اثر پروانه ای چیست تاثیر آن بر سیستم آموزشی ـ پژوهشی دانشگاه ها

در تئوری اثر پروانه ای که در سیستم های غیرخطی بررسی می شود, یک پدیده ی بسیار کوچک می تواند باعث اثرات عظیمی در سیستم گردد در ابتدا این اصطلاح در مورد آب و هوا استفاده می شد ولی هم اکنون در بسیاری از علوم کاربرد دارد در این مقاله رابطه ی این تئوری با دانشگاه ها و تصمیمات آموزشی و پژوهشی دستگاه های ذیربط و تاثیر کلی آن بر سیستم مورد بررسی قرار می گیرد

سیستم های پیچیده از جمله سیستم های اقتصاد، بورس، آب و هوا که به شرایط اولیه بسیار حساس هستند را می توان از سیستم های بی نظم (آشوبناک) معروف نامید. در این سیستم ها کوچکترین ناآگاهی در ابتدای کار سیستم می تواند باعث افزایش بسیار سریع خطا در پیش بینی اوضاع آینده گردد. برای اینکه در اینگونه سیستم ها یک پیش بینی دقیق طولانی مدت داشته باشیم شرایط اولیه باید به صورت کاملا دقیق مورد بررسی قرار گیرند. به عبارتی دیگر پیش بینی آینده یک سیستم پیچیده بسیار سخت به نظر می رسد و شاید بتوان گفت غیر ممکن است.

در نظریه اثر پروانه ای باید از نظریه آشوب یا همان بی نظمی صحبت کنیم، زیرا عموما این پدیده در سیستم های بی نظم اتفاق می افتد. اساسا اولین سوالی که پیش می آید اینست که آیا یک سیستم آموزشی-پژوهشی دانشگاهی را می توان یک سیستم غیرخطی بی نظم خواند؟ یعنی آیا کلیه ی بخش های یک سیستم آموزشی دانشگاهی که به علم اندوزی و تولید آن ختم می شود، یک سیستم بی نظم می باشد. باید به خوانندگان این مطلب این نکته را اذعان نمود که بی نظمی گفته شده در این مقاله الزاما به معنی عدم داشتن روند مناسب یا بی نظمی به مفهوم عام آن نمی باشد، و منظور اصلی همان تئوری بی نظمی (آشوب) بوده است.

سه شرط اصلی که هر سیستم بی نظمی (آشوبناک) باید داشته باشد که با داشتن این شرایط می توان در ادامه در مورد آن بحث کرد عبارتند از: شرط اول: این سیستم ها باید به صورت غیرخطی عمل کنند (سیستم های غیرخطی)، شرط دوم: این سیستم ها باید پشت سر هم باشند (یعنی خروجی یک مرحله، ورودی مرحله بعد باشد) و شرط سوم: تغییرات کوچک در شرایط اولیه منجر به تغییرات بزرگی در نتایج گردد. همه با غیر خطی بودن سیستم هایی که انسان ها در آن نقش اساسی را ایفا می کنند موافق می باشند. پس مورد دوم را با مثالی ساده در سطح اساتید دانشگاه شروع می کنیم. هر استاد به عنوان یک جزء تفکیک شده و مجزا در دانشگاه ها مفهومی ندارد، بلکه با ارتباطی با دیگر اساتید، یک عضو از سیستم کلی می باشد که خروجی او توسط دیگران مورد استفاده قرار می گیرد و تاثیر بر خروجی های دیگر می گذارد. این استاد نه تنها از اساتید دیگر دانشگاه خود، بلکه از دیگر اساتید موسسات دیگر نیز تاثیرپذیر است و بالعکس. بنابراین چیزی که ما می بینیم فقط یک استاد نیست بلکه مجموعه ای از تاثیرات محیط بر روی این فرد باعث ایجاد رفتار خاصی در سیستم مورد نظر شده است. علاوه بر این شرط سوم نیز در این سیستم ها مشهود است. چرا که با اعمال شرایط اولیه نامناسب این سیستم رو به انحلال کامل خواهد رفت. چه بسا بسیاری از جوامع رو به رشد با این مقوله در دانشگاه های خود مواجه شده اند. عدم رشد علمی اینگونه جوامع و مصرف گرای محض بودن، تکیه بر صنایع خام بدون فرآوری، عدم ایفای نقشی در بازارهای جهانی از سوی دانشگاه ها، تبدیل شدن خود دانشگاه ها به مصرف کننده های عمده ی ذخایر به جای تولید، عدم ارتباط صنعت و دانشگاه و رو به رکود رفتن نظام آموزشی کشورهای اینچنینی اثرات دیده شده و بسیار ملموس سیستم های آموزشی دانشگاهی با انتخاب های نامناسب شرایط اولیه می باشد. لذا از کوچکترین حرکت بال پروانه در اینگونه سیستم ها شاید بتوان دید که بزرگترین طوفانها در همه سیستم و کشور ایجاد می گردد.

جالب اینجاست که پیروی کردن از یک روش خاص نیز در اینگونه سیستم ها جوابگو نمی باشد. مثلا نمی توان از سیستم دایر شده در دانشگاه فرضا MIT که بسیار موفق عمل کرده است در دانشگاهی دیگر استفاده نمود و انتظار یکسانی در عملکرد آن موسسه داشت. چه بسا همین تقلید باعث افت شدید روند آموزشی موسسه جدید داشته باشد. زیرا ذات سیستم های غیرخطی عدم یکسان عمل کردن عناصر داخلی آن می باشند.

به عنوان مثالی دیگر باید گفت که در بسیاری از دانشگاه ها این ذهنیت وجود دارد که اساتید با تجربه تاثیر بهتری بر روند رو به رشد دانشگاه خواهند داشت. آنها قابلیت تفهیم مطالب و ساماندهی دانشجویان را بیشتر از تازه واردها دارا می باشند. پس استفاده از این اساتید بسیار پر منفعت و به سود سیستم می باشد. این درحالیست که در بسیاری از دانشگاه ها این مورد به صورت عکس جواب داده است. وجود اساتید بسیار جوان در کشورهای پیشرفته با سن کمتر از چهل سال که به رتبه استاد تمام رسیده اند، بسیار بیشتر از جوامع در حال توسعه می باشد. این روند تغییر در جوامع پیشرفته به سرعت انجام شد ولی در دیگر کشورها هنوز همان ایده ی قدیمی دود از کنده بلند میشود بسیار پرطرفدار است.

همچنین مقایسه دو دانشگاه با یکدیگر بسیار سخت به نظر می رسد. هرچند جامعه جهانی سعی در رتبه بندی دانشگاه ها از جهات مختلف دارد ولی بعید به نظر می رسد که رتبه بندی صحیحی بتوان برای این عناصر غیرخطی در نظر گرفت و از روی آن داده ها به نتیجه گیری خاصی رسید. دلایل متفاوتی را می توان برای این موارد برشمرد که برخی از آنها عبارتند از: - دانشجویان هر دانشگاه بدون در نظر گرفتن علایق در آن دانشگاه در رشته ای خاص پذیرش شده اند، - هر دانشگاهی می تواند در چند زمینه ی تخصصی پیشرفت نماید و همچنین دانشجویان آن دانشگاه ها نیز از لحاظ علمی و سلایق مختلف می باشند، - معیارهای پیشرفت هر جامعه ای با جوامع دیگر متفاوت است، پس نمی توان دانشگاه ها را با یک هدف خاص نگاه کرد، - عواملی همچون جنسیت دانشجویان، عقاید دینی و مذهبی، و پیشینه هر فرد بر این معیارهای رتبه بندی موثر است. بنابراین نمی توان گفت که اگر دانشگاهی بتواند با معیارهای جهانی رتبه های عالی را در رتبه بندی جهانی دانشگاه ها کسب نماید موجب پیشرفت علمی و صنعتی آن کشور شده است. چه بسا اهداف آن جامعه کاملا در جهت عکس فعالیت های دانشگاه بنا شده باشد. بدین ترتیب هیچ یک از شرایط اولیه مناسب انتخاب نشده اند. در اینجا این سوال مطرح می شود که آیا جوامع مختلف نیز باید پا به پای جوامع پیشرفته و با روندی استانداردی که آنها تعیین کرده اند پیش روند یا هر یک به صورت جداگانه ولی با انتخاب آگاهانه مسیر خود را با انتخاب مناسب شرایط اولیه طی نماید. جواب این سوال هم اکنون در بسیاری از موسسات همسویی با روند جهانی و استانداردسازی همه مطالب و یافته ها با نیاز آن جوامع مطرح می شود.

بگذارید دوباره به زبان ادوارد لورنز اثر پروانه ای را مطرح کنیم "آیا بال زدن پروانه ای در برزیل می تواند طوفانی در تگزاس به پا کند؟". در زمینه ی دانشگاه ها و موسسات آموزشی و بهبود آنها، آن چیزی که از اثر پروانه ای می فهمیم این است که پیش بینی روند رشد دانشگاه ها در بلند مدت غیر ممکن می باشد. زیرا برنامه ریزی در یک سیستم بی نظم همچون دانشگاه، باید در دوره های کوتاه انجام شود و این دوره ها بهتر است هر یک تا دو سال بهبود یابند و یا تغییر جهت دهند. استفاده از دوره های برنامه ریزی پنج یا ده ساله که با نام چشم انداز در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد در چنین سیستم های پیچیده ای بی معناست. در اینگونه موارد باید تاکید بر فرآیندها با توجه به اهداف موسسه باشد. این در حالیست که در همه موارد به جای یادگیری فرآیند به چگونگی تولید محصول تاکید می شود. یادگیری اینگونه فرآیندها به قطاری از تصمیم گیری های هوشمندانه که نهایتا اهداف سیستم را دنبال می کند منجر خواهد شد. اثر پروانه ای به ما می گوید که هیچ آموزشی به صورتی که برنامه ریزی شده به دانشجو منتقل نمی شود و حتما هر دانشجو با دانشجوی دیگر در دریافت این مهم تفاوت دارد.

جنبه دیگری از بررسی سیستم های بی نظم، وجود فرکتال ها در طبیعت می باشند. فرکتال ها در ریاضیات و دیگر علوم نیز بسیار مورد بحث قرار گرفته اند. این نوع از اشکال که کوچکترین جزئی از آنها با کل متشابه هستند (خودمتشابه) را می توان در طبیعت به وفور یافت (همانند گل کلم یا درخت کاج و ...). هر قطعه کوچکی از فرکتال ها کوچک شده ی تصویر کلی فرکتال می باشد. برای بسط این موضوع به سیستم دانشگاهی باید بدانیم که اکثریت دانشگاه ها از یک سری اصول یکسان تبعیت می کنند که فرکتال پایه را تشکیل می دهد. بطور مثال اغلب دانشگاه ها دارای سیستم آموزشی مبتنی بر کلاس های آموزشی، اساتید موسسه، رابطه استاد و دانشجو، امتحانات پایان ترم و میان ترم، و بسیاری از موارد دیگر به عنوان فرکتال پایه بهره می گیرند. ولی رشد این فرکتال با فرکتال های دیگر ممکن است با انتخاب شرایط اولیه مناسب تفاوت داشته باشد، هر چند در نهایت به دو فرکتال مستقل از هم با اشکالی متفاوت تبدیل می شوند. در نتیجه پایبند نبودن به کپی برداری از یک فرکتال خاص بسیار حائز اهمیت می باشد. در این صورت می توان از سیستم دانشگاهی انتظار انعطاف پذیری در آموزش، پژوهش و نوآوری را با توجه به اهداف کلی موسسه و جامعه داشت.

در نتیجه باید به همه ی موسسات آموزشی نگاهی همچون سیستم های بی نظم داشت تا بتوان به درستی و بهینه آنها را تا حد ممکن مدل نمود. با این نگاه سیستم های دانشگاهی سیستم هایی ساده و علت و معلولی نمی باشند که براحتی بتوان آنها را تغییر داده و کنترل نمود. با نگاه از زاویه دیگر، نظریه بی نظمی (آشوب) به ما می گوید که مواردی که در دانشگاه های امروزی به صورت یک اصل پذیرفته شده اند و غیر قابل تغییر به نظر می رسند، خود این موارد شرایط اولیه نامناسب این سیستم آموزشی می باشند که باید تغییر کنند تا به صورت یک فرکتال منظم از سیستم بهره برداری شود و به محض بهم خوردن گوشه ای از سیستم گام این فرکتال را باید تغییر داد که در نهایت تا حد مناسبی به سیستم بهینه دست یافت. نتیجه کلی بعد از همه ی این اصلاحات مجموعه ای از تصمیم گیری های صحیح دنباله دار می باشد که قطعا به بهبود سیستم آموزشی کمک قابل ملاحظه ای خواهد کرد.

دکتر علیرضا بهادری مهر، دکترای مهندسی برق-الکترونیک، دانشگاه تورنتو

دکتر کبری کریمی، دکترای ریاضی کاربردی، دانشگاه بین المللی قزوین