《系統(tǒng)工程與運(yùn)籌學(xué)》-焦愛英 教案大綱

《系統(tǒng)工程與運(yùn)籌學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱：系統(tǒng)工程與運(yùn)籌學(xué)英文名稱：SystemEngineeringandOperationsResearch課程代碼：課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)課學(xué)分：3課內(nèi)總學(xué)時(shí)：56（其中理論：48實(shí)驗(yàn)：0上機(jī)：8實(shí)踐：0）課外學(xué)時(shí)（學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主）：16適用學(xué)院專業(yè)：經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院工商管理專業(yè)、工程造價(jià)專業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)與管理專業(yè)、土地資源管理專業(yè)、城市管理專業(yè)、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、管理學(xué)原理、經(jīng)濟(jì)學(xué)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)等開課單位：經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院管理工程系、工商管理系、公共管理系二、課程定位與作用《系統(tǒng)工程與運(yùn)籌學(xué)》是經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院各專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，是按系統(tǒng)科學(xué)體系構(gòu)建、在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下研究數(shù)學(xué)理論與方法在實(shí)踐中應(yīng)用的一門現(xiàn)代管理決策技術(shù)，是培養(yǎng)學(xué)生樹立系統(tǒng)思想，掌握定性、定量分析技術(shù)的重要課程。三、課程教學(xué)目標(biāo)學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，達(dá)到在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造等方面的目標(biāo)。在知識(shí)傳授方面，能夠讓學(xué)生建立系統(tǒng)思想，掌握定量化管理技術(shù)與方法，掌握運(yùn)籌學(xué)相關(guān)方法及軟件的運(yùn)用。在能力培養(yǎng)方面，主要培養(yǎng)學(xué)生具備系統(tǒng)分析能力、科學(xué)決策能力、項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)能力。在價(jià)值塑造方面，強(qiáng)化學(xué)生的問(wèn)題導(dǎo)向和大局意識(shí)，堅(jiān)定社會(huì)主義理想信念，樹立科學(xué)發(fā)展觀，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情和民族自豪感，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)創(chuàng)新、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)囊庾R(shí)，傳承“工匠精神”，嚴(yán)守職業(yè)道德，培養(yǎng)對(duì)社會(huì)主義國(guó)家發(fā)展的有用之才。PAGEPAGE6PAGE對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行指標(biāo)分解，主要為：目標(biāo)1：培養(yǎng)學(xué)生了解系統(tǒng)科學(xué)體系的組成，理解系統(tǒng)科學(xué)基礎(chǔ)理論，掌握系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論和方法，建立系統(tǒng)思維方法，掌握運(yùn)籌學(xué)各分支模型的基本概念、特點(diǎn)、應(yīng)用條件及適用問(wèn)題，用以識(shí)別、分析和解決專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題。目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)各分支模型的構(gòu)建及求解方法，面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題可以選擇、建立適用的運(yùn)籌學(xué)模型并對(duì)模型求解，熟練掌握Lingo軟件的操作與結(jié)果分析。目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生的大局意識(shí)和系統(tǒng)思維，能夠堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，具備利用運(yùn)籌學(xué)模型進(jìn)行定量化的分析問(wèn)題、優(yōu)化調(diào)整的能力，提高全面分析、科學(xué)決策的能力。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，使學(xué)生堅(jiān)定職業(yè)信心，堅(jiān)定理想信念，厚植愛國(guó)主義情懷，崇尚科學(xué)創(chuàng)新，踐行工匠精神。本課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1、2.1、2.2、3.2、4.1、5.1、8.1、11.3、12.1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)11、工程知識(shí)3、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案4、研究1.1能夠利用高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)知識(shí)解決分析專業(yè)中的復(fù)雜系統(tǒng)工程問(wèn)題。3.2能夠系統(tǒng)思考、提出合理有效的問(wèn)題解決方案，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。4.1能夠基于科學(xué)原理，通過(guò)文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析專業(yè)活動(dòng)中復(fù)雜問(wèn)題的解決方案。目標(biāo)22、問(wèn)題分析5、使用現(xiàn)代工具2.1能夠在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，應(yīng)用工程科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與管理科學(xué)等相關(guān)科學(xué)原理，識(shí)別、預(yù)測(cè)、確定、優(yōu)化、控制等管理活動(dòng)中存在的復(fù)雜工程問(wèn)題及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.2能夠通過(guò)文字、圖表、數(shù)學(xué)模型、幾何模型和信息模型等方式，準(zhǔn)確、有效地表達(dá)專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題。5.1能夠掌握相關(guān)專業(yè)軟件在分析、解決具體專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的運(yùn)用。目標(biāo)38、職業(yè)規(guī)范11、項(xiàng)目管理12、終身學(xué)習(xí)8.1具備良好的人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)，具備正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。11.3能在多學(xué)科環(huán)境下（包括模擬環(huán)境），在設(shè)計(jì)開發(fā)專業(yè)項(xiàng)目管理方案的過(guò)程中，運(yùn)用工程管理與經(jīng)濟(jì)決策方法。12.1具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，樹立適應(yīng)自身發(fā)展的規(guī)劃和目標(biāo)。四、主要教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配第1章系統(tǒng)與系統(tǒng)科學(xué)方法論（4學(xué)時(shí)）掌握系統(tǒng)的概念和屬性、系統(tǒng)思想的概念、系統(tǒng)思想的建立與養(yǎng)成；理解系統(tǒng)科學(xué)方法論的特征和基本原則、系統(tǒng)思維方法與傳統(tǒng)思維方法的區(qū)別；了解系統(tǒng)的運(yùn)行模式和分類方法、系統(tǒng)理論、系統(tǒng)科學(xué)方法論的產(chǎn)生和發(fā)展。重點(diǎn)：系統(tǒng)的概念和屬性、系統(tǒng)科學(xué)方法論的特征。難點(diǎn)：系統(tǒng)思想的建立與養(yǎng)成。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第1章內(nèi)容，觀看在線課程資源、網(wǎng)絡(luò)視頻、紀(jì)錄片，完成課后作業(yè)等。（1學(xué)時(shí)）第2章系統(tǒng)工程與系統(tǒng)工程方法論（4學(xué)時(shí)）掌握系統(tǒng)工程的概念與基本觀點(diǎn)、霍爾三維結(jié)構(gòu)、調(diào)查學(xué)習(xí)模式、模型與模型化的概念；理解系統(tǒng)模型化的基本理論、方法與程序；了解系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論、三階段法。重點(diǎn)：系統(tǒng)工程的概念與基本觀點(diǎn)、霍爾三維結(jié)構(gòu)、調(diào)查學(xué)習(xí)模式。難點(diǎn)：系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第2章內(nèi)容，觀看在線課程資源、網(wǎng)絡(luò)視頻、紀(jì)錄片，完成課后作業(yè)等。（1學(xué)時(shí)）第3章系統(tǒng)工程的主要方法（6學(xué)時(shí)）掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型解析法、系統(tǒng)分析與綜合評(píng)價(jià)方法、層次分析法、模糊綜合評(píng)審法。重點(diǎn)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型解析法、層次分析法與模糊綜合評(píng)審法。難點(diǎn)：可達(dá)矩陣的計(jì)算、層次分析法的一致性檢驗(yàn)、模糊綜合評(píng)審法的數(shù)據(jù)處理。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第3章內(nèi)容，觀看在線課程資源，完成課后作業(yè)等。（2學(xué)時(shí)）第4章靜態(tài)線性系統(tǒng)最優(yōu)化模型及求解方法（16學(xué)時(shí)）掌握最優(yōu)化模型的建立方法、運(yùn)輸模型與指派問(wèn)題的特殊解法、線性規(guī)劃模型的單純形法、靈敏度分析、對(duì)偶理論、整數(shù)規(guī)劃；掌握應(yīng)用Lingo軟件來(lái)求解線性規(guī)劃模型，并對(duì)模型結(jié)果進(jìn)行分析；理解最優(yōu)化模型的建立過(guò)程，理解影子價(jià)值的概念與應(yīng)用；了解對(duì)偶單純形法的求解原理與方法。重點(diǎn)：表上作業(yè)法、匈牙利法、單純形法、靈敏度分析、對(duì)偶理論。難點(diǎn)：靈敏度分析、對(duì)偶理論。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第4章內(nèi)容，觀看在線課程資源，完成課后作業(yè)等。（6學(xué)時(shí)）第5章圖與網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化方法（6學(xué)時(shí)）掌握一筆畫、奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法、最小部分樹、最短路徑、最大流、最小費(fèi)用最大流問(wèn)題的基本算法；理解各種算法的基本原理；了解福特法、最大流幾種特殊情況的處理。重點(diǎn)：奇偶點(diǎn)圖上作業(yè)法、標(biāo)記法、最小費(fèi)用最大流的求解方法。難點(diǎn)：最大流的標(biāo)記法。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第5章內(nèi)容，觀看在線課程資源，完成課后作業(yè)等。（2學(xué)時(shí)）第6章系統(tǒng)決策（6學(xué)時(shí)）掌握風(fēng)險(xiǎn)決策與不確定決策的決策方法、建立目標(biāo)規(guī)劃模型的方法、目標(biāo)規(guī)劃模型的圖解法；理解效用理論及其應(yīng)用、多目標(biāo)決策的基本方法；了解目標(biāo)規(guī)劃模型的單純形法。重點(diǎn)：不確定決策準(zhǔn)則的選用、效用決策法與效用曲線的獲得、目標(biāo)規(guī)劃模型的建立與圖解法。難點(diǎn)：目標(biāo)規(guī)劃模型的建立與單純形法。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第6章內(nèi)容，觀看在線課程資源，完成課后作業(yè)等。（2學(xué)時(shí)）第7章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)（6學(xué)時(shí)）掌握關(guān)鍵線路法雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制、時(shí)間參數(shù)的計(jì)算方法；理解關(guān)鍵線路法網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、PERT的時(shí)間計(jì)算方法；了解關(guān)鍵線路法單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制原則、決策關(guān)鍵線路法、圖解評(píng)審技術(shù)、項(xiàng)目管理軟件。重點(diǎn)：關(guān)鍵線路法雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制、時(shí)間參數(shù)的計(jì)算方法。難點(diǎn)：關(guān)鍵線路法網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、PERT的時(shí)間計(jì)算方法。課外學(xué)時(shí)安排：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通和教材預(yù)習(xí)第7章內(nèi)容，觀看在線課程資源，完成課后作業(yè)等。（2學(xué)時(shí)）上機(jī)1：線性規(guī)劃模型的軟件應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）掌握Lingo軟件的界面與功能；編寫Lingo軟件語(yǔ)言描述；線性規(guī)劃模型的Lingo建模與運(yùn)行結(jié)果分析。上機(jī)2：網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化模型的軟件應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）掌握建立網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化模型，編寫Lingo軟件語(yǔ)言描述。上機(jī)3：系統(tǒng)決策的軟件應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）掌握建立目標(biāo)規(guī)劃模型，編寫Lingo軟件語(yǔ)言描述?？己朔绞剑航⒛Ｐ秃侠?，求解結(jié)果正確，分析恰當(dāng)。五、教學(xué)方式與方法課內(nèi)：課堂講授、上機(jī)實(shí)踐等1.課堂講授采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)方法，采用案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)等方式，提高學(xué)生的參與度。2.上機(jī)實(shí)踐利用Lingo軟件，建立運(yùn)籌學(xué)模型，對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行分析優(yōu)化，提高學(xué)生應(yīng)用軟件能力。課外：課前預(yù)習(xí)、課后討論、課后答疑、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料和課程作業(yè)等課前觀看在線課程資源、教案預(yù)習(xí)；安排課后觀看網(wǎng)絡(luò)視頻、紀(jì)錄片等資料；布置課上討論、隨堂練習(xí)和課后作業(yè)，安排集中固定的課后答疑時(shí)間；培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、延深學(xué)習(xí)的探索能力。六、課程考核和成績(jī)?cè)u(píng)定方式本課程考核包括過(guò)程性評(píng)價(jià)（考勤、課程作業(yè)）和終結(jié)性評(píng)價(jià)（結(jié)課考試）兩部分。課程總成績(jī)由過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)和終結(jié)性評(píng)價(jià)成績(jī)兩部分組成，各項(xiàng)考核成績(jī)均為百分制，其中過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)不少于40%，終結(jié)性評(píng)價(jià)成績(jī)不超過(guò)60%。七、課程思政教學(xué)與評(píng)價(jià)表2課程思政教學(xué)與評(píng)價(jià)課程思政目標(biāo)教學(xué)章節(jié)思政元素思政融入點(diǎn)教學(xué)方法評(píng)價(jià)方式立德樹人，建立系統(tǒng)思想和大局意識(shí)，樹立科學(xué)發(fā)展觀第1章系統(tǒng)思想科學(xué)發(fā)展觀培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維方式，五大發(fā)展理念是系統(tǒng)科學(xué)方法論在當(dāng)代的重要應(yīng)用課堂教學(xué)案例教學(xué)課堂討論課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等傳承工匠精神，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情和民族自豪感第2章工匠精神愛國(guó)熱情民族自信系統(tǒng)工程的廣泛應(yīng)用，重大工程的發(fā)展成就課堂教學(xué)案例教學(xué)課堂討論課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的擔(dān)當(dāng)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，勇于實(shí)踐和創(chuàng)新第3章理論與實(shí)踐相結(jié)合問(wèn)題導(dǎo)向應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)分析實(shí)踐，在實(shí)踐中要堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，敢于創(chuàng)新課堂教學(xué)案例教學(xué)實(shí)踐調(diào)查課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等崇尚求真務(wù)實(shí)，踐行科學(xué)精神第4章求真務(wù)實(shí)科學(xué)精神科學(xué)使用求解方法，堅(jiān)持求真務(wù)實(shí)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)課堂教學(xué)案例教學(xué)上機(jī)實(shí)踐課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和求證創(chuàng)新意識(shí)第5章勇于探索科學(xué)創(chuàng)新結(jié)合中國(guó)道路網(wǎng)建設(shè)，激發(fā)學(xué)生勇于探索、科學(xué)創(chuàng)新的精神和意識(shí)課堂教學(xué)案例教學(xué)課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神第6章求真務(wù)實(shí)科學(xué)精神動(dòng)態(tài)分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，科學(xué)決策，激發(fā)學(xué)生勇于探索分析課堂教學(xué)案例教學(xué)課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等傳承工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生的奉獻(xiàn)精神第7章工匠精神民族自信重大工程項(xiàng)目管理實(shí)踐案例，偉大成就，激發(fā)民族自信課堂教學(xué)案例教學(xué)課程作業(yè)抽樣調(diào)查、定性評(píng)價(jià)等八、教材及參考