张超 刘贞报 李斌 周勇

摘 要：围绕航空工程全日制专业学位研究生教育进行了系统深入的理论研究和改革探索，提出了面向航空强国跨越需求的航空电类研究生拔尖人才“3333”育成新模式。通过构建三双平台（双导师、双学堂、双基地）、坚持三化引领（系统化、信息化、智能化）、实现三新突破（新体系、新模式、新路径）、深化三合支撑（多元联合、深度结合、交叉融合），顺利完成了航空电类研究生培养体系、理论传授、实践训练、创新思维等全方位创新实践，不仅有效产出了三个“一流”，而且显著提升了研究生的创新能力和大系统工程观，还明确了新时代下航空工程新工科教育和新人才培养的发展方向。

关键词：航空工程；专业学位；研究生教育；创新能力；新工科

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：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

航空工業是体现一个国家科技、工业和国防实力的重要标志。我国航空工业发展目前正面临良好机遇，两机重大专项、重点工程、通用航空以及无人机等国家重大战略明确，军民融合发展迅速，国家从航空大国向航空强国跨越的意志坚定。而航空工程研究生创新人才培养是积极推进国家航空工业发展实现弯道超车跻身国际一流的重要基础。如何快速有效地培养出大批能够热爱祖国航空事业、具有前瞻视野和创新能力、具备无私奉献精神和职业胜任力的高素质航空工程研究生专业人才，不仅是我国航空工程教育界的新时代使命，也是我国航空宇航学科迈向“双一流”的必然选择[1]。但由于现代飞行器越来越朝着信息化、系统化和智能化的方向发展，高素质航空电类研究生拔尖人才培养方面与当前创新驱动发展战略及国家需求之间还存在着新差距：1. 研究生原始创新能力薄弱与航空强国人才所需素质不相适应[2，3]。2. 研究生系统工程概念缺失与现代飞行器系统综合化不相适应。现代飞行器功能、性能以及安全性、经济性、可靠性的提高，迫使飞行器系统综合化程度不断提高，大航电、大飞管、大机电、火飞推等概念不断提出与实施，学生知识结构还无法满足系统综合化的要求。

为破解上述难题，率先开展基于航空强国跨越需求的航空电类研究生拔尖人才“3333”培养模式综合改革，如图1所示。该模式贯彻新时代高等教育全面育人的中心，结合航空工程新工科教育的主线，从航空工程新人才培养角度出发，顺利完成了航空电类研究生培养体系、理论传授、实践训练、创新思维等全方位创新。

二、实施途径

（一）构建“三双平台”

1. 构建“双导师”形成航空电类研究生培养的“高水平导研”平台

以立德树人为根本，加强校内导师队伍建设，严格执行导师选聘和审核制度，采用传-帮-带等多种形式强化导师素质和能力提升，积极支持导师出国留学交流和到航空院所进行实践锻炼。诚聘中国科学院杨伟院士和中国商飞赵越让总经理等20余位业内顶尖专家担任校外导师。在培养方案修订、培养计划制定、课程体系构建、论文选题、课题研究、课外实践、论文指导等培养环节中，最大限度地发挥双导师的指导作用。通过组建“校内优秀教师+校外行业专家”的双师队伍，形成了高层次全周期的导研局面。

2. 构建“双学堂”形成航空电类研究生培养的“探究型研学”平台

以专业核心课程为抓手，通过“小班授课、探究为主、聘请名师、对外开放、优质共享”方式，建成《飞行器故障预测与健康管理》研究生在线课程以及《微机测控技术》《智能图形图像处理》《机载系统自动化测试》《机载系统容错设计与可靠性工程》4门研究生高水平全英文课程。集中安排研究生前往清华大学和浙江大学等院所参加暑期研修班，积极邀请海内外专家学者来校授课和开设讲座，举办35场青年学术报告。通过开设“线上线下课堂+名家名师讲堂”的双向学堂，形成了探究型自主化的研学局面。

3. 构建“双基地”形成航空电类研究生培养的“多维度实践”平台

以我校载运工具与运用工程及适航技术与管理这2个国防特色学科为基础，获批建成陕西通用飞机协同创新中心和中国商飞民用飞机维修工程研究中心，积极申报研究生修购建设经费在航空学院研究生教学实验园建成航空电类研究生创新区。立足我校航空专业特色鲜明的行业优势，先后与中航工业631所、中航工业618所、国航AMECO、天利航空科技集团、南山集团、北京易讯通公司合作共建研究生联合实践基地。通过建立“校内创新中心+校外院所企业”的双模基地，形成了多维度广联动的实践局面。

（二）坚持“三化引领”

1. 坚持“系统化”培养航空电类研究生的“综合化”创新思维能力

以承担的2项民机专项和2项国家自然科学基金等为依托，积极指导研究生开展飞行器健康管理技术研究，培养研究生从飞机“系统级-LRU级-SRU级”角度分析问题，锻炼研究生从“功能-性能-五性”角度解决问题，设计了空-天-地一体化健康管理系统，攻克了智能BIT间歇故障降虚警、航电网络关联故障诊断、板级电路深度诊断、锂电池PF故障预测等技术难点，成果荣获2016年教育部科技进步二等奖。通过以“大航电PHM”为出发点，增强了研究生系统工程素质，培养了研究生综合化创新思维能力。

2. 坚持“信息化”培养航空电类研究生的“工程型”创新思维能力

以国家某重大需求和军民融合战略为聚焦点，积极组织研究生开展航空弱磁测量技术研究，从传感器开发、硬件开发、软件开发、实验室测试、外场测试、计量校验全过程锻炼研究生的实际动手能力，从磁感知、磁净化、磁补偿、磁传输、磁分析全流程增强研究生的信息处理能力，研制出高精度航空氦光泵磁力仪系统，成果荣获2017年“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品“一带一路”国际专项大赛特等奖。通过以“航空磁测”为着眼点，提升了研究生信息应用技能，培养了研究生工程型创新思维能力。

3. 坚持“智能化”培养航空电类研究生的“前瞻性”创新思维能力

以承担的4项国家自然科学基金和20余项省部级科研项目等为依托，以轻小型无人机为对象，积极带领研究生开展航空智能化技术研究，将深度学习和类脑计算等先进理论应用于航空环境感知和处理，突破了三维模型自动理解、三维场景深度重建、三维模型功能性分析、无人机实时地图重建、多无人机路径规划和自主避障等关键难点，原创开发了无人机实时地图RTMapper，成果已应用于大疆无人机上。通过以“Smart无人机”为突破点，开阔了研究生国际动态视野，培养了研究生前瞻性创新思维能力。

（三）实现“三新突破”

1. 实现“三维”建立航空电类研究生人才知识结构“新体系”

针对现代飞行器系统综合化程度不断提高的现状，以及大航电等概念不断实施的实际，积极将自动测试、信号处理、图形处理、智能算法、系统可靠性、安全性、测试性、适航性等相关理论知识引入航空电类研究生培养过程中，围绕“军民用飞机、通航飞机、无人机”三维对象进行知识结构优化，将知识重点原来只侧重于飞机本身，逐渐扩充到关注飞机整个运行全周期，更加注重飞机航空电子电气系统的安全运行和适航保障。

2. 实现“四步”建立航空电类研究生创新人才育成“新模式”

遵循“认识-实践-再认识”的哲学规律，实现了“提出问题、主动思考、深度研究、素质养成”四步方法为核心的航空电类研究生创新人才育成新模式。培养过程中以“问题”为起点，设计“问题”引导“主动思考和主动探索”，针对“问题”开展“深度研究和创新实践”，逐渐实现“创新素质养成”，增强研究生知识结构和创新能力协调发展，有效解决航空电类研究生创新精神不够、工程实践能力不足、系统性研究训练欠缺等问题。

3. 实现“五化”建立航空电类研究生创新人才育成“新路径”

依托所成功构建的“双导师”导研平台、“双学堂”研学平台和“双基地”实践平台，积极探索开展“课程模块化、教学情景化、实践平台化、能力工程化、素质综合化”五化途径为核心的航空电类研究生创新人才育成新路径。按照飞机安全攸关系统设置多课程模块；增加理论课程和实践课程有机连接；增加授课过程的情景化关联程度；结合国家重大需求开展科学研究；通过论文写作、专利发表、创新竞赛等多种方式提升综合素质。

（四）深化“三合支撑”

1. 深化“多元联合”支撑新型化的航空电类研究生“培养共同体”

积极构建以高水平课程为主体、个性化通选课程为辅的课程体系，组建基于核心课项目训练的“课程组群体、群体组团队”的学习共同体，实施“雨课堂+在线课堂+探究课堂”等多元化授课方式，夯实理论基础。依托学科特色，将人才培养链由单一的教学科研区延伸到实验外场区、竞赛内场区、产业园区和网络社区等多元化环境中，建设育人共同体，实施“创新+创业+创惠”多元驱动培养方式，在校内外培养并检验人才质量。通过多元联合途径，有效支撑了航空电类研究生培养新型共同体的形成和构建。

2. 深化“深度结合”支撑高效顺畅的航空电类研究生“培养链路”

结合航空电类研究生系列课程的教学内容，开设无人机三维环境感知、飞行管理系统半实物仿真和飞行器虚拟维修仿真等20余项“实体+虚拟+虚实结合”探究实验，强化研究生前沿理论与实践训练的有机结合。依托多项研究生创新基金和创新创业大赛，指导研究生发表了40余项科技作品、开发了HandsFree等创新产品、制作了NPU1008异磁检测仪等科研精品，注重理论知识与创新实战的深度结合。通过“理论+实践+实战”和“作品+產品+精品”两种结合方式，有效支撑了高效顺通的研究生培养链路网络。

3. 深化“交叉融合”支撐多维互促的航空电类研究生“培养生态”

面向航空电类专业和学科交叉需求，按照“导师交叉、方向交叉、硕博交叉、年级交叉、中外交叉”原则，形成航电健康管理、航空安全适航、航空弱磁测量、航空虚拟现实和灵巧无人机5个研究生小组，实施团队式合作，实现研究生培养中多学科交叉渗透。按照“来源于工程、凝练于工程、反馈于工程”原则，积极引导研究生从重大项目里挖掘理论问题，落实论文研究与工程实际的交叉融合，提升研究生解决实际问题能力。通过“交叉、渗透、融合”等多种方法，有效支撑了多维互促的研究生培养生态体系。

三、实施成效

（一）产出“三个一流”

1. 原始创新，取得一流学术科研成果。近三年来，研究生发表学术论文56篇（其中SCI收录20篇、EI收录40篇、IEEE论文12篇），申请发明专利10项（已授权10项）。

2. 提升质量，培养一流航空电类人才。毕业研究生主要去向为中航工业第一飞机设计院、中航工业试验飞行研究院、中航工业直升机所、中航工业发动机集团、中国航天科技504所、中电集团29所、中电集团28所、中电集团24所、 中电集团20所、道通智能无人机、国航公务机飞机设计部、阿里巴巴、华为、中兴、美国马里兰大学博士后、加拿大西蒙菲沙大学博士、澳大利亚国立大学博士、新加坡南洋理工大学博士等。近三年的研究生学业测评中有1人获全院第一、2人获全院第三，7人获国家奖学金，5人被评为校优秀毕业研究生，荣获各类竞赛奖励20余项。

3. 同步发展，促进一流航宇学科建设。近年来，航空电类方向获批3项民机专项、8项国家自然科学基金、30余项省部级科学基金和50余项横向科研课题，荣获省部级成果奖3项，建成陕西通用飞机协同创新中心和中国商飞民用飞机维修工程研究中心，建成1门研究生在线课程和4门校级研究生高水平全英文课程，出版1部全英文教材，聘请了20余位外籍教授来校讲座，教师出国留学和学术交流30余人次、荣获各类奖励30余人次。航空电类方面的学科成果作为主要增长点支撑了我校航空宇航学科在第四轮全国学科评估中被评为A+，所依托的载运工具与运用工程及适航技术与管理这2个国防特色学科作为航空宇航的支撑学科也进入了学校“双一流”建设中。

（二）示范辐射，推广交流

先后于2013年11月主办了首届国际航空维修与管理学术会议暨维修装备展览会、2015年10月主办了中国国际通用航空大会通用航空发展论坛、2016年12月主办了载运学科与适航管理交叉论坛、2017年5月主办了全国轻小型民用飞机飞行安全与监管技术研讨会暨载运工具与运用工程学科论坛，交流宣传本项目成果，受到陕西电视台、陕西卫视、凤凰网、国际在线、陕西日报、文汇报、中新社、香港文汇报、香港大公报等约20家新闻媒体广泛报道。教改成果在2016年航空科学与技术全国博士生学术论坛和2017年中国高校航空学院院长联席会等多个重要会议上做经验交流，英国约克大学、荷兰代尔夫特大学和美国加州大学长滩分校等多所国外高校教师给予高度赞誉。

参考文献：

[1]王海燕，李春科，林欢欢，等.研究生创新能力培养体系的构建与实践——以西北工业大学“翱翔创新计划”为例[J].学位与研究生教育，2016（11）：28-32.

[2]乔刚，付鸿飞，王晴.创新驱动战略下我国研究生教育内部质量保障的内涵、维度与路径[J].学位与研究生教育，2017（2）：39-43.

[3]林莉萍.专业学位研究生实践能力培养现状及提升策略[J].中国高等教育，2014（12）：58-59.