《系统理论基础课程》大纲参考模板范本.doc
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1、系统理论基础课程大纲 1.课程设计思想这门课程是系统科学概论课程的后续课程。概论是我院研究生在系统科学方面的入门课程。学生需要通过概论课程来了解什么是系统科学(系统科学的思想),以及了解一些具体的系统科学的研究方法。系统科学后续课程的目标是在此基础上,学会一些研究方法,体会一些系统科学的研究工作的实例。同时,为了给后续的课程做准备,在概论课程之后,专业课程之前,在本课程中,我们要学会一些数学物理的基础。由于本课程在内容上和概论课程的紧密关系,请在选课的过程中,结合概论课程的大纲。课程主要包含三个模块:数学基础、物理学基础、系统科学专题。其中,数学模块主要是集合与映射、矢量空间和概率论。物理模块
2、主要是经典力学、统计力学、计算物理学初步和量子力学。系统科学专题可以按照学生的兴趣开设复杂网络初步、非线性动力学初步或者优化理论初步。学习是为了创造知识、创造性地使用知识、提高进一步学习的效率。学习具体的已经知道的知识,如果不能为这三个目的服务,是完全没有必要的。为了实现这三点,对现有知识的整理和理解,就比直接运用现有知识要重要的很多。对于提高学习效率来说,掌握学习方法和形成对一个学科的概貌和品味,就非常重要。本课程强调学习方法(概念地图和理解型学习)、对知识的理解、整理和选择,而不是关注知识的完整性。任何一门课程,都应该有一个最重要的目标,都应该把自己放到整个学科的所有的其它课程中来考察和定
3、位,都应该结合当前研究的具体实例,都应该交给学生对这个学科和课程的理解,都应该帮助学生提高学习能力和创造性。通过研究实例来体会什么是系统科学是概论课程的目标,掌握一些系统科学的研究方法,为后续的专门课程做准备,是本课程在知识上的目标。促进学生学习方法的提高,从整体上认识科学和系统科学,提高学生的创造性,是本课程的目标。以下是按照这个目标设计的本课程的具体内容。科学是原则上可证伪的,实际上在其适用范围內还没有被证伪的,可以用于理解现实世界的心智模型。物理学关于物理世界的心智(数学)模型是迄今为止,所有自然科学的典范,从思想上、概念上、分析技术上、应用范围上,都还没有其它学科可以企及。因此,交叉科
4、学的研究必须从物理学中获得以上几个方面的营养。同时,数学,作为心智模型的最终结构,是所有的自然科学的语言和结构。因此,系统科学为更一般的实际系统寻找心智(数学)模型的学问,也必须从数学中大量吸取营养。按照这个思想,本课程的主要内容设计如下(见系统科学基础核心知识的概念地图)。另外,从教学方法上来讲,本课程教学中强调以下几点:动手计算的能力、自学能力、学习方法上的培养、学科上的方向感和品味。前两个方面,通过布置大量的课后作业和一定数量的课程项目来体现。学习方法上,通过概念地图来实现理解型学习,从而不断获得和强化这个学科的整体结构。在学科的方向感和品味上,我们通过在课程中采用大量的研究实例来实现。
5、从以前的学生反馈中可以看到,在以上各个方面,学生都有不小的收获。而且,学生对什么是系统科学有了一个比较深入的认识。大多数学生在自学能力、动手能力、理解型学习和掌握一个学科的全貌的能力上,都有比较大的提高。这门课程的缺点是:对学生的理解力要求比较高,对学生的时间投入要求比较高,对学生的学习动机也有要求对学术感兴趣的学生可以从中学到更多东西。2.章节具体内容第零章 为什么要学习数学物理基础0.1 概念、数学模型的来源:前面的例子再阐述0.2 处理方法的来源:例子0.3 研究对象的来源:例子第一部分 系统科学的数学基础第一章 线性代数1.1 集合与映射的语言1.2 从群到线性空间1.2.1 群、半群
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