依托新建的科教協(xié)同平臺，北航強力推動所有省部級以上重點實驗室面向本科生100%開設“科研課堂”

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 趙旭 岳棟 宋依黛

　　1952年，瞄準我國航空領域戰(zhàn)略需求，北京航空學院成立，后更名為北京航空航天大學(下稱“北航”)。作為一所服務于國家空天事業(yè)的綜合類高校，北航立足于教育科技人才一體化建設，緊密承接我國國防領域重大項目，在建設世界一流大學與一流學科征程中邁出了堅實步伐。

　　軟科世界一流學科排名中，北航航空航天工程連續(xù)七年獲得世界第一。這是建校70余年來，學校以科研攻關服務國家重大戰(zhàn)略需求、圍繞航空航天領域構筑學科生態(tài)體系、矢志空天報國培育精英人才等多重因素疊加的綜合體現(xiàn)。

　　從“急需辦一所航空大學”到成為世界標桿

　　進入北航校史館一層大廳，“空天報國”雕塑在白色浮雕背景下，黃色字體與五星紅旗相映，彰顯學校70多年服務國家的精神，為航空航天學科走向世界一流奠定歷史基礎。

　　發(fā)揮空天報國重大使命。新中國成立之初，工業(yè)基礎薄弱，航空工業(yè)從修理向制造過渡?？姑涝瘧?zhàn)爭爆發(fā)后，國家加速建設航空工業(yè)，“急需辦一所航空大學”。在此背景下，由清華大學等高校的航空系合并組建為北京航空工業(yè)學院，后命名為北京航空學院，新中國航空航天高等教育由此起步。

　　“學校成立初期沒有校舍和教室，師生們分散借居在清華、北京工業(yè)學院等地，只能在工棚里上課，在路燈下讀書。”北航校史館講解人員張博飛說。

　　1958年初，北航僅有飛機系、發(fā)動機系等5個系，校園里已醞釀出建造輕型客機的想法。“1958年畢業(yè)生的畢業(yè)設計，就是要造這架飛機。”退休老教授馮宗律當時作為指導教師參與其中。鑒于我國還未自主設計研制過客機，師生面臨無經驗可循、無資料借鑒、設備儀器不全的難題。1800多名師生踴躍報名參建，夜以繼日找資料、算性能、繪曲線，制作2000多張圖紙，用計算尺確定參數，人力托舉機身安裝起落架……最終，用手工打造出新中國第一架輕型旅客機“北京一號”，并成功完成北京-天津和北京-上海航線試飛。

　　如今，這架翼展16.3米、灰色機身上寫著紅色大字“北京-1”的原機，矗立在北京航空航天博物館，鐫刻下學校與生俱來的空天報國印記。

　　以有組織科研樹立全球標桿。進入新時代，北航繼續(xù)錨定國家戰(zhàn)略需求和經濟社會發(fā)展，通過強化有組織科研，構建體系化創(chuàng)新能力，破解單打獨斗帶來的資源分散、學科壁壘高、協(xié)同不足等問題，推動重大科技成果涌現(xiàn)。

　　在北航有組織科研體系下，學校構建“學院+研究院”機構布局，推動建設航空發(fā)動機研究院、前沿科學技術創(chuàng)新研究院等科研“特區(qū)”，匯聚頂尖人才，優(yōu)化資源配置;建設空地一體新航行系統(tǒng)技術全國重點實驗室、超高靈敏極弱磁場和慣性測量裝置等一批大平臺、大科學裝置，打造“基礎研究-關鍵技術-仿真平臺-驗證環(huán)境”全鏈條研究體系，實現(xiàn)從單點創(chuàng)新到體系化創(chuàng)新的突破。

　　體制機制創(chuàng)新孕育出一系列世界領先成果。中國科學院院士郭雷團隊研制出“仿生偏振羅盤”裝置，精度領先國際同級別實驗室技術水平;閆曉軍教授團隊成功研制出僅重4.21克的太陽能動力微型無人機，實現(xiàn)自然光供能下的持續(xù)飛行;吳江浩教授研發(fā)的微型可懸停撲翼飛行機，2024年成為同類飛行器中唯一持續(xù)飛行時間超過15分鐘的飛行器……“十五”計劃以來，北航共獲國家三大科技獎勵84項，2020年來共獲15項國家科技獎勵一等獎，其中技術發(fā)明一等獎9項，居全國高校第一。

　　“得益于國家對于航空航天領域的重視，北航有了大展拳腳的機會，圍繞無人系統(tǒng)、大飛機、機載系統(tǒng)、深空探測等領域產出一系列科研成果，使北航相關學科排名世界第一有了堅實的底氣與自信。”北航科學技術研究院常務副院長蔣崇文說。

　　北航聶天曉教授團隊在自旋電子實驗室進行晶圓級高質量器件制備 北京航空航天大學供圖

　　構建航空航天學科生態(tài)體系

　　當國產大飛機翱翔天際、深海機器人潛入馬里亞納海溝時，北航師生深感自豪。這背后是北航學科生態(tài)體系：以頂尖航空航天學科為引擎，帶動各學科協(xié)同建設;抓住人工智能發(fā)展機遇，推動數智化深度賦能，探索AI賦能高等教育的新模式。

　　學科群協(xié)同服務航空航天學科建設。航空航天是多學科交叉融合的競技場。從空天動力、先進材料到智能導航與控制，單一學科難以支撐其全鏈條發(fā)展。北航的破題之道，是構建以航空航天學科為核心牽引、多學科深度融合、相互賦能的“學科群”生態(tài)系統(tǒng)。

　　例如今年設立的“低空技術與工程”專業(yè)由航空科學與工程學院牽頭，聯(lián)合七個學院共建學科，為實驗班提供或協(xié)調教師、實驗室、場地、設備等教學資源，并聯(lián)合杭州校區(qū)和低空產業(yè)龍頭企業(yè)，共同建立多學科交叉協(xié)同創(chuàng)新實踐平臺。

　　據北航學科發(fā)展辦公室主任吳瑞林介紹，北航從飛行器和動力系統(tǒng)的設計和制造入手，以力學為基礎，向材料科學與工程、交通運輸工程等學科上下游拓展，形成了航空宇航學科群，以多學科支撐共同構筑起服務航天強國戰(zhàn)略的堅實基礎。

　　以數智化教學引領空天學科升級。為應對新一輪科技革命和產業(yè)變革帶來的挑戰(zhàn)，北航出臺《數智賦能三年行動計劃》，以全學科要素升級布局智慧教育新生態(tài)，實現(xiàn)航空航天相關學科的持續(xù)性引領。

　　課程是學科體系的“骨架”。北航將“智能”元素融入各學科，搭建“1+M+N”的人工智能課程生態(tài)。其中，“1”是面向全體大一新生的人工智能導論課，筑牢數字時代基礎素養(yǎng);“M”是人工智能與專業(yè)融合的特色課程，例如，北航航空航天學科群衍生出了材料智能設計、數字化智能航空發(fā)動機、智能網聯(lián)運載工具及運用等多個新方向;“N”則指計劃聯(lián)合國內頂尖AI企業(yè)開設的“微專業(yè)”實踐課，強化實戰(zhàn)能力。

　　借助課程體系支撐，學生能更有效地解決本領域實際問題。在北航無人系統(tǒng)研究院大廳，集群智能感知與協(xié)同控制方向的師生利用高精度時空基準系統(tǒng)、實景縮比模型和高速核心網，開展無人蜂群重點項目集成測試，驗證無人系統(tǒng)協(xié)同感知和自主搜索等關鍵技術。

　　“我們通過智能化的虛實混合試驗技術與模型驅動的系統(tǒng)工程方法，解決了以往大規(guī)模集群智能化試驗驗證難和缺少研究環(huán)境的問題。”北航無人系統(tǒng)研究院院長董希旺說。

　　部分教師對AI等新技術的接受度和應用能力存在差距，北航面向專任教師開展數智賦能教學系列培訓，并在校內實施名師培訓計劃，單設“數字賦能”賽道，提供經費、導師等傾斜支持，鼓勵青年教師探索人工智能賦能教育課堂教學改革實踐。

　　打造航空航天人才培養(yǎng)搖籃

　　近年來，北航緊跟時代潮流，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，強化學生實戰(zhàn)能力，讓學生在親身實踐中踐行空天報國情懷。

　　科教融匯統(tǒng)籌優(yōu)勢教學資源?？蒲惺切轮R、新方法的“源頭活水”。如何避免科研與教學“兩張皮”?北航的關鍵舉措之一是建設高水平的科教協(xié)同平臺，讓學生觸摸學科前沿、掌握真實的研究方法。

　　圍繞航空航天、信息技術、生命健康等重點領域，北航分級分批打造了智能微納公共創(chuàng)新中心、空天地一體信息網絡等10多個科教協(xié)同平臺，為人才培養(yǎng)、人才匯聚和科技創(chuàng)新提供了共享服務硬支撐。

　　為突破傳統(tǒng)模式局限，北航體系化地將科教融匯延伸至本科教育。依托新建的科教協(xié)同平臺，北航強力推動所有省部級以上重點實驗室面向本科生100%開設“科研課堂”。

　　例如，航空科學與工程學院、能源與動力工程學院聯(lián)合機載中心共建的新一代全數字化飛行器科教協(xié)同平臺，成為本科生科研創(chuàng)新的“實戰(zhàn)舞臺”。該平臺集成了協(xié)同設計區(qū)、飛行模擬器區(qū)等多個功能區(qū)域，學生們一邊觀察數字屏上的飛行數據和外部視野，一邊操作飛行模擬器，對團隊設計的飛機方案開展虛擬仿真驗證。最終，在平臺支撐下，來自6個學院的35名老師、69名學生組成畢業(yè)設計團隊，共同研制出新一代“數字飛機”。

　　北京航空航天大學教務部部長錢政表示：“這一模式下，學校將教育科技人才一體化的理念貫穿始終，并實現(xiàn)不同學段學生全覆蓋，為高質量復合型人才的自主培養(yǎng)提供有效實現(xiàn)路徑。”

　　產教融合推動實踐能力進階。北航通過深化產教融合，緊跟行業(yè)需求，鍛煉學生實戰(zhàn)能力，同時與企業(yè)合作，由企業(yè)主動參與人才培養(yǎng)，搭建起人才輸送的“直通橋”。

　　為鍛造能迅速投身國家航空航天領域的卓越工程師，北航將產業(yè)實訓作為關鍵抓手。其國家卓越工程師學院以“真問題、真場景、真突破”重構育人邏輯，通過聯(lián)合培養(yǎng)打通教學與就業(yè)的壁壘，著力打造自主培養(yǎng)卓越工程師“樣板間”。

　　該學院面向學生開設三類課程：基礎專業(yè)課由學院與其他院系共同開設，夯實理論基礎;企業(yè)實踐課聚焦工程實踐與行業(yè)動態(tài)，邀請企業(yè)專家講解前沿技術;校企共建課程則融合企業(yè)工程實踐與學校理論知識，幫助學生快速適應企業(yè)工作需求，減少從校園到企業(yè)的過渡成本。

　　今年畢業(yè)的北航國家卓越工程師學院研究生張川宇對此深有體會：“企業(yè)的授課以解決實際工程問題為導向，更加關注工程加工、精度控制等校園教學中易忽視的細節(jié)，這讓我們明確所學知識應用場景與行業(yè)未來發(fā)展方向，更快完成從‘學生’到‘工程師’身份的轉變。”

　　此外，針對本科生傳統(tǒng)實習“時間短、難觸核心、鍛煉不足”的痛點，北航創(chuàng)新提出“社會課堂”概念。學校充分發(fā)揮各學院力量，與近400家企業(yè)簽約，共建社會課堂接收基地，要求學生深度參與到企業(yè)各工作環(huán)節(jié)，累計時長不少于八周。

　　“‘社會課堂’讓學生走向企業(yè)、了解產業(yè)生產流程，通過親身參與鍛煉創(chuàng)新能力與實踐素養(yǎng)，打造出學校-企業(yè)雙驅動的育人新機制。”錢政說。