《系统工程导论》教学方法研究

张 宁

(上海理工大学 管理学院，上海 200093)

《系统工程导论》教学方法研究

张 宁

(上海理工大学 管理学院，上海 200093)

系统工程导论是管理科学与工程、系统科学与工程的专业选修课。针对它内容涉及面广、学习难度较大的特点，本文介绍了该课程教学的目的及其内容，从课程教学中应重视的几个方面入手，对如何提高教学效果，如何加强学生能力的培养进行了有益的探讨。

系统工程；教学效果；能力培养；方法论

引 言

系统工程是一门新兴的综合性学科，它研究人类所面临的各种综合性问题。系统工程侧重于研究事物的组织和发展，这是一切事物都具有的本质方面。从事物的组成要素上看，生物和非生物的区别只在于结构、联系、要素的相互关系和组织。物理和化学定律不反映这种相互关系，生物学、生理学和心理学的规律，也不能完全解释这些问题。系统工程正是由于探索事物的这些本质才得到了发展。系统工程又是研究创造过程合理化的技术。人们在开始研究新的对象时，总是力求用不同的观点来看待它，从不同的角度去接近它。系统应当在几个不同的功能空间内得到描述，而这些空间又应在某个具有更大共性的“超空间”内相互协调。这个空间的合成能容许发现新的实质，看到通常看不到的东西。所谓创造过程合理化的技术，工程是从这个意义上讲的，系统工程属方法论范畴，是观点、程序、手段和方法的结合，因此，它是以解决现实问题为特点的。当然，只是方法还不能解决问题，还需要专业知识、对情况的了解和逻辑学等的有效配合。系统工程还是一门正在发展中的学科，迄今为止，人类所知道的有关组织、管理、联系和发展的东西，大多带有经验和表面性质，用严格的质和量的关系来论述组织与发展的规律，离我们还很遥远。比起许多古典的学科，它还是一个刚刚学步的幼子，但是它学科性质的价值而使它具有极大的生命力和广阔的前景。

一、系统工程导论的教学目的及内容

系统工程导论课程系统地介绍系统工程的基本理论和方法，主要强调系统意识、系统观点和定性定量相结合的处理问题的方法。使得学生能够初步建立看待问题的系统观点并初步掌握一些常用的系统工程处理问题的方法。内容涉及系统概念与系统思想、系统理论概述、系统工程的基本方法、系统建模的基本方法、系统建模的结构方法、系统建模的历史方法、系统模拟、系统评价、系统预测、系统决策、及系统工程的应用案例分析[1]。目的是通过教学使得学生了解系统思想的形成过程，系统理论的发展进程，理解什么是系统的观点，从整体上了解系统工程要解决的问题和解决问题的方法。使他们通过学习对系统建模和建模方法有一定的了解，并掌握其中的一些方法。通过介绍系统评价的难点和意义，系统评价的步骤和方法，使学生理解系统评价为什么很难，并掌握一些典型的系统评价方法。使学生了解一些处理不确定性的方法，给学生介绍一些常用的系统预测方法，使他们初步了解这些方法。也介绍一些常用的系统决策方法，使学生了解风险型决策方法、完全不确定型决策方法和多目标决策等方法。通过一些应用案例使学生对如何应用系统工程的方法解决实际问题有一个比较具体的了解。总之，通过课程教学让学生了解系统工程的主要研究方法、研究成果，激发学生对系统工程的学习、研究兴趣，为我们和谐社会的发展培养后备人才。

二、课程教学中应注意的几个方面

为了达到系统工程导论课的教学目的，教师在课程教学中应重视教学的目的性，面向问题可采用启发式的教学方法；应重视学生学习效果与学习积极性之间的相关性，可通过多种途径激发学生的学习积极性的教学方法；应重视学科发展的规律性，采用理论与实践结合的教学方法；应重视教学环节的整体性，可采用平时考核和期末闭卷笔试相结合的考核方式检验学习效果。

1.重视教学的目的性

系统工程导论课程的每个教学内容都有其目的，在系统概念与系统思想中，目的是建立系统的观点，在系统理论概述、系统建模的基本方法、系统建模的结构方法、系统建模的历史方法、系统模拟、系统评价、系统预测、系统决策、及系统工程的应用案例分析就是要学生学会用系统的观点来看待现实世界中存在的复杂问题，用系统的方法提出解决这些问题的思路。系统工程是解决综合性问题的最有效方法，是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它把自然科学和社会科学中的某些理论、方法、思想、策略和手段等根据总体协调协需要，有机地联系起来，以解决现实世界中的复杂问题[2]。现实社会经济系统中有许多问题，如2009年为了应对经济危机给我国带来的影响，国家出台了一系列的调控政策保增长促发展，结果是发展速度达到要求，但房价的上涨却远远超出了调控政策的预期。教师在教学中，有意识的提出这类问题，让学生思考这类问题，然后启发学生用系统的观点看待这些问题，鼓励学生提出自己的想法和解决方案，并进行分析和比较，从而强化了学生学习的主动意识和参与意识，提高了学生的学习积极性。

2.重视学生学习效果与学习积极性之间的相关性

学生的学习积极性是成功学习的基础，“系统工程导论”课程的学习效果，直接受到学生学习积极性的影响，学习效果与学习积极性之间有相关性。由于这是一门专业选修课程，一般来说，学生开始学习时积极性很高。但是，当一些学生开始接触到抽象枯燥的概念和具体方法时，往往感到不易接受，使他们的学习积极性受挫。例如切克兰德提出的“软”系统方法论，常用来处理无结构的问题。系统工程人员需要通过倾听当事人对问题状况的表述，在脑海中给出相关系统的基本定义，再根据基本定义建立概念模型，然后将脑海中建立的概念模型与现实的系统进行比较，寻找系统中哪些方面需要变革以此来解决问题。这种方法的思维过程与我们从小就被养成的“硬”系统思维过程完全不同，“硬”系统思维过程处理有结构的问题，对于有结构的问题，由于问题明确，只需寻找方法，方法找到了就意味着问题大致可以解决。由于社会经济系统具有影响因素多、复杂多变和难以进行定量分析的特点，社会经济系统中的许多问题就很难像工程技术系统那样事前就按若干评价标准设计出符合需要的最优系统方案，因此需要用不同的方法处理不同的问题。在教学中，尽量注意知识点之间的横向关联和纵向层次，利用已学过的知识作为新知识的基础和阶梯，使学生由浅入深、由易到难、循序渐进地学习，化解学习中的难点，通过不同的案例比较，激发和促进学生的学习积极性。使学生在方法论层面了解“软”系统思维过程，对抽象的概念通过对比加深理解，达到提高学生学习积极性的目的与效果。

3.重视学科发展的规律性

系统工程还是一门正在发展中的学科，它还很不完善，它不是凭空产生的。它把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来，用定量分析与定性分析相结合的方法和计算机等技术工具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务。系统工程导论课程在教学内容安排上，注意理论联系实际，注意学科发展规律。在讲授系统工程方法时，注意介绍各种方法适用的范围及环境。在教学中，尽量注意知识点之间的横向关联和纵向层次，利用已学过的知识作为新知识的基础和阶梯，使学生由浅入深、由易到难、循序渐进地学习，逐渐化解学习中的难点。通过系统工程导论课程学习，使学生明确什么环境适用哪种方法，如哪些方法可用于市场调查，哪些方法可用于市场预测，明确告诉学生哪些方法能够应用到以后的毕业设计论文中。在课堂教学中适当地介绍一些古今中外成功的系统工程案例，特别是介绍一些由本校教师参与的一些重大系统工程项目案例和课题，鼓励学生参与一些与实际密切结合的研究课题，结合课程学习，帮助学生设计大学生创新课题，培养学生独立思考和钻研的能力，通过实践和参与，保持学习兴趣，有助于学生对系统工程基本概念和难点的理解，有利于多方位培养学生学会发现问题、分析问题和解决问题的能力，更好地掌握系统工程基本方法和技术，为今后的发展打下基础，从而达到教学目的。

4.重视教学环节的整体性

从整体性上看，课堂教学、平时思考与练习和学期末的考核构成了完整的课程学习体系。对于系统工程导论课程的考核，采用平时考核和期末闭卷笔试相结合的方式来检验教学效果。平时根据授课内容布置一定的课后思考题和作业，以考查学生分析和解决问题的能力。在授课时也提出一些问题，让学生积极思考，踊跃发言，活跃课堂气氛，并对回答正确的学生给予加分。期末考核定性题、定量题各占百分之五十，定性题目应能够反映学生对知识的记忆情况和理解能力，定量题目应能够反映学生分析问题、处理问题的能力及知识应用能力，通过考核加深学生对系统工程专业知识的内在联系和常用系统工程方法的理解，达到培养学生分析问题和解决问题能力的目的。

结束语

总之，在系统工程导论课的教学中，重视了教学的目的性，重视了学生学习效果与学习积极性之间的相关性，重视了学科发展的动态性，重视了教学环节的整体性，就能激发学生的学习积极性，培养学生用系统的观点分析问题，解决问题的能力，从而提高教学效果。

[1] 严广乐，张宁，刘媛华. 系统工程. 北京：机械工业出版社，2008

[2] 于景元. 系统工程的发展与应用. 工程研究——跨学科视野中的工程，2009，1（1）：25-33

Reseach on Teaching Methods of “the Introduction to Systems Engineering”

Zhang Ning
(Business school, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093)

The Introduction to Systems Engineering is one of the specialized optional courses for students of Management Science and Engineering, System Science and Engineering. This paper introduced the purpose of the curriculum and its contents, disscussed how to improve teaching efficiency and enhance the training of student’s ability on several aspects.

Systems Engimeering; Teaching Efficiency; Ability Training; Methodology