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今日世界，高性能機(jī)電裝備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)各領(lǐng)域，其研制能力堪為國家科技水平與實(shí)力的重要體現(xiàn)。機(jī)電裝備可分為兩大類，一是以機(jī)為主，“電”服務(wù)于“機(jī)”，如數(shù)控機(jī)床、工程機(jī)械等機(jī)械裝備，其目的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的機(jī)械性能；二是以“電”為主，“機(jī)”服務(wù)于“電”，如雷達(dá)、通信等電子裝備，其目的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的電性能。而這正是以中國工程院院士段寶巖為代表的西安電子科技大學(xué)（以下簡稱西電）機(jī)電工程學(xué)院幾代機(jī)電人數(shù)十年孜孜以求的“逐夢”主戰(zhàn)場。

作為我國電子機(jī)械學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)的高地，這里誕生了我國最早的機(jī)電交叉專業(yè)——無線電設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝，這里率先建立了領(lǐng)域內(nèi)的博士點(diǎn)和博士后流動站，這里開辟出了我國電子裝備機(jī)電耦合人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的新領(lǐng)域，“中國天眼”FAST柔性索托系統(tǒng)之由來、“逐日工程”空間太陽能電站地面驗(yàn)證系統(tǒng)之成功是標(biāo)志性成果。

中國電子學(xué)會認(rèn)為，西電機(jī)電人“形成了面向國家重大需求的機(jī)電交叉融合培養(yǎng)模式，培養(yǎng)了一大批有愛國奉獻(xiàn)精神、專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的畢業(yè)生”。今天，在大國科技逐鹿以及人才培養(yǎng)競爭趨于白熱化的國際大背景下，對凝結(jié)西電近30年人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)所形成的卓越人才培養(yǎng)做法作一總結(jié)，以在新征程上繼往開來，作出新貢獻(xiàn)。

“課程群”+“知識圖譜”，以“重構(gòu)優(yōu)化”之務(wù)破“育人課程”之困

電子裝備是機(jī)電緊密結(jié)合的系統(tǒng)，其電性能的實(shí)現(xiàn)不僅與機(jī)械、電子、傳熱、控制等學(xué)科水平密切相關(guān)，更取決于它們的交叉融合。機(jī)械結(jié)構(gòu)不僅是電性能實(shí)現(xiàn)的載體和保障，而且往往制約著電性能的實(shí)現(xiàn)與提高。“交叉”“融合”自始至終貫穿于西電機(jī)電人的科研與教學(xué)工作中，他們是若干個(gè)學(xué)科“交集”重疊區(qū)域的一群創(chuàng)新攀登者。多學(xué)科交叉融合重疊意味著創(chuàng)新難度增大，這首先體現(xiàn)在學(xué)時(shí)矛盾上，不僅傳統(tǒng)的“機(jī)械”“力學(xué)”“低頻”“高頻”“數(shù)字電路”“電磁場與電磁波”等課程“組團(tuán)”搶占學(xué)習(xí)者的時(shí)間，在新業(yè)態(tài)、新工科的情況下，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“人工智能”“工業(yè)大數(shù)據(jù)”等課程也華服登場，學(xué)習(xí)者有限的學(xué)習(xí)時(shí)間更顯捉襟見肘，大有“望洋興嘆”之困。

西電機(jī)電工程學(xué)院破解“學(xué)時(shí)”之困有三種做法。

重構(gòu)：專業(yè)基礎(chǔ)課以“課程群”的方式被重新打開

如果將一門門課程按照模塊庖丁解牛般拆解，“零件”鋪展在一個(gè)平面上后，重復(fù)——這個(gè)時(shí)間的潛在“殺手零件”便會很快凸顯出來。“機(jī)構(gòu)綜合與運(yùn)動學(xué)分析”就是這樣一個(gè)換個(gè)馬甲反復(fù)出現(xiàn)的“零件”，最終，多余的“馬甲”統(tǒng)統(tǒng)被沒收，它被放在“機(jī)械原理”中精講，學(xué)習(xí)者時(shí)間就在這樣的沒收中被有效回收，進(jìn)而“機(jī)械原理”“精密儀器”“機(jī)器人技術(shù)”等課程被歸置到機(jī)械課程群。以此類推，學(xué)科各自為戰(zhàn)的孤立狀態(tài)成為歷史，集群化的整裝再出發(fā)創(chuàng)造了新的歷史。

實(shí)例：讓工程背后的數(shù)理本質(zhì)“浮出來”

“泰勒級數(shù)展開”，學(xué)過高等數(shù)學(xué)的人對此不會陌生。在西電機(jī)電工程學(xué)院，天線機(jī)電耦合理論模型在數(shù)理基礎(chǔ)課的課堂上出現(xiàn)了，這來自施教者的“匠心”，將典型科研事例引入數(shù)理課堂。抽象被實(shí)例“拯救”，這種“拯救”甚至延伸到數(shù)學(xué)建模的下沉。在機(jī)箱機(jī)柜設(shè)計(jì)中，“神七”返回艙機(jī)載機(jī)箱的設(shè)計(jì)事例被引入，白天亦懂得夜的黑，實(shí)例是懂得的催化劑。

貫通：專業(yè)核心課的“硬核實(shí)力”

在金庸的小說《天龍八部》中，少林寺藏經(jīng)閣的掃地僧是一個(gè)行走的“藏經(jīng)閣”，一個(gè)個(gè)潛入經(jīng)閣的偷“藝”者在他面前都敗下陣來，究其原因在于他的“貫通”。對于任何一名電子機(jī)械領(lǐng)域的卓越人才而言，“天線原理與結(jié)構(gòu)”“機(jī)器人結(jié)構(gòu)與控制”“電子設(shè)備熱控制技術(shù)”“電子部件三維打印技術(shù)”就是他們走向“貫通”的四本“秘籍”。它們在增進(jìn)學(xué)生對多學(xué)科知識的融會貫通上可以以少勝多，因此成為課程體系重構(gòu)和優(yōu)化的重點(diǎn)，進(jìn)而在提高課程時(shí)效比中厥功至偉。

“創(chuàng)新工程坊”+“科教產(chǎn)平臺”，以“思維賦能”之本就“育人模式”生成之實(shí)

西電機(jī)電工程學(xué)院基于近30年畢業(yè)生與用人單位跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)培養(yǎng)模式下學(xué)生的交叉綜合能力偏弱，這在綜合運(yùn)用知識解決科技難題上表現(xiàn)得尤為明顯，不能從復(fù)雜表象中抓住問題實(shí)質(zhì)，如何破解？

他們將三把“鑰匙”放入實(shí)踐能力和思維方法的培養(yǎng)中。

入坊：一場主動出擊的學(xué)習(xí)遠(yuǎn)征

對西電機(jī)電工程學(xué)院的本科生而言，工程坊是其求學(xué)生涯中的深刻記憶。這種以跨專業(yè)、跨年級的博士、碩士、學(xué)科導(dǎo)師為特征的工程實(shí)踐之船，每年都會以項(xiàng)目的名義在學(xué)院的動態(tài)信息發(fā)布欄里“招兵買馬”。從“機(jī)械綜合實(shí)踐”創(chuàng)新坊到“機(jī)器人”創(chuàng)新坊，數(shù)量之多、覆蓋之廣，總能讓學(xué)生成為“兵”或者“馬”，策馬揚(yáng)鞭之下，學(xué)生收獲的是解決復(fù)雜工程問題的能力，而這是工坊創(chuàng)立的初衷。

實(shí)習(xí)：科教產(chǎn)平臺上的新兵拉練

每年，西電機(jī)電工程學(xué)院有200名左右的學(xué)生會拿上行程表，在計(jì)劃的時(shí)間，背起行囊，等待開往遠(yuǎn)方的客車。旅途的那一端是一個(gè)個(gè)培訓(xùn)基地。西電與中國電科集團(tuán)裝備研究院、華天科技等骨干企業(yè)建立了包括“電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”“高端電子裝備制造”在內(nèi)的16個(gè)產(chǎn)教融合培訓(xùn)基地，這還不包括與之具有同樣價(jià)值的科教平臺，它們是依托“逐日工程”空間太陽能電站地面驗(yàn)證系統(tǒng)建設(shè)的“微波無線傳能”平臺，依托天線與微波技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“中國天眼”FAST建設(shè)的“大型柔性天線”平臺，與中國電科14所共建的“電子裝備結(jié)構(gòu)技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新研究中心”。強(qiáng)大的“基地+平臺”提供了一個(gè)真實(shí)的戰(zhàn)場，學(xué)生的交叉綜合能力以及面向新業(yè)態(tài)和新工科的工程實(shí)踐能力在這樣的一次次拉練中得到提升。汗水之下，入學(xué)時(shí)一張張稚嫩的面孔之上有了士兵的模樣。

思辨：獨(dú)立解決問題的方法論武器

在西電，有一類特殊的課程總能吸引學(xué)生銳利的目光，國家級教學(xué)名師梁昌洪教授的《科學(xué)精神與方法》便是其中的代表，這是打魚人授之以漁的苦心孤詣。進(jìn)一步講，段寶巖院士的“逐日工程及其關(guān)鍵技術(shù)”以及吳偉仁院士的“探月工程中的機(jī)電耦合前沿技術(shù)”，更是為正在進(jìn)行中的這種系統(tǒng)方法的學(xué)習(xí)送來最新的思考“實(shí)例”。在這樣一種培養(yǎng)氛圍中，視野的開闊、工程認(rèn)知能力的提升，以及創(chuàng)新思辨能力的大幅增強(qiáng)，都顯得不那么令人意外。在這樣的育人模式之下，卓越人才的呼之欲出亦為文章的應(yīng)有之義。

“重大項(xiàng)目”+“課程思政”，以“塑人以骨”之功成“育人以德”之制

兩個(gè)問題在學(xué)院對畢業(yè)生的調(diào)研與對在校生的分析中凸顯出來：一是對實(shí)際工程中的硬骨頭不敢啃、不想啃；二是重?cái)?shù)值仿真、輕實(shí)物研制。科學(xué)信仰與意志力在迎難而上和遇難而退的分水嶺凝望著一名科技工作者的風(fēng)骨。

問題廓清，知所從來，提出并實(shí)踐三個(gè)良方。

思政：從身邊的故事講起

西電，這座深具紅色基因的學(xué)府本身就是一本鮮活的思政教科書。起步于1960年的機(jī)電專業(yè)，一路走來又為這本教科書增添了新的卷頁。院士領(lǐng)銜的導(dǎo)學(xué)團(tuán)隊(duì)成為打開這本教科書的重要方式，“開學(xué)第一課”“電子機(jī)械大視野”、機(jī)電人講機(jī)電背后的故事、“科創(chuàng)”“報(bào)國”“服務(wù)國家重大需求”“解決‘卡脖子’技術(shù)”，詞語匯聚，潤物無聲，心靈被心靈震撼，人生被人生引導(dǎo)，勇氣被勇氣激發(fā)，骨氣在對燈塔的仰望中重塑。

闖關(guān)：獨(dú)一無二的“訓(xùn)練題庫”

學(xué)院組建了教學(xué)名師領(lǐng)銜的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了跨學(xué)科綜合性“實(shí)驗(yàn)+實(shí)踐+項(xiàng)目”的意志力、耐挫力訓(xùn)練題庫，預(yù)埋陷阱或障礙，使學(xué)生在攻堅(jiān)克難的闖關(guān)中增強(qiáng)能力與勇氣。馬世航，2021級本科生，一個(gè)意志力提升項(xiàng)目的闖關(guān)成功者。經(jīng)過提升項(xiàng)目鍛煉后，針對中國工程院發(fā)布的深空探測難題，他提出了星表飛行器推進(jìn)創(chuàng)新方案，得到我國“天問一號”總設(shè)計(jì)師張榮橋的肯定和鼓勵。

參研：重大科研現(xiàn)場最年輕的身影

讓本科生加入研學(xué)團(tuán)隊(duì)，走進(jìn)重大科研項(xiàng)目，科研戰(zhàn)場上最年輕的“兵”將遇到現(xiàn)實(shí)中最難的“題庫”。你可能不行，但學(xué)校允許你不行，你更可以挑戰(zhàn)，翻山越嶺的歷練以及“戰(zhàn)場”上的見聞，激發(fā)的不僅是樂于鉆研、獻(xiàn)身科研的意志品質(zhì)，更收藏了以后漫漫科研之路上一次次“狹路相逢”之時(shí)獲得力量感的“畫面之源”。

結(jié)束語

西電機(jī)電工程學(xué)院在交叉融合型電子機(jī)械卓越人才培養(yǎng)模式上的“133”探索與實(shí)踐，即交叉融合型卓越人才培養(yǎng)模式與三種創(chuàng)新做法探索、三個(gè)破解的良方，成功開辟出一條適合我國領(lǐng)軍人才和技術(shù)骨干拔節(jié)而長的現(xiàn)實(shí)發(fā)展路徑。課程體系優(yōu)化的同時(shí)顯著提升學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，近5年來，學(xué)科競賽獲國家一等獎32項(xiàng)、二等獎130項(xiàng)，畢業(yè)生中涌現(xiàn)出高亮、訾斌、丁貴廣、羅鷹等領(lǐng)軍人才，受到行業(yè)學(xué)會和專家高度評價(jià)。與此同時(shí)，學(xué)科和專業(yè)建設(shè)亦成效顯著，榮獲2021年陜西省教學(xué)成果特等獎，牽頭獲得國家科技進(jìn)步獎一等獎1項(xiàng)、二等獎3項(xiàng)，完成國家規(guī)劃教材4部，獲批國家一流課程3門、國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目2項(xiàng)、國家新工科教改項(xiàng)目1項(xiàng)，4人入選國家教指委委員。學(xué)校獲批國家一流專業(yè)6個(gè)、國家特色專業(yè)2個(gè)，最終形成獨(dú)具特色的電子機(jī)械專業(yè)群。此外，理念與做法被多所高校借鑒采用，同時(shí)《中國科學(xué)報(bào)》、CCTV、《科學(xué)中國人》、鳳凰衛(wèi)視等媒體也分別對此作了專題報(bào)道。

來源：《中國科學(xué)報(bào)》