xué)方法論史》對所謂老三論基礎(chǔ)上形成的方法進(jìn)行了研究，吳彤的《自組織方法論研究》則對之后的自組織理論、非線性科學(xué)形成的方法進(jìn)行了深入研究。CAS理論與方法在國外的諸多領(lǐng)域都已經(jīng)得到了廣泛發(fā)展和運(yùn)用。另外，像黑箱方法、模型方法、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法等也在諸多領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。由于本文的重點(diǎn)不在于介紹這些方法，而在于通過對這些方法的分析進(jìn)行方法論探討，因此不再對具體方法做一一闡述。

系統(tǒng)科學(xué)的研究方法范文第5篇

隨后，耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論、超循環(huán)論、生命系統(tǒng)論等非平衡自組織理論，也逐步產(chǎn)生和發(fā)展起來。[2]這些理論，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了新思想、新觀點(diǎn)、新方法，同時，也給科學(xué)技術(shù)方法論的研究帶來了革命性的變化。因此，作為科學(xué)和技術(shù)研究工具的方法論，不能不注重系統(tǒng)科學(xué)方法的研究。系統(tǒng)科學(xué)是探索系統(tǒng)的存在方式和運(yùn)動變化規(guī)律的學(xué)問，是對系統(tǒng)本質(zhì)的正確反映和真理性認(rèn)識，是一個知識體系。系統(tǒng)工程是利用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法研究和解決各種工程問題的技術(shù)。他也包括在系統(tǒng)科學(xué)這一學(xué)科群中，屬于其中應(yīng)用技術(shù)的層次。系統(tǒng)工程的重點(diǎn)在于探索工程規(guī)劃、設(shè)計、管理的要素和過程，以創(chuàng)造最好效益。系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法，本身就是認(rèn)識世界和改造世界的手段。系統(tǒng)科學(xué)方法，即按照系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和理論，把研究對象視為系統(tǒng)來解決認(rèn)識和實(shí)踐中的各種問題的方法總稱。

系統(tǒng)思想的產(chǎn)生和發(fā)展來源于社會實(shí)踐。系統(tǒng)科學(xué)方法起源于通訊工程以及運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科，它在使用模擬方法、進(jìn)行復(fù)雜計算以及大量數(shù)據(jù)處理時，借助于電子計算機(jī)，并和人、財、物的管理相結(jié)合，能出色地處理規(guī)劃、計劃、預(yù)算技術(shù)、預(yù)測技術(shù)等復(fù)雜問題。系統(tǒng)工程作為一門綜合性的科學(xué)技術(shù)而誕生，是在第二次世界大戰(zhàn)期間及其以后才開始逐漸形成的?，F(xiàn)在它已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一顆明珠。系統(tǒng)工程作為一門工程技術(shù)，與一般工程技術(shù)的主要區(qū)別在于系統(tǒng)工程是從系統(tǒng)角度去考察研究工程問題，具有高度的綜合性。這種綜合性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①研究對象的綜合性；②應(yīng)用學(xué)科知識的綜合性；③考核效益的綜合性；④具有程序化、信息化、精確化、專業(yè)化和集約化的特點(diǎn)。系統(tǒng)工程原理和方法目前在建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用尚不夠普及，但其在建筑工程中的應(yīng)用有著廣闊的前景。因?yàn)椋ㄖc國民經(jīng)濟(jì)各部門有著密切的聯(lián)系，國民經(jīng)濟(jì)各部門的興旺發(fā)達(dá)必然會促使建筑業(yè)的發(fā)展。無論何種形式的建筑工程，按其發(fā)展的全過程可以劃分為資金籌集與工程投資階段；工程規(guī)劃和設(shè)計階段；工程施工階段；工程竣工驗(yàn)收階段；工程投入使用及其維修更新階段。在建筑工程發(fā)展的任一階段中，都存在著若干系統(tǒng)問題需要加以研究，為系統(tǒng)工程在建筑工程中的應(yīng)用提供了廣泛的研究對象。對大型現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理，以及對大型施工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動都離不開系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法。

此外，建筑企業(yè)正面臨著建筑市場競爭的挑戰(zhàn)，企業(yè)要生存要發(fā)展，必須加強(qiáng)自身的素質(zhì)建設(shè)，其中包括人材素質(zhì)、技術(shù)素質(zhì)、裝備素質(zhì)、管理素質(zhì)建設(shè)等。由于企業(yè)經(jīng)營環(huán)境的錯綜復(fù)雜，要提高這些素質(zhì)，其中仍存在著若干需要加以研究的系統(tǒng)工程問題。無論從建筑工程投資、規(guī)劃、設(shè)計和施工，到建筑施工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全過程，都存在著大量的系統(tǒng)問題需要研究，需要解決。因此，系統(tǒng)工程作為建筑工程投資、規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理研究的一門綜合技術(shù)是十分必要的。