從跟跑到領跑：航空發動機戰略轉型的本科人才能力重塑

李 果，閆曉軍，丁水汀，孫大坤

（1.北京航空航天大學 能源與動力工程學院，北京 100191；2.中國民航大學，天津 300300）

一、緊迫需求

航空發動機是飛機的“心臟”，是習近平總書記多次提及、黨和國家高度關切、全國人民普遍關心的戰略科技領域，是決定現代戰爭勝負的重要因素，是國家安全和大國地位的重要戰略保障。目前，我國現役和在研軍用航空發動機不能完全自主保障，民用航空發動機全面依賴進口，形成了巨大的國家安全風險。因此，黨中央、國務院決定實施“航空發動機及燃氣輪機重大專項”（簡稱“兩機”專項），目標是實現從“跟跑”的測繪仿制向“領跑”的自主創新戰略轉型。這就對航空發動機本科人才的培養提出了新的要求，必須推進創新型人才培養，探索高等工程教育新模式，以滿足國家戰略對創新型人才的緊迫需求，可以說航空發動機戰略轉型的關鍵在于人才轉型。

近年來，北京航空航天大學能源與動力工程學院作為教育部首批試點學院，圍繞新時期航空發動機本科人才培養，從服務于航空發動機戰略轉型的深層次問題出發，開展了較為系統的本科人才能力重塑改革，構建了航空發動機創新型人才培養的目標體系、總體思路和重塑舉措，實現支撐人才由“跟跑”向“領跑”的能力潛質轉變。

二、三個問題

學院組織核心課程責任教授、重大科技項目負責人、航空發動機型號總師等航空發動機領域專家學者詳細分析了我國航空發動機本科人才培養存在的“三個問題”。

1.職業素養：“低頭拉車”有余，“全球視野、家國情懷”不足。學生對國家戰略轉型發展的敏感性不夠，對國情、世情了解不到位，視野局限，專業的自豪感和責任心不強，自主創新的激情不足。

2.專業能力：“專業細分”過度，“系統交叉”缺乏。面對航空發動機這一復雜系統，學生的專業能力被過度細分，缺乏系統性和學科交叉，無法適應解決重大復雜系統工程問題。

3.通用能力：“專業輔助”局限，“發展潛質”缺失。以往對通用能力的認識更多被認為僅是專業能力的輔助，其重要性沒有得到應有重視，沒有樹立起通用能力決定學生發展潛力的觀念，學生在戰略、戰術、表達和實踐4 個層面能力培養缺失。

三、目標體系與總體思路

從上述問題出發，學院提出從職業素養、專業能力、通用能力“三位一體”出發的本科人才能力結構重塑目標體系，其本質是從文化層次、知識層次和能力層次對本科人才培養的指南和思路，如圖1 所示。

圖1 “三位一體”本科人才能力結構重塑目標體系

針對職業素養，要求具備從事航空行業的自豪感，熱愛航空行業的情懷，兼容并包的大氣品格和心系國家的使命感。針對專業能力，要求具備深厚的數理基礎，扎實的專業基礎，寬泛的多學科背景和國際化的領域認知。針對通用能力，要求在戰略、戰術、表達和實踐四個層面上具有全局思維能力、極限思維能力和歷史思維能力；邏輯思維能力、形象思維能力和抽象思維能力；文字表達能力、圖形表達能力和語言表達能力；領導實踐能力、團隊實踐能力和自主實踐能力12 種能力。

四、重塑舉措

（一）職業素養重塑：“兩個強化”，全資源利用

職業素養重塑的核心在于從傳統服務于航空發動機測繪仿制的“低頭拉車”式人才培養模式向服務于航空發動機自主創新的“全球視野、家國情懷”轉變，重點在于“兩個強化”，即通過全過程引導，強化全球視野；通過多元化互動，強化家國情懷，本質上這一過程是對國內、國外可利用資源的整合和使用，如圖2 所示。

圖2 職業素養重塑舉措

為實現全過程引領，學院以中國航空發動機之父吳大觀先生名字命名“吳大觀英才班”，實施院士班主任和校企雙導師制度，先后聘請航空發動機領域5 位院士擔任班主任，聘請60 余位企業導師協助樹立學生的職業信念，實現成長引領。同時，通過設立暑期科研計劃、國際發動機設計競賽、行業實習實踐等，提出“尊重-質疑-研究”的職業素質和職業意識循環思維訓練新模式。學院提出“三個朋友圈”的學生培養新概念，即以國內行業總師、學術精英組成的國內朋友圈；以國際航空發動機標桿企業總師、學術精英組成的國際朋友圈；以國內外跨領域精英組成的交叉融合朋友圈。

為實現多元化互動，學院建立能動講堂、知行講堂和動力茶座三個代表性多元互動平臺，同時通過航空發動機文化節、校企俱樂部、線上“我身邊的中國心”的專題教育，邀請行業內專家學者與學生交流，目的是通過“潤物細無聲”似的顯隱性教育提升家國情懷。而為支持學生的成長，設立“航空強國中國心基金”“吳大觀英才獎學金”“學院獎學金”，其中由陳光教授、陳懋章院士、劉大響院士各50 萬元的個人捐贈發起的“航空強國中國心基金”，現已接受社會各界捐款1392 余萬元并已連續評選3 屆，被新華社等媒體廣泛報道。

（二）專業能力重塑：“能力倒推”，重構課程體系，多學院協同

專業能力重塑的“訣竅”在于從未來航空發動機行業需求出發，倒推課程結構，從而有針對性地重構課程體系。其核心舉措在于減少細分專業課程并向基于多學院協同的系統交叉課程體系轉變，即在知識結構上科學、人文基礎知識與多學科系統知識并重，在創新能力培養上加強實驗、時間訓練和學科交叉實踐項目，過程中充分借鑒了以美國麻省理工學院為代表的國際一流大學成熟經驗。為實現上述轉變，學院主要改革舉措如圖3 所示。

圖3 專業能力重塑舉措

1.減量提質，從“講三、練二、考一”轉變為“講一、練二、考三”，對于與航空發動機直接關聯性不強或與專業課程有重疊的課程，如換熱器設計、熱工設備等停開；削減專業必修課總計12 學分，總學分由183 降為156；核心課程采用“課內、課外、課終”相結合的多元考核方式。

2.學生選課實現由教務安排好、無選擇余地的“桌餐”到具有豐富選修課程的“自助餐”，再到根據學生自己的興趣和發展水平自行定制課程的“自己下廚房”的轉變。學院通過機械學院、電氣工程、信息通信等多學院協同、大類培養，新增專業選修課24 門，引進11 門國際暑期通識課程，新增實驗實踐類選修課程54%，建設公共試驗平臺，實行預約開放，新開設5 門自主實驗課。

3.為適應航空發動機復雜系統的特點，尤其是傳統課程中極為缺乏設計類課程，造成學生存在“知其然，但不知其所以然”的痛點，學院新增開設強化多學科交叉、多專業協同的系統級課程，如航空發動機設計、地面燃氣輪機設計、能源互聯網設計課程。

（三）通用能力重塑：“融通入專”，專業教育中培養通用能力，“選育評”全環節促通用能力提升

通用能力重塑的關鍵在于如何將通用能力融入專業能力，如何在專業教育中培養通用能力。在前文中已經定義了戰略、戰術、表達和實踐四個層面的十二種通用能力，從十二種能力融入專業能力的需求出發倒推“選、育、評”三個環節的改革舉措是實現通用能力重塑的核心。對此，學院提出并構建了“四位一體”的創新型人才選拔模式、“一制三化”的人才培養新模式以及“學生六維度、教師全過程”的新評價體系如圖4 所示。

圖4 通用能力重塑舉措

所謂“四位一體”人才選拔，即通過中國心計劃和中國心夏令營實現人才的初選；通過吳大觀班選拔和新生班集體建設實現人才的復選；通過吳大觀班和普通本科生班的動態調整實現人才的優選；通過未來科學家計劃、中法中英雙學位項目、中國航發研究生班建設實現人才的精選。

所謂“一制三化”人才培養，即通過導師制實現為每一位學生設立導師指導學科、科技實踐和未來生涯規劃；通過自主科技實踐、增加選修課學分和課程數量比重、公共實驗平臺自主實踐強調個性化培養；通過核心課程的小班化教學和核心責任教授制度，將授課師生比從1∶60 逐步向1∶30 轉變，為師生互動提供支撐；通過開設英文類課程、暑期引智課程、校級及院級國際交換加強國際化培養。

所謂“學生六維度、教師全過程”評價，即構建思想道德、國際視野、人文情懷、科學基礎、身心素養和實踐能力六個維度的學生評價體系，并作為班級動態調整的重要參考；同時通過“開課準入、同行評議、學生評教”對教師進行過程評價，實現教學過程質量監控，提高授課質量。

五、初步成效

概括而言，北京航空航天大學能源與動力工程學院面對航空發動機戰略轉型的本科人才能力重塑，所采取的改革舉措具有鮮明的特色：

1.通過建立“國內、國外、跨領域專家”三個朋友圈，院士班主任、校企雙導師等手段，全資源利用，建立了具有“時代性、行業性、戰略性”顯隱性教育結合、全過程職業素養塑造體系，實現了從“低頭拉車”向“全球視野、家國情懷”的轉變。

2.提出了“數理基礎、系統交叉”雙加強“頂天立地”的培養方案，協同校內多個學院，減少細分專業課，增加系統交叉課，增加選修課和自主實踐課，實現了由“桌餐”到“自助餐”到“自己下廚房”的轉變，由“細分專業”向“系統交叉”的新工科轉變。

3.“融通入專”在專業教育中培養學生通用能力，定義了本科創新人才“戰略、戰術、表達、實踐”的4 個層面，“極限思維、全局思維、歷史思維、邏輯思維、形象思維、抽象思維、文字表達、圖形表達、語言表達、領導實踐、團隊實踐、自主實踐”的12 種通用能力，貫穿“選、育、評”全過程培養環節，實現了通用能力培養由“跟跑”向“領跑”能力潛質的轉變。

在實施改革的近7 年來，5 位院士擔任吳大觀班班主任，40 位知名教授擔任學生學術導師，60 余位高管、總師、首席專家等擔任學生企業導師；學生赴世界前300 名著名大學交流訪問的學校數量從2011 年的7 所達到2021 的34 所；科技競賽獲獎項目數7 年提升6 倍多，學生團隊獲得美國AIAA 國際大學生航空發動機設計大賽冠軍，科技創新達人不斷涌現。同時，本科生國防系統內就業率均值達到78%以上。以中國航空發動機集團公司為代表的用人單位反饋，面對中國航空發動機行業人才隊伍需求和補充的迫切需要，北航能源與動力工程學院一批優秀本科、研究生畢業生到航空發動機行業工作，極大緩解了人才短缺問題。經過行業和學院長期跟蹤調研，學院學生和前期入職學生比，表現出更愿意承擔重要任務、勇于挑戰自我、國際視野寬的良好職業素養，與雖然上手比前期學生略慢，但后勁十足的專業能力，明顯在文字表達、語言表達和邏輯思維等通用能力方面優于前期學生，和同期入職的其他學生相比優勢明顯，逐漸成為骨干力量。