匠心独运结育人硕果 勇立潮头领发展新章

匠心独运结育人硕果 勇立潮头领发展新章

——记2022年国家级教学成果奖二等奖“交叉融合型电子机械卓越人才培养探索与实践”项目

■记者 史倩云

当今世界，高精度、高性能电子装备已广泛应用于世界各国国民经济、高新技术及陆海空天各重点领域，其研发与制造能力不仅代表着一个国家的制造业水平，更是国家整体科技水平与科研实力的重要体现，欧美各国对电子机械学科的人才培养都十分重视。

电子装备是机电紧密结合系统，其电性能取决于机械、电子、传热、控制等多学科的学科水平及其交叉融合——培养电子装备设计与制造高技术人才的电子机械学科专业，是典型的交叉融合学科专业。

那么，如何将“机”与“电”两方面课程有机结合、交叉融合学科专业如何突破传统人才培养难题？经过半世纪积极探索，西安电子科技大学电子机械工程学科做出了有益尝试，形成了富有鲜明特色的交叉融合型电子机械卓越人才模式。在近日公布的2022年高等教育（本科）国家级教学成果奖中，由中国工程院院士、西电教授段宝岩牵头的《交叉融合型电子机械卓越人才培养探索与实践》荣获国家级教学成果奖二等奖。

打破“三个壁垒” 力克传统人才培养难题

1960年西电创立了我国首个面向雷达、通信等电子装备设计与制造人才培养的机电交叉类专业——无线电设备结构设计与工艺。学校电子机械类专业由此应运而生，率先建立了本领域博士点、博士后流动站，开辟了电子装备机电耦合人才培养和科学研究的新领域，取得了一批标志性成果，引领了行业技术发展。

然而，伴随着我国电子装备由跟踪、仿制进入到独立研制、创新突破阶段，电子信息行业对电子机械学科的学科建设与人才培养提出了越来越高的要求，传统人才培养过程中“课程设置不够合理、学生交叉综合能力偏弱、学生敢啃硬骨头的意志力欠缺”三大问题日益凸显。

由段宝岩院士领衔的电子机械工程学科教师团队敏锐地察觉到——如何形成新发展形势下中国自己的电子机械学科人才培养课程体系与教师队伍，已成为制约本学科发展的一个根本性问题，更成为交叉学科发展的理论与实践难题——人才培养模式改革迫在眉睫！

搭建“课程群” 开设“贯通课” 重构专业课程体系

段宝岩院士曾多次在学科研究发展高端论坛作面向未来的电子机械学科建设与人才培养主题报告。他表示，“实现交叉融合，需要在人才培养时特别注意通识教育和专才教育的有机结合，既要保证通识教育的完整性又要强调专才教育的精深性”。

多学科的交叉融合重叠往往意味着科研难度的增大。

作为交叉融合专业，电子机械学科除机械、力学，还需开设电路、控制、电磁场等多门课程，学时矛盾突出，加之新业态要求下急需增开的工业互联网、AI等课程，矛盾更是雪上加霜。如何平衡课程多、知识多的问题，便成了摆在面前的第一只“拦路虎”。

为此，电子机械学科团队进行了多方面的探索实践，从国家电子信息行业对创新人才能力的要求入手，倒推知识结构体系，以课程群建设为抓手，重构并优化专业课程。

经过审慎分析课程间的知识关联、梳理知识图谱，教师团队果断地将重复性知识点抽出，统一放在一门课中精讲、压缩重复知识点，增开数理课强化学生数理基础与专业基础，并开设4门贯通专业核心课、构建多个课程群，强化核心知识内容讲授，增进学生对多学科知识的融会贯通。

周金柱老师在课堂上结合天线机电耦合理论模型讲解泰勒级数数学概念

结合天线机电耦合理论模型等典型科研案例讲解泰勒级数等数学概念，以“神七”返回舱机载机箱搭建数学建模解释工程问题背后的数理本质……“这些冒着‘热气’进入专业课堂的科研成果，很受同学们的喜欢，在加深学生对数学概念理解的同时，更提升了学生对工程背后数理本质的认知”，团队教师王飞说。

建立“工程坊” 开放科教平台 强化实践出真知

“除课程设置推陈出新外，另一方面就是实践体系的建设。”段宝岩院士说。

教师团队对近30年毕业生与用人单位进行跟踪调研发现，传统培养模式下学生综合运用知识解决科技难题的能力偏弱，面对复杂表象很难抓住问题实质，着重表现为思维方法和实践能力的禁锢。

学生在创新工程坊中组建团队开展工程实践

为解决这一弊端，近年来，学院搭建了机械综合实践、物联网测控等4个创新工程坊，着重实施为期一年的项目制课程实践与跨专业、跨年级的团队制工程实践。在工程坊每年动态发布的数十个课程设计项目中，学生需组建团队、综合应用课程知识和实践技能完成创新设计、加工装配、调试等任务。2022年，学院机器人工程卓越班与18位硕博士、9位学科导师共同组建了机器人视觉等6个工程实践团队，依托智能机器人创新工程坊，开发出机器人创新机构综合设计等项目，于实践中凝练培养出解决复杂工程问题的能力。

作为典型交叉融合学科专业的学生，综合运用多学科专业的实践能力尤为重要。

基于国家和省部级重点实验室、头部公司，学院依托“逐日工程”空间太阳能电站地面验证系统、“中国天眼”FAST 50m模型等搭建了多个科教平台，与华为、三星电子等建立联合实验室，并与多家骨干企业共建16个产教融合培训基地。每年有数百名学生奔赴各产教融合基地进行深度实习，面向新业态和新工科，在实践中锻炼提高交叉综合能力与工程实践能力。

段宝岩院士与20所王均阳研究员引导学生开展科研探讨

科学成就离不开精神支撑，科学实践离不了开阔的思维视野。

在学院的积极邀请下，段宝岩院士、吴伟仁院士等名师大咖走进课堂，专题讲授综合交叉思维能力训练、最新科研成果，开设学科导论、新技术研讨，让电子机械学科最新动态与科研成果走进课堂，使学生在提升工程认知能力的同时增强创新思辨水平。

打造“导学金课” 开发意志力“训练营” 让学生敢啃硬骨头

“不爱国是做不好科研的”“人才培养是电子信息技术发展的关键，西电学生应当不断进取、努力拼搏，在未来电子信息的浪潮中争当探索者和先锋者……”

段宝岩院士讲授《开学第一课》

这是最受西电学生欢迎的“导学金课”——由段宝岩院士领衔机电耦合导学团队教授的机电特色课程思政《开学第一课》《电子机械大视野》系列课程。院士、专家、校友们放眼科技发展长河，立足新时代人才培养现状，凝聚“西军电”红色基因，用通俗易懂的语言亲述重大科研攻关经历，在“逐日工程”空间太阳能电站地面验证系统、大型天线机电耦合实验平台等科研设施旁开展现场教学，为同学们推开了探索科技发展新世界的大门，在潜移默化中涵养学生的家国情怀和科学精神。

本科生独立就中国工程院发布的深空探测难题提出创新解决方案，还获得了来自“天问一号”总设计师张荣桥的肯定和鼓励——2021级机电工程学院电子封装技术专业本科生马世航做到了！

在大一应邀参加了中国工程院主办的“深空探索科学技术与应用”中国工程科技论坛后，马世航参加了学院开发的跨学科综合性“实验+实践+项目”意志力、耐挫力训练题库训练。“老师会预先开发预埋陷阱或障碍，让我们找出原因并改正，引领我们在攻坚克难中不断增强科研能力与勇气”。经过意志力提升项目的锻炼，同学们在学习科研生活中遇到难题绕着走的情况得以明显缓解。

让本科生加入研学团队、走进重大科研项目，这也是教师团队的匠心，在科研实践中激发学生对科研工作的热爱、引领未来前沿技术的拼搏信念，以及乐于钻研、献身科研的意志品质。

“亲眼观看星载可展开天线模型，还能参与‘逐日工程’——空间太阳能电站地面验证系统重大科研项目，开展微波无线传能、对日指向跟踪控制等研学活动，这可是本科阶段很少有的机会”，同学们兴奋地说。

黄进院长指导学生开展科研探索

依托大工程、大项目，团队教师们时常开辟平台，将科研育人化为课程思政第一手素材、深化课堂效果，以身边人、身边事为鲜活实例，让学生在体验式教学中学思践悟，更增强学生了敢啃、想啃硬骨头的信心，形成了导教研协同培养攻坚克难精神的育人机制，也使得研学团队成为又一高水平创新人才培养重要基地。

正是在这样的培养模式下，学院执行院长黄进教授领衔的电子装备机电耦合研学团队成功入选陕西省“重点科技创新团队”。师生坚定服务国家重大需求、解决卡脖子技术，近年来在基础理论研究不断取得创新的同时，研究成果成功应用于国家多个重大装备及重大工程中，为提升国家科技水平做出积极贡献。

学科专业建设成效显著 用人单位满意度高

利剑千锤成利器，精铁百炼出纯钢。

经过多年探索实践，由电子机械工程学科主导的交叉融合型电子机械卓越人才培养探索实践收获了显著成果。

电子机械工程学科构建了由6个国家一流专业构成的专业群

围绕电子信息行业对电子机械人才需求，西电电子机械工程学科已构建了包括机械设计制造及其自动化等6个国家一流专业构成的专业群，在总学时压缩9.3%的基础上，学生对课程平均满意度由86.8%升至92.5%，学生骨干平均成绩、上研率及重点单位就业率分别提高了10.5%、11.5%及12.6%，获2021年陕西省教学成果特等奖在内的诸多奖项。近五年，该专业学生在学科竞赛中获国家一等奖32项、二等奖130项。毕业生中涌现出一批重点项目总师、国家杰青等行业领军人才和技术骨干。包括酒泉卫星发射中心测控总师王录在内的多名毕业生都认为课程体系和思维实践能力培养对个人成长具有重要作用。

“（西电）形成了面向国家重大需求的机电交叉融合专业人才培养模式，培养了一大批有爱国奉献精神、专业基础扎实、创新能力强的毕业生”，中国电子学会电子机械工程分会就该项实践探索做出高度评价。中电41所、兵器206所、华为等多家用人单位也给予了“很多毕业生已在重要领域、关键岗位得到重用”的肯定。

目前，相关人才培养理念与做法正被电子科技大学、大连理工大学、合肥工业大学、桂林电子科技大学、杭州电子科技大学等院校借鉴采用，取得良好推广效果。

亮眼成绩单的背后，是老师团队的坚守与担当、广大学生的成长与蜕变，更是一个学科专业半世纪以来薪火相传、弦歌不辍的精神传统。

立报国之志，育创新人才，担当历史使命，肩负强国重任，博采众家之长，勇于创新实践，师生齐心共同开创了学院学科发展的崭新局面。

征途未有穷期，奋进永不止步。随着新科技革命与电子信息产业变革的到来，工业与信息技术的深度融合势在必行，更对电子装备设计制造与电子机械创新人才能力培养提出了前所未有的挑战。

新的征程上，西安电子科技大学电子机械工程学科人才培养团队将牢记为党育人、为国育才初心使命，坚持立德树人根本任务，聚焦国家战略和产业发展重大需求，坚定心有大我、至诚报国理想，立志攀登创新高峰，努力打造国家战略科技力量，持续引领我国交叉融合型电子机械卓越人才培养发展，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国贡献更多更大的西电力量。