新工科背景下创新创业教育融入飞行控制类课程教学改革研究

摘要：新工科建设聚焦工程教育的跨界融合、创新驱动与产业适配，为航空航天领域人才培养提供了核心指引。飞行控制类课程作为航空航天类专业的核心工程课程，承担着培育学生飞行控制理论应用能力与工程实践创新能力的双重使命。当前课程教学存在理论与实践脱节、创新培育缺失、产业需求适配不足等问题，难以满足新工科对复合型创新人才的培养要求。本文基于成果导向教育（OBE）理念与协同创新理论，结合飞行控制类课程的工程特性与创新创业教育的赋能价值，深入剖析二者融合的核心逻辑与现实困境，系统提出“目标重构—内容优化—方法创新—平台搭建—评价完善”的五位一体融合教学改革路径，并以《飞行控制系统》课程为例开展应用实践。实践表明，该改革路径能够有效强化学生的创新思维与工程实践能力，提升课程教学与航空航天产业需求的适配性，显著提升育人质量，为新工科背景下航空航天类课程的创新创业教育融合改革提供可借鉴的实践范式。

关键词：新工科；创新创业教育；飞行控制类课程；教学融合；工程实践

Research on the Integration of Innovation and Entrepreneurship Education into Flight Control Course Teaching Reform under the Background of New Engineering

Abstract: The construction of new engineering disciplines focuses on the cross-border integration, innovation driven, and industry adaptation of engineering education, providing core guidance for talent cultivation in the aerospace field. Flight control courses, as the core engineering courses of aerospace majors, undertake the dual mission of cultivating students' ability to apply flight control theory and innovate in engineering practice. The current curriculum teaching has problems such as a disconnect between theory and practice, a lack of innovation cultivation, and insufficient adaptation to industry needs, which make it difficult to meet the requirements of the new engineering disciplines for cultivating compound innovative talents. This article is based on the concept of Outcome Based Education (OBE) and the theory of collaborative innovation, combined with the engineering characteristics of flight control courses and the empowering value of innovation and entrepreneurship education. It deeply analyzes the core logic and practical difficulties of the integration of the two, and systematically proposes a five in one integrated teaching reform path of "target reconstruction content optimization method innovation platform construction evaluation improvement", and takes the course of "Flight Control System" as an example to carry out practical application. Practice has shown that this reform path can effectively strengthen students' innovative thinking and engineering practice abilities, enhance the adaptability of curriculum teaching to the needs of the aerospace industry, significantly improve the quality of education, and provide a practical paradigm for the integration reform of innovation and entrepreneurship education in aerospace courses under the background of new engineering disciplines.

Keywords: New Engineering; Innovation and entrepreneurship education; Flight control courses; Teaching integration; Engineering Practice

一、引言

新一轮科技革命与产业变革推动下，航空航天产业正朝着智能化、无人化、轻量化方向快速发展，对具备扎实工程功底、创新思维与创业潜力的复合型人才需求日益迫切。新工科建设以“融合、创新、应用”为核心要义，强调打破学科壁垒，推动工程教育与产业需求深度对接，聚焦培养能够解决复杂工程问题的创新型人才。飞行控制类课程（如《飞行控制系统》《自动飞行原理》《无人机控制技术》等）作为航空航天类专业衔接理论知识与工程实践的核心载体，不仅要求学生掌握飞行控制的基本原理、系统设计与调试等核心技能，更需要培育学生针对航空航天领域技术痛点的创新突破能力与工程转化意识。

将创新创业教育融入飞行控制类课程教学，是践行新工科育人理念、提升人才培养质量的关键路径。然而，当前飞行控制类课程教学仍延续传统工程教育模式，存在明显短板：课程内容侧重理论知识传授，与航空航天产业前沿技术、真实工程问题脱节；教学方法以课堂讲授为主，缺乏激发学生创新思维的实践载体；评价体系聚焦理论知识与标准化技能，忽视创新能力与工程实践成效的衡量。这些问题导致学生的创新意识薄弱、工程实践能力不足，难以适配航空航天产业的创新发展需求。基于此，本文深入探索新工科背景下创新创业教育融入飞行控制类课程的教学改革路径，旨在构建“理论学习—实践创新—产业适配”的协同育人模式，为航空航天领域培育更多复合型创新人才。

二、创新创业教育融入飞行控制类课程的理论基础与核心逻辑

（一）理论支撑：OBE理念与协同创新理论

成果导向教育（OBE）理念以学生学习成果为核心导向，强调“以终为始”的反向设计思路，要求教学目标、内容与评价精准对接产业需求与人才培养定位，这为创新创业教育与飞行控制类课程的融合提供了核心逻辑支撑，确保融合教学始终聚焦学生创新能力与工程实践能力的提升。协同创新理论则强调多主体、多要素的协同联动，主张通过整合教学资源、汇聚学科优势、对接产业资源，形成育人合力，这为融合教学中实践平台搭建、校企协同机制构建提供了理论依据，保障创新创业教育与飞行控制类课程教学的深度融合与高效落地。

（二）核心逻辑：工程属性与创新需求的精准适配

飞行控制类课程与创新创业教育的融合具有天然的逻辑契合性，核心在于工程实践与创新培育的精准适配。一方面，飞行控制类课程的工程属性为创新创业教育提供了坚实载体：课程涵盖的飞行控制系统设计、调试、优化等内容，本身就是工程创新的重要领域，航空航天产业中的无人机自主控制、飞行姿态优化、故障诊断等技术痛点，为学生创新实践提供了丰富的选题方向；另一方面，创新创业教育为飞行控制类课程教学提供了赋能方向：通过融入创新思维训练、工程转化方法、团队协作模式等内容，能够有效打破传统课程“重理论、轻创新”的局限，引导学生从“知识应用”向“创新突破”转变，提升人才培养与产业创新需求的适配性。

三、新工科背景下飞行控制类课程教学的现存困境

（一）教学目标单一，创新培育缺失

传统飞行控制类课程教学目标聚焦于飞行控制理论知识的掌握与标准化技能的训练，如公式推导、系统建模与仿真等，未将创新创业意识与能力培育纳入核心目标体系。教学过程中，教师过度强调理论知识的系统性与严谨性，要求学生精准掌握既定的理论框架与技术方法，缺乏对学生创新思维、批判性思考能力的引导。学生长期处于“被动接受—机械应用”的学习状态，难以形成针对工程问题的创新突破意识，更缺乏将技术创新转化为工程成果的能力，与新工科对创新型人才的培养要求严重脱节。

（二）课程内容滞后，产业适配不足

课程内容存在明显的滞后性与封闭性，难以适配航空航天产业的前沿发展需求。一是内容聚焦传统飞行控制理论与经典系统，如有人机传统控制策略、固定翼飞机控制系统等，对产业前沿的无人机自主飞行控制、智能故障诊断、多机协同控制等技术内容覆盖不足；二是内容脱离真实工程场景，多以理论推导与仿真验证为主，缺乏对航空航天企业真实项目案例、技术研发流程、工程难题解决方案的融入，学生难以了解产业实际需求；三是内容缺乏跨界融合特性，未融入人工智能、大数据、物联网等新兴技术与飞行控制技术的交叉应用内容，限制了学生的技术视野与创新空间。

（三）教学方法固化，实践赋能薄弱

教学仍以“课堂讲授+课后作业+实验验证”的传统模式为主，教学方法固化单一，实践教学的创新赋能作用未能充分发挥。一是理论教学与实践教学脱节，课堂讲授的理论知识难以通过实践环节有效消化与应用，实验教学多为验证性实验，如基于预设参数的飞行控制系统仿真，缺乏综合性、设计性、创新性的实践任务；二是缺乏激发创新思维的教学方法，如项目驱动、案例探究、团队协作等，学生难以主动参与到工程问题的分析与解决过程中；三是线上线下融合教学模式应用不足，未充分利用虚拟仿真、线上协作平台等信息技术手段，拓展实践教学的时空范围与创新维度。

（四）协同机制缺失，资源支撑不足

飞行控制类课程教学多依赖校内教学资源，与航空航天企业、科研院所的协同育人机制不健全，导致创新创业教育融合缺乏充足的资源支撑。一是校企合作深度不足，多停留在企业专家短期讲座、学生参观实习等浅层合作层面，缺乏在课程设计、项目开发、师资共建等方面的深度协同，企业的真实技术资源、研发项目难以有效融入教学过程；二是校内实践资源有限，飞行控制实验室的设备更新不及时，虚拟仿真平台的场景覆盖不全面，难以满足学生开展创新设计与工程实践的需求；三是跨学科资源整合不足，未有效整合自动化、计算机、人工智能等相关学科的教学资源，难以支撑跨领域的创新实践项目。

（五）评价体系片面，创新导向不足

传统评价体系以“知识导向”为主，难以精准衡量学生的创新能力与工程实践成效。一是评价内容片面，重点考核学生的理论知识掌握程度与标准化实验操作能力，对学生的创新思维、项目设计能力、工程问题解决能力等核心素养的评价缺失；二是评价方式单一，以期末考试、实验报告等终结性评价为主，缺乏对教学过程中学生创新尝试、实践表现的过程性评价；三是评价主体单一，仅由校内教师完成评价，缺乏企业专家、行业人员等外部主体的参与，评价结果的客观性与产业适配性不足，难以引导学生向创新实践方向发展。

四、新工科背景下创新创业教育融入飞行控制类课程的教学改革路径

（一）重构融合教学目标，锚定创新能力核心

以新工科育人要求与航空航天产业需求为导向，重构“知识掌握—能力提升—素养塑造”三位一体的融合教学目标体系。一是夯实知识基础目标，要求学生掌握飞行控制核心理论、系统设计方法等基础内容；二是强化能力提升目标，重点培育学生的创新设计能力、工程实践能力、跨学科整合能力与技术转化能力，如针对无人机飞行控制痛点提出创新方案、完成系统原型开发等；三是塑造素养培育目标，培育学生的工程伦理意识、团队协作精神与创新创业精神。为确保目标落地，通过调研航空航天企业、访谈行业专家，精准梳理飞行控制领域的核心创新能力要求，将其细化为具体、可衡量的教学目标，贯穿于课程教学全过程。

（二）优化融合课程内容，对接产业前沿需求

以产业前沿技术与真实工程问题为核心，优化课程内容结构，构建“基础理论—前沿技术—创新实践”三级融合内容体系。一是夯实基础理论内容，保留飞行控制核心原理、经典系统设计等基础内容，强化理论知识的系统性；二是融入产业前沿内容，增设无人机自主控制、智能故障诊断、多机协同控制等前沿技术模块，引入人工智能、大数据等技术与飞行控制融合的交叉内容；三是增设创新实践内容，引入航空航天企业真实项目案例，设计“技术痛点分析—创新方案设计—系统开发调试”的创新实践任务，如“小型无人机飞行姿态优化设计”“基于视觉导航的飞行控制创新方案”等。同时，建立内容动态更新机制，依托校企合作渠道，及时吸纳产业最新技术与项目案例，确保内容的时效性与产业适配性。

（三）创新融合教学方法，强化实践创新赋能

构建“项目驱动+案例探究+情境模拟+线上线下融合”的多元化融合教学方法体系，激发学生的创新主动性。一是推行项目驱动教学，以真实工程问题或创新项目为核心，引导学生分组完成项目的需求分析、方案设计、系统开发、调试优化等全过程，在项目推进中培育创新思维与实践能力；二是深化案例探究教学，选取航空航天领域的创新案例（如先进飞行控制技术研发案例），引导学生分析案例中的创新思路、技术路径与工程挑战，提炼创新方法；三是开展情境模拟教学，依托虚拟仿真平台，构建真实的飞行控制工程场景，如复杂气象条件下的飞行控制调试、系统故障诊断等，让学生在模拟场景中提升工程实践能力；四是构建线上线下融合教学模式，线上依托学习平台上传前沿技术资料、创新案例、虚拟仿真资源等，供学生自主学习；线下聚焦项目研讨、实践操作、成果展示等互动环节，通过师生互动、生生互动激发创新灵感。

（四）搭建协同育人平台，整合多元教学资源

以校企协同为核心，搭建“校内+校外”“线上+线下”的多元化协同育人平台，为融合教学提供资源支撑。一是深化校企协同平台建设，与航空航天企业、科研院所共建实践教学基地与创新孵化平台，将企业的真实项目、技术资源与师资力量引入教学过程，由校企双方共同指导学生开展创新实践；二是完善校内实践平台，升级飞行控制实验室设备，搭建虚拟仿真创新平台，覆盖无人机飞行控制、多机协同等多个创新实践场景，为学生开展创新设计提供硬件支撑；三是构建跨学科协同平台，整合自动化、计算机、人工智能等相关学科的教学资源与师资力量，组建跨学科教学团队，支撑学生开展跨领域创新实践项目；四是拓展创新竞赛平台，组织学生参与航空航天类创新创业大赛、工程实践竞赛等，以赛促学、以赛促创，提升学生的创新实践能力。

（五）完善多元评价体系，精准衡量融合成效

构建“多主体、多维度、全过程”的融合教学评价体系，实现对学生综合素养的精准衡量。一是丰富评价主体，形成“校内教师评价+企业专家评价+学生自评+团队互评”的多元评价模式：校内教师侧重对理论知识、项目过程的评价；企业专家侧重对项目成果的产业适配性、创新价值的评价；学生自评与互评侧重对自身创新表现、团队协作贡献的反思与评价。二是拓展评价维度，涵盖知识掌握、创新能力、实践能力、团队协作、工程伦理等多个维度，每个维度细化具体评价指标，如创新能力可细化为“创新方案的可行性”“技术路径的创新性”等。三是优化评价方式，采用“过程性评价（60%）+终结性评价（40%）”的组合方式：过程性评价包括课堂参与、项目阶段性成果、创新尝试等；终结性评价采用项目成果答辩、创新作品展示等形式，重点考核学生的综合应用能力与创新成效。四是建立评价反馈机制，将评价结果及时反馈给学生与教师，针对性地优化教学过程与学习策略，实现教学质量的持续提升。

五、教学改革实践与成效——以《飞行控制系统》课程为例

（一）实践背景与设计

选取某高校航空航天工程专业2022级两个平行班级作为实践对象，实验班（42人）采用上述创新创业教育融合教学改革方案，对照班（40人）采用传统教学模式，实践周期为一学期，以《飞行控制系统》课程为实践载体。实践前通过技能测试、问卷调查等方式，确保两个班级学生的理论基础、实践能力无显著差异；实践过程中严格按照改革路径开展教学，定期收集学生学习反馈；实践后通过成绩对比、问卷调查、企业访谈等方式进行成效评估。

（二）实践成效分析

1. 学生综合能力显著提升：实验班学生课程综合成绩平均分较对照班提高13.6%，其中创新项目设计优秀率达到87%，远高于对照班的54%；有6个学生创新项目获得校级及以上创新创业竞赛奖项，对照班仅1项；学生的工程实践能力与创新思维显著增强，能够独立完成简单飞行控制创新方案的设计与原型开发。2. 学习积极性与参与度提升：问卷调查显示，94%的实验班学生认为融合教学模式提升了学习兴趣，92%的学生表示能够主动关注航空航天产业前沿技术，学习主动性与创新意愿显著增强；对照班仅有68%的学生对课程内容感兴趣，56%的学生表示缺乏创新思路。3. 教学质量与产业适配性提升：教师通过改革实践，开发了20余个航空航天企业真实案例与12个创新实践项目，教学针对性显著增强；校企协同育人机制更加完善，与8家航空航天企业建立深度合作关系，共建实践基地3个；合作企业反馈，实验班学生的创新能力与工程实践能力更适配岗位需求，满意度达到93%，较改革前提升22个百分点。

六、实践总结

新工科背景下将创新创业教育融入飞行控制类课程教学，是适配航空航天产业创新发展需求、提升人才培养质量的必然选择。本次改革通过重构融合教学目标、优化课程内容、创新教学方法、搭建协同平台、完善评价体系，有效破解了传统教学中理论与实践脱节、创新培育缺失、产业适配不足等问题，构建了“理论学习—创新实践—产业适配”的协同育人模式，实现了“知识传授”与“创新赋能”的协同统一。

本次改革所形成的“五位一体”融合教学改革框架，具有较强的可复制性与推广价值，为新工科背景下航空航天类其他课程（如《航空导航技术》《无人机系统设计》）的创新创业教育融合改革提供了清晰的路径参考。其关键经验可总结为三点：一是坚持需求导向，始终以航空航天产业创新需求为核心锚定改革方向；二是强化实践赋能，通过真实项目与场景化实践培育学生的创新思维与工程能力；三是注重协同整合，整合校内外、跨学科资源构建多元协同育人机制。这些经验不仅为试点院校飞行控制类课程的持续优化奠定了坚实基础，也让飞行控制类课程真正成为培育航空航天领域复合型创新人才的核心载体，为产业创新发展提供了坚实的人才支撑。

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