通過綜合項(xiàng)目培養(yǎng)航天工程領(lǐng)軍領(lǐng)導(dǎo)人才

朱浩　徐維樂　蔡國飆

在高校特別是工科專業(yè)弘揚(yáng)好工程師精神，開展好工程師教育培養(yǎng)，對于在新時(shí)代建設(shè)科技強(qiáng)國和制造強(qiáng)國具有深遠(yuǎn)意義。

工程師是科技工作者隊(duì)伍的關(guān)鍵組成部分，我國的工程師群體在服務(wù)國家重大戰(zhàn)略工程、推動國家科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著日益重要的作用。近日，習(xí)近平總書記出席中央人才工作會議并發(fā)表重要講話，指出：“要培養(yǎng)大批卓越工程師，努力建設(shè)一支愛黨報(bào)國、敬業(yè)奉獻(xiàn)、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊(duì)伍?！备咝Ｗ鳛槿瞬排囵B(yǎng)的重要陣地，承擔(dān)著培養(yǎng)未來卓越工程師的使命，在高校特別是工科專業(yè)弘揚(yáng)好工程師精神，開展好工程師教育培養(yǎng)，對于在新時(shí)代建設(shè)科技強(qiáng)國和制造強(qiáng)國具有深遠(yuǎn)意義。

近年來，北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院在學(xué)校建設(shè)中國特色世界一流大學(xué)的大背景下，積極探索符合時(shí)代需求的航天工程師培養(yǎng)模式，推動開展了“北航”系列探空火箭項(xiàng)目。以學(xué)生團(tuán)隊(duì)為主體，先后成功研制并發(fā)射了“北航一號”“北航二號”“北航三號”探空火箭和“北航四號”臨近空間火箭動力飛行器，形成了通過綜合項(xiàng)目培養(yǎng)航天工程領(lǐng)軍領(lǐng)導(dǎo)人才的有效路徑。

通過綜合項(xiàng)目培養(yǎng)航天工程領(lǐng)軍領(lǐng)導(dǎo)人才，體現(xiàn)了在高校開展工程師教育培養(yǎng)的時(shí)代要求和實(shí)踐基礎(chǔ)

航天科技與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展為航天工程師教育培養(yǎng)指明了前進(jìn)方向。當(dāng)今世界面臨“百年未有之大變局”，世界科技強(qiáng)國圍繞科技制高點(diǎn)的競爭愈發(fā)激烈，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn)，科技創(chuàng)新的重要性顯著增強(qiáng)。航天技術(shù)作為一項(xiàng)高新科學(xué)技術(shù)，是一個(gè)國家科技、經(jīng)濟(jì)、軍事能力的重要標(biāo)志，彰顯著大國地位和大國實(shí)力。一個(gè)國家航天科技的能力水平集中體現(xiàn)在一次次重大航天工程項(xiàng)目的實(shí)施過程中。作為一項(xiàng)大規(guī)模、系統(tǒng)性工程，航天工程往往涉及多個(gè)學(xué)科門類，綜合性、集成性很強(qiáng)，理論與實(shí)踐的聯(lián)系十分緊密。一次航天任務(wù)可謂“千人一桿槍，萬人一支箭”，需要工程全線密切配合、周密實(shí)施，才能取得圓滿成功。當(dāng)今航天工程的上述特點(diǎn)，決定了它的順利開展離不開一大批熱愛祖國、熱愛航天事業(yè)、技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)、解決工程問題水平高的航天工程師。

北航建校以來的光榮傳統(tǒng)為航天工程師教育培養(yǎng)提供了堅(jiān)實(shí)土壤。以通過綜合項(xiàng)目的形式培養(yǎng)服務(wù)祖國航空航天事業(yè)的“紅色工程師”是北航建校以來的優(yōu)良傳統(tǒng)。早在新中國成立初期，北京航空學(xué)院就承擔(dān)了著名的“十大工程”，其中火箭系師生于1958 年成功研制并發(fā)射了“北京二號”探空火箭。作為亞洲第一枚近代探空火箭，“北京二號”尺寸雖小，但已具備了現(xiàn)代火箭的各個(gè)分系統(tǒng)。面對當(dāng)時(shí)國內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱、材料設(shè)備有限、研制經(jīng)驗(yàn)缺乏等多種困難，火箭系師生從零開始、攻堅(jiān)克難，僅用六個(gè)月時(shí)間，就完成了由方案、設(shè)計(jì)、研制、裝配再到發(fā)射的全部技術(shù)環(huán)節(jié)?！氨本┒枴钡某晒Πl(fā)射也開創(chuàng)了以綜合項(xiàng)目為載體的人才培養(yǎng)模式，積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)校在新時(shí)期繼續(xù)開展好航天工程師教育培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

團(tuán)隊(duì)開展大型學(xué)生綜合項(xiàng)目的實(shí)踐為航天工程師教育培養(yǎng)提供了鮮活案例。21世紀(jì)以來，沿著“北京二號”所開創(chuàng)的道路，北航學(xué)子校園里“做總師”，立志把畢業(yè)設(shè)計(jì)“寫”上藍(lán)天。由宇航學(xué)院蔡國飆教授為教師總負(fù)責(zé)人，學(xué)校于2005年啟動了學(xué)生探空火箭項(xiàng)目，14名優(yōu)秀本科生投身研制工作中，成功將“北航一號”探空火箭送上藍(lán)天。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探索固液混合火箭發(fā)動機(jī)的應(yīng)用潛力，2008年，“北航二號”探空火箭飛行試驗(yàn)圓滿完成，這是我國首次成功進(jìn)行固液動力探空火箭的發(fā)射和回收;2011年，成功發(fā)射“北航三號”探空火箭，這是我國首枚以過氧化氫固液火箭發(fā)動機(jī)為動力系統(tǒng)的探空火箭;2020年，“北航四號”臨近空間火箭動力飛行器成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)首次固液動力飛行器高空高速有控長時(shí)飛行。在此過程中，通過綜合項(xiàng)目培養(yǎng)航天工程領(lǐng)軍領(lǐng)導(dǎo)人才的模式也不斷豐富、拓展。

通過綜合項(xiàng)目培養(yǎng)航天工程領(lǐng)軍領(lǐng)導(dǎo)人才，豐富了在高校開展工程師教育培養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)形式

加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。在高校特別是工科專業(yè)開展工程師教育培養(yǎng)，首先需要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)謀劃，形成一套符合未來工程師培養(yǎng)需求的體系框架?！氨焙健毕盗刑娇栈鸺?xiàng)目團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐過程中不斷探索科學(xué)、高效的項(xiàng)目管理模式，參考航天型號工程中的“兩總”管理模式，研究并建立了“3+1”的組織管理架構(gòu)。由學(xué)院成立項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)項(xiàng)目選題、制訂培養(yǎng)計(jì)劃、籌集經(jīng)費(fèi)、落實(shí)場地等行政性管理工作;由學(xué)院專業(yè)教師組成指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生解決項(xiàng)目中的具體技術(shù)問題;學(xué)生團(tuán)隊(duì)來自各個(gè)航天專業(yè)，根據(jù)項(xiàng)目需求劃分為多個(gè)分系統(tǒng)，各系統(tǒng)分工協(xié)作，確保工作到人、責(zé)任到人。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)邀請航天領(lǐng)域資深專家，形成專家咨詢組，在項(xiàng)目關(guān)鍵階段的咨詢、評審中給予必要的技術(shù)支持。學(xué)院、教師、學(xué)生與行業(yè)專家四方共同努力，推動和保障項(xiàng)目的順利實(shí)施。

注重創(chuàng)新引領(lǐng)。未來的航天大型工程項(xiàng)目復(fù)雜度更高、技術(shù)難度更大，且往往無先例可循，優(yōu)秀的航天工程師必須具備足夠的自主創(chuàng)新能力，敢于解決、善于解決關(guān)鍵技術(shù)難題。團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮高?？蒲袃?yōu)勢，堅(jiān)持將理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過專業(yè)理論指導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)施，通過工程實(shí)踐牽引理論突破，在項(xiàng)目中產(chǎn)出一批原創(chuàng)性科研成果。從“北航一號”到“北航四號”，團(tuán)隊(duì)15 年不斷創(chuàng)新，研制四代飛行器，并實(shí)現(xiàn)固液火箭發(fā)動機(jī)從原理驗(yàn)證性到工程實(shí)用性的飛躍。以“北航四號”項(xiàng)目為例，團(tuán)隊(duì)成功突破了固液火箭發(fā)動機(jī)變推力、長時(shí)間可靠工作、發(fā)動機(jī)與飛行器一體化設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，已圍繞相關(guān)技術(shù)發(fā)表論文50余篇，授權(quán)發(fā)明專利46 項(xiàng)，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的固液火箭發(fā)動機(jī)及飛行器設(shè)計(jì)方法和框架，實(shí)現(xiàn)在固液火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)方面的國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流。周密組織實(shí)施?！氨焙健毕盗刑娇栈鸺?xiàng)目都是系統(tǒng)性工程，包含動力、結(jié)構(gòu)、控制、電氣、測控、綜合保障、有效載荷等多個(gè)學(xué)科專業(yè)。項(xiàng)目實(shí)施過程中，由總體統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，各分系統(tǒng)大力協(xié)同、通力合作，提高了項(xiàng)目開展的效率和質(zhì)量，融入了航天工程師所要具備的系統(tǒng)觀念、大局觀念。團(tuán)隊(duì)強(qiáng)化大型綜合項(xiàng)目全流程組織實(shí)施，參考航天工程項(xiàng)目的一般組織實(shí)施流程，從任務(wù)分析、初步方案設(shè)計(jì)、總體方案設(shè)計(jì)優(yōu)化、分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、試驗(yàn)驗(yàn)證等全部技術(shù)環(huán)節(jié)入手，將工程思維貫穿項(xiàng)目開展的全過程，建立起符合項(xiàng)目要求的技術(shù)管理、質(zhì)量管理、財(cái)務(wù)管理制度。面對項(xiàng)目試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障，團(tuán)隊(duì)把握航天型號工程中的“歸零”思想，全流程排查問題，完成故障的復(fù)現(xiàn)，舉一反三最大限度地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，在解決復(fù)雜工程問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工程師精神品質(zhì)。

通過綜合項(xiàng)目培養(yǎng)航天工程領(lǐng)軍領(lǐng)導(dǎo)人才，彰顯了高校工程師教育立德樹人的根本導(dǎo)向

實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。“北航”系列探空火箭項(xiàng)目保持了良好的項(xiàng)目延續(xù)性，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員間的“傳幫帶”作用，形成由博士生、碩士生、本科生組成的人才梯隊(duì)，先后共培養(yǎng)學(xué)生150 余名。在項(xiàng)目開展過程中，參與學(xué)生的系統(tǒng)思維能力、工程實(shí)踐能力、學(xué)科交叉融合能力有效提高，一大批曾經(jīng)的參與者已經(jīng)成為航天工程領(lǐng)域的青年骨干，在長征五號運(yùn)載火箭、新一代大推力液體火箭發(fā)動機(jī)等重大航天工程項(xiàng)目中發(fā)光發(fā)熱。團(tuán)隊(duì)厚植愛國主義情懷，多次開展瞻仰革命烈士陵園、參觀航天歷史博物館等活動，進(jìn)行生動的愛國教育、信念教育和情懷教育，樹立團(tuán)隊(duì)成員航天報(bào)國的堅(jiān)定理想信念。

堅(jiān)持產(chǎn)教融合。產(chǎn)業(yè)一線是培育工程師素養(yǎng)的最生動課堂，促進(jìn)教育鏈與產(chǎn)業(yè)鏈有機(jī)銜接是培育優(yōu)秀航天工程師的重要環(huán)節(jié)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與多家航天院所等工程單位形成良好合作關(guān)系，為學(xué)生搭建了貼近工程一線的實(shí)踐平臺，通過技術(shù)交流、走訪調(diào)研等多種形式，實(shí)現(xiàn)“以產(chǎn)促學(xué)”，與課堂學(xué)習(xí)形成互補(bǔ)，促進(jìn)了學(xué)生工程實(shí)踐能力的顯著提高。同時(shí)，大型綜合項(xiàng)目中的學(xué)生科技創(chuàng)新成果通過校企合作轉(zhuǎn)化為工程實(shí)用，如“北航四號”飛行器具有在固液動力高空高速類靶標(biāo)等方面的應(yīng)用潛力，目前正穩(wěn)步推動項(xiàng)目落地和成果轉(zhuǎn)化事宜。以綜合項(xiàng)目為載體，通過高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)的技術(shù)創(chuàng)新助力相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，提高科技成果轉(zhuǎn)化效率，帶動上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使之具備良好的工程應(yīng)用價(jià)值和市場經(jīng)濟(jì)效益。

工程反哺教學(xué)。項(xiàng)目指導(dǎo)教師不僅通過應(yīng)用自身專業(yè)知識推動項(xiàng)目的順利開展，也在項(xiàng)目中鍛煉工程素養(yǎng)與教學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)了自身工程實(shí)踐能力和教學(xué)基本功的提高。教師與學(xué)生在工程實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)共成長，部分“北航一號”項(xiàng)目的參與學(xué)生已經(jīng)成為“北航四號”項(xiàng)目的指導(dǎo)教師。著力促進(jìn)科教融通，注重工程實(shí)踐向教學(xué)端轉(zhuǎn)化，把項(xiàng)目相關(guān)研究成果有機(jī)融入《火箭發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)》《專業(yè)課程設(shè)計(jì)》等航天專業(yè)課程教學(xué)體系，增加工程實(shí)際案例講授、實(shí)物現(xiàn)場教學(xué)等環(huán)節(jié)，已形成一流本科生課程，幫助學(xué)生時(shí)刻掌握行業(yè)前沿動態(tài)，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)綜合素養(yǎng)的提高，不斷擴(kuò)大工程師教育培養(yǎng)的輻射力、影響力。

展望未來，團(tuán)隊(duì)在后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施過程中，將繼續(xù)把弘揚(yáng)工程師精神擺在重要位置，努力培養(yǎng)學(xué)生的集成創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、專業(yè)綜合能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，力爭為國家航天事業(yè)的發(fā)展輸送更多的優(yōu)秀工程師，為航天強(qiáng)國建設(shè)作出新的更大貢獻(xiàn)！