新時代民航特色“五維”復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構建研究與體會

宋慶功

摘要：根據(jù)民航行業(yè)跨越發(fā)展的需求論述了研究復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的重要意義。結合“新工科”建設理念，提出了構建新時代民航特色復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的“五個維度”，即思政文化教育、專業(yè)理論教育、專業(yè)實驗實踐、信息技術教育和英語教育維度（子系統(tǒng)），并闡述了各子系統(tǒng)的構成要素。它們既相對獨立、連貫，又相互交叉、協(xié)同，織構成一個有機整體。結合前期實踐情況，簡單介紹了該人才培養(yǎng)體系的達成度和效果。

關鍵詞：人才培養(yǎng)體系；材料物理專業(yè)；新工科理念；民航特色；需求驅動

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）35-0008-05

一、新時代民航行業(yè)跨越發(fā)展對于復合型創(chuàng)新人才的迫切需求

當前，我國進入新時代，正由民航大國向民航強國跨越[1]。這要求民航行業(yè)的安全管理水平、運營效率、服務品質等標準要有極大的提升。因此，民航行業(yè)也對未來人力資源提出了更高標準的需求。比如，在民航運營企業(yè)，質量管理對于運行安全和服務品質具有舉足輕重的作用，需要知識面寬、邏輯嚴謹、懂技術、會管理的復合型創(chuàng)新人才；在民航維修企業(yè)，深度維修更需要具有材料科學背景，強檢測、會分析、能加工、善管理＼綜合素質高的復合型創(chuàng)新人才；未來智能維修、分布式網絡化管理對于專業(yè)技術人才會有更高要求，如較全面的科學與工程知識體系和實踐能力、較強的信息技術軟硬件應用能力，甚至開發(fā)能力等等。因學科專業(yè)局限性，傳統(tǒng)的行業(yè)特色人才尚不能完全滿足現(xiàn)實需求；對于未來的崗位需求，我國許多高校尚未形成具有前瞻性、預見性的人才培養(yǎng)體系設計與架構。國際評估專家認為，中國大學最為突出的問題是學生普遍缺乏批判性思維、基礎不夠厚、口徑不夠寬、跨學科程度弱、國際化程度低[2]。專家們正在研究探索應對新技術革命的新工科理念和路徑[3，4]，但成熟、完善的系統(tǒng)方案尚未見報道。因此，研究面向民航發(fā)展的復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系不僅具有理論價值，而且具有現(xiàn)實意義。

二、民航強國建設呼喚民航特色“新工科”人才培養(yǎng)體系

以新技術、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新一輪科技革命與產業(yè)變革正在興起[5]，民航行業(yè)發(fā)展也不例外，甚至要先行、超前發(fā)展[1]。我校隸屬于民航局，行業(yè)面向明確，人才培養(yǎng)規(guī)格必須滿足行業(yè)需求。材料物理是由材料科學與物理學交叉形成的新興學科，專業(yè)課程體系不僅具有學科交叉融合特征，也具有鮮明的民航特色，強調畢業(yè)生應具有“民航文化的烙印”。我們深入行業(yè)調研，對該類企業(yè)的人力資源需求進行分析，著力探尋材料類和物理類理論知識、技術、素養(yǎng)和能力與企事業(yè)需求的契合度，深刻認識到民航行業(yè)不僅是技術密集型企業(yè)，而且具有典型的多學科交叉、融合特征。例如，維修部門的主任工程師崗位，需要具備的重點能力包括：端正的思政品德，出眾的維修實踐能力，嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰Γ咚降男畔⒓夹g應用能力和英語應用能力。按照傳統(tǒng)思維，沒有一個專業(yè)能夠培養(yǎng)素質和能力如此全面的畢業(yè)生。鄔大光[2]指出，專業(yè)體系是學科知識體系的一個“橫斷面”，需要從不斷變動的學科知識體系中截取相對成熟的知識進行豐富和加強?！皩τ谝粋€科技文化水平處于相對落后的國家，依賴于一種相對穩(wěn)定的專業(yè)分類，對于提高科學研究水平和人才培養(yǎng)質量無疑起到穩(wěn)定和保障作用。相反，當一個國家的科技水平達到一定程度且需要突破時，就不能完全被人為的學科專業(yè)體系限制”。在國家創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略發(fā)展推動下，新興學科專業(yè)和交叉學科的強勁需求已經對傳統(tǒng)專業(yè)模式提出挑戰(zhàn)[2]。

教育部“新工科”研究計劃為解決這一問題給出了新思路，指明了方向，即“學科交叉融合”。啟動“新工科”專業(yè)建設計劃旨在主動適應這一變革對于人才的迫切需求[6]，創(chuàng)新性地提出“多方協(xié)同育人”等，并強調“要把握好‘新工科建設的內涵，統(tǒng)籌考慮‘新的工科專業(yè)、工科的新要求”。該計劃特別提出要探索“新工科”建設的新理念、新標準、新模式、新方法、新技術、新文化，實現(xiàn)從學科導向轉向產業(yè)需求導向、從專業(yè)分割轉向跨界交叉融合、從適應服務轉向支撐引領，促進“理工結合”、“工工結合”、“工文交叉”等等。相應地，一些“新工科”人才培養(yǎng)模式和傳統(tǒng)專業(yè)改革探索也取得進展[7，8]。在這一背景下，作者基于對民航行業(yè)需求的調研和凝練，提出了民航特色“五維”復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

三、民航特色“五維”復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構建研究

在習近平新時代中國特色社會主義思想指導下，根據(jù)民航強國建設和行業(yè)發(fā)展趨勢，結合民航行業(yè)當前需求，我們提出了新時代民航特色“五維”復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，如圖1所示。這“五個維度”分別是思政文化教育、專業(yè)理論教育、專業(yè)實驗實踐、信息技術教育和英語教育。每個維度都有一個相對穩(wěn)定的體系架構。現(xiàn)就各個體系的必要性和構成要素分述如下：

（一）思政文化教育

在黨的十九大報告中提出了習近平新時代中國特色社會主義思想和理論[9]，我國教育界大力推進習近平新時代中國特色社會主義思想“進教材、進課堂、進學生頭腦”，充分發(fā)揮課堂教學主渠道作用，使思想政治文化教育有機融入本科教育教學全過程[10]。這對于培養(yǎng)和造就一大批社會主義事業(yè)的接班人和建設者具有重大戰(zhàn)略意義。

在“全方位育人”和“大思政”理念指導下，材料物理專業(yè)的思政文化教育體系是采用“一核三環(huán)”模式，即以“思政必修課”為核，以“思政選修課”、“綜合素養(yǎng)課”、“各門專業(yè)課”為環(huán)[11]。思政文化教育體系中，思政類核心內容包括：思想道德修養(yǎng)與法律基礎及實踐、中國近代史綱要及實踐、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、馬克思主義基本原理及實踐，思政文化綜合素養(yǎng)類內容包括：入學教育與專業(yè)認同、民航概論、軍訓、體育類、健康教育、形勢與政策、就業(yè)指導與畢業(yè)教育等，課程思政文化類包括：材料物理性能、材料設計概論、無損檢測、企業(yè)調研、專業(yè)生產實習、材料創(chuàng)新案例分析、畢業(yè)設計等，還有思政選修課和專業(yè)選修課部分，由于選擇權利在學生，這里沒有詳細列出課程名稱。

這里我們重點強調的是各門專業(yè)課的思政文化教育功能。關于課程思政文化的重要性已有專業(yè)論述[12]。作者僅以實際調研和體會感悟進行介紹。在到民航企業(yè)調研，與企業(yè)交流和協(xié)作過程中，作者深刻體會到民航運營企業(yè)、民航維修企業(yè)、航空制造企業(yè)等極為重視思政文化教育，招錄員工首先關注的就是思政和品德。民航企業(yè)事業(yè)單位日常工作堅決貫徹“安全第一”的理念，這其中也包括思政要素。例如，非持證工作人員不得進入機場和企業(yè)，甚至同一單位的職工都不能串崗等。學生到企業(yè)實習，企業(yè)都要求教師事先對學生進行安全教育和組織紀律規(guī)范學習，既要強調學生在實習企業(yè)期間的安全注意事項，更強調民航維修企業(yè)和航空制造企業(yè)“安全至上”意識，強調工作人員必須按照相應的法規(guī)、章程、標準和工卡進行操作，把維修和制造過程的差錯率降至最低。這些既是職業(yè)操守，也屬于法律規(guī)矩、道德品行范疇。

材料物理專業(yè)課程思政文化教育的建設思路和目標是：以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，堅持立德樹人、全方位育人，按照“價值引領、能力本位、知識教育”要求，以“當代民航精神、民航文化”為主線，通過“節(jié)、段、點”將思政文化教育內容有機融入課程教學與實踐全過程，使之與專業(yè)課程體系交織成一體，實現(xiàn)全方位育人目標。通過研究，設計了以材料設計概論、材料物理性能和專業(yè)生產實習三門課程為主干的課程思政文化教育改革試點，進行詳細計劃、規(guī)范建設、規(guī)范考核和及時總結改進。其他專業(yè)課程積極主動開展課程思政教育探索、不拘一格。

（二）專業(yè)理論教育

我校材料物理專業(yè)以民航行業(yè)需求為驅動，培養(yǎng)具有較深厚物理學和材料科學基本理論，同時具備材料物理知識和應用能力的復合型創(chuàng)新人才，“理工交叉”是優(yōu)勢。關于這個體系的詳細論述可參考《普通高校本科專業(yè)教學質量標準》[13]。專業(yè)理論教育課程體系包括：數(shù)、理、化、機電類基礎課；物理類學科專業(yè)課程，即熱力學統(tǒng)計物理、量子力學、固體物理等；材料類學科專業(yè)課程，即材料科學基礎、材料工程基礎、材料力學性能、材料物理性能、無損檢測等。

在與行業(yè)結合的民航特色方面，強調民航飛機等對高性能新材料的需求，將材料科學前沿性內容納入教學。結合“一代材料，一代飛機”，介紹主要航空結構材料發(fā)展階段，即鋼、鋁合金、高溫合金、鈦合金和先進復合材料等逐一升級換代，飛機性能也就逐級提升；再結合新材料性能介紹新型材料設計、成型、維修相關理論、方法和應用案例等；同樣，對飛機上使用的新型功能材料，如電池材料、光致變色材料和傳感器材料等，也進行典型介紹。這些都有益于激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望，引導學生努力學習，確保自己的知識結構和能力跟上時代的步伐。

（三）專業(yè)實驗實踐

實驗實踐教學是培養(yǎng)大學生實踐能力和創(chuàng)新能力的一個關鍵環(huán)節(jié)。我校材料物理專業(yè)面向民航需求，就意味著畢業(yè)生必須較好地適應民航維修企業(yè)普通崗位要求，而民航維修企業(yè)的每一種工作崗位都與維修資質密切關聯(lián)[14]。《民用航空器維修人員執(zhí)照管理規(guī)則》[15]規(guī)定，民用航空器維修人員執(zhí)照基礎部分包括航空機械和航空電子兩個專業(yè)，具體內容規(guī)定更為詳細。在這類企業(yè)中，職工上崗都必須獲得民航維修法律法規(guī)規(guī)定的資質，也就是執(zhí)照。例如，職工做每項無損檢測工作、計量檢定工作等，都必須具備相應的執(zhí)照。這些無疑對畢業(yè)生的實驗實踐能力提出了更高的要求。

根據(jù)《普通高校本科專業(yè)教學質量標準》[13]和民航行業(yè)需求，我們設計的專業(yè)實驗實踐體系主要包括：物理類基礎實驗、化學類基礎實驗、機電類基礎實驗實踐、學科專業(yè)基礎實驗實踐、材料類和物理類專業(yè)實驗、專業(yè)綜合類實驗實踐等。這里重點介紹專業(yè)綜合類實驗實踐的構成，它包括企業(yè)調研、企業(yè)實習、課程設計、畢業(yè)設計和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等。由于材料物理專業(yè)工程應用類課程知識點較為分散，講授課時較短，在有限的課堂時間內讓學生較為深刻地掌握所學知識要素，需要借助于相對科學和綜合的實踐教學體系。因此，我們設置兩次集中實踐教學環(huán)節(jié)，一是企業(yè)調研，讓學生進入民航企業(yè)集中調研，了解課程中所學的知識是怎樣在民航企業(yè)中被運用的；二是企業(yè)實習，讓學生到航空制造和維修企業(yè)進行集中實習，系統(tǒng)地了解發(fā)動機和飛機制造、維修過程中所用到的專業(yè)知識和技術。這無疑有助于學生搭建專業(yè)知識體系。我們還針對材料物理專業(yè)的特點，增加以學生為主體的綜合設計性實驗，豐富實驗內容，加強學生實踐能力培養(yǎng)，以提高學生對專業(yè)知識的理解與運用能力。畢業(yè)設計則強調結合科研或企業(yè)需求，每人一題、真題真做；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等鼓勵和支持學生主持或參與大創(chuàng)項目、參與各種競賽，取得突出成績。如在泰雷茲工程創(chuàng)意競賽中理學院為主的“Cube Li”團隊，獲全球季軍、中華區(qū)一等獎。這些舉措對畢業(yè)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的提升都起到很好的作用。

（四）信息技術教育

在當代經濟社會背景下，信息技術已經成為一種新型的現(xiàn)代教育手段和有效方式，也已經成為人們生活和生產、科研必需的重要平臺。通過調研、思考和教學實踐發(fā)現(xiàn)，航空制造和維修企業(yè)對信息技術的應用和依賴程度日益提升，重要性不言而喻。例如，維修企業(yè)普遍采用電子檔案及其管理系統(tǒng)，采用電子維修工卡管理航空器的維修過程，并定期對維修數(shù)據(jù)進行整理和更新，利用統(tǒng)計學相關技術發(fā)現(xiàn)部件的維修特征，進而改進維修流程。在故障診斷方面更是注重數(shù)據(jù)記錄、存儲和分析技術的使用，通過監(jiān)控手段獲得部件的工作特征數(shù)據(jù)，結合專家系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)部件的潛在故障，進而對部件進行科學的維護和維修。在這種背景下，設計的材料物理專業(yè)信息技術子系統(tǒng)包括：信息技術類基礎類課程，物理類信息技術應用課程，材料類信息技術應用類課程，以及材料、物理和信息技術綜合應用類課程。例如，在近代物理實驗中，結合了實驗數(shù)據(jù)的采集和分析；在物理計算與模擬中，介紹計算和模擬方法及其應用案例；在材料設計概論和計算機輔助材料課程設計中則是材料、物理、化學等與信息技術的綜合應用。通過這一系列教學和實踐，學生對信息技術及其作用的認識極大提升，應用能力明顯提高，甚至有部分學生能夠參與到教師的科研工作中，取得較高水平的科研成果，參與發(fā)表高水平學術論文，這也為未來參與智能化維修發(fā)展奠定了基礎。

（五）英語教育

民航行業(yè)是我國最早與國際接軌的行業(yè)之一，我國是國際民航組織（ICAO）的成員國，我國的主要民航運輸企業(yè)都加入航空運輸協(xié)會（IATA）[16，17]。對于民航運營與維修企業(yè)，英語的重要性是不言而喻的。第一，英語是國際航空運輸和維修企業(yè)普遍采用的工作語言。為了與國際通行的法規(guī)和標準對接，在大多數(shù)民航制造和維修企業(yè)中，企業(yè)運行過程中使用的技術工作手冊、工藝標準、工作卡片均為英語書寫；民航職工在工作過程中需要文字語言交流時，經常采用中英文兩種語言；在與國際民航組織交流或是接受國外適航當局的審查時必須采用英語口語交流。第二，民航業(yè)界使用的設備有許多是外國制造的，所有資料都是英文的，沒有一個中國字，職工必須掌握英語，職工英語不達標就無法上崗。第三，企業(yè)的客戶也包括大量外國單位，遇到美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）或歐洲航空安全局（EASA）認證的飛機，如果工作人員沒有英語資質證明，客戶會對整個維修企業(yè)資質產生懷疑。在高等教育國際化大趨勢下，英語教學更需要進一步加強，以滿足畢業(yè)生在國際化的信息表達與交流中的需求[18]。

英語教育子系統(tǒng)包括：大學英語系列課程，這是基礎；施行雙語教學的專業(yè)課程，這些屬于專業(yè)引導；專業(yè)英語則是使學生在應用英語方面進入更專業(yè)的層次，在實踐或含有實踐環(huán)節(jié)的課程中使用英語。如計算機在材料科學中的應用、材料設計概論、計算機輔助材料課程設計、畢業(yè)設計中，信息技術平臺的軟硬件工作語言和手冊主要是英語，學生被動地進入使用英語的環(huán)境，用英語工作實踐。通過英語教育體系的教學實踐，學生應用英語的能力明顯提高，這將為其就業(yè)、升學和發(fā)展增加有力的籌碼。

（六）“五維”復合型人才培養(yǎng)體系的辯證統(tǒng)一

上述“五個維度”均形成體系，但各個體系并非相互獨立；相反，它們是相互交織的、融合的、協(xié)同的。讀者由圖1可以看出，常有兩個或者三個體系在有些課程或者實踐環(huán)節(jié)處交叉，例如在《近代物理實驗》中，理論、實驗實踐、信息技術體系三者交叉和協(xié)同；在雙語教學課程中，理論與英語教學體系相互交叉和融合；在《材料設計概論》中，理論、實踐、信息技術及英語相互交叉和協(xié)同。從進度設計上，每個維度均貫穿學生培養(yǎng)全過程，實現(xiàn)四年不斷線。總而言之，這五個維度織構成復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系這樣一個有機的整體，這與我國教育界大力倡導和支持的“新工科”理念和思路也是一致的，可以說是一種新的探索。

四、體會

客觀地說，材料物理專業(yè)“五維”復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系是最近才形成和完善的。這得益于作者及合作者對習近平新時代中國特色社會主義思想（特別是教育思想）的學習領會和對“新工科”理念、思路的學習研討。談到體會，主要有以下幾點：首先，一個好的、完善的人才培養(yǎng)體系需要有先進的思想和理論作為指導。正是在習近平新時代中國特色社會主義思想和理論指導下，新時代民航特色的人才培養(yǎng)體系的構建才更為系統(tǒng)、更加完善。其次，就中國民航大學材料物理專業(yè)而言，該人才培養(yǎng)體系的基礎是比較好的。自專業(yè)建立以來，專業(yè)培養(yǎng)方案就基本保持了這樣的五維架構。在四年一次的培養(yǎng)方案修訂過程中不斷完善，逐步加強了思政文化、信息技術和英語教育的強度和優(yōu)化、協(xié)同，特別是將習近平新時代中國特色社會主義思想納入人才培養(yǎng)體系并作為指導思想，更加明確了課程思政工作的地位和作用。最后，從實踐效果來看，專業(yè)人才培養(yǎng)體系的達成度是比較高的。例如，較好地實現(xiàn)了理論體系與實驗實踐體系、虛擬方法（通過信息技術平臺）與物理方法、科學素養(yǎng)與技術應用、專業(yè)能力與思政品德的協(xié)同發(fā)展。

近幾年來，學生的創(chuàng)新能力普遍增強，多數(shù)學生參與教師科研項目工作或主持參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，獲得多項國際競賽競賽獎勵，發(fā)表高水平論文，申請或參與申請發(fā)明等專利。畢業(yè)生就業(yè)率高、就業(yè)質量較好、發(fā)展后勁足。有的畢業(yè)生進入民航行業(yè)，經過十年歷練，已經成為行業(yè)技術骨干或中層管理者；有的畢業(yè)生升學后進一步深造，已經成為全國重點大學的高職稱教師或研究機構的研發(fā)骨干。這些效果為構建新時代民航特色五維復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系提供了支撐，增添了信心。專業(yè)團隊將依據(jù)這一體系，進一步完善專業(yè)培養(yǎng)方案，強弱項、補短板，把“五維”復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系落到實處。在建設新時代民航強國的進程中，專業(yè)團隊將牢記使命、不忘初心，把材料物理辦出特色，實現(xiàn)理工融合和多維度交叉，為國家民航行業(yè)培養(yǎng)高品質、復合型創(chuàng)新人才。

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