系统工程导论 教学大纲

PAGEPAGE12《系统工程导论》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称系统工程导论课程编号课程性质选修课课程类别专业选修课程开课单位智能制造教研室授课学期第6学期学分/学时2/32课内学时32理论授课32上机学时0课内实践0实验学时0课外学时32适用专业智能制造工程是否双语否先修课程高等数学、液压与气压传动、控制工程基础后续课程毕业设计二、课程简介《系统工程》是一门管理学门类的专业课，也是智能制造工程专业的专业选修课程之一，主要讲授提供了系统的思想、观点、方法论和相应的方法。系统工程是一门跨学科的工程技术，为现代科学技术的发展提供了新思路和新方法。本课程设置的目的是在较为系统地介绍系统工程的基本理论、方法的基础上，培养学生的系统观念，培养学生进行实际系统建模、分析和综合的能力，引导学生掌握系统工程的概念、理论及相关知识，构建学生好的知识结构，培养学生的创造能力。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1（知识传授）：系统和系统工程的基本概念；系统工程的理论基础；系统工程方法论；系统模型；系统仿真；系统评价；系统决策等。课程目标2（能力培养）：综合运用学科交叉融合的知识正确理解系统工程技术，分析评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，培养学生实际系统分析能力和创造能力。课程目标3（价值塑造）：解析系统工程技术的运筹帷幄之美，并理解系统工程的重要性以及应承担的责任。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1-2：积累解决智能制造工程领域问题所需的工程基础知识，应用其基本理论和方法分析智能制造工程领域的工程问题。指标点2-2：能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂工程问题的表述，对复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进。1-工程知识2-问题分析课程目标2指标点2-2：能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂工程问题的表述，对复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进。指标点6-2：能够分析评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。2-问题分析6-工程与社会课程目标3指标点6-2：能够分析评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。6-工程与社会四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元系统与系统工程（学时数：2学时）1.课程主要内容系统、系统工程的含义；系统工程的学科特征与位置；系统工程的应用范围；2.重点和难点【重点】系统和系统工程的含义【难点】系统的特征。3.教学方法传统讲授法、案例教学法。4.学生学习预期成果了解系统工程的含义、了解系统工程的学科特征与位置、初步了解系统工程的应用范围。掌握系统的概念和系统的特征。5.支撑课程目标课程目标1。第二单元系统思想（学时数：3学时）1.课程主要内容（1）系统思想的演化、系统与环境。（2）系统的组织；（3）系统与信息、控制的关系。2.重点和难点【重点】（1）系统思想的重要性、系统与环境的关系；（2）系统思想对系统工程的重要性；【难点】系统的整体性、层次性、演化性和复杂性。3.教学方法传统讲授法、案例教学法。4.学生学习预期成果了解系统思想对系统工程的重要性；理解系统的整体性、层次性、演化性和复杂性；掌握系统与环境的关系。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第三单元系统工程的方法论和方法（学时数：3学时）1.课程主要内容系统的方法、工具体系，硬软系统方法；系统工程需要处理好的几个关系及系统工程队伍。2.重点和难点【重点】系统工程方法论和方法的含义与重要性，硬系统方法论、软系统方法论、综合集成方法论的要点。【难点】系统思维的类型与特点、系统工程活动中需要处理好的几个关系。3.教学方法传统讲授法、专题讨论法。4.学生学习预期成果了解方法论和方法的重要性；了解系统工程活动中需要处理好的几个关系；理解系统工程的队伍与专业特点。掌握硬系统方法论、软系统方法论。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第四单元系统工程过程（学时数：2学时）1.课程主要内容系统工程过程的含义及系统工程与项目管理；系统生命周期及系统再造工程。2.重点和难点【重点】系统工程过程的含义、系统工程周期的阶段划分及其中的具体活动。【难点】系统的验证和系统的确认对整个工程的重要性及其具体内容。3.教学方法传统讲授法、专题讨论法。4.学生学习预期成果了解系统工程过程的内涵；了解系统的验证和系统的确认的重要性和具体内容；理解系统再造工程的含义和内容；掌握系统工程周期的阶段划分及其中的活动。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第五单元需求的确定与系统的重构（学时数：2学时）1.课程主要内容系统需求问题、需求分析；系统建构工作。2.重点和难点【重点】需求分析在系统工程过程中的重要性、需求分析的步骤和具体内容。【难点】系统建构的重要性以及方法和步骤、系统概念设计的方法。3.教学方法传统讲授法、专题讨论法。4.学生学习预期成果了解需求分析的重要性；了解系统建构在系统工程过程中的重要性；理解系统建构的方法和步骤；掌握需求分析的原则、步骤和具体内容；掌握系统概念设计的方法。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第六单元系统建构工作的步骤（学时数：3学时）1.课程主要内容系统的各类设计；系统集成。2.重点和难点【重点】系统集成创新的含义、类型与特点，集成创新的方法论。【难点】系统设计的要求与内容、系统集成的内涵、类型及其意义。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果了解系统各类设计的要求与内容；了解系统集成创新的含义、类型与特点；掌握系统集成的内涵、类型及其重要意义；掌握集成创新的方法论。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第七单元系统的工程实现（学时数：2学时）1.课程主要内容系统工程项目结构与工程分解；网络计划方法、系统可靠性。2.重点和难点【重点】掌握系统可靠性的分析方法。【难点】项目计划与工作分解的方法、计划网络的构建与计算方法。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果了解项目计划与工作分解的方法；掌握网络计划的要领和计划网络的构建；掌握计划网络中的计算方法；掌握系统可靠性与可维护性的分析方法。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第八单元系统的建模（学时数：3学时）1.课程主要内容系统的描述、系统的模型；系统静态建模、动态建模。2.重点和难点【重点】模型的作用和建模过程、概念模型与结构模型的作用及其构建方法。【难点】静态模型、动态模型与网络模型的作用及其基本形式。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果了解建模的重要性和模型的类型；理解概念模型与结构模型的作用及其构建方法；掌握建模过程；了解静态模型、动态模型与网络模型的作用及其基本形式。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第九单元系统的分析与优化（学时数：2学时）1.课程主要内容系统静态分析；系统非静态分析。2.重点和难点【重点】系统静态分析的内容和简单分析方法、系统线性与非线性静态优化的含义和简单的优化方法。【难点】系统动态分析与优化的概念。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果了解系统静态分析的内容和简单分析方法；掌握系统静态优化含义和线性规划的内容；了解系统非线性静态优化的含义和内容；理解系统动态分析与优化的概念。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第十单元实用评价方法（学时数：2学时）1.课程主要内容系统评价；层次分析法、模糊综合评价法。2.重点和难点【重点】系统评价的作用和困难、专家评价法的步骤和简单方法。【难点】层次分析法的步骤和具体计算分析方法、模糊评价法的含义。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果理解系统评价的作用和困难；掌握专家评价法的步骤和简单方法；理解模糊评价法的含义；掌握层次分析法的步骤和具体计算分析方法。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第十一单元决策分析及生活中的决策问题（学时数：4学时）1.课程主要内容决策过程、决策分析模型；完全不确定决策、效用；决策模式；决策方法的运用。2.重点和难点【重点】（1）决策任务和决策分析的内涵、决策分析模型的构建方法；（2）决策模式以及行为决策的特点、多准则决策的特点。【难点】（1）不同确定性情况下的决策分析与计算方法、效用的基本概念；（2）实际生活中决策方法的运用、理解元决策的含义、内容和方法步骤。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果理解决策任务和决策分析的内涵；掌握决策分析模型的构建方法。了解效用的基本概念；掌握不同确定性情况下的决策分析与计算方法。了解决策模式以及行为决策的特点；掌握多准则决策的特点和简单方法。了解决策支持系统的原理与结构；理解实际生活中决策方法的运用；理解元决策的含义、内容和方法步骤.5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第十二单元系统工程中的复杂系统（学时数：4学时）1.课程主要内容复杂系统；自适应系统。2.重点和难点【重点】系统复杂性的特征、复杂系统的系统工程问题的特点和处理思路。【难点】理解复杂自适应系统的自适应特征和智能型复杂自适应系统的智能特点、复杂网络的形成与特征。3.教学方法传统讲授法、案例分析法。4.学生学习预期成果了解复杂系统的系统工程问题的特点和处理思路；掌握系统复杂性的特征。了解智能型复杂自适应系统的特征；了解复杂网络的形成与特征；理解复杂自适应系统的特征。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元系统和系统工程讲授法、案例教学法课程目标121:1第二单元系统思想讲授法、案例教学法课程目标1、2、331:1第三单元系统工程的方法论和方法讲授法、专题研讨课程目标1、2、331:1第四单元系统工程过程讲授法、专题研讨课程目标1、2、321:1第五单元需求的确定与系统的重构讲授法、专题研讨课程目标1、2、321:1第六单元系统建构工作的步骤讲授法、案例教学法课程目标1、2、331:1第七单元系统的工程实现讲授法、案例教学法课程目标1、2、321:1第八单元系统建模讲授法、案例教学法课程目标1、2、331:1第九单元系统的分析与优化讲授法、案例教学法课程目标1、2、321:1第十单元实用评价方法讲授法、案例教学法课程目标1、2、321:1第十一单元决策分析及生活中的决策问题讲授法、案例教学法课程目标1、2、341:1第十二单元系统工程中的复杂系统讲授法、案例教学法课程目标1、2、341:1合计321:1五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩80%小论文作业（百分制）40根据各章节内容检索系统工程技术研究现状及主要应用案例、以小论文形式提交作业。目标分值=0.4*作业平均成绩专题研讨（百分制）20教师提前布置研讨话题，学生分组准备研讨内容，根据研讨准备充分度、参与度、话题讨论深度确定此环节最终成绩。目标分值=0.2*作业平均成绩测验（百分制）20由章节测验、知识点测验、期中测验组成。取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。目标分值=0.2*作业平均成绩。课堂表现（百分制）10考核方式：由线上章节任务点（25%）、课堂互动（30%）、签到（5%）、学习次数（20%）、随堂练习（20%）组成。目标分值=0.1*作业平均成绩期末考试20%知识40考核内容：全部章节内容考试题型：客观题型≤20%，主观题型≥80%能力30综合应用20创新10（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元系统和系统工程1-1系统、系统工程的含义1-2系统的特征课堂表现、测验、小论文、期末考试课程目标1第二单元系统思想2-1系统思想的演化、系统与环境2-2系统的组织课堂表现、测验、小论文、期末考试课程目标1、2、3第三单元系统工程的方法论和方法3-1系统的方法、工具体系，硬软系统方法3-2系统工程需要处理好的几个关系及系统工程队伍课堂表现、测验、小论文、专题研讨、期末考试课程目标1、2、3第四单元系统工程过程4-1系统工程过程的含义及系统工程与项目管理4-2系统生命周期及系统再造工程课堂表现、测验、小论文、专题研讨、期末考试课程目标1、2、3第五单元需求的确定与系统的重构5-1系统需求问题、需求分析5-2系统建构工作课堂表现、测验、小论文、专题研讨、期末考试课程目标1、2、3第六单元系统建构工作的步骤6-1系统的各类设计6-2系统集成课堂表现、测验、小论文、期末考试课程目标1、2、3第七单元系统的工程实现7-1系统工程项目结构与工程分解7-2网络计划方法、系统可靠性课堂表现、测验、小论文、期末考试课程目标1、2、3第八单元系统建模8-1系统的描述、系统的模型8-2系统静态建模、动态建模课