國際一流大學航空航天類專業(yè)人才培養(yǎng)體系分析啟示

武志文 孫國瑞 李航

摘要：航空航天事業(yè)的發(fā)展集中體現(xiàn)一個國家的科技發(fā)展水平，航空航天類專業(yè)人才的培養(yǎng)是國家航空航天事業(yè)發(fā)展的重要基礎和保障。文章在梳理國際一流大學航空航天類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系后，對其專業(yè)設置、課程分類特點等方面進行全面分析研究，從中總結(jié)經(jīng)驗，為北京理工大學航空航天類專業(yè)的教學改革提供參考。

關(guān)鍵詞：航空航天類專業(yè);人才培養(yǎng)模式;培養(yǎng)體系

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）15-0001-03

引言

航空航天事業(yè)代表著一個國家的科技工業(yè)發(fā)展水平，是促進國家科學技術(shù)發(fā)展、增強國家安全以及加速社會發(fā)展進步的中堅力量。加強航空航天類專業(yè)教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才，滿足我國長期的戰(zhàn)略發(fā)展需求[1]。而大學本科教育是高、精、尖人才的基石，培養(yǎng)出大批具有國際競爭力的航空航天類專業(yè)本科人才，是我國航空航天事業(yè)發(fā)展的當務之急。本文在梳理國際一流大學航空航天類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系后，對其專業(yè)設置、課程安排等方面進行全面分析研究，從中總結(jié)經(jīng)驗，為北京理工大學及我國航空航天類專業(yè)的教學改革提供參考。

一、國際一流大學航空航天類專業(yè)情況概述

美國在航空航天領(lǐng)域具有多所國際知名高校，代表性的高校有斯坦福大學、佐治亞理工學院、麻省理工學院和普渡大學。英國作為歐洲的航空航天強國，帝國理工學院一直發(fā)揮著不可或缺的作用。而清華大學、北京大學作為國內(nèi)頂尖一流院校，為我國的航空航天部門輸送了大量人才。因此，本文則主要針對斯坦福大學、佐治亞理工學院、麻省理工學院、普渡大學、帝國理工學院、清華大學、北京大學做比較分析。

二、航空航天專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式的比較

（一）培養(yǎng)模式

美、英的院校設置專業(yè)均為航空航天類，且均按統(tǒng)一專業(yè)進行培養(yǎng)[3-6]。國內(nèi)的清華大學、北京大學也是采用類似的培養(yǎng)模式，但略有不同的是，將航空航天類專業(yè)作為機械類或工學類的一個分支專業(yè)進行統(tǒng)一招生，待學生進行一二年的基礎教學后，根據(jù)學生的志愿和專業(yè)限制人數(shù)，部分學生分流至航空航天類專業(yè)繼續(xù)研讀專業(yè)性課程[7，8]。

（二）總學分

一般大學均設定明確的學分要求，如斯坦福大學航空航天工程專業(yè)要求總學分113—119學分[2]，佐治亞理工學院航空航天類專業(yè)要求總學分132學分[3]。但也有部分院校將本科一年級的課程單獨做要求，如普渡大學航空航天工程專業(yè)在要求總學分130學分的同時，另需滿足一年級工程的統(tǒng)一課程要求[4]。麻省理工學院航空航天專業(yè)在要求總學分228學分的同時，同樣另需累計修滿19門全校統(tǒng)一要求課程[5]。還有部分院校并未對總學分進行明確要求，如帝國理工學院的航空航天類專業(yè)僅按學年進行課程規(guī)劃安排[6]。由于國內(nèi)外院校的教學模式差異，國內(nèi)的課程量偏大，總學分設置也普遍高于國外大學，如北京大學、清華大學航空航天類專業(yè)要求總學分均大于145學分。

（三）課程分類

在課程分類方面，各個院校分類相似，大致分為基礎類、專業(yè)類、公共選修類這三大類，但具體的細化并不相同，如斯坦福大學將開設課程細化為數(shù)學類、科學類、科學類選修課、社會科學類、工程基礎類、工程基礎類選修課、航空航天專業(yè)領(lǐng)域類這七大類[2]。佐治亞理工學院則將開設課程分為健康教育、核心課程、主修課、非專業(yè)必修課和自選課這五大類[3]。國內(nèi)大學的課程分類大致相同，如北京大學將開設課程分為公共與基礎課程、核心課程、限選課程和通識與自主選修課程等。清華大學將開設課程分為通識教育、專業(yè)教育和自由發(fā)展課程等幾大類。綜合幾方面的對比分析，本文詳細分析北京理工大學航空航天類專業(yè)的培養(yǎng)情況。

三、北京理工大學航空航天類本科人才培養(yǎng)模式和改革

（一）航空航天類本科人才培養(yǎng)的基本情況

北京理工大學航空航天類本科人才的培養(yǎng)主要集中于宇航學院。根據(jù)學?！皬姷亍P信、拓天”的總體發(fā)展戰(zhàn)略，宇航學院于2008年12月30日正式成立。目前設置飛行器工程、飛行器控制、發(fā)射與推進工程、力學四個系，深空探測技術(shù)、分布式航天器系統(tǒng)技術(shù)、大型空間結(jié)構(gòu)動力學與控制、無人飛行器自主控制四個研究所。開設飛行器設計與工程、航空航天工程、飛行器動力工程、武器發(fā)射工程、探測制導與控制技術(shù)、工程力學六個本科專業(yè)[9]。近些年來，學院在秉承“延安根、軍工魂”精神文化的基礎上，提出了“矢志航天、扎根國防、注重基礎、著力創(chuàng)新、校企協(xié)同、國際參與”的人才培養(yǎng)模式。面向我國航天領(lǐng)域?qū)Ω咚刭|(zhì)領(lǐng)軍人才的要求，以培養(yǎng)“胸懷壯志、明德精工、創(chuàng)新包容、時代擔當”的領(lǐng)軍領(lǐng)導人才為目標，構(gòu)建航空航天大類課程體系與本碩博貫通培養(yǎng)體系，提供跨階段、多層次的課程模塊，滿足學生直接就業(yè)、繼續(xù)深造與自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等不同成才路徑的需求。

（二）航空航天類本科人才培養(yǎng)改革措施

1.培養(yǎng)模式改革措施。（1）大類招生模式。學院成立之初，按照六個專業(yè)進行招生與培養(yǎng)。自2013年9月起，學院開始實施大類招生，將飛行器設計與工程、航空航天工程、飛行器動力工程、武器發(fā)射工程、探測制導與控制技術(shù)五個專業(yè)統(tǒng)一為“航空航天類”大類招生;2017年，又將學院內(nèi)開設的工程力學專業(yè)合并至“航空航天類”大類招生;2018年，學院進一步實施“書院制”培養(yǎng)模式，與機電學院聯(lián)合成立了“精工書院”，并統(tǒng)一按照“航空航天與武器類”專業(yè)招生。（2）培養(yǎng)方案。宇航學院各專業(yè)于2016年重新修訂了本科生教學培養(yǎng)方案。2016版培養(yǎng)方案各專業(yè)構(gòu)建了基于兩個層次和三大課程模塊的課程體系結(jié)構(gòu)。兩個層次分別為：基本層次、高端層次。三大課程模塊分別為：基礎課程模塊、專業(yè)課程模塊、實踐訓練課程模塊。兩層次三模塊的不同模式搭配，滿足不同類型人才成長的需求。

2.課程質(zhì)量提升。課程設置不僅要靈活，課程的質(zhì)量也是關(guān)鍵。國際一流大學一般都開設了大量選修課程供本科生選擇，并根據(jù)選課情況對開設課程進行動態(tài)調(diào)整，使課程得到“優(yōu)勝劣汰”。為此，學院近來非常重視課程質(zhì)量的提升問題，淘汰“水課”、打造“金課”。宇航學院每年都會在部分專業(yè)課中聘請國際知名教授、航天企業(yè)界總師為本科生授課，從師資隊伍的結(jié)構(gòu)上保證課程的高質(zhì)量，提高學生的國際視野以及與工程領(lǐng)域緊密結(jié)合的理念。宇航學院有《彈性力學》《飛行器視覺技術(shù)》《網(wǎng)絡系統(tǒng)協(xié)同控制》三門課程正在開展世界一流大學對標課程建設項目;《材料力學（全英文）》《理論力學（全英文）》課程已經(jīng)作為MOOC課程上線;《力學概論》被評為國家級精品視頻課;“微重力環(huán)境下大型航天結(jié)構(gòu)展開虛擬仿真實驗教學項目”獲批教育部航空航天類虛擬實驗項目。

3.加強實踐性課程。宇航學院為了充分培養(yǎng)學生的實踐能力，打造了校內(nèi)和校外結(jié)合的實踐教學平臺。校內(nèi)實踐平臺主要有國家級武器系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學中心、北京市級航空航天工程實驗示范教學中心、北京市基礎力學實驗示范教學中心等。校外實踐基地主要依托航空、航天、兵器等國家重要的企業(yè)建設校企聯(lián)合培養(yǎng)基地，目前已成立了中國空間技術(shù)研究院（國家級工程實踐教育中心）、兵器工業(yè)203所（國家級大學生校外實踐教育基地、國家級工程實踐教育中心）、西北工業(yè)集團有限公司、西安飛機工業(yè)集團有限責任公司、空空導彈研究院、清華機械廠、晉西工業(yè)集團、沈陽飛機工業(yè)集團有限公司等多處校企聯(lián)合培養(yǎng)基地。

此外，學院設置創(chuàng)新實踐學分，鼓勵學有余力的本科生尤其是大三、大四學生提早進入實驗室，參與教師科研項目以及參加航空航天類的競賽創(chuàng)新活動等實踐創(chuàng)新項目的本科生可以獲得相應學分。探索以興趣培養(yǎng)、專業(yè)認知、實踐動手和科技創(chuàng)新為主線的一體化創(chuàng)新實踐培養(yǎng)模式。通過積極組織，目前航空航天類專業(yè)學生近年來積極參與了各種國際國內(nèi)航空航天類競賽并獲獎，年均獲國家級獎項10項左右，如2017年獲得國際機器人挑戰(zhàn)賽單項冠軍（獎金35萬美元）、2018年英國國際大學生飛行器設計大賽載重飛行冠軍等。

4.鼓勵國際交流。著名大學的一流辦學能力離不開其國際學術(shù)交流。近年來，學院積極開展國際學術(shù)交流活動，已與慕尼黑工業(yè)大學、荷蘭代爾夫特理工大學、加拿大西門菲莎大學、莫斯科國立鮑曼技術(shù)大學、薩馬拉航空航天大學、西班牙馬德里理工大學、加泰羅尼亞理工大學等國際著名高校建立長期合作關(guān)系，每年都會選派一部分本科學生赴上述國際著名大學完成畢業(yè)設計。

（三）國際一流大學辦學特色對北京理工大學的啟示

通過與國際一流大學的培養(yǎng)模式比較分析可知，雖然學院一直在改革創(chuàng)新，但仍有部分方面有待提升。因此，國際一流大學辦學特點對北京理工大學航空航天類專業(yè)建設的有如下啟示：

1.繼續(xù)推進大類培養(yǎng)。實施以大類招生、大類培養(yǎng)和書院制為核心的人才培養(yǎng)改革，在目前一年級課程大類打通的基礎上，繼續(xù)完善航空航天類專業(yè)的培養(yǎng)方案，實施“SPACE+X”計劃，從專業(yè)建設、人才培養(yǎng)模式、課程建設、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升、教與學激勵機制等方面實行教育教學改革，形成適應大類培養(yǎng)的“通識教育+大類基礎+專業(yè)貫通”的航空航天類專業(yè)課程體系。

2.打造核心貫通課。整合宇航學院各本科專業(yè)的專業(yè)課程體系，每個專業(yè)以模塊化、系統(tǒng)化的方式建設1—2門專業(yè)核心貫通課，滿足航空航天大類培養(yǎng)的新模式;圍繞專業(yè)核心貫通課，統(tǒng)籌推進每個專業(yè)優(yōu)質(zhì)課程建設，精品教材編寫以及教學成果的凝練，繼續(xù)打造專業(yè)“金課”。

3.加強實踐創(chuàng)新和國際化教育水平。國際化交流、創(chuàng)新實踐教學是提升學生綜合素質(zhì)必不可少的環(huán)節(jié)。結(jié)合學院的自身情況，學院將鼓勵各系組織教師開放實驗室，以增加本科生的創(chuàng)新科研教學。聘用專職或兼職創(chuàng)新競賽教職人員，對本科生進行統(tǒng)一或局部的創(chuàng)新競賽教學。此外，加大本科生國外聯(lián)合培養(yǎng)、國際暑期學校的力度，拓寬本科生的國際化視野，增強本科生的就業(yè)競爭力。

四、總結(jié)

本文梳理了國際一流大學航空航天類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系，對其專業(yè)設置、課程分類特點等方面進行全面分析研究，從中總結(jié)經(jīng)驗，為北京理工大學航空航天類專業(yè)的教學改革提供參考。

參考文獻：

[1]朱憲偉，楊夏.國際一流航空航天類專業(yè)人才培養(yǎng)體系特點分析[J].高等教育研究學報，2011，34（1）：43-45.

[2]斯坦福大學，https：//aa.stanford.edu/academics/undergraduate-program/minor.

[3]佐治亞理工學院，http：//catalog.gatech.edu/programs/.

[4]普渡大學，https：//engineering.purdue.edu/ENE/Academics/FirstYear/FYEReqs.

[5]麻省理工學院，http：//aeroastro.mit.edu/academics/undergraduate-program/curriculum-and-requirements.

[6]帝國理工學院，http：//www.imperial.ac.uk/study/ug/courses/aeronautics-department/aeronautics-spacecraft-engineering/#structure.

[7]北京大學，http：//aero.pku.edu.cn/zsyjy/bk/235583.htm.

[8]清華大學，http：//www.hy.tsinghua.edu.cn/publish/hy/1533/index.html.

[9]北京理工大學，http：//sae.bit.edu.cn/xygk/xyjj/index.htm.