摘 要 在系統(tǒng)工程系列課程的教學(xué)過程中加強系統(tǒng)思想的培養(yǎng)對控制類研究生樹立完整的系統(tǒng)觀具有重要作用。結(jié)合教學(xué)實踐，對基于系統(tǒng)思想培養(yǎng)的系統(tǒng)工程系列課程建設(shè)進行了探索和實踐，從加強對學(xué)生培養(yǎng)系統(tǒng)思想的引導(dǎo)、加強學(xué)生系統(tǒng)思想培養(yǎng)方面的訓(xùn)練、引入系統(tǒng)級任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式、將科研成果融入到實際教學(xué)中等方面探討了基于系統(tǒng)思想培養(yǎng)的系列課程建設(shè)。實踐表明，在控制類研究生的系統(tǒng)工程系列課程的教學(xué)過程中加強系統(tǒng)思想的培養(yǎng)有利于學(xué)生系統(tǒng)思想和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 系統(tǒng)思想 系統(tǒng)工程 系統(tǒng)觀 課程建設(shè)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.11.025

System Engineering Series Courses Construction

Based on System Thought Training

TANG Xianlun， HU Xiangdong， CHEN Gonggui， GUO Fei

（College of Automation， Chongqing University of Posts and Telecommunications， Chongqing 400065）

Abstract System thought training in the teaching process of system engineering series courses is important for the postgraduate students of control science and engineering to set up complete system view. Combining the teaching practice， this paper discusses the curriculum construction based on system thought training， such as strengthening the guidance of system thought training， strengthening the training of system thought for students， "reforming a system-level task-driven teaching mode and applying the research achievements into the teaching practice and so on. The practice shows that enhancing the training of system thought in the teaching process of system engineering series courses is conducive to the cultivation of system thought and innovative ability of the postgraduate students of control science and engineering.

Key words system thought; system engineering; system view; curriculum construction

系統(tǒng)工程師的培養(yǎng)已經(jīng)成為國內(nèi)外大學(xué)教育的一個重要方向，如果在控制類研究生教育中忽略了系統(tǒng)思想與理念的培養(yǎng)與引導(dǎo)，而只是局限于具體的、具有非常強的時間性的技術(shù)細節(jié)，將很難培養(yǎng)出符合飛速發(fā)展的時代要求的具有很強的適應(yīng)能力與創(chuàng)新能力的新型人才。①②作為系統(tǒng)思想和工程技術(shù)核心體現(xiàn)的系統(tǒng)工程系列課程的建設(shè)對控制科學(xué)與工程、系統(tǒng)科學(xué)等學(xué)科的研究生培養(yǎng)有著重要意義。③該系列課程包括系統(tǒng)工程理論與方法、線性系統(tǒng)理論、運籌學(xué)、系統(tǒng)辨識與自適應(yīng)控制、制造系統(tǒng)工程、生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與仿真等，在控制科學(xué)與工程學(xué)科體系建設(shè)中占有舉足輕重的地位，可為研究生形成關(guān)于系統(tǒng)工程的知識體系奠定基礎(chǔ)。探索與實踐表明，在控制類研究生的系統(tǒng)工程系列課程的教學(xué)過程中加強系統(tǒng)思想培養(yǎng)對培養(yǎng)學(xué)生樹立完整的系統(tǒng)觀，使其能站在系統(tǒng)觀的高度來觀察、分析和處理現(xiàn)實世界中的實際問題具有重要作用。④

1 在系列課程建設(shè)中加強系統(tǒng)思想培養(yǎng)的意義

控制科學(xué)與工程學(xué)科所設(shè)置的一些基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程最終都是為系統(tǒng)設(shè)計服務(wù)的，特別是系統(tǒng)工程系列課程，是進行系統(tǒng)設(shè)計的基本工具，與系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合緊密。⑤⑥而培養(yǎng)控制科學(xué)與工程學(xué)科研究生的目標，學(xué)生應(yīng)當具備系統(tǒng)級設(shè)計能力，因此系統(tǒng)思想的培養(yǎng)應(yīng)該貫徹在學(xué)生的培養(yǎng)過程中。

在系統(tǒng)工程系列課程中加強學(xué)生系統(tǒng)思想的培養(yǎng)，可以讓學(xué)生學(xué)會站在系統(tǒng)層面上看問題，具有系統(tǒng)觀和整體意識;讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的體系結(jié)構(gòu)，將各個基礎(chǔ)知識點融會貫通，并將基礎(chǔ)知識與實際工程相結(jié)合;讓學(xué)生學(xué)會對系統(tǒng)進行逐級分解，并進行設(shè)計的方法?？傊?，加強系統(tǒng)思想的培養(yǎng)有利于將學(xué)生培養(yǎng)成具有總體系統(tǒng)設(shè)計能力的人才。

2 當前系列課程教學(xué)過程中存在的問題

系統(tǒng)工程系列課程經(jīng)過近幾年的建設(shè)，為本學(xué)科碩士研究生形成關(guān)于系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)知識體系發(fā)揮了重要作用。這些課程主要講授開發(fā)、運行各類復(fù)雜系統(tǒng)所需要的思想方法、工作程序和分析手段，包括貫穿始終的系統(tǒng)思想和系統(tǒng)工程技術(shù)，既有系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)，又有系統(tǒng)工程的方法論和應(yīng)用。系統(tǒng)工程系列課程在控制科學(xué)與工程學(xué)科研究生人才培養(yǎng)過程中所具有的重要地位決定了其在教學(xué)中的重要性。在實際教學(xué)中，學(xué)生對課程學(xué)習(xí)非常重視，學(xué)習(xí)熱情也很高，但在教學(xué)過程中還存在不少問題，影響了教學(xué)質(zhì)量和效果。

（1）傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程系列課程的教學(xué)方法偏重于其中數(shù)學(xué)方法的掌握和應(yīng)用，而對于更重要的系統(tǒng)思想?yún)s很少關(guān)注。

（2）教學(xué)中忽視了實踐的重要作用。學(xué)生們只是學(xué)會了基本原理，而不注重系統(tǒng)工程在實際中的應(yīng)用，不能將系統(tǒng)工程的理論和方法與本專業(yè)結(jié)合起來。

（3）學(xué)生的頭腦中沒有完全形成“系統(tǒng)”的概念，表現(xiàn)在理解系統(tǒng)最優(yōu)化比較吃力。這主要是因為學(xué)生對“系統(tǒng)”的認識不足造成;另外，教學(xué)方法和教學(xué)手段的相對落后也阻礙了學(xué)生頭腦中及時形成“系統(tǒng)”的概念。

基于以上教學(xué)實踐中遇到的問題，并結(jié)合本校辦學(xué)定位與人才培養(yǎng)目標，系統(tǒng)工程系列課程需要結(jié)合控制類學(xué)科的建設(shè)目標，將系列課程建設(shè)成培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思想的示范性重要平臺。

3 基于系統(tǒng)思想培養(yǎng)的系統(tǒng)工程系列課程建設(shè)實踐

（1）加強對學(xué)生培養(yǎng)系統(tǒng)思想的引導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生瞄準世界科學(xué)的前沿，研究和思考人類社會和科學(xué)面臨的重大現(xiàn)實問題。正面地介紹現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)的思維方法和思想成果，使學(xué)生對于現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)帶來的啟示有所了解，有所體會，讓學(xué)生們能和國際學(xué)術(shù)界同步地研究和思索。教師以專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域研究的歷史沿革和跨學(xué)科分析的視角準備自己的教學(xué)內(nèi)容，通過基礎(chǔ)理論的傳授方式引導(dǎo)研究生了解所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的研究前沿。教師引導(dǎo)學(xué)生對系統(tǒng)思想進行培養(yǎng)，包含指導(dǎo)學(xué)生對本學(xué)科或者相近學(xué)科領(lǐng)域相關(guān)的方法論理論進行比較深入的學(xué)習(xí)。

（2）加強學(xué)生系統(tǒng)思想培養(yǎng)方面的訓(xùn)練。在系列課程的授課過程中有意識地加強學(xué)生系統(tǒng)思想培養(yǎng)方面的訓(xùn)練，在課堂上組織學(xué)術(shù)報告、學(xué)術(shù)交流、學(xué)術(shù)辯論等，課后組織學(xué)生進行資料查閱、對實際問題進行系統(tǒng)分析并進行論文撰寫。著重細化系統(tǒng)初步分析、規(guī)范分析、綜合分析方法，并要求學(xué)生根據(jù)實例利用系統(tǒng)工程的思想和方法做出相應(yīng)分析。⑦如在“系統(tǒng)工程理論與方法”課程的授課過程中，組建由三到四人組成的分析小組，各個小組首先完成第一階段布置的思考討論題，并且在“系統(tǒng)工程方法論”一講結(jié)束前，結(jié)合自己所要開展的課題研究或者以前自己曾實現(xiàn)過的系統(tǒng)提出一個可以用系統(tǒng)分析原理進行分析的問題，或者根據(jù)教師提供的問題背景，初步形成小組擬進行分析的題目（課堂討論Ⅰ）;隨著課程內(nèi)容的推進，各小組完成系統(tǒng)分析報告的框架，結(jié)課前在課堂上進行交流（課堂討論Ⅱ）;課程結(jié)束后需要完成正式的系統(tǒng)分析報告，分析中鼓勵學(xué)生使用必要的專用軟件。課外自覺并及時地做好各章節(jié)的思考與練習(xí)題，并在此基礎(chǔ)上做好兩三次集中的課堂練習(xí)，強化對基本知識的掌握。

（3）引入系統(tǒng)級任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式。以系統(tǒng)級任務(wù)為脈絡(luò)展開教學(xué)，并在教學(xué)過程中始終強調(diào)系統(tǒng)分析與設(shè)計的思想，通過系統(tǒng)級任務(wù)將各個基本知識點整合在一起，讓學(xué)生可從整體上把握知識的體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)級任務(wù)設(shè)計應(yīng)當體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，如果總體任務(wù)具有一定的復(fù)雜度，則可將任務(wù)逐級分解為一些子模塊，從而將系統(tǒng)思想融入到任務(wù)當中。

（4）加強系列課程之間的聯(lián)系，建設(shè)案例庫。在盡量考慮系列課程聯(lián)系的基礎(chǔ)上，加強對系列課程中各門課程教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等方面的研究。在考慮完成本課程教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加能增強系列課程中課程間聯(lián)系的知識點的講解學(xué)時。⑧對課程內(nèi)容相關(guān)的案例進行收集與設(shè)計，加強系統(tǒng)工程相關(guān)案例庫建設(shè)，以豐富課堂內(nèi)容，供學(xué)生進行案例分析使用。

（5）將科研成果融入到實際教學(xué)中.老師們在承擔相關(guān)研究生課程時，將自己的科研成果盡量融入到實際教學(xué)中去，將實際的工程系統(tǒng)作為工程實例呈獻給學(xué)生，讓學(xué)生進行系統(tǒng)分析。通過將實際工程系統(tǒng)作為教學(xué)案例并和理論教學(xué)結(jié)合，讓學(xué)生融會貫通所學(xué)的知識點，通過自己的思考拓寬自己的視野，使其能站在系統(tǒng)觀的高度來處理現(xiàn)實世界中的實際問題。⑨

4 結(jié)論

系統(tǒng)工程系列課程的建設(shè)對研究生建立完整的系統(tǒng)觀具有重要意義，對學(xué)生系統(tǒng)思想和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)意義深遠，通過這些課程的學(xué)習(xí)，基本掌握了系統(tǒng)工程方法論，能初步用系統(tǒng)的觀點分析問題，并基本掌握系統(tǒng)工程分析解決問題的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有運用系統(tǒng)工程方法分析解決實際問題的能力。我們對基于系統(tǒng)思想培養(yǎng)的系統(tǒng)工程系列課程建設(shè)進行了一些探索和改革，將系統(tǒng)思想的培養(yǎng)融入到系列課程的教學(xué)過程當中，既有利于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計思想，也有利于學(xué)生知識體系結(jié)構(gòu)的形成。當然，在系列課程建設(shè)中培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思想的教學(xué)改革是一項長期而艱巨的任務(wù)，還有大量工作需要我們?nèi)ダ^續(xù)努力，我們要不斷積極探索和研究培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思想的方法、措施和管理手段，以適應(yīng)培養(yǎng)具有很強適應(yīng)能力與創(chuàng)新能力的新型人才的需要。

基金項目：重慶市研究生教育教學(xué)改革研究項目（yjg143061）

注釋

① 陳偉，樊豐，顧慶水.將系統(tǒng)思想的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)過程[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2012.10（6）：276-278，308.

② 張楊，張立彬，馬志遠.哈佛大學(xué)拔尖人才培養(yǎng)模式探討[J].學(xué)位與研究生教育，2012（4）：72-77.

③ 曹玉華，郭曉燕，高銳濤.“控制論系統(tǒng)觀”視閾下人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建——以工科設(shè)計類專業(yè)為例[J].黑龍江高教研究，2011（3）：134-136.

④ 佘遠富，陳景春.試論創(chuàng)新人才培養(yǎng)與研究生教育體系改革[J].研究生教育研究，2013（1）：7-10.

⑤ 戴先中.自動化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的內(nèi)容、地位與體系[M].北京：高等教育出版社，2003.

⑥ 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會.控制科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展報告[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2011.

⑦ 馬玉真，宋方臻，邵海燕.建模仿真實例教學(xué)在研究生創(chuàng)新教育中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2012.29（6）：86-89.

⑧ 劉高常，張修志.基于能力框架的專業(yè)學(xué)位研究生課程體系開發(fā)與實踐[J].江西理工大學(xué)學(xué)報，2011（2）：64-65.

⑨ 王悅，馮秀娟，馬齊爽.研究生創(chuàng)新基地建設(shè)的實踐與探索——以北京航空航天大學(xué)為例[J].學(xué)位與研究生教育，2012（1）：16-20.