课程培训
MBSE培训课程体系(选修)

MBSE培训课程体系(选修)

本课程是面向系统工程师、架构师及技术管理者的“基于模型的系统工程赋能体系”,聚焦MBSE方法论、SysML建模语言、主流工具应用、架构建模、行为建模、需求工程、仿真集成、团队协作八大核心领域。课程完整覆盖从概念认知→语言学习→工具实践→架构建模→仿真验证→协同管理的全链路能力栈,每个技术模块均绑定主流MBSE工具及真实案例,帮助学员建立从“文档驱动”到“模型驱动”的能力跃迁。学员可根据自身角色定位与项目需求,自主选修任一专题,各专题独立成章。

 

专题一:MBSE基础与系统工程方法论

培训目标:帮助学员建立MBSE的系统性认知,理解系统工程核心活动、MBSE发展历程与价值主张,掌握主流MBSE方法论框架,为后续学习奠定理论基础。

模块

主要培训内容

软件工具

系统工程基础

系统工程定义、核心活动(需求分析/功能分析/架构综合)、V模型开发流程

系统工程参考文档

MBSE概念与价值

从文档驱动到模型驱动的演进、MBSE三大支柱(语言/工具/方法)、MBSE收益与挑战

MBSE成熟度评估工具

主流方法论

MagicGrid方法论、Harmony流程、OPM、ARCADIA、方法论选型策略

方法论文档库

建模框架

模型分层原则、问题域与解决域划分、黑盒与白盒视图

架构建模工具

工程实践

选定案例系统的MBSE方法论应用规划

建模工具 + 方法论模板

 

专题二:SysML建模语言核心

培训目标:使学员系统掌握SysML这一MBSE核心建模语言的语法与语义,精通九种图元的应用场景与建模规范,能够阅读和理解SysML模型内容。

模块

主要培训内容

软件工具

SysML概览

SysML与UML关系、语言架构、四大支柱(结构/行为/需求/参数)

SysML规范文档

结构图

块定义图(bdd)、内部块图(ibd)、包图(pkg)

建模工具

行为图

用例图(uc)、活动图(act)、序列图(sd)、状态机图(stm)

建模工具

需求图

需求图(req)符号、需求关系、需求跟踪

建模工具

参数图

参数图(par)符号、约束块、方程绑定、仿真支持

建模工具

工程实践

给定系统需求,绘制完整的SysML九种图元

建模工具 + SysML模板

 

专题三:主流MBSE工具实践

培训目标:使学员掌握主流MBSE建模工具的核心功能,精通Cameo Systems Modeler/CATIA Magic、Rhapsody等工具的操作,能够独立完成系统模型构建-5-8。

模块

主要培训内容

软件工具

工具架构认知

用户界面、项目结构、视图管理、模型库

CATIA Magic/Cameo、Rhapsody

模型元素创建

包、块、需求、用例、活动、状态等元素创建

建模工具元素面板

图元绘制

各类图元的绘制技巧、智能操作器、快捷方式

建模工具图编辑器

模型导航

浏览器导航、超链接、追溯、查询

建模工具导航功能

模型验证

语法检查、完整性检查、一致性检查

建模工具验证模块

文档生成

模型报告生成、自定义模板、文档导出

建模工具文档生成器

工程实践

使用Cameo/Magic完成小型系统完整建模

CATIA Magic + 案例模型

 

专题四:需求工程与模型化需求管理

培训目标:使学员掌握基于模型的需求工程方法,精通需求建模、跟踪、验证及变更管理技术,能够构建完整的需求追溯链。

模块

主要培训内容

软件工具

需求分析流程

利益相关者识别、需求获取、需求分类、优先级划分

需求管理工具

需求建模

需求图创建、需求层次结构、需求属性定义

建模工具需求模块

需求关系

包含/派生/复制/满足/验证关系、追溯链接

建模工具关系面板

需求跟踪

需求-功能-结构-测试的完整追溯链、追溯矩阵

建模工具追溯分析

需求验证

测试用例建模、验证关系、覆盖度分析

建模工具验证模块

变更管理

变更影响分析、版本控制、基线管理

建模工具变更管理

工程实践

复杂系统需求建模与完整追溯链构建

建模工具 + 需求模板

 

专题五:系统架构建模

培训目标:使学员掌握系统架构建模的核心技术,精通结构分解、接口定义、模块关系建模,能够构建清晰、可扩展的系统架构模型。

模块

主要培训内容

软件工具

系统分解

包图组织系统结构、模块化分解、层次化建模

建模工具包图

块定义建模

块定义图、块属性、操作、端口、流属性

建模工具块定义图

内部结构建模

内部块图、部件连接、连接器、端口绑定

建模工具内部块图

接口定义

接口块、项流、服务接口、信号接口

建模工具接口设计

逻辑与物理架构

逻辑组件到物理组件的分配、部署建模

建模工具分配关系

架构分析

依赖分析、耦合度评估、架构度量

建模工具分析模块

工程实践

无人机/卫星等复杂系统的完整架构建模

建模工具 + 架构模板

 

专题六:系统行为建模

培训目标:使学员掌握系统行为建模的核心技术,精通功能流、状态机、交互行为的建模方法,能够完整描述系统的动态行为。

模块

主要培训内容

软件工具

用例建模

用例图、参与者、用例关系、场景描述

建模工具用例图

活动建模

活动图、动作流、控制节点、对象节点、泳道

建模工具活动图

状态机建模

状态机图、状态、转换、事件、效果、执行状态机-

建模工具状态机图

交互建模

序列图、生命线、消息、交互片段、时间约束

建模工具序列图

行为分配

行为到结构元素的分配、行为组合

建模工具分配关系

行为执行

状态机执行、活动执行、行为仿真

建模工具仿真模块

工程实践

复杂控制系统的完整行为建模与仿真

建模工具 + 行为模板

 

专题七:参数化建模与仿真集成

培训目标:使学员掌握参数化建模技术,能够构建约束模型并进行工程分析,实现与Matlab/Simulink、Modelica等仿真工具的集成。

模块

主要培训内容

软件工具

参数化基础

约束块、参数图、绑定方程、值类型

建模工具参数图

工程分析

权衡研究、敏感度分析、优化设计

建模工具分析模块

Matlab集成

SysML与Matlab接口、数据交换、协同仿真

Matlab + 建模工具

Modelica集成

SysML到Modelica转换、物理系统建模、多领域仿真

Modelica工具 + 建模工具

多学科联合仿真

控制、液压、热、电等多领域协同仿真

联合仿真平台

工程实践

机电系统的参数化建模与联合仿真

建模工具 + Matlab + Modelica

 

专题八:模型管理与团队协作

培训目标:使学员掌握多用户协同建模的管理技术,精通模型库管理、版本控制、分支合并、权限管理,能够支持团队级MBSE项目开展-2-7。

模块

主要培训内容

软件工具

协同平台架构

中央模型库、客户端-服务器模式、并发访问控制

Teamwork Cloud、DOORS

版本控制

模型版本管理、基线、标签、变更历史

协同平台版本功能

分支与合并

并行开发、分支策略、冲突解决、模型合并

协同平台分支工具

权限管理

用户角色、访问权限、模型锁定、安全策略

协同平台权限模块

模型审查

同行评审、评论追踪、问题管理

Cameo Collaborator

文档协同

模型文档共享、Web发布、实时协作

协同平台发布功能

工程实践

团队协同建模环境搭建与多用户协作演练

Teamwork Cloud + 建模工具

 

专题九:SysML v2新特性与迁移

培训目标:使学员了解SysML v2的核心改进与新增特性,掌握v2建模语言的核心概念,能够从v1平滑迁移到v2,利用v2提升建模效率与表达力。

模块

主要培训内容

软件工具

SysML v2概览

v2设计目标、与v1核心差异、语言架构演进

SysML v2规范

核心概念

定义与使用分离、命名空间、视图与视点

支持v2的建模工具

结构化建模增强

部件定义与使用、连接定义、端口增强

建模工具v2模块

行为建模增强

动作流增强、状态定义、交互改进

建模工具v2模块

需求建模增强

文本与约束需求、需求关系增强

建模工具v2模块

分析建模

分析用例、权衡研究、验证用例

建模工具v2分析模块

迁移策略

v1到v2迁移路径、工具支持、实践建议

迁移工具

工程实践

将v1模型迁移到v2并体验新特性

支持v2的建模工具

 

专题十:AI+MBSE前沿实践

培训目标:使学员了解人工智能与MBSE融合的前沿趋势,掌握AI在需求分析、模型验证、设计优化、数字孪生等场景的应用,构建智能化系统设计能力-10。

模块

主要培训内容

软件工具

AI+MBSE概览

AI赋能系统工程的场景、技术路径、发展趋势-

文献库、案例库

AI需求工程

NLP需求提取、歧义检测、需求分类、自动追溯-

NLP工具 + 建模工具

AI辅助建模

模型自动生成、模式推荐、模型补全

AI辅助建模插件

AI验证与优化

AI驱动模型验证、权衡空间探索、多目标优化

优化算法 + 建模工具

数字孪生与AI

AI增强数字孪生、预测维护、异常检测

数字孪生平台

治理与伦理

AI可解释性、模型可信度、安全风险

评估工具

工程实践

基于AI辅助的MBSE项目原型开发

AI工具 + 建模工具

 


 

选修建议与学习路径

学员角色

建议选修专题

核心软件工具链

学习目标

系统工程入门者

专题一 + 专题二 + 专题三

CATIA Magic/Cameo

建立MBSE基础认知,掌握SysML语言与工具操作

系统工程师/架构师

专题四 + 专题五 + 专题六

建模工具 + 需求/架构/行为模块

精通系统建模核心技术,完整描述系统需求、结构与行为

仿真分析工程师

专题七 + 专题五

建模工具 + Matlab/Modelica

掌握参数化建模与仿真集成,支持工程分析与优化

MBSE项目经理/团队负责人

专题八 + 专题一

Teamwork Cloud + 协同平台

掌握团队协同建模管理,推动MBSE团队级应用

技术转型/版本升级者

专题九 + 专题三

支持v2的建模工具

掌握SysML v2新特性,实现从v1到v2平滑迁移

前沿技术探索者

专题十 + 专题七

AI工具 + 建模工具

了解AI+MBSE融合趋势,探索智能化系统设计

MBSE专职团队

全十专题(按需组合)

全工具链覆盖

建立完整MBSE知识体系,成为企业MBSE转型核心力量

 


 

体系特色:

✅ 完整能力覆盖:从方法论→建模语言→工具实践→需求工程→架构建模→行为建模→仿真集成→团队协作→技术前沿,完整覆盖MBSE全链路能力栈

✅ 工具链强绑定:每个技术模块均明确绑定主流MBSE工具,覆盖CATIA Magic/Cameo、Rhapsody、Teamwork Cloud、Matlab、Modelica等

✅ 方法论导向:以MagicGrid为核心方法论,贯穿建模全流程

✅ 标准语言贯穿:以SysML v1为核心,同时覆盖SysML v2新特性,适应技术演进

✅ 仿真集成专项:专题七系统构建参数化建模与多学科仿真集成能力

✅ 团队协作专项:专题八专门针对多用户协同建模场景,支撑企业级MBSE项目开展

✅ AI前沿探索:专题十覆盖AI+MBSE融合趋势,保持技术前瞻性

✅ 工程实践贯穿:每个专题均设置综合性实战项目,学员可积累可直接复用的系统模型

✅ 选修机制灵活:专题独立成章,按角色精准匹配工具链,支持“点单式”培训采购

 

 

 




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