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El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas Yuriy D. Zubenko, Nancy Figueroa Universidad de Buenos Aires Facultad de Ingeniería. Paseo Colón 850 (1063) Buenos Aires. Argentina yzubenko@yahoo.com.ar nnfigueroa@sinectis.com.ar Resumen En este artículo se presenta un análisis del sistema de educación tradicional en el cual se propone un modelo, que utilizando la teoría axiomática de los sistemas como fundamento teórico, permitirá integrar el conocimiento y el sistema educativo. Se define el algoritmo de síntesis del sistema de educación, su contenido, sus formas de enseñanza y aprendizaje, y los recursos del sistema. Este trabajo evoluciona con el siguiente contenido: Sistema de educación tradicional. Objetivos del sistema. Estructura funcional del sistema. Formas de educación. Recursos del sistema. Teoría axiomática de los sistemas. Concepto de los sistemas. Nociones y axiomas. Uso del Cálculo proposicional. Sistema educativo integrado. Jerarquía de las teorías y las materias. Flujos de conocimiento, organización de las facultades y departamentos. Educación a distancia. Integración de los procedimientos de educación y de investigación. Palabras claves sistema de educación, ciencia, teoría axiomática de los sistemas. Abstract In this paper, we will introduce an analysis of the traditional education system; and we propose a model based in the axiomatic theory of de system. This model can to integrate the education system and the knowledge like they are integrated in the real world. We define the algorithmic to synthesize the education system, and we present its contents, its learning and teaching style, and its resources. This paper content: Traditional education system. Objective’s system. Functional structure’s system. Educational styles. Resources system. Axiomatic theory of the system. Concepts, axiom and how to use the proposal calculation. Integrated educative system. Hierarchy of the theories, and matters. School and department organization. How to integrate the education and investigation procedures Key words: Integrated education system, science, and axiomatic theory of the system. INTRODUCCIÓN El sistema de educación busca estudiar la riqueza del conocimiento entendido como un conjunto de saberes, por lo que toma su estructura. El conocimiento por su naturaleza, tiene carácter inductivo pues resulta de una constante acumulación y generalización de experiencias, que por otra parte se traslada de una generación a otra. Si se piensa este proceso inductivo asociado con su carácter hereditario desde el inicio de la historia del conocimiento, se puede entender el hecho de que este se organice naturalmente por áreas de actividad del ser humano. Esta forma de organización se traslada al sistema educativo dando lugar a diferentes materias tales como física, química, literatura, etc. La generalización del conocimiento permite, en primer lugar, representar una materia como una especialidad completa y en segundo lugar permite elaborar las nociones, leyes, y principios; es decir la metodología y las teorías de esa rama del conocimiento. En síntesis, el conocimiento se divide en ramas o especialidades y la educación en materias. Pero, la realidad indica que el mundo, de hecho el universo también, no sucede o existe por especialidades, sino que se comporta interrelacionando aquello que el hombre dividió en materias; así entonces coexisten propiedades físicas con químicas, biológicas, económicas, etc. Es decir que, en forma objetiva, todas las ramas están interconectadas. Por lo tanto, en las ciencias, así como en la educación, que presentan mayores niveles de evolución, aparecen especialidades y materias combinadas: biomecánica, físico-químicas, etc. En otras palabras la interconexión produce una tendencia natural hacia la integración dentro de la ciencia y por ende, dentro de la educación. Analizando las diferentes ramas del conocimiento es posible ver, que los objetos de investigación pueden estar organizados en forma de El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 17 sistemas, en alguna otra forma, o bien se presentan desorganizados. Entonces aparece una idea: la de elaborar una teoría única para todos los sistemas como objetos de investigación o estudio sin importar cual sea la materia (Teoría general de los sistemas). Así, será posible reunir todos los sistemas (físicos, químicos, matemáticos, económicos, biológicos, etc.) en un objeto de investigación y estudio e interconectar todas las ramas del conocimiento, de la ciencia y la educación como sistemas. Tal objetivo tienen los conceptos de Bertalanffy (1995), de Klir (1980), de Mesarovic (1978), y otros. Pero esos conceptos no tienen las herramientas formales para la investigación y el estudio de sistemas concretos, o tienen los límites que marcan para los tipos de sistemas la teoría de conjuntos (es decir, sistemas discretos), la teoría de predicados (es decir con teoría de conjuntos y en nivel de atributos). Las investigaciones muestran, que la teoría general de los sistemas debe tener el carácter axiomático (véase Bertalanffy, 1995) conceptos básicos, es decir filosóficos, y herramientas formales más usuales, es decir las del cálculo proposicional. En ese artículo proponemos una teoría axiomática de los sistemas, que permitirá integrar el conocimiento y el sistema de educación. §1. SISTEMA DE EDUCACIÓN TRADICIONAL. Se considerará el sistema de educación como un instrumento para educar a los alumnos en cuanto a conocimiento y experiencia profesional dejando de lado los otros aspectos de la educación: culturales, sociales, psicológicos, etc. El conocimiento y la experiencia del alumno tienen carácter informativo. Por eso es posible reflejar el sistema de educación como una caja negra con un vector informática de entrada (VIE) y un vector informática de salida (VIS), como lo muestra la Figura 1.1. Figura 1.1. Es decir, cuando el alumno ingresa en el sistema de educación, él tiene el conocimiento y la experiencia VIE, y cuando él concluye su educación, tiene el conocimiento y la experiencia VIS. El sistema acepta al alumno si posee un nivel de conocimiento y experiencia mejor que el requerido para un nivel establecido. Cuando el estudiante termina su educación, recibió el nivel de conocimiento y experiencia más alto que el nivel establecido. Es decir: VIE > VIE*, VIS > VIS* … (1-1). El alumno confirma a los niveles VIE* y VIS* con sus diplomas o pasando los exámenes correspondientes. Entonces, el cometido del sistema de educación es la transformación del vector de entrada en el vector de salida. El sistema realiza su misión merced a una función de educación (F): VIS = F ( VIE ) ... (1-2). El sistema aplica esta función en la forma de una estructura funcional, es decir, parte por parte o llevando a cabo tareas interconectadas. La estructura funcional depende del producto cartesiano de los vectores de entrada y salida: VIE x VIS F ... (1-3). Prácticamente, la estructura funcional depende de 2 argumentos: unidad de tiempo de educación (cuatrimestre) y materias de cada cuatrimestre, como muestra la Figura. 1.2: Cuatr.1 Cuatr.2 Cuatr.3 Cuatr.4 Mat.1 Mat.6 Mat.11 Mat. 16 Mat.2 Mat.7 Mat.12Mat.17 Mat.3 Mat.8 Mat.13 Mat.18 Mat.4 Mat.9 Mat.14 Mat.19 Mat.5 Mat.10 Mat.15 Mat.20 Figura 1.2. Estructura funcional En la estructura funcional una tarea es igual a una materia en un cuatrimestre: TAREA (I,J) = MATER.(I) x CUATRIM.(J) (1-4). La interconexión entre materias depende del nivel de conocimiento en la materia y su rama. Para realizar su función el sistema de educación organiza diferentes conjuntos de formas de educación: lección teórica (lt), ejercicio (ej), trabajo práctico (tp), proyecto (py), lectura de libros (ll), práctica en computadora (pc), etc. Todas esas formas tienen carácter informático, es decir son operaciones o procedimientos informáticos. Por eso cada tarea de la estructura funcional puede ser presentada como un grafo dirigido (GD) de formas de educación: Figura 1.3.Grafo de formas de educación SISTEMA DE EDUCACIÓN VIE VIS VIS VIE Tarea (i,j) lt ej lt tp pc lt lt py El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 18 Objeto rea N Medio exterior V Limite G1 SISTEMA S BASE B Limite G2 vs sv BV VB SB BS VV SS BB Para realizar las formas de educación de cada materia es necesario tener recursos (CR(tipo)) tales como: profesores, computadoras, libros, aulas, etc. En el sistema de educación existen las normas de todos los recursos (NR(tipo,forma)) por cada alumno, por cada grupo de alumnos, cada carrera, etc. Para calcular la cantidad de recursos de diferentes tipos es necesario sumar todas las formas de educación para cada tarea – SUMMA(tarea, forma), después sumar todas las formas de educación de toda estructura funcional – SUMMA (función, forma), después dividir SUMMA(función, forma) sobre normas NR(tipo, forma) y recibir la cantidad de recursos de cada tipo – CR(tipo). En general, en los sistemas informáticos computarizados se utilizan cinco tipos de recursos: personal físico, con su interfaz PF, personal lógico, con su conocimiento PL, hardware es decir todos los dispositivos técnicos H, software que son todos los programas de funcionamiento de hardware S, bases de datos con información permanente del sistema BD. Entonces, el algoritmo de cálculo (síntesis) del sistema de educación será: 1. VIE > VIE*, VIS > VIS* - definición del estatuto del establecimiento educativo; 2. VIE x VIS F - definición de la función educativa; 3. TAREA (I,J) = MATERIA(I) x CUATRIMESTRE(J) – definición de la estructura funcional educativa; 4. GD, CR(tipo), NR(tipo,forma), SUMMA(tarea,forma), SUMMA(funcion,forma) – cálculo de recursos del sistema educativo. En el sistema educativo tradicional las tareas en la estructura funcional tienen poca correlación, es decir las materias tienen poca afinidad en los contenidos (véase Figura 1.4): Figura 1.4 Correlación Para reunir las diferentes ramas de la ciencia (o materias en educación) se creará la teoría axiomática de sistemas, la cual se utilizará como fundamento teórico del sistema de educación moderno. §2. TEORÍA AXIOMÁTICA DE LOS SISTEMAS (Zubenko, 1995) Desde el universo (toda la materia) se selecciona un objeto real que tiene diferentes propiedades. Después, se eligen algunas propiedades y se investigan como un sistema. Las investigaciones muestran que la existencia de un sistema está determinado por las siguientes condiciones necesarias y suficientes: 1. Existencia de las propiedades que forman al sistema (condición necesaria). 2. Existencia de la función, que reúne a las propiedades seleccionadas (condición suficiente). De modo que se puede introducir la siguiente definición de sistema: "Un sistema es una colección de propiedades de objeto(s) real(es), el cual realiza una función”. Se designará al sistema con la letra S. El sistema, como objeto de investigación, está representado por la siguiente composición: el sistema propiamente dicho (S), su base (B), su medio exterior (V), los límites G1, G2: <S, B, V>, G1, G2 ... (2-1). Las relaciones exteriores del sistema se pueden ver en la Figura 2.1. Figura 2.1. Esquema de las relaciones exteriores del sistema (Modelo básico del sistema). La rama del conocimiento en sistemas se define por la clasificación de los sistemas (como el objeto de investigación) y por la representación de los sistemas en las investigaciones (en cuanto a su forma de metodología, las teorías en sistemas y sus partes). Normalmente la acumulación del conocimiento en cualquier rama comienza en forma inductiva, o sea en forma de generalización del conocimiento empírico a través de principios, nociones y métodos. Este conjunto de principios, nociones y métodos empíricos constituye la metodología de esta rama del conocimiento. (1,1) (1,3) (1,4) (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (3,1) (4,1) (5,1) (1,2) (3,2) (4,2) (5,2) (3,3) (4,3) (5,3) (3,4) (4,4) (5,4) VIE VIS El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 19 Metodología - nociones - principios - métodos Nivel de abstracción Tipos de Sistemas 0 M(M) 1 1 2 3 4 La metodología puede tener diferentes niveles de abstracción para diferentes tipos de sistemas. El nivel de abstracción más bajo consiste en la definición de elementos metodológicos (solo para algún sistema concreto). Un nivel de abstracción más alto consiste en la aplicación de esos elementos a algún conjunto de sistemas (ya sean estos no tipificados, de un tipo específico, de varios tipos, para todos los sistemas, etc.). Gráficamente se puede representar la metodología de los sistemas como la dependencia del nivel de abstracción de los tipos de sistemas diferentes, como se puede ver en la Figura 2.2. Figura 2.2. La estructura de la metodología de los sistemas Otra forma de acumulación de conocimientos en los sistemas es la creación de diferentes teorías. La metodología y la teoría no son nociones idénticas, pero en el análisis de los sistemas son complementarias. Si la metodología está creada en forma empírica (inductiva), la teoría, al contrario, está creada en forma abstracta (deductiva), es decir, de algún concepto se crean las nociones, los principios, los métodos. Una teoría es un sistema de proposiciones, nociones, leyes, principios, métodos, reglas, etc., que permiten definir la verdad de proposiciones en alguna rama del conocimiento. Si se observa la manera en que se investigan diferentes objetos de la realidad es posible ver que en análisis de sistemas una rama del conocimiento es todo lo que concierne a los objetos entendidos como sistemas. Pero estos objetostambién son estudiados por la ciencia como sistemas: los sistemas físicos por la física, los sistemas químicos por la química etc. Además de los sistemas esas ciencias investigan las propiedades correspondientes en todas las formas de representación: física, química, etc. En las diferentes ramas de la ciencia se investigan las propiedades correspondientes a todas las formas de su representación y también, en la forma de sistemas. Luego, la Teoría General de Sistemas puede ser útil para el estudio de estas propiedades. La teoría general de los sistemas (TGS) investiga las mismas propiedades enfocándolas desde su organización obteniendo una función a través de la cual puede indagar la creación de nuevas propiedades a partir de las propiedades iniciales, es decir la TGS investiga la transformación de las propiedades. El objeto de investigación especifico en la TGS son las características comunes para todos los sistemas ya sea el universo, un objeto real, el medio exterior, las fronteras o límites, las propiedades reales, las propiedades que forman el sistema, la función, las relaciones exteriores, la estructura interior, la base del sistema, etc. La TGS define la verdad de las proposiciones de las características comunes y la verdad de las proposiciones de las características comunes define la TGS. Esto se muestra en la Figura 2.3. Las proposiciones y las características de la TGS tienen carácter abstracto y son verdaderas para todos los sistemas. En los subconjuntos de sistemas (tipos, clases, variaciones de acuerdo a la clasificación) pueden existir las teorías locales tales como: la teoría de la estabilidad, la teoría de la información, la teoría del urbanismo, etc. Las teorías locales se derivan de la TGS (en cuanto a sistemas) y en esas teorías las proposiciones de los sistemas deben declararse dentro de los límites de las proposiciones correspondientes al TGS. En cada teoría local pueden existir subteorías de menor alcance, por ejemplo, en la teoría de la información las teorías de los sistemas de computación, de los sistemas de gestión, de los sistemas de inteligencia artificial, etc. Estas subteorías derivan de la teoría local correspondiente. En las subteorías se pueden incluir teorías de nivel inferior o sub-subteorías, por ejemplo, en la teoría de gestión: las teorías de los sistemas de administración, de los sistemas de control, de los sistemas automáticos, etc. Todas esas teorías forman la jerarquía de teorías: TGS – teorías Figura 2.3. La posición de la teoría general de sistemas en jerarquía de las teorías. locales – subteorías – sub-subteorías – hasta llegar a los SISTEMAS. Cada teoría es un prototipo para las Teoría general de sistemas: nociones, axiomas, reglas. Nivel de abstracción de teorías Tipos de Sistemas 1 0 0 1 2 3 4 .... M(M) TGS El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 20 teorías correspondientes del nivel más bajo (excepto las teorías del último nivel antes de los sistemas). Cada teoría se deriva de la teoría correspondiente del nivel mas alto (excepto la TGS). La jerarquía de teorías esta interconectada mediante propiedades de abstracción, herencia y polimorfismo, donde el polimorfismo significa la herencia múltiple, por ejemplo, las sub-subteorías de sistemas de administración, de sistemas de control y de sistemas automáticos tienen uno solo prototipo: el sistema de gestión. Ahora se puede representar el conocimiento en la rama de sistemas en forma de superposición de la metodología y la jerarquía de las teorías de los sistemas (ver Figura 2.4.). No es obligatorio que todos los conceptos inductivos (metodológicos) se posicionen en los límites de la jerarquía de las teorías. Figura 2.4. Superposición de la metodología y las teorías en sistemas. Además, pueden existir otros conceptos en la rama de los sistemas, fuera de la jerarquía de las teorías de sistemas, tales como los conceptos filosóficos de los sistemas, los conceptos matemáticos de los sistemas, los conceptos de sistemas en otras ciencias. La teoría general de sistemas se aplica a todos los sistemas y la estructura de cada uno de ellos depende de su clasificación. Los sistemas tienen propiedades comunes a otros sistemas y propiedades particulares. La TGS estudia solamente las propiedades comunes. Si se tienen que investigar algunas propiedades particulares se deben construir teorías más concretas dentro de las conclusiones de la TGS. Metodología de síntesis de una teoría. Se define una teoría como un sistema (F) de medios (proposiciones, nociones, leyes, principios, métodos, reglas), que permiten definir la verdad de la proposición z en alguna rama de conocimiento Z: F(z∈Z) → ((z ∨ ¬z) ∧ ¬(z ∧ ¬z)) ... (2-2), (donde los símbolos pertenecen a la lógica matemática: ∈ pertenece, → consecuencia, ∨ o, ¬ negación, ∧ y). Las condiciones de la síntesis de una teoría son las siguientes: 1. la síntesis se produce con una base de conocimiento empírico en la nueva rama de objetos, y con el uso del conocimiento ya experimentado 2. De la síntesis se pasa luego al análisis de los fundamentos de las teorías precedentes y permite formar los nuevos principios básicos; 3. Para crear una teoría fundamental es insuficiente usar los métodos inductivos o deductivos; es necesario usar el pensamiento analítico/sintético. Entonces, podemos usar las estructuras categorizadas para definir las nociones comunes de los sistemas como idea principal. Tal idea es la definición del sistema cuyo objeto de investigación se define usando las propiedades y esas propiedades se seleccionan por las relaciones que presenta el objeto de investigación con otros objetos. Se puede analizar la forma matemática potencial de la TGS en las ciencias matemáticas más comunes: cálculo proposicional , teoría de conjuntos y cálculo de predicados (Gilbert 1988). La aplicación de la teoría de conjuntos, usada en las definiciones conocidas del sistema y en las teorías conocidas de sistemas, tiene dos desventajas principales que son: 1) da prioridad a los elementos e ignora la prioridad de integridad del sistema; 2) ignora la complejidad interior de los elementos. Él cálculo de predicados tiene los siguientes inconvenientes: 1) usa la teoría de conjuntos en la definición del quantum de generalidad ∀ y del quantum de existencia ∃; 2) los predicados duplican los métodos de las ciencias concretas, tales como física, biología, etc.; 3) la teoría de predicados no esta terminada. Seleccionamos el cálculo proposicional, que forma la base de cualquier teoría y tiene nivel de generalidad suficiente para describir la TGS. En trabajos previos se definió el sistema (S) como una colección de propiedades (si) del objeto real (N), realizando una sola función (F) (Zubenko et al., 1977, 2000). F(si, sij, sijk) = <SS,SB,SV,BS,VS> ... (2-3). Esta definición es general y aplicable a todos los sistemas. Los pasos metodológicos de creación de la TGS consisten en seleccionar un objeto real (N) del Universo (1), definir después el medio exterior (V) y entre N y V definir la frontera G1. Luego en el objeto real N se selecciona las propiedades particulares (si), organizadas en forma de sistema S. Todas las demás propiedades de N forman parte de la base (B) del sistema S. Entre S y B existe la MetodologíaNivel de abstracción de las teorías Tipos de Sistemas 0 M(M) 1 0 1 2 3 TGS Jerarquía de las Teorías El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 21 frontera G2. Finalmente el sistema S tiene relaciones con su base B y medio exterior V: <SS, SB, SV, VS, BS>. Las propiedades particulares del sistema (si) están organizadas en forma de una matriz |sij |, donde sij es una característica j-ésima de la propiedad i-ésima. La función F se define como correspondencia entre las relaciones exteriores del S - <SS, SB, SV, VS, BS>, y la estructura interior del sistema S - |sij |. La función F tiene características de integridad, estabilidad y estacionariedad. Creación formal de la teoría general de los sistemas. Se puede tomar la teoría axiomática L del cálculo proposicional, donde los axiomas de la teoría L siguen los siguientes esquemas con cualquier fórmula proposicional A, B, C: (e1)A→(B→A); (e2) (A→B) → ((A→ (B→C)) → (A→C)); (e3) A→ (B→A∧B); (e4) A∧B→A; (e5) A∧B→B; (e 6) A→A∨B; (e 7) B→A∨B; (e8) (A→C) → ((B→C) → (A∨B) →C);... (2-4). (e 9) (A→B) → ((A→ ¬B) → ¬A); (e10) ¬¬→A; (e11) (A→B) → ((B→A) → (A~B)); (e 12) (A~B) → (A→B); (e 13) (A~B) → (B→A). Cada esquema desde (e1) a (e13) produce un conjunto de axiomas, cuando los símbolos A, B, C se cambian por las fórmulas concretas. Según la regla de conclusión en la teoría L - Modus Ponens (MP): A, A→B ⇒ B ... (2-5), que significa: “si A es verdad y A→B es verdad, entonces B es verdad”. Una teoría axiomática es no contradictoria y completa. En una teoría no contradictoria no existen simultáneamente dos proposiciones A y ¬A y en una teoría completa para cualquier proposición A existe un teorema A o teorema ¬A. Si se incorpora a una teoría no contradictoria y completa un axioma nuevo se provoca la contradicción de esa teoría. Por lo antedicho, si los axiomas de la TGS son los teoremas de la teoría L, entonces se puede usar la TGS como una subteoría de L con herramientas de L, pero dentro de los límites de la TGS. En la tabla 2.1 se definen los componentes de la TGS como una subteoría de L. Se representa la TGS en dos formas: 1. No formal o conceptual, construida en forma de hipótesis de definición del sistema, definición de nociones generales y relaciones entre ellas; 2. Formal, en correspondencia de reglas sintácticas de la teoría. En la parte formal de la teoría se tienen tres componentes principales: el alfabeto (definiciones, operadores lógicos, medios auxiliares); los axiomas y las reglas de conclusiones. En la parte conceptual se tienen también tres componentes: nociones (nociones básicas, tipos de relaciones, medios auxiliares); hipótesis y las reglas de conclusiones. I. NOCIONES (NO FORMALES) ALFABETO (FORMAL) A. Nociones básicas Definiciones 1. universo 2. objeto real 3. media exterior 4. frontera 1 5. propiedades 6. sistema 7. base 8. frontera 2 9. función del sistema 1 N V G1 si S B G2 F B. Tipos de relaciones Operadores lógicos 1. no 2. y 3. o 4. si ... entonces 5. equivalencia ¬ (negación) ∧ (conjunción) ∨ (disyunción) → (implicación) ~ (equivalencia) C. Medios auxiliares Medios auxiliares Diferentes (,),,,etc. HIPÓTESIS (NO FORMALES) AXIOMAS (FORMALES) 1. conclusiones filosóficas 2. separación del objeto real 3. definición de la frontera 1 4. definición del objeto real 5. separación del sistema 6. definición del sistema 7. definición de la base 8. definición de la frontera 2 9. definición de la función del sistema axiomas de la teoría L N ∨ V ~ 1 N ∧ V → G1 N ~ ∪si, i=1...∞ S ∨ B ~ N S ~ sS ∧ F B~∪si,i=1..(S- 1),(S+1)...∞ S ∧ B → G2 F(∩si)~ ((S ∧ S) ∨ (S ∧ B) ∨ (S ∧ V) ∨ (V ∧ S) ∨ (S ∧ S)) III. REGLAS DE CONCLUSIONES (NO FORMALES) REGLAS DE CONCLUSIONES (FORMALES) 1. lógica filosófica 2. estructuras categorizadas 3. leyes filosóficas Modus Ponens (MP) (ausentes) (ausentes) Tabla 2.1. Composición de la Teoría Axiomática de Sistemas. Teniendo la teoría axiomática de los sistemas es posible modificar el sistema de educación, su concepto y las formas de educación. El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 22 § 3. SISTEMA EDUCATIVO INTEGRADO. Concepto del sistema educativo integrado: 1. En cada materia definimos tres modelos de objeto de estudio: sistema o materia organizada; otras formas de organización de la materia y materia desorganizada; 2. Para la representación de los sistemas sin importar la materia de que se trate se utilizan los fundamentos teóricos integrados según la teoría axiomática de los sistemas. 3. Representación en forma de árbol, del estudio de los sistemas en el ciclo universitario (Figura 3.1). Las flechas son materias y la raíz es el proyecto final (trabajo de investigación); 4. Se modifican las formas de educación para usar los fundamentos teóricos reunidos e intercambiar los principios y métodos del estudio entre las diferentes materias. Figura 3.1. El árbol de educación integrado. ¿Cómo definir las materias, departamentos y facultades en una universidad? Para hacer eso representamos la universidad como un sistema educativo (Figura 1.1) con vectores de entrada (VIE) y salida (VIS). Los vectores VIS reflejan las carreras de la universidad. Para cada carrera (cada VIS) construimos el árbol de educación. Ese árbol forma un patrón para la estructura funcional de la carrera, que agrega no solamente los sistemas sino también los otros objetos de cada materia (Figura 3.2). Figura 3.2. Estructura funcional de una carrera en una universidad. Formas educativas como sistemas. La universidad clásica tiene como componentes los departamentos y las facultades. Los departamentos son responsables del contenido de la educación, las facultades son responsables de las formas de educación. Entonces, para organizar los departamentos de una universidad es necesario comparar todas las materias de todas las carreras con la jerarquía de las teorías (Figura 2.3). Las teorías más afines forman un departamento. Para organizar las facultades de una universidad es necesario reunir los recursos tales como equipos, materiales didácticos, información fija de educación, personal lógico y personal físico para todas las carreras y distribuir esos recursos entre las facultades según el criterio de gasto mínimo y mejores formas organizacionales. En práctica de las universidades, una facultad se compone de 10 a 15 departamentos y un departamento se compone de 10 a 15 materias. En condiciones de una educación integrada, las facultades y los departamentos reciben las modificaciones que surgen de la estructura jerárquica de las teorías (materias) y de la estructura de los recursos. El algoritmo de síntesis de las facultades y departamentos en una universidades el siguiente (véase §1): 1. Definir las carreras de la universidad (vector VIS); 2. Para cada carrera definir la estructura funcional como producto cartesiano de los vectores VIE y VIS, o como matriz de distribuciones de las materias en cuatrimestres de educación. 3. Crear los departamentos distribuyendo las materias definidas 4. Para cara materia construir el grafo de formas de educación estándares; 5. Calcular los recursos para la realización de cada una de las formas de educación; 6. Calcular los recursos para la realización de cada materia y cada carrera; 7. Sumar los recursos para realizar todas las carreras; 8. Distribuir los recursos sumados entre las facultades (creando las facultades) y distribuir los departamentos creados entre las facultades; Como resultado de los pasos precedentes se tiene el sistema educativo de la universidad. En un sistema educativo integrado aparecen particularidades en las materias, en las estructuras funcionales de las carreras, en las formas de educación, en los tipos de recursos y como consecuencia en los departamentos y las facultades. Particularidades en las materias (teorías): 1. Las materias se cambian en correspondencia con la jerarquía de las teorías (Figura 2.3), en cada Materia en un período lectivo Proyecto final materias en un cuatrimestre. Cuatrimestres. niveles de integración entre las materias El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 23 materia se representan los sistemas como un objeto particular, la relación con la teoría general de los sistemas y las herramientas metodológicas (principios, métodos, nociones) del estudio de los sistemas. Particularidades en las estructuras funcionales de las carreras: 1. Aparecen las materias interconectadas; 2. Aparecen las materias-integradoras en los sistemas. Particularidades en las formas de educación: 5. Aparecen las formas de interpretación de las formas abstractas de sistemas en casos concretos. 6. Aparecen las formas de búsqueda de herramientas sistémicas en las jerarquías de las teorías y en la metodología de investigación de los sistemas (Figura 2.4) y la aplicación de esas herramientas en una materia dada; 7. Aparecen las formas-integradoras de diferentes teorías, tipos de sistemas y niveles de representación de los sistemas. 8. Se modifican las formas y las tecnologías de simulación de los sistemas en computadoras y redes electrónicas; 9. Aparecen los proyectos en sistemas, preparados en forma conjunta por estudiantes de diferentes universidades en diferentes países; 10. Se intensifica la utilización de dispositivos electrónicos (computadoras, proyectores, pantallas comunes) en el dictado de cursos y se decrementa el uso del pizarrón. 11. Se mejoran los materiales didácticos para cada materia. Particularidades en tipos de los recursos: 1. Uso intensivo de HARDWARE de computadoras y redes electrónicas; 2. Utilización de SOFTWARE orientado a los sistemas. 3. Evolución profesional de los PROFESORES orientándose hacia los sistemas; 4. Creación de los archivos y BASES DE DATOS orientados a los sistemas; 5. Evolución de las INTERFACES de educación interactiva en sistemas. Particularidades en los departamentos: 1. Aparecen los departamentos-integradores, por ejemplo “El departamento de las teorías de sistemas”; 2. Se fortalece la integración de los departamentos. Particularidades en las facultades: 1. En algunas universidades aparecen las facultades completamente orientadas a los sistemas (teorías de sistemas, metodología de sistemas, sistemas informáticos, sistemas económicos, sistemas industriales, sistemas ecológicos, etc.). Recursividad de los sistemas. La figura 2.1 muestra la interconexión entre la estructura funcional y los recursos de un sistema. La interconexión entre ellos esta dada por las propiedades particulares del sistema, las cuales se pueden representar en forma de grafo de operaciones típicas. Es decir para una misma estructura funcional pueden existir alternativas en la selección de los tipos de operaciones y los tipos de recursos. Esta selección puede ser llevada a cabo creando un sistema para la realización de esos tipos de operaciones (Figura 3.3). La recursividad es el factor principal de la interconexión entre sistemas diferentes (materias, teorías). Figura 3.3. Recursividad de los sistemas. Interconexión entre los procedimientos de educación y de investigación. En los sistemas existen algunos objetos infinitos en el espacio y en el tiempo: medio exterior, base del sistema (recursos). Esos objetos no tienen límites en su estudio y por eso no pueden ser aprendidos de ninguna manera. La única forma de estudiar objetos desconocidos es, precisamente, investigar esos objetos. Por eso la enseñanza y el aprendizaje de los sistemas (educación) esta interconectado con la investigación de los sistemas. Por esta razón en lo que se ha llamado formas de educación es necesario incluir la investigación de los sistemas (en los aspectos antes escritos). SISTEMA S SISTEMA S1 (de Operaciones) MODELO COMÚN DEL SISTEMA S ESTRUCTURA FUNCIONAL OPERACIONES DE PROPIEDADES MODELO COMÚN DEL SISTEMA S1 El concepto y las formas de la educación usando la teoría axiomática de los sistemas ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(2), págs. 16-24. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 24 Educación a distancia. La amplia utilización de diferentes formas de educación con computadoras y redes electrónicas permite la enseñanza distancia, es decir, la enseñanza a través de redes electrónicas. Muchas de las formas de educación a distancia ya son conocidas: apuntes electrónicos, ejercicios electrónicos, objetos de estudio e investigación, foros temáticos, proyectos distribuidos por participantes, etc. CONCLUSIONES Entonces, el análisis del sistema de educación muestra que la educación puede ser integrada y acercada a la vida real usando la teoría axiomática de los sistemas como fundamento teórico de integración. Esta definido el algoritmo de síntesis del sistema de educación, su contenido, sus formas de enseñanza y aprendizaje, y los recursos del sistema. Todo eso aplicado a la universidad se transforma en las formas organizacionales de las facultades y de los departamentos. La utilización del concepto de la teoría axiomática de los sistemas muestra buenos resultados en algunas universidades. Por ejemplo, el uso de esta teoría en la materia “Investigación de sistemas” permite recibir no solamente los conceptos teóricos sino también las herramientas formales de investigación. Otro ejemplo puede ser el uso del modelo común de sistema informático en una empresa que permite hacer mas interactiva la forma de enseñanza y aprendizaje de la materia “Computación”. Otros ejemplos interconectados con materias son: “Análisis de sistemas”, “Sistemas de gestión automatizados”, “Management”. BIBLIOGRAFÍA Artyuj A.T. (1967) Síntesis categorial de teoría. Academia de Cienciade Ucrania. Kiev: ”Naukova Dumka”. Bertalanffy Ludwig von. (1995) Teoría general de los sistemas. México: FCE. Director S., Rorer R. (1974) Introducción a la Teoría de sistemas. Moscú: “Mir”,. Gilbert D. (1988) La mentalidad axiomática. Análisis metodológico de los fundamentos de la matemática. Moscú: “Nauka”. Klir George J. (1980). Teoría general de sistemas. Madrid: ICE. Mesarovic M., Takahara Y. (1978) La teoría general de sistemas: los fundamentos matemáticos. Moscú: “Mir”. Yourdon Edward. (1993) Análisis estructurado moderno. México: Prentice-Hall. Zubenko Y.D., Iliin A.A. (1977) Optimización de resolución de las tareas en una empresa. Moscú: “Statistika”. Zubenko Y. D. (1995) Análisis de sistemas. Ucrania: Universidad Estatal Técnica de Donetsk,. Zubenko Y. D., Donnamaria C., Lage F. J., Cataldi Z. (2000). El análisis de sistemas como nueva ciencia: Estudiando las transformaciones de las propiedades de la materia. Ushuaia, Argentina: Proceedings del VI Congreso Internacional de Ciencias de Computación.
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