2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——系統(tǒng)科學(xué)與工程教育的現(xiàn)狀與發(fā)展考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題4分，共20分）1.系統(tǒng)思維2.系統(tǒng)工程3.跨學(xué)科教育4.復(fù)雜性科學(xué)5.產(chǎn)教融合二、簡答題（每小題8分，共40分）1.簡述系統(tǒng)科學(xué)與工程學(xué)科產(chǎn)生的主要背景和驅(qū)動力。2.當(dāng)前系統(tǒng)科學(xué)與工程教育在課程體系方面主要存在哪些特點？3.分析系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)在現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)與工程教育中的作用。4.簡述將可持續(xù)發(fā)展理念融入系統(tǒng)科學(xué)與工程教育的幾種主要途徑。5.比較項目驅(qū)動學(xué)習(xí)（PBL）與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式在培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力方面的異同。三、論述題（每小題15分，共45分）1.深入分析當(dāng)前系統(tǒng)科學(xué)與工程教育面臨的主要挑戰(zhàn)及其深層次原因。2.論述人工智能技術(shù)發(fā)展對系統(tǒng)科學(xué)與工程教育內(nèi)容、方法及人才培養(yǎng)模式的潛在影響與變革要求。3.結(jié)合國內(nèi)外實踐，論述如何有效推進(jìn)系統(tǒng)科學(xué)與工程專業(yè)的產(chǎn)教融合，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。試卷答案一、名詞解釋（每小題4分，共20分）1.系統(tǒng)思維：指從整體出發(fā)，從事物與事物之間、部分與整體之間的相互聯(lián)系、相互作用中認(rèn)識事物，并著重把握事物整體性、關(guān)聯(lián)性、動態(tài)性、層次性的思維方式。它強調(diào)將研究對象視為一個相互關(guān)聯(lián)、動態(tài)變化的系統(tǒng)，通過分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、行為和演化規(guī)律來理解復(fù)雜現(xiàn)象。2.系統(tǒng)工程：是組織管理大型、復(fù)雜系統(tǒng)（工程、科研、軍事、經(jīng)濟(jì)、社會等）規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗、運行和更新的科學(xué)方法和技術(shù)。其核心思想是系統(tǒng)工程方法論，如“系統(tǒng)思想”、“整體優(yōu)化”、“有序性”、“目的性”、“反饋性”等，強調(diào)從全局出發(fā)，綜合運用多種學(xué)科知識和工具，實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)。3.跨學(xué)科教育：指打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘，將不同學(xué)科的知識、理論、方法和技術(shù)進(jìn)行整合，以解決復(fù)雜實際問題或培養(yǎng)具備綜合素養(yǎng)人才的教育模式。系統(tǒng)科學(xué)與工程本身具有強烈的跨學(xué)科屬性，其教育過程天然需要融合多個學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容。4.復(fù)雜性科學(xué)：研究復(fù)雜系統(tǒng)（通常指包含大量相互作用的組件、具有非線性特性、行為難以預(yù)測的系統(tǒng)）的性質(zhì)、規(guī)律和建模方法的新興科學(xué)領(lǐng)域。它關(guān)注系統(tǒng)的自組織、涌現(xiàn)性、適應(yīng)性、魯棒性等現(xiàn)象，為理解許多傳統(tǒng)科學(xué)難以解釋的復(fù)雜現(xiàn)象提供了新視角，并與SSE緊密相關(guān)。5.產(chǎn)教融合：指產(chǎn)業(yè)界與教育界（學(xué)校、科研機構(gòu)）圍繞人才培養(yǎng)開展深度合作的教育模式。它通過資源共享、協(xié)同育人、聯(lián)合研發(fā)等方式，使教育內(nèi)容更貼近產(chǎn)業(yè)需求，實踐教學(xué)更具應(yīng)用性，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機銜接。二、簡答題（每小題8分，共40分）1.簡述系統(tǒng)科學(xué)與工程學(xué)科產(chǎn)生的主要背景和驅(qū)動力。*答案：系統(tǒng)科學(xué)與工程學(xué)科的產(chǎn)生主要背景包括：一是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來的復(fù)雜性問題日益突出（如大型工程、復(fù)雜戰(zhàn)爭、宏觀經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等），傳統(tǒng)單一學(xué)科方法難以有效應(yīng)對；二是管理學(xué)、控制論、信息論等新興學(xué)科的興起，為研究復(fù)雜系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)和方法工具；三是第二次世界大戰(zhàn)及冷戰(zhàn)期間對大型工程項目（如導(dǎo)彈、原子彈）和軍事戰(zhàn)略系統(tǒng)需求的驅(qū)動；四是社會發(fā)展和人類面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn)（如城市化、能源危機、全球變暖、公共衛(wèi)生事件等）對系統(tǒng)分析和解決能力的迫切需求。其驅(qū)動力源于解決現(xiàn)實世界復(fù)雜問題的需要、相關(guān)科學(xué)理論的進(jìn)步以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動。*解析思路：回答此題需首先點明學(xué)科產(chǎn)生的宏觀背景（復(fù)雜性問題加劇），然后列舉具體的理論來源（管理學(xué)、控制論等）和歷史驅(qū)動因素（大型工程、軍事需求），最后歸結(jié)于社會發(fā)展的普遍需求。邏輯上遵循“背景-原因-驅(qū)動力”的思路。2.當(dāng)前系統(tǒng)科學(xué)與工程教育在課程體系方面主要存在哪些特點？*答案：當(dāng)前SSE教育的課程體系特點主要包括：1）強調(diào)基礎(chǔ)理論與方法：涵蓋系統(tǒng)思想、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)工程方法論、運籌學(xué)、概率統(tǒng)計等核心內(nèi)容；2）體現(xiàn)跨學(xué)科融合：課程設(shè)置常涉及數(shù)學(xué)、物理、計算機科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、社會學(xué)等多個領(lǐng)域知識；3）注重實踐環(huán)節(jié)：包含系統(tǒng)仿真、案例分析、項目設(shè)計等實踐性課程或環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)動手能力和解決實際問題的能力；4）內(nèi)容更新動態(tài)：積極引入人工智能、大數(shù)據(jù)、復(fù)雜性科學(xué)等新興領(lǐng)域的前沿知識與工具；5）模塊化與方向性：部分高?？赡茉O(shè)置不同專業(yè)方向（如系統(tǒng)建模、系統(tǒng)管理、智能系統(tǒng)等），課程模塊有所側(cè)重。*解析思路：分析當(dāng)前SSE課程體系特點，應(yīng)從其核心構(gòu)成（基礎(chǔ)理論）、學(xué)科交叉性、實踐性、前沿性以及可能的模塊化趨勢等方面進(jìn)行歸納總結(jié)。確保覆蓋到課程設(shè)置的主要維度。3.分析系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)在現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)與工程教育中的作用。*答案：系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)在現(xiàn)代SSE教育中扮演著至關(guān)重要的角色：1）化抽象為具體：將復(fù)雜的系統(tǒng)概念和過程轉(zhuǎn)化為可視化的模型和可交互的仿真環(huán)境，幫助學(xué)生直觀理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與行為；2）培養(yǎng)分析能力：訓(xùn)練學(xué)生識別關(guān)鍵因素、建立數(shù)學(xué)或計算模型、選擇合適仿真工具的能力；3）支持決策評估：通過仿真實驗，可以在零成本或低成本下模擬不同策略或參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響，為系統(tǒng)優(yōu)化和決策提供支持，培養(yǎng)基于證據(jù)的決策思維；4）促進(jìn)跨學(xué)科溝通：模型和仿真結(jié)果具有較好的通用性，有助于不同背景的學(xué)生或研究者進(jìn)行有效溝通與協(xié)作；5）推動創(chuàng)新設(shè)計：仿真平臺可以用于探索系統(tǒng)設(shè)計的可行性和性能邊界，激發(fā)創(chuàng)新思維。*解析思路：從教育目標(biāo)出發(fā)，分析建模與仿真技術(shù)如何支撐學(xué)生對知識的理解（化抽象為具體）、能力的培養(yǎng)（分析、決策、溝通、創(chuàng)新），并強調(diào)其在實踐應(yīng)用中的價值。4.簡述將可持續(xù)發(fā)展理念融入系統(tǒng)科學(xué)與工程教育的幾種主要途徑。*答案：將可持續(xù)發(fā)展理念融入SSE教育的主要途徑包括：1）課程內(nèi)容整合：在系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)優(yōu)化等課程中，引入資源消耗、環(huán)境影響、社會公平等可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，分析可持續(xù)發(fā)展約束下的系統(tǒng)問題；2）案例教學(xué)：選擇氣候變化、能源轉(zhuǎn)型、城市可持續(xù)規(guī)劃、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等涉及可持續(xù)發(fā)展主題的案例進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析和解決復(fù)雜現(xiàn)實問題的能力；3）項目實踐：引導(dǎo)學(xué)生參與或設(shè)計旨在解決環(huán)境、社會或經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性問題的系統(tǒng)項目，如設(shè)計可持續(xù)交通系統(tǒng)、評估產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈、構(gòu)建城市水資源管理模型等；4）研究導(dǎo)向：鼓勵學(xué)生選擇可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的跨學(xué)科研究課題，運用SSE的理論和方法探索解決方案；5）價值引導(dǎo)：在課程和教學(xué)活動中，強調(diào)系統(tǒng)思維對于理解和應(yīng)對可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。*解析思路：考慮SSE教育的不同環(huán)節(jié)（課程、教學(xué)、實踐、研究、價值），思考如何在每個環(huán)節(jié)中具體地融入可持續(xù)發(fā)展理念，形成多元化的實施路徑。5.比較項目驅(qū)動學(xué)習(xí)（PBL）與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式在培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力方面的異同。*答案：PBL與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式在培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力方面既有相同點也有不同點。相同點：兩者都要求學(xué)生進(jìn)行一定程度的思考和分析。不同點：1）情境與真實性：PBL通常圍繞真實或復(fù)雜的開放性問題展開，更貼近系統(tǒng)在現(xiàn)實世界中的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性，而傳統(tǒng)課堂可能更側(cè)重于理論知識和標(biāo)準(zhǔn)化問題的解決；2）學(xué)習(xí)主動性：PBL強調(diào)學(xué)生的中心地位和自主學(xué)習(xí)、探究，而傳統(tǒng)課堂多以教師講授為主；3）能力側(cè)重：PBL更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜情境中定義問題、查找信息、協(xié)作溝通、迭代解決方案的綜合性能力和系統(tǒng)思維實踐能力，傳統(tǒng)課堂可能更側(cè)重于知識體系的系統(tǒng)構(gòu)建和基本理論方法的掌握；4）反饋與迭代：PBL通常包含更頻繁的同伴互評和教師反饋，以及基于反饋的迭代改進(jìn)過程，有助于深化對系統(tǒng)動態(tài)和關(guān)聯(lián)的理解，傳統(tǒng)課堂的反饋和迭代周期可能較長。*解析思路：首先明確系統(tǒng)思維能力的核心要素（如整體觀、關(guān)聯(lián)觀、動態(tài)觀、反饋觀等），然后分別分析PBL和傳統(tǒng)課堂在這些要素培養(yǎng)上的側(cè)重點和運作機制，最后進(jìn)行對比，突出PBL在培養(yǎng)實踐性、綜合性和深度系統(tǒng)思維方面的優(yōu)勢。三、論述題（每小題15分，共45分）1.深入分析當(dāng)前系統(tǒng)科學(xué)與工程教育面臨的主要挑戰(zhàn)及其深層次原因。*答案：當(dāng)前SSE教育面臨的主要挑戰(zhàn)包括：1）學(xué)科交叉融合的深度與廣度不足：雖然強調(diào)跨學(xué)科，但實際教學(xué)中可能停留在低層次的課程疊加，缺乏真正意義上的深度融合與創(chuàng)新；2）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱：理論與實際脫節(jié)，仿真實驗流于形式，缺乏足夠的高質(zhì)量真實項目供學(xué)生鍛煉；3）系統(tǒng)思維能力培養(yǎng)效果難以評估：系統(tǒng)思維本質(zhì)上是一種能力而非單一知識，其形成和水平難以通過傳統(tǒng)考試準(zhǔn)確衡量；4）師資隊伍結(jié)構(gòu)待優(yōu)化：缺乏既懂系統(tǒng)理論又具行業(yè)經(jīng)驗的復(fù)合型教師，跨學(xué)科師資引進(jìn)和培養(yǎng)難度大；5）社會認(rèn)可度與就業(yè)競爭力：部分社會和學(xué)生對SSE專業(yè)的內(nèi)涵認(rèn)識不清，畢業(yè)生知識結(jié)構(gòu)是否滿足特定行業(yè)需求存在疑問，導(dǎo)致就業(yè)競爭力有待提升。深層次原因在于：學(xué)科本身的高度跨學(xué)科特性帶來的教學(xué)資源整合難度；傳統(tǒng)教育評價體系對實踐能力和復(fù)雜思維能力的忽視；高校內(nèi)部資源分配、體制機制對跨學(xué)科教學(xué)和改革的支撐不足；以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對SSE人才需求的具體化和快速變化，使得教育滯后于需求。*解析思路：首先全面列舉當(dāng)前SSE教育面臨的具體挑戰(zhàn)，確保覆蓋到課程、教學(xué)、評價、師資、社會認(rèn)知等多個維度。然后，深入挖掘這些挑戰(zhàn)背后的根本原因，從學(xué)科特性、教育體制、評價機制、社會互動等多個層面進(jìn)行剖析，避免停留在表面現(xiàn)象。2.論述人工智能技術(shù)發(fā)展對系統(tǒng)科學(xué)與工程教育內(nèi)容、方法及人才培養(yǎng)模式的潛在影響與變革要求。*答案：人工智能（AI）技術(shù)的發(fā)展對SSE教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，要求其進(jìn)行相應(yīng)變革：1）內(nèi)容影響與更新：AI本身已成為系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素，AI驅(qū)動的系統(tǒng)（如智能交通、智慧醫(yī)療、自動駕駛）成為研究熱點。因此，SSE教育需新增或強化AI基礎(chǔ)（機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理）、AI與系統(tǒng)融合（智能系統(tǒng)建模、AI賦能的系統(tǒng)工程）、數(shù)據(jù)科學(xué)等內(nèi)容。同時，需批判性地探討AI在系統(tǒng)決策中的倫理、偏見、可解釋性等問題。2）方法變革：AI技術(shù)（特別是機器學(xué)習(xí)）為復(fù)雜系統(tǒng)建模、分析、預(yù)測和優(yōu)化提供了強大新工具。教育中應(yīng)增加AI工具的應(yīng)用教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)驅(qū)動建模和智能分析能力。同時，利用AI技術(shù)改進(jìn)教學(xué)過程，如開發(fā)智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、個性化學(xué)習(xí)路徑推薦等。3）人才培養(yǎng)模式變革：要求SSE人才不僅掌握傳統(tǒng)SSE知識，還要具備AI素養(yǎng)和計算思維能力。培養(yǎng)模式需更加注重計算思維、數(shù)據(jù)素養(yǎng)、算法能力的培養(yǎng)，加強編程實踐和AI項目訓(xùn)練。同時，強調(diào)人機協(xié)同系統(tǒng)設(shè)計思維，培養(yǎng)能夠駕馭AI、利用AI解決復(fù)雜系統(tǒng)問題的復(fù)合型人才。教育模式可能向更靈活、更注重項目實踐的混合式學(xué)習(xí)發(fā)展。*解析思路：按照“內(nèi)容影響-方法變革-人才培養(yǎng)模式變革”的邏輯鏈條展開論述。首先分析AI如何改變SSE的研究對象和知識體系，其次探討AI如何革新教學(xué)方法和工具，最后推導(dǎo)出對人才能力結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方式的新要求，以及可能的教育模式調(diào)整方向。3.結(jié)合國內(nèi)外實踐，論述如何有效推進(jìn)系統(tǒng)科學(xué)與工程專業(yè)的產(chǎn)教融合，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。*答案：有效推進(jìn)SSE專業(yè)的產(chǎn)教融合，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，可從以下幾方面著手：1）共建課程與教材：邀請行業(yè)專家參與課程設(shè)計，共同開發(fā)符合行業(yè)實際需求的教材和案例庫，將最新的技術(shù)、方法和案例融入教學(xué)內(nèi)容。2）共建實踐平臺：高校與企業(yè)在實驗室建設(shè)、數(shù)據(jù)共享、實踐基地等方面進(jìn)行合作，為學(xué)生提供真實的實習(xí)、實訓(xùn)和項目機會。例如，共建聯(lián)合實驗室、設(shè)立企業(yè)項目實踐課堂等。3）共建師資隊伍：實施“雙師型”教師培養(yǎng)計劃，鼓勵教師到企業(yè)掛職鍛煉，同時聘請企業(yè)資深專家擔(dān)任兼職教授或行業(yè)導(dǎo)師，實現(xiàn)師資結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。4）共建評價體系：將行業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)