導語：如何才能寫好一篇邏輯思維訓練匯總，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：高一學生；學習物理；心理障礙；對策

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2013）24-0134

在多年的教學生涯中，筆者總是見到這種現象：“絕大部分的學生以前有聽說過物理難學”，而且高一的學生總是認為物理比初中難學的多，那么，究竟是什么原因造成這種現象的發生呢？筆者根據多年的教學經驗作如下分析：

首先，學生學習物理的畏難情緒較大，心理壓力也相對較大。

初中重在表淺的定性研究，所研究的現象具有較強的直觀性，而且多數是單一的、靜態的，教學要求以識記為主；而高中物理所研究的現象比較復雜而抽象，多數要用定量的方法進行分析、推理和論證，教學要求重在運用所學知識來分析、討論和解決實際問題。例如高一物理的運算又迅速地從單純的算術、代數運算過渡到函數、圖像、向量、極值等運算。這就要求學生具有較強的分析、概括、推理、想象等思維能力，運用數學能力以及與之相對應的優化方法、學習習慣和思維質量，這對于剛升入高中的只有形象思維或具有一定的抽象思維能力但尚處于經驗型階段的高一學生來說，無疑是一個思維方式在質量上的飛躍。高中物理難學是確實存在的現象，大部分的學生覺得成績比初中退步了，對現在的成績感到不滿意，而且對學習高中物理有較大的心理壓力。眾所周知，在高考各科成績中，物理學科的平均分歷來都是較低的；而在學生當中“物理難學”成為抹不去的陰影。不良的競爭，過大的心理壓力的長期作用會使青少年難以承受，從而產生學習障礙。

其次，單一的學習方法，學生易產生惰性心理。

初中物理以形象思維為主，通常從熟悉、具體、直觀的自然現象和演示入手建立物理概念和規律。高中物理從理想模型代替直觀現象客體入手，通過邏輯判斷和抽象思維建立概念和規律，這種由具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡必然要求學生改進原來的學習方法，達到新的要求。學習上產生困難，往往并非學生思維水平或智力的問題，而是學生不知道該怎樣去學。事實上，學生學會為，到自己會用物理的差距還非常大。根據筆者多年的調查分析來看，大部分學生還沒有掌握正確、合適的學習方法，這已是他們在物理學習中遇到困難的主要原因之一。學生獲取物理知識的途徑只限于課堂聽講，缺乏對自然科學的探索精神。課后只是為了做題而做題，死記公式，生搬硬套。少了求知的熱情，成功的喜悅，只靠考試、升學的壓力是無法產生濃厚興趣和學習欲望的，反而會出現“惰性心理”，完全依賴教師課堂講解，思維惰性大，思路狹隘，滿足于固有的思維模式，受固有方法的約束，只能套用知識，不能靈活運用知識，只能模仿，不能創新，思維僵化。

第三，思維定勢的負遷移，導致“暈輪”效應的產生

思維定勢的遷移分為正向遷移和負遷移。對新知識的學習起積極、促進作用的為正向遷移；起干擾、抑制作用的為負遷移。在物理教學中，思維定勢負遷移的消極表現有以下四個方面：

1. 在解決新問題時，盲目地照搬舊經驗，不注意新舊問題之間的差異。

2. 由于思維定勢造成思維方式的僵化，不利于學生物理思維的發散，缺乏創造性。

3. 在建立概念和規律時，學生因未真正掌握其內涵和外延，造成“定勢錯覺”，而且很容易地遷移到應用中。不能區別相互之間有聯系的物理概念，如電壓和電動勢，電勢與電勢能，質量與重量，動量定理和動量守恒定律，光的干涉和光的衍射等。

4. 學生掌握物理概念和規律時的穩定性和清晰性差，理解不透切，將一些本質不同，但表面上相近、相似或相關的概念或規律混淆，產生“暈輪”效應，成為學習的障礙。

第四，性別心理障礙

在學習過程中，理科是女生弱項的輿論和事例常壓得她們不敢放膽去學習物理，造成心理負擔，學習信心不足。例如近幾年各省高考實行“3+X”以來，其中“X”科選讀物理的女生較少，在理科重點班的女生則更少。女生學好物理的信心明顯低于男生，學習的勁頭也不如男生，對自己不敢高要求，做題時，也不如男生靈活。在大部分人認為女生學習物理至少在某方面比男生困難的情況下，女生的心理壓力也很大。

那么，如何解決上述的四點問題呢？下面，筆者介紹一些消除心理障礙的方法：

一、培養學生對物理學科的情感，激發學生的學習熱情

蘇霍姆林斯基曾把學生的情感比作土地，把學生的智力比作種子。他說：“只關心種子而忘了耕地等于撒下種子喂麻雀。”興趣和良好的動機能夠極大地激發學生學習的熱情。因此，在教學中，教師要處理好師生關系，激勵學生克服困難，勇于前進；要“思學生所想，解學生所難，料學生所錯，投學生所好”。

此外，激發學生的興趣，還需要教師要充分發揮主導作用，體現出學生的主體地位。教師要改變一講到底的做法，根據教學目的，通過“設疑”、“析疑”啟發學生的思維，鼓勵學生提問和發表自己的見解，參與課堂討論，營造一個寬松和諧的教學環境。同時，要保護學生的好奇心，讓學生擺脫死記硬背的束縛，注意理論聯系實際，懂得運用所學知識解決生產和生活中的一些具體問題。增強學生的受挫能力和解決困難的信心，讓他們有成功的體驗，給他們開闊眼界的機會。

二、注重實驗在物理教學中的作用

物理是一門基于實驗的學科，實驗在物理研究、教學中占著舉足輕重的地位。在新課改中，物理實驗的教學加重了，高中物理更加抽象，而學生的自我意識又增強了，他們更傾向于獨立思考。所以，演示實驗可以使他們“眼見為實”，學生實驗也能使他們有自己動手的機會，課外小實驗又十分有趣，學生都樂于參與，對消除學生學習物理的障礙心理有很大的幫助作用。

三、培養學生的創造性思維

社會的發展需要創造，人人都希望有所創造，創造性思維能力是能力培養的核心，它對其他能力的形成、發展具有決定性的作用。在物理教學中，培養學生的創造性思維能力很重要，因為高中教育面對的是青少年，他們最愛學習，思維也比較活躍，所以培養他們的創新精神是完全符合其心理發展規律的。

但是，創造性思維能力不是與身俱來的，要通過訓練才會得以提高。創造思維的核心是發散思維，在教學中，教師要充分利用物理材料對學生進行發散思維訓練。所謂發散思維，就是從給定的信息中產生新的信息，從同一來源產生各式各樣、為數眾多的輸出。其次要進行集中思維訓練。集中思維就是以某個思考對象為核心，從不同的角度將思維指向這個中心，以達到解決問題的目的。第三要進行聯想思維訓練，就是訓練學生從某一事物聯想到另一類事物的能力，可以正向聯想，也可以進行逆向聯想。第四要進行形象思維訓練。盡管物理學中的概念通常很抽象，但是通過巧妙的構思可以找出形象的比喻，教師在教學中要善于尋找形象的比喻。第五要進行邏輯思維訓練。在物理教學中要注重概念、推理、判斷等一系列的邏輯思維過程的分析，在潛移默化中提高學生的邏輯思維能力。不要搞“題海戰術”、“滿堂灌”，禁錮學生的思維，使其陷入狹隘的框框條條中。

四、給女生充分的鼓勵

物理教師應幫助女生樹立自信心，消除過重的心理壓力，使其在高中物理學習中，不盲目自卑，并通過努力，取得優異的成績。

篇2

關鍵詞：初中；數學；有效教學

素質教育給我們帶來了春天的氣息，還給了教師和學生更多自主的時間和空間。欣喜之余，很多數學教師又陷入了深深的困惑：數學課時少了，教材的內容增加了，教材的難度沒有降低，相反就習題而言，形式豐富，難度增大，總之，新教材對學生的要求提高了。下面筆者結合教學實踐和研究，談談對新課標下初中數學有效課堂教學的認識。

一、有效處理教材

學習數學的過程是活的，教師教學的對象也是活的，都在隨著教學過程的發展而變化。學生數學能力是隨著知識的發生而同時形成的，無論是形成一個概念，掌握一條法則，會做一個習題，都應該從不同的能力角度，通過引導學生探究知識形成的過程來培養和提高。通過教師的教學，應使學生了解所學內容在教材中的地位，弄清與前后知識的聯系等，只有把握住教材，才能掌握教的主動權。

例如在“平行四邊形的性質”教學中，教師不是直接把平行四邊形的性質歸納出來，而是讓學生先通過折紙（給每位學生一張長方形紙，裁剪成一個平行四邊形，然后折疊）、猜想平行四邊形的性質。學生一旦提出猜想，就非常迫切地想知道自己的猜想是否正確，從而激發了他們自主學習和探究的熱情。然后讓學生開展小組討論，最后把各組的結論匯總到黑板上。在此基礎上，教師指導學生修改、選擇、補充，并一一加以驗證，從而得出平行四邊形的性質。這樣處理教材，通過學生合作探究、自主分析，使學生體驗了獲取知識的過程，領悟了解決數學問題的方法，這就能真正培養和發展學生的能力。

二、有效落實課時目標

有效的課堂教學講究目標的落實。目標是人們行動的指南和歸宿，離開行為目標，人的行動是盲目的。課堂落實目標，首先要課前定準目標。一節課的目標不能多而濫，不能假大空，要根據教材實際、學生實際制定。然后教學過程中要緊緊圍繞目標展開活動，逐一實現目標。我們的課堂教學就是要追求一課一得或一課幾得，決不能忙而無標，忙而無得。

三、有效體驗知識形成過程

數學的一個概念、定義、公式、法則、定理等都是數學的基礎知識，這些知識的形成過程容易被忽視。事實上，這些知識的形成過程正是數學能力的培養過程，學生思維的發展過程。在掌握知識的過程中，就培養了學生數學能力的發展。因此，要改變重結論輕過程的教學方法，要把知識形成過程看作是數學能力培養的過程。

例如在教學多邊形內角和時，要引導學生經歷一個不完全歸納法的過程，讓學生通過計算三角形、四邊形、五邊形……的內角和，在此基礎上總結出多邊形內角和的計算公式。同時讓學生體驗轉化法的數學思想，即通過連結對角線、或連結任意一點與各頂點，把多邊形分成若干個三角形，從而求出多邊形的內角和，這樣給學生滲透數學思想方法。

四、有效暴露學生問題

在傳統的數學課堂中，教師一般都采用問答式和配以適當板演，教學信息主要通過“師——生”式單向傳遞。新課改倡導自主、合作、探究學習方式，數學課堂轉變為師生互動，雙向交流的活動方式。伴隨著問題討論，因此可以聽到許多的信息，暴露許多問題，對于那些典型問題，帶有普遍性的問題都必須及時解決，不能把問題的結癥遺留下來，甚至積淀下來。暴露的問題是一種教學資源，有利于教師針對性地補救，有利于學生校正錯誤。

五、有效進行課堂練習

練習課、復習課、測試分析課的教學，這是對數學知識記憶、理解、掌握的重要手段，這既是一種速度訓練，又是能力的檢測。數學課的課堂練習時間每節課大約占1 / 4 ～ 1 / 3 ，有時超過1 / 3 。學生做題是無心的，而教師所尋找的例題是有心的，哪些知識需要補救、鞏固、提高，哪些知識、能力需要培養、加強應用，都在練習中體現。上課時應有針對性地、精心地設計課堂練習，精講多練，提高課堂教學效果。

有些知識的傳授可以通過練習讓學生感悟，如一次函數的性質，可設計一組練習：作圖象①Y=2X,②Y=2X+1，③Y=2X-1,總結得出K﹥0時，b﹥0和b﹤0圖象分別所在的象限；作圖象①Y=-2X,②Y=-2X+1，③Y=-2X-1, 總結得出K﹤0時，b﹥0和b﹤0圖象分別所在的象限,最后再列表加以系統歸納，這樣使學生便記憶、易掌握。

六、有效訓練學生數學思維

篇3

關鍵詞：高校；創新活動；創新能力提升；創新教育體系

一創新活動及其過程特征分析

創新是指能先于他人，為人類社會的文明與進步獲得新發展、新突破，創造出有價值的、前所未有的物質產品或精神產品的活動[8]。簡單的說，創新是創新主體在創新環境中，運用創新能力、開展創新活動并產生創新成果的過程。創新活動是創新的核心環節。通過對現有創新活動研究文獻的總結分析，創新活動的涵義可以歸納為：創新活動就是創造性勞動的過程，包括創新意識的出現、創新思維的應用、創新資源的獲取、創新活動的開展、創新成果的產出和創新知識的積累幾個環節：在創新活動中，創新意識是基礎和源動力，它指導創新主體在已有知識的基礎上，產生創新目標，利用創新性思維，獲取創新性知識等資源，并利用這些知識和資源實施創新行為、產出創新成果、積累創新知識，推動創新活動的循環進行，直至達到創新目標。在此過程中，創新主體的創新能力水平和所處的創新環境友好性，直接影響創新活動各環節效率和效果。

二基于創新活動的創新能力的內涵分析

創新活動開展水平及效果的高低可以稱之為創新能力[5]，是創新主體開展創新活動的內在基礎。國內學者對創新能力內涵的理解各不相同：如張寶臣、張燕、張鵬等認為創新能力是個體運用一切已知信息（已有的知識和經驗等），產生某種獨特、新穎、有社會或個人價值的產品的能力[14-16]。王立認為,創新能力主要包括創新意識、創新基礎、創新智能、創新方法和創新環境等[10]。溫寒江等認為創新能力包括創新精神、創造性思維能力、實踐能力及動手能力[11]。高福安等認為，創新能力包括獨創能力、捕捉創新機遇的能力、處理人際關系的能力、知識及信息獲取能力等[12]。翟雪松、李世海等則認為創新能力包括創新感知能力、創新想象能力、創新思維能力、創新實踐能力[13]。學者們根據自身對創新能力的理解，對其內涵從不同角度進行了表述，研究邏輯和劃分標準各不相同，導致研究結論也大相徑庭，但對其內涵的認知是一致的，即：創新能力是人類區別于動物的本質特征和標志之一，是主體通過有目的的創新行為表現出來的積極心理取向，是創造新的思想、并將新的思想付諸實踐創造新的事物的能力。創新能力的應用與創新活動的開展同時進行，創新能力的提升與創新活動的效果息息相關。在創新活動中，創新主體需要具備在創新意識的指引下產生創新觀念、設想創新目標的能力；根據創新活動的需要獲取、積累、應用相關的知識和資源的能力；以及通過實踐活動將創新觀念轉化為現實產品或工具的能力。這些能力可以總結為創新思維能力、創新學習能力和創新實踐能力三部分，他們共同指導創新主體完成創新活動實現創新目標。

三基于創新活動過程的創新能力提升影響因素分析

創新思維能力、創新學習能力和創新實踐能力分別解決了創新活動中創新意識的出現、創新資源的獲取、創新行為的開展以及創新成果的產生等問題，是創新主體開展創新活動的內在基礎，根據這三種能力在創新活動中的應用特點，其影響因素包括以下幾個方面。

（一）創新思維能力及其影響因素

創新思維能力可以看作創新主體提出新理論、新概念、新發明、新技術以及創造新產品的能力，是創新主體的內在特質之一，是創新能力的動力源泉。創新思維能力受創新主體所具備的想象力、創造力、邏輯思維能力、智能等個人稟賦的影響，也與創新欲望、鉆研精神、獨創精神以及創新知識儲備等受教育成果息息相關。除此以外，創新思維能力還與創新主體所處環境中的創新輿論、創新激勵、創新群體規模以及創新思維訓練體系的完善程度等外部條件有直接關系。

（二）創新學習能力及其影響因素

創新能力從根本上說是對未知問題和未知領域的嘗試、探索、思考，發現并提出問題，解決問題的能力[5]。要獲取這種能力必須具有強烈的好奇心和求知欲，發現問題后通過各種方式找尋答案的過程就是創新和發現的過程。在此過程中，具備從現有資源中獲取有用信息的能力、當現有資源不足時主動尋求外部資源的能力，以及為了解決問題持之以恒地學習、鉆研的精神都是創新能力的重要組成部分，這種能力可以歸納為創新學習能力。創新學習能力的關鍵是自我學習和自主學習，受創新主體的好奇心、主動獲取知識的內驅力、新知識的接受能力、意志力和智能等個人稟賦的影響，也受知識獲取技能、創新知識儲備等受教育成果的影響。同時，創新學習輿論、創新學習激勵、創新知識庫的豐富程度及可得性、創新學習群體規模、創新學習訓練體系等外部條件也會影響創新學習能力的構建和提升。

（三）創新實踐能力及其影響因素

當創新性的想法被提出后，將這些想法付諸實現的能力就是創新實踐能力，屬于實踐能力的范疇，也具有一般實踐能力的特征[4]。廣義的實踐能力包含了個體在實踐中獲得成功所需的智力和非智力因素，狹義的實踐能力多指“動手能力”[5]，創新實踐與一般實踐相比更具創新性。創新主體在創新實踐中除了具備“動手能力”以外，還需要具備如說服他人接受創新性想法的影響力、借助和組織他人完成既定目標的領導和控制力、應用現有理論技術并進行實踐活動的能力等，是創新能力的最終體現。創新實踐能力與創新主體的領導力、交際能力、捕捉機遇的敏感性、智能等個人稟賦密切相關，也受創新主體的動手能力、創新實踐知識儲備、勇于拼搏的創新精神等受教育成果影響，還和創新實踐輿論、創新實踐激勵、創新實踐條件、創新實踐群體規模、創新實踐訓練體系的完善程度等外部條件有關。創新實踐能力最有效的提升途徑是長時間、有規劃、成體系的訓練。創新思維能力、創新學習能力和創新實踐能力相互聯系、相互影響，共同構成創新主體的創新能力，指導個體產生創新意識、應用創新思維、獲取創新資源、展開創新行為、產生創新成果，完成創新活動，實現創新目標。將影響這三種能力的因素進行分類、匯總、聚合之后發現，創新主體的創新能力就是其個人創新稟賦和受教育成果在特定環境下的具體體現。其中，創新稟賦是創新主體相對穩定的個人素質，與先天智能、創造力、想象力、好奇心、領導力等性格特質等因素相關度較高，成年個體的創新稟賦已相對穩定，不會因為外部環境發生根本性的變化。受教育成果是個體經過長期的教育之后逐漸顯現的個人特征，包括創新知識儲備、創新欲望、鉆研精神、動手能力、拼搏精神等內在素質。這些素質與創新主體所具備的創新稟賦密切相關，也會在外部環境的引導和培育下發生顯著變化。另外，創新主體所處環境中的創新輿論、創新激勵、創新群體規模、創新知識庫規模及可得性、創新實踐條件以及創新能力教學及訓練體系的完善程度等外部條件也會對創新能力有顯著影響。總的來說，創新能力由創新思維能力、創新學習能力和創新實踐能力構成，同時受到創新稟賦、受教育成果及創新環境的多重影響，創新能力的構成及其影響因素.高校創新教育是以提高學生的創新能力為目標的綜合教育體系，它依托創新活動開展，并以提高參與者的創新能力為核心目的。因此，創新教育體系的設計應當充分考慮創新能力的構成及其影響因素，通過構建有利于創新能力培育的外部條件，激勵創新主體主動進行創新思維、創新學習和創新實踐，有序的開展創新活動，并在此過程中逐漸提升自身的創新能力、產出更多的創新成果。

四基于創新能力內涵的高校創新教育體系設計

高校創新教育的根本目的在于通過教學活動的開展，逐步培育、激發、提升學生的創新能力，產出更多的創新成果。創新教育體系的建設就是要將與創新教育有關的教師資源、教學設施資源、教學信息資源等進行有機的組織和設計，以達到提升大學生創新能力的目的。創新教育體系不是教學活動的簡單累加，必須進行系統規劃和全局設計，在設計和規劃時就必須遵循創新活動開展和創新能力提升的基本規律，才能達到事半功倍的效果。基于創新活動的開展過程和創新能力的構成及其影響因素的高校創新教育體系的設計、建設工作應當從以下幾方面開展。

（一）明確高校創新教育體系的戰略定位

高校創新教育體系的使命是實現創新型人才的有效培養，其戰略目標的選擇會受到社會導向和高校定位的影響。根據我國現行的高等院校分類，可以基本分為研究型大學、研究教學型大學、教學研究型大學、教學型大學、應用型大學、高職高專院校等幾類[7]，不同類型的高等院校的建設側重點不同，對學生創新能力的培養要求也有所差異。高校在創新教育體系目標選擇時必須始終與本校的基本建設目標保持一致，將創新教育的服務對象、建設路徑、總體規劃等進行詳細的劃分，并提出了具有針對性、可行性和可持續性的創新性人才培養目標。

（二）營造有利于提升大學生創新能力的軟環境

創新主體創新能力提升的內部條件包括：想象力、邏輯、好奇心、學習內驅力、領導力、捕捉機遇的敏感性等個人稟賦和創新意識、鉆研精神、獨創精神、意志力、知識儲備、動手能力、拼搏精神等后天培養的素質，這些能力和素質的養成需要良好的軟環境支持。一方面，激發與創新能力有關的個人稟賦，鼓勵那些具備創新稟賦的同學進一步開發、鍛煉、提升自身的創新思維能力、創新學習能力和創新實踐能力，充分發揮自身特長。另一方面，采取各種措施塑造和強化與創新能力有關的精神品質，如創新意識、鉆研精神、獨創精神、拼搏精神等。創新輿論的引導、創新群體規模的提升、創新活動的激勵、創新氛圍的營造等軟環境建設是激發學生創新興趣、開展創新活動的重要條件。

（三）完善有利于提升創新能力的硬條件

在與創新能力培養有關的外部環境中，創新基礎條件的建設是保障創新活動順利開展的基礎[8]。這一點已經在各高校的創新教育體系建設過程中達成了共識，并成為目前投入最多的領域。現有高校一提到創新基礎條件建設大多是指進行設施設備購置、實踐實驗場所改擴建等物理設施的完善和提升，而與三種創新能力相關的創新知識庫建設、創新知識獲取途徑建設、學習群體規模條件、實踐激勵、實踐輿論、實踐群體規模建設等方面的投入卻相對較少，沒有形成面向創新活動的全過程的硬件條件體系，建設成效往往事倍而功半。

（四）建設符合創新活動規律的高校創新教育體系

高校創新教育體系的建設應當以創新活動的開展過程為指導進行，總的來說，有效的高校創新教育體系應當通過有效的創新創業指導、創新環境的營造和成體系的創新創業教育激發學生的創新性學習興趣；通過建設創新資源共享平臺，為學生提供創新性學習資源獲取和創新知識反饋的橋梁；通過課堂教學體系設計及課堂內容的調整，進行有針對性的創新思維引導和訓練；通過教學實驗環節的開展，進行創新活動指導和創新實踐能力的訓練；通過開放性實驗、競賽等課內外創新活動，進行創新實踐訓練；通過構建創新成果轉化平臺，實現創新成果、經驗等創新資源的有效轉化和知識反饋。總之，高校創新教育體系的建設和實施，必須遵循創新活動開展的基本規律。總之，高等院校的創新教育必須立足本校的教育實際和教學目標，設計適合社會需要、高校定位和學生歡迎的創新性人才培養目標；并從激發學生的創新意識、豐富學生的創新知識儲備、幫助學生掌握必需的創新技術和方法、創造良好的創新外部環境等方面入手，有系統、有目標、有計劃的建設創新性人才的培養體系。

五結語

篇4

[關鍵詞]錢學森；復雜系統；本體論；認識論；方法論；實踐論

[中圖分類號]BO　[文獻標識碼]A　[文章編號]1672-2426(2011)01-0008-06

導言

認識世界，特別是認識人類自身，是人類認識發展的永恒主題。隨著技術的發展和海量數據的產生，人類知識正以前所未有的速度向復雜性進軍。雖然理性認識已高度普及，科學理論還是面臨前所未有的挑戰，其中突出的挑戰是：如何應對復雜性?

當前，科學界普遍面臨著三大復雜性難題的挑戰：如何整合大量數據和知識，以形成對事物的深入系統的認識并用于指導社會實踐?如何在認識論和方法論上融合自然科學、社會科學與人文學科?如何綜合人類的知識體系，構建關于人與自然的和諧的科學圖景?傳統的還原論觀點難以解決這些難題。

社會雖然高度發展，但社會管理不斷面臨新的需求和挑戰，尤其在醫療和教育兩大領域。“看病難，看病貴”等社會現象，催化對醫療體系的深度思考，正在呼喚著以保障健康為目標、重在全民參與的新醫療體系。教育體制改革、人才強國戰略的實施，呼喚新的教育理論，對杰出人才的需求將催生以開發人體心智潛能為目標的新教育模式。建立在解剖學、生物化學、生理學和心理學等人體還原論基礎上的醫學模型已經遠遠不能滿足實踐需求，基于學科分類的知識結構理論，也對知識的整合、教育模式的更新設置了障礙。人們迫切需要對“人”和社會形成系統的認識，并從根本上加深對知識與實踐的關系的理解，形成從認識到實踐、到薦認識持續循環的科學認識過程。

正是在上述科學、文化、社會發展的諸多需求背景下，產生了復雜系統科學，特別是錢學森復雜系統思想。

錢學森復雜系統思想是20世紀末我國系統學研究之輝煌成果。有“大成智慧”之譽。將復雜系統研究運用于國計民生是力學泰斗錢學森教授幾十年來的深切愿望。“從定性到定量”的綜合集成法將社會科學與自然科學有機銜接，“專家研討廳”體系將精確邏輯思維和開放直覺思維有效集成，開放的復雜巨系統理論進一步為研究腦與思維、人與社會等復雜系統提供了基礎的科學模型，為面對社會系統開展認識、實踐、再認識的科學思維活動提供了行之有效的認識論和方法論。這里，錢學森以力學家特有的氣魄，引導人們在新世紀各種變幻莫測、錯綜復雜的事物面前，進行嚴謹的科學思考，作出智慧的判斷決策。他表示：“我在余生中就想促進這件事情：建立一個科學體系，并運用它解決社會主義建設中的問題。”

一、錢學森復雜系統思想

錢學森在長達數十年的探索過程中，與他周圍的專家學者，緊密跟蹤國際學術發展趨勢，以解決重大科學和社會實踐問題為目標，創建了“現代科學技術體系”、“開放的復雜巨系統理論”、“從定性到定量的綜合集成法”等若干原創性的學術思想。這一學術體系正在發展為服務于社會發展的大成智慧。

其中，開放的復雜巨系統理論和從定性到定量的綜合集成法，是錢學森復雜系統思想的核心。在此基礎上。錢學森還提出創建一系列新學科的構想。例如，把人腦作為復雜巨系統來研究，提出了“思維科學”；把地球表層作為復雜巨系統來研究，提出了“地理科學”；把人體作為復雜巨系統來研究，提出了“人體科學”等。這些學術構想，為新時期的學科創新指出了方向。

在錢學森復雜系統思想中，哲學觀具有核心作用。愛因斯坦曾指出：“如果把哲學理解為在最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求，那么，顯然，哲學就可以被認為是全部科學研究之母”。影響科學發展的哲學觀包括本體論、認識論、方法論和實踐論四大層面。在對復雜事物的認識中，這四個層面的相互影響更為突出。對事物本質的認識(即本體論)深刻地影響著人們提出問題和解答問題的方式(即認識論)，影響著學者對系統的觀測和建模(即基礎科學)，最終影響人們對系統實施干預的目的和方法(即技術和工程)。因此，錢學森復雜系統理論的發展應該貫穿哲學觀、基礎科學、技術科學與工程實踐四大層次，形成一個完整的學術體系。

二、復雜系統本體論

1.開放的復雜巨系統論

復雜系統復雜在何處?為什么傳統的科學方法論難以處理?錢學森在對這些基本問題的深入思考中，提煉出一些復雜系統的本質性特征。他從開放性、子系統特征、相互作用特征等幾方面對系統進行了分類，提出了“開放的復雜巨系統”的概念。人腦系統、人體系統、地理系統、生態系統和社會系統等，都是典型的開放的復雜巨系統。這些系統的復雜性特點表現在：(1)系統與環境之間有豐富的物質、能量和信息交換(開放性)；(2)系統存在多層次的子系統(層次性)；(3)子系統數量巨大，種類多樣，定性模型各異(多樣性)；(4)子系統之間相互作用關系復雜(復雜性)；(5)系統的結構和功能處于永久的進化過程中(進化性)。對于這樣的系統，傳統的認識論和方法論不能提供有效的指導。錢學森指出，對這類系統的研究，需要運用從定性到定量的綜合集成法。

對復雜系統的研究不適于簡單地走自下而上的路線。與簡單系統不同，對復雜系統的觀測必然產生大量的、多層次、多層面、甚至相互對立的豐富信息。對這些信息進行綜合并形成理論模型的途徑是不唯一的，不同理論模型擁有不同的自洽度。事實證明，依靠傳統的簡單模型的思路來收集數據，通過自下而上的整合信息來獲取對復雜系統的認識，在理論和實踐上都是極為困難的。經驗告訴我們，對任何具體的復雜系統的有效認識，必須首先有一個原始的復雜系統論的模型作為出發點，再結合具體系統的知識(數據)，形成具體的模型和認識。這樣獲得的認識一定是初步的，有待深入完善的，必須在應用于實踐，然后收集實踐效果的真實資料，來重新認識。這樣形成的一個迭代檢驗、修正認識的完整途徑，在復雜系統研究中占據一個遠比簡單系統研究中更為重要的地位。

那么，最原始的復雜系統模型從哪里來呢?應該從對復雜系統的本質特征的認識中來!對系統本質特征的嚴密論述，就上升到了哲學本體論。因此復雜系統研究的突破，在最根本的層次上取決于哲學本體論的突破。復雜系統科學研究需要發展復雜系統的

本體論。

2.復雜系統的本體論

東西方哲學思想中蘊含著大量的關于本體論的闡述，從蘇格拉底、柏拉圖和亞里士多德的古代希臘哲學，到康德、黑格爾、柏格森和羅素的近代西方哲學，從孔子、釋迦摩尼和老子的古代東方儒釋道樸素的哲學思想，到當代運用、并結合中國發展的實踐所產生的思想等，對事物本質的闡述(本體論探索)始終占據核心的位置。

我們在深入梳理上述學術思想的同時，在繼承錢學森復雜系統思想的基礎上，融合現代自然科學原理，探索建立一個集古今東西方哲學、科學成果于一體的復雜系統哲學觀。由此，我們提出如下的存在論命題：宇宙中普遍存在“形體一元二面多維多層次”的開放的復雜系統，錢學森的開放的復雜巨系統是其一般表達形式。

特定的復雜系統和宇宙(自然)構成一個完整的整體，這個整體就是一元。整體一元性的科學依據是系統的自組織性，而開放性是系統在一元性下支撐其存在的條件。開放的復雜系統的運動遵循兩大科學原理，即物理宇宙的能量守恒原理和生命世界的達爾文進化原理，其運動表現形式可以概括為形體二面復雜多層次性。其中，顯現的一面是體，隱現的一面是形。體以結構為表現形式，形以功能為表現形式，數學上表現為場，或形態，與體結構相伴而同時存在。形體二面的存在性源于量子物理的觀點，證明如下：如果確認波函數是對宇宙的精確描述，則復雜生命系統同時存在宏觀的振幅密度分布和相位梯度場，前者可以直接觀察，后者可以通過前者的運動來推知。一個形象的比喻是天空中飄浮的白云和推動白云運動的氣流，云為體，氣(流)為形，氣流與云的運動是一個整體。多維，即指多自由度，指系統包括大量的子系統。也只有當子系統數目巨大時，才能產生所謂的“涌現”，形成新的層次和維度。跨層次的結構和功能一般處于不同的維度，它們之間的聯系常常難以建立，甚至難以理解。正因為多層次性，才構成復雜系統。多層次性是復雜的自組織性的體現，層次的數目刻畫了系統的復雜性。

以人體生命系統為例。核酸、蛋白質、細胞、組織、器官、系統、人體等屬于多層次的體系統結構，形成豐富的體世界，同樣，人體形系統也存在對等的多層次結構。與體系統的結構性相對立，形系統的數學形態是場，通常的運動形式是波，兩者形成鮮明的對照和互補。思想、觀念、認識、意識等都是個人的形世界中的子結構，這些結構的變化和演化，就是社會變化發展的主要內容。

上述內容構成一個相對完整的復雜系統的哲學本體論，雖然還有待深入和完善，它已經可以指導我們來研究復雜系統。那么，從這一哲學本體論出發，研究復雜系統的思路是什么呢?那就是：針對一個具體的復雜系統，我們首先問，系統的一元性、二面性、多維性、多層次性體現在何處?應該用什么方式(文字，數學)來刻畫?對這些問題的解答，構成了對特定對象的復雜系統論模型。

一個特殊的復雜系統是人類的認識系統，它的運動規律就是人類的思維規律。對思維本質規律的闡述，就是認識論。對具體思維過程的闡述，就是思維科學的內容。我們運用上述復雜系統的本體論開展對人類面對復雜系統時開展思維活動和規律的探索，形成復雜系統的認識論，以及描寫思維活動的普適數學模型，發展思維模型，同時，從宏觀上指導人們開展高效率的復雜系統思維。這是錢學森對發展思維科學所寄予的厚望。

三、復雜系統認識論和思維模型

1.錢學森論復雜性思維

錢學森指出，認識復雜系統的主體不應該是抽象的個人，而應該是一個由具備多方面知識和經驗的群體。這是因為，用來認識和優化復雜系統的知識是多樣化的，不但包括成文的知識，而且包括專家直覺和經驗，后者在對復雜系統的認識過程中起到極為重要的作用。

對復雜系統的深刻的認識和有效的干預，必須將先前的認識(直覺和經驗)和當前認識結論(決策)將要產生的效應(實踐效果)綜合起來考慮。這是復雜性思維的特色，是研究思維創新的關鍵。科學發展遭遇到瓶頸，正暴露了傳統思維的局限性。以物理學為例，愛因斯坦曾指出，在遇到發展瓶頸的時刻，如果科學家“不去批判地考查一個更加困難的多的問題，即分析日常思維的本性問題，他就不能前進一步”。對思維本性的認識就是哲學認識論。愛因斯坦指出，“科學要是沒有認識論――只要這真是可以設想的――就是原始的混亂的東西”。

2.復雜系統的認識論原理

在學習、繼承錢學森復雜性思維的基礎上，以及在上述的復雜系統本體論的指導下，我們提煉了復雜系統認識論的三條原理，即認識主客體的相對復雜性原理、認識的時空相對性原理以及理性知識的層次性和可綜合性原理。

認識主客體的相對復雜性原理是指，高級復雜系統擁有更大的復雜度，才能概括和表達低級復雜系統的特點。科學哲學家雷舍爾指出，“認識論最基礎性的原則之一就是，較低智商必定被更高智商所迷惑”。從更積極角度看待這個規律，就是要充分提高認識主體的復雜度，運用高復雜度的認知系統來概括低級復雜系統的特點。由此產生的一個關于認識論的基本命題是，為了研究一個復雜系統，首先必須界定問題的性質和其復雜度，然后，選擇適當的研究工具，包括研究主體。錢學森“從定性到定量的綜合集成法”的認識論基礎就在此。

認識的時空相對性原理。我們將穩定的公共的認識，稱為真理。真理本質上是人類文明(形世界)在長期進化過程中形成(涌現)的公共的穩定的認知結構。歷史告訴我們，沒有恒定不變的認知結構，真理具有相對性。復雜系統本體論指出，形體世界具有一元兩面的特性，它們的密切相互作用是推動“真理”這個認知結構產生演化(觀念進化)的動力。傳統的真理觀只注重真理的時間相對性，這里倡導的認識時空相對性原理同時還注重“空間”的相對性，即不同的人群可以擁有其相對穩定的、內容獨特的認知結構。生命世界和文化的多樣性發展，必然帶來認識的多樣性，這是復雜系統科學相對于自然科學真理觀的挑戰，值得深入探討。這一原理對未來世界大同、多文化和諧共存的圖景有重要意義。

理性知識的層次性和可綜合性原理。理性知識是人類的一類特殊的認知結構。古代，哲學是表達理性知識的形式。科學的發展，極大地豐富了理性知識體系，形成了人類文明史上最為龐大的知識體系。但是，隨著技術的先進，人們可以從多個角度獲得見解和知識――由于復雜性，在一般情況下，這些知識和見解之間存在沖突，這是復雜性的來源。層次性和可綜合性原理的正命題是說：存在一個多層次的整體，將互相沖突的知識安置在合適的層次和層面。我們將這一整體性的認知結構形象性地表述為“知識寶塔”。知識寶塔的存在是基于復雜系統的自組織性：無論系統如何復雜，它在

現實世界中依靠自組織形成一個有機的整體，知識寶塔是與這個現實的整體最貼近的表述。相互沖突的見解，如果它們在客觀上是合理的，就是對事物的不同側面和不同層次的性質的反映。發現知識寶塔，就是找到了綜合這些合理見解的途徑，也就解決了沖突――在更高層次上統一了相互沖突的知識。

上述認識論原理對于認識復雜系統的現象，集成觀察數據，開展科學建模，以及指導實踐具有指導性意義。具體地，也可以指導研究思維本身的具體的和微觀層次的規律，這就是思維科學的內容。

3.思維科學與思維網絡動力學模型

錢學森一直高度重視對思維規律的探索。他從系統論的思想出發，依照復雜度和應用特征，將思維分為四個層次――抽象邏輯思維，形象直感思維。靈感頓悟思維和社會集體思維，并且提出了若干課題和猜想。錢學森有關思維的論述集中體現了以下幾點：首先，思維具有多層次性，從抽象思維、到形象思維、到靈感思維，以及更多的層次；其次，思維是開放的系統。錢學森有關思維的猜想雖然不具體，但更具有科學模型的特征，對中國思維科學的發展起到重要的推動作用。

過去幾年，我們在系統梳理西方哲學認識論的基礎上，嘗試將康德的有機體概念落實到思維模型的構建中，形成與康德和黑格爾哲學思辨相呼應的思維和知識模型，并結合神經科學的最新發現，具體地將知識結構與網絡回路聯系起來，將思維過程與網絡通道的激發和回路競爭動力學聯系在一起，形成能夠統一理解數理邏輯、辯證邏輯，甚至更廣泛的復雜思維邏輯的理論框架，這就是思維的網絡動力學模型。

在思維的網絡動力學模型中，知識是一個存儲在網絡中的、具有多層次性及開放性特點的復雜系統，網絡是對這個有機整體結構的描述，思維活動可以表述為是網絡中存在的各類激發。具體地說，人在思維時，在大腦中形成一系列的網絡通路激發，這些激發分為自下而上和自上而下的雙向組織和調控過程。思維活動所形成的理性知識。是在諸多激發中形成的穩定回路結構，它們是一種亞宏觀涌現，我們稱之為知識回路。從神經科學和心理學的若干證據出發，我們猜想，知識回路展現出非線性多尺度動力學行為和網絡狀可變拓撲結構。這些認識形成了如下的知識回路模型：以概念形成思維網絡的元節點，將命題表述為概念元之間的連接通道，將知識表述為多個命題通道形成的網絡回路。

多層次、多連通的知識網絡是對復雜系統多層次和多層面性質表述的需要，也是辯證邏輯發展的必然結果。辯證邏輯不要求命題之間無矛盾，它本身就是在處理有矛盾的命題過程中發展起來的。在我們提出的知識網絡系統中，包含康德所提出的雙向因果，它體現為由多個命題回路形成的自反饋超回路；隨著概念元和連接數量的增加，網絡層次可以多方位拓展，超越層次的回路結構可以形成，為完成黑格爾的辯證法思維提供保障。在形式邏輯層面上相互矛盾的命題，在更廣泛的多層次的網絡結構中可以存在。

4.復雜概念網絡與新一代專家系統

上述的思維網絡動力學模型建立了以網絡回路之間的競爭動力學來實現演繹推理等思維活動的理論新框架，這為新一代專家系統的設計提供了理論基礎。

思維的網絡動力學模型，為我們解讀實際的復雜思維提供了有力的理論工具。以中醫臨床醫療的辨證論治復雜思維為例，我們構建了基于復雜概念網絡的中醫思維動力學模型和模擬方法：(1)用概念網絡的有序激活模擬推理；(2)用回路輸出模擬醫療推理的結論和深層解釋；(3)用多層次概念的逐層激活模擬推理的方向；(4)用多回路激活與競爭動力學模擬中醫辨證論治；(5)用“多次迭代、逐級逼近”實現思維收斂并提高準確性。

中醫的思維動力學模型，可以運用于中醫典籍和臨床醫案的解讀，進而構建中醫復雜概念網絡知識庫和設計推理運算。2009年，我們初步構建了中醫《傷寒論》的概念子網絡，進行了中醫診斷思維的初步模擬試驗，獲得與醫案記載一致的結果。并在此基礎之上，開始研制智能中醫知識網絡原型。這一研究，有望為新一代中醫專家系統研究提供理論基礎，為中醫現代化和計算機智能化的發展建立一個新的基礎。

四、復雜系統方法論

1.從定性到定量的綜合集成法

1990年，錢學森提出的“從定性到定量的綜合集成方法”，是對復雜系統本質認識的運用。綜合集成法把專家集體的知識和存儲在計算機里的豐富系統信息有機結合起來，開展綜合模擬和分析。這一方法的運用，把人的思維成果、經驗、知識、智慧以及各種情報、資料和信息加以綜合集成，從整體的模糊的定性認識細化到局部的精確的定量認識。綜合集成法的運用分為三個步驟：(1)集成多方面專家意見形成假設；(2)形成多參數定量模型；(3)形成預言并開展模型檢驗(實踐)。上述三個步驟構成一個持續迭代的循環，促進對復雜系統認識的不斷優化。2006年，于景元將錢學森復雜系統思想概括為錢學森綜合集成體系――從綜合集成思想、綜合集成方法、綜合集成理論、綜合集成技術到綜合集成工程。

上述復雜系統認識論的主體與客體的相對復雜性原理，為綜合集成法提供了認識論基礎。對于復雜度高的系統，例如人體和社會系統，必須依靠一個專家群體，運用多學科的綜合知識，才能構建全面和深入細致的理解，形成有價值的模型和較為全面的行動方案。

綜合集成法凝聚了錢學森多年從事科學研究和工程管理的經驗，具有豐富的實踐基礎。錢學森指出：從定性到定量的綜合集成法，“本質上是科學和經驗的結合。”需要在充分運用以后，“才能再升華出理論，現在還只是方法而已”。人們普遍關注，如何運用綜合集成法?多學科的知識如何集成?從理論上來說，首要的科學問題是通過怎樣的宏觀思維來確定復雜系統的維度(廣度)和層次度(深度)，對系統形成合適的知識寶塔，這是有效集成多學科知識的前提。其次，對局部的精確建模也十分重要，這就涉及到復雜系統具體建模的方法論。

2.復雜系統建模的方法論策略

在多年從事復雜力學系統建模的基礎上，我們提煉了如下復雜系統建模的方法論策略。

首先，復雜系統建模必須有明確的目標和問題。因為復雜系統包含著巨大數量的要素，而且還具有永恒的動態性，因此通常表現為數據眾多而理論不足，在數據與目標、問題之間顯現出巨大的鴻溝。所以，首先要對系統的問題目標展開理性的思辨和優化確定。明確階段性認識目標，合理地規劃對數據的分析，是首要任務。為此，必須從本體論原理出發，最大限度地利用復雜性共性實現對系統的“觸類旁通”，并以此為基礎鑒別所觀察的信息和所提出的問題的價值。這就是“知識寶塔”的重要性，信息都應該在知識寶塔上有正確的定位，其重要性取決于它與系統研究目標和所解答的問題的

相關度。

其次，充分理解復雜系統的多層次結構性和動態性，不能期望一勞永逸地解決問題。其認識論依據是理性知識的多層次性和可綜合性原理。為此，對復雜系統要梳理出多層次的目標和問題，明確分階段的優化目標以及相關問題的重要程度和迫切程度，開展多層次和迭代重復的表述。每一次表述都不是終極的，它為下一次表述做準備。

在上述原理指導下形成的復雜系統的方法論策略為：“多層表述，逐級定量，多次迭代，逐步近似”。下面，我們介紹將這一策略應用于湍流世紀難題攻關的一些情況。

3.湍流世紀難題的攻關

湍流世紀難題始于1883年流體力學家雷諾的研究，一個多世紀以來，人們孜孜不倦地探討著，如何定量精確地預測湍流平均流動的性質，形成了湍流世紀難題。20世紀30年代，德國科學家普蘭特發展了邊界層理論，被譽為上一世紀流體力學、應用數學領域最重要的十大成果之一。這一理論是當今航空航天計算設計的核心基礎。但是，理論局限在簡單邊界和低速下，對高速飛行器的設計形成極大的制約。湍流世紀難題的重要性再次成為航空航天界的熱點課題。

在對湍流研究百年來思想發展脈絡的考察后，我們認為：“要實現湍流世紀難題的突破，必須在認識論、方法論上有所創新。必須對傳統的還原論進行改造，既要重視理性的力學基本原理，又要充分考慮來自邊界和復雜介質的信息，后者通常以經驗的形式出現，兩者的有機結合才能完成對宏觀湍流的精確刻畫。”于是，我們提出了湍流“結構系綜”的新思想。

所謂結構系綜，是對湍流脈動結構的宏觀功能開展統計的、定量的和系統的描述。首先通過引進序函數、統計相關結構等一系列新概念，建立從數值模擬的經驗知識中提取湍流結構統計效應的研究平臺。2008年，以該思想為核心申報的科技部973項目“飛行器力學與光學設計中的關鍵湍流問題”成功立項。2010年，運用這一平臺，我們成功地從大規模數值模擬數據中總結出邊界層的多層結構理論，該理論定量推廣了普蘭特的邊界層理論，正在用于指導設計新型的航空航天湍流計算模型。最近，多層結構理論又在理論上取得極有意義的進展，一個基于多層李群對稱性的湍流邊界層理論正在誕生。該理論旨在延續統計物理平均場理論的傳統，將朗道創立的序參數理論、威爾森創新的臨界現象的重整化群理論推廣到湍流平均場，為解決經典物理的最后一個難題帶來新的希望。

湍流這一硬科學的難題，其最終突破將是哲學認識論、方法論和嚴謹的數理邏輯推理的共同產物。復雜系統思想應用于具體實踐，終究要將這幾方面有機結合，才能產生實質性的創新。

五、復雜人體系統科學原理的提煉

1.錢學森論人體復雜系統

錢學森指出，“要建立開放復雜巨系統的一般理論，必須從一個一個具體的開放復雜巨系統人手。”我們這里以復雜人體系統為例，發展錢學森復雜系統思想。

科學飛速發展的20世紀，眾多思想家在不同的背景下指出，應該加強對人體的系統性和復雜性的認識。但在眾多學者中，錢學森是提出建立系統人體模型的第一人，是提出建立以人體系統模型為核心的專門學科――即人體科學的第一人，是探討創立這門學科的方法論的第一人，更是認識到這門學問的重大價值，極力倡導發展這門學科的第一人。

錢學森指出：“人體是一個巨系統，不斷地與環境、與宇宙交往聯系，其內部結構也必然形成許多層次，層次各有其特征，層次又有互相的交往，有反饋調節控制。人體科學的任務就是理解這樣一個復雜的巨系統”。

2.應用于運動訓練的人體復雜系統模型

在負責組織奧運競技體育項目――皮劃艇激流回旋――科技攻關項目的過程中，我們嘗試運用錢學森復雜系統思想，研究運動員人體系統，并在實踐中總結并發展復雜人體系統研究的思路、方法和原理。在這場特殊的、跨領域的攻關實踐中，我們以復雜系統的本體論、認識論、方法論為指導，以開發優化人體系統(培養冠軍運動員)的技術和促進人體系統工程實踐(創新高效的運動訓練系統)為目標，以當代生命科學、生理學、心理學、神經科學、運動訓練學等學科前沿知識為基礎，提煉了人體復雜系統科學的若干原理。

首先，從復雜系統多層性特征的本體論出發，我們提出人體系統的多層次耦合作用原理，目標在于建立從分子細胞到人體行為的多層次關聯。我們特別提出，顯意識、潛意識與下意識與人體不同層次的神經系統功能有對應，意識的調控對應著神經系統的改變，進而影響人體功能。這一理論打破了心理、體能、技術訓練之間的隔閡，為綜合性心身訓練提供了理論基礎。

其次，從復雜系統的開放性出發，我們提出了人體意識系統的開放性原理和心理能量模型。個人的認知、情緒、思維以及心理動力的變化，只有在心理開放性原理下才能得到理解，并為心理能量的來源問題提供了新的視角，為心理訓練提供了新的方法。

再次。從復雜系統的網絡相互作用機理出發，我們提出人體行為控制的網絡作用模型。人體系統不是機械的演化，而是擁有“期望”和“行為控制”方式的進化能力。人的理性自主活動可以概括為如下動態循環過程：愿望產生――設定目標――產生計劃――執行計劃――效果反饋。上述諸要素及相關子系統構成行為調控網絡，該網絡的建立為運動訓練的科學化提供堅實的基礎。

上述原理在與神經科學、認知科學、中醫學、系統科學和運動訓練學等學科的碰撞下，進一步形成一系列運動訓練方法。例如，“技術認知訓練方法”、“心理能量訓練方法”、“意志力訓練方法”、“科學思維訓練方法”和激流訓練特殊的“表象訓練三部曲”方法，形成了一個綜合的激流訓練新體系。

這些研究成果，一方面豐富了運動訓練理論，提出了新的運動訓練學研究課題，同時促進了對人體系統的相關基礎科學研究。這些原理和訓練方法，對中國激流國家隊運動員競技能力的提升已經起了顯著的作用，被競技體育專家李少丹教授認為“對傳統的運動訓練學構成了有力的沖擊”。

六、復雜系統實踐論與大成智慧工程

1.錢學森“綜合集成體系”與“大成智慧工程”思想

錢學森提出的“從定性到定量綜合集成研討廳體系”，是他領導并組織實施的兩彈一星大規模科學技術工程實踐經驗的結晶。本質上這是一套理性的運用眾人之力、處理復雜系統問題、探索復雜系統規律的實踐方法。

綜合集成研討廳體系旨在把下列成功的經驗和科學技術成果匯總起來，并升華：①國際學術討論會(seminar)的經驗；②從定性到定量的綜合集成法；③軍事作戰模擬；④情報信息技術；⑤人工智能；⑥靈境技術(Virtual reality)；⑦人一機結合的智能系統；⑧系統學；⑨“第五次產業革命”中的其他各種信

息技術等。

綜合集成研討廳體系的目標是集“大成智慧”來解決實踐中的復雜問題，錢學森指出，“大成智慧……就在于微觀與宏觀相結合，……既不只談哲學，也不只談科學；而是把哲學和科學技術統一結合起來。哲學要指導科學，哲學也來自科學技術的提煉。這似乎是我們觀點的要害：必集大成，才能得智慧!”

錢學森把運用綜合集成法的集體稱為“總體設計部”，他希望將之建設成國家進行長遠規劃、解決各種復雜系統問題的決策咨詢和參謀機構。從中央到地方、從軍事到法律、從科技到文藝……等不同層次、不同部門、不同系統，都可以設立自己的總體設計部。并指出，總體設計部作為領導部門的決策咨詢機構，應由德高望重、學識淵博、勇于開拓的總體設計師及各行各業具有團結、務實、創新精神的科技專家組成。

總體設計部的實施對于中國社會的發展具有特殊的意義。那么，它的成功實施需要具備什么條件?這個問題只能通過理論結合實踐的道路才能夠得到解答。

2.科技奧運中“大成智慧工程”的成功實踐

理論探索和實踐之間形成快速迭代，是成功開展復雜系統研究的必要條件。這一條件必須由社會系統來提供，這是復雜系統研究取得社會性成果和效益的保障。我國競技體育系統具有目標清晰化和組織結構準軍事化兩大特征，是一個可以提供保障的社會系統。前者以競技成績為標志，使得理論成果能夠得到快速而鮮明的檢驗；后者則提供專家研討廳的組織保障。因此競技體育系統是實踐錢學森“綜合集成研討廳體系”和“總體設計部”的難得的實驗平臺。

從2006年1月到2007年8月，在舉國支持的科技奧運攻關活動中，我們在國家體育總局水上運動管理中心的組織下，在激流回旋國家隊主持了創新型、學習型、復合型教練團隊的建設，該團隊包括“中外科”(中方教練+外籍教練+科研人員)三方面的人員。在錢學森綜合集成法與專家研討廳思想的指導下，這支團隊快速集成國際先進激流知識，并根據中國運動員特點創新中西結合的新型訓練方法。這是一個由系統論主導的過程，既充滿了東方思維特色，又合理運用了西方科學的精確思維特點。三支力量有機凝聚，集中發揮了“1+1+1>3”的特殊系統功能。

運動員人體是復雜的，運動訓練是復雜的；競技比賽充滿不確定性和藝術性，更為復雜。通常，這些復雜性是由教練員這個具有豐富實踐經驗的“人”來承擔的，它受到教練員個體認識的局限。由專家學者來主導運作教練團隊，將經驗與理性相結合，是錢學森大成智慧工程的特色。但在實際運作中，面臨著跨領域探索的巨大挑戰，需要克服一系列困難。正是這些困難，為實踐和檢驗錢學森的“大成智慧”思想提供了難得的平臺。

我們在科技奧運的這一實踐活動中，對“專家研討廳”的運作規律進行了細致的總結，提出了如下認識：專家研討廳的成功運作，需要滿足四個條件，即有目標、有方案、有標準和定期研討，這也是“專家研討廳”高于常規的“開會”之處。一個持續的、多輪迭代的運行是成功的關鍵，為此，還需要有三點保障：(1)人心需要安穩；(2)組織需有結構；(3)目標需要崇高。實現這些條件的關鍵是人才和組織支撐，人才的關鍵在于專家研討廳的首席科學家，他的目標、胸襟、才干、方法以及人生積累，是集體智慧能夠不斷集成的關鍵要素；組織支撐是團隊高效率和可持續性運行的保障。兩者缺一不可。

上述實踐在較短的時間內就給中國國家激流隊帶來了新氣象。復合教練團隊實現了經驗、知識和智慧的快速集成，迅速掌握了這個項目的系統規律，帶來了中國國家激流隊競技水平的快速提升。2005年以前，中國選手從未打人世界大賽的前10名。2007年，在復合教練團隊指導下，中國隊獲得首枚男子雙劃世界杯銅牌，實現了歷史性突破，國際劃聯專門致電祝賀。從那時起，中國隊在國際大賽中已經近20次打進決賽，并取得1金3銀3銅的成績，令國際激流界矚目。

2006年8月，原先從未進入前六名的年僅18歲的國家隊女子皮艇運動員李彤被選為科技奧運“試驗田的種子選手”，開始接受北大團隊在新的理念和方法指導下的系統訓練。2006年下半年，李彤就在國內和亞洲比賽中獲得6枚金牌。2007年7月，在德國奧格斯堡經典的激流賽道，第一次接觸這個賽道、第一年參加世界杯比賽的李彤就成功打進決賽圈(前十名)，創造了激流史上的一項紀錄。國際劃聯官方網站的成績記錄表明，李彤是該年度世界上進步最快的女子皮艇運動員。2008年3月，在大洋洲錦標賽暨奧運資格選拔賽上，李彤獲得銀牌，創下了與2004、2008年兩奧運金牌選手卡琳斯卡僅差0.6秒的佳績，贏得了中國女皮國際大賽歷史最高榮譽!

七、錢學森復雜系統思想的學術意義和展望

1.對國際復雜系統研究的意義

錢學森開創復雜系統研究始于20世紀80年代，當時相關的科學探索還處于萌芽狀態，如今復雜系統研究經歷了從關注現象到關注方法、進而探索原理的過程，已經成為科學研究的前沿。1999年，美國“Science”雜志，刊登了一組標題為“復雜系統”(ComplexSystem)的專輯文章，這些文章就化學生物學、神經學、動物學、自然地理、氣候學、經濟學中的復雜性問題進行了論述；2001年，英國“Nature”雜志，也就復雜性的某些共通的側面，例如“噪聲與秩序”、“復雜網絡”等展開討論。2009年，“Science”雜志發表的“復雜系統與網絡”的專輯文章，進一步關注刻畫復雜系統的一個重要工具，即“復雜網絡”。2008年11月，美國國家科學基金會召開了一次題為“物理科學和工程中的復雜系統研究基礎”的工作會議。美國工程、數學和物理科學理事會委托給會議專家的任務是：確認在復雜系統研究道路上的“障礙”和“突破口”。與會學者們提出了復雜系統研究別突出的4大類問題，即：研究復雜系統的最好模型是什么?復雜系統的結構是如何約束它的涌現行為的?復雜系統演化和適應的結果是什么?如何校正復雜系統并且預見它們的行為?

上述問題的本質在于：如何提煉復雜系統的原理、以及如何在實踐中優化復雜系統。而本文所述的錢學森復雜系統思想及其最新發展，為系統地解答上述問題提供了新的思路。

復雜系統研究應該更緊密地依賴哲學本體論，將刻畫整體結構的概念網絡與刻畫局部變化過程的傳統數學進行有機對接，并反復迭代。從這個意義上講，需要大力發展復雜網絡這一數學工具，來回答上述第一和第二個問題。針對后兩個問題，錢學森復雜系統思想倡導有機地運用人(專家)的思維，甚至專家群體的思維，將經驗和直覺與計算機(精確數學模型運算)進行有機對接。客觀地說，這些思想超出了西方學者的視野，走在國際復雜系統

研究的前沿。如果能夠有效地落實，對發展跨學科研究，特別是針對人和社會的復雜性問題的研究，有不可替代的價值。

2.對國家建設的意義

我國處在經濟高速發展階段，各類社會矛盾正在集中爆發。醫療問題、教育問題，以及社會繁榮和穩定問題，都是典型的復雜性問題。一直以來，這些問題的解決依賴于各級政府與各個社會機構，依賴于德才皆備的各級領導。但是，隨著信息社會的來臨，隨著社會的民主化和人們需求的多樣化，需要政府處理復雜性的能力有較大的提升。錢學森的“大成智慧”學說正是未雨綢繆，因這樣的需要而產生的。錢學森復雜系統思想，對社會發展必將起到重要作用。

從本質上說，社會是人實現生命價值的場所。以此為準則，以充分發揮人體潛能為目標，對社會活動開展復雜系統工程設計，使參與活動的人群在活動中體會生活、體會生命、體會人生價值，這將從深層次上重新評估現有的政治、經濟、管理、科學研究、教育和醫療活動。社會實踐以提升人體素質為目標，就不是個別理論和個別技術所能處理和解決的。社會科學應該是生命群體的系統科學，而社會實踐在本質上是生命群體的系統工程，即社會系統工程。如果這些思想能夠得以付諸實踐，必將對中醫現代化工程、教育體制改革、運動訓練系統工程、社會健康保障系統的設計和實施起到有力的推動作用。

參考文獻：

[1][3][4][10][11]錢學森，創建系統學(新世紀版)[M]，上海：上海交通大學出版社，2007：99-100、138-147.108-118.108-118.103.126.

[2][5][6]愛因斯坦文集(1)[M]，北京：商務印書館，1976：519.341.480

[7]尼古拉斯?雷舍爾復雜性：一種哲學概觀[M]，上海：上海科技教育出版社。2007：32

[8]錢學森主編，關于思維科學[J]，上海：上海人民出版社。1986

[9]于景元錢學森綜合集成體系[M]，西安交通大學學報(社會科學版)，2006，(26)

[12]錢學森，論人體科學[M]，北京：人民軍醫出版社，1988：36

[13]倪志勇運動人體與醫學思維的復雜系統研究[D]，北京大學博士論文2010

[14]錢學敏錢學森科學思想研究[M]，西安：西安交通大學出版社2008

[15]錢學敏錢學森科學思想研究[M]，西安：西安交通大學出版社2010：85