Некоторые подходы к описанию эволюции профессионального образования
Авторы: Г.М. Вифлянцев, А.А. Красильников, В.А. Ушаков, Н.В. Цветковская

    Профессиональное образование является предметом изучения различных наук: философских, социологических, экономических, психологических, биологических, экологических, медицинских и других. Они исследуют исторические и философские аспекты труда, развития техники, технологии, анализируют социальный статус различных профессий, методы обучения и воспитания. Основная задача и трудность педагогической науки состоит в обеспечении тесной интеграции таких исследований и создании на их основе теории профессионального образования, соответствующей определенному этапу развития общества [1].

    Для большинства здравомыслящих людей на планете сегодня стало очевидным, что техногенная культура все больше и больше загоняет нас в тупик. Все то, что должно было облегчить нашу жизнь, несет в себе такой вред и опасность, что перечеркиваются все их плюсы. Атомная энергетика несет радиоактивное загрязнение окружающей среды, новые типы вооружений требуют огромных затрат на свое уничтожение. Победы над инфекционными заболеваниями породили новые штаммы микробов не восприимчивых к существующим лекарствам.

    Одна из причин такого положения в разрыве между естественнонаучным знанием и гуманитарным. К сожалению, гуманитарное знание, включающее в себя и образование, как объект педагогических наук, не может похвастаться большими успехами. Оно пока не соответствует тем задачам, решения которых ждут от него. Кризисность ситуации показывает, что дальнейший прогресс лежит не в области дальнейшей дифференциации знаний, а в их интеграции, в овладении целостным естественнонаучным мировоззрением, едиными принципами описания законов естествознания и гуманитарной сферы на языке новой научной парадигмы и философии.

    Данная работа основана на признании объективных причин, приводящих к созданию одной из таких интегративных наук о Природе и Обществе, на основе достижений естественных наук в вопросах построения моделей объектов и процессов, взаимосвязей между наблюдаемыми и измеряемыми характеристиками этих объектов и процессов. В данной работе так же предпринята попытка обсудить особенности применения математики в общественных науках, и, прежде всего, в науках педагогического образования.

    Основное содержание новой формирующейся науки – описание эволюции (оптимального поведения) природных, социально-экономических и политических систем в условиях ограниченных ресурсов. Математическую основу ее составляют методы теории нелинейных динамических систем. Главная цель такой науки состоит не только в получении новых знаний, но прежде всего в формировании рационального естественнонаучного мышления и представлений об окружающем мире в целом, воплощенное в современной картине мира, которая есть результат междисциплинарного синтеза на основе комплексного историко-философс­кого, культурологического и "нелинейного (синергетического)” стиля мышления. Основанием для ее осуществления служит наличие общих принципов, управляющих возникновением в пространстве и времени самоорганизующихся структур и их распадом, существование переходно-неустойчивых, фрактально усложняющихся процессов, взаимосвязь многовариантности и необратимости, случайности и необходимости. Переход от порядка к хаосу и от хаоса к порядку, от структуры одной размерности к другой – все это качественные переходы системы в процессе эволюции. Поэтому хронотроника на первом этапе своего развития выступает как качественная теория. Суть ее подхода заключается в совместном использовании нелинейного анализа и численных расчетов с помощью современных вычислительных машин для получения решений вопросов социального содержания, так как каждый из этих подходов, в отдельности, имеет ограниченные возможности при решении нелинейных задач. Она вынуждена создавать свою специфическую терминологию и язык, потому что она должна соединить представления математики с понятиями тех наук, к которым они будут применяться. Создатели (С.И. Валянский, Д.В. Калюжный) такой науки предлагают назвать ее хронотроникой.

    Успехи естественных наук, не в последнюю очередь, связаны с тем, что они, во-первых, умеют выделить небольшое количество ведущих, основных процессов и главных переменных (параметров порядка) при описании сложных явлений. Во-вторых, умеют измерять эти величины. И, наконец, в-третьих, применяют адекватный математический аппарат, позволяющий создавать и анализировать модели реальности.

    В чем сложность применения математических методов к задачам гуманитарных наук? Во-первых, почти все системы и процессы, являющиеся предметом изучения этих наук, являются нелинейными и вследствие этого, как правило, неустойчивыми. Во-вторых, при поиске общих закономерностей всегда есть опасность, ввиду большой разнородности и своеобразия приложений, за техническими деталями, возникающими при решении отдельных задач не выявить определяющие эволюцию процессы. И, в-третьих, в самих этих науках нет понимания, какие процессы являются определяющими, а какие второстепенными, и это вносит дополнительную сложность в возможность применения математики.

    Все это, казалось бы, не дает возможности применения математики к общественным наукам. Но как раз то, что подобные задачи, как правило, нелинейные, делает эту проблему вполне разрешимой. В рамках представлений хронотроники возможно классифицировать эти задачи не по принципу описываемого ими явления, а по форме используемых закономерностей.

    Нелинейные уравнения обладают значительной общностью. Оказалось, что в природе существует всего несколько универсальных сценариев перехода от порядка к хаосу и обратно. Можно изучать самые разные явления, писать разные уравнения, а получать одни и те же сценарии. Похоже, в этом проявляется новый, более глубокий уровень единства природы. Порядок неотделим от хаоса. А хаос порой выступает как сверхсложная упорядоченность. Причем, часто хаос выступает как признак правильного функционирования сложной системы, а излишняя упорядоченность – как симптом ее разрушения.

    При изучении нелинейных систем исследователя чаще всего интересует время эволюции неустойчивых систем, а не время развития соответствующих неустойчивостей. То есть интересует время прихода системы, в конце концов, к некоторому предельному состоянию. Как правило, это – сложное положение равновесия между флуктуациями в системе и средними характеристиками, определяющими ее макроскопическое состояние, то есть осредненное на достаточно большом времени. Предельное состояние часто обладает либо притягивающими свойствами, тогда, в простейшем случае, оно называется аттрактором, либо, в более общем случае – совокупностью ограничительных для поведения системы свойств в поле данных возмущений. Причем, притягивающие свойства в последнем случае проявляются лишь после расчета некоторых средних параметров, определяемых на фазовой траектории системы. Существенно, что предельное состояние часто уже не зависит от ряда деталей начальных условий, важных для начального этапа развития системы. Но предельное состояние, находясь под действием поля внешних возмущений, само претерпевает эволюционные изменения [2,3].

    Сегодня физики уже знают основной "нелинейный” урок, заключающийся в том, что обычно нелинейные уравнения нужно исследовать, не прибегая к привычной процедуре линеаризации, потому, что на этом пути нельзя получить, появляющихся в подобного типа уравнениях фундаментальных решений, ни на каком конечном шаге теории возмущений.

    В процессе функционирования и развития нелинейных систем возникает иерархия масштабов и времени. Благодаря этому при ее описании возможно определенное упрощение, сведение ее математического описания к малому числу параметров порядка. На сегодняшний день разработан целый ряд нелинейных концепций, позволяющих безошибочно разбираться в большом классе нелинейных явлений. Главная из них – построение и исследование простейших, или базовых, моделей, описывающих суть явления и позволяющих получить достаточно общие качественные результаты. Их можно описать с помощью базовых уравнений – простейших уравнений, на основании которых можно обнаружить особенности поведения описываемых ими систем. Это позволяет с меньшей затратой сил исследовать более сложные особенности.

    Простые модели и теории можно применять к сложным нелинейным системам еще и потому, что в нелинейных системах имеют место процессы самоорганизации. Сложные системы имеют много степеней свободы. Однако все устроено так, что в процессе эволюции выделяется несколько главных степеней свободы, к которым подстраиваются все остальные. Эти главные степени свободы называют "параметрами порядка”. Когда этих параметров немного, есть шанс описать сложную систему просто. Возникает иерархическая структура управления и взаимосвязей.

    Без наглядных и емких образов, адекватных используемому математическому аппарату, немыслимо его построение. Эти образы позволяют исследователю каждый раз, когда он замечает, что между элементами, изучаемыми им, имеют место структуры определенного типа, воспользоваться всем арсеналом общих подходов и методов, относящихся к структурам этого типа. Это вооружает исследователя опытом предшественников, существенно облегчая его задачу.

    Далеко не всякую нелинейную систему можно проанализировать аналитически. Но это можно сделать с помощью компьютера. Компьютер, с его ошибками округления, вносящий фон возмущений в расчет, является идеальным средством для моделирования и исследования динамики неустойчивых систем.

1. И.П. Смирнов. Теория профессионального образования. М.: РАО; НИИРПО, 2006, - 320 с.
2. Валянский С.И. и др. Принципы построения и исследования эволюционных уравнений для точечных систем. Сб. докладов научно-технической конференции ГГХПИ "Образование-наука-производство". Гжель, - 2007 г.
3. Ушаков В.А. Моделирование в социально-экономических системах. Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции "РОССИЯ ХХI ВЕКА: пути и перспективы развития", М., - 2007.