系统工程与管理系如何培养跨学科复合型人才?
在当今复杂多变的全球环境中,系统工程与管理系(Systems Engineering and Management Department)正日益成为高等教育体系中不可或缺的重要组成部分。面对技术飞速迭代、产业深度融合以及社会问题日趋复杂的挑战,传统的单一学科教育已难以满足新时代对人才的需求。那么,系统工程与管理系究竟该如何突破传统边界,构建一套科学、高效、可持续的人才培养体系,从而真正实现跨学科复合型人才的规模化输出?本文将从学科定位、课程体系、实践平台、师资建设与国际视野五个维度深入探讨这一核心命题。
一、明确学科定位:从“工具导向”转向“价值导向”
系统工程与管理系的核心使命在于解决复杂系统的整体优化问题,其本质是整合多学科知识以实现系统性能最大化。然而,在许多高校中,该系往往被误读为仅仅是“工程+管理”的简单叠加,导致教学内容碎片化、目标模糊化。要培养真正的跨学科复合型人才,必须首先厘清学科边界与价值定位。
首先,应确立“系统思维”为核心能力。这要求学生不仅掌握工程建模、数据分析等技术工具,更要具备识别系统要素、理解因果关系、预测演化趋势的能力。例如,在智慧城市项目中,学生需同时考虑交通流、能源分配、公共安全等多个子系统的协同效应,而非孤立地优化某一环节。
其次,强化“价值创造”导向。系统工程不仅是解决问题的技术手段,更是推动社会进步的战略工具。因此,课程设计应融入伦理学、可持续发展、政策分析等内容,引导学生思考技术应用的社会影响。如在人工智能医疗系统开发中,不仅要关注算法准确率,还需评估其公平性、隐私保护及可及性。
二、重构课程体系:打破专业壁垒,构建模块化学习路径
传统课程设置常以学科为中心,存在重复性强、衔接松散等问题,严重制约了复合型能力的形成。系统工程与管理系应借鉴MIT、斯坦福等顶尖高校的经验,建立“基础+核心+拓展”三层课程架构。
第一层:通识基础模块——涵盖数学建模、统计学、计算机编程、经济学原理等通用技能,夯实学生数理逻辑与决策能力。例如,引入Python和R语言作为数据分析基础工具,让学生能够快速处理真实世界的数据集。
第二层:核心能力模块——聚焦系统工程方法论,包括需求分析、生命周期管理、风险评估、仿真建模等。通过案例教学法(Case-Based Learning),让学生在模拟项目中体验完整系统开发流程。比如,组织学生团队参与某区域物流网络优化项目,从数据收集到方案实施全程实践。
第三层:交叉融合模块——鼓励学生根据兴趣选择AI、环境工程、金融工程、公共卫生等方向进行深度学习。此类模块可采用微证书(Micro-Credential)形式,允许学生灵活组合不同领域的课程,形成个性化知识结构。
此外,建议引入“项目驱动型”课程(Project-Based Course, PBC),每学期设置1–2个大型综合项目,由多个专业教师联合指导,确保知识融会贯通。例如,“城市韧性提升计划”可整合土木工程、应急管理、信息技术等多领域知识,锻炼学生的系统集成能力。
三、搭建实践平台:从实验室走向真实世界
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。系统工程与管理系若仅停留在理论层面,无法培养出具备实战能力的复合型人才。因此,必须构建多层次、多场景的实践育人体系。
首先,建设高水平实验中心。除常规的控制系统实验室、仿真平台外,还应设立“数字孪生实验室”,利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术模拟复杂系统运行过程,使学生能在安全环境下反复试验与调试。例如,在航空航天领域,可通过数字孪生技术训练学生对飞行器故障诊断与维护策略的设计能力。
其次,深化校企协同育人机制。与行业龙头企业共建实习基地,提供真实项目任务。如与华为合作开设“智能工厂系统优化”专题研修班,学生直接参与企业产线改造项目,从需求调研到落地实施全过程参与。
再次,鼓励创新创业孵化。设立专项基金支持学生团队开展系统工程类创业项目,如基于物联网的城市垃圾分类管理系统、面向乡村医疗的远程诊疗平台等。学校可联合地方政府或产业园区,为其提供场地、导师与资源对接服务。
最后,推动国际交流与海外实践。选派优秀本科生赴麻省理工学院、帝国理工学院等名校交换学习,参与联合国可持续发展目标(SDGs)相关课题研究,拓宽国际视野,提升跨文化沟通能力。
四、打造高水平师资队伍:从“单打独斗”迈向“协同作战”
人才培养质量的根本保障在于教师队伍。系统工程与管理系的教师不仅要有深厚的学术背景,更需具备跨学科视野与实践经验。
一方面,应引进具有工业界背景的专家担任兼职教授或客座讲师。例如,邀请来自航天科技集团、阿里巴巴、特斯拉等企业的工程师分享实际工程项目中的难点与解决方案,帮助学生理解理论与实践之间的差距。
另一方面,加强内部教师培训与跨院系协作。定期举办“跨学科教研沙龙”,促进系统工程教师与其他院系(如商学院、计算机学院、环境学院)教师之间的思想碰撞与资源整合。例如,共同开发一门名为《绿色供应链系统设计》的新课,融合运筹学、生态经济学与碳足迹核算方法。
同时,建立教师评价激励机制,将指导学生项目成果、发表跨学科论文、获得产学研转化收益纳入绩效考核体系,激发教师投身教学改革的积极性。
五、拓展国际视野:在全球化语境下塑造中国智慧
系统工程与管理系不能闭门造车,必须主动融入全球知识网络。当前,国际上已有诸多成熟的系统工程教育范式值得借鉴,但更重要的是输出中国经验,讲好中国故事。
例如,我国在高铁调度系统、5G网络规划、疫情防控指挥系统等方面积累了大量成功案例,这些都可以转化为优质教学资源。可以编写英文版教材,开设全英文授课课程,吸引海外留学生来华学习。
同时,积极参与IEEE、INCOSE(国际系统工程学会)等行业组织,推动中国学者在标准制定、会议发言、期刊编委等方面发挥更大作用。这不仅能提升学术影响力,也能为学生未来就业打开更多通道。
值得一提的是,随着“一带一路”倡议推进,越来越多中国企业走向海外,亟需既懂工程技术又熟悉当地法规文化的复合型人才。系统工程与管理系应主动对接这些需求,开设“海外工程管理”特色课程,培养具备全球胜任力的国际化人才。
结语:迈向卓越的系统工程教育新生态
系统工程与管理系的使命不仅是传授知识,更是培育能应对未来不确定性的领导者与创新者。通过重新定义学科定位、重构课程体系、搭建多元实践平台、打造协同师资队伍并拓展国际视野,我们有望构建一个开放、动态、可持续的人才培养生态系统。唯有如此,才能真正回答那个关键问题:系统工程与管理系如何培养跨学科复合型人才?答案不在纸上,而在每一次课堂互动、每一个项目实践中,在每一位师生共同探索的路上。