系统工程类课程教学体系的探索与实践

张鹏涛 王瑛 武涛 李超

[摘 要]系统工程类课程是空军工程大学覆盖研究生、本科生和任职教育各层次的系列课程。文章结合教学团队多年的教学实践经验，突出以实战化为核心的人才培养目标，创新了“知行智合一，教学管并重”的教学理念，更新教学内容、创立了多模态的教学模式，搭建了“线上+线下”的开放式教学平台，对课程体系建设进行了有益的探索与实践，这对学员综合能力的培养具有借鉴意义。

[关键词]系统工程;课程教学体系;军校教育

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）10-0006-04

习主席指出，要善于运用系统科学、系统思维、系统方法解决问题。随着军队改革和空军战略转型持续深入推进，武器装备跨越式发展，实战化训练水平不断提升，这对新型军事人才系统思维能力的培养提出了新的要求。如何运用系统思想，让学员掌握系统工程技术，具备作战战备指挥、装备管理决策、维修保障运筹等方面的能力是军队院校人才培养迫切需要解决的问题。近年来，课程团队聚焦军校人才系统思维能力培养，重塑教学体系，更新教学内容，构建覆盖研究生、本科生和任职教育全谱系的系统工程课程教学体系;革新教学思想，创建“知行智合一，教学管并重”的教学理念，推动“认知—实践—能力”循环，实现学员智慧的螺旋式升华;突出信息化手段运用，依托现代教育技术，集成教学资源，以省级精品在线开放课程为牵引，搭建了开放式教学平台，提升教学实践效果;强化模式改革，运用以核心胜任力为导向的混合式教学方法，凝练“智慧贯通”的教学模式，满足学员个性化培养需求。通过多年的教学实践，这些做法极大地促进了学科专业发展建设和人才培养质量提升。

一、课程体系建设的需求分析

（一）新型军事人才的岗位能力要求，对各层次系统工程课程体系建设提出了新的需求

军校教育服务作战，聚焦装备，注重学员专业能力和岗位能力培塑。能力导向是军校教育的本质要求，军校教育应使学生充分利用各种新技术、新方法按需获取知识，培养学生未来专业/岗位的综合能力。新型军事人才岗位能力突出强化作战指挥、管理决策以及维修保障运筹等方面的需求。系统工程的理论、方法、技术与人才培养的岗位能力需求高度契合，迫切需要加强系统工程类课程建设，构建覆盖各层次的课程体系，将学员的能力培塑融入课程教学中，促进学员综合能力的提升[1]。

（二）新时期学员综合素質培养目标要求，对创新教学理念、更新教学内容提出了新的需求

新时期军队院校的培养目标要做到“全”与“专”相统一。人才培养的首要责任是要培养能打仗、打胜仗的军事人才。作为高等教育的重要组成部分，作为军事职业的奠基教育，必须注重打牢学员终身发展的基础，为其未来发展提供支撑。在这样的背景下，就需要针对教学对象的特点，突出系统思维能力提升，创新教学理念，不断更新教学内容，推动“认知—实践—能力”循环，实现学员智慧的螺旋式升华。

（三）以学员为主体的供给侧改革要求，对教学模式创新发展提出了新的需求

2017年，教育部部长陈宝生多次提到要“以学习者为中心”。军校教育构建以“以学生为中心”的教学模式，更要突出学生的自主学习。应以学生装备系统工程能力的需求分析、培塑、考评为主线，研究构建以岗位胜任力为导向的混合式教学模式，从专业/岗位能力目录创建、课程能力包及其体系优化重构、混合式教学实施等方面进行研究探索，潜移默化地改变学员系统思维模式，满足学员个性化培养的需求。

（四）现代教育技术飞速发展，对搭建开放式教学平台提出了新的需求

在“互联网+”时代背景下，依托开放式教学平台提升教学效果，成为国内外大学研究运用的热点。这对网络教学资源的开发和交互式教学软件的运用提出了新的需求。应以网络技术为基础，以教学研讨教室以及移动终端、高性能网络等硬件设施为载体，通过开发教学资源库和信息库，创建融教学资源、教学管理、教学服务于一体的教学环境，从而实现教与学的全流程管理，打造军队院校特色鲜明的教学网络平台[2]。

二、课程体系建设的做法与探索

（一）以岗位核心胜任力需求为牵引，运用霍尔三维结构方法构建全谱系系统工程课程体系

军队改革持续深入推进，对军队院校提出了以实战化为核心的人才培养目标，要求军队院校实施教育供给侧改革，为“能打仗、打胜仗”培养创新型、复合型和应用型军事人才。系统思维是融通指挥、技术和管理等核心岗位胜任能力的催化剂。按照“问题导向、长程关联、纵向一体化”指导思想，针对三层六类培养对象，将信息、控制和管理学科领域知识综合集成，突出军事应用，形成体系结构合理，涵盖系统分析知识技能，触及系统工程前沿进展的内容体系。各内容相互支撑，各有侧重，满足本科、研究生和任职教育各层次人次培养需求，构建全谱系系统工程类课程体系，如图1所示。

以不同层次岗位能力需求为牵引，运用霍尔三维结构的方法，创建学生能力目录与课程内容体系的映射关系，如图2所示。

1.在能力维上，分析岗位能力对应的能力点和知识点，以学生能力目录为教学目标，继而转化为课程能力包。以系统性和融合性为准则，对所有的课程能力包进行重构优化，得到新的课程体系。

2.在逻辑维上，依据专业能力目录和课程体系的关联程度，确定课程的性质、学时、学分等教学设计要素属性，构建教学体系的展开、实施、评价过程。

3.在知识维上，研究生层次注重系统科学前沿领域的知识拓展，将科学研究和系统思维相结合，让普适的方法论和实践检验共鸣，引发思维成熟和科学发展;本科层次注重培养系统思维能力和运用系统工程方法解决实际问题的能力;任职教育层次注重岗位管理能力提升以及系统工程在管理实践中的具体应用。

（二）以培养综合素质为目标，基于建构理论创推“知行智合一，教学管并重”教学理念

基于建构主义和认知行为主义理论，以钱学森系统思想为指引，着眼催生学员核心岗位胜任力生成，提出系统工程教育的先知后行、行化为智的“知行智”理念。首先实现认知、实践的一个小循环：知行统一。通过知识学习，指导实践活动;通过实践活动，发现学习需求，重新理解知识。行促智生，通过知行循环来激发智慧形成。在此基础上，以问题为牵引，通过实践行为，知识学习再次升华为智慧，如此反复，实现“知、行、智”的螺旋式上升，如图3所示。

1. 构建系统工程类课程知识体系。从理论到实际应用，构建系统科学基础、系统工程方法论、系统工程过程和系统工程管理的知识体系。以系统科学理论为基础，研究事物和过程所共有的本质和规律;以系统工程方法论为手段，培养学员分析问题、解决问题的思想和逻辑;以系统工程过程为核心，划分为系统分析、系统建模、系统评价、系统决策四个逻辑步骤，研究其中涉及的定性和定量方法;以系统工程管理为目标，从全系统全寿命管理出发，探讨各要素之间的关系及其各发展阶段的评估与决策、管理与控制，是系统工程方法在管理实践中的应用。

2. 打造系统工程类课程实践环节。结合人才培养需求，利用地域邻近航空装备制造、使用、教育聚集的特点，建立装备使用系统工程实践基地、装备制造系统工程实践基地、装备人才系统工程实践基地，使学生在学习实践中发现问题、解决问题、磨砺才智。利用已有的实验室，配套系统分析及仿真软件，增加实验教学，形成实验体系;保存已有的研究成果，建立专题库，建立研讨体系。

3. 打通立足系统思维的系统工程智慧通道。以钱学森系统思想为指引，着眼催生学员核心岗位胜任力生成，提出系统工程教育的先知后行、行化为智的“知行智”理念。首先实现认知、实践的一个小循环：知行统一。通过知识学习，指导实践活动;通过实践活动，发现学习需求，重新理解知识。行促智生，通过知行循环来激发智慧形成，实现从素质到能力的飞跃。

（三）以学员自主学训为关键，运用“智慧贯通”的教学模式满足个性化培养需求

突出“学为主体，自主建构”的教学理念，以智慧、知识、技能贯通为目的，注重智慧对知识、技能的统领作用。创建“三段六法”、混合式、开放链接等教学模式，将教学内容与教学目标有机融合，以智慧、知识、技能贯通为目标，使学员“智慧贯通”，形成系统思维。

1.创建“三段六法”教学模式。将教学过程划分为智慧体悟、理论学习、实践运用三个阶段，综合运用“任务驱动下点链扩展情景式”“基于翻转课堂体验式”“沉浸式协作探究”“参与式认知推进”“双链交互式案例”“开放链接式”等六种教学方法，把抽象的问题具象化（演中学），定性的问题定量化（做中学），烦琐的问题规范化（问中学），最终潜移默化改变思维模式，满足学员个性化培养的需求。

2.创建“混合式”教学模式。混合式教学实施流程以能力导向为主线，以网络教学平台和NetOp School交互式教学软件为支撑手段，按照“课前自学自测”“课中讲授互动”和“课后改进共享”三个阶段逐步进行。课中运用问题探究式授课，提倡学员参与任务，教师引导探讨并组织指导，教授重难点根据课前自测反馈情况进行调整。课后根据课中授课和任务效果展开，围绕课中成果进行深化探究，并发布成果共享，完成知识与能力目标综合评估。评估方式采取小组互评和教师评价等多种方法。

3.创建“基于知识网络的开放式链接”教学模式。现代学科知识体系以知识单元之间的关联作为边或者链而构成学科知识网络。开放式链接教学模式开放教学内容、教学过程、教学形式和教学评价;融合教师和学员这两个不同的主体，形成合作式学习研究团队;以掌握关键知识节点为基础，强调知识链接，促进知识网络的构建。通过多样化的合作式学习、研讨，实现教与学活动的耦合，促进学员形成个性化自组织学科知识网络。从关键知识单元开始，通过知识链接，在知识单元之间建立多重关联，促进学员对已有知识的深入理解，激发新知识的产生，让学员提出未知问题，扩展知识边界，循序渐进实现学科知识的网络构建，培养学员的质疑和研究能力。

（四）以信息技术手段为支撑，运用“线上+线下”的模式搭建内融外通的开放式教学平台

积极适应“互联网+”时代高等教育发展呈现的新规律、新特点、新趋势，创建打造了军队院校特色鲜明的“教学网络平台”。运用翻转课堂、案例驱动、游戏体验等教学方法，通过开发教学资源库和信息库，创建了融教学资源、教学管理、教学服务于一体的教学环境[3]。

1.线上教学平台搭建。综合运用清华大学“学堂在线”MOOC和SPOC平台、军综网课程和校园教学专网等信息化教学平台拓展教学时空全覆盖，建成以系统工程、系统建模与仿真、系统智慧等省级精品在线开放课程、精品资源共享课为牵引，依托雨课堂、学堂云等信息化技术手段，发挥碎片化学习优势，实现全员全过程的精细化掌控和评价。强化考核数据的积累与分析，形成学习评价数据链，持续优化教学评价模式，全方位把握学员的学习情况，及时精准地实现教学闭环[4]。

2.线下教学平台建设。以网络技术为基础，以教学研讨教室以及移动终端、高性能网络等硬件设施为载体，通过依托教学网络平台，进行装备系统工程专业教学模式创新设计集成，提供能力导向的混合式教学环境。教学平台包括网络课堂、在线学习、在线考核、统计分析、讨论交流、信息资源等功能模块，实现了教与学的全流程管理。

三、课程体系建设的创新与特色

（一）构建了全谱系人才培养的内容体系

按照“问题导向，长程关联、纵向一体化”指导思想，针对三层六类培养对象，创建了以省级精品在线开放课程和精品资源共享课程为引领，大学重点建设课程为骨干的20门专业精品课程群。将信息、控制和管理学科领域知识综合集成，突出军事应用，形成体系结构合理、涵蓋系统分析知识技能、触及系统工程前沿进展的内容体系。各内容相互支撑，各有侧重，满足本科、研究生和任职教育各层次人次培养需求，显著提升课程群的教学效益。

（二）创推了“知行智合一，教学管并重”的教学理念

着眼催生学员核心岗位胜任力生成，将“知行”观扩展，创推“知—行—智合一、教—学—管并重”的教学理念。强调以学员为主体、教员为主导，通过操作实验、开放研讨、案例实践，实现学习知识由被动听讲向“学、做、悟”主动探究转变，传授知识由单向灌输向“导、教、评”反馈强化转变，课堂形式由传统讲授向“网、翻、究”混合模式转变，全过程推动“认知—实践—能力”循环，实现学员智慧的螺旋式升华。

（三）创立了多模态的教学模式

突出“学为主体，自主建构”，针对不同对象，设计不同教学模式。综合运用“任务驱动下点链扩展情景式”“基于翻转课堂体验式”“沉浸式协作探究”“参与式认知推进”“双链交互式案例”“开放链接式”等教学方法，创建“三段六法”、混合式、开放式链接等教学模式，把抽象的问题具体化（演中学），定性的问题定量化（做中学），烦琐的问题规范化（问中学），潜移默化地改变学员的思维模式，满足学员个性化培养的需求。将教学内容与教学目标有机融合，以智慧、知识、技能贯通为目标，使学员“智慧贯通”，形成系统思维。

（四）搭建了“线上+线下”的开放式教学平台

积极适应“互联网+”时代高等教育发展的新特点，打造了军队院校特色鲜明的“教学网络平台”。“线上”，综合运用学堂在线MOOC、SPOC、军综网等信息化教学平台拓展教学时空全覆盖，发挥碎片化学习的优势，实现全员全过程的精细化掌控和评价。“线下”，以网络技术为基础，以教学研讨教室为载体，通过开发教学资源库和信息库，创建了融教学资源、教学管理、教学服务于一体的教学环境，实现了教与学的全流程管理。

四、课程体系建设的实践与成效

（一）推动课程教学体系深度发展，满足了全谱系人才培养的需求

以“知行智”理念为牵引，着眼学员核心岗位胜任能力融通，科学构建课程体系及教学内容。建成以系統工程、系统建模与仿真、系统智慧等省级精品在线开放课程、线上线下混合金课以及精品资源共享课为引领的系统工程类课程群;精品课程在清华大学“学堂在线”MOOC 平台和SPOC平台、军综网课程平台和校园教学专网平台发布;先后编写课程教学计划6门、微课集20集;出版《系统分析方法》《离散事件仿真与建模》《复杂系统风险传递与控制》《精细化管理》等系统科学与工程类专著教材9部;针对不同教学对象创推“三段六法”、混合式、开放式链接等教学模式。近年来，先后获军队教学成果二等奖1项，三等奖3项，大学教学成果一等奖4项、二等奖1项;1 门课程被评为陕西省精品资源共享课，1门课程被评为陕西省精品在线开放课。

（二）融通学员指技管能力培养，催生了新型军事人才核心胜任力

本科学员综合能力得到了大幅提升，近年来参加各类学科竞赛屡获大奖：国际数学建模竞赛二等奖1项，全国大学生军事数学建模竞赛一等奖2项、二等奖4项、三等奖5项，全军军事建模竞赛二等奖1项，“军事运筹杯”军队院校军事建模竞赛二等奖1项、三等奖3项，中国大学生计算机设计大赛二等奖4项。本科毕业学员成长为空军机务部队骨干，表现出较大的发展潜力;毕业博士研究生分配至科研院所，硕士研究生分配至技术密集型单位，并担任重要岗位或在业务方面成绩突出。近年来，5人获得国家自然科学基金资助，5人担任教研（研究）室领导，2人在国防科技大学和空军研究院从事科研管理工作;完成了十余期500余人次“精细化管理培训班”“质量控制班”的任职培训。

（三）促进教员核心能力成长，提升了教员队伍教学科研整体水平

在系统工程类课程教学体系的探索与实践中，依托网络化教学平台和课程建设成果，积极开展教学研究。另外，从服务部队，在科学研究的实践中对教学目标进行了反馈，更新了教学内容，以研促教学。教学团队获得大学教学竞赛一等奖（2012年），大学信息化教学设计竞赛一等奖（2018年），大学信息化教学微课竞赛二等奖（2018年），大学教法创新竞赛三等奖2项（2017年、2012年），全国信息化教学展示活动二等奖（2015年），发表教学论文4篇;获陕西省科技进步二等奖5项，三等奖1项，军队科技进步三等奖1项，空军军事理论研究优秀成果奖二等奖1项，三等奖2项;发表学术论文100余篇，SCI收录40余篇。

五、结束语

多年的教学实践表明，系统工程类课程体系建设牢固树立了军校学员先进系统思维理念，提高了学员灵活运用系统科学理论、方法工具的能力和“用系统思维思考”的现代装备管理意识，对于培养“能打仗、打胜仗”创新型、复合型和应用型军事人才有着显著的效果。持续探索和借鉴先进教育理论、方法，搞好系统工程课程教学，对于有效达成军校学员综合能力培养目标，具有重大的理论和现实意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王瑛，汪筱阳，段安平. 军校研究生教学形式创新的适应性研究[C]. 全军学位与研究生教学研讨会：2016.

[2] 门葆红，龚有亮，阎晓东. 翻转课堂用于军校教学的实践和探讨[J]. 高等教育研究学报，2015（4）：53-56.

[3] 王菁，田秋丽，王晓璐，等.基于慕课资源的混合式教学方法探索[J].高教学刊，2017（18） ：89-90+93.

[4] 苏小红，赵玲玲，叶麟.基于 MOOC+SPOC 的混合式教学的探索与实践[J]. 中国大学教学，2015（7）：60-65.

[责任编辑：陈 明]

[收稿时间]2020-06-01

[作者简介]张鹏涛（1982-），男，陕西西安人，硕士，副教授，研究方向：装备系统工程与管理决策。王瑛（1967-），女，陕西韩城人，博士，教授，研究方向：复杂系统分析，安全系统工程。李超（1984-），男，河南信阳人，博士，讲师，研究方向：装备系统工程与管理决策。武涛（1984-），男，山西河津人，硕士，讲师，研究方向：装备系统工程与管理决策。