《系統(tǒng)工程導(dǎo)論》教學(xué)大綱

《系統(tǒng)工程導(dǎo)論》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：10130121課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：2.5學(xué)分學(xué)時：40學(xué)時（理論40學(xué)時）先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等后續(xù)課程：運籌學(xué)、系統(tǒng)建模與仿真等適用專業(yè)：工業(yè)工程開課單位：管理學(xué)院一、課程說明《系統(tǒng)工程導(dǎo)論》是工業(yè)工程專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課。該課程主要討論系統(tǒng)決策分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)仿真和系統(tǒng)評價的基本理論與一般常用方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握系統(tǒng)工程的基本概念、基本理論和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維方式，提高學(xué)生采用系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)優(yōu)化及系統(tǒng)評價方法分析問題、解決問題的能力，同時為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。本課程注重基本理論知識的深入學(xué)習(xí)，從實際應(yīng)用案例分析入手，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，加深對系統(tǒng)工程課程的認(rèn)識，為學(xué)生針對具體問題進行系統(tǒng)動力學(xué)建模打下基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：理解系統(tǒng)工程概述、系統(tǒng)工程方法論，掌握系統(tǒng)模型化方法、系統(tǒng)動力學(xué)建模方法以及系統(tǒng)評價和決策分析方法。課程目標(biāo)2：掌握ISM解釋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建方法；掌握使用系統(tǒng)動力學(xué)軟件Vensim_PLE進行仿真實驗設(shè)計、因果圖和流圖的繪制以及DYNAMO方程編寫的具體方法和步驟。課程目標(biāo)3：在實際問題的解決過程中培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的政治理想和政治道德，培養(yǎng)學(xué)生管理策劃評價能力及思維分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維及全局意識，樹立正確勞動觀和職業(yè)觀；培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和主人翁意識，引導(dǎo)學(xué)生互相協(xié)作的團體自豪感。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《系統(tǒng)工程導(dǎo)論》課程教學(xué)目標(biāo)對工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度4.研究4.1能夠基于科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析復(fù)雜工程問題獲得解決方案。課程目標(biāo)1：理解系統(tǒng)工程概述、系統(tǒng)工程方法論，掌握系統(tǒng)模型化方法、系統(tǒng)動力學(xué)建模方法以及系統(tǒng)評價和決策分析方法。H5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ?、方法和模擬軟件，對復(fù)雜工程問題進行分析、計算與設(shè)計。課程目標(biāo)2：掌握ISM解釋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建方法；掌握使用系統(tǒng)動力學(xué)軟件Vensim_PLE進行仿真實驗設(shè)計、因果圖和流圖的繪制以及DYNAMO方程編寫的具體方法和步驟。H11.項目管理11.2能在多學(xué)科環(huán)境下（包括模擬環(huán)境），運用工程管理與經(jīng)濟決策方法，設(shè)計開發(fā)解決方案。課程目標(biāo)2：掌握ISM解釋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建方法；掌握使用系統(tǒng)動力學(xué)軟件Vensim_PLE進行仿真實驗設(shè)計、因果圖和流圖的繪制以及DYNAMO方程編寫的具體方法和步驟。課程目標(biāo)3：在實際問題的解決過程中培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的政治理想和政治道德，培養(yǎng)學(xué)生管理策劃評價能力及思維分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維及全局意識，樹立正確勞動觀和職業(yè)觀；培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和主人翁意識，引導(dǎo)學(xué)生互相協(xié)作的團體自豪感。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.系統(tǒng)工程概述1.1系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用1.2系統(tǒng)工程的研究對象1.3系統(tǒng)工程的概念與特點1.4系統(tǒng)工程的應(yīng)用領(lǐng)域教學(xué)要求：使學(xué)生了解系統(tǒng)工程的產(chǎn)生背景、基本概念、特點和基本思想；通過實例講解使學(xué)生掌握全體最優(yōu)思想、綜合性觀點、定性定量相結(jié)合的觀點以及問題導(dǎo)向與反饋機制的觀點。重點：系統(tǒng)工程概念，系統(tǒng)工程的特點。難點：系統(tǒng)工程基本思想以及相關(guān)觀點。412.系統(tǒng)工程方法論2.1系統(tǒng)工程的基本工作過程2.2系統(tǒng)分析原理2.3創(chuàng)新思維和創(chuàng)新分析方法2.4系統(tǒng)工程方法論的新發(fā)展教學(xué)要求：使學(xué)生了解系統(tǒng)工程理論解決實際問題的步驟與程序；掌握系統(tǒng)分析的原理和思路，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新分析方法。重點：霍爾三維結(jié)構(gòu)和切克蘭德結(jié)構(gòu)的比較。難點：霍爾三維結(jié)構(gòu)和切克蘭德模型，創(chuàng)新分析方法。413.系統(tǒng)模型與模型化3.1系統(tǒng)模型與模型化概述3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)3.3主成分分析及聚類分析3.4狀態(tài)空間模型3.5系統(tǒng)工程模型技術(shù)的新進展教學(xué)要求：使學(xué)生了解系統(tǒng)模型和模型化的相關(guān)概念；熟悉建立模型的規(guī)范化方法和使用方法；掌握主成分分析和聚類分析方法；通過狀態(tài)方程應(yīng)用案例講解，使學(xué)生掌握狀態(tài)方程的相關(guān)知識。重點：系統(tǒng)模型和模型化技術(shù)、狀態(tài)方程。難點：狀態(tài)方程。61、2、34.系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)動力學(xué)方法4.1系統(tǒng)仿真概述4.2系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型化原理4.3基本反饋回路的DYNAMO仿真分析及DYNAMO函數(shù)（1）4.3基本反饋回路的DYNAMO仿真分析及DYNAMO函數(shù)（2）教學(xué)要求：使學(xué)生了解系統(tǒng)仿真的相關(guān)概念；熟悉系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型化原理；掌握因果圖和流圖的建模步驟以及DYNAMO方程和函數(shù)；學(xué)會使用Vensim_PLE進行案例仿真。重點：DYNAMO方程和函數(shù)、因果圖和流圖。難點：Vensim_PLE仿真以及DYNAMO方程。81、2、35.系統(tǒng)評價方法5.1系統(tǒng)評價原理5.2關(guān)聯(lián)矩陣法5.3層次分析法5.4網(wǎng)絡(luò)分析法5.5模糊綜合評判法教學(xué)要求：使學(xué)生了解系統(tǒng)評價原理；掌握關(guān)聯(lián)矩陣法、層次分析法、模糊綜合評價法的具體步驟和流程；熟悉網(wǎng)絡(luò)分析法的求解步驟。重點：關(guān)聯(lián)矩陣法、層次分析法。難點：層次分析法和模糊綜合評價法。616.決策分析方法6.1管理決策概述6.2風(fēng)險型決策分析6.3不確定型決策-魯棒決策分析6.4管理博弈及沖突分析教學(xué)要求：使學(xué)生了解管理決策相關(guān)概念；熟悉決策分析方法的分類；掌握魯棒決策和最小最大后悔值準(zhǔn)則評價方法；理解博弈和沖突的相關(guān)概念以及建模求解案例流程。重點：風(fēng)險型決策、不確定型決策分析方法。難點：沖突建模和分析方法。617.戰(zhàn)略研究與管理7.1戰(zhàn)略研究與管理概述7.2戰(zhàn)略研究方法論7.3互聯(lián)網(wǎng)時代的企業(yè)戰(zhàn)略問題7.4柔性戰(zhàn)略教學(xué)要求：使學(xué)生了解戰(zhàn)略研究和管理的基本概念；掌握戰(zhàn)略研究的方法論；理解并清楚互聯(lián)網(wǎng)背景下的企業(yè)戰(zhàn)略問題以及柔性戰(zhàn)略。重點：柔性戰(zhàn)略。難點：戰(zhàn)略研究的方法。218.系統(tǒng)工程應(yīng)用實例8.1系統(tǒng)工程應(yīng)用實例（1）8.1系統(tǒng)工程應(yīng)用實例（2）教學(xué)要求：使學(xué)生理解系統(tǒng)工程應(yīng)用實際案例，熟悉系統(tǒng)分析、模型建立、方案提出、戰(zhàn)略制定等流程。重點：系統(tǒng)工程理論和方法解決實際應(yīng)用實例。難點：問題初步分析、模型建立、決策分析、提出方案等。41、2、3合計40五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合案例、討論、視頻資源共享等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面地理解系統(tǒng)工程的相關(guān)基礎(chǔ)理論和仿真技術(shù)，熟練掌握系統(tǒng)評價方法和決策分析方法。能夠運用系統(tǒng)工程的知識對具體社會問題進行描述、建模、分析、評價以及決策。增強學(xué)生對系統(tǒng)工程學(xué)科的認(rèn)識，提高自身架構(gòu)學(xué)科知識體系的能力，培養(yǎng)學(xué)生的參與感和邏輯思維。六、課程資源1.推薦教材：汪應(yīng)洛.《系統(tǒng)工程》第5版[M].北京:機械工業(yè)出版,2020.05.2.參考書：（1）中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院研究生管理部.系統(tǒng)工程講堂錄（第二輯）[M].北京:科學(xué)出版社,2017.02.（2）孫東川,孫凱,鐘擁軍.系統(tǒng)工程引論（第4版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,2019.11.（3）張曉冬.系統(tǒng)工程[M].北京:科學(xué)出版社,2021.08.3.期刊：（1）劉佳,王先甲.系統(tǒng)工程優(yōu)化決策理論及其發(fā)展戰(zhàn)略.系統(tǒng)工程理論與實踐,2020,40(08):1945-1960.（2）NguyenPH,AliS,YueT.Model-basedsecurityengineeringforcyber-physicalsystems:asystematicmappingstudy.InformationandSoftwareTechnology,2017,83:116-135.（3）朱丹,秦剛.一種提高外測數(shù)字引導(dǎo)準(zhǔn)確性的系統(tǒng)工程方法.遙測遙控,2019,40(02):57-62.（4）DejaA,PietrusewiczK,KaupM,etal.Designingaship-generatedwastemanagementpl-anaccordingtothemodel-basedsystemsengineeringapproach.2021,XXIV(2B):538-554.（5）丁達(dá)文,趙志強.基于模型的系統(tǒng)工程在醫(yī)學(xué)院校管理業(yè)務(wù)流程設(shè)計中的探討.中國醫(yī)學(xué)裝備,2019,16(01):131-134.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）朱軍.如何用系統(tǒng)工程與體系工程思維？2022年6月10日./p/526754516（2）李剛.系統(tǒng)工程.2019年10月29日./p-1436125996623.html.（3）經(jīng)管之家.博弈論經(jīng)典模型全解析.2019年4月30日./p/64311616.（4）吳鋒.系統(tǒng)工程,西安交通大學(xué),中國大學(xué)MOOC.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考試成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)6（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以課堂表現(xiàn)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?3分組任務(wù)16（1）自選主題，分組討論并利用系統(tǒng)工程的理論和方法進行問題分析決策，形成匯報PPT，滿分100分。（2）最終以教師評價、組間互評、組內(nèi)互評分?jǐn)?shù)的平均值作為最終成績。（3）以分組任務(wù)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√3310作業(yè)8（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分。（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?6線上資料學(xué)習(xí)8按時完成線上資源的學(xué)習(xí)，依據(jù)學(xué)習(xí)比例計分，滿分100分。以線上資料學(xué)習(xí)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?32線下行為成績2根據(jù)學(xué)生線下分組討論的情況、任務(wù)貢獻(xiàn)度及課題參與度進行同學(xué)互評。根據(jù)學(xué)生線下小組思政元素搜集情況及行為作風(fēng)情況進行教師評分。以線下行為成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√11期末考試60以期末考試試卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)進行評分?！獭獭?02010合計：100分413623八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、分組任務(wù)、作業(yè)、線上資料學(xué)習(xí)、線下行為成績以及期末考試等方式對學(xué)生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為選擇題、簡答題、計算題、分析題和論述題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過30%，計算題、分析題和論述題分值不低于70%；課堂表現(xiàn)、分組任務(wù)、作業(yè)、線上資料學(xué)習(xí)、線下行為成績等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)15積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。認(rèn)真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。偶爾參與教學(xué)活動。上課不認(rèn)真，不參與教學(xué)活動。分組任務(wù)40能夠合理地進行組內(nèi)分工和協(xié)作，任務(wù)主題明確清晰，流程合理，方法得當(dāng)，PPT制作精美，闡述清楚。能夠較合理地進行組內(nèi)分工和協(xié)作，任務(wù)主題較為明確清晰，流程合理，方法較為得當(dāng)，PPT制作較精美，闡述較清楚。能夠基本合理地進行組內(nèi)分工和協(xié)作，任務(wù)主題基本明確清晰，流程基本合理，方法基本得當(dāng)，PPT制作基本精美，闡述基本清楚。進行了簡單的組內(nèi)分工和協(xié)作，任務(wù)主題不夠明確，流程基本合理，方法基本得當(dāng)，PPT制作應(yīng)付，闡述重點不突出。沒有進行組內(nèi)分工和協(xié)作，任務(wù)缺乏主題，流程介紹不清楚，沒有突出應(yīng)用方法，PPT制作應(yīng)付，闡述含糊。作業(yè)20能夠全部完成相應(yīng)知識點的作業(yè)，并且回答結(jié)果正確率為95%以上?；灸軌蛉客瓿上鄳?yīng)知識點的作業(yè)，并且回答結(jié)果正確率為80%以上。能夠完成部分相應(yīng)知識點的作業(yè)，并且回答結(jié)果正確率為70%以上。能夠完成小部分相應(yīng)知識點的作業(yè)，并且回答結(jié)果正確率為60%以上。不按時完成作業(yè)，或者只完成個別作業(yè)，但回答結(jié)果不正確。線上資料學(xué)習(xí)20完成90%以上的線上資源學(xué)習(xí)。完成80%以上的線上資源學(xué)習(xí)。完成70%以上的線上資源學(xué)習(xí)。完成60%以上的線上資源學(xué)習(xí)。完成不足60%的線上資源學(xué)習(xí)。線下行為成績5能夠積極地參與分組任務(wù)、討論、建模等各個環(huán)節(jié)；積極地搜集課程相關(guān)思政素材，線下行為端正，處理問題時能夠體現(xiàn)