探測制導與控制技術國防特色專業建設的研究與實踐——以長春理工大學為例

韓文波，楊進華，宋鴻飛，周見紅，冷 雪

（長春理工大學光電工程學院，吉林長春，130022）

探測制導與控制技術國防特色專業建設的研究與實踐
——以長春理工大學為例

韓文波，楊進華，宋鴻飛，周見紅，冷 雪

（長春理工大學光電工程學院，吉林長春，130022）

長春理工大學的探測制導與控制技術專業是國防特色專業，該專業的建設對培養國防科技創新人才至關重要。針對探測制導與控制技術專業具有多學科融合、應用性強、主要服務國防等鮮明特點，對該專業具體辦學現狀認真分析，從人才培養目標和培養模式、專業知識體系建設、實踐教學體系建設、師資隊伍和科研團隊建設等幾方面提出了探測制導與控制技術國防特色專業建設的思路。結合長春理工大學的辦學特色給出了探測制導與控制技術專業建設與實踐的成果。

專業建設；創新人才培養；國防特色專業

專業建設是高等學校的教育改革和發展的基礎，它的建設程度直接決定著人才的培養質量和學校的辦學水平。探測制導與控制技術專業屬國防武器類專業，是1998年專業調整時由飛行器制導與控制專業、魚雷水雷工程專業、火控與指揮系統工程專業及引信技術專業合并生成的。該專業在國際上產生的時間較早，早在20世紀初便產生了魚雷與水雷工程相類似的專業，不久以后，英國的一家皇家軍校便正式設立了此專業。隨著兩次世界大戰的爆發及戰后高科技在軍事上的廣泛應用。探測、制導、控制、引信等先進手段在軍事上大量使用，從而使得該專業人才的培養成為了一個重要的課題，各國競相在此領域發展軍備，同時也日益重視該專業人才的培養。探測制導與控制技術專業具有多學科融合特點，涉及光學工程、電子科學與技術和控制科學與工程等多個科學領域，并且是武器類專類，主要為我國的國防建設培養創新型應用人才。目前國內開設該專業的學校有：哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、西北工業大學等十幾所學校。長春理工大學探測制導與控制專業結合學校在光電研究領域悠久歷史和成果，依托于光學工程、儀器儀表工程兩個學科支撐，以光電探測為特色專業方向，在國內本專業領域具有鮮明的特色。然而如何根據社會用人需求和長春理工大學學科優勢進行專業建設，是一個迫在眉睫的問題。考慮到長春理工大學光學學科優勢、目前的辦學條件、生源情況和師資力量等因素，必須探索適合本校的探測制導與控制技術專業建設方式。為此，我們從確定人才培養模式與培養目標、專業知識體系、實踐教學體系、培養師資隊伍和科研團隊等幾個方面開展了研究，并取得了初步的成效。

一、創新人才培養模式與培養目標

探測制導與控制技術專業在國家本科專業目錄中屬于武器類專業，學生就業單位面比較窄，主要到部隊、軍工廠、與國防相關的研究所，這些單位大多數都選擇國家“211”大學的學生，對長春理工大學探測制導與控制技術專業缺乏一定高度的認可。如果長春理工大學該專業要在國內占據一定的優勢地位，要在這個領域中尋求更好的發展，擴寬學生的就業面，那么在本科培養模式上需要亟待解決厚基礎、寬口徑問題，突出專業特色。全國高等院校中設置“探測制導與控制技術”專業的院校有十余所。這些院校的專業歷史不同，其中大多數“探測制導與控制技術”是由上世紀50年代成立的“引信技術”、“導彈控制與裝置”、“魚雷設計”、“導彈設計”、“雷達專業”、“遙測遙控專業”演變而成，本專業在北京理工大學、北京航空航天大學、西北大學等都設有碩士和博士點。這些學校依托于他們學校自身的實力在專業方向設置上各有側重。長春理工大學探測制導與控制專業依托于學校光學工程學科和儀器儀表學科，在專業方向設置上以光電探測（紅外探測、微光探測、激光探測和可見光探測）為主兼顧發展精確制導與控制技術。主要培養具備目標及環境的探測、識別、跟蹤、定位、制導與控制等方面的基礎理論知識和工程實踐能力，能在電子信息、飛行器控制系統綜合設計內從事電子綜合系統、航空指揮系統、航空火力控制工程和復雜系統效能評估，在國防、兵工系統的有關科研單位、高等學校、生產企業和管理部門從事系統設計、技術開發、產品研制、實驗測試和科技管理等方面工作的高級工程技術人才。就業主要面向國防，同時兼顧民用工程領域。

二、專業知識體系的建設

依據長春理工大學校實際辦學條件，我們將按照光電探測、制導與控制技術兩個專業方向搭建專業知識和專業課程體系。課程由通識教育、公共基礎、專業基礎、專業課四個平臺組成。通識教育、公共基礎課平臺涵蓋數學、外語、物理和計算機等主要工科學生必備的基礎課程。專業基礎課平臺由八門專業基礎課（電工電子技術+信號與系統+工程光學+紅外物理技術基礎+自動控制原理+傳感與檢測技術+微型計算機原理及應用）構成，這樣設置課程體系的目的有利于依托學?，F有的優勢專業，并且最大程度上發揮學院內教學資源的共享。其次是選修課緊緊圍繞光電探測、制導與控制這兩個平臺來建設。主干課程“光電檢測技術”、“微光與紅外成像技術”、“激光技術及應用”、“探測與識別技術”等。這些課程的設置緊緊圍繞光電探測和制導與控制兩個專業方向，遵循目標探測方法的基本原理、實現技術手段和方法等幾方面設置課程內容。探測制導與控制專業雖然是國防特色專業，在服務于國防的前提下，人才培養應面向經濟和國防兩個主戰場，以增加學生就業機會，符合我們寬口徑的人才培養模式。因此圍繞控制工程方向開設了“計算機控制技術”、“光電測控技術與系統”等相應的課程。專業課程教師在講述基本原理及應用基礎上，主要加強實踐環節，增加相應課程設計和技能訓練從而培養學生實踐能力和創新能力。這類專業課程的計劃學時大多數為32學時，積極采用現代教學技術，教師在授課上著重講述重點和難點，給學生留出一定的時間思考，并且增加實驗學時和實踐環節，讓學生在實踐中學習和領悟。

三、實踐教學體系建設

實踐教學體系的建設包括四個方面：專業實踐教學環節、專業實驗室建設、教學與科研相結合和校內外基地建設。

（一）專業實踐教學環節

按照創新型、應用型人才培養的要求在培養方案制定過程中減少理論教學學時，增加實踐教學學時，增加比例為12%。實踐環節項目上增加了技能訓練和科研訓練，最大限度地提高學生的實踐能力。

（二）專業實驗室建設

探測制導與控制技術實驗室要以國防建設為需求，兼顧民用，以培養應用型、創新型人才為目標，為學生掌握理論與實踐提供實驗環境，著力將實驗室建設成為開放型實驗教學、實驗研究的基地，同時為教師從事科學研究工作提供必備的實驗條件。

1.制定合理可行的實驗室建設規劃

探測制導與控制技術實驗室由光電檢測技術實驗室、計算機控制技術實驗室、激光技術及應用實驗室、微光與紅外成像技術實驗室和半實物仿真實驗室組成。在專業建設初期，實驗室主要購置一些實驗設備滿足專業基礎類課程需要，圍繞我們的特色專業方向購置了激光技術及應用、微光與紅外成像技術及光電檢測方面的實驗儀器。由于探測制導與控制專業性較強，大部分實驗系統目前市場上沒有現成的產品供我們選購，我們在采購相應的設備后自主研制實驗系統，進行半實物仿真。目前光電成像跟蹤半實物仿真實驗已完成，正在研制紅外制導半實物仿真實驗，我們正在有步驟，有計劃地完成實驗室建設的任務。

2.調整實驗類型

在實驗項目設置上增加綜合性、設計性和科技創新性實驗，占實驗項目數15%以上，使學生在完成基本的課堂知識驗證性訓練基礎上，實現到跟蹤學科前沿的研究型訓練的轉變。

3.開放實驗室

實驗室實現兩個方面的開放：一是時間和空間上的開放，即學生可以通過網上預約的形式自行選擇合適的時間進入實驗室，由實驗教師指導進行相關的實驗；二是實驗內容、手段、方法的開放，即學生選擇一定的實驗方案，由實驗教師審核，然后學生進入實驗室利用實驗室現有的實驗設備，完成實驗內容。通過實驗室開放，使學生有更多獨立參與實驗的機會，充分發揮學生的創造力并最大限度地提高實驗設備的利用率。有利于培養學生創新能力，提高獨立科學研究的能力。探測制導與控制技術實驗室實行網上預約、登記與指導制度，最大限度地開放實驗室。

（三）教學與科研相結合

探測制導與控制技術很多專業課程所涉及的實驗系統目前市面上沒有成型的產品，即使有價格也非常昂貴。因此一方面我們利用現有的儀器設備組織人員自行研制，另一方面建立了專業教學與科研相結合機制，培養學生科學研究能力。這個機制包括以下兩個方面：一方面，將已鑒定項目的科研成果按照專業教學大綱的要求改造成演示性或操作性實驗系統，如“三自由度飛行姿態模擬”、“激光性能參數測試實驗系統”、“二維視覺檢測與跟蹤實驗系統”等。這些實驗系統都是知識綜合性很強的系統，可有效地促進學生對所學知識的再深化和創新意識的形成；另一方面，有計劃地開放部分科研課題。讓中高年級本科生提前進入實際科研過程，教師交給學生一定的科研任務，并根據學生的知識特點和技術傾向指導學生。在科研實踐中培養學生發現問題、解決問題和創新的能力。通過近幾年教學與科研相結合的機制，極大地調動了學生學習專業知識的積極性，有力地提高了人才培養質量，并受到學生們的普遍歡迎和用人單位的一致好評。

（四）校外實習基地建設

積極開展校內外實習基地建設，為學生創造良好的金工實習、電工電子實習和計算機實習基地，積極開展科研訓練，創造條件使學生盡早參加科研和創新活動，培養學生的創新性思維。完善紅外探測技術和激光探測技術，自由光通信和可見光成像技術三個科研訓練基地，并在中科院光學機械物理研究所增加認識實習基地，在沈陽新樂公司增加生產實習基地，在錦西53所增加畢業實習基地。

四、師資隊伍建設

探測制導與控制技術專業教師隊伍中具有高級職稱的教師占21%，而具有博士學位的教師只占到42%，高層次人才比例明顯偏低。此外本專業教師隊伍中缺少在國內相關專業領域內具有一定知名度的高級人才，缺少在本專業領域引領發展的人才，這一點制約了專業的發展。長春理工大學計劃采取引進高素質人才和自我培養相結合的方式進行人才培養。一方面師資培訓要加大投入力度，有計劃、有目的地培養專業課教師，將他們送到國內外名牌大學進行培訓，或繼續攻讀相關專業博士學位。同時聘請本專業內高水平的專家來就職或承擔客座教授。做到將教師“送出去，請進來”。只有這樣，才能保持該專業的學科優勢和發展水平。

五、科研團隊建設

積極參加包括自然科學基金、吉林省科技發展規劃以及省部級重點科研課題，我們將以這些科研課題的研究為契機，構建一支具有專業特色的科研團隊，培養一批適應專業課程教學的師資隊伍，從而促進專業建設的良性循環。我們努力做到：

第一，有計劃地引進探測制導與控制技術專業的高水平人才，鼓勵中青年教師攻讀博士學位并積極參加教學研究和科研項目，爭取教學和科研都上一個新臺階。

第二，在科研實踐中有計劃地組建科研小組，構建本專業科研方向，不斷提高專業的整體科研水平。

第三，進一步擴大與外界的溝通、交流、合作，可考慮與開設本專業的相關院校和科研院所如北京理工大學、錦西53所等單位保持緊密聯系和交流，促進友好往來、專家講學和資源共享。

專業建設是高等學校最重要的教學基本建設，對高等學校的改革與發展具有深遠的影響。本文系統分析了探測制導與控制技術專業建設中急需解決的若干問題，針對如何建設好探測制導與控制技術專業提出了一些新思路。根據自己的專業辦學特色，結合社會需求，將長春理工大學探測制導與控制技術專業建設水平提升到一個新臺階。

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G640

A

2010年吉林省高等教育研究課題省重點項目

韓文波（1970-），女，碩士，副教授，研究方向為智能測試技術。