瞭望 | 北航航空航天工程：定义世界空天教育新坐标

　　通过强化有组织科研，构建体系化创新能力，破解单打独斗带来的资源分散、学科壁垒高、协同不足等问题，推动重大科技成果涌现

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　　依托新建的科教协同平台，北航强力推动所有省部级以上重点实验室面向本科生100%开设“科研课堂”

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　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 赵旭 岳栋 宋依黛

　　1952年，瞄准我国航空领域战略需求，北京航空学院成立，后更名为北京航空航天大学（下称“北航”）。作为一所服务于国家空天事业的综合类高校，北航立足于教育科技人才一体化建设，紧密承接我国国防领域重大项目，在建设世界一流大学与一流学科征程中迈出了坚实步伐。

　　软科世界一流学科排名中，北航航空航天工程连续七年获得世界第一。这是建校70余年来，学校以科研攻关服务国家重大战略需求、围绕航空航天领域构筑学科生态体系、矢志空天报国培育精英人才等多重因素叠加的综合体现。

　　从“急需办一所航空大学”到成为世界标杆

　　进入北航校史馆一层大厅，“空天报国”雕塑在白色浮雕背景下，黄色字体与五星红旗相映，彰显学校70多年服务国家的精神，为航空航天学科走向世界一流奠定历史基础。

　　发挥空天报国重大使命。新中国成立之初，工业基础薄弱，航空工业从修理向制造过渡。抗美援朝战争爆发后，国家加速建设航空工业，“急需办一所航空大学”。在此背景下，由清华大学等高校的航空系合并组建为北京航空工业学院，后命名为北京航空学院，新中国航空航天高等教育由此起步。

　　“学校成立初期没有校舍和教室，师生们分散借居在清华、北京工业学院等地，只能在工棚里上课，在路灯下读书。”北航校史馆讲解人员张博飞说。

　　1958年初，北航仅有飞机系、发动机系等5个系，校园里已酝酿出建造轻型客机的想法。“1958年毕业生的毕业设计，就是要造这架飞机。”退休老教授冯宗律当时作为指导教师参与其中。鉴于我国还未自主设计研制过客机，师生面临无经验可循、无资料借鉴、设备仪器不全的难题。1800多名师生踊跃报名参建，夜以继日找资料、算性能、绘曲线，制作2000多张图纸，用计算尺确定参数，人力托举机身安装起落架……最终，用手工打造出新中国第一架轻型旅客机“北京一号”，并成功完成北京－天津和北京－上海航线试飞。

　　如今，这架翼展16.3米、灰色机身上写着红色大字“北京－1”的原机，矗立在北京航空航天博物馆，镌刻下学校与生俱来的空天报国印记。

　　以有组织科研树立全球标杆。进入新时代，北航继续锚定国家战略需求和经济社会发展，通过强化有组织科研，构建体系化创新能力，破解单打独斗带来的资源分散、学科壁垒高、协同不足等问题，推动重大科技成果涌现。

　　在北航有组织科研体系下，学校构建“学院+研究院”机构布局，推动建设航空发动机研究院、前沿科学技术创新研究院等科研“特区”，汇聚顶尖人才，优化资源配置；建设空地一体新航行系统技术全国重点实验室、超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置等一批大平台、大科学装置，打造“基础研究－关键技术－仿真平台－验证环境”全链条研究体系，实现从单点创新到体系化创新的突破。

　　体制机制创新孕育出一系列世界领先成果。中国科学院院士郭雷团队研制出“仿生偏振罗盘”装置，精度领先国际同级别实验室技术水平；闫晓军教授团队成功研制出仅重4.21克的太阳能动力微型无人机，实现自然光供能下的持续飞行；吴江浩教授研发的微型可悬停扑翼飞行机，2024年成为同类飞行器中唯一持续飞行时间超过15分钟的飞行器……“十五”计划以来，北航共获国家三大科技奖励84项，2020年来共获15项国家科技奖励一等奖，其中技术发明一等奖9项，居全国高校第一。

　　“得益于国家对于航空航天领域的重视，北航有了大展拳脚的机会，围绕无人系统、大飞机、机载系统、深空探测等领域产出一系列科研成果，使北航相关学科排名世界第一有了坚实的底气与自信。”北航科学技术研究院常务副院长蒋崇文说。

北航聂天晓教授团队在自旋电子实验室进行晶圆级高质量器件制备    北京航空航天大学供图

　　构建航空航天学科生态体系

　　当国产大飞机翱翔天际、深海机器人潜入马里亚纳海沟时，北航师生深感自豪。这背后是北航学科生态体系：以顶尖航空航天学科为引擎，带动各学科协同建设；抓住人工智能发展机遇，推动数智化深度赋能，探索AI赋能高等教育的新模式。

　　学科群协同服务航空航天学科建设。航空航天是多学科交叉融合的竞技场。从空天动力、先进材料到智能导航与控制，单一学科难以支撑其全链条发展。北航的破题之道，是构建以航空航天学科为核心牵引、多学科深度融合、相互赋能的“学科群”生态系统。

　　例如今年设立的“低空技术与工程”专业由航空科学与工程学院牵头，联合七个学院共建学科，为实验班提供或协调教师、实验室、场地、设备等教学资源，并联合杭州校区和低空产业龙头企业，共同建立多学科交叉协同创新实践平台。

　　据北航学科发展办公室主任吴瑞林介绍，北航从飞行器和动力系统的设计和制造入手，以力学为基础，向材料科学与工程、交通运输工程等学科上下游拓展，形成了航空宇航学科群，以多学科支撑共同构筑起服务航天强国战略的坚实基础。

　　以数智化教学引领空天学科升级。为应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战，北航出台《数智赋能三年行动计划》，以全学科要素升级布局智慧教育新生态，实现航空航天相关学科的持续性引领。

　　课程是学科体系的“骨架”。北航将“智能”元素融入各学科，搭建“1+M+N”的人工智能课程生态。其中，“1”是面向全体大一新生的人工智能导论课，筑牢数字时代基础素养；“M”是人工智能与专业融合的特色课程，例如，北航航空航天学科群衍生出了材料智能设计、数字化智能航空发动机、智能网联运载工具及运用等多个新方向；“N”则指计划联合国内顶尖AI企业开设的“微专业”实践课，强化实战能力。

　　借助课程体系支撑，学生能更有效地解决本领域实际问题。在北航无人系统研究院大厅，集群智能感知与协同控制方向的师生利用高精度时空基准系统、实景缩比模型和高速核心网，开展无人蜂群重点项目集成测试，验证无人系统协同感知和自主搜索等关键技术。

　　“我们通过智能化的虚实混合试验技术与模型驱动的系统工程方法，解决了以往大规模集群智能化试验验证难和缺少研究环境的问题。”北航无人系统研究院院长董希旺说。

　　部分教师对AI等新技术的接受度和应用能力存在差距，北航面向专任教师开展数智赋能教学系列培训，并在校内实施名师培训计划，单设“数字赋能”赛道，提供经费、导师等倾斜支持，鼓励青年教师探索人工智能赋能教育课堂教学改革实践。

　　打造航空航天人才培养摇篮

　　近年来，北航紧跟时代潮流，创新人才培养模式，强化学生实战能力，让学生在亲身实践中践行空天报国情怀。

　　科教融汇统筹优势教学资源。科研是新知识、新方法的“源头活水”。如何避免科研与教学“两张皮”？北航的关键举措之一是建设高水平的科教协同平台，让学生触摸学科前沿、掌握真实的研究方法。

　　围绕航空航天、信息技术、生命健康等重点领域，北航分级分批打造了智能微纳公共创新中心、空天地一体信息网络等10多个科教协同平台，为人才培养、人才汇聚和科技创新提供了共享服务硬支撑。

　　为突破传统模式局限，北航体系化地将科教融汇延伸至本科教育。依托新建的科教协同平台，北航强力推动所有省部级以上重点实验室面向本科生100%开设“科研课堂”。

　　例如，航空科学与工程学院、能源与动力工程学院联合机载中心共建的新一代全数字化飞行器科教协同平台，成为本科生科研创新的“实战舞台”。该平台集成了协同设计区、飞行模拟器区等多个功能区域，学生们一边观察数字屏上的飞行数据和外部视野，一边操作飞行模拟器，对团队设计的飞机方案开展虚拟仿真验证。最终，在平台支撑下，来自6个学院的35名老师、69名学生组成毕业设计团队，共同研制出新一代“数字飞机”。

　　北京航空航天大学教务部部长钱政表示：“这一模式下，学校将教育科技人才一体化的理念贯穿始终，并实现不同学段学生全覆盖，为高质量复合型人才的自主培养提供有效实现路径。”

　　产教融合推动实践能力进阶。北航通过深化产教融合，紧跟行业需求，锻炼学生实战能力，同时与企业合作，由企业主动参与人才培养，搭建起人才输送的“直通桥”。

　　为锻造能迅速投身国家航空航天领域的卓越工程师，北航将产业实训作为关键抓手。其国家卓越工程师学院以“真问题、真场景、真突破”重构育人逻辑，通过联合培养打通教学与就业的壁垒，着力打造自主培养卓越工程师“样板间”。

　　该学院面向学生开设三类课程：基础专业课由学院与其他院系共同开设，夯实理论基础；企业实践课聚焦工程实践与行业动态，邀请企业专家讲解前沿技术；校企共建课程则融合企业工程实践与学校理论知识，帮助学生快速适应企业工作需求，减少从校园到企业的过渡成本。

　　今年毕业的北航国家卓越工程师学院研究生张川宇对此深有体会：“企业的授课以解决实际工程问题为导向，更加关注工程加工、精度控制等校园教学中易忽视的细节，这让我们明确所学知识应用场景与行业未来发展方向，更快完成从‘学生’到‘工程师’身份的转变。”

　　此外，针对本科生传统实习“时间短、难触核心、锻炼不足”的痛点，北航创新提出“社会课堂”概念。学校充分发挥各学院力量，与近400家企业签约，共建社会课堂接收基地，要求学生深度参与到企业各工作环节，累计时长不少于八周。

　　“‘社会课堂’让学生走向企业、了解产业生产流程，通过亲身参与锻炼创新能力与实践素养，打造出学校－企业双驱动的育人新机制。”钱政说。