探测制导与控制技术国防特色专业建设的研究与实践——以长春理工大学为例<br/>

探测制导与控制技术国防特色专业建设的研究与实践——以长春理工大学为例

2011-08-15韩文波杨进华宋鸿飞周见红

长春理工大学学报(社会科学版) 2011年11期

关键词：理工大学制导控制技术

韩文波，杨进华，宋鸿飞，周见红，冷雪

（长春理工大学光电工程学院，吉林长春，130022）

探测制导与控制技术国防特色专业建设的研究与实践
——以长春理工大学为例

韩文波，杨进华，宋鸿飞，周见红，冷雪

（长春理工大学光电工程学院，吉林长春，130022）

长春理工大学的探测制导与控制技术专业是国防特色专业，该专业的建设对培养国防科技创新人才至关重要。针对探测制导与控制技术专业具有多学科融合、应用性强、主要服务国防等鲜明特点，对该专业具体办学现状认真分析，从人才培养目标和培养模式、专业知识体系建设、实践教学体系建设、师资队伍和科研团队建设等几方面提出了探测制导与控制技术国防特色专业建设的思路。结合长春理工大学的办学特色给出了探测制导与控制技术专业建设与实践的成果。

专业建设；创新人才培养；国防特色专业

专业建设是高等学校的教育改革和发展的基础，它的建设程度直接决定着人才的培养质量和学校的办学水平。探测制导与控制技术专业属国防武器类专业，是1998年专业调整时由飞行器制导与控制专业、鱼雷水雷工程专业、火控与指挥系统工程专业及引信技术专业合并生成的。该专业在国际上产生的时间较早，早在20世纪初便产生了鱼雷与水雷工程相类似的专业，不久以后，英国的一家皇家军校便正式设立了此专业。随着两次世界大战的爆发及战后高科技在军事上的广泛应用。探测、制导、控制、引信等先进手段在军事上大量使用，从而使得该专业人才的培养成为了一个重要的课题，各国竞相在此领域发展军备，同时也日益重视该专业人才的培养。探测制导与控制技术专业具有多学科融合特点，涉及光学工程、电子科学与技术和控制科学与工程等多个科学领域，并且是武器类专类，主要为我国的国防建设培养创新型应用人才。目前国内开设该专业的学校有：哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西北工业大学等十几所学校。长春理工大学探测制导与控制专业结合学校在光电研究领域悠久历史和成果，依托于光学工程、仪器仪表工程两个学科支撑，以光电探测为特色专业方向，在国内本专业领域具有鲜明的特色。然而如何根据社会用人需求和长春理工大学学科优势进行专业建设，是一个迫在眉睫的问题。考虑到长春理工大学光学学科优势、目前的办学条件、生源情况和师资力量等因素，必须探索适合本校的探测制导与控制技术专业建设方式。为此，我们从确定人才培养模式与培养目标、专业知识体系、实践教学体系、培养师资队伍和科研团队等几个方面开展了研究，并取得了初步的成效。

一、创新人才培养模式与培养目标

探测制导与控制技术专业在国家本科专业目录中属于武器类专业，学生就业单位面比较窄，主要到部队、军工厂、与国防相关的研究所，这些单位大多数都选择国家“211”大学的学生，对长春理工大学探测制导与控制技术专业缺乏一定高度的认可。如果长春理工大学该专业要在国内占据一定的优势地位，要在这个领域中寻求更好的发展，扩宽学生的就业面，那么在本科培养模式上需要亟待解决厚基础、宽口径问题，突出专业特色。全国高等院校中设置“探测制导与控制技术”专业的院校有十余所。这些院校的专业历史不同，其中大多数“探测制导与控制技术”是由上世纪50年代成立的“引信技术”、“导弹控制与装置”、“鱼雷设计”、“导弹设计”、“雷达专业”、“遥测遥控专业”演变而成，本专业在北京理工大学、北京航空航天大学、西北大学等都设有硕士和博士点。这些学校依托于他们学校自身的实力在专业方向设置上各有侧重。长春理工大学探测制导与控制专业依托于学校光学工程学科和仪器仪表学科，在专业方向设置上以光电探测（红外探测、微光探测、激光探测和可见光探测）为主兼顾发展精确制导与控制技术。主要培养具备目标及环境的探测、识别、跟踪、定位、制导与控制等方面的基础理论知识和工程实践能力，能在电子信息、飞行器控制系统综合设计内从事电子综合系统、航空指挥系统、航空火力控制工程和复杂系统效能评估，在国防、兵工系统的有关科研单位、高等学校、生产企业和管理部门从事系统设计、技术开发、产品研制、实验测试和科技管理等方面工作的高级工程技术人才。就业主要面向国防，同时兼顾民用工程领域。

二、专业知识体系的建设

依据长春理工大学校实际办学条件，我们将按照光电探测、制导与控制技术两个专业方向搭建专业知识和专业课程体系。课程由通识教育、公共基础、专业基础、专业课四个平台组成。通识教育、公共基础课平台涵盖数学、外语、物理和计算机等主要工科学生必备的基础课程。专业基础课平台由八门专业基础课（电工电子技术+信号与系统+工程光学+红外物理技术基础+自动控制原理+传感与检测技术+微型计算机原理及应用）构成，这样设置课程体系的目的有利于依托学校现有的优势专业，并且最大程度上发挥学院内教学资源的共享。其次是选修课紧紧围绕光电探测、制导与控制这两个平台来建设。主干课程“光电检测技术”、“微光与红外成像技术”、“激光技术及应用”、“探测与识别技术”等。这些课程的设置紧紧围绕光电探测和制导与控制两个专业方向，遵循目标探测方法的基本原理、实现技术手段和方法等几方面设置课程内容。探测制导与控制专业虽然是国防特色专业，在服务于国防的前提下，人才培养应面向经济和国防两个主战场，以增加学生就业机会，符合我们宽口径的人才培养模式。因此围绕控制工程方向开设了“计算机控制技术”、“光电测控技术与系统”等相应的课程。专业课程教师在讲述基本原理及应用基础上，主要加强实践环节，增加相应课程设计和技能训练从而培养学生实践能力和创新能力。这类专业课程的计划学时大多数为32学时，积极采用现代教学技术，教师在授课上着重讲述重点和难点，给学生留出一定的时间思考，并且增加实验学时和实践环节，让学生在实践中学习和领悟。

三、实践教学体系建设

实践教学体系的建设包括四个方面：专业实践教学环节、专业实验室建设、教学与科研相结合和校内外基地建设。

（一）专业实践教学环节

按照创新型、应用型人才培养的要求在培养方案制定过程中减少理论教学学时，增加实践教学学时，增加比例为12%。实践环节项目上增加了技能训练和科研训练，最大限度地提高学生的实践能力。

（二）专业实验室建设

探测制导与控制技术实验室要以国防建设为需求，兼顾民用，以培养应用型、创新型人才为目标，为学生掌握理论与实践提供实验环境，着力将实验室建设成为开放型实验教学、实验研究的基地，同时为教师从事科学研究工作提供必备的实验条件。

1.制定合理可行的实验室建设规划

探测制导与控制技术实验室由光电检测技术实验室、计算机控制技术实验室、激光技术及应用实验室、微光与红外成像技术实验室和半实物仿真实验室组成。在专业建设初期，实验室主要购置一些实验设备满足专业基础类课程需要，围绕我们的特色专业方向购置了激光技术及应用、微光与红外成像技术及光电检测方面的实验仪器。由于探测制导与控制专业性较强，大部分实验系统目前市场上没有现成的产品供我们选购，我们在采购相应的设备后自主研制实验系统，进行半实物仿真。目前光电成像跟踪半实物仿真实验已完成，正在研制红外制导半实物仿真实验，我们正在有步骤，有计划地完成实验室建设的任务。

2.调整实验类型

在实验项目设置上增加综合性、设计性和科技创新性实验，占实验项目数15%以上，使学生在完成基本的课堂知识验证性训练基础上，实现到跟踪学科前沿的研究型训练的转变。

3.开放实验室

实验室实现两个方面的开放：一是时间和空间上的开放，即学生可以通过网上预约的形式自行选择合适的时间进入实验室，由实验教师指导进行相关的实验；二是实验内容、手段、方法的开放，即学生选择一定的实验方案，由实验教师审核，然后学生进入实验室利用实验室现有的实验设备，完成实验内容。通过实验室开放，使学生有更多独立参与实验的机会，充分发挥学生的创造力并最大限度地提高实验设备的利用率。有利于培养学生创新能力，提高独立科学研究的能力。探测制导与控制技术实验室实行网上预约、登记与指导制度，最大限度地开放实验室。

（三）教学与科研相结合

探测制导与控制技术很多专业课程所涉及的实验系统目前市面上没有成型的产品，即使有价格也非常昂贵。因此一方面我们利用现有的仪器设备组织人员自行研制，另一方面建立了专业教学与科研相结合机制，培养学生科学研究能力。这个机制包括以下两个方面：一方面，将已鉴定项目的科研成果按照专业教学大纲的要求改造成演示性或操作性实验系统，如“三自由度飞行姿态模拟”、“激光性能参数测试实验系统”、“二维视觉检测与跟踪实验系统”等。这些实验系统都是知识综合性很强的系统，可有效地促进学生对所学知识的再深化和创新意识的形成；另一方面，有计划地开放部分科研课题。让中高年级本科生提前进入实际科研过程，教师交给学生一定的科研任务，并根据学生的知识特点和技术倾向指导学生。在科研实践中培养学生发现问题、解决问题和创新的能力。通过近几年教学与科研相结合的机制，极大地调动了学生学习专业知识的积极性，有力地提高了人才培养质量，并受到学生们的普遍欢迎和用人单位的一致好评。

（四）校外实习基地建设

积极开展校内外实习基地建设，为学生创造良好的金工实习、电工电子实习和计算机实习基地，积极开展科研训练，创造条件使学生尽早参加科研和创新活动，培养学生的创新性思维。完善红外探测技术和激光探测技术，自由光通信和可见光成像技术三个科研训练基地，并在中科院光学机械物理研究所增加认识实习基地，在沈阳新乐公司增加生产实习基地，在锦西53所增加毕业实习基地。

四、师资队伍建设

探测制导与控制技术专业教师队伍中具有高级职称的教师占21%，而具有博士学位的教师只占到42%，高层次人才比例明显偏低。此外本专业教师队伍中缺少在国内相关专业领域内具有一定知名度的高级人才，缺少在本专业领域引领发展的人才，这一点制约了专业的发展。长春理工大学计划采取引进高素质人才和自我培养相结合的方式进行人才培养。一方面师资培训要加大投入力度，有计划、有目的地培养专业课教师，将他们送到国内外名牌大学进行培训，或继续攻读相关专业博士学位。同时聘请本专业内高水平的专家来就职或承担客座教授。做到将教师“送出去，请进来”。只有这样，才能保持该专业的学科优势和发展水平。