國內外一流系統科學專業人才培養方案比較分析

王澤龍，段曉君

(國防科技大學 文理學院，湖南 長沙 410073)

一、引言

系統是自然界和人類社會中一切事物存在的基本方式，是由相互關聯和相互作用的多個元素(或子系統)所組成的具有特定功能的有機整體，系統科學的研究對象是系統自身,其目的是探索各類系統的結構、環境與功能的普適關系以及演化與調控的一般規律，也是指導現實中復雜系統設計、規劃和應用的核心和關鍵理論科學[1]。系統科學作為一級學科，通常包括3個二級學科“系統理論”“系統分析與集成”與“復雜系統建模與調控”，涵蓋了學科的基礎理論與應用兩個基本層次。系統理論著重從理論層面研究系統的本級性質與演化機理；系統分析與集成可以視為系統理論的應用層面，提供改造系統的手段與方法；復雜系統建模與調控則強調發展針對復雜系統的調控方法，是溝通理論與應用的橋梁[2]。

多學科交叉是系統科學的顯著學科特點之一[3-4]。在數理基礎方面，系統科學人才培養要求研究生具備公共基礎知識，例如數學知識、統計知識等；在學科專業方面，要求研究生掌握系統基本概念、原理、模型等理論以及控制論、自組織理論、動力系統等專業知識；在前沿應用方面，要求研究生具備系統科學基本技術與方法，能夠在經濟系統、智能系統、交通系統、軍事系統等具體領域交叉融合。因此，系統科學研究生人才培養方案與其他學科顯著不同，強調基礎性、專業性以及實踐性，具有以系統思想為中心，與系統論、控制論、信息論、協同學、耗散結構論、系統工程、運籌學、控制管理技術、信息處理技術等學科緊密結合的橫斷特性[5]。

國防科技大學系統科學學科發源于錢學森先生倡導建立的國防科學技術大學系統工程與數學系，是系統科學學科人才培養和科技創新的基地，在2016年第四輪全國學科評估中排名A+。學科以軍事復雜系統研究為核心，圍繞軍事復雜系統理論、建模、分析與評估問題，形成了理論與應用相結合、軍事特色突出的學科方向，取得了大量高水平研究成果，培養了一批新型高素質軍事人才。然而，與國內外一流系統科學專業相比，學校系統科學專業人才培養方案在學科方向、課程設置、培養環節等方面還存在優化的空間。結合系統科學學科特點，深入探索研究人才培養目標定位、學科方向、課程設置、學位標準等人才培養方案核心問題，對于本專業研究生人才培養具有重要指導意義[6]。

本文對國內外優勢系統科學專業研究生人才培養方案做了系統調研，重點分析了其人才培養目標、主要學科方向、課程設置以及培養環節與學位標準。調研的單位包括美國的麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)、波特蘭州立大學(Portland State University，PSU)、圣塔菲研究所(Santa Fe Institute，SFI)、漢姆頓大學(Binghamton University，BU)以及國內的中國科學院大學(國科大)、北京交通大學(北交大)與北京師范大學(北師大)。通過國內外一流系統科學專業人才培養方案的比較研究，可以為學校系統科學專業人才培養與學科建設提供有益的思路。

二、培養目標定位

培養目標定位是人才培養方案的綱領，下面從知識結構與能力素質兩個方面比較分析調研單位系統科學專業人才培養目標，具體見表1。

表1 人才培養目標定位(博士研究生)

此外，圣塔菲研究所主要圍繞復雜系統開展科學研究，因此其研究目標為“理解復雜性、刻畫復雜性與利用復雜性”。通過表1對比，可以發現：(1)在知識結構方面，國外高校培養目標更為具體、更有針對性，而國內高校的培養目標缺少自身的學科特色；(2)在能力素質方面，都強調獨立從事科研與解決實際問題的能力以及具備教學、科研、管理等綜合素質，體現了系統科學的橫斷特性。

三、研究方向設置

基于培養目標，結合學科特色，凝練具有生命力的研究方向是人才培養的重要牽引。國內外優勢系統科學專業無一不是專注于系統基礎理論以及在某些具體領域的應用，具體見表2。

通過表2總結如下，不同的優勢單位在系統基礎理論方面都聚焦于復雜系統的研究方向，國外以圣塔菲研究所、國內以中國科學院大學為典型代表，這說明針對復雜系統的研究是當前國際系統科學研究前沿[7-9]；同時不同單位針對復雜系統的研究又有所側重，例如圣塔菲研究所主要以復雜系統的復雜性機理為核心，而北京交通大學則依托交通運輸系統研究復雜系統的控制與優化。國內外優勢單位都強調理論聯系實際，涉及社會經濟系統、生物系統、網絡系統等具體應用。

表2 研究方向設置

為促進學科方向發展壯大，不同單位在指導思想方面又各具特色。例如，麻省理工學院強調以下四個特點：(1)熱點社會問題驅動，如能源、金融、城鎮化、社會網絡等；(2)定量化方法，如數據建模與分析、數據科學與統計、計算與信息科學等；(3)依靠實際數據；(4)問題是否解決依賴社會本身的檢驗。這些指導思想為培養研究生的獨立科研能力提供了具體參考。

四、課程體系設置

系統科學專業研究生課程體系按照知識體系通常可分為數學系列課程、系統科學系列課程與工科、社會科學等系列課程，為了突出國內外優勢單位在課程設置方面的共性特征，本文按照公共基礎課程、學科專業課程與學科特色課程進行比較分析，更容易發現其在課程設置方面的考量。盡管碩士研究生與博士研究生的培養層次不同，但是在課程設置方面體現出了培養理念具有共性特點。

第一，重視公共基礎課程。首先，數學系列課程幾乎是所有系統科學專業的共性要求。數學系列課程又根據培養目標與學科方向有所側重，例如中國科學院大學側重統計類課程與計算類課程，而北京交通大學側重規劃、控制類課程。其次，很多單位根據自身特色與應用領域又指定了相關專業基礎課程。例如波特蘭州立大學除了數學系列課程還要求經濟類與信息類課程，中國科學院大學要求生命類課程。

第二，突出學科核心課程。盡管系統科學一級學科涉及3個二級學科，且學科范疇龐大，但是國內外優勢單位都講究“小而精”的專業課程設置理念，同時注重對應用領域在理論、模型、分析、優化、控制等方面的支撐作用[10-11]。例如圣塔菲研究所專注于系統復雜性研究，因此開設了多門復雜性相關課程，麻省理工學院僅將系統理論與控制論作為學科核心課程。

第三，突出學科特色課程。考慮到系統科學的橫斷交叉特性，系統理論、模型、技術、方法等學科專業知識既需要堅實的數理知識，又需要與信息科學、社會科學、生命科學等學科交叉融合，在具體的應用領域相互促進發展。例如，北京師范大學設置了多個課程專題，凸顯系統科學與其他學科的交叉屬性，具有明顯的學科特色。

五、培養環節與學位標準

通過對國內外優勢學科單位調研發現，國外單位之間較為相似，而國內單位同樣相似度較高，因此選取麻省理工學院與北京交通大學分別作為國外單位與國內單位的代表，其中主要考查的培養過程包括選題、開題、中期考核、學術報告、社會實踐、學位論文評閱與答辯等環節。

盡管國內與國外系統科學在培養環節與學位要求所涉及的方面大同小異，但是在管理的松緊程度截然不同。在學位論文答辯之前的培養環節，國內單位普遍對研究生提出了具體要求，例如對閱讀文獻數量做出了明確規定，制定了本學科的高水平刊物列表，并對學位申請者的論文發表的質量和數量做出了明確要求等。而國外單位通常僅為在導師負責下的指導性說明，沒有具體要求。在論文答辯環節，國外單位論文答辯委員會對學位論文學術水平的評價相對客觀，對研究生所體現出的科研能力與素質把控較為嚴格，而國內單位相對寬松。

六、思考與建議

學校校系統科學專業經過多年的建設與發展，在人才培養方面取得了豐碩的成果，比較分析國內外一流系統科學專業人才培養方案，為人才培養方案的完善與提升提供借鑒與參考。

第一，瞄準軍事應用。國內外優勢系統科學專業都瞄準了各自相關的領域承載系統科學的具體系統。作為軍事院校，軍事領域是學校系統科學專業得天獨厚的應用方向，可以結合軍事應用開展人才培養與學科建設。在培養目標定位方面，面向軍事需求，包括軍事人才需求與軍事技術需求；在學科方向方面，側重軍事系統，包括軍事裝備系統與智能系統，前者如偵查系統、導航系統與定位系統，后者如無人機集群與智能感知系統等。

第二，突出學科特色。系統科學的橫斷交叉屬性在國內外優勢單位的課程設置方面體現得最為明顯，因此系統科學專業在課程設置方面，既要重視公共基礎課程，包括數學基礎課與相關工科課程，又要突出學科核心課程以及其在軍事領域的具體應用，做到系統科學、數學、信息科學、統計學、軍事學等多學科交叉融合，相互促進共同發展，打造自己的人才培養與學科建設的特色品牌。

第三，對接國際前沿。一方面，密切把握、參考國外優勢單位的研究方向，明確系統科學專業的研究中心。例如復雜性研究已經成為當前系統科學的國際研究熱點，學校同樣需要關注復雜系統理論，并與軍事復雜系統結合，闡述軍事復雜系統的復雜性機理，發展解決軍事復雜系統問題的理論、模型、技術與方法等。另一方面，學習國外優勢單位的育人理念，特別是對人才培養環節的把握與對學位論文的評定方法，弱化以發表論文數量、期刊檔次高低等作為學位論文的評價指標，提倡研究生培養“寬進嚴出”的教育模式。

七、結語

人才培養方案是人才培養的指南，規定了人才培養目標、培養模式與培養標準等具體內容，又為高等院校進行教學、科研等學科建設提供了基本遵循。本文通過廣泛調研國內外一流系統科學專業，比較分析了其研究生人才培養的目標定位、優勢學科方向、課程體系設置以及培養環節與學位標準。同時結合學校的使命任務與學科特色，對系統科學專業研究生人才培養方案的完善與提升進行了思考，并提出了意見建議，也可為其他高校系統科學學科建設與人才培養提供參考。