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系统工程与理论精选(九篇)

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系统工程与理论

第1篇:系统工程与理论范文

一、系统思想是社会有机体理论的基本思想

从思想史上看,由圣西门最早提出的近代意义的社会有机体思想就已包含了系统思想的因子。他把社会看作是一个由多个器官、组织构成的有机整体。他的学生在《圣西门学说释义》中明确提出“社会是一种有机的整体”,并要求分析“这个统一机体的各个器官”。实证主义创立者孔德的“社会有机论”有着深刻的系统思想。他认为,社会的细胞是家庭,社会的组织是种族或阶级,社会的器官是社区或城市。斯宾塞是“社会有机论”的集大成者,他依照生物有机体有营养、循环和调节三个系统,相应地把社会有机体也划分为三个系统:营养系统是工人阶级和农民阶级,循环系统是商业阶级,调节系统是政府和工业资本家。但斯宾塞又认为社会是一种“超有机体”。就是说,社会有机体虽然是一个可自我调节的系统,它的各个部分比较分散与自由,这与生物有机体各部分紧密相连并完全从属于整体不同,生物有机体各部分的存在是为了生物有机体的整体,社会“超有机体”的存在是为了社会系统中各个独立的个体。

马克思用唯物史观考察人类社会,也把社会比作有机体。在《哲学的贫困》中,马克思指出,社会就是“一切关系在其中同时存在而又互相依存的社会机体”。在《资本论》第一版序言中,他又说:“现在的社会不是坚实的结晶体,而是一个能够变化并且经常处于变化过程中的有机体。”马克思把社会比作有机体是为了把社会“当作一个十分复杂并充满矛盾但毕竟是有规律的统一过程来研究”。就是说,社会有机体是自然界长期发展的产物,是整个自然发展的高级阶段。它绝不是旧唯物主义所认为的那样是个体的机械组合或全部社会生活条件的简单相加,而是一个在人与自然、人与社会、人与精神的实践关系即主体与客体的全面实践关系中构筑起来的,由人及其社会生活条件、要素构成的一个相互联系、相互依存和相互作用的有机整体,是一个活生生的、自我运动的、不断新陈代谢的复杂系统。

由上述可知,马克思社会有机体理论和“社会有机论”有着密切的联系,特别是两者都有着丰富的系统思想。但两者的区别是明显的,前者是基于社会存在的实践性、系统性和辩证本性形成的历史观和方法论。它认为社会有机体已不同于纯粹自然环境的物质系统,它里边是一个个有意识有目的的人,人的“自由自觉的活动”即实践决定了社会系统的特殊之处在于:社会历史规律的实现一刻也离不开人的活动。而后者把生物学规律简单移植过来解释源于自然又高于自然的人类社会,在总体上是错误的,这就像用经典物理学原理来解释量子物理学现象一样。

二、马克思社会有机体理论的系统方法论

马克思社会有机体理论的根本方法论是“新唯物主义”辩证法。正如列宁所说:“马克思和恩格斯称之为辩证方法(它与形而上学方法相反)的,不是别的,正是社会学中的科学方法,这个方法把社会看作处在不断发展中的活的机体。”但在次层次方法论中,系统方法论无疑体现得最为充分。

首先,关于社会有机体的整体性和目的性。马克思有着鲜明的“整体大于部分之和”的思想。他曾指出:“一个骑兵连的进攻力量或一个步兵团的抵抗力量,与单个骑兵散开的进攻力量的总和或单个步兵分散展开的抵抗力量的总和有本质的差别,同样,单个劳动者的力量的机械总和,与许多人手同时共同完成同一不可分割的操作……所发挥的社会力量有本质的差别。”又说:“城市本身的单纯存在与仅仅是众多的独立家庭不同。在这里,整体并不是由它的各个部分组成。它是一个独立的有机体。”卢卡奇指出:“总体范畴,整体对各个部分的全面的、决定性的统治地位,是马克思取自黑格尔并独创性地改造成为一门科学的基础的方法的本质。”可以说,整体性是马克思研究社会的首要观点。他认为,社会就是一个“一切关系在其中同时存在而又互相依存”的有机整体,而且“每一个社会中的生产关系都形成一个统一的整体”。

事实上,马克思提出社会有机体范畴的直接原因就是因为蒲鲁东割裂了社会的整体性,片面夸大了观念和理性的作用。当然,从根本原因上说,马克思创立社会有机体理论是为了批判资本主义社会发展的片面性的。因为,其时自由放任的市场经济导致了当时西方社会发展的极端不平衡和劳动的异化。他主张劳动应成为“自觉自由的活动”,人的发展要以自由全面发展为目标,社会发展要整体地推进。显然,马克思社会有机体理论又有着鲜明的人本思想,体现了社会有机体的目的性。

其次,关于社会有机体的层次结构性和关联性。马克思认为,社会是由要素和部分构成的一个相互联系、相互作用和相互影响的有机系统。第一,人口是社会有机体的第一个前提性要素。马克思指出:“任何人类历史的第一个前提无疑是有生命的个人的存在。”“有了人,我们就开始有了历史。”第二,自然环境是社会有机体的又一前提性要素。马克思说:“自然界……是人的无机的身体。人靠自然界生活。这就是说,自然界是人为了不致死亡而必须与之处于持续不断地交互作用过程的、人的身体。”第三,生产力、生产关系(经济基础)和上层建筑是决定社会有机体发展和性质的根本性要素,三者有机联结在一起,共同构成社会有机体的核心系统。马克思又进一步把各种社会关系(要素)归结到生产关系(经济基础),并阐明了它在整个社会有机体中承上启下的关键作用,即“人们在自己生活的社会生产中发生一定的、必然的、不以他们的意志为转移的关系,即同他们的物质生产力的一定发展阶段相适合的生产关系。这些生产关系的总和构成社会的经济结构,即有法律的和政治的上层建筑竖立其上并有一定的社会意识形式与之相适应的现实基础。”此外,社会有机体的构成要素还包括语言、教育等特殊的社会现象。

第三,关于社会有机体的自组织开放性和动态复杂性。马克思指出:“物质生活的生产方式制约着整个社会生活、政治生活和精神生活的过程。不是人们的意识决定人们的存在,相反,是人们的社会存在决定人们的意识。社会的物质生产力发展到一定阶段,便同它们一直在其中运动的现存生产关系或财产关系(这只是生产关系的法律用语)发生矛盾。于是这些关系便由生产力的发展形式变成生产力的桎梏。那时社会革命的时代就到来了。随着经济基础的变更,全部庞大的上层建筑也或慢或快地发生变革。”此处,马克思经典地揭示了生产力和生产关系、经济基础和上层建筑的相互作用从内部自我引发了社会有机体的矛盾运动。这是社会系统自组织开放性和动态复杂性的重要表现。值得指出的是,马克思强调经济基础的决定性是从“归根到底”意义上讲的,并非忽视社会有机体的动态复杂性和其他要素的作用。恩格斯晚年曾清醒地指出:“根据唯物史观,历史过程中的决定性因素归根到底是现实生活的生产和再生产。无论马克思或我都从来没有肯定过比这更多的东西。如果有人在这里加以歪曲,说经济因素是唯一决定性的因素,那么他就把这个命题变成毫无内容的、抽象的、荒诞无稽的空话。”其实,社会有机体不断由低级形态向高级形态的演进就是“通过渐进分化从低复杂状态向高复杂状态进化而到‘自组织’的系统”的。

综上所述,马克思社会有机体理论把社会及其要素、结构和关系等描述为一个活动和发展着的复杂系统,尽管这并不完全等同于后来的系统论,但却为我们认识和把握人类社会的系统性奠定了方法论基础。事实上,对系统的研究在古代就开始了。亚里士多德早就提出过“整体大于部分的总和”的思想。可以说,现代系统论在某种意义上不过是对唯物辩证法普遍联系原则的继承和发展。其实,贝塔朗菲本人也坦率承认:“虽然起源不同,但一般系统论的原理和辩证唯物主义相类似则是显而易见的。”

三、用马克思社会有机体理论的系统方法论指导和谐社会建设

构建以科学发展观为理论基础的社会主义和谐社会是一项空前伟大的系统工程。马克思社会有机体理论“以实践为基础,同时以人为本,通过对社会生产的发展、社会形态的发展、人的发展及同自然环境的密切联系与不间断发展的分析,向我们展示了社会有机体发展的实践性、人本性、系统性和连续性特性,从而为科学发展观提供了重要的哲学依据”。其实,科学发展观在一定意义上实质上就是以系统方法论为基本内容的关于社会发展的方法论。“以人为本”体现了系统的目的性,“全面协调可持续”和“五个统筹”体现了系统的整体性、关联性、自组织性和动态复杂性等。因此,贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会,一定要自觉运用马克思社会有机体理论的系统方法论作指导,系统地认识和改造社会。

第一,把握社会系统的目的性,坚持发展为了人民、发展的成果由人民共享。社会系统都是有目的的,建设和谐社会作为一项系统工程也有自己的目的,这就是要坚持以人为本,坚持发展为了人民、发展成果由人民共享,使全体人民朝着共同富裕的方向稳步前进。坚持发展为了人民,就是要把实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益作为党和政府一切方针政策和各项工作的根本出发点和落脚点,把发展的目的真正落实到满足人民需要和提高人民生活水平上。坚持发展成果由人民共享,就是要把改革发展取得的各方面成果体现在不断提高人民的生活质量和健康水平上,体现在不断提高人民的思想道德素质和科学文化素质上,体现在充分保障人民享有的经济、政治、文化、社会等各方面权益上,让经济社会发展的成果惠及全体人民。

第二,把握社会系统的整体优化性,切实推动经济社会的全面发展和整体进步。构建社会主义和谐社会,必须把各项建设任务上升到社会整体的高度和放在整个社会大背景下去认识,全面地把握社会有机体的整体与部分、部分与部分之间的辩证关系、地位和功用,按照社会本身的发展规律进行社会实践。这样才能减少片面性、主观性和盲目性,少走弯路,少付代价。必须看到,过去相当长一段时期内,忽视社会全面发展和整体进步的问题是十分突出的,片面追求经济增长的结果导致了一系列的社会矛盾和问题。依照马克思社会有机体理论,这种片面发展不符合系统整体优化性原则。今后,必须牢牢树立科学发展观,整体地认识和改造社会,力求实现经济社会发展的理想境界——“整体优化”。

第三,把握社会系统的层次结构性,自觉调整优化经济社会结构。构建和谐社会是一项复杂的系统工程,必须从纷繁复杂和不断变化的社会现象中理出一条有序的思路,建立一套有序的机制,有序地推动和谐社会的建设进程。目前,我国人均国内生产总值已达1700美元,进入了现代化建设的关键阶段,这也是经济社会结构发生深刻变化的重要阶段。在全球化的背景下,我们必须主动适应国际范围内的产业结构调整,充分利用两种市场、两种资源来实现资源的优化配置。同时充分吸取历史教训,正确对待社会阶层的分化与变迁,妥善处理好人民内部矛盾,避免用被“左”的思想曲解了的“斗争哲学”来处理问题。这样才能建成马克思所展望的那种和谐社会:“代替那存在着阶级和阶级对立的资产阶级旧社会的,将是这样一个联合体,在那里,每个人的自由发展是一切人的自由发展的条件。”

第2篇:系统工程与理论范文

关键词 自组织;重大水利工程;社会稳定;仿真

中图分类号 C915;C935 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2012)11-0109-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.017

与一般水利工程项目建设不同,重大水利工程项目建设具有建设周期长、区域跨度大、影响因素多的特性,是一个典型的项目群建设,仅以南水北调工程为例,工程横贯长江、淮河、黄河、海河四大流域,跨度十余个省(自治区、直辖市),工程建设包含水库、湖泊、运河、河道、大坝、泵站、隧洞、渡槽、暗涵、倒虹吸、PCCP管道、渠道等多项水利工程,是一个复杂的巨型水利工程[1-2]。国内外实践表明,重大水利工程建设后,工程上下游地质地貌和生态环境都会发生改变,并致使依赖这些自然环境存在和发展的社会也相应发生改变[3-5]。为此,工程建设后的生态环境的自我修复、人类社会的自我协调,都将促使重大水利工程建设区域的自然与社会经历复杂的重构过程,改变当地社会生产和生活方式,以及影响当地人民生活和生产 [6-7],这无疑会增大社会不稳定的可能性。西方社会转型的经验表明,社会在从失范到规范、从混乱到有序的过程中社会问题和社会风险集中并发[8],当前我国正处于传统社会向现代社会急速转型阶段,重大水利工程建设对建设区域的社会稳定风险无疑构成重要影响。从系统理论来讲,重大水利工程建设和工程建设区域的社会之间不是相互独立的,而是相互关联的,并在逻辑关系上属于高级复杂巨系统中的子系统,即“重大水利工程建设——社会”(LHPS)系统的重要组成部分。H.Haken [9]提出,如果一个系统在没有外部力量强行干涉的情况下,内部各要素获得空间的、时间的或功能的结构,便是该系统的自组织。LHPS系统同其他系统一样,具有开放性、动态性、非线性、涨落性和不确定性等特征,所以LHPS有序稳定下的演变必将具有自组织,因此,运用自组织理论对“重大水利工程建设——社会”系统稳定性进行分析,有助于探讨重大水利工程可能导致社会失稳的根源,找到影响重大水利工程项目建设社会稳定风险关键所在,为相关部门决策重大水利工程项目建设提供依据。

1 LHPS系统稳定的自组织

1.1 LHPS系统稳定的复杂性

复杂性在社会现象与问题中普遍存在,是许多社会现象与问题的内在特征。钱学森[10]认为社会系统的核心元素“人”使得社会系统同时具备“开放性”和“复杂性”,使其具备了复杂开放系统的特性,杨桂华教授更是指出,社会系统的特性使得人类社会具有超自组织特征[11]。

从复杂开放系统本质来看,LHPS系统是重大水利工程建设区域社会系统演变的一个形态系统,重大水利工程建设是社会系统内部结构运动因素中的一部分,并对社会系统赖以生存的生态环境、经济环境以及社会结构等都产生重要的影响,其中工程移民是复杂化社会系统运动的最大社会风险。耿涛等认为一个移民社会经济系统的重建需要一个很长的时间[12],工程移民属于非自愿移民,国内外经验均表明,非自愿移民安置是一项风险巨大的社会经济活动,会对重大水利工程建设区域的社会稳定性产生重大冲击。范泽孟、牛文元[13]指出,社会稳定的各种响应因子的动态变化,直接作用社会系统的稳定状态,而社会系统的某一稳定状态被扰乱或者被打破,社会风险都有可能被极大的提高。“重大水利工程建设—社会”系统稳定性既取决于该系统内部条件也取决于其外部条件,内部条件主要体现在重大水利工程项目建设是否合法和合理,而外部条件则主要表现在外部环境是否具备支持重大水利工程项目建设。

从图1可以看出,LHPS系统赖以生存的外部环境主要是社会、经济、政治、文化和技术等环境,这些外部环境的构成因素都具有众多复杂的特性,以社会环境为例,外部社会稳定状况、治安状况、水利工程建设区域的重大事故状况、犯罪率、水利工程在当地被接受程度、社会舆情、当地社会保障、社会医疗等因素都会对LHPS的系统稳定性构成重要影响。LHPS系统组成因素是众多的,且每个因素间通过催化联系把自催化循环联系起来,其中每一个因素既能自复制,也能对其他因素提供催化支持。在艾根超循环理论(Hypercycle theory)[14],社会的复制循环主要为社会生活和社会生活方式两个方面的自复制循环。除此之外,各因素都是具有动态演变性,使得该系统具有不确定性,所以无论从LHPS系统的内部结构、外部表征,还是从其行为和环境复杂性来看,LHPS系统都是一个复杂巨系统,其稳定性具有复杂性。

1.2 LHPS系统稳定的自组织

从耗散结构理论来看,重大水利工程建设会对社会系统产生一个远离平衡的冲击力,在到达远离平衡的非线性区时,一旦系统的某个参数变化到达一定阈值,系统便会由稳定进入到不稳定状态,即出现了非平衡相变,如移民非自愿不满从上访演变成。钱学森[10]认为,系统自己走向有序结构就可以称为系统自组织。杨桂华[11]将影响社会系统序变的因素归为:①社会系统相对稳定的演变达到一个序变点后进入序变区,即系统变得十分不稳

\定;②随机“涨落”影响序变;③环境影响社会系统序变方向。LHPS系统稳定满足自组织现象条件,首先,由于重大水利工程建设过程实质上是一个与外界人、财、物的不断交换过程,并伴随着能量和信息的交换,LHPS系统具有开放性;其次,重大水利工程建设本身的各元素之间相互关系是非线性的,与相联系的环境也是非线性的,即LHPS系统存在非线性机制;再次,涨落和突变一直伴随重大水利工程建设过程;最后,自复制循环影响涨落影响大小,为LHPS系统演变到新的稳定结构创造条件,为此LHPS系统稳定满足自组织条件。

2 LHPS系统结构分析

社会系统是一个非绝对平衡的开放系统,其稳定性具有动态性。阎耀军在社会稳定系统动态分析中把社会稳定系统的逻辑结构概括为6部分:生存保障系统、经济支持系统、社会分配系统、社会控制系统、社会心理系统、外部环境系统[15]。为了确定“重大水利工程建设—社会”复杂系统的内部结构,在研究方法上借助于Warfield[16]创建的解释结构模型法(ISM)对LHPS系统进行分解。根据研究内容的需要,本文邀请10位重大水利工程社会评价领域的专家,对LHPS子系统进行了确定,即经济发展(S1)、移民安置(S2)、社会保障系统(S3)、社会分配系统(S4)、移民心态系统(S5)、外部环境系统(S6)。借用ISM研究子系统内部相互作用对LHPS系统演变的影响,对六个子系统复杂关系进行层次化和条理化。根据专家们讨论子系统之间直接关系或递推二元关系,构建邻接矩阵,若两个因素之间关系存在影响关系,定义如果SiSj则为1,否则为0。则LHPS系统的子系统的邻接矩阵A为:

基于布尔运算法可得可达矩阵R:R=I∪A∪A2∪A3∪A4∪A5,本文运用MATLAB软件计算(程序代码略):

根据可达矩阵R,可以找出子系统Si影响其他子系统的可达集E(Si),其他子系统对Si影响的子系统组成先行集A(Si),及受子系统Si影响又影响Si组成的共同集T(Si),即(T(Si)=E(Si)∩A(Si))。结果见表1。

根据表1结果,若E(Si)=T(Si), 则Si就是系统的最高级子系统,然后去掉最高级子系统,重复上述步骤,可分解出系统的第二层、第三层……,以及子系统的层级关系。按照子系统的层级顺序将系统分层,然后再根据结构矩阵子系统间连接关系用有向矢线相连,可绘出其系统的多级递阶结构图(见图2)。

从图2可以看出,对LHPS系统稳定性影响最直接的是社会分配子系统、移民安置子系统、移民心态子系统,三者的稳定性直接决定了LHPS系统的稳定性,但是从图2梯级结构模型上看,这三子系统只是影响LHPS系统稳定性的表象原因,其稳定性深层次原因是社会保障系统的鲁棒性是否稳健,而社会保障子系统深受经济发展子系统和外部影响子系统的影响。这一结果表明,重大水利工程项目建设的社会稳定性主要来自与移民相关的社会分配、移民安置和移民心态领域,但其深层次的决定因素是当地社会保障体系是否完善,这既取决于当地的经济发展,也取决于外部环境,如生态环境、与域外地区相比社会经济发展是否优越等,即社会保障体系建设是LHPS系统稳定性的关键。

3 LHPS系统稳定性演变模型

由于系统自组织过程不存在特定的方式作用于系统外力,系统从有序到无序,再有无序到有序的变化,以及从低级向高级的演变过程都是子系统相互作用的内部过程,外部对系统作用力是一个随机涨落。本文依据自组织理论,将运用非线性动力学方程对LHPS系统进行如下描述,建立的系统动力学模型为:

其中,γ和γ1,γ2,γ3,γ4,γ5,γ6分别表示LHPS和S1,S2,S3,S4,S5,S6的变化率与其原有状态的关系;γ和γ1(i=1,2,3,4,5,6)则表示各子系统的协同作用对LHPS和Si的影响;φ(t)表示随机涨落(如突发事件)对系统稳定性的影响,t代表时间。

文献研究发现,在系统处于无序状态下,系统众多变量中存在一个或者几个变量值为0,随着系统由无序向有序转变,这些变量值也有小变大,即这些变量能够描述系统的有序程度[17]。根据役使原理,系统相变过程是一个由系统状态变量形成系统序参量,序参量又役使系统其他状态变量的过程,序参量支配、主宰和役使系统状态的其他变量,序参量是众多变量中慢变量,役使其他快变量变化。对于社会系统来讲,也同样存在着系统运动宏观参量(序参量),且这种宏观参量决定着社会系统的有序结构和功能行为[18-19]。

本文将重大水利工程建设经济影响(q1)和社会影响(q2)作为“重大水利工程建设——社会”系统自组织演化的序参量,这主要是因为重大水利工程建设区域社会系统从无序向有序演变是重大水利工程项目建设和重大水利工程融入建设地区社会系统中的变化过程。根据哈肯协同学基本理论,式(4)表示了LHPS系统的两个序参量如何影响子系统的自组织演变。

其中Si代表LHPS子系统;α1为序参量重大水利工程建设影响对子系统自组织演变的作用;α2为序变量系统协同作用对子系统自组织演变的影响;α3为子系统的自反馈系数;α4为两个序参量相互作用对子系统自组织演变的影响;α5为重大水利工程建设正效应;β1为重大水利工程建设负效应;λ1为随着时间推移,重大水利工程建设影响力系数;β2为两个序参量相互作用力系数;β3为阻尼系数;β4两个序参量之间的关系。

Si系统处于稳定是,S·i=0,q·1=0,q·2=0,

,即系统稳定的平衡点为(0,0,0)。根据模型求解其特征矩阵为:

平衡点(0,0,0)带入式(5),则:

由此可得特征根λ(1)=α3,λ(2)=α5-β1,λ(3)=-β3。由李亚普诺夫稳定理论可知,只有当且仅当特征根均为负实部,系统才是稳定的。为此,系统的稳定性主要α3,α5-β1,β3决定,与其他参数无关,即研究LHPS系统及其子系统稳定性可以从式(6)特征值入手。

4 系统稳定性演变模型仿真分析

ISM模型分析结果表明,社会保障系统是LHPS系统稳定的核心,它的发展受社会经济发展和外部环境系统的影响,如果重大水利工程建设区域的社会保障系统稳定,必将推动LHPS系统的稳定,即当地社会保障体系稳健性对重大水利工程建设的社会稳定有巨大的影响,为此本文针对LHPS子系统中的社会保障子系统(S3)稳定性演变进行仿真分析。

本文以2006年九三学社政协提案中所披露的三峡库区移民社会保障调查数据为依据①。通过比较计算得到α1= 0.297,α2= 0.5,α4=1.8,λ1=1.5,β2=1,β3=0.5,β4=1.2 ,并将其代入式(4)中,为了更清晰的看出随机涨落对社会保障系统的影响,本文将φ(t)也引入分析中,观察φ(t)变化对系统的影响。

(1)当α3

(2)当α3,α5-β1,β3参数大于零时,社会保障系统便处于了失稳状态(见图6、图7和图8)。从图6不难发现,当LHPS的社会保障系统自反馈参数α30时,重大水利工程项目建设正负作用较小时,S3、q1和q2仍然在所测时间域内趋于稳定,但是当S3自反馈参数α3>0后,S3便开始远离稳定点(见图7)。由于社会保障系统在LHPS系统稳定性中占关键地位,S3系统的不稳定导致LHPS系统的不稳定,所以社会保障体系自身系统反馈子系统的稳定性对其稳定性影响巨大。图8所示,S3处于不稳定时,如果再出现随机涨落,如移民收入减少、移民就业下降、移民上访等事件,会更加促使S3稳定性远离平衡点,而且由此引发的经济影响q1和社会影响q2更是处于震荡的不稳定中,表明如果社会保障系统不完善,随机涨落出现会使其更加不稳定。

5 结 论

如何评估和控制重大水利工程项目建设社会稳定风险是当前理论和实践界研究的热点。本文从自组织理论视角研究重大水利工程建设社会稳定问题,并分析了重大水利工程建设有可能引发社会不稳定的根源,主要结论如下:

(1)LHPS系统稳定影响因素众多、复杂。主要原因是重大水利工程项目建设不但影响所在区域经济发展、社会发展及生态环境,而且工程建设本身会涉及复杂的移民问题,“人”因素复杂了LHPS系统复杂性,此外LHPS系统是一个开放系统,更加强化了其复杂性。

(2)基于重大水利工程建设区域社会系统特点,将LHPS系统划分为6大子系统,运用ISM分析LHPS系统结构发现:社会分配、移民安置和移民心态等子系统稳定性是LHPS系统稳定性决定因素,但三者稳定性取决于社会保障子系统的稳定性,即社会保障子系统稳定性或者社会保障体系是否完善,是重大水利工程项目建设的社会稳定的基础。

(3)基于LHPS系统特点,选取重大水利工程的经济影响(q1)和社会影响(q2)作为序参量,运用九三学社三峡库区社会调查报告,对社会保障子系统(S3)自组织演化进行仿真分析。结果表明:①如果社会保障系统(S3)系统是稳定系统,在没有外部随机“涨落”影响下,重大水利工程项目建设即使对q1和q2产生重大影响,S3系统仍然是趋于稳定的,LHPS系统也会趋于稳定;②由于LHPS是开放系统,外部冲击无法避免,如移民收入减少、补偿等引发社会矛盾冲突、突发事件等,外部冲击会影响S3自组织演变,但S3稳定性较强时,外部冲击将不会改变系统稳定性趋势,反之,S3系统将远离稳定;③如果S3系统不是稳定系统,又有外部冲击,那么二者相互作用将强化S3系统远离稳定,使得LHPS将处于不稳定中。

以上表明,重大水利工程项目建设所在区域的社会保障体系建设十分重要,在社会稳定方面具有重要地位。不完善的社会保障体系将会加大重大水利工程建设对当地社会稳定的冲击,进而引发社会失稳风险。为此,在决策重大水利工程项目是否建设前,评估工程建设区域社会保障体系是否完善以及移民安置如何增强建设区域社会保障体系,应该是决策部门决策重大水利工程项目建设的重要依据。

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Research on Society System Stability of the Large Hydraulic Project Construction Based on Selforganization Theory

ZHANG Changzheng1,2,3 HUANG Dechun1,3 Upmanu LALL2 HUA Jian1,3

(1.Business School,Hohai University, Nanjing Jiangsu 211100,China;2. Columbia Water Center, Columbia University, New York N.Y. 10027, U.S.A.; 3.Hohai Industrial Economics Institute, Nanjing Jiangsu 211100,China.)

Abstract

第3篇:系统工程与理论范文

关键词:暖通工程施工 质量控制与管理

1、 施工前的控制

在工程进行建设的初期阶段,必须要对施工图纸进行严格的会审工作,以此来达到对图纸内容进行规范、统一的目的!在进行图纸的会审工作之前,其施工单位务必要对图纸内容进行详细的检查,如若发现了任何问题,要及时向负责图纸设计单位进行沟通,由图纸设计单位来解答所出现的问题,并且两者互相协作完成预审所发现存在的问题!施工单位要充分了解设计图纸中的每一个细节,对其中所出现的与实际施工不符的设计,要及时与图纸设计单位进行沟通,找出解决方案!在某些有需要的情况下,可以到施工现场进行对比,修正图纸上所存在的错误!尽最大努力将图纸错误都消灭在工程开始施工之前,图纸审查工作的所有内容都要记录在册,由相关负责人员签字,并留档备案。

2 、施工过程中的质量控制

2.1 严格对工程材料进行控制和把关

针对暖通工程施工中存在着材料管理的问题,需要对其采取有效的措施进行解决,以确保整个施工工程的质量。对于采购回来的施工材料质量不合格的问题,管理人员需对采购回来的材料进行检查,抽样调查等等,一旦发现采购回来的质量存在着问题,坚决不能将质量有问题的材料应用到暖通施工工程中去。所有的材料的检查标准都要符合国家对于建筑工程材料的要求标准;另外,针对材料上准备不足的情况,管理人员在工程施工前要组织专门人员进行整个暖通工程需要材料的数量的预算,并且根据暖通工程施工的实际情况,进行科学的预算,反复进行讨论,然后按着预算出来的材料数量进行采购,从而解决在施工过程中存在的准备施工材料过多和过少的问题,从而保证工程的成本不会增加和确保暖通工程的施工按着预先的进度顺利的进行。

2.2 加强对人员的控制

各个工序环节中,能够有效避免由于人为因素所导致的错误的方式就在于对工程的施工前以及施工中进行严格的控制!人员是施工管理工作中的核心内容,只有加强对人员的相关管理,才能够最大程度的让工程在保证质量和工期的情况下完成!所谓对人员管理包括两方面:一是要加强对承包单位的资质审查,另一方面要提高员工的素质,努力提高施工人员的素质,建立良好的安装施工队伍!首先要加强相关知识的学习,以定期不定期,集中或统一的方式进行学习,进行技术安全交底,明白自己的职责,什么应该做,怎么做,做到何种程度,要将这一学习成果以制度的形式固定下来,定期对其进行考核,并实施相应的物质或精神的奖励!同事还要加强对新材料新工艺的宣讲和普及,保证新材料新工艺的顺利推广!

2.3 及时控制好进度

暖通工程中的空调工程进度管理工作,最为重要的就是把握好暖通的工期,这是对暖通工程质量进行检测的一个重要审核标准!暖通工程自身的进度管理工作必须要结合暖通工程的实际情况,暖通工程施工过程中各个部门的都要进行协调,并且工程进度要配合良好,如果采用合理的管理方式来控制进度的配合,反而会影响施工进度,严重情况下还会造成返工或者经济损失!如果整个暖通工程由于受到较大影响而导致进度过于滞后,那么就会使得整个工程无法如期交付,同时影响到工程款项的拨付,甚至产生更为严重的连锁性反应!例如影响到施工工人工资发放,进而影响到施工工人的施工热情以及施工态度,从而在一定程度上影响到工程质量,严重情况下还会出现罢工而导致工程停滞,最终使得整个工程无法按时完成!所以,暖通工程在进行施工过程中,务必要控制好施工的进度,保持与合同要求的一致性,让所有的资源都能够使用到工程建设中,达到最大化的利用率!

2.4 加强对工程资金的科学预算工作

暖通工程施工中存在着资金管理的问题,因此,管理人员需要对资金进行科学的预算工作。资金的问题影响着整个工程是否能够顺利的竣工。因此,管理人员需要为整个工程需要的资金和安排组织人员进行科学的预算。根据工程的大小,工期的长短,施工材料的多少,录用多少施工人员,需要多少的机械设备等等,进行科学的预算,从而合理的安排资金,已解决在工程施工过程中由于资金短缺的问题影响整个工程的施工进度和施工的质量。

3、 加强暖通工程施工质量管理的措施

3.1严格对工程材料进行控制和把关

针对暖通工程施工中存在着材料管理的问题,需要对其采取有效的措施进行解决,以确保整个施工工程的质量。对于采购回来的施工材料质量不合格的问题,管理人员需对采购回来的材料进行检查,抽样调查等等,一旦发现采购回来的质量存在着问题,坚决不能将质量有问题的材料应用到暖通施工工程中去[4]。所有的材料的检查标准都要符合国家对于建筑工程材料的要求标准。

3.2加强对工程资金的科学预算工作

暖通工程施工中存在着资金管理的问题,因此,管理人员需要对资金进行科学的预算工作。资金的问题影响着整个工程是否能够顺利的竣工[5]。因此,管理人员需要为整个工程需要的资金和安排组织人员进行科学的预算。根据工程的大小,工期的长短,施工材料的多少,录用多少施工人员,需要多少的机械设备等等,进行科学的预算,从而合理的安排资金,已解决在工程施工过程中由于资金短缺的问题影响整个工程的施工进度和施工的质量。

3.3对工程的进度进行合理的安排

针对暖通工程在施工进度上安排不合理的情况,管理人员要做好工程的进度安排工作。主要需要做2方面的工作,在工程施工前的预算工作和在工程施工中的进度管理工作。对于进度的预算安排需要组织专门的人员进行进度计划,根据整个工程的实际,进行科学的进度规划。对于管理人员在施工过程中对工程进度的管理,应该具有战略性的眼光,对于在施工过程中,存在的工程的实际进度比计划进度慢的情况,管理人员要及时的组织人员进行对进度计划的修改,从而使计划进度符合实际的施工进度,确保暖通工程顺利的施工。

4、结束语

综上所述,在对暖通工程施工质量进行控制的过程中,必须要加强各个环节的事前控制工作,同时也不能放松对施工中以及施工完成后的监管工作!只有不断加强对暖通工程的质量工作,才能够保证整个建筑工程的质量,在这一过程中,施工人员不仅要不断强化自身的技术工艺,其管理人员也需要不断对管理措施进行改善,使得建筑工程的暖通工程能够得到最大化的经济效益,并更好的以高质量来服务于社会!

参考文献:

第4篇:系统工程与理论范文

1.1 路面和桥面的铺装层易产生裂缝

由于道路桥梁是长期暴露在外界环境下的,并且使用的次数是数以万计的,需要承载着不同重量的物体。在道路桥梁工程建设中,路面和桥面铺装层往往采用的是半刚性结构,这种结构虽然在某一程度上增强了铺装层的的强度和承受能力,但这种结构易受温度的影响,温度差异越大,铺装层产生裂缝的可能性越大。尤其是北方寒冷地区,路面或桥面铺装层常常会产生裂缝。由于早晚温度差异过大,导致半刚性结构路面的受压性降低,最终在日常使用中出现裂缝,甚至导致崩塌。路面和桥面铺装层产生裂缝的另外一个原因就是长期的使用量,相对于人行道路的铺装层,车辆行驶的道路更易产生裂缝,由于车辆在行驶过程中往往会出现超载或急刹车的现象,车辆会严重的挤压并磨损地面,因此容易发生路面凹陷,进而产生断裂层,在这样长期的磨损情况下,路面和桥面必然产生裂缝,从而使得道路桥梁工程出现质量问题。

1.2 道路桥梁地基不均匀造成沉降问题

道路桥梁的地基质量决定了道路和桥梁的使用寿命,地基不均匀造成沉降的主要原因有以下几点:首先是在道路桥梁工程建设前期相关人员勘测施工场地不到位,进而设计的道路桥梁不合理,导致施工过程中施工技术存在一定漏洞;其次是一些施工人员在工程建设中为谋取利益而偷工减料,忽略了工程质量的达标成果,满足不了施工要求,最终导致道路桥梁地基发生沉降;最后是施工人员在施工过程中没有充分考虑到施工地点周围环境的地质变化情况,建设道路桥梁是需要很长时间的,长时间下地表层会遭到破坏,地质发生变化,土质的软硬度不均衡,造成地基不均匀,甚至引发地基沉降。地基沉降不均匀,则会使路面和桥面受力不均衡,对人们日常生活和车辆的行驶造成严重影响。

1.3 钢筋锈蚀出现断裂问题

在道路桥梁的建设过程中,钢筋是路基工程中重要的原材料,在路基的底层起着主要承重的作用。但是钢筋结构处于路基的内部,容易受到一些环境因素的影响而最终影响其原本的承载能力。比如说,钢筋和混凝土构成了桥梁的承重结构,若是混凝土施工过程或是后期受环境因素影响出现裂缝时,那么钢筋就相当于失去了混凝土这层主要的保护层,一些空气中的水分会大量的侵蚀到钢筋结构的表面,钢筋表面会在长期的水分影响下而发生化学变化,也就是产生表面锈蚀,锈蚀情况严重时,继而会引发钢筋结构的断裂。在外界环境中若是存在一些硫化成分的化学品时,更会加剧钢筋结构的锈蚀程度,使得道路桥梁工程在短时期内发生严重的断裂现象。

1.4 低质量的施工材料引发的桥头破损

桥头破损也是道路桥梁工程中常见的一种病害现象,桥头破损会使得道路桥梁的两端产生严重的变形,这种变形现象会使得整体桥梁的应力结构发生变化,进而使得道路桥梁原本的使用寿命和安全使用系数都在一定程度上有所降低。产生这种现象的主要是由于施工材料的质量不合格引起的,若是施工材料的质量不合格,则不能满足道路桥梁主要结构部件的支撑力的要求,道路桥梁上面长年累月的载重车辆行驶,会使得桥头不堪重负的碾压而产生局部断裂,给道路桥梁的安全通行埋下了严重的隐患问题。

2 道路桥梁工程的施工处理技术分析

2.1 裂缝修补技术

裂缝修补技术是专门针对道路桥梁铺装层的裂缝现象提出的一种施工技术,具体来说裂缝修补技术可分为表面修补、裂缝填充、裂缝灌浆等多种方法,具体方法的选择要依据表面裂缝的具体情况来确定。本节主要介绍表面修补技术。表面修补技术:这种方法适用于表面裂缝较浅的情况,其裂缝的宽度在0.2cm以下的情况。具体方法是,采用环氧胶泥或是水泥浆每隔5分钟便对路面裂缝涂抹一次,使涂抹的厚度达到1mm以后,再对其表面涂抹油漆或是沥青,以作防腐保护,最后采用玻璃纤维布覆盖表面,防止表面再次受外界环境的破坏影响。

2.2 裂缝填充技术

这种修补技术相对于裂縫修补技术来说,更具有加固的作用,适用于裂缝较宽,裂缝现象较严重的情况。具体方法是,在路面的裂缝处进行纵深方向的挖槽,在槽位里边采用水泥浆和环氧树脂胶按照一定比例的调配之后填充到路面的裂缝中,由于环氧树脂胶的性能较为稳定,其与水泥浆进行一定比例的调配后,性能稳固,对表面裂缝的修补更能起到稳固的作用。此外,在填充的工程材料中,还可添加一些防水性能较好的橡胶材料,这样更能使得裂缝在雨水天气时所受的影响较小。

2.3 锚喷施工技术

锚喷施工技术是针对于桥头破损提出的一种施工技术。锚喷具有凝结快、稳固性能高的特点,是处理桥头破损常采用的一种施工技术。具体的技术方法是,在借助锚喷设备超强喷射力的条件下,向裂缝部位喷射一定量的硅胶材料,然后在模板的加固作用下,用硅胶材料将桥体有效的粘结在一起。

2.4 钢筋锈蚀问题的处理

钢筋作为道路桥梁承重系统的中心环节,之所以会出现锈蚀现象,主要是失去了混凝土的保护作用。作为主要的承重构建,钢筋一旦失去了混凝土这层保护层,很容易受到外界空气或是腐蚀性因素的影响,进而使得钢结构的硬力和韧性降低。为此,在处理钢筋锈蚀问题时,首先需要做好混凝土的质量控制工作,对钢筋起到很好的保护作用。具体可行的办法可采用增加混凝土厚度的方式来加强对钢筋的保护,可在混凝土的表面涂刷覆盖层、封闭层、砂浆层等一系列的保护层来加强保护,或是在混凝土施工的初期阶段,可通过改变施工材料配比的方式来加强混凝土的密度,通过掺杂一些矿渣、煤灰粉等来增强混凝土的防渗透性。

第5篇:系统工程与理论范文

摘要:从知识管理与专业教学的关系出发,分析专业教学借鉴知识管理的可能性,以及利用知识管理、创新专业教学的一些改革举措,并在我校车辆工程专业教学中的予以实施效果良好。

1知识管理

知识管理伴随着知识经济时代的发展逐渐凸现出来,它关于知识及与知识相关的资源和过程的管理方法与管理技术可以为专业教学的创新与应用的拓展提供一种新的思路。

从宏观角度来看,知识管理关注整体,是对一个组织系统所拥有的全部知识及相关资源的管理,任何一个管理过程都应考虑组织整体效益的实现。知识管理的目标定位是实现知识共享与知识创新,提升组织的竞争力。知识管理的另一个重要理念就是显隐知识的转换。在实际的转换中,这是一个循环往复的过程,即隐性知识社会化为隐性知识、隐性知识外化为显性知识、显性知识与显性知识重新组合、显性知识内化为隐性知识,这四个转换环节是知识转化理论的核心内容,并由此形成一个循环上升的知识增值系统。

从微观角度来说,知识管理的实质就是对知识价值链的管理,清除影响知识价值链形成的阻碍因素,加快价值链的形成速度,使组织的知识在运动中不断增值。

在具体的实际操作过程中,知识管理又可以划分为不同的环节,即知识生成管理、知识应用管理、知识交流管理,由此又形成诸多知识管理工具。网络技术、人工智能技术等信息技术手段在知识管理中发挥着重要的作用,较常见的专家系统、数据仓库等都在知识管理中得到了应用。

    2知识,理在专业教攀中应用的可能性

    2. 1知识管理与专业教学都具有以下共同点

 1)知识管理与专业教学所需实现的都是组织的整体效益。2)知识管理通过对知识的一系列开发过程,实现和完善自身的管理理念,达成管理目标。3)以人为本的思想既存在于知识管理中,也存在于专业教学领域。

    2. 2知识管理与专业教学的结合点。知识管理与专业教学在技术层面也有着共同之处,即两者都运用了计算机网络、人工智能等技术。由这两种技术还衍生出来许多新型的交流和学习方式,如blog、网络社区、电子邮件系统、知识资源库等。知识管理和专业教学可以相互借鉴彼此在应用这些技术手段时的经验和成果。

    专业教学的一个重要任务就是利用学习平台,营造学习环境,促进学习者学习,提高学生的能力和素质。管理知识的过程实际上直接影响到学习者学习效率的提高,吸收知识管理的理念,也是专业教学中的重大变革。

    2.3利用知识管理,创新专业教学。知识管理中的知识分类思想、知识转化理论、知识价值链的形成等理念,均可以引入到专业教学中来。通过借鉴这些理念,可以为学习者营造更为有利的学习环境。学习者可以通过各种途径,如面对面交流、网络社区等直接或间接共享到他人的经验、技能等,从而最终提升学习者的学习效率、教师的工作能力,进而提升整个教育系统的组织智慧。

 知识管理将知识分为隐性知识和显性知识,而且更关注隐性知识。专业教学在多年的发展中一直致力于将显性知识通过各种途径传播给学习者,并为学习者所熟知和掌握。学习者对更加重要的隐性知识的学习则处于一种未知的状态。在面对面的传统教学过程中,学习者或多或少能够通过一些亲身体验的方式学习到隐性知识。但是在非面对面的教学过程中,这种隐性知识的学习就被完全忽略了。知识分类思想提醒专业教学相关人员应该更加关注开发和利用隐性知识。

 

 2. 4知识管理环节的划分对专业教学的启迪。知识管理通过总结知识价值链,得出知识管理包含四个过程:知识生成管理、知识积累管理、知识应用管理和知识交流管理。从这点出发,专业教学在运用知识管理的理念时,首先必须解决的是明确教育知识的来源:应该包括已经被认识到的可以拿来学习的知识、还掌握在少数教师、专家、学习者头脑中不能被传播的知识以及新创造的但还未纳入到教育领域中的知识。其次,应该运用一定的鼓励机制和技术手段识别、提取和组织这些知识,使之有序化、系统化。当拥有了大量的知识之后,专业教学可以利用教育资源库、专家系统等手段将这些知识积累起来,并进行管理。学习者和教育者可以通过教育资源库获取大量的知识,同时又可以将自身独有的知识拿出来供所有人使用。知识通过交流和共享获得增值,这也为产生新产品和新技术提供了前提条件。

    3知识,理在我校车辆工程专业段,中的应用

3. 1专业知识管理系统的构建。建构专业知识管理系统是知识社会对于专业教学提出的要求。专业教学通过构建专业知识管理系统为学生提供适当的知识源和知识环境,培养学生的创新能力。在学校建立信息管理系统和校园网工程后,为信息的获取提供了前所未有的便捷途径。专业教学利用技术手段建立专业知识管理系统,可以有效地对专业内存在的信息  (如学生信息、教学信息、教育资源、头脑中的知识、知识行为、知识资产等)进行开发、利用和管理,促进知识的共享,同时也可以利用教育者和学习者的集体智慧完成创新知识的目标。

    3. 2专业知识管理系统的使用情况。车辆专业知识管理系统在构建过程中就开放使用,广大学生经常访问该系统,最近二个月平均每天的校内师生访问量已经达到1000多人次(注:该专业每届学生数90人,全部在校生400人左右),而且有不断增长的趋势,而且论坛跟贴人数也不断增长。

    知识库的内容不断增长,目前有3个管理人员在作专门管理,审核上载内容和会员资格,目前有注册初级会员600余人(校内360人),高级会员35人(校内教师、政府机关处室、行业协会、行业商会),平均每天上载内容达1. 6gb。

    广大师生对该知识管理系统地反映良好,在对该系统的评价中优良率达到99. 4%,而且为优秀的达到82. 8%左右。通过该系统的使用广大学生觉得所获得的知识和经验大大超过以前,学生对本专业的学习兴趣也大大提高,学习风气明显改善,学习成绩与往届学生相比也有明显提高,更重要的是学生可以从系统内间接获得许多工作经验,使得学生毕业后缩短适应时间,特别明显的是学生下企业进行技术实习时,明显显得有信心,工作成效更明显。

第6篇:系统工程与理论范文

关键词:教学 改革 系统工程 教学理念

1、引言

随着人类社会发展的步伐大幅度迈进,全世界越来越表现出系统化趋势,当今世界已经处于系统工程时代。系统工程作为管理类专业的一门基础专业课程,其应用范围十分广泛。对工程管理专业的学生而言,本课程通过教授系统工程的基本思想和方法论,及一些常用的模型,培养工程管理专业学生的系统思维,使他们在未来的工作中全面考虑,协调解决工程实际中的管理问题。如何在正常课时内,让学生掌握系统工程课程的核心内容,并培养其解决实际问题的能力,是教师十分关心的问题。本文从系统工程课程的特点出发,分析了目前系统工程课程教学中存在的问题,针对这些问题,建议采用伙伴合作教学的课程教学理念,最后提出了系统工程课程教学改革的具体措施。

2、系统工程课程特点

2.1开放性

系统工程是一门交叉学科,它涉及运筹学、系统论、控制论、数学、生物学、计算机等学科,其研究运用到了系统科学、自然科学、社会科学、数学科学等领域的知识。因此系统工程是一门开放的课程,它通过从不同的学科领域吸取营养来更好地解决复杂系统问题。

2.2应用广泛性

现代社会的系统化、复杂化趋势越来越明显,系统工程跨越多学科,可以综合运用系统方法来解决工程、自然、社会、经济、管理等各种复杂系统问题,因此,系统工程是一门应用广泛的课程。

2.3知识连贯性

系统工程课程主要介绍开发、运行各类复杂系统(尤其是社会经济管理系统)所需要的思想方法、工作程序和分析手段,其主要内容包括系统思想的发展简介和系统理论、系统工程的方法论、系统模型与模型化、系统工程应用实例等,内容连贯,构成了整个系统工程课程的知识体系。

3、系统工程课程教学中存在的问题

3.1学生找不到课程学习重点

由于系统工程具有开放性,跨越多个学科,系统工程的内容比较综合且丰富。但这对学生来说,就像是在自己面前放了众多的珍馐,不知该选择哪一种,找不到学习的重点。另外,有些老师认为应注重基础理论的教授,培养学生的系统思维;有些老师看到系统工程的应用广泛性而更注重系统工程中模型的应用,从而把教学重点放在模型的解释和算法上。学生因老师的态度而迷惑,不知道课程重点究竟是什么。

3.2有些理论并不成熟,部分学生陷入疑惑

尽管系统工程知识连贯,但毕竟系统工程是在20世纪中期才兴起的一门新兴学科,有些理论并不成熟。比如,耗散结构理论和协同学理论能够很好地解决化学中的一些自组织问题,能否应用于一般系统还有待研究;目前还不能提出一种对所有的非线性相互作用普遍适用的处理方法,因此自组织理论有待继续构建。一些学生在学习并应用系统工程时,发现课程中的理论和模型并不能完全应用于自己要解决的问题,就会陷入疑惑,甚至对系统工程的科学性产生怀疑。

3.3学生对系统工程课程不够重视

在与学生的交谈中了解到,工程管理专业的学生多认为自己是工科学生,应更多的学习一些工程知识,管理方面学习管理学、工程项目管理、技术经济学这些课程就可以了,没必要再学习系统工程,对系统工程在工程管理实践中的重要性认识不够。

另外,在目前物质极大丰富,信息急剧膨胀的现代生活中,部分大学生缺乏目标,沉迷于网络,对自己的前途比较迷茫,很容易在学习上表现出得过且过的状态。这种特点也是这些学生对系统工程课程重视程度不够的因素之一。

3.4学生对系统工程课程的学习积极性不高

学生学习积极性不高在教学中是一个常见的问题,系统工程课程的教学中同样存在这样的问题。此外,系统工程中的系统思想类似于哲学中的系统思想,会使学生觉得枯燥无味;有的模型,如主成分分析法,算法比较复杂,学生理解时有一定的难度。因此,有的学生因觉得无聊而没有兴趣听课,有的学生因为内容难以理解而无奈、困惑,这些都会影响学生学习系统工程课程的积极性。

系统工程课程教学中的上述问题,需要对系统工程的课程教学进行改革,提高教学质量。

4、伙伴合作教学的课程教学理念

从系统工程的角度来看,系统工程课程教学就是一个复杂系统,应该系统地、全面地考虑其教学改革措施。结合系统工程课程教学中的问题,建议采用伙伴合作教学的课程教学理念。

伙伴――强调的是老师与学生之间的平等地位。中国传统思想中讲究尊师重道,“一日为师,终身为父”的观念,强调对老师的尊重,却也无形中使老师与学生之间产生了隔阂,学生与老师之间不能完全坦诚相告,不能知无不言,这也就使得两者之间互相不理解,有时出现老师认为学生不努力,而学生认为老师过于苛刻,最终影响教学质量的提高。朋友式的伙伴关系,就会拉近老师和学生之间的距离,使双方在平等的关系中放松地互相沟通,互相理解,共同探讨学习问题。

合作――强调的是老师与学生之间的互相信任、互相了解。课堂教学基本上是老师讲解知识,学生听讲,但这忽视了两点不足:一是老师与学生之间很难有效的沟通,并难于随时反馈学生掌握的知识和仍存在的疑惑,使老师及时调整讲课的方式和教学进度;二是老师和学生不能互相了解各自的心理特点和行为风格,而双方互相了解对提高教学质量很有好处,比如,如果老师能意识到一些学生认为系统工程无关紧要就产生了得过且过的学习态度,就可以悉心和他们交流谈心,使他们意识到系统工程课程的重要性,改变自己的态度和想法。

教学――强调的是老师与学生的共同学习、互相学习。历来都认为是老师“教”,学生“学”,不过这只是教学的一个方面。老师也有不知其然的时候,需要向学生学习一些新的思想、新的思路,也许会“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。双方应该在平等的基础上,共同学习且互相学习,形成一种互教互学的良好关系,共同探讨都感兴趣的学术问题,如系统工程中的自组织理论等,在这种学习中,迸发出创新的火花,达到双赢的理想目标。

伙伴、合作、教学这三者是相辅相成的,在平等的伙伴关系基础上,才能真诚交流,进而互相信任和了解,形成良好的合作关系,共同探索,共同学习,最终提高教学质量。

5、系统工程课程教学改革的具体措施

5.1转变对教师角色的理解

按照伙伴的教学理念,教师应该转变对自己角色的理解,教师不应只是作为一个长者向学生传授知识,更应该从朋友的角度出发,在平等的基础上真诚地与学生沟通,避免与学生之间产生隔阂,能够和学生打成一片。另外,教师通过转变对自己角色的理解,引导学生从朋友的角度出发,通过换位思考体谅老师严格要求自己的苦心,这样既可以体现出老师对学生的尊重,使学生理解老师的良苦用心,又可以使教师及时了解学生的课程学习情

况,随时调整教学内容和进度。

5.2教师与学生合作研究系统工程有关内容

系统工程有些理论尚不完善,以及有些内容不易理解,对于学生的学习会造成一定的困难,但是在有限的课时内,又不可能完全讲解这些内容。因此,需要老师和学生通过合作共同研究有关问题。这可以是以系统工程课程的教师为主组建一个学习团队,吸纳那些有兴趣和老师一起探索的学生,各自以参与者的身份平等地进行研究。这样一是可以共同探讨系统工程中的知识,接触学生的疑惑,且充分发挥每个人的聪明才智,各抒己见,从而碰撞出新的灵感;二是在学生的探索和思考中,使其产生学习系统工程的动力和兴趣;三是可以在老师的带动下,培养学生的探索精神和创新精神,为学生进一步自学系统工程知识打下良好的基础。

5.3提高教师的创新意识和创新能力翻

系统工程应用十分广泛,特别是在社会经济复杂系统中将大有作为,但要能将所学的系统工程知识应用于实际,这就要求学生在学习及运用系统通常时要特别注重创新意识的培养,能根据实际系统情况灵活运用所学知识。但是目前大学生创新意识依然不强,根源在于老师的创新意识不强,因为教师在学生学习中起着引导的作用,只有老师营造出一个创新教育的环境,并与学生建立一种平等的民主的师生关系,对学生的新观点、新看法要鼓励、支持、引导他们去探索,从而使学生敢于创新、乐于创新,这样才能培养出创新型的人才。

5.4教师要合理调整教学内容

老师要在有限的课时内完成整个教学内容,需要合理调整系统工程的教学内容。系统工程教学内容主要是理论部分和模型,教师要根据学生的专业适当把握理论和模型的讲授比例及难易程度,在课堂的第一节课上就应该告诉学生系统工程的内容体系,以及以后的课程学习中的重点及难点,让学生易于把握课程重点,并且可以结合重难点在课下挑选适合的读物加强理解或扩充知识。

5.5采用开放式教学方法

系统工程中的耗散结构理论认为只有开放,系统才能增强其功能。系统工程本身具有开放性,其课程教学这个系统的功能也应受到开放的刺激。这种开放式教学方法是要引入新变量,以此来完善系统功能。在教学中引入的新变量可以促使师生自身某些方面的能力的增强或者减弱。比如师生到外地参观考察,就给教学系统引入了新的变量,有利于教学系统更新。

第7篇:系统工程与理论范文

管理科学系统工程是在20世纪系统科学理论兴起条件下日益走入研究者和社会大众视野的,体育系统工程是系统科学在体育领域中的具体应用。回顾和总结系统科学的历史变迁与时展,探究系统工程理论与方法在体育领域中的应用领域,展望其发展前景,具有一定的理论意义和现实价值。

1系统思想的历史与现当代系统研究的热潮

1.1系统思想与实践的历史考察系统思想源远流长,系统实践在人类文明史上写下了不胜枚举的光辉篇章。古希腊的“Syn—histanai”一词,意为归拢起来使之站立,已经具有“系统”的涵义,亚里士多德(Aristotle)“整体大于部分之和”则是其具有整体论和目的论内涵的系统观的高度概括。德谟克利特(Democritus)的系统思想通过其对宇宙构成的认识表达得十分清晰,他认为独立,不变,不可分的“原子”是组成宇宙系统的基本粒子,柏拉图(Plato)则赋予系统以完美的静止状态或永恒的“理想”形式之内涵。中国的《黄帝内经》中,也已包含有朴素的系统思想。《内经》通过对经络、脉象、穴位等的研究,深化了对人体“系统”的认识。中药的“辨症处方”,则是系统思想的集中体现。一付中药一般由“君、臣、佐、使”4个部分组成,“君药”对主病起主要治疗作用,用量较大;“臣药”辅助“君药”加强治疗作用;“佐药”用来抑制“君药”可能产生的副作用;“使药”对各种药物起调和作用。“君、臣、佐、使”合理配伍,一付中药就是一个具有“健身除病”功效的药物“系统”。中国古代的系统思想在老子的《道德经》中得到高度概括和提炼,《道德经》中的“道”或“一”超越了时空界限,“独立而不改,周行而不殆,可以为天下母”,老子认为,只有按照“道”的原则,才能实现即定的目标。“天得一以清,地得一以宁,神得一以灵,谷得一以盈,万物得一以生,候王得一以为天下正”。这里的“道”或“一”在某种意义上可以和“系统”划等号。公元前250年,中国战国时期的秦蜀郡太守李冰设计并主持修建的都江堰大型水利工程,由都江鱼沮、飞沙堰和宝瓶口三大工程配套而成,都江鱼咀建于岷江中心,把岷江水一分为二,内江灌溉,外江分洪;飞沙堰建于内江西岸,用于溢洪排沙;宝瓶口位于内江东岸,配合飞沙堰调节水量。三项工程混然一体,巧妙地控制了岷江激流,兼收防洪、灌溉之利,都江堰渠道总长1165公里,共有520多条支渠,2200多道分渠,灌溉农田300多万亩。这项2000多年前中国人系统实践的伟大成果,至今仍在发挥其防洪、灌溉的功效。公元1015年,中国宋朝皇宫毁于火灾,宋真宗命丁谓主持修复工程。为解决工程中烧砖和填地基用土及大量建筑材料运输难题,丁谓令工役当街开沟取土,烧砖填地基;同时取土开挖的大沟,与汴河接通,船队可将各种建筑材料一直运到皇宫门前,节省了大量劳力。完工后再把废弃砖石填入沟内,复原街道。取土烧砖、材料运输、余土处理一举三得,堪称人类运用系统思想组织大型建筑工程施工的光辉典范。

1.2现当代系统研究的热潮

1.2.120世纪中叶兴起的系统运动1925年,美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(Lud-wigvonBertranffy)提出了系统论的思想,他的视野很快超出了生物学,于1937年提出一般系统论原理,为系统论奠定了理论基础。1954年,贝塔朗菲与持有相同观点的另外三位著名学者:经济学家鲍尔丁(KennethBoulding)、生物学家杰拉德(RalphGerard)和生物数学家拉波波特(AnatolRapoport)发起成立了“一般系统研究会”,此4人被认为是系统运动之父。他们在加利福尼亚帕罗奥托行为科学高等研究中心合作共事,提出了系统科学研究的4个主要目标:(1)研究不同科学领域中概念、规律、模型的相似性,并致力于从一个领域向另一个领域移植;(2)鼓励理论探索;(3)尽可能减少不同领域中的重复研究;(4)促进科学家之间的交流,强化科学研究的协调性。研究会每年组织召开一次年会,出版一本年刊,吸引大批科学家,在西方学术界产生很大影响。五、六十年代,西方国家先后建立了一大批专门的系统科学研究机构,许多高等学校竞相开办系统科学系或专业,出版机构积极支持系统科学著作的出版,创办了一批系统科学学术刊物。据从1950到1980年30年的资料统计,系统科学论著每4年翻一番。随着系统运动的发展,各国学者联合成立了国际性的系统科学组织。大批具有系统科学头脑的高级人才进入管理、研究和工程技术领域,使人类应付和处理高度复杂的的组织、决策、工程项目等问题的能力大大增强。如美国国家航空航天局组织完成的阿波罗计划,耗资300亿美元,动员了120所大学、2万家工厂和公司的42万名科学家和工程师参加研究。如此庞大的工程,必须运用系统科学的思想、方法进行组织管理。该计划从总体目标出发,首先把整个计划划分成许许多多的子系统,如飞船系统、火箭推进系统、飞行制导系统等,每个子系统再细分成若干次级子系统。各级子系统协调配合,完成计划总目标。人类成功地登上月球,并安全返回地球,可以说是当代系统实践的伟大成果。

1.2.2西方的系统观与主要流派由于人们所处的领域不同,看问题的视角不同,因而在系统运动中形成了各种不同的系统观。主要有以下几种:(1)类比系统观———把系统视为抽象结构,即象在数学、逻辑学、统计、计算机科学和自然科学中那样,把系统定义为“具有某种关系的集合”。这种系统观相当普遍。(2)行为逻辑系统观———把系统看成是由机能,控制论和互联反馈过程说明的范例。这是控制论专家和系统动力学家的观点。(3)生物学系统观———把系统及其部分划分为有机确定的子系统。这是米勒(JamesGrierMiller)的观点,被称为“生命系统论”。(4)方法论系统观———把系统看成系统化的方法,即在“问题求解”、管理等过程中应用的方法。许多“软系统方法论”的支持者持这种观点。(5)形态学系统观———用结构、形式、机器及其各部分之间的关系表示系统,把系统定义为具有某种属性的事物和事物及其属性之间关系的集合。工程界、“系统分析”及传统“一般系统论”的支持者持这种观点。(6)技术系统观———把系统视为由几个相互联系的部分、特别是以计算机作为其组成部分而构成的装置。这种观点目前在实业界和整个大众文化中最为流行。(7)目的论系统观———认为系统是根据人类的目的、价值、前提等确定边界、执行计划的途径。目的系统论者持此观点。除此之外,还有辩证系统观、生态系统观、认识系统观、观念逻辑系统观、本体论系统观、心理学系统观、符号系统观、社会系统观、拓朴学系统观等等,不下二十余种,都是从不同的视角,不同的学科对系统描述,可见系统确是一个客观存在的,同时又是人们主观划分的由各要素(子系统)组成的一个相对庞大的集合。在系统运动中,西方出现了许多不同的系统流派,主要包括:以麦萨罗维克(M.Mesorovic)为代表的数学系统学派;以霍尔(ArthurD.Hall)等人为代表的系统分析学派;以阿考夫(RussellAckoff)为代表的运筹学派;特洛卡勒(LenTrocale)创立的耦合命题学派;福雷斯特(JayW.Forrester)创立的系统动力学派;以艾伦(PeterAllen)为代表的复杂系统进化论派;普利高津(I.Pringogine)创立的耗散结构理论学派;哈肯(HermannHakenn)创立的协同论学派;托姆(R.Thom)创立的突变论学派。

1.2.3中国的系统工程研究与应用前景20世纪50年代中期,钱学森和许国志把运筹学从西方带到中国,他们在中国科学院力学研究所组建了中国最早的运筹学研究组。此后,钱学森又开创并领导了中国的国防系统分析研究工作。50年代末期,中国科学家开始将运筹学应用于国民经济发展。华罗庚从运筹学方法中提炼出可直接用来解决系统管理、优化问题的“优选法”和“统筹法”。他带领一批青年科学家在全国范围内推广“双法”,指导工农业生产实践,取得了巨大的社会效益和经济效益,同时还总结出“图上作业法”、“打麦场设计法”等中国独特的系统科学方法。70年代,在钱学森、宋健等人的大力倡导下,中国出现了新的系统科学研究热潮。一批在数学、工程、经济等领域有影响的专家率先转入系统科学研究。到80年代,中国科学院及有关部委相继组建了系统科学或系统工程研究所,不少高等学校如清华大学、天津大学、西安交通大学、上海交通大学、华中理工大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等设置了系统工程或管理工程专业,建立了研究机构,并开始招收、培养系统工程、管理工程专业的本科生、硕士生和博士生。同时,组建了中国系统工程学会、中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国未来学会、中国科学学与科技政策研究会、中国自然辩证法研究会等学术团体。系统科学思想和系统工程方法应于中国各级管理决策、发展战略、区域规划及重大建设工程项目的论证,取得了一批重要成果。同时,中国的系统科学方法论研究也有较大的发展,其中包括运筹学、系统工程和软系统方法论等。华罗庚提出的解决经济大范围优化问题的“产综正特征矢量法”,钱学森提出的“综合集成方法”,都极大地丰富了系统科学方法论。70年代末80年代初,中国学者创立了一批系统科学新学科,其中邓聚龙创立的“灰色系统理论”、吴学谋提出的“泛系理论”和蔡文创立的“物元分析”,都在国际上产生了一定影响。尤其是“灰色系统理论”,不但思想是全新的,而且以其能够解决各领域科研、生产实际问题的独特方法,获得大范围的推广、应用,并为国际系统科学界所接受。人类已经进入信息社会,科学技术的知识量极大,内涵精彩纷呈,是过去任何时期都无法比拟的。科技活动构成了一个错综复杂的庞大系统,不同的科学技术领域,水融,科技前沿的重大突破越来越依赖于具有系统思维头脑的科学家。系统科学思想在人类社会实践中的应用,将使人们能够自如地应付复杂多变的社会结构。人们的社会、经济生活和行为方式将随着系统科学的发展而不断变化。每一个社会组织都必须按照系统思想的要求进行运作,其技术、程式、结构都必须随外部环境演化发生越来越广泛、越来越频繁的变化,同时对快速反应的要求也越来越高。一个具有自我发展能力的社会组织,必须能够根据环境变化建立相关系统模型,并运用这些模型进行预测、及时作出正确决策,实现组织目标动态优化,其结果必然是社会对系统科学及其专门人才的需求大大增加。

2系统科学与系统工程理论、方法在体育领域的应用

2.1体育系统工程的概念与基本思路从生物体运动与体能增进的角度看,体育是一种促进机体结构改变、功能改善的中介手段,可以沿着“用进废退”的路线实现其独特价值;从体育管理科学的角度看,系统论思想与方法是实现现代体育管理活动走向科学化的有效手段,有利于管理人员不断优化应对日益复杂的体育管理活动的思路与方法。体育作为社会现象,是人类社会生活的一部分。随着社会经济的发展,体育作为一个复杂的社会巨系统,不但拥有众多的组成要素,而且其组成结构复杂,同时又时刻受到千变万化的环境影响。如何对这样一个系统实施有效地组织管理,使其健康、快速地发展,则是摆在人们面前的一项现实问题。体育在人类文化生活中所扮演的角色将越来越重要。体育系统工程是以系统思想和理论为指导,有机地结合体育科学、技术科学和工程科学的相关专业知识,大量应用系统工程理论与方法,借助计算机技术等方法手段来研究解决体育系统中的各种复杂性问题一种技术。这就决定了体育系统工程的学科特点在于学科复杂性与技术集成性,强调多学科的结合与融会。鉴于体育系统工程的技术性特点,对其理论和方法体系进行研究有重要意义。在对系统工程的概念基本了解的基础上,结合体育自身特点,体育系统工程可定义为:体育系统工程是从系统的观点出发,多学科地思考问题,应用系统理论和工程的方法,去研究、解决和处理体育系统中的名种系统问,以实现体育系统目标整体最优化的一种科学方法。自上世纪90年代中期至今的10多年时间里,体育系统工程的理论和方法研究逐年增多,但与其他成熟的技术性学科来相比而言,尚未形成自己特色的技术理论和方法体系,这在很大程度上制约了体育学科的科学化进程。体育系统本身固有的动态性、随机性和非线性性,己使体育系统工程的方法研究向着定性方法与定量方法更进一步统一的方向发展。如何把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报、资料和信息有机系统的集成起来,并从多方面的定性认识上升到定量认识,就需要技术的理论与方法适应科学研究,进行多技术学科综合集成。因此,深入探讨多技术结构影响下的现代体育系统工程技术理论与方法,是体育系统研究中不可回避的重大问题。

第8篇:系统工程与理论范文

Abstract: The paper starting from the needs of system engineering for mathematical thinking ability, combined with the comprehensive, systemic, weak clarity features of systems engineering, based on the analysis of the mathematical thinking ability of contemporary undergraduate, explored the main countermeasures on cultivating college students' mathematical thinking ability in the system engineering teaching, that is to say, reinforcing the foundations of mathematical theories, paying attention on guiding mathematical thinking, strengthening the mathematical thinking pattern, in order to make the students' mathematical thinking ability get effective training through the system engineering teaching.

关键词: 系统工程;教学;培养;数学思维能力

Key words: system engineering;teaching;train;mathematical thinking ability

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)03-0262-02

0 引言

随着社会经济的大发展和全球化进程的推进,越来越多的系统充满着复杂性:包含内容多,涉及范围广,因素间有着千丝万缕的联系[1]。很多时候,必须要有数学思维能力和数据分析运算能力,才能可靠地对系统作出判断。然而,要把系统分析清楚是比较困难的,单个或几个理论与方法完全是杯水车薪,不能够将系统井井有条的弄清楚。因此,必须要有数学思维能力,将实际复杂系统的问题提炼总结转化为数学问题,运用数学方法将其解决,得到的结果又反作用于现实系统,以助学生更深刻的理解系统工程课程。近年来,随着高等教育规模迅速扩大,高校毕业生的就业压力越来越大,社会对人才质量的要求越来越高,迫使教育工作者深刻思考如何培养实用型的高素质人才,数学思维能力正是培养实用型人才的关键之一。本文将着重介绍如何通过系统工程的教学来培养大学生的数学思维能力。

1 系统工程课程的主要特点

1.1 综合性强 系统工程是一门将系统论、控制论、运筹学和计算机等紧密联系在一起的交叉学科。它包括一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论等,而一般系统论的研究领域是十分广阔的,几乎包括一切与系统有关的学科和理论,比如管理理论、运筹学、信息论、控制论等,它给各学科带来了新的动力和研究方法,促进了现代化科学技术发展的整体化趋势,使许多学科的面貌焕然一新。因此它的理论和方法涉及到了系统科学、自然科学、社会科学及数学科学等多领域的知识,是一门综合性极强的课程[2]。

1.2 系统性高 笔者在教授这门课程时,总体感觉是系统思想是主干,各章节介绍的内容是枝叶,一起组成系统工程这课大树。系统工程课程是一个连贯的综合整体,每一章节都是组成这个整体必不可少的部分,它们同等重要,并且每个章节是独立的内容,需要独立的完成系统的某个目标,一起为整个系统服务。

1.3 条理性弱 系统工程包含的内容太广泛,各要素间关系复杂。在教学中每一部分是分开讲解的,各章节是平行的关系,衔接性不强。每一章的内容既多又比较复杂,学习每一章都得全身心投入一个多星期,学到后面的时候前面的几乎不记得了,由于后面的内容用到前面的知识也比较少,学生就更容易忘记,老师很难有意识的去衔接整个内容。而在现实系统中,系统结构、环境和控制是需要一下子连贯起来分析的,因此在教学时就较难列举相关的例子,难以用实例帮助同学理解。同学们也是分散的接收这些知识,较难联系实际,理解起来,条理性就比较弱。

2 数学思维能力的重要性及其现状分析

2.1 数学思维能力的重要性 数学思维能力主要是指会观察、实验、比较、猜想、分析、综合、抽象和概括,会用归纳、演绎和类比方法进行推理,会合乎逻辑的、准确的阐述数学观点,能够运用数学概念、思想方法阐明事物间的数学关系[3]。数学思维能力是大学数学教学的高级目标,它是解决问题的钥匙。在大学数学教学中,不仅要教会学生基本能力,更要注重数学思想的培养,即处理问题时的严谨、讲求效率、讲究方法,这样才能有效的提高学生解决问题的能力。并且,数学思维能力也是学生适应社会发展必备的能力之一。因为,社会在不断的向前发展,现实系统越来越复杂,要把它有条理,准确的分析清楚,必须对观察、比较、抽象等能力要求更高,必须要有科学的思维和很强的问题分析能力,才能够把现实系统中的事物合乎逻辑的、准确的用数学观点表达。

2.2 大学生在数学方面的现状 提起数学,大多数大学生都只了解数学的基本功能,即运算求解、抽象概括、推理论证等[4]。几乎所有高校都开设了《高等数学》、《线性代数》或其他相关的数学课程,因此,大多数大学生都能够熟练掌握数学基本能力。

对于数学思维能力,却比较陌生了,这也正是诸多大学生亟待加强的地方。在大学的数学教学中,老师过分重视知识的讲解与传授,却忽略了数学思想的分析。学生在应付考试时,除了背定理和做课后习题外,竟出现“背”数学题的荒谬现象,导致大学生的数学思维功能僵化。一旦遇到在课本理论基础上稍稍拔高一点的题目,学生就觉得束手无策。然而,在科技日新月异的今天,面对日趋复杂系统,各种各样的问题都会出现,若没有良好的数学思维,熟练的分析能力和解题能力,是难以科学的解决实际问题的。

3 系统工程对数学思维能力的需求分析

3.1 在系统中找出相关因素的需要 1978年我国著名学者钱学森指出:“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。”简言之,系统工程就是组织管理系统的技术[5]。该课程面向的是复杂的现实系统,解决系统问题的关键就是能够把系统的复杂情况概括归纳总结为一个个的因素,并能从众多因素中找出与目标相关的因素。发现并找出相关因素的过程需要学生会观察、分析、综合、抽象和概括,这些数学能力正是大学生需要掌握的。

3.2 在系统中建立模型的需要 学习系统工程,就是要能够把现实中多种多样的系统转化为可分析、可操作的模拟系统来解决实际问题。在找到相关因素后,要能够有秩序、有条理的进行分析整合,把各个因素根据实际情况联系起来,建立数学模型,才能够可靠对实际问题做定性或者定量的判断。数学思维能力的培养正是帮同学们树立一种对数学的意识,也可以说是一种思想,即遇到实际问题时会向数学方面去想,处理时严谨,讲究方法,讲求效率。这在分析庞大复杂系统时是非常必要的科学素质之一[6]。

3.3 在系统中选择结果的需要 因为面对的是复杂的实际问题,在模拟系统中或者说所列的约束条件中,满足要求的结果可能不只一个,这时就面临一个择优的过程。这就需要数学严谨态度和考虑问题周全的思想,不能顾此失彼,要统筹兼顾,有方法、有效率的分析所得的结果,并结合生活实际判断在现实中能否能达到。数学思维能力是能够运用数学的概念、思想和方法阐明事物间的数学关系。在择优过程中,要能够用数学方法表达表达出各因素的重要程度,然后综合计算,定量的得出最优结果。因此,数学思维在系统工程中选择、优化结果方面必不可少。

4 培养大学生数学思维能力的主要对策

4.1 夯实数学理论基础 俗话说,万丈高楼从地起。成功的完成一件事,没有坚实的基础的不可能实现的。自然界的任何一个事物,教科书中的每一个定理,都有它自己独特的定义,系统工程、数学都不例外。培养数学思维能力,首先要把基本的数学定义、定理记熟,理解透彻。在系统工程课程中,由于其独特的系统性和综合性,首先要把各个分支内容学好、学透,然后才能够在头脑中连贯起来。只有基础打好了,才能在学习系统工程课程时轻松的运用数学理论和数学方法,不仅可以更好的学习系统工程,也进一步加强了数学知识的系统性,培养了在系统工程实例中的数学思维能力。

4.2 注重数学思想引导 在系统工程课程中,很多章节运用了数学知识,如管理系统控制中的优化控制及量化模型,管理系统环境中的机遇与风险分析和随机决策方法等。该书是分摸块学习,在每一个模块当中时,觉得比较简单。然而在面对一个系统时,各因素间的数学关系非常不明显,这时就需要老师的引导,发掘学生的思维能力,引导学生去观察、比较、猜想、分析、抽象、综合和概括等一系列思维活动,把实际系统转换成数学模型,再予以解决。

在教学中,思维能力的培养是最关键的。随着时间的推移,学生可能会忘记曾经学过的知识,但是所学到的系统思想,数学中的符号思想、联想与类比思想以及分析综合思想等却深深渗透在的意识里,成为科学思想和科学精神的重要组成部分,也极大的提高大学生的分析转化问题能力、数学建模能力和科技创新能力。

4.3 强化数学思维模式 虽然现在强调大学生的发散性思维和创造性思维,但最基本的思维模式、方法是必须要有的,因为所有的发散性思维和创造性思维都是在基础知识和基本思维上发展和创新的。数学思维是条理性很强的,在学习复杂的系统工程时,应逐步的把数学思维融入课程学习中,形成最基本的系统数学思维模式图,如图1所示。

根据上图的逻辑思维模式,运用数学知识分析解决系统问题。在系统工程课程教学中,老师应有意识地培养同学们分析问题的能力,特别是解决问题的数学思想。授人以鱼,不如授人以渔。科学的数学思维是需要培养的,数学思维模式是解决实际问题的基础,只有需要不断强化,才能举一反三,灵活运用。并要逐渐把它转变成一种数学思想。科学的思想一经形成,就会深深渗透到学生们的脑海中,并通过后期进一步的学习,越来越优化。

5 结束语

由于系统工程具有独特的属性,使该课程的教学具有培养数学思维能力的明显优势。因此本文在分析系统工程课程主要特点的基础上,结合系统工程对大学生数学思维能力的需求,探究了几点培养大学生数学思维能力的对策。从而使新一代的大学生在学习系统工程的同时能够拥有丰富的数学知识、周全的数学思想和严谨的数学思维。

参考文献:

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[4]张洪斌,杨晋.工科大学生数学能力培养的认识与思考[J].中国高教研究,2003,04:89-90.

第9篇:系统工程与理论范文

关键词:采矿工程;系统工程;发展;现状;趋势

一、引言

由于采矿工程所涉及大的范围较广,且作业环节也较为繁杂和分散,要想更好地实施采矿作业,获得最大化综合效益,就必须要从整体上对其实施全面且合理地协调,而这也需要通过系统工程才可达到这一目的,通过和系统工程的结合,将不同学科内容交叉与渗透,并在采矿工程中引入计算机信息技术与现代化数字技术,以此提升整个采矿工程科学性与准确性,为采矿事业的持续发展注入新活力。

二、采矿系统工程发展现状的研究和分析

(一)采矿系统工程特点

采矿系统工程作为一门由采矿工程和系统工程之间的结合所形成的学科,目前该工程也逐渐被人们所关注与重视,其主要表现在以下几个方面:第一,整体性,由于采矿工程自身所涉及到的范围比较广,所受到的各种影响因素也相对比较多,且作业点也较为分散,因此需总体上来实施协调,而这也正是采矿系统工程的一个主要特征。第二,伴随着社会市场经济发展速度的加快,社会信息发展也随之发生了相应的变化,而采矿系统工程也随着这种变化发生了相应的变化,在采矿作业中,不管是软件,还是硬件均日益科学化、成熟化,综合性探矿技术也得以广泛地应用。第三,边缘性。在以往采矿工程中,脱节是一种较为常见的现象,而随着系统工程的出现,伴随各学科间互相交叉以及渗透,出现了一些边缘性学科,即地质统计学科、安全系统工程学科等,使得采矿工程各领域均实现了信息化、科学化。

(二)我国当前采矿工程发展所存问题

第一,在应用范围上,尽管我国采矿事业在计算机信息软件上取得的进步较大,但是和国外软件相比,其自身的综合市场竞争力仍旧比较低;第二,在采矿作业中,所采用的硬件设备仍旧较为单一、老旧,总体实力较差,所用设备还不是很健全;第三,在发展过程中,所采用的采矿工艺仍旧是传统的工艺,大多采用的模仿或者照搬的方式,采矿技术满足不了采矿工程不断发展变化的需求。

(三)发展现状

基于上述内容的阐述,下面笔者就采矿系统工程中的井下开采煤矿技术的发展现状进行阐述。从我国采矿工艺的历史变迁以及演变情况来看,发展至今,我国井下采矿工艺主要可分为以下几个方面:即连采工艺、综合机械采矿工艺、爆破采矿工艺以及普通机械化采矿工艺,在这几种采矿工艺中,综合机械采矿工艺为当前应用最为广泛的一种工艺,该工艺是把井下所有工艺均转变成为连续且机械化的作业,该工艺不仅减轻了采矿人员劳动强度,同时还大大了其工作的成效与安全系数,在其生产流程中主要包括以下几个阶段,即割煤、采空区处理、运煤以及工作面的支护等。而普通机械采矿工艺则是指其装煤工序与落煤工序为机械化作业。而在爆破采矿工艺中,落煤工序主要采取的是爆破法,而装煤则采用的是人工手工操作的方式,运煤采用的是机械化方式,在工艺中,打眼为关键环节,在进行该项工作时,应按照施工现场顶板条件、煤层的厚度以及节理裂脱发育的实际情况等来明确爆破打眼参数。连采工艺从其实质上来讲,该工艺其实就是上述综合机械采矿工艺的辅助或者补充,该工艺主要包括两个方面的内容,即煤柱回收与煤房掘进。

三、采矿系统工程新发展趋势研究和分析

基于上述内容可知,采矿系统工程除了具备采矿工程特点、规律以外,同时还具备系统工程的特点和规律,是一门综合性很强的学科,必须要遵循其内在规律,对系统工程中基础理论知识与方法进行合理且科学的应用,按照实践过程中所存问题以及具体的要求,不断探索出新方式合理且科学地优化采矿工程的设计工作、规划工作以及其施工等。采矿系统工程新发展趋势主要表现在以下几个方面:

第一,该工程为一个环境变化大、目标多、随机性强、变量多以及因数多等动态过程,其必须要在各种技术的统一、合作与协调下,利用多种不同研究的方式来综合进行研究和考虑。由于该工程系统结构比较繁杂,具备多环节以及多层次特点,同时各矿区之间的条件也存在着较为明显的差异,矿产资源的实际条件又各不相同,所涉及到内容不仅多,同时其所产生的影响也比较大。对此,需从全局出发,站在更高层次来进行研究和分析,不断扩大其研究的范围,扩展其研究的对象,这样才可获得更大的经济效益与社会效益。

第二,加大计算机信息技术的应用,在采矿过程中应增强其可视化作用,广泛应用各种先进技术,促使我国采矿系统的科学化、信息化,不断完善软硬件系统。同时在实际采矿过程中,应广泛应用各种采矿新技术以及新方法,借助于各种高新技术来不断优化其采矿的方式,逐步向采矿工作自动化方向发展,从而提高采矿工作的效率。

第三,基于采矿工程的实践和采矿系统工程功的理论,促进采矿系统工程研究方式的更新,使其理论研究结果转移至采矿事业实际应用,通过理论来创新技术,以此促进采矿工程的实践发展,通过实践成果推广采矿项目,使其成为一个合理且科学的循环链。采矿系统工程是一门综合性很强的学科,近年来,随着社会经济与信息技术的发展,新技术以新学科的广泛应用,使得该工程也在不断地进步和成熟,在计算机信息网络技术、人工智能、虚拟现实技术以及地理信息系统等各种技术指导下,不断融合与交叉,展现出了一种新发展面貌与趋势,使该工程迈上了一个更高且更新的台阶。

第四,采矿工艺的新发展趋势。随着矿产生产集约化与自动化程度提高,在一些矿区生产过程中,若其具备一定地质条件,可将其生产模式逐渐向集约化生产方向发展,不断地简化采矿流程,尽量减少在采矿过程中所需的地面设施。同时还应加大短壁采矿工艺的发展和创新,实现机电的一体化和自动化。此外,还应提高采矿工程的网络化与自动化监测监控技术,利用不同矿用摄像器、控制器、通信终端以及传感器等对矿井工作面实现自动化监控。

第五,随着该工程软硬件的不断发展与更新,在市场经济化这一形势下,在采矿作业中,所用软件的价格与市场也逐渐规范化、合理化,而这也使得矿用软硬件逐渐向商品化这一特征转变,继而推动采矿技术的发展与创新,使其更为规范化。此外,通过不同学科的综合研究,在其今后发展过程中,综合性的实时监测系统也必将成为其发展的主要趋势,逐步向实用化与科技化方向发展,借助于微型计算机信息技术完善其研究软硬件,使其更为灵活。

第六,在采矿系统工程今后发展过程中,尤其在井下开采煤炭技术上,必须要对现有的这些开采方式和工艺进行改进与完善,对巷道布置不断进行优化,尽量简化。同时还应该在原有基础上不断健全采场围岩的相关控制理论,采取高效、合理且科学的各种控制技术,以此确保井下煤矿开采活动有序的进行,确保其活动的安全性与高效性。此外,还应加大新型支护设备设施的研究,做好冲击地压的各项防治工作,利用系统工程,对冲击地压进行模拟,从而明确相应的防治措施。

参考文献:

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