系統工程類課程教學體系的探索與實踐

張鵬濤 王瑛 武濤 李超

[摘 要]系統工程類課程是空軍工程大學覆蓋研究生、本科生和任職教育各層次的系列課程。文章結合教學團隊多年的教學實踐經驗，突出以實戰化為核心的人才培養目標，創新了“知行智合一，教學管并重”的教學理念，更新教學內容、創立了多模態的教學模式，搭建了“線上+線下”的開放式教學平臺，對課程體系建設進行了有益的探索與實踐，這對學員綜合能力的培養具有借鑒意義。

[關鍵詞]系統工程;課程教學體系;軍校教育

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）10-0006-04

習主席指出，要善于運用系統科學、系統思維、系統方法解決問題。隨著軍隊改革和空軍戰略轉型持續深入推進，武器裝備跨越式發展，實戰化訓練水平不斷提升，這對新型軍事人才系統思維能力的培養提出了新的要求。如何運用系統思想，讓學員掌握系統工程技術，具備作戰戰備指揮、裝備管理決策、維修保障運籌等方面的能力是軍隊院校人才培養迫切需要解決的問題。近年來，課程團隊聚焦軍校人才系統思維能力培養，重塑教學體系，更新教學內容，構建覆蓋研究生、本科生和任職教育全譜系的系統工程課程教學體系;革新教學思想，創建“知行智合一，教學管并重”的教學理念，推動“認知—實踐—能力”循環，實現學員智慧的螺旋式升華;突出信息化手段運用，依托現代教育技術，集成教學資源，以省級精品在線開放課程為牽引，搭建了開放式教學平臺，提升教學實踐效果;強化模式改革，運用以核心勝任力為導向的混合式教學方法，凝練“智慧貫通”的教學模式，滿足學員個性化培養需求。通過多年的教學實踐，這些做法極大地促進了學科專業發展建設和人才培養質量提升。

一、課程體系建設的需求分析

（一）新型軍事人才的崗位能力要求，對各層次系統工程課程體系建設提出了新的需求

軍校教育服務作戰，聚焦裝備，注重學員專業能力和崗位能力培塑。能力導向是軍校教育的本質要求，軍校教育應使學生充分利用各種新技術、新方法按需獲取知識，培養學生未來專業/崗位的綜合能力。新型軍事人才崗位能力突出強化作戰指揮、管理決策以及維修保障運籌等方面的需求。系統工程的理論、方法、技術與人才培養的崗位能力需求高度契合，迫切需要加強系統工程類課程建設，構建覆蓋各層次的課程體系，將學員的能力培塑融入課程教學中，促進學員綜合能力的提升[1]。

（二）新時期學員綜合素質培養目標要求，對創新教學理念、更新教學內容提出了新的需求

新時期軍隊院校的培養目標要做到“全”與“專”相統一。人才培養的首要責任是要培養能打仗、打勝仗的軍事人才。作為高等教育的重要組成部分，作為軍事職業的奠基教育，必須注重打牢學員終身發展的基礎，為其未來發展提供支撐。在這樣的背景下，就需要針對教學對象的特點，突出系統思維能力提升，創新教學理念，不斷更新教學內容，推動“認知—實踐—能力”循環，實現學員智慧的螺旋式升華。

（三）以學員為主體的供給側改革要求，對教學模式創新發展提出了新的需求

2017年，教育部部長陳寶生多次提到要“以學習者為中心”。軍校教育構建以“以學生為中心”的教學模式，更要突出學生的自主學習。應以學生裝備系統工程能力的需求分析、培塑、考評為主線，研究構建以崗位勝任力為導向的混合式教學模式，從專業/崗位能力目錄創建、課程能力包及其體系優化重構、混合式教學實施等方面進行研究探索，潛移默化地改變學員系統思維模式，滿足學員個性化培養的需求。

（四）現代教育技術飛速發展，對搭建開放式教學平臺提出了新的需求

在“互聯網+”時代背景下，依托開放式教學平臺提升教學效果，成為國內外大學研究運用的熱點。這對網絡教學資源的開發和交互式教學軟件的運用提出了新的需求。應以網絡技術為基礎，以教學研討教室以及移動終端、高性能網絡等硬件設施為載體，通過開發教學資源庫和信息庫，創建融教學資源、教學管理、教學服務于一體的教學環境，從而實現教與學的全流程管理，打造軍隊院校特色鮮明的教學網絡平臺[2]。

二、課程體系建設的做法與探索

（一）以崗位核心勝任力需求為牽引，運用霍爾三維結構方法構建全譜系系統工程課程體系

軍隊改革持續深入推進，對軍隊院校提出了以實戰化為核心的人才培養目標，要求軍隊院校實施教育供給側改革，為“能打仗、打勝仗”培養創新型、復合型和應用型軍事人才。系統思維是融通指揮、技術和管理等核心崗位勝任能力的催化劑。按照“問題導向、長程關聯、縱向一體化”指導思想，針對三層六類培養對象，將信息、控制和管理學科領域知識綜合集成，突出軍事應用，形成體系結構合理，涵蓋系統分析知識技能，觸及系統工程前沿進展的內容體系。各內容相互支撐，各有側重，滿足本科、研究生和任職教育各層次人次培養需求，構建全譜系系統工程類課程體系，如圖1所示。

以不同層次崗位能力需求為牽引，運用霍爾三維結構的方法，創建學生能力目錄與課程內容體系的映射關系，如圖2所示。

1.在能力維上，分析崗位能力對應的能力點和知識點，以學生能力目錄為教學目標，繼而轉化為課程能力包。以系統性和融合性為準則，對所有的課程能力包進行重構優化，得到新的課程體系。

2.在邏輯維上，依據專業能力目錄和課程體系的關聯程度，確定課程的性質、學時、學分等教學設計要素屬性，構建教學體系的展開、實施、評價過程。

3.在知識維上，研究生層次注重系統科學前沿領域的知識拓展，將科學研究和系統思維相結合，讓普適的方法論和實踐檢驗共鳴，引發思維成熟和科學發展;本科層次注重培養系統思維能力和運用系統工程方法解決實際問題的能力;任職教育層次注重崗位管理能力提升以及系統工程在管理實踐中的具體應用。

（二）以培養綜合素質為目標，基于建構理論創推“知行智合一，教學管并重”教學理念

基于建構主義和認知行為主義理論，以錢學森系統思想為指引，著眼催生學員核心崗位勝任力生成，提出系統工程教育的先知后行、行化為智的“知行智”理念。首先實現認知、實踐的一個小循環：知行統一。通過知識學習，指導實踐活動;通過實踐活動，發現學習需求，重新理解知識。行促智生，通過知行循環來激發智慧形成。在此基礎上，以問題為牽引，通過實踐行為，知識學習再次升華為智慧，如此反復，實現“知、行、智”的螺旋式上升，如圖3所示。

1. 構建系統工程類課程知識體系。從理論到實際應用，構建系統科學基礎、系統工程方法論、系統工程過程和系統工程管理的知識體系。以系統科學理論為基礎，研究事物和過程所共有的本質和規律;以系統工程方法論為手段，培養學員分析問題、解決問題的思想和邏輯;以系統工程過程為核心，劃分為系統分析、系統建模、系統評價、系統決策四個邏輯步驟，研究其中涉及的定性和定量方法;以系統工程管理為目標，從全系統全壽命管理出發，探討各要素之間的關系及其各發展階段的評估與決策、管理與控制，是系統工程方法在管理實踐中的應用。

2. 打造系統工程類課程實踐環節。結合人才培養需求，利用地域鄰近航空裝備制造、使用、教育聚集的特點，建立裝備使用系統工程實踐基地、裝備制造系統工程實踐基地、裝備人才系統工程實踐基地，使學生在學習實踐中發現問題、解決問題、磨礪才智。利用已有的實驗室，配套系統分析及仿真軟件，增加實驗教學，形成實驗體系;保存已有的研究成果，建立專題庫，建立研討體系。

3. 打通立足系統思維的系統工程智慧通道。以錢學森系統思想為指引，著眼催生學員核心崗位勝任力生成，提出系統工程教育的先知后行、行化為智的“知行智”理念。首先實現認知、實踐的一個小循環：知行統一。通過知識學習，指導實踐活動;通過實踐活動，發現學習需求，重新理解知識。行促智生，通過知行循環來激發智慧形成，實現從素質到能力的飛躍。

（三）以學員自主學訓為關鍵，運用“智慧貫通”的教學模式滿足個性化培養需求

突出“學為主體，自主建構”的教學理念，以智慧、知識、技能貫通為目的，注重智慧對知識、技能的統領作用。創建“三段六法”、混合式、開放鏈接等教學模式，將教學內容與教學目標有機融合，以智慧、知識、技能貫通為目標，使學員“智慧貫通”，形成系統思維。

1.創建“三段六法”教學模式。將教學過程劃分為智慧體悟、理論學習、實踐運用三個階段，綜合運用“任務驅動下點鏈擴展情景式”“基于翻轉課堂體驗式”“沉浸式協作探究”“參與式認知推進”“雙鏈交互式案例”“開放鏈接式”等六種教學方法，把抽象的問題具象化（演中學），定性的問題定量化（做中學），煩瑣的問題規范化（問中學），最終潛移默化改變思維模式，滿足學員個性化培養的需求。

2.創建“混合式”教學模式。混合式教學實施流程以能力導向為主線，以網絡教學平臺和NetOp School交互式教學軟件為支撐手段，按照“課前自學自測”“課中講授互動”和“課后改進共享”三個階段逐步進行。課中運用問題探究式授課，提倡學員參與任務，教師引導探討并組織指導，教授重難點根據課前自測反饋情況進行調整。課后根據課中授課和任務效果展開，圍繞課中成果進行深化探究，并發布成果共享，完成知識與能力目標綜合評估。評估方式采取小組互評和教師評價等多種方法。

3.創建“基于知識網絡的開放式鏈接”教學模式。現代學科知識體系以知識單元之間的關聯作為邊或者鏈而構成學科知識網絡。開放式鏈接教學模式開放教學內容、教學過程、教學形式和教學評價;融合教師和學員這兩個不同的主體，形成合作式學習研究團隊;以掌握關鍵知識節點為基礎，強調知識鏈接，促進知識網絡的構建。通過多樣化的合作式學習、研討，實現教與學活動的耦合，促進學員形成個性化自組織學科知識網絡。從關鍵知識單元開始，通過知識鏈接，在知識單元之間建立多重關聯，促進學員對已有知識的深入理解，激發新知識的產生，讓學員提出未知問題，擴展知識邊界，循序漸進實現學科知識的網絡構建，培養學員的質疑和研究能力。

（四）以信息技術手段為支撐，運用“線上+線下”的模式搭建內融外通的開放式教學平臺

積極適應“互聯網+”時代高等教育發展呈現的新規律、新特點、新趨勢，創建打造了軍隊院校特色鮮明的“教學網絡平臺”。運用翻轉課堂、案例驅動、游戲體驗等教學方法，通過開發教學資源庫和信息庫，創建了融教學資源、教學管理、教學服務于一體的教學環境[3]。

1.線上教學平臺搭建。綜合運用清華大學“學堂在線”MOOC和SPOC平臺、軍綜網課程和校園教學專網等信息化教學平臺拓展教學時空全覆蓋，建成以系統工程、系統建模與仿真、系統智慧等省級精品在線開放課程、精品資源共享課為牽引，依托雨課堂、學堂云等信息化技術手段，發揮碎片化學習優勢，實現全員全過程的精細化掌控和評價。強化考核數據的積累與分析，形成學習評價數據鏈，持續優化教學評價模式，全方位把握學員的學習情況，及時精準地實現教學閉環[4]。

2.線下教學平臺建設。以網絡技術為基礎，以教學研討教室以及移動終端、高性能網絡等硬件設施為載體，通過依托教學網絡平臺，進行裝備系統工程專業教學模式創新設計集成，提供能力導向的混合式教學環境。教學平臺包括網絡課堂、在線學習、在線考核、統計分析、討論交流、信息資源等功能模塊，實現了教與學的全流程管理。

三、課程體系建設的創新與特色

（一）構建了全譜系人才培養的內容體系

按照“問題導向，長程關聯、縱向一體化”指導思想，針對三層六類培養對象，創建了以省級精品在線開放課程和精品資源共享課程為引領，大學重點建設課程為骨干的20門專業精品課程群。將信息、控制和管理學科領域知識綜合集成，突出軍事應用，形成體系結構合理、涵蓋系統分析知識技能、觸及系統工程前沿進展的內容體系。各內容相互支撐，各有側重，滿足本科、研究生和任職教育各層次人次培養需求，顯著提升課程群的教學效益。

（二）創推了“知行智合一，教學管并重”的教學理念

著眼催生學員核心崗位勝任力生成，將“知行”觀擴展，創推“知—行—智合一、教—學—管并重”的教學理念。強調以學員為主體、教員為主導，通過操作實驗、開放研討、案例實踐，實現學習知識由被動聽講向“學、做、悟”主動探究轉變，傳授知識由單向灌輸向“導、教、評”反饋強化轉變，課堂形式由傳統講授向“網、翻、究”混合模式轉變，全過程推動“認知—實踐—能力”循環，實現學員智慧的螺旋式升華。

（三）創立了多模態的教學模式

突出“學為主體，自主建構”，針對不同對象，設計不同教學模式。綜合運用“任務驅動下點鏈擴展情景式”“基于翻轉課堂體驗式”“沉浸式協作探究”“參與式認知推進”“雙鏈交互式案例”“開放鏈接式”等教學方法，創建“三段六法”、混合式、開放式鏈接等教學模式，把抽象的問題具體化（演中學），定性的問題定量化（做中學），煩瑣的問題規范化（問中學），潛移默化地改變學員的思維模式，滿足學員個性化培養的需求。將教學內容與教學目標有機融合，以智慧、知識、技能貫通為目標，使學員“智慧貫通”，形成系統思維。

（四）搭建了“線上+線下”的開放式教學平臺

積極適應“互聯網+”時代高等教育發展的新特點，打造了軍隊院校特色鮮明的“教學網絡平臺”。“線上”，綜合運用學堂在線MOOC、SPOC、軍綜網等信息化教學平臺拓展教學時空全覆蓋，發揮碎片化學習的優勢，實現全員全過程的精細化掌控和評價。“線下”，以網絡技術為基礎，以教學研討教室為載體，通過開發教學資源庫和信息庫，創建了融教學資源、教學管理、教學服務于一體的教學環境，實現了教與學的全流程管理。

四、課程體系建設的實踐與成效

（一）推動課程教學體系深度發展，滿足了全譜系人才培養的需求

以“知行智”理念為牽引，著眼學員核心崗位勝任能力融通，科學構建課程體系及教學內容。建成以系統工程、系統建模與仿真、系統智慧等省級精品在線開放課程、線上線下混合金課以及精品資源共享課為引領的系統工程類課程群;精品課程在清華大學“學堂在線”MOOC 平臺和SPOC平臺、軍綜網課程平臺和校園教學專網平臺發布;先后編寫課程教學計劃6門、微課集20集;出版《系統分析方法》《離散事件仿真與建模》《復雜系統風險傳遞與控制》《精細化管理》等系統科學與工程類專著教材9部;針對不同教學對象創推“三段六法”、混合式、開放式鏈接等教學模式。近年來，先后獲軍隊教學成果二等獎1項，三等獎3項，大學教學成果一等獎4項、二等獎1項;1 門課程被評為陜西省精品資源共享課，1門課程被評為陜西省精品在線開放課。

（二）融通學員指技管能力培養，催生了新型軍事人才核心勝任力

本科學員綜合能力得到了大幅提升，近年來參加各類學科競賽屢獲大獎：國際數學建模競賽二等獎1項，全國大學生軍事數學建模競賽一等獎2項、二等獎4項、三等獎5項，全軍軍事建模競賽二等獎1項，“軍事運籌杯”軍隊院校軍事建模競賽二等獎1項、三等獎3項，中國大學生計算機設計大賽二等獎4項。本科畢業學員成長為空軍機務部隊骨干，表現出較大的發展潛力;畢業博士研究生分配至科研院所，碩士研究生分配至技術密集型單位，并擔任重要崗位或在業務方面成績突出。近年來，5人獲得國家自然科學基金資助，5人擔任教研（研究）室領導，2人在國防科技大學和空軍研究院從事科研管理工作;完成了十余期500余人次“精細化管理培訓班”“質量控制班”的任職培訓。

（三）促進教員核心能力成長，提升了教員隊伍教學科研整體水平

在系統工程類課程教學體系的探索與實踐中，依托網絡化教學平臺和課程建設成果，積極開展教學研究。另外，從服務部隊，在科學研究的實踐中對教學目標進行了反饋，更新了教學內容，以研促教學。教學團隊獲得大學教學競賽一等獎（2012年），大學信息化教學設計競賽一等獎（2018年），大學信息化教學微課競賽二等獎（2018年），大學教法創新競賽三等獎2項（2017年、2012年），全國信息化教學展示活動二等獎（2015年），發表教學論文4篇;獲陜西省科技進步二等獎5項，三等獎1項，軍隊科技進步三等獎1項，空軍軍事理論研究優秀成果獎二等獎1項，三等獎2項;發表學術論文100余篇，SCI收錄40余篇。

五、結束語

多年的教學實踐表明，系統工程類課程體系建設牢固樹立了軍校學員先進系統思維理念，提高了學員靈活運用系統科學理論、方法工具的能力和“用系統思維思考”的現代裝備管理意識，對于培養“能打仗、打勝仗”創新型、復合型和應用型軍事人才有著顯著的效果。持續探索和借鑒先進教育理論、方法，搞好系統工程課程教學，對于有效達成軍校學員綜合能力培養目標，具有重大的理論和現實意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王瑛，汪筱陽，段安平. 軍校研究生教學形式創新的適應性研究[C]. 全軍學位與研究生教學研討會：2016.

[2] 門葆紅，龔有亮，閻曉東. 翻轉課堂用于軍校教學的實踐和探討[J]. 高等教育研究學報，2015（4）：53-56.

[3] 王菁，田秋麗，王曉璐，等.基于慕課資源的混合式教學方法探索[J].高教學刊，2017（18） ：89-90+93.

[4] 蘇小紅，趙玲玲，葉麟.基于 MOOC+SPOC 的混合式教學的探索與實踐[J]. 中國大學教學，2015（7）：60-65.

[責任編輯：陳 明]

[收稿時間]2020-06-01

[作者簡介]張鵬濤（1982-），男，陜西西安人，碩士，副教授，研究方向：裝備系統工程與管理決策。王瑛（1967-），女，陜西韓城人，博士，教授，研究方向：復雜系統分析，安全系統工程。李超（1984-），男，河南信陽人，博士，講師，研究方向：裝備系統工程與管理決策。武濤（1984-），男，山西河津人，碩士，講師，研究方向：裝備系統工程與管理決策。