《系統(tǒng)工程》課程教學(xué)建議

摘 要 《系統(tǒng)工程》課程是一門(mén)以問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)工程原理去解決實(shí)際問(wèn)題能力的課程，本文依托于科學(xué)出版社出版譚躍進(jìn)等編著的《系統(tǒng)工程原理》（第二版）為教材，為《系統(tǒng)工程》課程的理論授課內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核方法提出建議對(duì)策。

關(guān)鍵詞 系統(tǒng)工程 教學(xué) 課程

中圖分類號(hào)：G642.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

《系統(tǒng)工程》是一門(mén)通用性極強(qiáng)的課程，同時(shí)它也是20世紀(jì)剛剛發(fā)展起來(lái)的一門(mén)交叉學(xué)科。它包括一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論等，要上好此門(mén)課程要求教師有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和較好的綜合素質(zhì)，要以人才培養(yǎng)方案為導(dǎo)向，圍繞教學(xué)對(duì)象的自身特點(diǎn)、專業(yè)方向展開(kāi)案例教學(xué)。本文針對(duì)理論授課內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核方法提出建議。

1理論授課內(nèi)容

本文以科學(xué)出版社出版譚躍進(jìn)等編著的《系統(tǒng)工程原理》（第二版）為教材進(jìn)行以下建議。本教材共分九章：

第一章緒論，主要涉及系統(tǒng)和系統(tǒng)工程的相關(guān)概念，這一部分可結(jié)合培養(yǎng)對(duì)象的專業(yè)方向建立案例。系統(tǒng)科學(xué)體系部分是需要教師有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，這個(gè)部分是需要下一番苦工才能駕輕就熟的，對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才來(lái)說(shuō)，這部分并非重點(diǎn)，但對(duì)于學(xué)生向更高一級(jí)方向發(fā)展有著積極的意義。第二章系統(tǒng)工程方法論，為系統(tǒng)工程提供整體框架思維。從教材來(lái)看，各個(gè)方法論各具優(yōu)點(diǎn)自成章節(jié)，而實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中要啟發(fā)學(xué)生針對(duì)不同的系統(tǒng)工程選擇合適的系統(tǒng)工程方法論，并依照實(shí)際對(duì)方法論進(jìn)行融合，取方法論之所長(zhǎng)以指導(dǎo)實(shí)踐。第三章系統(tǒng)建模，重點(diǎn)應(yīng)圍繞為什么建立模型，建立什么樣的模型，怎樣建立模型展開(kāi)講解，特別是針對(duì)系統(tǒng)工程對(duì)象如何選擇合適的模型提供建議。這一章的解析結(jié)構(gòu)模型應(yīng)視為重點(diǎn)部分，應(yīng)該針對(duì)不同教學(xué)對(duì)象選擇創(chuàng)立案例，這里的案例設(shè)置既可以是比如裝備的硬系統(tǒng)也可以是涉及組織人員關(guān)系的軟系統(tǒng)。以案例輔助教學(xué)可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性積極性。課堂應(yīng)留有學(xué)生習(xí)題時(shí)間。第四章系統(tǒng)分析，要圍繞系統(tǒng)分析的內(nèi)容即目標(biāo)分析，環(huán)境分析，功能分析，結(jié)構(gòu)分析展開(kāi)，這部分教材在各知識(shí)點(diǎn)的設(shè)置上較為獨(dú)立，授課要注意從整體系統(tǒng)分析的角度把握各個(gè)分析之間的關(guān)系，以便有統(tǒng)有分，讓學(xué)生既見(jiàn)樹(shù)木又見(jiàn)森林。第五章系統(tǒng)預(yù)測(cè)，分為定性預(yù)測(cè)和定量預(yù)測(cè)，對(duì)于定性預(yù)測(cè)部分主要涉及頭腦風(fēng)暴法和德?tīng)柗品ǎ@個(gè)部分可設(shè)置一些與專業(yè)方向相關(guān)的有趣案例，往往容易激發(fā)學(xué)生的興趣。對(duì)于系統(tǒng)預(yù)測(cè)的定量預(yù)測(cè)部分，易深入淺出的實(shí)施教學(xué)，首先力求學(xué)生跟得上，聽(tīng)得懂，因?yàn)樯婕坝?jì)算公式較多，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)會(huì)加大其畏難心理。如果要達(dá)到良好的教學(xué)效果，除了課堂教學(xué)和練習(xí)之外，課后的作業(yè)和習(xí)題測(cè)試必不可少。應(yīng)多練多鞏固，從接下來(lái)的第六章到第九章都應(yīng)如此。第六章系統(tǒng)評(píng)價(jià)，在教授模糊綜合評(píng)價(jià)法時(shí)，要注意對(duì)方案的評(píng)價(jià)最終結(jié)果處理，這一部分學(xué)生往往重視不夠。網(wǎng)絡(luò)分析法相對(duì)比較復(fù)雜，應(yīng)注重解題的程序步驟。第七章系統(tǒng)優(yōu)化，是在修訂版的基礎(chǔ)上增設(shè)的一章，內(nèi)容和運(yùn)籌學(xué)有疊加，可酌情取舍。第八章系統(tǒng)決策，要注意定性決策與定量決策的結(jié)合，在講解案例時(shí)一方面要注意建模和算法，一方面也要注意案例的假設(shè)條件。要特別重視各章涉及計(jì)算的建模與步驟，這一方面有助于學(xué)生解題時(shí)理順?biāo)悸罚灿兄谄鋸恼w上把握建模的思路。第九章系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)，要注重畫(huà)圖的規(guī)則，與參數(shù)的求解。因?yàn)橄到y(tǒng)工程屬于交叉學(xué)科，其勢(shì)必與其他課程知識(shí)點(diǎn)有重疊的部分，這就要求課程組統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)一些疊加的部分進(jìn)行取舍或者進(jìn)行案例更新。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課終考核

實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)是《系統(tǒng)工程》課程必不可少的一環(huán)，教學(xué)應(yīng)依托于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，確保每名學(xué)生有一臺(tái)可以操作的計(jì)算機(jī)。由于教材沒(méi)有系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)，課程組有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。建議針對(duì)《系統(tǒng)工程》課程的數(shù)學(xué)建模與計(jì)算部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面可以加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，一方面可以提高其實(shí)踐能力，彌補(bǔ)理論教學(xué)的不足。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以對(duì)學(xué)生劃分小組，以組的形式提交報(bào)告，這樣的優(yōu)點(diǎn)是一方面可以加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，一方面可以帶動(dòng)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生有效的參與，缺點(diǎn)是有學(xué)生會(huì)濫竽充數(shù)，不勞而獲;單個(gè)學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的優(yōu)點(diǎn)是可以激發(fā)學(xué)生充分參與，缺點(diǎn)是效率不高。教師可以根據(jù)課堂實(shí)際采取不同的方式，也可以采取組合的方式。教師在課前必須熟悉軟件，親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分識(shí)別實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致的各種錯(cuò)誤，這樣才能在課堂上針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題快速給予解答。

《系統(tǒng)工程》課程的講解一方面要注重理論，一方面要注意實(shí)際情況，由于考試的局限性，大多數(shù)院校側(cè)重于對(duì)數(shù)學(xué)建模與求解的考核，而對(duì)于從實(shí)際出發(fā)，考慮現(xiàn)實(shí)問(wèn)題所在，給出對(duì)策特別是創(chuàng)新性的對(duì)策考核還不夠。在進(jìn)行《系統(tǒng)工程》講解時(shí)，有必要讓學(xué)生引起重視。比如在解析結(jié)構(gòu)模型的考核方面，大多數(shù)院校的試題更側(cè)重于考核解析結(jié)構(gòu)模型的鄰接矩陣，、可達(dá)矩陣、可達(dá)矩陣的劃分進(jìn)行考核，而真正運(yùn)用此法解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，難點(diǎn)往往是解題步驟的前幾步，比如第1步，成立ISM工作小組，小組成員是有關(guān)方面的專家;第2步設(shè)定問(wèn)題;第3步選擇構(gòu)成系統(tǒng)的要素;第4步明確要素的關(guān)系，建立鄰接矩陣。在教學(xué)和考核中這一部分很少得到重視，而在解決實(shí)際問(wèn)題中又非常的必要，有限的課堂時(shí)間又無(wú)法在這一部分進(jìn)行有效的展開(kāi)。此部分應(yīng)該在課堂講解時(shí)進(jìn)行必要的說(shuō)明，有條件的可以就此類問(wèn)題展開(kāi)討論和模擬實(shí)驗(yàn)。對(duì)于課終考核，應(yīng)加大平時(shí)成績(jī)的比例，平時(shí)成績(jī)可以由隨堂測(cè)試、課堂問(wèn)答、實(shí)驗(yàn)成績(jī)等部分組成。

3結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)作者的教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，對(duì)《系統(tǒng)工程》課程的理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分和課終考核提出一些想法和建議。對(duì)于《系統(tǒng)工程》的授課內(nèi)容特別是案例教學(xué)部分應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。

作者簡(jiǎn)介：杜楊銘（1981—）男，碩士，管理工程教研室講師。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚躍進(jìn)等.系統(tǒng)工程原理（第二版）[M].北京：科學(xué)出版社，2018.

[2] 江新等.系統(tǒng)工程教學(xué)中數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)[J].價(jià)值工程，2014（03）：262-263.