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1學(xué)習(xí)的非線性現(xiàn)象

1.1人腦結(jié)構(gòu)的非線性現(xiàn)象

人腦是自然界中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，是以神經(jīng)元為節(jié)點(diǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)非常典型的非線性結(jié)構(gòu)。在這個(gè)系統(tǒng)中,多個(gè)神經(jīng)元、神經(jīng)元集群或者多個(gè)腦區(qū)相互連接成龐雜的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并通過相互作用完成腦的各種功能。神經(jīng)細(xì)胞是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本單位。還有許多神經(jīng)元纖維。細(xì)胞突起是由細(xì)胞體延伸出來(lái)的細(xì)長(zhǎng)部分，又可分為樹突和軸突。每個(gè)神經(jīng)元可以有一或多個(gè)樹突，可以接受刺激并將興奮傳入細(xì)胞體。研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元在學(xué)習(xí)期間，樹突會(huì)生成大規(guī)模的變化，這突顯出樹突對(duì)于學(xué)習(xí)和記憶過程的重要性。人腦學(xué)習(xí)的過程就是各神經(jīng)元之間建立聯(lián)結(jié)的過程。

1.2知識(shí)結(jié)構(gòu)的非線性現(xiàn)象

知識(shí)是“經(jīng)過人的思維整理過的信息、數(shù)據(jù)、形象、意象、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)以及社會(huì)的其它符號(hào)產(chǎn)物，不僅包括科學(xué)技術(shù)知識(shí)——知識(shí)中最重要的部分，還包括人文社會(huì)科學(xué)的知識(shí)、商業(yè)活動(dòng)、日常生活和工作中的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，人們獲取、運(yùn)用和創(chuàng)造知識(shí)的知識(shí)，以及面臨問題做出判斷和提出解決方法的知識(shí)?！敝R(shí)的多樣性和復(fù)雜性組成了今天我們稱之為知識(shí)空間的概念，以非線性的特征表述它的結(jié)構(gòu)，是我們?cè)诿嫦蛴?jì)算機(jī)化的學(xué)習(xí)方式的一種優(yōu)質(zhì)有效的表述。知識(shí)空間這種表述包括社會(huì)的和每個(gè)人的結(jié)構(gòu)。

1.3學(xué)習(xí)過程的非線性現(xiàn)象

知識(shí)的學(xué)習(xí)是通過大腦的記憶現(xiàn)象存在于人腦之中，我們建立了學(xué)習(xí)過程與人腦神經(jīng)細(xì)胞的某種聯(lián)系。對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的要素出發(fā)，研究以人為本的教育模式的非線性教學(xué)設(shè)計(jì)?！熬€性的教學(xué)過程中會(huì)需要非線性的教學(xué)策略,而非線性的教學(xué)過程也會(huì)出現(xiàn)線性的教學(xué)策略?！睉?yīng)用復(fù)雜科學(xué)的原理和方法，在教育研究中確立非線性的、混沌的、突現(xiàn)的、非還原性的思維，建立適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相對(duì)穩(wěn)定和有序的結(jié)構(gòu)。

1.4心理學(xué)的非線性現(xiàn)象

心理學(xué)存在著線性范式與非線性范式研究。線性范式是一種簡(jiǎn)明的因果關(guān)系，但人的心理是復(fù)雜與開放系統(tǒng)，非線性范式研究是一種接近本質(zhì)的方式。因此非線性范式的心理學(xué)研究已經(jīng)受到了廣泛應(yīng)用。

1.5知識(shí)進(jìn)化的非線性現(xiàn)象

知識(shí)體系是開放的和非預(yù)期性的，知識(shí)的進(jìn)化是頻繁的交叉融合，并呈現(xiàn)非線性的特點(diǎn)。人在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中，各種知識(shí)元在每個(gè)人的大腦中形成的組合是不同的，即人們常說的認(rèn)識(shí)不同。知識(shí)在人腦中存儲(chǔ)的概念呈現(xiàn)自組的非線性化。

2非線性現(xiàn)象的計(jì)算機(jī)描述

今天教育與學(xué)習(xí)存在著非線性現(xiàn)象，需要一種非線性現(xiàn)象的表述方式。我們從計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展來(lái)研究非線性思維，計(jì)算機(jī)就是一個(gè)線性思維與非線性思維的統(tǒng)一體。網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)表述現(xiàn)代教育的非線性現(xiàn)象的諸多要求。人腦的學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)的心理、學(xué)習(xí)的過程、知識(shí)的結(jié)構(gòu)、評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)等都可以以計(jì)算機(jī)方式進(jìn)行表述和運(yùn)行，從而形成網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)的本質(zhì)特征，成為教育的特有的方式。

2.1超文本（Hypertext）描述

計(jì)算機(jī)技術(shù)意義上的超文本是一種非線形的信息組織方式，它是由節(jié)點(diǎn)和鏈構(gòu)成的一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)圖。超文本是按照人腦的聯(lián)想思維方式，運(yùn)用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)非線性設(shè)計(jì)，組織管理信息的一種計(jì)算機(jī)文本技術(shù)。

2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的非線性描述

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分成線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)，集合、線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、圖狀結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的四種基本結(jié)構(gòu)。其中非線性結(jié)構(gòu)有樹形結(jié)構(gòu)和圖形結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)科學(xué)中體現(xiàn)了非線性思維設(shè)計(jì)的還有數(shù)據(jù)元素與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的順序映象和非順序映象，以及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。

2.3數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的非線性表述

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)與核心，包括網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、層次數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用非線性原理設(shè)計(jì)，如以記錄類型為結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型原理；以記錄類型為結(jié)點(diǎn)的有序樹或森林結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型原理；以二維表的形式進(jìn)行存儲(chǔ)原理；由類構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)的原理等，都是信息資源的非線性的組織與表述。

3非線性教育形態(tài)

知識(shí)空間是一個(gè)復(fù)雜的空間，教育是傳承和創(chuàng)造知識(shí)的領(lǐng)域。傳統(tǒng)的教育形態(tài)是以線性的方式劃分學(xué)科與知識(shí)，編寫課程與教材，設(shè)計(jì)教學(xué)與課堂。缺少知識(shí)的相關(guān)性、課程的聯(lián)系性和教學(xué)的多元性。A專業(yè)課程a1課程a2知識(shí)11知識(shí)12……知識(shí)1m知識(shí)21知識(shí)22……知識(shí)2m…………課程an知識(shí)n1知識(shí)n2……知識(shí)nm圖1線性教育設(shè)計(jì)教育需要非線性設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)具有非線性特征，可以實(shí)現(xiàn)非線性化的教育方式。采用計(jì)算機(jī)的描述方式，表述教育的非線性現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)教育的非線性功效。它包含著豐富的現(xiàn)代教育理念與內(nèi)涵，其作用和意義值得我們進(jìn)行深入的探詢和研究。在網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)下沒有傳統(tǒng)教育的“課”的概念，同時(shí)“課程”與“教材”的概念將受到?jīng)_擊。⑧這將展示給我們一個(gè)全新的教育形態(tài)—非線性教育。非線性教育的設(shè)計(jì)應(yīng)該從知識(shí)—課程—教材—教學(xué)（課）—學(xué)習(xí)—評(píng)價(jià)等教育形態(tài)元素開始。

3.1課程的非線性

復(fù)合人才的培養(yǎng)代表著現(xiàn)代教育的追求。新型專業(yè)的劃分趨向于知識(shí)的融合和復(fù)合。以現(xiàn)代課程論引導(dǎo)下的專業(yè)人才培養(yǎng)方式，已經(jīng)走向多元化的趨勢(shì)。在人才培養(yǎng)需求的知識(shí)空間分割下，課程研究的內(nèi)涵已進(jìn)入非線性化的實(shí)質(zhì)。課程的從屬性、相干性、多重性是知識(shí)結(jié)構(gòu)建立的重要因素。知識(shí)學(xué)習(xí)的順序、知識(shí)學(xué)習(xí)的相互作用、知識(shí)學(xué)習(xí)的多項(xiàng)選擇都是非線性課程結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)，直接影響到人才培養(yǎng)的目標(biāo)。課程的非線性化不等同于目前的傳統(tǒng)課程網(wǎng)絡(luò)化，而是一種知識(shí)的全新組織要求，包括專業(yè)、知識(shí)、社會(huì)、個(gè)人等諸多因素。

3.2教材的非線性

書籍是線性設(shè)計(jì)思想的典型代表，傳統(tǒng)的教育形態(tài)在書本的思維下體現(xiàn)著線性的框架。給書本編上頁(yè)碼這是必要的工作。知識(shí)就在我們編好頁(yè)碼的圖書下進(jìn)行了上千年的傳承。沒有頁(yè)碼的書，教育將會(huì)怎樣？在這一前提下，計(jì)算機(jī)將知識(shí)組合成適合每一個(gè)人和每一種職業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，非線性教材可以實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想。教材的非線性是課程非線性的表述與實(shí)現(xiàn)。只有實(shí)現(xiàn)教材的非線性化，非線性課程思想才能發(fā)揮應(yīng)有的功效。

3.3課的非線性

網(wǎng)絡(luò)教育課的概念是什么？按學(xué)習(xí)的內(nèi)容分隔，還是按學(xué)習(xí)時(shí)間分隔，需要另有定義。非線性學(xué)習(xí)的課是網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)的基本屬性。學(xué)習(xí)者根據(jù)自己特點(diǎn)，選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、進(jìn)度、深度和順序。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，傳統(tǒng)意義的課的概念不復(fù)存在。要設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)課，即學(xué)習(xí)單元。網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)下的非線性課的環(huán)境將建立網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)的教學(xué)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的最好的管理者，非線性課就是學(xué)習(xí)選擇性、學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)性和學(xué)習(xí)的非加合性。

3.4學(xué)習(xí)的非線性

長(zhǎng)期以來(lái)課堂教學(xué)是一種線性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，教師無(wú)法給出每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)理論也是以一種線性的表述來(lái)研究學(xué)習(xí)方式的?，F(xiàn)代的學(xué)習(xí)理論開創(chuàng)了建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一種多元影響意義學(xué)習(xí)現(xiàn)象。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中，瀏覽是一種基本的學(xué)習(xí)方式，是在學(xué)習(xí)主體自主支配下的學(xué)習(xí)，造就了人腦思維的非線性與知識(shí)呈現(xiàn)非線性的結(jié)合。因而，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)引導(dǎo)及計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)分析智能起到至關(guān)重要的作用。因此，建立一種建構(gòu)主義學(xué)習(xí)意義的非線性網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)分析與引導(dǎo)是網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)特征創(chuàng)造的基本點(diǎn)，也是其意義實(shí)現(xiàn)的基本支撐點(diǎn)。

3.5評(píng)價(jià)的非線性

現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論主張研究性學(xué)習(xí)，評(píng)價(jià)的多重性、模糊性與智能型是一個(gè)發(fā)展方向。智能答案、模糊評(píng)價(jià)是現(xiàn)代學(xué)習(xí)測(cè)量的趨勢(shì)，傳統(tǒng)教育呈現(xiàn)的主觀答案和客觀答案的評(píng)價(jià)方式將更加合理。在現(xiàn)代教育的理念下，知識(shí)學(xué)習(xí)要求的是更為復(fù)雜的評(píng)價(jià)狀態(tài)，借助于數(shù)學(xué)模型建立主觀定性變換為客觀定量的教育評(píng)價(jià)。非線性化模型就是一種追求多元的、模糊的、相關(guān)的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，用計(jì)算機(jī)非線性表述技術(shù)達(dá)到智能評(píng)價(jià)的教育功效。

4結(jié)束語(yǔ)

非線性原理是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)的體系的精髓，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代教育理論與思想，能充分表現(xiàn)現(xiàn)代教育中非線性教育現(xiàn)象。今天我們的網(wǎng)絡(luò)所展示的教育，從課程、教材到課時(shí)、教法都是傳統(tǒng)意義上的概念，還基本上是一種將傳統(tǒng)的教育形態(tài)搬移到網(wǎng)絡(luò)上的一種工具與整合層面的應(yīng)用。同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到今天我們已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)應(yīng)用于發(fā)展的時(shí)代。Moodle、Blackboard（畢博）、天空教室等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將展示一種新的教學(xué)與學(xué)習(xí)思維結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的教育應(yīng)用要發(fā)展到教育形態(tài)層面，就應(yīng)該應(yīng)用非線性原理與技術(shù)將教育與教學(xué)的基本元素——課程、課時(shí)、教材、教學(xué)和評(píng)價(jià)等進(jìn)行徹底的變換，在網(wǎng)絡(luò)空間的平臺(tái)上，展示網(wǎng)絡(luò)教育形態(tài)的現(xiàn)代魅力。

作者：高榮國(guó)單位：江蘇第二師范學(xué)院現(xiàn)代傳媒學(xué)院