国内外一流系统科学专业人才培养方案比较分析

王泽龙，段晓君

(国防科技大学 文理学院，湖南 长沙 410073)

一、引言

系统是自然界和人类社会中一切事物存在的基本方式，是由相互关联和相互作用的多个元素(或子系统)所组成的具有特定功能的有机整体，系统科学的研究对象是系统自身,其目的是探索各类系统的结构、环境与功能的普适关系以及演化与调控的一般规律，也是指导现实中复杂系统设计、规划和应用的核心和关键理论科学[1]。系统科学作为一级学科，通常包括3个二级学科“系统理论”“系统分析与集成”与“复杂系统建模与调控”，涵盖了学科的基础理论与应用两个基本层次。系统理论着重从理论层面研究系统的本级性质与演化机理；系统分析与集成可以视为系统理论的应用层面，提供改造系统的手段与方法；复杂系统建模与调控则强调发展针对复杂系统的调控方法，是沟通理论与应用的桥梁[2]。

多学科交叉是系统科学的显著学科特点之一[3-4]。在数理基础方面，系统科学人才培养要求研究生具备公共基础知识，例如数学知识、统计知识等；在学科专业方面，要求研究生掌握系统基本概念、原理、模型等理论以及控制论、自组织理论、动力系统等专业知识；在前沿应用方面，要求研究生具备系统科学基本技术与方法，能够在经济系统、智能系统、交通系统、军事系统等具体领域交叉融合。因此，系统科学研究生人才培养方案与其他学科显著不同，强调基础性、专业性以及实践性，具有以系统思想为中心，与系统论、控制论、信息论、协同学、耗散结构论、系统工程、运筹学、控制管理技术、信息处理技术等学科紧密结合的横断特性[5]。

国防科技大学系统科学学科发源于钱学森先生倡导建立的国防科学技术大学系统工程与数学系，是系统科学学科人才培养和科技创新的基地，在2016年第四轮全国学科评估中排名A+。学科以军事复杂系统研究为核心，围绕军事复杂系统理论、建模、分析与评估问题，形成了理论与应用相结合、军事特色突出的学科方向，取得了大量高水平研究成果，培养了一批新型高素质军事人才。然而，与国内外一流系统科学专业相比，学校系统科学专业人才培养方案在学科方向、课程设置、培养环节等方面还存在优化的空间。结合系统科学学科特点，深入探索研究人才培养目标定位、学科方向、课程设置、学位标准等人才培养方案核心问题，对于本专业研究生人才培养具有重要指导意义[6]。

本文对国内外优势系统科学专业研究生人才培养方案做了系统调研，重点分析了其人才培养目标、主要学科方向、课程设置以及培养环节与学位标准。调研的单位包括美国的麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)、波特兰州立大学(Portland State University，PSU)、圣塔菲研究所(Santa Fe Institute，SFI)、汉姆顿大学(Binghamton University，BU)以及国内的中国科学院大学(国科大)、北京交通大学(北交大)与北京师范大学(北师大)。通过国内外一流系统科学专业人才培养方案的比较研究，可以为学校系统科学专业人才培养与学科建设提供有益的思路。

二、培养目标定位

培养目标定位是人才培养方案的纲领，下面从知识结构与能力素质两个方面比较分析调研单位系统科学专业人才培养目标，具体见表1。

表1 人才培养目标定位(博士研究生)

此外，圣塔菲研究所主要围绕复杂系统开展科学研究，因此其研究目标为“理解复杂性、刻画复杂性与利用复杂性”。通过表1对比，可以发现：(1)在知识结构方面，国外高校培养目标更为具体、更有针对性，而国内高校的培养目标缺少自身的学科特色；(2)在能力素质方面，都强调独立从事科研与解决实际问题的能力以及具备教学、科研、管理等综合素质，体现了系统科学的横断特性。

三、研究方向设置

基于培养目标，结合学科特色，凝练具有生命力的研究方向是人才培养的重要牵引。国内外优势系统科学专业无一不是专注于系统基础理论以及在某些具体领域的应用，具体见表2。

通过表2总结如下，不同的优势单位在系统基础理论方面都聚焦于复杂系统的研究方向，国外以圣塔菲研究所、国内以中国科学院大学为典型代表，这说明针对复杂系统的研究是当前国际系统科学研究前沿[7-9]；同时不同单位针对复杂系统的研究又有所侧重，例如圣塔菲研究所主要以复杂系统的复杂性机理为核心，而北京交通大学则依托交通运输系统研究复杂系统的控制与优化。国内外优势单位都强调理论联系实际，涉及社会经济系统、生物系统、网络系统等具体应用。

表2 研究方向设置

为促进学科方向发展壮大，不同单位在指导思想方面又各具特色。例如，麻省理工学院强调以下四个特点：(1)热点社会问题驱动，如能源、金融、城镇化、社会网络等；(2)定量化方法，如数据建模与分析、数据科学与统计、计算与信息科学等；(3)依靠实际数据；(4)问题是否解决依赖社会本身的检验。这些指导思想为培养研究生的独立科研能力提供了具体参考。

四、课程体系设置

系统科学专业研究生课程体系按照知识体系通常可分为数学系列课程、系统科学系列课程与工科、社会科学等系列课程，为了突出国内外优势单位在课程设置方面的共性特征，本文按照公共基础课程、学科专业课程与学科特色课程进行比较分析，更容易发现其在课程设置方面的考量。尽管硕士研究生与博士研究生的培养层次不同，但是在课程设置方面体现出了培养理念具有共性特点。

第一，重视公共基础课程。首先，数学系列课程几乎是所有系统科学专业的共性要求。数学系列课程又根据培养目标与学科方向有所侧重，例如中国科学院大学侧重统计类课程与计算类课程，而北京交通大学侧重规划、控制类课程。其次，很多单位根据自身特色与应用领域又指定了相关专业基础课程。例如波特兰州立大学除了数学系列课程还要求经济类与信息类课程，中国科学院大学要求生命类课程。

第二，突出学科核心课程。尽管系统科学一级学科涉及3个二级学科，且学科范畴庞大，但是国内外优势单位都讲究“小而精”的专业课程设置理念，同时注重对应用领域在理论、模型、分析、优化、控制等方面的支撑作用[10-11]。例如圣塔菲研究所专注于系统复杂性研究，因此开设了多门复杂性相关课程，麻省理工学院仅将系统理论与控制论作为学科核心课程。

第三，突出学科特色课程。考虑到系统科学的横断交叉特性，系统理论、模型、技术、方法等学科专业知识既需要坚实的数理知识，又需要与信息科学、社会科学、生命科学等学科交叉融合，在具体的应用领域相互促进发展。例如，北京师范大学设置了多个课程专题，凸显系统科学与其他学科的交叉属性，具有明显的学科特色。

五、培养环节与学位标准

通过对国内外优势学科单位调研发现，国外单位之间较为相似，而国内单位同样相似度较高，因此选取麻省理工学院与北京交通大学分别作为国外单位与国内单位的代表，其中主要考查的培养过程包括选题、开题、中期考核、学术报告、社会实践、学位论文评阅与答辩等环节。

尽管国内与国外系统科学在培养环节与学位要求所涉及的方面大同小异，但是在管理的松紧程度截然不同。在学位论文答辩之前的培养环节，国内单位普遍对研究生提出了具体要求，例如对阅读文献数量做出了明确规定，制定了本学科的高水平刊物列表，并对学位申请者的论文发表的质量和数量做出了明确要求等。而国外单位通常仅为在导师负责下的指导性说明，没有具体要求。在论文答辩环节，国外单位论文答辩委员会对学位论文学术水平的评价相对客观，对研究生所体现出的科研能力与素质把控较为严格，而国内单位相对宽松。

六、思考与建议

学校校系统科学专业经过多年的建设与发展，在人才培养方面取得了丰硕的成果，比较分析国内外一流系统科学专业人才培养方案，为人才培养方案的完善与提升提供借鉴与参考。

第一，瞄准军事应用。国内外优势系统科学专业都瞄准了各自相关的领域承载系统科学的具体系统。作为军事院校，军事领域是学校系统科学专业得天独厚的应用方向，可以结合军事应用开展人才培养与学科建设。在培养目标定位方面，面向军事需求，包括军事人才需求与军事技术需求；在学科方向方面，侧重军事系统，包括军事装备系统与智能系统，前者如侦查系统、导航系统与定位系统，后者如无人机集群与智能感知系统等。

第二，突出学科特色。系统科学的横断交叉属性在国内外优势单位的课程设置方面体现得最为明显，因此系统科学专业在课程设置方面，既要重视公共基础课程，包括数学基础课与相关工科课程，又要突出学科核心课程以及其在军事领域的具体应用，做到系统科学、数学、信息科学、统计学、军事学等多学科交叉融合，相互促进共同发展，打造自己的人才培养与学科建设的特色品牌。

第三，对接国际前沿。一方面，密切把握、参考国外优势单位的研究方向，明确系统科学专业的研究中心。例如复杂性研究已经成为当前系统科学的国际研究热点，学校同样需要关注复杂系统理论，并与军事复杂系统结合，阐述军事复杂系统的复杂性机理，发展解决军事复杂系统问题的理论、模型、技术与方法等。另一方面，学习国外优势单位的育人理念，特别是对人才培养环节的把握与对学位论文的评定方法，弱化以发表论文数量、期刊档次高低等作为学位论文的评价指标，提倡研究生培养“宽进严出”的教育模式。

七、结语

人才培养方案是人才培养的指南，规定了人才培养目标、培养模式与培养标准等具体内容，又为高等院校进行教学、科研等学科建设提供了基本遵循。本文通过广泛调研国内外一流系统科学专业，比较分析了其研究生人才培养的目标定位、优势学科方向、课程体系设置以及培养环节与学位标准。同时结合学校的使命任务与学科特色，对系统科学专业研究生人才培养方案的完善与提升进行了思考，并提出了意见建议，也可为其他高校系统科学学科建设与人才培养提供参考。