案例教学在“系统工程”课程教学中的实践

案例教学在“系统工程”课程教学中的实践

李振东

系统工程是一门新兴学科，它把自然科学和社会科学中的某些思想、理论和方法等，根据系统总体协调的需要，有机地联系而成的交叉学科。由于科学技术的进步，以及现代管理科学的迅速发展，作为高等学校管理类专业的学生，需要从系统总体出发来分析和处理问题，亟需具备系统工程的有关知识。“系统工程”课程主要讲授系统工程的理论基础和方法论，系统分析的基本方法，各种建模方法、系统评价的步骤和理论，战略研究的意义和方法。

系统工程是管理科学与工程类专业的主干课程，通过本课程的学习，使学生较好地掌握系统工程的理论基础和方法论，并在一定程度上掌握系统分析的基本方法和建模技术。培养学生从系统总体出发来分析和处理问题的能力。

系统工程还是一门实践性很强的课程，案例教学在系统工程课程教学中占重要地位，也是必须的。如何选择与制定案例?如何提高案例教学的质量?如何通过案例教学培养学生的动手能力和创新能力?这些都是需要认真研究的问题。

一、案例的选择与制定

案例的选择与制定是案例教学成败的关键。选择案例需要注意以下几点:

(1)案例选择要精益求精，要有足够的实际应用背景，同时要有鲜明的特征，对学生要具有很好地启发性，要能够拓展知识面，拓展思维方式。

(2)案例要能够激发学生参与学习的积极性，要给学生留有充分余地，实现从传授知识的教学观向培养学生学会学习的教学观的转变。即改变“标准答案”式的灌输法，把培养想象力和培养解决问题的能力作为重要的教学目标，要引导学生寻求自己认为满意的解答。

(3)案例要对学生有吸引力，即案例要与实际密切相关，要从实际中寻找素材，然后加工提炼成教学案例。

(4)选择和制定的案例还需要在教学中不断改进和更新，以体现最新的研究成果，这对教师有很高要求。

案例选好以后，就要根据案例内容，认真设计教学进程，以引导学生发挥个人的判断能力和分析能力，去思考、分析以致给出解决问题的方案，并且还要鼓励学生提出不同的解决方案，自主的对各个方案进行评价，给出优劣分析结果。

二、案例分析中的知识面扩充

由于目前系统工程是本科生的专业课，授课班级较大，针对案例进行课堂讨论式的互动教学有困难，我们基本上是理论教学与案例配合进行。主要是以教师为主，在对有关章节理论教学内容结束后，通过教师对案例的讲解，来说明课程的相关内容的实际应用，使案例与课程的基本理论融为一体，构成一个完整的课程内容体系。为了更好的利用现有案例，需要在案例分析中适度扩充知识面，使案例发挥更大作用，为开阔学生视野，培养的动手能力和创新能力打下基础。

例如，在进行系统动力学的教学内容时，不仅需要介绍它诞生的背景、使用方法，更重要的是需要将这个学科半个多世纪以来，对世界发展进程的影响介绍给学生，以拓展学生的知识面，培养学习兴趣。

系统动力学用于分析社会经济问题的第一份报告是《增长的极限》，也是罗马俱乐部于1968年成立以后提出的第一个研究报告，报告中提出了零增长，即用停止增长解决环境问题，被人们成为“带电子计算机的马尔萨斯主义”。这一报告于1972年公开发表后迅速在世界各地传播，唤起了人类对环境与发展问题的极大关注，并引起了国际社会的广泛讨论。由此引发了1972年在瑞典斯德哥尔摩召开“联合国人类环境会议”。当时人类面临着环境日益恶化、贫困日益加剧等一系列突出问题，国际社会迫切需要共同采取一些行动来解决这些问题。这次会议就是在这样的国际背景下由联合国主持召开的。通过广泛的讨论，会议通过了重要文件——《人类环境行动计划》。这次会议之后，联合国根据需要迅速成立了联合国环境规划署(United Nations Environment Programme)。

1992年联合国在巴西召开了“联合国环境与发展会议”。这次会议是根据当时的环境与发展形势需要，同时为了纪念联合国人类环境会议20周年而召开的。会议通过了《21世纪议程》等重要文件。根据形势需要，联合国在这次会议之后成立了联合国可持续发展委员会(Commission on Sustainable Development)。

2002年在南非召开“可持续发展世界首脑会议”。这次会议的主要目的是回顾《21世纪议程》的执行情况、取得的进展和存在的问题，并制定一项新的可持续发展行动计划，同时也是为了纪念“联合国环境与发展会议”召开10周年。经过长时间的讨论和复杂谈判，会议通过了《可持续发展世界首脑会议实施计划》这一重要文件。

这三次联合国会议一般被认为是国际社会在可持续发展进程中具有里程碑性质的重要会议，是对环境－发展－可持续发展不断认识的过程，而一系列事情的起因与系统动力学关系密切。通过以上内容的引导性介绍，引起了学生了解系统动力学的欲望和兴趣，自然也就有了学习的积极性。

在上述背景介绍的基础上，以“罗马俱乐部”结论的背景材料、模型技术为基础，以该仿真模型主要分析人口、环境、资源三者间的相互依存关系为实例，先介绍因果关系图的构成结构和基本画法，再在此基础上给出系统流程图中的流、水平变量、流率变量等基本要素的概念，并引导学生画出相应的流程图，最后用DYNAMO语言写成计算机程序。

通过计算机运行结果给出的图表，再引导学生进行结果分析，让他们学会利用参数调整进行策略或政策研究，进而掌握用系统动力学方法进行策略或政策研究的全部过程。这样的案例教学引发了学习兴趣，扩充了知识面，学习效果较为理想。

对于一般的案例要找到上述案例中的丰富背景是不容易的，这需要教师善于积累，勤于思考，阅读学习更多的基础材料，编写出可以引发学生学习兴趣，且与授课内容密切相关的案例。

三、案例教学的延伸

通过案例教学，学生掌握了有关问题的分析解决过程，也掌握了一些解决问题的具体步骤和方法，如何引导学生将这些知识应用到实际问题的解决中，这就是案例教学的延伸问题。

作为大学本科学生的教学，对学生采取课程论文的形式，来完成案例教学的最后一个环节，可以说是一种比较有效的方法。一般先由教师提出课程论文的基本要求，由学生结合课程学习的内容和个人兴趣自主命题，按要求完成。

对课程论文的基本要求一般为:

(1)论文选题要求:选题范围必须与课程内容有关，一般要有定量分析的过程，要有分析结论，提倡结合个人兴趣命题，提倡在已有别人已有研究成果的基础上继续深入研究，但必须注明原有成果的结论。

(2)课程论文格式要求:按照一般科研论文的格式。

(3)要求撰写课程论文前，必须查阅与选题有关的资料，了解已有的研究结果，在此基础上写出论文提纲，然后再进入论文撰写。

(4)课程论文要求学生及早选题，以便有充足的时间来完成。课程论文成绩记入平时成绩，占总评成绩的30%。

经过多年的教学实践，目前对“系统工程”课程已经形成了案例教学的规范操作过程，教学进入良性循环，特别是课程论文的质量有所提高，尽管这些论文都比较稚嫩，篇幅也不很大，但基本上都用心做了，作为本科生这是开始观察问题、分析问题、研究问题的良好开端。

通过课程论文，同学们开始关心身边的事，关注一些社会问题，并以身边事和社会热点问题作为研究对象，去完成课程论文。同学们完成的论文有:“兰州市土地利用动态趋势分析”、“兰州商学院食堂排队分析”、“校园招聘的人力资源管理模型”、“黄河风采与牛肉面”、“拥挤水房模型”、“大学生就业风险评价模型及分析”、“这份家教你去做吗?——做家教的信息选择模型”、“以ISM模型来分析重大突发公共事件中信息公开的作用与后果”、“兰州商学院安全防范系统设计”、“解决民事纠纷的系统工程”、“用系统动力学方法分析口香糖的环境污染”等。尽管这些题目涉及内容不是很起眼，有些就是身边事，但学生们通过观察分析，拿来作自己课程论文的研究题目，这说明学生很愿意了解社会，融入社会。

这些题目的选择很贴近学生学习生活，有很强的现实背景，因此学生完成论文的积极性很高，普遍都会根据自选题目去查找了相关资料，自主探寻解决方法，以至最终完成课程论文。

通过对系统工程课程案例教学完成的过程，使我们对学生的评价，教学质量的评价有了新的认识:

(1)一般认为，学习成绩好的学生是好学生。事实上，在课程论文完成过程中，有许多学生平时学习成绩不是很好，但你给了他选择空间，他就会挖掘自己的潜能和创新能力，去选择一些个人爱好，并经过认真观察，觉得值得研究的问题作为课程论文去完成，这些论文的完成质量一般都比较好。为了让那些具有创新精神、学习上勤于思考的学生不断涌现，教师要善于观察和发现学生的特长和爱好，积极引导，使学生的个性得到充分自由发展。

(2)传统的教育观认为，学生学到的知识越多越好，考试分数越高越好。现代教育则重视学生的全面发展，重视所学知识的应用，重视培养学生的能力和对事物的态度，好的案例教学就体现了这种全面教育的质量观。

四、结语

按照课程进程结合理论教学，通过案例教学，让学生在自主分析，自主学习，自主寻找解答，提高了学生的参与意识，变被动学习为主动学习，这种学习模式有力于创新型人才的培养，得到了学生的广泛认同，有利于培养学生的动手能力和综合分析能力，是值得推广的教学方法。

参考文献

［1］汪应洛．系统工程理论、方法与应用．北京:高等教育出版社，1998．

［2］D．梅多斯．增长的极限．北京:商务印书馆，1984．