“系统设计”课程教学
基本要求
1、毕业要求（核心能力）——标准（规范）
专业必须有明确、公开的毕业要求, 毕业要求应能支撑培养目标的达成。

专业应通过评价证明毕业要求的达成。

专业制定的毕业要求应完全覆盖以下内容：
1）工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

2）问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。

3）设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4）研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5）使用现代工具：能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

6）工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

7）环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8）职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

9）个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10）沟通：能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。

并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11）项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

12）终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

2、计算机类专业应考虑的毕业要求（核心能力）
对于计算机类专业（计算机科学与技术、软件工程、信息安全、网络工程、物联网工程、智能科学与技术、数字媒体技术、保密技术与管理），学生在毕业要求须具备下述核心能力：
1）应用数学、科学、工程和专业知识的能力。

2）分析、识别、表达和解决复杂工程问题的能力。

3）能够设计系统、组件或软件，并能够在设计环节中具有创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4）设计并进行实验、分析与解释数据的能力。

5）运用专业技能和现代工程工具解决复杂工程问题的能力。

6）了解工程解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

7）能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8）具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

9）能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10）能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达的能力。

并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11）理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

12）具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

3、2015版标准中“复杂工程问题”描述
标准中毕业要求（核心能力）12条，有8条提到关于“复杂工程问题”
“复杂工程问题”必须具备下述特征（1），同时具备下述特征（2）-（7）的部分或全部：
（1）必须运用深入的工程原理，经过分析才可能得到解决；
（2）涉及多方面的技术、工程和其它因素，并可能相互有一定冲突；
（3）需要通过建立合适的抽象模型才能解决，在建模过程中需要体现出创造性；
（4）不是仅靠常用方法就可以完全解决的；
（5）问题中涉及的因素可能没有完全包含在专业工程实践的标准和规范中；
（6）问题相关各方利益不完全一致；
（7）具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题。

4、我们的教学方案
1）课程层面
每门核心课程须有“课程实验”，必有“综合设计”。

2）“设计”层面
在第三个夏季学期设4个学分的“系统设计”课程，类似于国际上的“Capstone课程”，重在“综合、设计”。

3）毕业设计（论文）层面
在第八学期进行毕业设计（论文），整合专业课程学习，通过项目（具备复杂工程特征）实作（研究），培养创新与研究能力，重在“创新、研究）。

5、“系统设计”课程应整合的毕业要求（核心能力）
Hard-专业性•解决“复杂工程问题”•设计实现
Soft-通用性
•团队合作、领域整合
•有效沟通
•项目管理(含经费)
•主动学习、终身学习
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解决“复杂工程问题”的能力
1）需较深的工程知识才可以解决的问题。

2）问题本身是多面向的或者是在技术、工程或其他层面上相互冲突的。

3）是一个实际的问题，没有显而易见的解决方法。

4）需创新的应用工程基本原则及实际中最新的研究成果才可以解决的问题。

5）解决该问题时，需考虑现实中多方资源的限制，例如人力、成本、设备、材料、信息及技术等。

6）问题本身可能对社会及环境有广而远的影响。

实现“工程设计”能力
1）工程设计是为了实际应用所需，建立工程系统、组件或流程的过程。

在这个过程中，学生运用数学、科学及工程专业知识，反复调整设计，以最有效的资源利用，解决工程实际技术问题。

2）涵盖面向：发展学生创意、使用开放式问题、发展及运用现代设计理论和方法、建构设计问题及规格、考虑替代方案、可行性、制造过程、协同设计及详细的系统描述。

3）在功能性之外，也须考虑现实的限制，例如经费、安全性、可靠度、美学、专业伦理及社会影响。

同时，透过团队合作执行工程设计也是重要的要求。

4）项目本身的特点。

8、工程设计基本流程（参考）发现问题
建立目标
整合及应用
最新研究成果
分析问题
建构可行方案测试评估考虑替代方案解决问题9
109、“系统设计”课程要培养学生具备通用性能力•让学生书面及口头报告，因未来工作：•有需提供书面说明的机会•有向其他工作伙伴和业者口头说明的机会
•让学生分组，因未来工
作：•无法一人独立解决问题，需与他人合作•无法单靠同一专长的
人就能解决，需和不同专长或领域的人合作团队合作有效沟通项目管理、
经费规划主动学习、终身学习•让学生主动学习，少教师课堂讲授。

因解决问题：
•学生可能须设计实验来验证，而非像过去修课是依
照实验手册来做实验•学生须自己或团队搜集资料，寻求资源、增进专业素养•让学生尝试执行项目，包括规划经费，时间，因未来工作：
•多以项目方式执行，学生需具备基础的经费、时间等的规划和管理
香港科大(HKUST) 4学分的Capstone
课程中，1学分是language and
communication
10、几个问题
1）“系统设计”课程一定要让学生“实作”以及产出成品吗？
“实作”是必须的！
实作成品则视各项目特点而定，但必须要求书面报告及口头报告。

2）“系统设计”课程以学生分组方式进行，如何评定个别学生核心能力？
建议教师可辅以评分量表，观察学生在课堂中的表现，来评定个人成绩；或采小组互评方式，让同组学生相互评分。

3）鼓励“系统设计”课程与行业结合，请业界代表评分，更可让学生了解业界最新信息及将来工作实际情况。