系统工程：每一位教育工作者所需的魔法
通过教育体验让系统工程和 MBSE 教学栩栩如生，这是塑造下一代系统工程师的力量。
随着世界的不断进步，人们对更智能、更精致的产品的需求也日益增长。这就是各行各业加紧采用系统思维方法的原因。现代产品不再只是机械或电气。它们是机械、电子、软件、连接性、可持续性要求等诸多因素的综合体现。这项挑战需要全新的技能水平；这种专长能够将复杂性转化为清晰性，并且需要成为常态。技能提升不再是一个选项。
这就是为什么行业领导者希望毕业生能够立即投入工作——他们需要的是新一代系统工程师，他们擅长理解复杂系统并管理错综复杂的交互关系。但随着系统工程和基于模型的系统工程（MBSE）人才的严重短缺，教育可以发挥更大的作用。
从根本上说，系统工程就像将不同工程学科结合在一起的“粘合剂”，确保系统的所有组件（无论是物理的、数字的还是人类的）都能紧密协作以实现既定目标。MBSE 为这一流程带来了现代变革，使用数字模型代替传统文档来定义这些系统应该如何工作。这种方法使团队合作更轻松、更有效，这正是这些技能如此受欢迎的原因。
各行业组织正在寻求提高基于模型的企业能力的举措¹
每年都有许多工程职位空缺未能填补，预计到 2030 年，人才缺口将对美国 GDP 产生 40% 的影响²
系统工程专业人员认为，他们的组织缺乏 MSBE 相关角色所需的人员配置³
在系统工程和 MBSE 教学方面，教育工作者希望避免过于理论化。什么是好的解决方案？全面、平衡的方法（例如实践项目、导师指导和终身学习路径）可以发挥重要作用，培养学生所需的强大的多学科能力。正如 INCOSE《系统工程愿景 2035》中所述，通过将跨学科练习和技术技能融入工程项目，学术机构可以塑造未来的劳动力。
借助教育体验：使用达索系统提供的 CATIA 进行系统工程教学 – 教育工作者能够获得一切所需资源，从而自信地处理这一主题，并激发下一代工程师的潜力；这些工程师将是适应性强、创新能力强，并为面向未来做好准备。这种体验旨在加强教学和研究，将教育工作者置于工程教育变革的核心。很明显：系统工程和 MBSE 从未像现在这样重要，现在是让它们发挥作用的时候了。
系统工程的魔力：教学指南
本指南提供了一套完美的工具包和三个极具价值的应用案例，以帮助教育工作者更好地开展工作。
准备好在您的系统工程课上施展魔法了吗？
像专业人士一样教授系统工程的秘诀
教育体验：使用 CATIA 教授系统工程，为教学带来了一丝“魔法”，使得传授系统工程和 MBSE 的复杂性变得更容易驾驭。3DEXPERIENCE® 平台、CATIA Magic 以及该产品中的其他软件解决方案的强大功能，支持教育工作者通过高级建模、仿真、追溯性等功能突破常见的教育限制。此外，它还配备了一整套学习资源以及在线社区，以指导他们完成学术和研究需求的每一步。借助此产品，教育工作者能够：
使用顶级解决方案展示真实工作流
这些强大的系统工程解决方案通过汽车和航空航天等实践项目，向学生介绍 SysML 建模、仿真、需求管理和产品生命周期管理，使他们毕业后能够成为完全合格的系统工程师。
通过基于项目的学习促进协作
借助 3DEXPERIENCE 平台、CATIA Magic等尖端解决方案，学生可以体验现实世界的系统工程。通过参与共享项目，利用集中式数据和追溯性，他们将培养持久的团队合作和解决问题的能力。
通过预构建的交互式课程保持行业相关性
教育体验产品中这个丰富的即用型内容库可帮助教育工作者创建一个灵活的学习环境，简化系统工程和 MBSE 教学，并简化教学 — 无需从头开始解决所有问题。
让未来的系统工程师为实际工作做好准备
帮助学生获得真正的职业优势并建立一支准备好解决技能差距的员工队伍并不容易。但是，通过教育体验：使用 CATIA 产品进行系统工程教学，教育工作者可以做到这一点 — 与雇主的需求保持一致，同时提升其机构的地位。通过无限制地访问同行网络、受行业启发的教学场景和一流的数字解决方案，例如 3DEXPERIENCE 平台、CATIA Magic、Dymola 和 Stimulus，教育工作者拥有提升系统工程和 MBSE 教学所需的一切，而不会感到不知所措。它非常适合那些希望在短时间内完善自己的专业知识并产生真正影响的人。
工程教育的未来就在这里，它建立在基于项目的学习、跨学科协作和先进技术。准备好让奇迹发生了吗？
系统工程和基于模型的系统工程：常见问题
有多种软件解决方案可以将系统工程和 MBSE 概念无缝集成到课堂中，同时提高学生的协作技能。这些一流的解决方案示例，它们是教育体验的一部分：使用 CATIA 产品进行系统工程教学，包括：
• 3DEXPERIENCE 平台:其集中式功能有助于内容共享和重用，帮助教育工作者不断改进课程材料。它还支持学生在此前学生跨学期的作业的基础上再接再厉，提高知识保留率并最大限度地减少学习曲线。
• CATIA Magic：这套强大的软件工具支持用于创建系统模型和架构的系统建模语言（SysML），并且具有与其他平台集成的强大能力，使学生能够在完整的工程生态系统中工作，与现实世界的行业工作流紧密结合。
• Dymola：也称为动态建模实验室，这个用于建模、仿真和分析复杂系统的全包工具可用于创建虚拟模型并进行实时测试。
• Stimulus：这种端到端的 MBSE 和测试自动化解决方案旨在帮助工程师创建系统模型并执行仿真，以了解复杂系统在各个领域的行为。
要更详细地了解系统工程和 MBSE，请查看以下解决方案：
• Reqtify：通过提供追溯性、合规性和影响分析方面的实践体验，Reqtify 帮助教育工作者指导学生了解复杂系统中设计、测试和实施的相互关联性。
• ControlBuild：这种先进开发环境专为设计、验证和部署分布式控制和监控系统而量身定制。其基于模型的设计方法可以推动基于模型的变革，从而实现准确的系统开发。
在不断增长的行业需求、数字化转型的挑战和学术结构限制中，教育工作者是塑造未来劳动力的关键。随着技术以指数级速度发展，未来的劳动力必须具备的不仅仅是技术技能。他们必须具有适应性、前瞻性并为解决尚不存在的问题做好准备。
弥合技能鸿沟需要的不仅仅是跟上不断发展的课程。它要求采取全面的方法：实践项目、导师指导和终身学习路径，培养学生强大的多学科能力。谁能比培养这些热门技能的教育工作者更适合带头冲锋呢？
根据 INCOSE《系统工程愿景 2035》，将系统工程和 MBSE 嵌入到教育项目中以符合行业需求是关键的第一步。将这一愿景变为现实需要专为教育工作者设计的实用工具和策略。
以下是支持教授这门复杂学科的三个核心支柱。
• 行业标准的数字解决方案：通过反映实际系统工程和 MBSE 应用程序的工具，为学生提供实践体验。
• 量身定制的学习内容：通过教程、网络研讨会和项目模板丰富课程，与现有课程无缝集成。
• 繁荣的社区：与同行和专家联系，紧跟趋势、分享最佳实践并促进协作。
使用正确的策略和工具，可以更轻松地采用 MBSE 方法。鉴于系统工程的未来是基于模型的，并且对系统工程师的需求增长速度超过供应，因此通过 MBSE 教授这门学科至关重要。随着企业对具备行业能力的人才的需求增加，拥有扎实系统工程技能的毕业生将备受青睐。那些擅长高级建模、仿真和可视化解决方案的人才将受到各行各业公司的高度追捧。
掌握系统工程和 MBSE 所需技能的最佳方式是将实践体验、全面的学习工具和持续接触实际应用相结合。通过从事与行业相关的项目，学生可以在实际环境中应用理论概念，例如系统定义、系统架构和需求分析。这种体验弥合了学习和应用之间的差距，确保对复杂系统有更深入的理解。
CATIA Magic 等强大的解决方案支持学生在虚拟环境中构建和测试系统。这不仅有助于了解不同组件如何交互，还可以促进多学科团队之间的协作。
最重要的是，与该领域的专业人士和同行互动可以提供有关行业标准、现实挑战和创新解决方案的宝贵见解。
参考
¹来源：《赋能基于模型的企业》德勤（2024 年 5 月）
²来源：《美国需要更多工程师。解决方案是什么？》波士顿咨询集团（2023 年 12 月）
³来源：《企业范围内基于模型的系统工程（MBSE）的效益与成熟度现状基准研究》由美国国防工业协会系统工程部（NDIA-SED）、国际系统工程委员会（INCOSE） 和系统工程研究中心（SERC）联合发布（2020 年 3 月）
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