《系統(tǒng)工程導(dǎo)論》教學(xué)方法研究

張 寧

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093)

《系統(tǒng)工程導(dǎo)論》教學(xué)方法研究

張 寧

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093)

系統(tǒng)工程導(dǎo)論是管理科學(xué)與工程、系統(tǒng)科學(xué)與工程的專業(yè)選修課。針對它內(nèi)容涉及面廣、學(xué)習(xí)難度較大的特點，本文介紹了該課程教學(xué)的目的及其內(nèi)容，從課程教學(xué)中應(yīng)重視的幾個方面入手，對如何提高教學(xué)效果，如何加強學(xué)生能力的培養(yǎng)進行了有益的探討。

系統(tǒng)工程；教學(xué)效果；能力培養(yǎng)；方法論

引 言

系統(tǒng)工程是一門新興的綜合性學(xué)科，它研究人類所面臨的各種綜合性問題。系統(tǒng)工程側(cè)重于研究事物的組織和發(fā)展，這是一切事物都具有的本質(zhì)方面。從事物的組成要素上看，生物和非生物的區(qū)別只在于結(jié)構(gòu)、聯(lián)系、要素的相互關(guān)系和組織。物理和化學(xué)定律不反映這種相互關(guān)系，生物學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)的規(guī)律，也不能完全解釋這些問題。系統(tǒng)工程正是由于探索事物的這些本質(zhì)才得到了發(fā)展。系統(tǒng)工程又是研究創(chuàng)造過程合理化的技術(shù)。人們在開始研究新的對象時，總是力求用不同的觀點來看待它，從不同的角度去接近它。系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在幾個不同的功能空間內(nèi)得到描述，而這些空間又應(yīng)在某個具有更大共性的“超空間”內(nèi)相互協(xié)調(diào)。這個空間的合成能容許發(fā)現(xiàn)新的實質(zhì)，看到通?？床坏降臇|西。所謂創(chuàng)造過程合理化的技術(shù)，工程是從這個意義上講的，系統(tǒng)工程屬方法論范疇，是觀點、程序、手段和方法的結(jié)合，因此，它是以解決現(xiàn)實問題為特點的。當(dāng)然，只是方法還不能解決問題，還需要專業(yè)知識、對情況的了解和邏輯學(xué)等的有效配合。系統(tǒng)工程還是一門正在發(fā)展中的學(xué)科，迄今為止，人類所知道的有關(guān)組織、管理、聯(lián)系和發(fā)展的東西，大多帶有經(jīng)驗和表面性質(zhì)，用嚴格的質(zhì)和量的關(guān)系來論述組織與發(fā)展的規(guī)律，離我們還很遙遠。比起許多古典的學(xué)科，它還是一個剛剛學(xué)步的幼子，但是它學(xué)科性質(zhì)的價值而使它具有極大的生命力和廣闊的前景。

一、系統(tǒng)工程導(dǎo)論的教學(xué)目的及內(nèi)容

系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程系統(tǒng)地介紹系統(tǒng)工程的基本理論和方法，主要強調(diào)系統(tǒng)意識、系統(tǒng)觀點和定性定量相結(jié)合的處理問題的方法。使得學(xué)生能夠初步建立看待問題的系統(tǒng)觀點并初步掌握一些常用的系統(tǒng)工程處理問題的方法。內(nèi)容涉及系統(tǒng)概念與系統(tǒng)思想、系統(tǒng)理論概述、系統(tǒng)工程的基本方法、系統(tǒng)建模的基本方法、系統(tǒng)建模的結(jié)構(gòu)方法、系統(tǒng)建模的歷史方法、系統(tǒng)模擬、系統(tǒng)評價、系統(tǒng)預(yù)測、系統(tǒng)決策、及系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例分析[1]。目的是通過教學(xué)使得學(xué)生了解系統(tǒng)思想的形成過程，系統(tǒng)理論的發(fā)展進程，理解什么是系統(tǒng)的觀點，從整體上了解系統(tǒng)工程要解決的問題和解決問題的方法。使他們通過學(xué)習(xí)對系統(tǒng)建模和建模方法有一定的了解，并掌握其中的一些方法。通過介紹系統(tǒng)評價的難點和意義，系統(tǒng)評價的步驟和方法，使學(xué)生理解系統(tǒng)評價為什么很難，并掌握一些典型的系統(tǒng)評價方法。使學(xué)生了解一些處理不確定性的方法，給學(xué)生介紹一些常用的系統(tǒng)預(yù)測方法，使他們初步了解這些方法。也介紹一些常用的系統(tǒng)決策方法，使學(xué)生了解風(fēng)險型決策方法、完全不確定型決策方法和多目標決策等方法。通過一些應(yīng)用案例使學(xué)生對如何應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法解決實際問題有一個比較具體的了解?？傊?，通過課程教學(xué)讓學(xué)生了解系統(tǒng)工程的主要研究方法、研究成果，激發(fā)學(xué)生對系統(tǒng)工程的學(xué)習(xí)、研究興趣，為我們和諧社會的發(fā)展培養(yǎng)后備人才。

二、課程教學(xué)中應(yīng)注意的幾個方面

為了達到系統(tǒng)工程導(dǎo)論課的教學(xué)目的，教師在課程教學(xué)中應(yīng)重視教學(xué)的目的性，面向問題可采用啟發(fā)式的教學(xué)方法；應(yīng)重視學(xué)生學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)積極性之間的相關(guān)性，可通過多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的教學(xué)方法；應(yīng)重視學(xué)科發(fā)展的規(guī)律性，采用理論與實踐結(jié)合的教學(xué)方法；應(yīng)重視教學(xué)環(huán)節(jié)的整體性，可采用平時考核和期末閉卷筆試相結(jié)合的考核方式檢驗學(xué)習(xí)效果。

1.重視教學(xué)的目的性

系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程的每個教學(xué)內(nèi)容都有其目的，在系統(tǒng)概念與系統(tǒng)思想中，目的是建立系統(tǒng)的觀點，在系統(tǒng)理論概述、系統(tǒng)建模的基本方法、系統(tǒng)建模的結(jié)構(gòu)方法、系統(tǒng)建模的歷史方法、系統(tǒng)模擬、系統(tǒng)評價、系統(tǒng)預(yù)測、系統(tǒng)決策、及系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例分析就是要學(xué)生學(xué)會用系統(tǒng)的觀點來看待現(xiàn)實世界中存在的復(fù)雜問題，用系統(tǒng)的方法提出解決這些問題的思路。系統(tǒng)工程是解決綜合性問題的最有效方法，是以研究大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為對象的一門交叉學(xué)科。它把自然科學(xué)和社會科學(xué)中的某些理論、方法、思想、策略和手段等根據(jù)總體協(xié)調(diào)協(xié)需要，有機地聯(lián)系起來，以解決現(xiàn)實世界中的復(fù)雜問題[2]?，F(xiàn)實社會經(jīng)濟系統(tǒng)中有許多問題，如2009年為了應(yīng)對經(jīng)濟危機給我國帶來的影響，國家出臺了一系列的調(diào)控政策保增長促發(fā)展，結(jié)果是發(fā)展速度達到要求，但房價的上漲卻遠遠超出了調(diào)控政策的預(yù)期。教師在教學(xué)中，有意識的提出這類問題，讓學(xué)生思考這類問題，然后啟發(fā)學(xué)生用系統(tǒng)的觀點看待這些問題，鼓勵學(xué)生提出自己的想法和解決方案，并進行分析和比較，從而強化了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動意識和參與意識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.重視學(xué)生學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)積極性之間的相關(guān)性

學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是成功學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，“系統(tǒng)工程導(dǎo)論”課程的學(xué)習(xí)效果，直接受到學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的影響，學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)積極性之間有相關(guān)性。由于這是一門專業(yè)選修課程，一般來說，學(xué)生開始學(xué)習(xí)時積極性很高。但是，當(dāng)一些學(xué)生開始接觸到抽象枯燥的概念和具體方法時，往往感到不易接受，使他們的學(xué)習(xí)積極性受挫。例如切克蘭德提出的“軟”系統(tǒng)方法論，常用來處理無結(jié)構(gòu)的問題。系統(tǒng)工程人員需要通過傾聽當(dāng)事人對問題狀況的表述，在腦海中給出相關(guān)系統(tǒng)的基本定義，再根據(jù)基本定義建立概念模型，然后將腦海中建立的概念模型與現(xiàn)實的系統(tǒng)進行比較，尋找系統(tǒng)中哪些方面需要變革以此來解決問題。這種方法的思維過程與我們從小就被養(yǎng)成的“硬”系統(tǒng)思維過程完全不同，“硬”系統(tǒng)思維過程處理有結(jié)構(gòu)的問題，對于有結(jié)構(gòu)的問題，由于問題明確，只需尋找方法，方法找到了就意味著問題大致可以解決。由于社會經(jīng)濟系統(tǒng)具有影響因素多、復(fù)雜多變和難以進行定量分析的特點，社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的許多問題就很難像工程技術(shù)系統(tǒng)那樣事前就按若干評價標準設(shè)計出符合需要的最優(yōu)系統(tǒng)方案，因此需要用不同的方法處理不同的問題。在教學(xué)中，盡量注意知識點之間的橫向關(guān)聯(lián)和縱向?qū)哟危靡褜W(xué)過的知識作為新知識的基礎(chǔ)和階梯，使學(xué)生由淺入深、由易到難、循序漸進地學(xué)習(xí)，化解學(xué)習(xí)中的難點，通過不同的案例比較，激發(fā)和促進學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。使學(xué)生在方法論層面了解“軟”系統(tǒng)思維過程，對抽象的概念通過對比加深理解，達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的與效果。

3.重視學(xué)科發(fā)展的規(guī)律性

系統(tǒng)工程還是一門正在發(fā)展中的學(xué)科，它還很不完善，它不是憑空產(chǎn)生的。它把人們的生產(chǎn)、科研或經(jīng)濟活動有效地組織起來，用定量分析與定性分析相結(jié)合的方法和計算機等技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進行分析、設(shè)計、制造和服務(wù)。系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程在教學(xué)內(nèi)容安排上，注意理論聯(lián)系實際，注意學(xué)科發(fā)展規(guī)律。在講授系統(tǒng)工程方法時，注意介紹各種方法適用的范圍及環(huán)境。在教學(xué)中，盡量注意知識點之間的橫向關(guān)聯(lián)和縱向?qū)哟危靡褜W(xué)過的知識作為新知識的基礎(chǔ)和階梯，使學(xué)生由淺入深、由易到難、循序漸進地學(xué)習(xí)，逐漸化解學(xué)習(xí)中的難點。通過系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確什么環(huán)境適用哪種方法，如哪些方法可用于市場調(diào)查，哪些方法可用于市場預(yù)測，明確告訴學(xué)生哪些方法能夠應(yīng)用到以后的畢業(yè)設(shè)計論文中。在課堂教學(xué)中適當(dāng)?shù)亟榻B一些古今中外成功的系統(tǒng)工程案例，特別是介紹一些由本校教師參與的一些重大系統(tǒng)工程項目案例和課題，鼓勵學(xué)生參與一些與實際密切結(jié)合的研究課題，結(jié)合課程學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生設(shè)計大學(xué)生創(chuàng)新課題，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和鉆研的能力，通過實踐和參與，保持學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生對系統(tǒng)工程基本概念和難點的理解，有利于多方位培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，更好地掌握系統(tǒng)工程基本方法和技術(shù)，為今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)，從而達到教學(xué)目的。

4.重視教學(xué)環(huán)節(jié)的整體性

從整體性上看，課堂教學(xué)、平時思考與練習(xí)和學(xué)期末的考核構(gòu)成了完整的課程學(xué)習(xí)體系。對于系統(tǒng)工程導(dǎo)論課程的考核，采用平時考核和期末閉卷筆試相結(jié)合的方式來檢驗教學(xué)效果。平時根據(jù)授課內(nèi)容布置一定的課后思考題和作業(yè)，以考查學(xué)生分析和解決問題的能力。在授課時也提出一些問題，讓學(xué)生積極思考，踴躍發(fā)言，活躍課堂氣氛，并對回答正確的學(xué)生給予加分。期末考核定性題、定量題各占百分之五十，定性題目應(yīng)能夠反映學(xué)生對知識的記憶情況和理解能力，定量題目應(yīng)能夠反映學(xué)生分析問題、處理問題的能力及知識應(yīng)用能力，通過考核加深學(xué)生對系統(tǒng)工程專業(yè)知識的內(nèi)在聯(lián)系和常用系統(tǒng)工程方法的理解，達到培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力的目的。

結(jié)束語

總之，在系統(tǒng)工程導(dǎo)論課的教學(xué)中，重視了教學(xué)的目的性，重視了學(xué)生學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)積極性之間的相關(guān)性，重視了學(xué)科發(fā)展的動態(tài)性，重視了教學(xué)環(huán)節(jié)的整體性，就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生用系統(tǒng)的觀點分析問題，解決問題的能力，從而提高教學(xué)效果。

[1] 嚴廣樂，張寧，劉媛華. 系統(tǒng)工程. 北京：機械工業(yè)出版社，2008

[2] 于景元. 系統(tǒng)工程的發(fā)展與應(yīng)用. 工程研究——跨學(xué)科視野中的工程，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