《系统工程》课程的教学探索

1、系统工程课程的教学探索摘要：系统工程是信息工程专业主要的理论课程之 一。由于系统工程是一门交叉学科，对教师的教学模式提出 了较高要求。该文针对教学过程存在的某些问题，探讨了案 例教学、课件制作、辅助软件Matlab和Vensim_PLE应用等问题。关键词：系统工程教学方法案例教学中图分类号： G642 文献标识码： A 文章编号： 1674-098X （2016）01（b）-0114-02系统工程是一门新兴的交叉学科，是由于大规模复杂系 统的出现，单靠某个学科的专业知识无法解决问题，需要综 合运用众多学科领域的知识和各组织部分之间的协调合作， 从田忌赛马、四川都江堰水利工程、阿波罗登月计划和中

2、国 神州载人飞船的成功发射和返航，都是成功应用了系统工程 的思想。因此，学习系统工程这门课程是迎合时代发展的需 求，是高等学校自动化专业、信息工程专业、管理和经济学 专业等的课程。1 系统工程课程的特点 系统工程课程内容比较丰富，跨度了多个学科领域，建 立自然科学和社会科学之间的桥梁，把自然科学中研究问题的定量方法引入到社会经济领域，例如用数学工具进行对经济系统分析，极大的促进了社会科学和经济学的发展。这就要求学生要学习基础课程，例如高等数学、大学物理、专业英语、控制论等。如果学生对基础课程知识，掌握不牢固， 对该门课程的教学带来了困难。例如，对实际系统模型的建 立，需要控制论方面的理论知识。

3、系统工程概念是合理开发、运行和革新一个大规模复杂 系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称1 。系统工程的研究对象不是单一的，只要符合系统特性的物质，都 可以作为研究对象。因此，给教学过程带来了困难。在教学 的过程中发现如下问题。1.1 教学过程中存在的问题 传统的教学模式是进行“填鸭”式课堂教育，完全忽略 了学生的主导作用。只在课堂上进行理论教学，使学生理解 费力，容易导致厌学、 逃学，使得课堂教学缺少活跃的气氛， 即学生坐在教室后面、交头接耳，很大程度上影响了课堂秩 序。系统工程对于问题的初步分析阶段，是与个人的经历、 感知和对事物的认识有很大的关系，学生由于经历不足，会 导致初步分析

4、阶段不够全面，以至于可行性方案的提出不够 合理。1.2 学生存在的问题现在绝大多数学生是独生子女，但是某些家长对孩子非 常的“关心”，把孩子毕业后的工作都已经“想好”了，很 大程度上导致学生的学习动力不足，他们抱着考试达到 60 分及格的心态，没有积极的学习态度。还有某些学生是“急 功近利”，通过已毕业的学长了解到，现在所学的知识没有 在工作中用到，就以偏盖全的认为这门课“没用” ，导致经 常旷课、甚至逃课。还有某些同学，自制力很差，晚上很晚 才睡觉，导致第二天上课的时候会睡觉，严重影响了学习效 率。2 教学探索 由于该门课程的特点和教学过程中出现的问题，笔者进 行了如下的教学探索。由于这门课

5、程的特点是比较抽象、难于理解的，在教学 的过程中采取了多举例子的方法，更好的理解抽象的概念和 属性。例如，在讲到系统的一般属性整体性的时候，是整体 要大于部分之和（ 1+12 ），谚语“三个臭皮匠顶个诸葛亮” 很容易的说明了这个道理；整体小于各部分之和的时候，是 三个和尚没水吃的故事比较形象的说明了问题。讲到霍尔三 维结构和切克兰德方法论，这两个方法比较抽象，可以图片 和框图的方式展现，笔者又让学生思考两者的异同点，加深 了理解。借助多媒体工具等教学手段，在课件中增加动画的效果，让学生更形象的理解。例如，在讲授系统结构的有向图和二 元关系，利用动画演示的方式，更好的理解元素之间的相互 影响关系

6、；建立递阶结构模型，每一层之间应该用不同的颜 色加以区分，更加直观。在第四章系统仿真和系统动力学模 型中，利用Vensim_PLE软件，由人口问题的因果关系图，通过对模型的构建和仿真，得到相应的流图和变化曲线，更容 易理解问题的本质。在主成分分析和聚类分析，利用 Matlab 软件有利于处理主成分的计算和聚类分析。在课堂上，使用启发式教学，多用疑问式的语调，引导 学生对问题加以思考，对课堂上“开小差”的学生进行适当 的提问，确保每一个学生加入到课堂学习中来。对经常旷课 的学生和成绩不理想的学生，进行了谈话和教育，对于有困 难的学生， 给予最大帮助。 在课堂外， 老师就是学生的朋友， 通过了解学

7、生的知识结构和基础，便于教学过程中的因材施 教。笔者改变了传统的教学模式，采取了理论和实际问题相 结合的教学模式，把基础的理论知识应用到实际的问题中去。 本课程中使用了案例教学的方法。案例教学有诸多优点 2， 使学生更好的掌握和运用原理方法。为了让学生掌握系统分 析的原理，就实际问题为例。例如，对学生上课迟到问题研 究。首先把全班同学分成几个小组，让他们进行分组讨论， 先确定研究对象，对学生迟到问题进行初步分析，找出影响 迟到的因素，利用定量的方法建立解释结构化模型，提出至 少三个可行性方案，利用系统评价的方法（关联矩阵法、层 次分析法和模糊综合评判法） ，对以上方案进行排序，给出 方案的优劣次序，有的小组给出最优方案是任课教师上课铃 响后进行课堂点名。 通过这个问题的分析， 反馈到教学环节， 促进教学质量的提高。通过解决实际问题，学生可以把系统 分析的理论应用，充分理解和加深了知识的巩固。3 结语 作为一名人民教师，要不断学习新知识，提高自身的教 学修养、教学艺术， 以及语言的感染力。 教学就是一门艺术， 在课堂内，不仅仅是知识的传授，更重要的是启发式教学， 如何让学生发现问题，如何建立相关系统模型，如何团队讨 论，利用系统分析的框图解决实际问题。笔者经常去观摩优 秀教