获奖等级：江苏省高等教育教学成果特等奖
获奖时间：2021年
完成单位：南京航空航天大学
主要完成人：吴启晖、雷 磊、王成华、张小飞、洪 峰、黎 宁、刘伟强、牛臻弋、邱旦峰、张 璐、郭力榕、徐燕明、徐艳惠、周贞琪
一、教学成果的背景
（一）时代背景
空天科技是国家发展战略方向，在国民经济和社会发展“十四五”规划中，被列为事关国家安全和发展全局的基础核心领域。在科技创新大国博弈主战场，空天科技则是其战略高地。电子信息已成为空天科技主导技术之一。近年来，航空航天国家重大工程中，电子信息类专业或具备相关背景的总师占比呈现明显上升趋势。北斗系统、火星探测、载人探月、火控雷达等重大工程均是复杂巨系统。为适应以跨学科性为主要特征的知识生产模式变化，探索培养具备解决复杂系统工程问题能力的跨专业复合创新型人才，急需培养未来空天信息领域总师型和领军型人才。围绕电子信息人才培养与空天科技的交叉融合这一核心问题，教学面临如下挑战：
1.面向大国空天战略竞争，国家战略急需大量空天电子信息复合创新型人才投入，铸造人才空天报国情怀的重要性凸显。
2.面向空天行业学科交叉，解决复杂系统工程问题急需人才具备电子信息与空天科技交叉素养，如何培养人才的交叉型专业素养成为教学面临的课题之一。
3.面向空天信息产业升级，争夺竞争优势地位，实现产业高水平发展，解决卡脖子技术难题，均对人才创新能力培育提出更高的要求。
4.面向世界空天信息发展，在西方反华政客竭力围堵中国的国际形势下，如何引入外部友好力量服务我国教育，拓展人才国际前沿视野，同样是面临的挑战之一。
（二）单位背景
南京航空航天大学创建于1952年10月，是新中国自己创办的第一批航空高等院校之一，目前已发展成为一所以工为主，理工结合，工、理、经、管、文等多学科协调发展，具有航空航天民航特色的研究型大学。学校获部省级以上科技成果奖近1670项，其中国家奖82项，为共和国贡献了若干个第一，包括我国第一架无人驾驶大型靶机、第一架无人驾驶核试验取样机、第一架高原无人驾驶机、第一架无人驾驶直升机、第一架微型飞行器等，参与了我国几乎所有航空重要型号的预研、技术攻关、试验研究，有多项技术在“嫦娥”系列等航天工程中得到了成功应用。学校致力于培养具有责任意识、创新精神、国际视野、人文情怀的社会栋梁和工程英才，不断推进教育教学改革，建校以来已为国家培养了17万余名各类高级专门人才，校友中涌现出了16位两院院士以及一大批著名的科技专家和管理专家，其中包括电子信息领域以中国电子科技集团公司首席科学家星载遥感雷达总师林幼权、探月工程和火星探测器总师孙泽洲、天舟一号飞船总师于磊为代表的40余位航空航天系统重量级总师。在专业教学改革与行业院校特色方向有机融合方面，单位背景为本成果奠定了优良基础。
（三）建设历程
2010年之前，面向电子信息人才培养，在国家863、国防预研项目和国防科学技术奖一等奖等科技成果支撑下，建设国家级电工电子实验教学示范中心、国家级精品课程和国家“十一五”规划教材。
2010年以来，和国家级工程实践教育中心等平台建设、工信部新兴交叉类重点学科建设、国家级一流本科专业建设、以国家级优秀教学团队和“一平三端”智慧教学优秀教师为代表的基层教学组织建设并力同行，持续开展教育部首批新工科研究与实践项目“多学科交叉复合的航空航天特色新兴工科专业建设探索与践”、江苏省高等教育教改研究课题重点项目“面向航空航天智能设计与制造的信息工程创新人才培养模式研究与实践”等课题的教学改革研究，通过课程体系、课程内容、教学模式、顶级竞赛等方面的教学改革实践，将国家自然科学基金重大科研仪器研制项目等国家级项目、国家科学技术奖二等奖等奖项的空天科研给养和空天思政要素融入电子信息人才培养，持续发展空天院企协作与空天引智合作，建立由国家精品资源共享课等课程发展而来、以国家精品在线开放课程与首批国家级一流本科课程为代表的课程群，出版国家级规划教材3部。通过上述教改实践创新了电子信息人才培养体系。
二、改革思路
着眼于“空天科技时代”电子信息人才培养的新内涵和变革要求，瞄准复合型人才、总师型人才与领军型人才培养，以教育生态学为理论基点，提出以“空天报国情怀，专业交叉素养，实践创新能力，国际前沿视野”为主轴，以育人生态机制与育人生态环境为两翼的电子信息人才培养生态体系并开展教改实践。
围绕前述“电子信息与空天科技交叉融合”这一核心问题所包含的四项具体挑战，人才培养生态系统以情怀、素养、能力、视野为四个因子，按四层次耦合递进：第一环节完成空天报国情怀铸造，进而激发学习成长动力；第二环节完成交叉专业素养培育，进而激发实践创新意愿；第三环节完成实践创新能力磨砺，进而激发国际交流意愿；第四环节完成国际前沿视野拓展，从而做好空天报国准备。
为保障人才培养生态体系发挥作用，在体系中设计了四个育人生态机制：以“思政课程、课程思政、总师讲坛”为特征的德育智育互促生态，以“课程交叉、教材交叉、团队交叉”为特征的空天信息交叉生态，以“产学基地、赛课融合、创新项目”为特征的校企实践融合生态，以“聚焦前沿、聚合大师、聚集资源”为特征的中外国际合作生态，分别保障生态机制四因子发挥作用。
为与生态机制一起共同支撑生态体系，构建持续培养创新人才的系统环境。在体系中营造四个生态环境：将空天思政素材、空天科研给养、空天院所协同、空天引智合作融入价值教育、专业教育、创新教育和视野教育，创立成才生态动力环境、基础环境、进化环境和开放环境，建立学生、教师、学校、企业、国际合作单位协同进化模式。
三、解决问题的方法
（一）融入空天思政元素，打造德育智育互促生态，铸造空天报国情怀
面向以信息科技为竞争焦点的大国空天战略竞争格局，打造“全国优秀思政教师-院士-大国重器总师”三方协力的德育智育互促生态，思政激发学习动力、学习提升思想境界。
思政课程：寓情于理，全国优秀思政导师徐川领衔开设以“关注学生,提升亲和力”为核心的“川流不息”系列思政课程，含信仰公开课、梦想公开课和毕业生素养公开课等。
课程思政：寓情于事，贲德院士等学者领衔全体教师以真实事迹为主题的“空天报国”课程思政涵盖理论、实验、实践、实习全课程，融入航天报国梦、天地一体电磁频谱战、深空探测之旅、GPS-北斗之争、5G标准与中美关系、大国之眼（雷达）等空天思政元素。
总师讲坛：寓情于史，中国绕月探测工程总指挥叶培建院士、“嫦娥三号”“嫦娥四号”“天问一号”总设计师孙泽洲总师等大国工匠领衔航空工业、航天科工、航天科技、中电科技的30余位杰出校友，每年开设“大国重器”总师讲坛10余场，讲坛主题包括“中国的航天系统工程”“嫦娥三号探测器与中国探月工程”“中国月球探测工程”“中国首次火星探测任务”“未来深空探测技术展望”等。
（二）融入空天科研给养，打造空天信息交叉生态，培育交叉专业素养
围绕空天与电子信息交叉专业素养培养目标，打造“课程交叉、教材交叉、团队交叉”的空天信息交叉育人生态，将包括无人机、直升机、发动机三方面学校特色的航空、航天、民航科技与“路、场、网、智”四类课程基础教学交叉。
课程交叉：建设了“空天电子技术（路）、空天电磁理论（场）、空天信息网络（网）、空天信息处理（智）”四个课程群。空天电子技术课程群包括《通信电子线路》《数字电路》等17门课程，主要将月球和火星探测器电子线路在抗辐照等方面的特殊性融入教学；空天电磁理论课程群包括《电磁场理论与实验》《微波技术与天线》等8门课程，主要将飞机电磁兼容技术等融入教学；空天信息网络课程群包括《卫星通信》《卫星导航》等15门课程，主要将北斗星座等科研成果融入教学；空天信息处理课程群包括《雷达原理》《雷达信号分析》等14门课程，主要将机载雷达图像处理等科研积淀融入教学。课程交叉以2门国家级一流课程为范例，其中《多旋翼无人机装备与群体协同虚拟仿真实验》将航空数据链与信息网络交叉。
教材交叉：以星载芯片融入模拟电子的《现代模拟电子技术基础》为代表，将电子信息专业基础知识和空天一体化网络、星载芯片等科研成果深度交叉，编撰15部交叉教材。
团队交叉：以专业基础教师与探月工程科研教师交叉组成的“电子技术基础课程”国家级教学团队为示范，打造了路、场、网、智四方向与空天科技交叉的教研一体团队12支，完成前述课程交叉、教材交叉的建设工作与教学实践。
（三）融入空天院所协同，打造校企实践融合生态，磨砺实践创新能力
围绕空天电子信息产业纵深发展，将人才创新能力细分为“原始创新、技术攻关、系统集成、工程领军”四类，建立“共建基地、创新项目、课赛融合”为特征的校企实践融合生态，为人才研学铸造宽平台。
共建基地：精准联合中航工业、航天科技、航天科工、中国商飞、中国电科、中国电子的20余家空天背景国家大中型院企单位、战略企业、国际组织，共建包含国家级工程实践教育中心在内的21个校企协同基地，企业实习涵盖空天科技电子信息相关设计、制造、测试、维护、管理各环节，重点覆盖技术攻关、系统集成两项创新能力培育。
创新项目：源自合作单位在空天科技电子信息预研、研发方面所面临的工程问题，面向学生联合发布和指导创新项目12-20项/年，重点支持原始创新能力培育。
课赛融合：深度协作空天主题的创新课程、专项实训和创业教育,建成《项目组织与管理》《行业规范与标准》《工程伦理》《工程经济与项目管理》等12门企业课程和工程教育基础课，并与“互联网+”、“挑战杯”等创新创业顶级竞赛融合，重点支撑面向工程的团队领军气质及组织协调能力培育。
（四）融入空天引智合作，打造中外国际合作生态，拓展国际前沿视野
紧跟世界空天信息发展前沿，聚合国内外大师，在项目、课程、竞赛等方面开展国际合作，创建协同进化大环境。
聚合大师：以国家级“111计划”高等学校学科创新引智基地“面向航空航天的协同智能信息处理”为依托，联合英、德、加等11所世界排名前200高校，建成了以英国皇家工程院院士NEIL、加拿大工程院院士XIANBIN等6位外籍院士为代表的中外合作团队，重点培养学生跨境融合国际视野。
聚焦前沿：面向协同智能认知动态系统、雷达协同成像与图像处理、微波光子协同一体化射频前端、人工智能芯片与异构芯片协同等4个前沿科技方向，重点培养学生学科前瞻国际视野。
聚集资源：开展本、硕、博贯通的多样化国际联合培养，包括长期学生联培项目、暑期师生短访项目、空天信息国际课程和顶级竞赛国际赛道（日内瓦国际发明展、IEEE MTT-S设计竞赛和“互联网+”国际赛道）等，聚集国内外优质资源重点培养学生国际标准化视野。
四、取得的成效和推广应用
（一）立德树人成效显著
电子信息类本科毕业生年就业人数超4成进入中航工业、航天科技、航天科工、中国商飞等院所发展。不完全统计表明，约4成其他单位就业毕业生从事工作与空天科技关联。抽样调研表明，升学学生3成以上在研究生毕业后同样进入空天电子信息产业工作。
成果累计为我国空天电子信息领域输出3000余名行业中坚。对航空工业607所、613所、615所、637所、航天科工8511所、航天四院066基地、航天五院513所、中电科技10所、14所等用人单位的固定回访表明，毕业生因素质高、能力强受到普遍好评。问卷调查、招聘信息等表明：空天院所、空天电子信息关联企业对本成果培养人才的引进意愿呈现总体增长趋势。
杰出毕业生中涌现出团中央“践行社会主义核心价值观先进个人”叶星炜为代表的一批科技精英，学生获得江苏省三好学生、江苏省优秀学生干部、江苏省优秀毕业生等国家级和省级荣誉60余人次。
（二）专业建设成绩斐然
将电子信息人才培养与空天科技的交叉融合作为专业建设特色，获批国家级一流本科专业建设点“信息工程”和“电子信息科学与技术”；主持首批国家新工科研究与实践项目1项；建成国家级教学团队1个，国家级一流本科课程2门，国家精品资源共享课1门，国家精品在线开放课1门；出版国家级教材3部；建成国家级工程实践教育中心1个，国家级“111计划”基地1个。
（三）学生竞赛屡获佳绩
本成果所培养本科学生近三年来发表论文29篇，申请发明专利16项。近三年来获得包括“互联网+”金奖、“挑战杯”特等奖在内的国际和国家级重要本科生竞赛奖项50余项。
（四）交流示范影响广泛
在国家级实验教学示范中心联席会等重要教学会议做特邀报告80余场，在人才培养模式、一流课程等方面发挥示范作用。与英国贝尔法斯特女王大学、新加坡国立大学等9高校签订本硕贯通式人才培养或合作协议，开设国际课程6门，开展国际培训项目5项，承办50人规模以上的双边、多边国际会议12场，近三年来外国专家来华授课或讲座课时超过420课时。成果主要完成人事迹被主流媒体报道。
