在國家留學基金委公派訪問學者項目的全額資助下，我有幸于2013-2014年期間到美國康涅狄格大學(University of Connecticut，簡稱UConn)進行了為期一年的訪學研究，增長了見識，開闊了眼界，學習了知識，收獲了經(jīng)驗。
UConn地處美國教育和經(jīng)濟發(fā)達的新英格蘭地區(qū)，共8個分校區(qū)13個學院，101個本科專業(yè)和80個研究方向，在全美公立大學中排名第19名。由于“新一代康涅狄格(Next Generation Connecticut)”計劃的大力實施，加之與全球著名飛機設(shè)備制造商聯(lián)合技術(shù)公司(United Technologies Corporation，簡稱UTC)有緊密的科研合作，其工程學院的學科設(shè)置、研究方向和服務定位與我校航空學院有許多相似之處。在學校即將全面開展綜合改革之際，希望通過對訪學感悟與思考的探討分析，為我校航空學院的綜合改革與發(fā)展以及本科專業(yè)的優(yōu)化設(shè)置提供參考和借鑒。
注重面向創(chuàng)新思維培養(yǎng)的開放式協(xié)同教育
建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。之所以能出現(xiàn)著名的“西工大現(xiàn)象”，一個重要原因是我校在二十年前的教育教學中培養(yǎng)了大批勇于承擔、敢于擔當、樂于奉獻的創(chuàng)新型領(lǐng)軍人物，而如何在信息化和網(wǎng)絡(luò)化新時代的形勢下，繼續(xù)培養(yǎng)出大批優(yōu)秀的創(chuàng)新型領(lǐng)軍人才并延續(xù)“西工大現(xiàn)象”是一個值得我們深思和探索的問題。UConn工程學院有一個著名的“杰出工程師獎(Distinguished Engineers Award)”，用來表彰在工程領(lǐng)域中做出杰出創(chuàng)新貢獻的校友，而培養(yǎng)出更多的杰出創(chuàng)新型人才也同樣是UConn工程學院教授們一直孜孜以求的目標。UConn培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主導思想就是努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新情感、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格，而最為突出的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。用句中國古話說，就是“授人以魚不如授之以漁，授人以餅不如授之以柄，但授之以技不如授之以智”。UConn教授們能夠?qū)崿F(xiàn)授之以智的一個重要途徑，就是實行開放式協(xié)同教育并努力避免“范式陷阱”。在課堂教育上的具體體現(xiàn)有：積極的提問互動、隨機的測試評價、中期的團隊作業(yè)、內(nèi)容豐富的個人展示(Personal Presentation)、開放共享的探索實驗、興趣驅(qū)動的競賽設(shè)計、合理規(guī)范的教授主講和研究生助教環(huán)節(jié)、…。讓我印象最深刻的是我的導師Krishna R. Pattipati教授開設(shè)的“ECE3111-System and Analysis”課程(下面給出了教授課件中2張幻燈片一窺管豹)，在電子與計算機工程系(Department of Electrical & Computer Engineering ，簡稱ECE)本科生學習了高等數(shù)學、復變函數(shù)、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和數(shù)字信號處理等課程后開設(shè)這樣一門課，既是對前面所學知識的總結(jié)，也是對所學知識進行融合貫通，更是無形中從更高層次培養(yǎng)學生如何從系統(tǒng)工程論角度學會思考問題、分析問題和解決問題，其實質(zhì)就是通過一種開放式的、協(xié)同式的教育理念來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，從根源上實現(xiàn)“授之以技不如授之以智”。
加強高水平基礎(chǔ)研究是我校近年來的一個重要轉(zhuǎn)變，但對于飛行器設(shè)計與飛行器信息工程這類工程性較強的專業(yè)來說，如何實現(xiàn)基礎(chǔ)研究和工程研究的協(xié)調(diào)發(fā)展耐人深思。針對這個問題，UConn ECE的 “系統(tǒng)學(Systems)”研究方向的教授們很好地找到了基礎(chǔ)研究和工程研究的平衡點，那就是努力實現(xiàn)面向引領(lǐng)工程應用的高水平基礎(chǔ)研究，注重學術(shù)思想創(chuàng)新和學術(shù)質(zhì)量提升。2013年下半年“系統(tǒng)學”研究方向上共6位教師，其中5位是著名學者：Yaakov Bar-Shalom教授(IEEE Fellow、ISIF前主席、JAIF期刊指導委員會主席)、Krishna R. Pattipati教授(IEEE Fellow、IEEE-SMC學會前副主席、IEEE-SMC-B期刊前主編)、Peter B. Luh教授(IEEE Fellow、IEEE-RA期刊和IEEE-ASE期刊前主編)、Peter Willett教授(IEEE Fellow、IEEE-AES學會副主席、IEEE-AES期刊前主編、IEEE-SPL期刊主編)、Shengli Zhou教授(IEEE Fellow、美國青年科學家總統(tǒng)獎獲得者)。讓我感觸最深的是我的導師Krishna R. Pattipati教授的實驗室(簡稱CyberLab)開展研究的思路和方式，CyberLab主要研究內(nèi)容是利用組合優(yōu)化理論解決各種復雜的工程問題(經(jīng)費資助來源是ONR、NSF、NASA、UTC和GE)，具體研究問題包括航空航天系統(tǒng)測試性設(shè)計、航空航天系統(tǒng)PHM、電池荷電狀態(tài)估計和UAV路徑規(guī)劃等。這些研究工程應用背景較強，但他的研究思路并非簡簡單單的按照“服務型”課題進行工程開發(fā)和工程設(shè)計，而是真正地抓住這些工程問題的核心本質(zhì)和物理本質(zhì)進行引領(lǐng)型研究，每項工作都是從最底層數(shù)學建模開始進行創(chuàng)新性研究，其研究問題的深度我最開始未曾想到過。而正是這種面向引領(lǐng)工程應用的高水平基礎(chǔ)研究，從實際工程中提煉出科學問題，利用基礎(chǔ)理論從本質(zhì)上來解決問題，然后回歸到實際工程應用中，使得CyberLab研究成果始終處于世界學術(shù)前沿，也不斷帶動著整個工業(yè)界的發(fā)展。一個比較有代表性的例子是，Krishna R. Pattipati教授提出的多信號流圖測試性設(shè)計模型已成為目前航空航天和武器裝備領(lǐng)域測試性建模最有效的方法，基于多信號流圖模型所設(shè)計開發(fā)的測試性設(shè)計和分析軟件TEAMS則成為測試領(lǐng)域最成功的軟件，并已在NASA和美國軍方的V22、F22和JSF等多個飛機型號項目中得到了成功應用。也正是這種引領(lǐng)型的高水平基礎(chǔ)研究，使得UTC于2013年11月19日在UConn工程學院成立了UTC先進系統(tǒng)工程研究中心(Krishna R. Pattipati教授為負責人)并投入巨資開展前沿研究。這些使我更加深刻的認識到，高水平的基礎(chǔ)研究永遠是提升核心競爭力的根本所在。
結(jié)束語
教學和科研是我校教師本職工作的兩大主旋律，簡單探討個人在美國康涅狄格大學一年訪學生活中的兩點感悟與思考，希望可以拋磚引玉、借鑒思考。祝愿我校各項事業(yè)蓬勃發(fā)展，順利實現(xiàn)學校十二次黨代會提出的遠景目標!
