系统工程概论(Introduction To System EngIneerIng)

仙仙 · 发表于 2013-1-28 17:30:48

课程名：系统工程概论(Introduction To System EngIneerIng)  学分：2  学时：32
课程类别：专业教育选修课
开课学院：海洋科学学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
课程大纲：
一、课程性质与目的
本课程为环境工程本科的专业相关选修课。本门课程主要讲授系统和系统工程的基本概念、系统工程方法论、系统结构分析、系统的演化与优化、系统建模、系统结构模型化方法、系统仿真、系统动力学、系统评价和系统决策等内容。使学生了解系统工程学科所涉及到的各类知识，掌握系统和系统工程的概念，掌握系统分析过程中所使用的各类数学方法的原理和运用技巧，并能初步使用系统工程的方法分析和解决实际问题。
二、课程简介
本课程主要讲授系统工程和系统分析的基本原理、概念和方法，通过理论教学，使学生了解系统工程的基本知识、基本理论和基本方法，了解系统工程学科的发展过程，掌握系统工程工作中所使用到的各类数学方法的原理，为学生进一步学习相关的课程打好基础。并通过本课程的学习，使学生建立以系统工程理论分析和解决复杂问题的观念。
三、教学内容
第一章绪论 (2学时)
主要内容：系统及其一般理论；系统工程的产生及发展；系统工程的概念；系统工程的学科基础；系统工程技术
重点：系统及其一般理论；系统工程的概念
难点：系统工程的学科基础
教学目标：要求学生了解系统的一般理论；了解系统工程的产生及发展、系统工程的学科基础以及系统工程技术；理解系统及系统工程的概念。
第二章系统工程方法论（2学时）
知识点：以兰德公司为代表的系统分析方法论；以Hall为代表的硬系统工程方法论；以Checkland为代表的软系统工程方法论；以钱学森为代表的从定性到定量的综合集成方法论
重点：以Hall为代表的硬系统工程方法论
难点：以Checkland为代表的软系统工程方法论
教学目标：要求学生了解以兰德公司为代表的系统分析方法论、以兰德公司为代表的系统分析方法论、以钱学森为代表的从定性到定量的综合集成方法论；理解和掌握以Hall为代表的硬系统工程方法论。
第三章系统结构分析（4学时）
知识点：系统结构的概念；系统结构的特性；系统结构的对比与比例分析方法；系统结构的逻辑关系分析方法
重点：系统结构的概念；系统结构的特性；系统结构的逻辑关系分析方法
难点：系统结构的逻辑关系分析方法
教学目标：要求学生了解系统结构的对比与比例分析方法；理解系统结构的特性；掌握系统结构的概念和系统结构的逻辑关系分析方法。
第四章系统的演化与优化、稳定与控制（4学时）
知识点：系统的优化演化规律；系统优化的技术方法；系统的稳定；系统的控制
重点：系统的优化演化规律；系统优化的技术方法；系统的控制
难点：系统优化的技术方法
教学目标：要求学生了解系统的稳定性相关理论；理解系统优化的技术方法；掌握系统的优化演化规律和系统控制的方式。
第五章系统建模（4学时）
知识点：系统建模在系统分析中的作用；系统建模的一般原理；系统建模的分类；常用的几类经济数学模型
重点：系统建模在系统分析中的作用
难点：系统建模的一般原理
教学目标：要求学生了解系统建模在系统分析中的作用、系统建模的一般原理、系统建模的分类和常用的几类经济数学模型。
第六章系统结构模型化方法（4学时）
知识点：系统结构模型化方法概述；系统的结构表述；DEMATEL方法；ISM法
重点：系统的结构表述
难点：系统的结构表述；DEMATEL方法；ISM法
教学目标：要求学生了解系统结构模型化的基本概念；理解DEMATEL方法和ISM法；掌握系统的结构表述。
第七章系统仿真（2学时）
知识点：系统仿真概论；系统仿真的建模过程；连续系统仿真；离散事件系统仿真
重点：系统仿真的建模过程
难点：离散事件系统仿真
教学目标：要求学生了解系统仿真的基本知识；理解连续系统仿真和离散事件系统仿真的基本方法；掌握系统仿真的建模过程。
第八章系统动力学（2学时）
知识点：系统动力学概述；因果关系与反馈环；系统动力学模型；DYNAMO语言编程；流图绘制与方程设计实例；系统动力学仿真软件Vensim及其应用
重点：因果关系与反馈环
难点：因果关系与反馈环
教学目标：要求学生理解系统动力学的基本概念；了解系统动力学模型及编程的相关知识；掌握因果关系与反馈环的概念和判断。
第九章系统评价（4学时）
知识点：系统评价的原理；系统评价的指标体系；评价指标的权重；系统综合评价；层次分析法；模糊评价法；可能－满意度法；主成分分析法；数据包网络分析
重点：评价指标的权重；系统综合评价
难点：层次分析法；可能－满意度法；主成分分析法；数据包网络分析
教学目标：要求学生了解层次分析法、可能－满意度法、主成分分析法和数据包网络分析方法；掌握系统评价的原理、评价指标的权重的确定、系统综合评价和模糊评价方法。
第十章系统决策（4学时）
知识点：系统决策模型与方法；风险型决策分析；贝叶斯决策；效用与决策分析；决策分析系统与专家系统；冲突分析；
重点：风险型决策分析
难点：贝叶斯决策；效用与决策分析；决策分析系统与专家系统；冲突分析；
教学目标：要求学生了解贝叶斯决策、效用与决策分析、决策分析系统与专家系统和冲突分析；理解系统决策的模型与方法；掌握风险型决策分析的各种数学方法。
四、教学基本要求
教师在教学过程中应该以系统工程的基本概念为基础，向学生讲授系统分析的基本原理、过程和方法，结合实例向学生讲授系统分析过程中用到的各类数学方法。在此基础上，向学生讲授使用系统工程方法在工业生产、经济学和社会学领域中的各类应用。由于本课程完全是理论教学，因此教学过程中要充分利用各类实例，通过实例的讲解，加深学生对相关内容的理解。
教学过程中应注重培养学生的自学能力。课程中所涉及到的数学方法如果没有详细讲解的，都应给学生一定的参考资料目录，方便学生对相关的内容进行自学。同时应鼓励学生阅读一定的参考书籍，以弥补课堂讲授的不足，拓宽知识面。
五、教学方法
　  本课程主要是理论教学。理论教学在讲述系统工程基本概念的基础上，主要分为九个部分，即系统工程方法论，系统结构分析、系统的演化与优化，系统建模，系统结构模型化方法，系统仿真，系统动力学，系统评价和系统决策。讲授过程中应多结合实例强化学生对知识点的理解和掌握。
本课程采用的教学媒体主要有文字教材（包括主教材和学习指导书）和课件（包含课程PPT以及图片）。课程的答疑主要是课后答疑以及电子邮件和手机通讯等形式。
考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所讲述知识点中的重点内容，考试内容应能客观考查学生对系统工程的基本概念、系统分析过程中各个环节的原理和方法的理解程度。
总评成绩：平时作业占20%、课堂讨论和出勤占20%、闭卷考试成绩占60%。
六、参考教材和阅读书目
参考教材：
周德群编著，《系统工程概论》，科学出版社，2007年1月第一版
阅读书目：
1、白思俊编著，《系统工程》，电子工业出版社，2006年7月第一版
2、喻湘存主编，《系统工程教程》，清华大学出版社，2006年2月第一版
3、胡运权等编著，《运筹学基础及应用》，高等教育出版社，2005年1月第一版
4、刘承平主编，《数学建模方法》，高等教育出版社， 2002年
七、本课程与其它课程的联系与分工
《系统工程概论》课程，涉及的学科很多，包括一般系统论、信息论、控制论、运筹学、耗散结构理论、协同学理论、混沌系统理论、突变理论等等。本课程教学中涉及比较多的课程是《概率论与数理统计》、《高等数学》、《微分方程数值解》、《运筹学》、《计算机程序设计语言》，这些课程是学习《系统工程概论》课程的基础，建议学生先进行这些课程的学习。

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