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系統(tǒng)工程理論與應用范文1
關鍵詞：交通系統(tǒng)工程；教學內(nèi)容；教學應用案例；教學方法
中圖分類號：G42 文獻標識碼：A
文章編號：1009-0118（2012）09-0150-01
一、前言
《交通系統(tǒng)工程》是由《運籌學》和《系統(tǒng)工程》兩門課整合形成的交通管理工程專業(yè)的專業(yè)基礎課。經(jīng)過整合后，本門課的內(nèi)容更加集中反映交通管理專業(yè)應具有的系統(tǒng)工程方面的基礎知識。因此在這門課程的教學中，應當總結(jié)和繼承以往教學過程中積累的有益經(jīng)驗，并結(jié)合新的形勢，進一步對教學內(nèi)容、教學方法與教學手段進行改革，使學生在掌握系統(tǒng)工程的基本概念、基本理論的基礎上，提高將系統(tǒng)工程的思想、方法和原理應用到交通管理實踐中的能力。
二、教學內(nèi)容的整合
《交通系統(tǒng)工程》的教學內(nèi)容可以分為三個部分：基礎知識，應用知識和計算機應用。《交通系統(tǒng)工程》的基礎知識是由《運籌學》和《系統(tǒng)工程》兩門課整合后形成的。《交通系統(tǒng)工程》也是一門應用學科。通過這門課程的學習，學生不僅要學到系統(tǒng)工程的基礎理論，更要具備較強的面對交通問題的建模能力及分析、綜合能力。系統(tǒng)工程是以大型復雜系統(tǒng)為研究對象，按照一定目的進行設計、開發(fā)、管理與控制，以期達到總體效果最優(yōu)的理論和方法。
在《交通系統(tǒng)工程》課程的教學中，應當注重培養(yǎng)學生運用計算機解決交通實際問題的能力。通過計算機的應用，使系統(tǒng)工程的理論與交通實踐更直觀、更有機地結(jié)合起來。可以從兩方面入手：一是指導學生用所學過的編程語言編寫典型算法的計算機程序，提高學生的計算機編程能力；二是在教學中詳細介紹多種求解系統(tǒng)工程問題的成熟軟件，使學生及時掌握各種軟件的使用方法，培養(yǎng)和鍛煉學生運用適合的計算機軟件解決問題的能力。
三、教學應用案例的編寫
著重編寫系統(tǒng)工程理論在交通中應用的案例，內(nèi)容有利用系統(tǒng)工程的有關算法研究高速公路交通控制、交通分配、路徑誘導、交通量預測、交通事故預測、道路交通管理評價、交通安全管理評價、智能交通系統(tǒng)評價等問題，使學生掌握解決交通問題的數(shù)學方法，培養(yǎng)學生對各種簡單和復雜的交通現(xiàn)象正確建立數(shù)學模型的能力；同時指導學生運用系統(tǒng)工程的思路和方法研究交通系統(tǒng)、交通管理、智能交通、交通管理規(guī)劃、交通安全管理規(guī)劃、交通設計等問題，以提高學生的分析和綜合能力。同時，還整理完成了目前常用的、較成熟的求解線性規(guī)劃問題的軟件的使用方法，這些軟件包括：EXCEL、MATLAB、MATHEMATICA和LINDO等。
四、教學內(nèi)容和應用案例的應用
研究成果已在本科《交通系統(tǒng)工程》教學中得到應用，促進了本門課教學內(nèi)容和教學方法的更新。不僅如次,為了更好地推廣上述研究成果,我們還綜合采用了幾種新的教學方法：
（一）案例教學法
案例教學法是把案例作為一種教學工具，把學生引導到實際問題中去，通過分析與互相討論，調(diào)動學生的主動性和積極性，并提出解決問題的基本方法和途徑的一種教學方法。它是連接理論與實踐的橋梁。結(jié)合《交通系統(tǒng)工程》應用性較強的特點，在教學中結(jié)合各章節(jié)的基礎理論，講授了一些相關的道路交通問題的實際案例，如用系統(tǒng)觀點分析交通系統(tǒng)、高速公路多匝道整體定時控制的調(diào)節(jié)率計算、利用最短路算法進行交通分配、城市交通管理評價體系、城市交通安全管理評價、層次分析法應用等，通過實際案例講解理論、計算步驟和計算過程，將理論教學與實際案例有機地結(jié)合起來，使得教學內(nèi)容更加生動清晰，收到良好的教學效果。
（二）小組討論法
小組討論法是將學生分為幾個小組，對教學內(nèi)容進行討論和交流的方法。通過成立興趣小組，開展小組討論、全班交流，有利于使學生更多地參與到課堂教學中來。在小組討論過程中，學生們通過查閱文獻、收集資料、分析并解決交通實際問題，達到學以致用的目的。這種方法可以充分調(diào)動學生的主動性和創(chuàng)造精神，培養(yǎng)學生自信心、成就感和團隊協(xié)作精神。教學中要求學生利用系統(tǒng)工程有關原理討論熟悉的交通問題，如交通事故預防對策研究——以系統(tǒng)工程方法論、高速公路交通安全評價系統(tǒng)、關于北京市未來汽車保有量的預測、城市交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展、系統(tǒng)方法解決換乘樞紐交通問題、解析結(jié)構(gòu)模型在城市交通分析中的應用等，并要求撰寫論文，然后在課堂上做報告。大部分學生都能積極參與，課堂報告及討論非常熱烈，效果比較好。
（三）軟件演示法
在傳統(tǒng)的教學中，通常只講授有關算法的原理、解法及應用，并不介紹相關的求解軟件。目前，計算機應用已非常普遍，在教學中，注重培養(yǎng)學生運用計算機解決實際問題的能力。
五、結(jié)語
作為交通管理專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，《交通系統(tǒng)工程》的教學內(nèi)容和教學方法還有許多需要完善和探討之處。在這門課程的建設和改革中，整合教學內(nèi)容及其研究、整理和編寫系統(tǒng)工程理論在道路交通中應用的案例是一項非常重要的工作。通過引導學生獨立地進行案例分析，將系統(tǒng)工程理論、相關交通知識和計算機應用三者有機地融為一體，可以使學生深入淺出地理解系統(tǒng)工程的基本概念和基礎理論，掌握相關的交通專業(yè)知識，并學會使用常用的數(shù)學軟件。
參考文獻：
系統(tǒng)工程理論與應用范文2
[關鍵詞]采礦系統(tǒng)工程 采礦工藝 計算機技術
中圖分類號：TD 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）35-0075-01
一、概述
采礦工程是一門由來已久的古老技術，很多問題都只能定性，而不能定量的解決，現(xiàn)場問題常常依賴經(jīng)驗判斷，容易存在很大的主觀差異性，借助采礦系統(tǒng)工程中的數(shù)字與計算技術，可以實現(xiàn)采礦技術問題的定量決策，大大提高了準確性和科學性。此外，采礦工程所涉及的面較廣，影響因素較多，如何從總體上合理把握，綜合協(xié)調(diào)，也就需要利用系統(tǒng)工程的相關知識來解決。從近年來發(fā)展情況看，隨著新技術，新方法不斷引入到采礦系統(tǒng)工程中，為我國的高效安全采礦帶來了新的活力和發(fā)展。采礦系統(tǒng)工程的每一次重大突破，都可以帶來相關技術的變革，從而帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。礦產(chǎn)資源作為維系人類社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源，其重要性不言而喻，采礦工程系統(tǒng)發(fā)展到今天，做出了巨大的貢獻。
二、采礦系統(tǒng)工程概述
采礦系統(tǒng)工程是以采礦工程內(nèi)在規(guī)律為依據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)論和現(xiàn)代數(shù)學方法，來研究和解決采礦工程中的綜合問題的一種工程學科。它是根據(jù)采礦系統(tǒng)工程發(fā)展起來的一門新學科，這個工程主要有以下特點：
1、系統(tǒng)性。采礦工程有著涉及面廣、影響因素多、作業(yè)點分散的特點，因而需要在工作中從總體上進行全面協(xié)調(diào)。借助系統(tǒng)工程自覺地從總體上整合采礦，讓采礦工作得以統(tǒng)籌安排、有序發(fā)展。
2、科學性。采礦工程由來已久，是一門古老的技術，它過去依賴于經(jīng)驗判斷而不是精密計算。在現(xiàn)代采礦工程系統(tǒng)中，引入各種現(xiàn)代數(shù)字和計算機技術，實行定量化決策，提高了采礦工程的科學性。
3、邊緣性。采礦過程涉及的諸多學科之間有著許多聯(lián)系，而之前存在聯(lián)系脫節(jié)的現(xiàn)象。通過系統(tǒng)工程將采礦工程和系統(tǒng)工程相互滲透和交叉，從而完善這一系統(tǒng)。以至出現(xiàn)了安全系統(tǒng)工程、地質(zhì)統(tǒng)計學、邊坡系統(tǒng)工程等邊緣學科。？
三、采礦系統(tǒng)工程的基礎理論與技術
目前，采礦系統(tǒng)工程中常用的基礎理論學科及相關技術如下：
1、應用數(shù)學或計算數(shù)學分支。如：概率論與數(shù)理統(tǒng)計，隨機過程及數(shù)值方法等。
2、現(xiàn)代應用數(shù)學的相關學科分支。如：地質(zhì)統(tǒng)計學、可靠性理論、模糊數(shù)學、灰色系統(tǒng)理論等。
3、運籌學及其學科分支。如：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖論及網(wǎng)格分析、排隊論及存儲論等。
4、與計算機技術密切結(jié)合的交叉學科分支。如：系統(tǒng)模擬、系統(tǒng)動態(tài)學、人工智能學、決策支持系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)及計算機輔助設計等。
四、采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀
幾經(jīng)數(shù)載，我國的采礦工藝也在不斷的成熟，可以將我國井下采礦工藝分為以下幾個主要方面：即連采工藝、綜合機械采礦工藝、爆破采礦工藝以及普通機械化采礦工藝，在這幾種采礦工藝中，綜合機械采礦工藝為當前應用最為廣泛的一種工藝，該工藝是把井下所有工藝均轉(zhuǎn)變成為連續(xù)且機械化的作業(yè)，該工藝不僅減輕了采礦人員勞動強度，同時還大大了其工作的成效與安全系數(shù)。而普通機械采礦工藝則是指其裝煤工序與落煤工序為機械化作業(yè)。在爆破采礦工藝中，落煤工序主要采取的是爆破法，裝煤則采用的是人工手工操作的方式，運煤采用的是機械化方式。除此之外，在采礦系統(tǒng)工程中，還廣泛利用數(shù)學工具和計算機技術，這已成為一種常用的手段。同時，信息科學的迅速發(fā)展在采礦系統(tǒng)工程學的應用也是不容忽視的。在信息科學中的任何進展將很快在采礦系統(tǒng)工程采用。例如20世紀中葉，人們發(fā)明了探礦專家系統(tǒng)。另一個例子是全球定位系統(tǒng)（GPS）的出現(xiàn)給采礦作業(yè)帶來方便，因為其容易收集到附近的地貌情況以及后面出現(xiàn)的地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感系統(tǒng)（RS）來到后不久，已應用于采礦業(yè)。而在工藝中，關鍵環(huán)節(jié)就是打眼，在進行該項工作時，應按照施工現(xiàn)場頂板條件、煤層的厚度以及節(jié)理裂脫發(fā)育的實際情況等來明確爆破打眼參數(shù)。連采工藝從其實質(zhì)上來講，該工藝其實就是上述綜合機械采礦工藝的輔助或者補充，該工藝主要包括煤柱回收與煤房掘進兩個方面內(nèi)容。
五、采礦系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢
1、該工程為一個環(huán)境變化大、目標多、隨機性強、變量多以及因數(shù)多等動態(tài)過程，其必須要在各種技術的統(tǒng)一、合作與協(xié)調(diào)下，利用多種不同研究的方式來綜合進行研究和考慮。由于該工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較繁雜，具備多環(huán)節(jié)以及多層次特點，同時各礦區(qū)之間的條件也存在著較為明顯的差異，礦產(chǎn)資源的實際條件又各不相同，所涉及到內(nèi)容不僅多，同時其所產(chǎn)生的影響也比較大。對此，需從全局出發(fā)，站在更高層次來進行研究和分析，不斷擴大其研究的范圍，擴展其研究的對象，這樣才可獲得更大的經(jīng)濟效益與社會效益。
2、多種研究方法的綜合運用。采礦系統(tǒng)工程是一個復雜的動態(tài)過程，如果只采用一種方法來決策，效果是難以理想的。因此，需要多種方法綜合運用，并且正在朝這個方向發(fā)展。多項內(nèi)容的綜合分析決策。采礦系統(tǒng)工程在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上關系比較復雜，再加上各個礦區(qū)條件的差異性，所以，在處理和解決某一決策時，需要涉及到的內(nèi)容較多，內(nèi)容之間又容易相互影響，故今后將朝多項內(nèi)容分析決策的方向發(fā)展。
3、采礦系統(tǒng)工程理論與實踐的進一步結(jié)合。隨著采礦新技術，新方法的應用，采礦工程的實踐活動也發(fā)生了巨大的變化，隨著采礦實踐的發(fā)展需要，兼收嚴格優(yōu)化方法的優(yōu)化功能與非嚴格優(yōu)化方法的靈活使用性將會形成一種趨勢。
4、出現(xiàn)跨學科的趨勢。采礦系統(tǒng)工程是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng)，它的決策僅僅依靠單一學科顯然難以取得較為理想的效果，因而在某些技術上采用跨學科多種方法綜合使用。以露天礦開采中的電鏟卡車調(diào)度來說。它涉及到GPS、計算機、無線通訊等硬件系統(tǒng)，還包括測量平差、數(shù)據(jù)處理、線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃等軟件系統(tǒng)。
六、結(jié)束語
綜上所述，采礦系統(tǒng)工程作為一門新興學科，促進了采礦技術水平的發(fā)展。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，采礦工程也將會迎來新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。采礦系統(tǒng)工程的出現(xiàn)無疑證明了先進技術對生產(chǎn)力的促進作用，今后也必將被廣泛應用。
參考文獻
[1] 賈云、張琳《關于采礦系統(tǒng)工程的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢的探討》[J]，《科技風》2013年05期.
[2] 李志剛《試論我國采礦系統(tǒng)工程的技術進展》[J]，《科技信息》2014年10期.
系統(tǒng)工程理論與應用范文3
關鍵詞:水工地質(zhì) 系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu) 活動矩陣
中圖分類號：F407.1 文獻標識碼：A 文章編號：
1 系統(tǒng)工程的基本概念
系統(tǒng)工程是以系統(tǒng)為研究對象的工程學。系統(tǒng)和工程有其特定的含義。系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成, 具有特定功能的有機整體。一般分為總系統(tǒng)、分系統(tǒng)、子系統(tǒng)三類, 其大
小是相對的。作為一個系統(tǒng), 應具有以下四個特征。(1) 系統(tǒng)至少由兩個或兩個以上可相互區(qū)別的要素組成;(2) 系統(tǒng)內(nèi)的要素是相互作用而又相互聯(lián)系的;(3) 系統(tǒng)為了達到規(guī)定的共同目標, 要將系統(tǒng)內(nèi)的要素組成一個有機整體;(4) 系統(tǒng)要經(jīng)常保持和適應環(huán)境的變化。所謂工程, 是指為完成某項任務提供的決策、計劃、方案和工作順序等, 以保證任務完成得最好。系統(tǒng)工程是按照系統(tǒng)科學的思想, 運用信息論、控制論、統(tǒng)籌學等理論, 以信息技術為工具, 用現(xiàn)代工程的方法去解決和管理系統(tǒng)的技術。它既是現(xiàn)代科學的重要組成部分,又是一門新生的關于組織領導的技術科學。
2 水工地質(zhì)系統(tǒng)工程的概念
2.1 水工地質(zhì)系統(tǒng)及其目標
水利工程地質(zhì)勘測是為了修建各類建筑物組成的引水線路。這些建筑物及其地質(zhì)環(huán)境由許多部分組成, 如建筑物形式, 結(jié)構(gòu)類型, 應力條件, 建筑材料, 地質(zhì)環(huán)境涉及的區(qū)域地質(zhì)條件, 建筑物所處的工程地質(zhì)條件(地基、圍巖等) , 具有特殊意義的軟弱巖帶, 構(gòu)造帶, 地下水等。勘測設計具有共同的目的, 即使修建的水利工程長期安全運行, 改造利用地質(zhì)環(huán)境達到減災防災、增加效益的目的。勘測設計兩大主體及其各部分相互作用相互依賴, 目的一致明確, 組成一個有機整體即系統(tǒng), 并具備系統(tǒng)的基本特征。為了明確水工設計和工程地質(zhì)勘測在水利工程勘測設計中的龍頭地位, 兼顧水利工程地質(zhì)工作與其它行業(yè)地質(zhì)工作的區(qū)別, 將上述系統(tǒng)定名為“ 水工地質(zhì)系統(tǒng)” 。系統(tǒng)目標為: 利用及改造地質(zhì)環(huán)境達到減災防災、增加效益, 使修建的水利工程長期安全運行, 發(fā)揮預期的工程效益。
2.2 水工地質(zhì)系統(tǒng)工程
明確水工地質(zhì)系統(tǒng)的概念和目標是為了研究系統(tǒng)。研究內(nèi)容主要包括:
(1) 把系統(tǒng)看成依一定秩序相互聯(lián)系的可用定量方法描述的一組事物。主要描述方法是數(shù)學模型, 即用變量描述系統(tǒng)的狀態(tài), 用數(shù)學方程式定量反映各變量之間的相互關系,用遞推方程描述系統(tǒng)狀態(tài)的發(fā)展趨勢, 找出影響事態(tài)發(fā)展的因素, 分析因素的主次作用,以防止出現(xiàn)災難性勢態(tài), 引導系統(tǒng)的發(fā)展達到預期的系統(tǒng)目標。如目前流行的各種工程地質(zhì)專家系統(tǒng)。
(2) 綜合應用水利工程技術, 地學及其應用技術, 管理技術及管理經(jīng)驗, 提供可靠的決策保證, 如工程地質(zhì)風險決策思想。
(3) 合理制定系統(tǒng)運行目的, 明確最優(yōu)計劃指標體系。
(4) 研究計劃指標體系的最優(yōu)工作方案和工作順序。
(5) 利用計算機進行信息處理, 使上述內(nèi)容標準化、程序化、運行表達計算機化。水工地質(zhì)系統(tǒng)工程的概念可歸納為: 依據(jù)系統(tǒng)工程理論,以信息技術為工具, 綜合應用水利工程技術, 地學及其應用技術,現(xiàn)代管理技術及經(jīng)驗, 研究管理水工地質(zhì)系統(tǒng)的技術。
2.3 缺乏系統(tǒng)工程思想的表現(xiàn)
在并非少見的工程地質(zhì)勘察報告中, 工程的客觀地質(zhì)環(huán)境條件十分清晰, 地質(zhì)測繪、勘探試驗工作做了不少, 但主要的工程地質(zhì)問題分析不夠, 緊密結(jié)合工程必須的結(jié)論性意見難以定論。建立系統(tǒng)工程的概念, 在真實反映地質(zhì)環(huán)境條件的基礎上, 掌握分析有關建筑物的各項資料, 結(jié)合建筑物對地質(zhì)環(huán)境的要求, 研究兩者之間存在的關鍵工程地質(zhì)問題, 作出判斷, 提出建議, 確定合理的參數(shù)和改造地質(zhì)環(huán)境的措施等。將水工建筑物與地質(zhì)環(huán)境有機地聯(lián)系起來進行研究, 是保證系統(tǒng)目標實現(xiàn)的系統(tǒng)工程分析方法。反之, 也有一些設計人員, 不重視地質(zhì)工作, 不熟悉自己承擔設計任務的主要工程地質(zhì)問題, 不分析掌握工程地質(zhì)報告的內(nèi)容, 只要幾個地質(zhì)數(shù)據(jù)就做出了設計, 由此造成的設計修改、工期延誤、工程事故時有發(fā)生, 甚至將責任推給工程地質(zhì)人員。
3 水工地質(zhì)系統(tǒng)工程的組織管理方法
各種現(xiàn)代管理技術發(fā)展過程中, 都試圖找到一種能夠處理所有問題的標準和方法,這種想法是不現(xiàn)實的, 也是不可能的。各種方法都有相互吸收與兼容的思想, 全面質(zhì)量管理及《G B / T 1 9 0 0 o 一1 9 0 0 4 》的出發(fā)點就是系統(tǒng)理論, 但又將系統(tǒng)工程作為其管理方法的一種。盡管沒有一種通用并最完善的標準方法, 但各種管理方法都體現(xiàn)了一種能適應各種不同問題的思想方法。按系統(tǒng)工程的思想方法, 提出水工地質(zhì)系統(tǒng)工程的三維結(jié)構(gòu), 由時間維邏輯維和知識維組成的主體空間結(jié)構(gòu)(見圖1 ).時間維(工作階段)表示系統(tǒng)工程按時間排列的工作順序, 共7 個階段; 邏輯維(思維步驟)指在每一工作階段應遵循的思維程序, 共7 個步驟:知識維(專業(yè)知識)是為完成上述各階段和各步驟所需的專業(yè)知識、技術素養(yǎng)及工作衡量標準。若將上述時間維與邏輯維歸納起來, 用平面表示, 即形成如表1 所示的水工地質(zhì)系統(tǒng)工程活動矩陣。矩陣中的每一項, 表示一組具體活動。矩陣中所列的各項活動是緊密聯(lián)系而又相互制約的，（表1）水工地質(zhì)系統(tǒng)工程活動矩陣， 為使系統(tǒng)在整體上取得效益最優(yōu), 應使
各階段, 各步驟的活動形成循環(huán)。
圖l 水工地質(zhì)系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)圖
4 建議
建議有更多的專家領導開展水工地質(zhì)系統(tǒng)工程研究, 特別是開展模型應用化和計算機化研究, 使之達到實用水平, 將水利工程勘
測設計工作推動到一個新的理論高度。
參考文獻
焦軍毅：《提高設計工作經(jīng)濟效益的幾點思考》
系統(tǒng)工程理論與應用范文4
《系統(tǒng)工程》是在中國著名科學家錢學森的倡導與支持下，于1983年創(chuàng)辦的綜合性科技期刊。主要刊載中國系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程、管理科學與工程研究前沿的理論、方法及應用創(chuàng)新成果，在較大程度上體現(xiàn)了這兩大學科的研究水平與發(fā)展趨勢，對推動中國系統(tǒng)科學與管理科學的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。讀者對象為高等院校師生，軟件學研究人員，各級領導干部，管理工作者以及有志于研究應用系統(tǒng)工程的同志。
主要欄目
理論與綜述、物流系統(tǒng)工程、金融系統(tǒng)工程、社會經(jīng)濟系統(tǒng)工程、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)工程、交通系統(tǒng)工程、 信息系統(tǒng)與管理、方法與應用等。
《系統(tǒng)工程》在廣大作者、讀者的大力支持下，內(nèi)容質(zhì)量逐步提高，學術影響不斷擴大，已先后進入"中國科技論文統(tǒng)計源期刊"、"中國科學引文數(shù)據(jù)庫核心期刊"、"國家自然科學基金委員會管理科學重要期刊"、"全國中文核心期刊"、"中國學術期刊（光盤版）全文收錄期刊"、 "中國期刊全文數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊"、"中國學術期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計源期刊"行列，并在《中國學術期刊（光盤版）檢索與評價數(shù)據(jù)》執(zhí)行評優(yōu)活動中，榮獲首屆《CAJ-CD規(guī)范》執(zhí)行優(yōu)秀期刊獎。根據(jù)中國學術期刊（光盤版）電子雜志社文獻檢索分析中心統(tǒng)計分析，2008年統(tǒng)計前五年影響因子達1.12，在全國自然科學總論類核心期刊中名列前位。
系統(tǒng)工程理論與應用范文5
近年來，賈仁安團隊在國家自然科學基金的支持下，綜合運用“頂天立地”法，針對中部農(nóng)村地區(qū)普遍存在的規(guī)模養(yǎng)殖沼液累積污染和沼氣未充分開發(fā)又產(chǎn)生沼氣二次污染等矛盾展開了系列研究，綜合運用系統(tǒng)動力學分析理論和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術，完成了多個生態(tài)能源系統(tǒng)工程基地建設，實現(xiàn)了理論與應用的集成創(chuàng)新，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。
“頂天立地”研究模式首創(chuàng)于1996～1998年，這一時期，賈仁安帶領團隊參加建設了首個頂天立地綜合集成創(chuàng)新系統(tǒng)工程基地—王禾丘村戶用沼氣生態(tài)工程基地。項目針對該地區(qū)的缺能情況進行了綜合研究，新建了流率基本入樹建模法和枝向量行列式、矩陣反饋環(huán)計算法，并應用到生態(tài)工程中，取得了顯著效果。最終獲得1998年江西省科技進步二等獎。
進入20世紀，他們針對江西萍鄉(xiāng)泰華規(guī)模養(yǎng)殖區(qū)存在的沼液與灌溉用水混流，沼液、沼氣未充分開發(fā)產(chǎn)生二次污染，生豬疫病風險增大等問題展開了研究。經(jīng)過深入調(diào)查和理論研究，賈仁安團隊將系統(tǒng)工程、系統(tǒng)動力學反饋動態(tài)復雜性分析方法與農(nóng)學、環(huán)保工程學等科學理論相結(jié)合，創(chuàng)新建立了反饋基模生成集法、頂點賦權(quán)圖法等理論方法，并提出四項管理對策：實行沼液與灌溉用清水分流凈化工程，解決水稻青苗減產(chǎn)問題；進一步開發(fā)沼氣能源，增加沼氣能源用戶，消除沼氣溫室污染；實施冬閑田與旱地蔬菜等沼液種植工程技術，使養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)循環(huán)協(xié)調(diào)發(fā)展；加大學校及科研機構(gòu)、政府的投入，對以沼氣工程為紐帶的養(yǎng)殖廢棄物綜合利用給予扶持，發(fā)展適度規(guī)模養(yǎng)殖。最終有效解決了環(huán)境、糧食安全和農(nóng)民增收的系列問題，相關成果獲2008年萍鄉(xiāng)市科技進步一等獎、2008年江西省科技進步二等獎。
基于鄱陽湖地區(qū)存在的同類矛盾，2008年他們又新建了“南昌大學德邦低碳生態(tài)能源系統(tǒng)工程科研教學基地”，采用系統(tǒng)動力學理論方法進行對策生成、效應仿真評價，提出并實施了以養(yǎng)殖場豬尿糞資源為原料，實行養(yǎng)殖場區(qū)域沼氣能源充分開發(fā)利用和養(yǎng)種充分結(jié)合式“雙充分生態(tài)農(nóng)業(yè)”典型模式；實施了養(yǎng)殖場至戶用沼氣池糞生物質(zhì)資源定向轉(zhuǎn)移技術和戶用沼氣池沼液開發(fā)6項養(yǎng)種反饋生物鏈工程技術，最終構(gòu)建了場到戶的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)移能源和食品農(nóng)產(chǎn)品供應鏈系統(tǒng)。同時，他們通過明確養(yǎng)殖企業(yè)、農(nóng)戶、政府、高校的利益和責任，建立了以農(nóng)戶為中心的四目標責任制式管理模式，最終取得了綠色生態(tài)能源建設的成功。
系統(tǒng)工程理論與應用范文6
摘 要：當前，中職學校的專業(yè)教學與生產(chǎn)實際應用脫節(jié)，教學中各學科的橫向聯(lián)系松散、知識零碎、結(jié)構(gòu)欠嚴密，知識體系處于片面的、縱向的、孤立的狀態(tài)，本文試圖以系統(tǒng)工程思想為突破口，把系統(tǒng)工程思想引入到專業(yè)教學中，以系統(tǒng)工程思想指導教師開展教學改革，運用系統(tǒng)工程的思想優(yōu)化教學內(nèi)容、教學設計與教學實施，構(gòu)建基于實現(xiàn)工作任務需要的綜合知識技能體系，提升學生綜合職業(yè)能力。
關鍵詞 ：系統(tǒng)工程思想 知識技能體系 技術與工程素養(yǎng) 綜合職業(yè)能力
2015年5月國務院的《中國制造2025》是全面推進實施制造強國，把中國建設成為引領世界制造業(yè)發(fā)展的強國的戰(zhàn)略文件。其中，健全多層次人才培養(yǎng)體系是確保完成目標任務的8個戰(zhàn)略支撐和保障之一。
中職教育是健全多層次人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，中等職業(yè)教育改革、人才培養(yǎng)要與制造強國戰(zhàn)略需求相適應。加強對中職學生技術與工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學生不僅有一定的理論知識和操作技能、較強的綜合職業(yè)能力，還應該在專業(yè)教學中加強工程應用思維能力的培養(yǎng)，幫助學生有意識地、科學地、系統(tǒng)地構(gòu)建自己的知識、技能體系，并應用到實際工作中，以適應國家制造業(yè)發(fā)展對相關工作崗位的從業(yè)要求。把系統(tǒng)工程思想引入到專業(yè)課程的教學規(guī)劃與設計，以系統(tǒng)工程思想解決問題的方法，實現(xiàn)課程教學的整體優(yōu)化，提高教學質(zhì)量，是值得深入探索和實踐的課題。
筆者依據(jù)系統(tǒng)工程的思想，結(jié)合教學實踐經(jīng)驗，以培養(yǎng)學生的系統(tǒng)工程思想為主線，提升綜合職業(yè)能力為目標，對電氣控制與PLC應用課程的教學進行初步探索。
一、深入調(diào)查研究，更新教學理念，樹立系統(tǒng)工程思想
1.對畢業(yè)生就業(yè)的追蹤調(diào)研分析
畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量、就業(yè)穩(wěn)定性、專業(yè)技術能力、職業(yè)能力的后續(xù)發(fā)展、企業(yè)對畢業(yè)生的使用與評價情況，是衡量中職教育辦學成效的主要方面。筆者采用與企業(yè)技術員、管理員的座談、問卷調(diào)查等方式，通過對近五屆畢業(yè)生的就業(yè)跟蹤調(diào)查，主要問題如下。
一方面，學生抱怨工作崗位技術含量低、工作辛苦、工資低、所學專業(yè)知識用不上、對崗位不滿意、工作換崗率較高，許多學生多次換崗跳槽也沒能找到自己滿意的工作。另一方面，企業(yè)反映中職畢業(yè)生對崗位薪酬要求高、職業(yè)素質(zhì)低，表現(xiàn)在工作中表達能力、溝通能力、協(xié)調(diào)能力弱、紀律性差、缺乏團隊協(xié)作精神和合作能力；特別是中職學生所學的專業(yè)知識不能很好地應用于生產(chǎn)實際，存在不愿從事技術性不高的流水線工作，技術性要求高的崗位又不能勝任，頻繁轉(zhuǎn)崗、更換工作單位等現(xiàn)象比較突出。
綜合分析認為，用人單位對中職畢業(yè)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能更重視，對人才的需求表現(xiàn)在，要有一定的理論基礎、動手能力強、會思考，能夠運用專業(yè)知識和技能解決與崗位直接相關的生產(chǎn)技術問題的綜合職業(yè)能力。學生發(fā)現(xiàn)問題的能力、查找原因的能力、解決問題的能力是中職教育的薄弱環(huán)節(jié)。
2.教學現(xiàn)狀需要教學改革
長期以來課程的教學組織模式存在幾個方面的不足。
首先，教學內(nèi)容的選取。教師通常按照既定的教材內(nèi)容進行教學，教學中可能實現(xiàn)的只是對教材羅列出的基礎理論知識和對應的實驗操作技能的掌握，學生所學知識技能與生產(chǎn)實際關聯(lián)性差。
其次，各學科教學橫向聯(lián)系松懈、知識結(jié)構(gòu)渙散，教師通常只對所教學科負責，對知識體系的構(gòu)建僅僅限于對本學科知識的簡單整合。而這一知識結(jié)構(gòu)體系是片面的、縱向的、孤立的，與其他關聯(lián)學科知識體系的橫向聯(lián)系不深，知識體系零碎渙散，學生因缺乏把各學科知識技能有機、有效整合的能力，不能獨立構(gòu)建應用于實際工作過程所需的綜合知識技能體系，也導致學生不明白自己能用所學知識從事什么工作。
例如，電力拖動控制線路與技能訓練與PLC技術應用兩門課程的關聯(lián)緊密。前者關注傳統(tǒng)的繼電控制技術的教學，為后者的學習提供基礎，后者關注PLC先進自動控制技術的應用，是前者知識技能的延續(xù)、提高、深化。
通常這兩門學科都是作為獨立的學科安排教學，因而在課程教學中的關聯(lián)極少，教學的結(jié)果就是學生既不懂如何實現(xiàn)把PLC技術應用于傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)改造，又不懂如何把繼電控制線路知識技能應用于PLC控制系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試。學生在繼電控制技術學科中可能掌握的只是繼電控制線路中基本的、典型的知識和技能；在PLC控制技術學科中可能掌握的只是基于理論層面上的PLC控制編程，當這些單一的、孤立的、低層次的知識技能在面對數(shù)控機床等科技含量較高的設備時，根本無用武之地。
再次，學校的教學內(nèi)容、教學組織與企業(yè)的實際生產(chǎn)組織關聯(lián)程度低，學生很難把所學知識自如、準確的應用到實際工作任務中，這也是為什么許多企業(yè)會產(chǎn)生誤解，即中職學生在校學習的知識、技能對企業(yè)而言，可利用率低下、沒有多少是有價值的錯誤認識。
為了破解或改善這樣的局面，許多教師做了諸多方面的教學改革探索實踐，但大多數(shù)還是圍繞對某一知識技能的教學過程進行優(yōu)化改良，沒能根本解決如何幫助學生構(gòu)建基于工作實際的知識與技能體系和思考解決問題的方法這一根本問題，所以當前的教學現(xiàn)狀需要改革。
3.樹立以系統(tǒng)工程的思想指導教學的理念
所謂系統(tǒng)工程，指設計新系統(tǒng)的科學方法，為系統(tǒng)的規(guī)劃設計、試驗研究、制造使用和管理控制提供科學方法的科學，是對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學方法。它的最終目的是使系統(tǒng)運行在最優(yōu)狀態(tài)。
系統(tǒng)工程思想是“從整體出發(fā)合理開發(fā)、設計、實施和運用系統(tǒng)科學的工程技術，它通過各學科橫向的綜合，提出解決問題的方法和步驟，因此它是跨越不同學科的綜合性科學”，可以認為系統(tǒng)工程的思想核心就是解決問題的方法論。
教師作為教學過程的組織者、設計者、咨詢者、指導者，樹立系統(tǒng)工程思想教學觀，把系統(tǒng)工程思想引入到專業(yè)教學中，以系統(tǒng)工程思想指導我們開展教學改革，以強大的實踐能力和教學設計能力，運用系統(tǒng)工程的思想優(yōu)化教學內(nèi)容、教學設計與教學實施，能夠較好幫助學生構(gòu)建基于實現(xiàn)工作任務需要的綜合知識技能體系，提升學生的綜合職業(yè)能力。
二、以系統(tǒng)工程思想指導教學改革的探索
當前中職專業(yè)課程教學最流行的教學理念是行動導向教學。在這一理念的指導下，開展以綜合能力培養(yǎng)的項目教學法、引導教學法、案例教學法、項目與遷移教學法等為主要模式的教學，較好地實現(xiàn)了教學實施與企業(yè)生產(chǎn)實際相聯(lián)系、專業(yè)實踐實訓學習與企業(yè)生產(chǎn)行動相結(jié)合，在對應職業(yè)崗位的知識、技能和關鍵能力方面的培養(yǎng)具有實效。
實施行動導向教學中，因受到學校師資、實驗、實訓設備配置等方面的制約，教學中仍然存在著學科知識技能體系縱向聯(lián)系較深、橫向聯(lián)系不足，對知識、技能系統(tǒng)的綜合構(gòu)建力度較弱，綜合職業(yè)能力培養(yǎng)意識還較弱。以系統(tǒng)工程思想指導行動導向教學設計，可以比較有效地解決這一問題。
1.以整體性、聯(lián)系性觀點進行課程整合，科學制定課程標準
系統(tǒng)工程思想解決問題的方法要求對任何對象都從整體性觀點出發(fā)進行考察研究，把所研究和處理的對象視為有機聯(lián)系的系統(tǒng)，在把握系統(tǒng)全局的同時，要特別注意各個部分、各個環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)內(nèi)部和外部環(huán)境之間的相互聯(lián)系、相互影響、相互制約和相互作用。在處理問題時需遵循從整體到部分進行分析，再從部分到整體進行綜合的途徑，并把握和利用這種整體性和聯(lián)系性，以提高整個系統(tǒng)的最優(yōu)化水平。
課程標準是規(guī)定學科的課程性質(zhì)、課程目標、內(nèi)容標準、實施建議的教學指導性文件。以系統(tǒng)工程思想的整體性、聯(lián)系性觀點為指導，開展課程設計理念、辦學定位、職業(yè)崗位需求、培養(yǎng)方向等方面的研究，科學規(guī)劃課程教學體系、確定課程的地位、關聯(lián)基礎學科、課程用途、就業(yè)及未來發(fā)展的關系，提出課程整體設計原則，科學制定課程標準。
課程整合是課程標準制定的研究重點，課程整合就是基于整體性和聯(lián)系性的觀點把兩門或兩門以上學科有機地整合和融入，對課程體系的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)進行重組，解決各學科教學中存在的割裂和對立問題，以聯(lián)系的觀點強化各門學科的聯(lián)系，理順知識的銜接和互補，以知識、技能為載體，改善學習資源和環(huán)境，提高學生獲取、處理和應用專業(yè)知識的能力，革新傳統(tǒng)的學習觀念，改善學生的學習方式，提升學習能力，提高教與學效率，構(gòu)筑面向未來社會的學習思想。
例如電力拖動控制訓練與技能訓練和PLC技術應用兩門課程是機電技術應用專業(yè)的核心課程，它們的教學內(nèi)容分別側(cè)重傳統(tǒng)繼電控制和PLC控制，兩者在內(nèi)容和實踐技能方面具有很強的互通和互補性，兩門課程的整合要從學習領域確定教學內(nèi)容、教材建設、教學計劃、教學模式、評價模式等幾個方面進行全方位的改革。構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系是否有助于師生在教與學中更好地完成學科知識體系有機融合，是系統(tǒng)工程思想在教育教學試驗中成敗的衡量標準。
2.以綜合性的觀點探索學科體系內(nèi)知識與技能系統(tǒng)教學體系的構(gòu)建
所謂綜合性的觀點，就是在處理系統(tǒng)問題時，把對象的各部分、各因素聯(lián)系起來加以考查，從關聯(lián)中找出事物規(guī)律性和共同性的研究方法。
根據(jù)電氣控制與PLC學科的特點，以綜合性的觀點提出學科體系構(gòu)建的基本框架及實施細則。電氣控制與PLC課程是一門涉及計算機、電氣控制技術、計算機控制技術、傳感器技術等多門學科知識的課程，在機電技術應用類專業(yè)的課程體系中處于核心的地位。它橫向綜合了電工技術基礎、電子技術、電氣控制技術、氣動與液壓技術、變頻控制技術、步進驅(qū)動技術、傳感器技術等專業(yè)課程知識，是典型的系統(tǒng)工程。從培養(yǎng)目標、教學內(nèi)容和知識體系結(jié)構(gòu)等三個方面加強本學科縱向知識技能與其他學科及生產(chǎn)實際應用的橫向聯(lián)系，使學生學會構(gòu)建對應工作崗位所需要的知識、技能體系，并能夠遷移應用到其他工作任務中，實現(xiàn)教學實效最優(yōu)化、最大化。對于教師來講，也是學習實踐新的教育教學思想提升教學綜合能力的有效途徑。
3.以系統(tǒng)工程思想合理構(gòu)建專業(yè)課程教學資源
立足于技術與工程實踐，以系統(tǒng)工程的思想整合現(xiàn)有的教學資源，將本課程的教與學特點融入到教學資源庫的建設，充分發(fā)揮教學技術力量，將課程教學改革與專業(yè)建設結(jié)合，一體化運作，合理構(gòu)建專業(yè)課程教學資源。
教學資源的構(gòu)建應以開放式資源建設為目標，側(cè)重師生對知識學習應用的意義建構(gòu)，使教學設計從以知識為中心逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐再Y源為中心，實現(xiàn)在豐富的教學資源的基礎上完成學生各方面能力的培養(yǎng)，讓學生成為學習的主體。是否有助于師生在教與學中更好地獲取、處理和應用信息的能力是教學資源的再構(gòu)建質(zhì)量的評價標準之一。
4.教師是系統(tǒng)工程思想指導下教學改革的關鍵
教師是系統(tǒng)工程思想指導下的課程改革的實施者，教師對系統(tǒng)工程思想內(nèi)涵的認識直接影響到課程教學改革的效果，調(diào)動教師的教研積極性、能動性和創(chuàng)造性是關鍵。教師深入學習系統(tǒng)工程的理論，加強對模型案例的學習研究，理解系統(tǒng)工程的概念、思想、方法，把系統(tǒng)工程思想貫穿于教學實施過程中，并注意培養(yǎng)學生的系統(tǒng)工程思想，提升學生的技術與工程素養(yǎng)，讓學生學會應用系統(tǒng)工程理論和方法解決問題，使學生能夠站在更高的角度，把握整體，統(tǒng)籌全局，學以致用，成為企業(yè)歡迎、自己滿意的技術人才。
三、小結(jié)
總之，開展系統(tǒng)工程思想指導下的專業(yè)課程教學，對教學成效的提升具有重要的意義。作為教師積極探索和嘗試新的教育教學思想，并在教學中身體力行、積極實踐、積累經(jīng)驗，努力提高教育教學實效。
參考文獻：
[1]李惠彬,張晨霞.系統(tǒng)工程學及應用(北京理工大學“十 二五”規(guī)劃教材)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.
