系统工程课程教学大纲

1《系统工程》课程教学大纲课程名称：系统工程课程代码：INDE2034英文名称：SystemEngineering课程性质：专业选修课程学分/学时：2学分/36学时开课学期：第5学期适用专业：电气工程及其自动化先修课程：计算机信息技术、C语言程序设计、计算机原理及应用、单片机原理与应用后续课程：无开课单位：机电工程学院课程负责人：杨歆豪大纲执笔人：郭镇宁大纲审核人：余雷一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：系统工程是以实际应用作为目的和特点的一门学科。它以各类系统为研究对象，为各类系统提供分析、评价、优化及总体运筹的方法和手段，是一门跨越各专业领域从横向方面把它们组织起来的边缘性科学。它为人们提供了思想方法论和工作方法论。教学目的：1.通过介绍一系列实用的系统工程方法，使学生熟练掌握有关系统分析方法、建模、评价及决策方法，理解系统工程解决复杂大系统的理论及方法；2.使学生具备自觉利用系统的观点与思路解决现实问题的能力；3.结合行业特点及生产管理实际，使学生树立系统观念，为解决复杂的系统工程问题奠定坚实的基础。教学目标与毕业要求的对应关系：毕业要求指标点课程目标对应关系说明毕业要求2：问题分析2-3能运用基本原理，分析一个复杂工程问题的影响因素、关键环节，并证实解决方案的合理性教学目标1通过介绍一系列实用的系统工程方法，使学生熟练掌握有关系统分析方法、建模、评价及决策方法，理解系统工程解决复杂大系统的理论及方法。毕业要求3：设计/开发解决方案3-4了解工程问题对社会、安全、法律等的影响，能够从系统的角度权衡复杂电气和自动化问题涉及的相关因素，并通过测试或实验分析其有效性教学目标3结合行业特点及生产管理实际，使学生树立系统观念，为解决复杂的系统工程问题奠定坚实的基础。2毕业要求11：项目管理11-3能够在自动化系统的规划、设计和研发中运用所学经济、数学方面的知识、原理和方法教学目标2使学生具备自觉利用系统的观点与思路解决现实问题的能力。二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：；难点内容：∆）第一章系统工程概述课时：1周，共2课时教学内容第一节系统工程的产生、发展与应用第二节系统工程的研究对象第三节系统工程的概念与特点一、本章的重点是深刻理解系统的含义及其相关概念如系统要素、结构、功能和环境等；二、掌握系统应具备的五个共性即目的性、整体性、相关性、层次性和环境适应性；三、通过这些特征的学习了解分析问题的有效方法；四、掌握系统的分类标准和类型；五、掌握系统思想的含义要点；六、了解系统工程的产生与发展及其方法的特点；七、能运用系统概念和系统思想解决实际问题。八、本章为全课重点之一。第二章系统工程理论课时：1周，共2课时教学内容第一节系统科学的学科体系第二节系统工程的理论基础第三节系统工程理论的新发展一、本章的重点是深刻理解系统工程的基础理论和系统分析的基本原理。二、了解现代科学技术体系层次的分类；三、熟悉系统工程的三个基础理论及三个新理论；四、熟悉控制论的基本原理，系统的构成、系统的结构，五、了解黑、灰、白箱法和功能模拟法六、熟悉信息论的基本原理，了解信息的概念、特点、模型和信息方法；七、熟悉一般系统论，了解其基本观点：系统的整体性、开放性、动态相关性、层次等级性和系统的有序性。八、熟悉耗散结构理论的基本原理九、了解协同学产生与发展，了解协同效应原理、支配原理、自组织原理。十、熟悉突变论的基本原理及主要观点。十一、了解运筹学在系统工程中的应用方法。十二、熟悉系统工程理论的发展趋势。3第三章系统工程方法论课时：1周，共2课时教学内容第一节系统工程基本工作过程第二节系统分析原理及应用第三节对系统工程方法论的新探索一、掌握系统工程中处理复杂问题的基本思想。二、理解处理系统的整体、综合、层次、价值、发展等基本观点；三、了解系统方法论、熟悉系统工程方法论。四、能运用方法论说明如何去解决现实生活中相应的系统工程问题。五、熟悉处理复杂问题的基本思想、系统工程三维结构、系统工程的构思途径和综合集成工程方法学等。六、本章重点掌握系统工程的构思途径。七、本章难点在于理解两种方法论的应用环境与特点。第四章系统模型与模型化课时：2，共4时教学内容第一节概述第二节系统结构模型化技术第三节系统定量分析模型第四节系统工程模型技术的新进展一、熟悉系统模型的定义和系统模型的特征；二、熟知系统模型的分类，并了解系统模型对于解决系统工程问题的作用；三、了解系统建模的要求和原则。四、掌握系统建模的工作程序和系统建模的主要方法；五、了解并体会系统建模者应具备的素质。六、通过对系统工程典型模型的学习，掌握静态和动态、连续和离散、图标和网络等典型模型，并能运用这些典型模型解决相关问题；七、掌握投入产出模型，了解投人产出模型在社会经济和企业管理中的应用。八、掌握系统模型概述、系统建模方法、典型模型介绍、投入产出模型、应用介绍等。1、系统模型概述①系统模型的定义②系统模型的特征③系统模型的分类④系统模型的作用2、系统建模方法①系统建模的要求和原则②系统建模的工作程序③系统建模的主要方法④系统建模者应具备的素质3、典型模型介绍①静态、动态4②连续、离散③图表、网络4、投入产出模型5、应用介绍九、本章重点掌握系统建模方法。十、本章难点在于建立递阶结构模型。第六章系统评价方法课时：2周，共4课时教学内容第一节系统评价理论第二节关联矩阵法第三节层次分析法第四节模糊综合评判法一、本章的重点是理解系统评价过程中系统价值的相对性和可分性，二、掌握系统评价应遵循的原则，三、掌握系统评价的大类指标及确定系统评价指标时应注意的问题；四、掌握构建评价指标体系的步骤，熟悉构建评价指标体系的关键点。五、熟练掌握关联矩阵法的具体内容、方法步骤和使用范围；六、要求同学深刻理解层次分析法的构模思路和基本步骤，七、掌握判断矩阵的构造方法及单排序和总排序的计算方法，八、熟悉层次分析法基本原理和工作步骤；能用层次分析法熟练地解决实际问题。九、实际工作中模糊评价矩阵和判断矩阵的构造是难点。十、掌握系统评价的概念，了解系统评价的重要性和复杂性；第七章决策分析方法课时：2周，共4课时教学内容第一节管理决策概述第二节风险型决策分析第三节冲突分析一、本章的重点是掌握决策的含义要点及其分类标准，二、能画出风险决策的决策树并求解决策树，三、掌握不确定型决策的五个决策准则；四、了解信息与决策的关系，并能计算信息价值，五、能用事态体概念表达决策方案和决策过程，六、掌握效用曲线的类型、含义和应用；七、了解风险与概率分布的关系，八、本章主要难点是决策树法的多阶段决策问题。三、考核及成绩评定方式考核方式：开卷笔试，平时测验及作业，实验报告成绩评定方式：笔试成绩70%，平时成绩15%，实验报告15%5四、教材及参考书目教材：汪应洛，系统工程理论、方法与应用，北京：高等教育出版社，2002.2。参考书目：[1]姚德民主编，系统工程实用教程，哈工大出版社，1996。[2]王诺，系统思维的轮回，大连理工出版社，1994。[3]吴国富等，实用数据分析方法，中国统计出版社，1992。[4]彼得.圣吉，第五项修炼—学习型组织的艺术和实务，上海三联书店，1998。[5]齐欢，数学模型方法，华中理工大学出版社，1996。[6]王其藩，系统动力学（修订版），清华大学版社，1994。[7]许国志等编，系统科学，上海科技教育出版社，2000。[8]王众托，系统工程引论，电子工业出版社，1991。[9]谭跃进等编著，系统工程原理，国防科技大学出版社，1999。[10]汪树玉等编著，系统分析，浙江大学出版社，2002。[11]秦寿康等编著，综合评价原理与应用，电子工业出版社。[12]王金山等编，系统工程基础与应用，地质出版社，1996。[13]夏劭伟等编著，系统工程学概论，清华大学出版社，1997。[14]肖艳玲，系统工程理论与方法，石油工业出版社。[15]魏宏森等著，系统论，清华大学出版社，1999。[16]王美今，经济预测与决策，厦门大学出版社，1997。2016年7月修订