張超 劉貞報(bào) 李斌 周勇

摘 要：圍繞航空工程全日制專業(yè)學(xué)位研究生教育進(jìn)行了系統(tǒng)深入的理論研究和改革探索，提出了面向航空強(qiáng)國跨越需求的航空電類研究生拔尖人才“3333”育成新模式。通過構(gòu)建三雙平臺(tái)（雙導(dǎo)師、雙學(xué)堂、雙基地）、堅(jiān)持三化引領(lǐng)（系統(tǒng)化、信息化、智能化）、實(shí)現(xiàn)三新突破（新體系、新模式、新路徑）、深化三合支撐（多元聯(lián)合、深度結(jié)合、交叉融合），順利完成了航空電類研究生培養(yǎng)體系、理論傳授、實(shí)踐訓(xùn)練、創(chuàng)新思維等全方位創(chuàng)新實(shí)踐，不僅有效產(chǎn)出了三個(gè)“一流”，而且顯著提升了研究生的創(chuàng)新能力和大系統(tǒng)工程觀，還明確了新時(shí)代下航空工程新工科教育和新人才培養(yǎng)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：航空工程；專業(yè)學(xué)位；研究生教育；創(chuàng)新能力；新工科

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）02-0019-03

Abstract： Around the full-time professional degree graduate education of aeronautical engineering， the systematic and in-depth theoretical researches and reform explorations have been done， and a new model of "3333" cultivation for the top-notch graduate students of aviation electronics has been proposed. Through the construction of three-double platforms （double tutors， double classes， double bases）， persisting in the guidance of the three issues （systematization， informatization， intelligence）， the realization of three new breakthroughs （new systems， new models， new paths）， and deepening the support of three-in-one （multiple integration， deep integration， cross-integration）， all-round innovative practices of aviation electronics graduate students have been completed successfully on training system， theory teaching， practical training， innovative thinking. It not only effectively produces three "first-class"， but also significantly improves the innovative ability of graduate students and the concept of large-scale systems engineering. It also clarifies the development direction of emerging engineering and new personnel training of aeronautical engineering in the new era.

Keywords： Aeronautical engineering； professional degree； graduate education； innovative ability； emerging engineering

一、概述

航空工業(yè)是體現(xiàn)一個(gè)國家科技、工業(yè)和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。我國航空工業(yè)發(fā)展目前正面臨良好機(jī)遇，兩機(jī)重大專項(xiàng)、重點(diǎn)工程、通用航空以及無人機(jī)等國家重大戰(zhàn)略明確，軍民融合發(fā)展迅速，國家從航空大國向航空強(qiáng)國跨越的意志堅(jiān)定。而航空工程研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)是積極推進(jìn)國家航空工業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)彎道超車躋身國際一流的重要基礎(chǔ)。如何快速有效地培養(yǎng)出大批能夠熱愛祖國航空事業(yè)、具有前瞻視野和創(chuàng)新能力、具備無私奉獻(xiàn)精神和職業(yè)勝任力的高素質(zhì)航空工程研究生專業(yè)人才，不僅是我國航空工程教育界的新時(shí)代使命，也是我國航空宇航學(xué)科邁向“雙一流”的必然選擇[1]。但由于現(xiàn)代飛行器越來越朝著信息化、系統(tǒng)化和智能化的方向發(fā)展，高素質(zhì)航空電類研究生拔尖人才培養(yǎng)方面與當(dāng)前創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略及國家需求之間還存在著新差距：1. 研究生原始創(chuàng)新能力薄弱與航空強(qiáng)國人才所需素質(zhì)不相適應(yīng)[2，3]。2. 研究生系統(tǒng)工程概念缺失與現(xiàn)代飛行器系統(tǒng)綜合化不相適應(yīng)?，F(xiàn)代飛行器功能、性能以及安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性的提高，迫使飛行器系統(tǒng)綜合化程度不斷提高，大航電、大飛管、大機(jī)電、火飛推等概念不斷提出與實(shí)施，學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)還無法滿足系統(tǒng)綜合化的要求。

為破解上述難題，率先開展基于航空強(qiáng)國跨越需求的航空電類研究生拔尖人才“3333”培養(yǎng)模式綜合改革，如圖1所示。該模式貫徹新時(shí)代高等教育全面育人的中心，結(jié)合航空工程新工科教育的主線，從航空工程新人才培養(yǎng)角度出發(fā)，順利完成了航空電類研究生培養(yǎng)體系、理論傳授、實(shí)踐訓(xùn)練、創(chuàng)新思維等全方位創(chuàng)新。

二、實(shí)施途徑

（一）構(gòu)建“三雙平臺(tái)”

1. 構(gòu)建“雙導(dǎo)師”形成航空電類研究生培養(yǎng)的“高水平導(dǎo)研”平臺(tái)

以立德樹人為根本，加強(qiáng)校內(nèi)導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)，嚴(yán)格執(zhí)行導(dǎo)師選聘和審核制度，采用傳-幫-帶等多種形式強(qiáng)化導(dǎo)師素質(zhì)和能力提升，積極支持導(dǎo)師出國留學(xué)交流和到航空院所進(jìn)行實(shí)踐鍛煉。誠聘中國科學(xué)院楊偉院士和中國商飛趙越讓總經(jīng)理等20余位業(yè)內(nèi)頂尖專家擔(dān)任校外導(dǎo)師。在培養(yǎng)方案修訂、培養(yǎng)計(jì)劃制定、課程體系構(gòu)建、論文選題、課題研究、課外實(shí)踐、論文指導(dǎo)等培養(yǎng)環(huán)節(jié)中，最大限度地發(fā)揮雙導(dǎo)師的指導(dǎo)作用。通過組建“校內(nèi)優(yōu)秀教師+校外行業(yè)專家”的雙師隊(duì)伍，形成了高層次全周期的導(dǎo)研局面。

2. 構(gòu)建“雙學(xué)堂”形成航空電類研究生培養(yǎng)的“探究型研學(xué)”平臺(tái)

以專業(yè)核心課程為抓手，通過“小班授課、探究為主、聘請(qǐng)名師、對(duì)外開放、優(yōu)質(zhì)共享”方式，建成《飛行器故障預(yù)測與健康管理》研究生在線課程以及《微機(jī)測控技術(shù)》《智能圖形圖像處理》《機(jī)載系統(tǒng)自動(dòng)化測試》《機(jī)載系統(tǒng)容錯(cuò)設(shè)計(jì)與可靠性工程》4門研究生高水平全英文課程。集中安排研究生前往清華大學(xué)和浙江大學(xué)等院所參加暑期研修班，積極邀請(qǐng)海內(nèi)外專家學(xué)者來校授課和開設(shè)講座，舉辦35場青年學(xué)術(shù)報(bào)告。通過開設(shè)“線上線下課堂+名家名師講堂”的雙向?qū)W堂，形成了探究型自主化的研學(xué)局面。

3. 構(gòu)建“雙基地”形成航空電類研究生培養(yǎng)的“多維度實(shí)踐”平臺(tái)

以我校載運(yùn)工具與運(yùn)用工程及適航技術(shù)與管理這2個(gè)國防特色學(xué)科為基礎(chǔ)，獲批建成陜西通用飛機(jī)協(xié)同創(chuàng)新中心和中國商飛民用飛機(jī)維修工程研究中心，積極申報(bào)研究生修購建設(shè)經(jīng)費(fèi)在航空學(xué)院研究生教學(xué)實(shí)驗(yàn)園建成航空電類研究生創(chuàng)新區(qū)。立足我校航空專業(yè)特色鮮明的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，先后與中航工業(yè)631所、中航工業(yè)618所、國航AMECO、天利航空科技集團(tuán)、南山集團(tuán)、北京易訊通公司合作共建研究生聯(lián)合實(shí)踐基地。通過建立“校內(nèi)創(chuàng)新中心+校外院所企業(yè)”的雙模基地，形成了多維度廣聯(lián)動(dòng)的實(shí)踐局面。

（二）堅(jiān)持“三化引領(lǐng)”

1. 堅(jiān)持“系統(tǒng)化”培養(yǎng)航空電類研究生的“綜合化”創(chuàng)新思維能力

以承擔(dān)的2項(xiàng)民機(jī)專項(xiàng)和2項(xiàng)國家自然科學(xué)基金等為依托，積極指導(dǎo)研究生開展飛行器健康管理技術(shù)研究，培養(yǎng)研究生從飛機(jī)“系統(tǒng)級(jí)-LRU級(jí)-SRU級(jí)”角度分析問題，鍛煉研究生從“功能-性能-五性”角度解決問題，設(shè)計(jì)了空-天-地一體化健康管理系統(tǒng)，攻克了智能BIT間歇故障降虛警、航電網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)故障診斷、板級(jí)電路深度診斷、鋰電池PF故障預(yù)測等技術(shù)難點(diǎn)，成果榮獲2016年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。通過以“大航電PHM”為出發(fā)點(diǎn)，增強(qiáng)了研究生系統(tǒng)工程素質(zhì)，培養(yǎng)了研究生綜合化創(chuàng)新思維能力。

2. 堅(jiān)持“信息化”培養(yǎng)航空電類研究生的“工程型”創(chuàng)新思維能力

以國家某重大需求和軍民融合戰(zhàn)略為聚焦點(diǎn)，積極組織研究生開展航空弱磁測量技術(shù)研究，從傳感器開發(fā)、硬件開發(fā)、軟件開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室測試、外場測試、計(jì)量校驗(yàn)全過程鍛煉研究生的實(shí)際動(dòng)手能力，從磁感知、磁凈化、磁補(bǔ)償、磁傳輸、磁分析全流程增強(qiáng)研究生的信息處理能力，研制出高精度航空氦光泵磁力儀系統(tǒng)，成果榮獲2017年“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品“一帶一路”國際專項(xiàng)大賽特等獎(jiǎng)。通過以“航空磁測”為著眼點(diǎn)，提升了研究生信息應(yīng)用技能，培養(yǎng)了研究生工程型創(chuàng)新思維能力。

3. 堅(jiān)持“智能化”培養(yǎng)航空電類研究生的“前瞻性”創(chuàng)新思維能力

以承擔(dān)的4項(xiàng)國家自然科學(xué)基金和20余項(xiàng)省部級(jí)科研項(xiàng)目等為依托，以輕小型無人機(jī)為對(duì)象，積極帶領(lǐng)研究生開展航空智能化技術(shù)研究，將深度學(xué)習(xí)和類腦計(jì)算等先進(jìn)理論應(yīng)用于航空環(huán)境感知和處理，突破了三維模型自動(dòng)理解、三維場景深度重建、三維模型功能性分析、無人機(jī)實(shí)時(shí)地圖重建、多無人機(jī)路徑規(guī)劃和自主避障等關(guān)鍵難點(diǎn)，原創(chuàng)開發(fā)了無人機(jī)實(shí)時(shí)地圖RTMapper，成果已應(yīng)用于大疆無人機(jī)上。通過以“Smart無人機(jī)”為突破點(diǎn)，開闊了研究生國際動(dòng)態(tài)視野，培養(yǎng)了研究生前瞻性創(chuàng)新思維能力。

（三）實(shí)現(xiàn)“三新突破”

1. 實(shí)現(xiàn)“三維”建立航空電類研究生人才知識(shí)結(jié)構(gòu)“新體系”

針對(duì)現(xiàn)代飛行器系統(tǒng)綜合化程度不斷提高的現(xiàn)狀，以及大航電等概念不斷實(shí)施的實(shí)際，積極將自動(dòng)測試、信號(hào)處理、圖形處理、智能算法、系統(tǒng)可靠性、安全性、測試性、適航性等相關(guān)理論知識(shí)引入航空電類研究生培養(yǎng)過程中，圍繞“軍民用飛機(jī)、通航飛機(jī)、無人機(jī)”三維對(duì)象進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將知識(shí)重點(diǎn)原來只側(cè)重于飛機(jī)本身，逐漸擴(kuò)充到關(guān)注飛機(jī)整個(gè)運(yùn)行全周期，更加注重飛機(jī)航空電子電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行和適航保障。

2. 實(shí)現(xiàn)“四步”建立航空電類研究生創(chuàng)新人才育成“新模式”

遵循“認(rèn)識(shí)-實(shí)踐-再認(rèn)識(shí)”的哲學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了“提出問題、主動(dòng)思考、深度研究、素質(zhì)養(yǎng)成”四步方法為核心的航空電類研究生創(chuàng)新人才育成新模式。培養(yǎng)過程中以“問題”為起點(diǎn)，設(shè)計(jì)“問題”引導(dǎo)“主動(dòng)思考和主動(dòng)探索”，針對(duì)“問題”開展“深度研究和創(chuàng)新實(shí)踐”，逐漸實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新素質(zhì)養(yǎng)成”，增強(qiáng)研究生知識(shí)結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力協(xié)調(diào)發(fā)展，有效解決航空電類研究生創(chuàng)新精神不夠、工程實(shí)踐能力不足、系統(tǒng)性研究訓(xùn)練欠缺等問題。

3. 實(shí)現(xiàn)“五化”建立航空電類研究生創(chuàng)新人才育成“新路徑”

依托所成功構(gòu)建的“雙導(dǎo)師”導(dǎo)研平臺(tái)、“雙學(xué)堂”研學(xué)平臺(tái)和“雙基地”實(shí)踐平臺(tái)，積極探索開展“課程模塊化、教學(xué)情景化、實(shí)踐平臺(tái)化、能力工程化、素質(zhì)綜合化”五化途徑為核心的航空電類研究生創(chuàng)新人才育成新路徑。按照飛機(jī)安全攸關(guān)系統(tǒng)設(shè)置多課程模塊；增加理論課程和實(shí)踐課程有機(jī)連接；增加授課過程的情景化關(guān)聯(lián)程度；結(jié)合國家重大需求開展科學(xué)研究；通過論文寫作、專利發(fā)表、創(chuàng)新競賽等多種方式提升綜合素質(zhì)。

（四）深化“三合支撐”

1. 深化“多元聯(lián)合”支撐新型化的航空電類研究生“培養(yǎng)共同體”

積極構(gòu)建以高水平課程為主體、個(gè)性化通選課程為輔的課程體系，組建基于核心課項(xiàng)目訓(xùn)練的“課程組群體、群體組團(tuán)隊(duì)”的學(xué)習(xí)共同體，實(shí)施“雨課堂+在線課堂+探究課堂”等多元化授課方式，夯實(shí)理論基礎(chǔ)。依托學(xué)科特色，將人才培養(yǎng)鏈由單一的教學(xué)科研區(qū)延伸到實(shí)驗(yàn)外場區(qū)、競賽內(nèi)場區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)和網(wǎng)絡(luò)社區(qū)等多元化環(huán)境中，建設(shè)育人共同體，實(shí)施“創(chuàng)新+創(chuàng)業(yè)+創(chuàng)惠”多元驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)方式，在校內(nèi)外培養(yǎng)并檢驗(yàn)人才質(zhì)量。通過多元聯(lián)合途徑，有效支撐了航空電類研究生培養(yǎng)新型共同體的形成和構(gòu)建。

2. 深化“深度結(jié)合”支撐高效順暢的航空電類研究生“培養(yǎng)鏈路”

結(jié)合航空電類研究生系列課程的教學(xué)內(nèi)容，開設(shè)無人機(jī)三維環(huán)境感知、飛行管理系統(tǒng)半實(shí)物仿真和飛行器虛擬維修仿真等20余項(xiàng)“實(shí)體+虛擬+虛實(shí)結(jié)合”探究實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化研究生前沿理論與實(shí)踐訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合。依托多項(xiàng)研究生創(chuàng)新基金和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，指導(dǎo)研究生發(fā)表了40余項(xiàng)科技作品、開發(fā)了HandsFree等創(chuàng)新產(chǎn)品、制作了NPU1008異磁檢測儀等科研精品，注重理論知識(shí)與創(chuàng)新實(shí)戰(zhàn)的深度結(jié)合。通過“理論+實(shí)踐+實(shí)戰(zhàn)”和“作品+產(chǎn)品+精品”兩種結(jié)合方式，有效支撐了高效順通的研究生培養(yǎng)鏈路網(wǎng)絡(luò)。

3. 深化“交叉融合”支撐多維互促的航空電類研究生“培養(yǎng)生態(tài)”

面向航空電類專業(yè)和學(xué)科交叉需求，按照“導(dǎo)師交叉、方向交叉、碩博交叉、年級(jí)交叉、中外交叉”原則，形成航電健康管理、航空安全適航、航空弱磁測量、航空虛擬現(xiàn)實(shí)和靈巧無人機(jī)5個(gè)研究生小組，實(shí)施團(tuán)隊(duì)式合作，實(shí)現(xiàn)研究生培養(yǎng)中多學(xué)科交叉滲透。按照“來源于工程、凝練于工程、反饋于工程”原則，積極引導(dǎo)研究生從重大項(xiàng)目里挖掘理論問題，落實(shí)論文研究與工程實(shí)際的交叉融合，提升研究生解決實(shí)際問題能力。通過“交叉、滲透、融合”等多種方法，有效支撐了多維互促的研究生培養(yǎng)生態(tài)體系。

三、實(shí)施成效

（一）產(chǎn)出“三個(gè)一流”

1. 原始創(chuàng)新，取得一流學(xué)術(shù)科研成果。近三年來，研究生發(fā)表學(xué)術(shù)論文56篇（其中SCI收錄20篇、EI收錄40篇、IEEE論文12篇），申請(qǐng)發(fā)明專利10項(xiàng)（已授權(quán)10項(xiàng)）。

2. 提升質(zhì)量，培養(yǎng)一流航空電類人才。畢業(yè)研究生主要去向?yàn)橹泻焦I(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)院、中航工業(yè)試驗(yàn)飛行研究院、中航工業(yè)直升機(jī)所、中航工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)、中國航天科技504所、中電集團(tuán)29所、中電集團(tuán)28所、中電集團(tuán)24所、 中電集團(tuán)20所、道通智能無人機(jī)、國航公務(wù)機(jī)飛機(jī)設(shè)計(jì)部、阿里巴巴、華為、中興、美國馬里蘭大學(xué)博士后、加拿大西蒙菲沙大學(xué)博士、澳大利亞國立大學(xué)博士、新加坡南洋理工大學(xué)博士等。近三年的研究生學(xué)業(yè)測評(píng)中有1人獲全院第一、2人獲全院第三，7人獲國家獎(jiǎng)學(xué)金，5人被評(píng)為校優(yōu)秀畢業(yè)研究生，榮獲各類競賽獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng)。

3. 同步發(fā)展，促進(jìn)一流航宇學(xué)科建設(shè)。近年來，航空電類方向獲批3項(xiàng)民機(jī)專項(xiàng)、8項(xiàng)國家自然科學(xué)基金、30余項(xiàng)省部級(jí)科學(xué)基金和50余項(xiàng)橫向科研課題，榮獲省部級(jí)成果獎(jiǎng)3項(xiàng)，建成陜西通用飛機(jī)協(xié)同創(chuàng)新中心和中國商飛民用飛機(jī)維修工程研究中心，建成1門研究生在線課程和4門校級(jí)研究生高水平全英文課程，出版1部全英文教材，聘請(qǐng)了20余位外籍教授來校講座，教師出國留學(xué)和學(xué)術(shù)交流30余人次、榮獲各類獎(jiǎng)勵(lì)30余人次。航空電類方面的學(xué)科成果作為主要增長點(diǎn)支撐了我校航空宇航學(xué)科在第四輪全國學(xué)科評(píng)估中被評(píng)為A+，所依托的載運(yùn)工具與運(yùn)用工程及適航技術(shù)與管理這2個(gè)國防特色學(xué)科作為航空宇航的支撐學(xué)科也進(jìn)入了學(xué)?！半p一流”建設(shè)中。

（二）示范輻射，推廣交流

先后于2013年11月主辦了首屆國際航空維修與管理學(xué)術(shù)會(huì)議暨維修裝備展覽會(huì)、2015年10月主辦了中國國際通用航空大會(huì)通用航空發(fā)展論壇、2016年12月主辦了載運(yùn)學(xué)科與適航管理交叉論壇、2017年5月主辦了全國輕小型民用飛機(jī)飛行安全與監(jiān)管技術(shù)研討會(huì)暨載運(yùn)工具與運(yùn)用工程學(xué)科論壇，交流宣傳本項(xiàng)目成果，受到陜西電視臺(tái)、陜西衛(wèi)視、鳳凰網(wǎng)、國際在線、陜西日?qǐng)?bào)、文匯報(bào)、中新社、香港文匯報(bào)、香港大公報(bào)等約20家新聞媒體廣泛報(bào)道。教改成果在2016年航空科學(xué)與技術(shù)全國博士生學(xué)術(shù)論壇和2017年中國高校航空學(xué)院院長聯(lián)席會(huì)等多個(gè)重要會(huì)議上做經(jīng)驗(yàn)交流，英國約克大學(xué)、荷蘭代爾夫特大學(xué)和美國加州大學(xué)長灘分校等多所國外高校教師給予高度贊譽(yù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海燕，李春科，林歡歡，等.研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實(shí)踐——以西北工業(yè)大學(xué)“翱翔創(chuàng)新計(jì)劃”為例[J].學(xué)位與研究生教育，2016（11）：28-32.

[2]喬剛，付鴻飛，王晴.創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略下我國研究生教育內(nèi)部質(zhì)量保障的內(nèi)涵、維度與路徑[J].學(xué)位與研究生教育，2017（2）：39-43.

[3]林莉萍.專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀及提升策略[J].中國高等教育，2014（12）：58-59.