國際一流大學航空航天類專業人才培養體系分析啟示

武志文 孫國瑞 李航

摘要：航空航天事業的發展集中體現一個國家的科技發展水平，航空航天類專業人才的培養是國家航空航天事業發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的人才培養體系后，對其專業設置、課程分類特點等方面進行全面分析研究，從中總結經驗，為北京理工大學航空航天類專業的教學改革提供參考。

關鍵詞：航空航天類專業;人才培養模式;培養體系

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

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

一、國際一流大學航空航天類專業情況概述

美國在航空航天領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揮著不可或缺的作用。而清華大學、北京大學作為國內頂尖一流院校，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、航空航天專業本科人才培養模式的比較

（一）培養模式

美、英的院校設置專業均為航空航天類，且均按統一專業進行培養[3-6]。國內的清華大學、北京大學也是采用類似的培養模式，但略有不同的是，將航空航天類專業作為機械類或工學類的一個分支專業進行統一招生，待學生進行一二年的基礎教學后，根據學生的志愿和專業限制人數，部分學生分流至航空航天類專業繼續研讀專業性課程[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要求總學分113—119學分[2]，佐治亞理工學院航空航天類專業要求總學分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在要求總學分130學分的同時，另需滿足一年級工程的統一課程要求[4]。麻省理工學院航空航天專業在要求總學分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僅按學年進行課程規劃安排[6]。由于國內外院校的教學模式差異，國內的課程量偏大，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、航空航天專業領域類這七大類[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、非專業必修課和自選課這五大類[3]。國內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、專業教育和自由發展課程等幾大類。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的培養情況。

三、北京理工大學航空航天類本科人才培養模式和改革

（一）航空航天類本科人才培養的基本情況

北京理工大學航空航天類本科人才的培養主要集中于宇航學院。根據學校“強地、揚信、拓天”的總體發展戰略，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、發射與推進工程、力學四個系，深空探測技術、分布式航天器系統技術、大型空間結構動力學與控制、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、武器發射工程、探測制導與控制技術、工程力學六個本科專業[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、著力創新、校企協同、國際參與”的人才培養模式。面向我國航天領域對高素質領軍人才的要求，以培養“胸懷壯志、明德精工、創新包容、時代擔當”的領軍領導人才為目標，構建航空航天大類課程體系與本碩博貫通培養體系，提供跨階段、多層次的課程模塊，滿足學生直接就業、繼續深造與自主創新創業等不同成才路徑的需求。

（二）航空航天類本科人才培養改革措施

1.培養模式改革措施。（1）大類招生模式。學院成立之初，按照六個專業進行招生與培養。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、武器發射工程、探測制導與控制技術五個專業統一為“航空航天類”大類招生;2017年，又將學院內開設的工程力學專業合并至“航空航天類”大類招生;2018年，學院進一步實施“書院制”培養模式，與機電學院聯合成立了“精工書院”，并統一按照“航空航天與武器類”專業招生。（2）培養方案。宇航學院各專業于2016年重新修訂了本科生教學培養方案。2016版培養方案各專業構建了基于兩個層次和三大課程模塊的課程體系結構。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.課程質量提升。課程設置不僅要靈活，課程的質量也是關鍵。國際一流大學一般都開設了大量選修課程供本科生選擇，并根據選課情況對開設課程進行動態調整，使課程得到“優勝劣汰”。為此，學院近來非常重視課程質量的提升問題，淘汰“水課”、打造“金課”。宇航學院每年都會在部分專業課中聘請國際知名教授、航天企業界總師為本科生授課，從師資隊伍的結構上保證課程的高質量，提高學生的國際視野以及與工程領域緊密結合的理念。宇航學院有《彈性力學》《飛行器視覺技術》《網絡系統協同控制》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;“微重力環境下大型航天結構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學生的實踐能力，打造了校內和校外結合的實踐教學平臺。校內實踐平臺主要有國家級武器系統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建設校企聯合培養基地，目前已成立了中國空間技術研究院（國家級工程實踐教育中心）、兵器工業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）、西北工業集團有限公司、西安飛機工業集團有限責任公司、空空導彈研究院、清華機械廠、晉西工業集團、沈陽飛機工業集團有限公司等多處校企聯合培養基地。

此外，學院設置創新實踐學分，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新活動等實踐創新項目的本科生可以獲得相應學分。探索以興趣培養、專業認知、實踐動手和科技創新為主線的一體化創新實踐培養模式。通過積極組織，目前航空航天類專業學生近年來積極參與了各種國際國內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交流。近年來，學院積極開展國際學術交流活動，已與慕尼黑工業大學、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模式比較分析可知，雖然學院一直在改革創新，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建設的有如下啟示：

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

2.打造核心貫通課。整合宇航學院各本科專業的專業課程體系，每個專業以模塊化、系統化的方式建設1—2門專業核心貫通課，滿足航空航天大類培養的新模式;圍繞專業核心貫通課，統籌推進每個專業優質課程建設，精品教材編寫以及教學成果的凝練，繼續打造專業“金課”。

3.加強實踐創新和國際化教育水平。國際化交流、創新實踐教學是提升學生綜合素質必不可少的環節。結合學院的自身情況，學院將鼓勵各系組織教師開放實驗室，以增加本科生的創新科研教學。聘用專職或兼職創新競賽教職人員，對本科生進行統一或局部的創新競賽教學。此外，加大本科生國外聯合培養、國際暑期學校的力度，拓寬本科生的國際化視野，增強本科生的就業競爭力。

四、總結

本文梳理了國際一流大學航空航天類專業的人才培養體系，對其專業設置、課程分類特點等方面進行全面分析研究，從中總結經驗，為北京理工大學航空航天類專業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人才培養體系特點分析[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.