地方高校自动化专业航空特色人才培养模式探讨与实践
席剑辉 田丰 孟光磊
[摘 要]针对航空工业对自动化专业人才的创新和实践能力需求日益增高的现状，可以从课程体系改革、实践教学发展和基础平台保障三个方面探讨人才培养模式改革。课程体系方面强调兼顾传统优势与航空特色，以学生为本，突出个性化教育；实践教学由浅入深，设置创新性实验和系列工程训练环节。在教学过程中应结合航空工业特色，有意识地引导、培养学生分析、解决问题的能力，注重学生实践能力和创新意识的培养。
[关键词]教学模式；人才培养；创新能力；工程实践
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）07-0141-03
随着世界范围的军事新变革以及我国大力发展航空工业历史机遇的到来，航空工业高速发展，这对航空人才培养提出了新的要求，即需要大量理论知识和专业知识扎实、具有丰富实践经验并掌握多种先进计算、设计手段的高层次人才。朱宪伟和杨夏[1]对美国、俄罗斯、英国、法国、荷兰、印度、日本等国际一流大学航空航天类专业的设置、课程安排、学生培养特点等方面进行对比研究后指出，我国人才培养在课程体系的完善、课程选择的丰富性及特色体现、学生自主研究能力等方面都亟须改进。地方高校尤其是航空航天类高校，亟须通过认真分析学生的实际状况、现行专业的培养方案与培养模式的不足[2][3][4]，研究体现航空工业特色的专业人才培养模式。
人才培养模式是一个由培养目标、专业设置、课程体系、教育评价等多个要素组成的复合体，是一个由目标制定、过程实施、評价改进等多个环节相互交织的动态组织。改革培养模式决定着专业人才质量的提升和办学理念的落实。[5][6][7][8]自动化作为与现代新科学、新技术和新方法的发展紧密相关的一类专业，应坚持以服务于区域经济和社会发展为基点，以优化和调整学科专业结构，形成航空特色专业为目标，对人才培养模式进行变革。
一、改革课程体系，兼顾传统优势与航空特色
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确要求，“高校要牢固树立主动为社会服务的意识，全方位开展服务。推进产学研用结合，加快科技成果转化，规范校办产业发展。积极参与决策咨询，主动开展前瞻性、对策性研究，充分发挥智囊团、思想库作用”。 地方高校肩负着全面提升本地区经济社会发展水平的历史重任，也是地方新型工业化道路上的领军力量。无论从区域经济建设还是国防事业建设的角度，社会急需的都是具有一定的基础理论知识、懂专业技术、动手能力强的高技能应用型人才。因此，注重航空特色并不意味着放弃传统优势，只有科学定位人才目标，合理设置课程体系兼顾传统与特色才是良好人才培养模式的首要前提。[9][10]在这方面，各航空类高校自动化专业的人才培养目标定位体现了不同学校的办学理念和特色，如南京航空航天大学在新的培养方案中把“高素质的自动化领域高级工程技术人才”作为培养目标，哈尔滨工业大学的培养目标是“高素质、复合类、创新型高级科技人才”，南昌航空大学的培养目标则为“应用型高级专门人才”，沈阳航空航天大学在2016年的新培养方案中把“应用型高级工程技术人才” 作为自动化专业的人才培养目标。
航空是一个多学科融合的领域，想要在高校开设所有航空领域需要的课程是不切实际的。美国高校中本科生教育没有很强的专业性，工科本科生所修课程基本相同，在高年级时才有少量的专业导论型课程。对于能力特别突出，想要更深入学习专业课的学生，可以选修研究生的专业课程。国内高校近年来也采取各种措施，一方面缩减学时学分，加强课外引导，使学生有大量的自主学习时间；另一方面，课内教学环节也逐渐增强实践权重，注重学生工程实践能力的培养。但是一般的专业培养计划只注重机械、电子、计算机等相关技术的系统培养，对航空领域技术涉猎不够。为做到传统与特色兼顾，沈阳航空航天大学自动化专业主要采取“核心课程+特色课程”的模式改进课程体系，具体方式如下。1.设置专业核心课程，帮助学生建立专业基本知识体系。结合自动化强弱电并重，软硬件兼施，控制理论与实际系统结合的专业特点，设置自动控制理论、现代控制理论、计算机控制技术等核心必修课程，保证学生能够掌握自动化专业基本理论知识，具备必要的工程技术基础和专业知识。2.开设特色课程，注重专业指导。在专业课模块增加飞行力学、飞行器控制系统设计等飞行控制领域基础理论和基本应用技术的特色课程，同时开设多门选修课程供愿意深入学习的学生选取，如飞行实时仿真、无人驾驶飞行器导论、航空仪表、导航技术等。3.以学生为本，强调个性化教育。降低必修课学分要求，增加选修课学分，增设大量选修课程以引导学生自主选修，锻炼学生的独立性和主动性。
二、采取多样化的实践教学模式，培养学生的创新意识和工程实践能力
社会发展对人才实践能力的要求越来越高，教育工作者已经从专业平台建设、学科竞赛管理等多个角度探讨如何培养学生过硬的专业实践能力、突出的创新精神和创业能力。[11][12][13][14][15]实践环节已经成为学生创新意识和工程实践能力培养的主要教学方式。随着学生专业知识的学习递进，实践教学模式需要呈现出层层递进、多样化开设的特点。如图1所示，实践环节各类型之间的层层递进关系主要为课内实验、基础技能训练、单列实验、课程设计、专业技能训练、创新思维训练、毕业设计、生产实习等，学生自选课外实践活动，每一层次都有自己的核心能力培养。
首先，多样化实践教学环节由浅入深开展，逐步培养学生动手实践的主动性。专业课设置课内实验单元，重点培养学生理论联系实际的能力；集中实践环节如单列实验、课程设计等则要求学生独立查阅相关资料，完成软硬件方案的设计和实现，培养学生综合应用专业知识分析、解决问题，并且归纳总结、自我表达的能力；通过积极动员、协调组织、安排指导教师、开放大学生创新实验室等措施，鼓励学生主动参与各类竞赛并申请大学生创新项目，通过课外实践锻炼提高学生的综合能力和创新意识。
其次，创新意识的培养应贯穿实践教学体系，注重与理论知识的联系。在体现专业特点的课程，如自动控制理论、现代控制理论、微控制器应用技术等对应的实验环节设置验证性、综合性和设计性实验，完成学生对专业知识的了解、掌握到应用能力培养的递进过程。此外，学校还设置了创新性实验环节，这主要体现两点，即学生主体创新和允许失败。学生根据自己已具备的专业知识和实验手段，自拟题目，自定步骤进行实验。这样一来，学生就完全成为了学习的主体，教师起到的是配合指导的作用。在集中实践环节，学校还设置了旋翼飞行器、飞行器半实物仿真等航空特色实践环节，以引导学生主动参与、学习，勇于实践，提高学生的创新能力。
三、加强基础平台建设，保障人才培养模式的开展
人才培养不能脱离实际的软硬件环境。面向航空工业展开基础平台建设，是高校“产、学、研合作”发展的重要组成部分，是教学、科研任务展开的重要支撑条件。
首先是实验室建设。特色实验室可以为本科教学中航空特色课程相关实验环节提供条件，而且可以兼顾课程设计、毕业设计和大学生创新计划等的需求，这为教师和学生的各种科研活动创造了良好的软硬件环境。发展航空特色，对应的特色实验室建设不可或缺。
其次是实践基地建设。沈阳是名副其实的航空城、国防城，同时也是国家老工业基地，地缘优势显著，拥有601、606、626、沈飞、黎明等大型航空企业及许多中小型航空企业。开展与航空企业的密切合作，组织学生到航空企业进行生产实习，让学生了解我国航空企业的发展历史和现状，航空发展对人才的需求特点，这样更能激发学生专业课学习的兴趣。在课程设计、毕业设计等环节中，帮助学生联系企业导师，增强航空特色题目比重，鼓励学生到相关航空企业中完成设计题目。这些措施极大地培养了学生对自动化行业典型产品、工艺、技术和设备的认识，使学生具有研究、开发和设计的初步能力。
四、结束语
航空航天技术的先进性在很大程度上体现了一个国家的现代化水平，而自动化程度的高低是影响这项技术先进性的主要指标之一。从高校开始培养自动化专业的创新型人才，是提高我国现代化水平的重要手段之一。本文从课程体系改革、实践教学训练和基础平台保障三个方面论述自动化学院在航空特色人才培养模式方面所做的工作，即从各个教学环节体现航空特色，从科研和教学实践中发展航空特色，从平台建设中保障航空特色。实践证明，2009年以来，沈阳航空航天大学自动化学院航空特色的毕业设计、课程设计题目逐步提高，结合实验室建设，航空特色课程教学的氛围日益浓厚；学生参与教师科研项目、各类大学生竞赛、创新活动的比例已经超过70%，该体系培养的学生能胜任与自动化相关的航空领域设计、研制开发及运行维护等工作，将来也会成为具备创新意识和一定工程实践能力的应用型高级工程技术人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 朱宪伟，杨夏. 国际一流航空航天类专业人才培养体系特点分析[J].高等教育研究学报，2011（1）：43-45，50.
[2] 戴先中.我国自动化专业的特色、特点分析与发展前景初探[J].电气电子教学学报，2004（3）：1-5.
[3] 王松.国内高校自动化专业人才培养模式分析[J].人才培养，2011（8）：43-47.
[4] 崔桂梅，贾玉瑛. 自动化专业应用型人才培养模式的改革和实践[J].实验室研究与探索，2009（11）：114-116，146.
[5] 代显华.“大专业平台”人才培养模式实践教学体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2013（2）：14-17.
[6] 杨马英，贾立新.自动化专业工程科技人才培养模式探讨[J].实验室研究与探索，2011（10）：368-370.
[7] 孟正大，戴先中，马旭东，等.研究型大学控制类工程师人才培养模式初探[J].电气电子教学学报，2009（31）：107-110.
[8] 黄道平，胥布工，赖何季.自动化专业多模式、多规格人才培养体系探讨[J].电气电子教学学报，2009（S2）：86-88.
[9] 薛玉香，王占仁.地方高校应用型人才培养特色研究[J].高等工程教育研究，2016（1）：149-153.
[10] 张阿樱，李志平.地方本科院校应用型人才培养特色范式研究[J].哈尔滨学院学报，2015（5）：131-133.
[11] 许谨，席剑辉，王扬扬.面向航空的自动化专业创新型人才培养实践教学探讨[J].实验技术与管理，2016（5）：17-20.
[12] 蔡苗，蔡红娟，黄松，等.信息类专业平台课程实验教学体系改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2012（9）：144-146.
[13] 赵洪章，陆风. 基于专业学科竞赛管理的航空创新型人才培养研究——以西北工业大学航空学院为例[J].科技管理研究，2011（24）：122-125.
[14] 蘇丽，兰海.试论自动化领域高素质创新人才培养——以哈尔滨工程大学为例[J].黑龙江高教研究，2013（8）：147-148.
[15] 郑志明，冯文全，陈强，等.全面提升本科拔尖创新人才培养能力的十年改革探索与实践——以北京航空航天大学为例[J]. 北京教育（高教版），2013（11）：49-50.
[责任编辑：陈 明]
[摘 要]针对航空工业对自动化专业人才的创新和实践能力需求日益增高的现状，可以从课程体系改革、实践教学发展和基础平台保障三个方面探讨人才培养模式改革。课程体系方面强调兼顾传统优势与航空特色，以学生为本，突出个性化教育；实践教学由浅入深，设置创新性实验和系列工程训练环节。在教学过程中应结合航空工业特色，有意识地引导、培养学生分析、解决问题的能力，注重学生实践能力和创新意识的培养。
[关键词]教学模式；人才培养；创新能力；工程实践
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）07-0141-03
随着世界范围的军事新变革以及我国大力发展航空工业历史机遇的到来，航空工业高速发展，这对航空人才培养提出了新的要求，即需要大量理论知识和专业知识扎实、具有丰富实践经验并掌握多种先进计算、设计手段的高层次人才。朱宪伟和杨夏[1]对美国、俄罗斯、英国、法国、荷兰、印度、日本等国际一流大学航空航天类专业的设置、课程安排、学生培养特点等方面进行对比研究后指出，我国人才培养在课程体系的完善、课程选择的丰富性及特色体现、学生自主研究能力等方面都亟须改进。地方高校尤其是航空航天类高校，亟须通过认真分析学生的实际状况、现行专业的培养方案与培养模式的不足[2][3][4]，研究体现航空工业特色的专业人才培养模式。
人才培养模式是一个由培养目标、专业设置、课程体系、教育评价等多个要素组成的复合体，是一个由目标制定、过程实施、評价改进等多个环节相互交织的动态组织。改革培养模式决定着专业人才质量的提升和办学理念的落实。[5][6][7][8]自动化作为与现代新科学、新技术和新方法的发展紧密相关的一类专业，应坚持以服务于区域经济和社会发展为基点，以优化和调整学科专业结构，形成航空特色专业为目标，对人才培养模式进行变革。
一、改革课程体系，兼顾传统优势与航空特色
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确要求，“高校要牢固树立主动为社会服务的意识，全方位开展服务。推进产学研用结合，加快科技成果转化，规范校办产业发展。积极参与决策咨询，主动开展前瞻性、对策性研究，充分发挥智囊团、思想库作用”。 地方高校肩负着全面提升本地区经济社会发展水平的历史重任，也是地方新型工业化道路上的领军力量。无论从区域经济建设还是国防事业建设的角度，社会急需的都是具有一定的基础理论知识、懂专业技术、动手能力强的高技能应用型人才。因此，注重航空特色并不意味着放弃传统优势，只有科学定位人才目标，合理设置课程体系兼顾传统与特色才是良好人才培养模式的首要前提。[9][10]在这方面，各航空类高校自动化专业的人才培养目标定位体现了不同学校的办学理念和特色，如南京航空航天大学在新的培养方案中把“高素质的自动化领域高级工程技术人才”作为培养目标，哈尔滨工业大学的培养目标是“高素质、复合类、创新型高级科技人才”，南昌航空大学的培养目标则为“应用型高级专门人才”，沈阳航空航天大学在2016年的新培养方案中把“应用型高级工程技术人才” 作为自动化专业的人才培养目标。
航空是一个多学科融合的领域，想要在高校开设所有航空领域需要的课程是不切实际的。美国高校中本科生教育没有很强的专业性，工科本科生所修课程基本相同，在高年级时才有少量的专业导论型课程。对于能力特别突出，想要更深入学习专业课的学生，可以选修研究生的专业课程。国内高校近年来也采取各种措施，一方面缩减学时学分，加强课外引导，使学生有大量的自主学习时间；另一方面，课内教学环节也逐渐增强实践权重，注重学生工程实践能力的培养。但是一般的专业培养计划只注重机械、电子、计算机等相关技术的系统培养，对航空领域技术涉猎不够。为做到传统与特色兼顾，沈阳航空航天大学自动化专业主要采取“核心课程+特色课程”的模式改进课程体系，具体方式如下。1.设置专业核心课程，帮助学生建立专业基本知识体系。结合自动化强弱电并重，软硬件兼施，控制理论与实际系统结合的专业特点，设置自动控制理论、现代控制理论、计算机控制技术等核心必修课程，保证学生能够掌握自动化专业基本理论知识，具备必要的工程技术基础和专业知识。2.开设特色课程，注重专业指导。在专业课模块增加飞行力学、飞行器控制系统设计等飞行控制领域基础理论和基本应用技术的特色课程，同时开设多门选修课程供愿意深入学习的学生选取，如飞行实时仿真、无人驾驶飞行器导论、航空仪表、导航技术等。3.以学生为本，强调个性化教育。降低必修课学分要求，增加选修课学分，增设大量选修课程以引导学生自主选修，锻炼学生的独立性和主动性。
二、采取多样化的实践教学模式，培养学生的创新意识和工程实践能力
社会发展对人才实践能力的要求越来越高，教育工作者已经从专业平台建设、学科竞赛管理等多个角度探讨如何培养学生过硬的专业实践能力、突出的创新精神和创业能力。[11][12][13][14][15]实践环节已经成为学生创新意识和工程实践能力培养的主要教学方式。随着学生专业知识的学习递进，实践教学模式需要呈现出层层递进、多样化开设的特点。如图1所示，实践环节各类型之间的层层递进关系主要为课内实验、基础技能训练、单列实验、课程设计、专业技能训练、创新思维训练、毕业设计、生产实习等，学生自选课外实践活动，每一层次都有自己的核心能力培养。
首先，多样化实践教学环节由浅入深开展，逐步培养学生动手实践的主动性。专业课设置课内实验单元，重点培养学生理论联系实际的能力；集中实践环节如单列实验、课程设计等则要求学生独立查阅相关资料，完成软硬件方案的设计和实现，培养学生综合应用专业知识分析、解决问题，并且归纳总结、自我表达的能力；通过积极动员、协调组织、安排指导教师、开放大学生创新实验室等措施，鼓励学生主动参与各类竞赛并申请大学生创新项目，通过课外实践锻炼提高学生的综合能力和创新意识。
其次，创新意识的培养应贯穿实践教学体系，注重与理论知识的联系。在体现专业特点的课程，如自动控制理论、现代控制理论、微控制器应用技术等对应的实验环节设置验证性、综合性和设计性实验，完成学生对专业知识的了解、掌握到应用能力培养的递进过程。此外，学校还设置了创新性实验环节，这主要体现两点，即学生主体创新和允许失败。学生根据自己已具备的专业知识和实验手段，自拟题目，自定步骤进行实验。这样一来，学生就完全成为了学习的主体，教师起到的是配合指导的作用。在集中实践环节，学校还设置了旋翼飞行器、飞行器半实物仿真等航空特色实践环节，以引导学生主动参与、学习，勇于实践，提高学生的创新能力。
三、加强基础平台建设，保障人才培养模式的开展
人才培养不能脱离实际的软硬件环境。面向航空工业展开基础平台建设，是高校“产、学、研合作”发展的重要组成部分，是教学、科研任务展开的重要支撑条件。
首先是实验室建设。特色实验室可以为本科教学中航空特色课程相关实验环节提供条件，而且可以兼顾课程设计、毕业设计和大学生创新计划等的需求，这为教师和学生的各种科研活动创造了良好的软硬件环境。发展航空特色，对应的特色实验室建设不可或缺。
其次是实践基地建设。沈阳是名副其实的航空城、国防城，同时也是国家老工业基地，地缘优势显著，拥有601、606、626、沈飞、黎明等大型航空企业及许多中小型航空企业。开展与航空企业的密切合作，组织学生到航空企业进行生产实习，让学生了解我国航空企业的发展历史和现状，航空发展对人才的需求特点，这样更能激发学生专业课学习的兴趣。在课程设计、毕业设计等环节中，帮助学生联系企业导师，增强航空特色题目比重，鼓励学生到相关航空企业中完成设计题目。这些措施极大地培养了学生对自动化行业典型产品、工艺、技术和设备的认识，使学生具有研究、开发和设计的初步能力。
四、结束语
航空航天技术的先进性在很大程度上体现了一个国家的现代化水平，而自动化程度的高低是影响这项技术先进性的主要指标之一。从高校开始培养自动化专业的创新型人才，是提高我国现代化水平的重要手段之一。本文从课程体系改革、实践教学训练和基础平台保障三个方面论述自动化学院在航空特色人才培养模式方面所做的工作，即从各个教学环节体现航空特色，从科研和教学实践中发展航空特色，从平台建设中保障航空特色。实践证明，2009年以来，沈阳航空航天大学自动化学院航空特色的毕业设计、课程设计题目逐步提高，结合实验室建设，航空特色课程教学的氛围日益浓厚；学生参与教师科研项目、各类大学生竞赛、创新活动的比例已经超过70%，该体系培养的学生能胜任与自动化相关的航空领域设计、研制开发及运行维护等工作，将来也会成为具备创新意识和一定工程实践能力的应用型高级工程技术人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 朱宪伟，杨夏. 国际一流航空航天类专业人才培养体系特点分析[J].高等教育研究学报，2011（1）：43-45，50.
[2] 戴先中.我国自动化专业的特色、特点分析与发展前景初探[J].电气电子教学学报，2004（3）：1-5.
[3] 王松.国内高校自动化专业人才培养模式分析[J].人才培养，2011（8）：43-47.
[4] 崔桂梅，贾玉瑛. 自动化专业应用型人才培养模式的改革和实践[J].实验室研究与探索，2009（11）：114-116，146.
[5] 代显华.“大专业平台”人才培养模式实践教学体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2013（2）：14-17.
[6] 杨马英，贾立新.自动化专业工程科技人才培养模式探讨[J].实验室研究与探索，2011（10）：368-370.
[7] 孟正大，戴先中，马旭东，等.研究型大学控制类工程师人才培养模式初探[J].电气电子教学学报，2009（31）：107-110.
[8] 黄道平，胥布工，赖何季.自动化专业多模式、多规格人才培养体系探讨[J].电气电子教学学报，2009（S2）：86-88.
[9] 薛玉香，王占仁.地方高校应用型人才培养特色研究[J].高等工程教育研究，2016（1）：149-153.
[10] 张阿樱，李志平.地方本科院校应用型人才培养特色范式研究[J].哈尔滨学院学报，2015（5）：131-133.
[11] 许谨，席剑辉，王扬扬.面向航空的自动化专业创新型人才培养实践教学探讨[J].实验技术与管理，2016（5）：17-20.
[12] 蔡苗，蔡红娟，黄松，等.信息类专业平台课程实验教学体系改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2012（9）：144-146.
[13] 赵洪章，陆风. 基于专业学科竞赛管理的航空创新型人才培养研究——以西北工业大学航空学院为例[J].科技管理研究，2011（24）：122-125.
[14] 蘇丽，兰海.试论自动化领域高素质创新人才培养——以哈尔滨工程大学为例[J].黑龙江高教研究，2013（8）：147-148.
[15] 郑志明，冯文全，陈强，等.全面提升本科拔尖创新人才培养能力的十年改革探索与实践——以北京航空航天大学为例[J]. 北京教育（高教版），2013（11）：49-50.
[责任编辑：陈 明]
