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武器类拔尖创新人才培养模式的改革与实践成果总结报告成果完成单位：南京理工大学推荐单位：南京理工大学申请时间：2018年5月8日一、项目实施背景与思路国防科技事业关乎国家主权与独立、安全与尊严。博士生作为拔尖创新人才的主体，日益成为推动国防科技发展的生力军，其培养质量，特别是自主创新能力对国防科技发展有着深远影响。南京理工大学是一所国防特色鲜明的国家首批“211工程”重点建设高校，也是“双一流”学科建设高校，是国防科技工业高层次人才培养的重要基地，已成为我国武器类高层次领军人才培养摇篮。我校武器类学科（武器系统与运用工程，兵器发射理论与技术，火炮、自动武器与弹药工程，军事化学与烟火技术、含能材料等）始终处于国内领先地位，是历届国务院兵器科学与技术学科评议组的召集人单位，在近3轮全国学科评估中均排名第一。然而，武器类学科的特殊性，致使武器类拔尖创新人才培养一直面临以下三个方面的问题：一是武器类专业为国家照顾类专业，其服务行业的危险性和艰苦性，致使博士生优质生源少，专业对口的博士生生源欠缺，知识基础和知识结构不契合武器类博士生培养要求。2009-2017年录取的883名武器类博士生中，专业不对口的生源比例平均达60%。二是西方发达国家对武器类技术封锁与关键研发设备禁运，致使博士生培养的技术借鉴与学术交流渠道狭窄，已有的博士生培养模式不适应拔尖创新人才的培养要求。三是武器类专业试验系统庞大、试验环境复杂，致使综合性试验和前沿交叉性试验开展困难，已有实践体系不能充分满足武器类博士生的工程实践能力培养要求。图12009-2017年录取的883名武器类博士生中专业不对口的生源比例针对上述三个问题，自2009年起，我校以培养服务于国防科技发展的武器类拔尖创新人才为目标，依托学校研究生教育综合改革和多项省部级研究生教育教学改革课题，深入分析武器类拔尖创新人才的培养目标定位、自主创新能力培养和工程实践能力提升等核心要素，在保持与武器装备研制密切相关的学科基础理论与技术前沿优势的同时，改革武器类博士生培养体系，通过“完善武器类博士生专业知识体系”、“构建梯次配备、小组指导、分类培养的拔尖创新人才培养机制”、“构建武器类博士生‘三者合一’的工程实践创新培养体系”，创新了武器类博士生培养模式，培养成效显著，博士生自主创新能力和工程实践能力不断提高。二、项目实施的主要内容1.优化培养方案、拓展培养渠道，完善武器类拔尖创新人才知识体系针对知识基础和知识结构不契合武器类博士生培养要求的问题，优化培养方案，形成“通专结合”的课程体系；拓展培养渠道，建立“四维一体”的课外学习方式，强化武器类博士生的专业知识。图2武器类拔尖创新人才知识体系（1）优化培养方案，形成“通专结合”的课程体系自2009年起，我校以服务国防武器装备发展和培养自主创新型博士生为目标，2次修订培养方案。根据我校武器学科门类齐全的特点，构建覆盖所有学科方向、包含40余门课程的专业课程体系，强化博士生的专业知识；针对原专业非武器类的博士生，设置15门学科加修课程，进一步夯实博士生的专业基础，提高博士生对武器类专业知识的契合度；体现武器行业的特点，增设军工文化、国防保密、国防安全等特色课程，提高学生投身国防的使命感和报效祖国的意识。（2）拓展培养渠道，建立“四维一体”的课外学习方式针对培养渠道狭窄的问题，推行开放式学习方式，从“四个维度”完善专业知识体系。一是通过组织“博士生学术论坛”、“研究生学术沙龙”、“出国（境）博士生回国学术交流报告”、“前沿研究国际名家讲坛”、“型号总师进课堂”等活动，拓展博士生的研究视野；二是通过优先资助武器类博士生出境参加国际学术会议、与俄罗斯鲍曼大学、德国马赫研究所等国外顶级军工科研院所及高校联合培养，使博士生广泛接触国际前沿技术（近9年，武器类博士生出国（境）参加学术交流共计666人次，从2009年的14人次增长至2017年的120人次）；三是采取博士生深入军工企业、基地、科研院所学习，去靶场实地试验等方式，使博士生系统掌握武器工程技术；四是自设专项基金，资助学生主持校级和省级创新项目，激发学生创新活力。图32009-2017年武器类博士生出国（境）参加学术交流情况2.立足自主，依托“高水平团队+高层次项目”，构建拔尖创新人才培养机制（1）立足自主，以“自主创新意识强的高水平国防团队”为依托，实行“梯次配备+小组指导”的拔尖创新人才培养机制采用老中青结合、梯次配备的培养方式，以国家最高科学技术奖获得者王泽山院士为代表的7名两院院士、5名长江学者、5名“973”首席科学家、15名型号总师等高层次人才为核心，广泛吸收行业和部队的领军人才，组成具有学术引领和全局统筹作用的武器类导师群体。院士、总师引领方向，青年骨干教师为主力，通过“给机会、压担子、常监督”等举措，使博士生深度融入国防创新团队，经过创新团队科研氛围的反复熏陶的影响，博士生的创新意识从萌芽到逐步增强，最终形成国防拔尖创新人才必备的自主创新能力。按学术方向组建多个技术小组，组内纵向技术攻关，组间横向协同合作，共同探寻破解难题的思路和途径，确保博士生培养与项目研究共成长，提高其跨学科解决复杂工程问题的能力。表1武器类学科的国防科技创新团队表2武器类学科的高层次博士生导师群体（2）立足自主，以“自主创新特色鲜明的国防重大/重点科研项目”为牵引，分类培养武器类拔尖创新博士生紧扣国家、行业和企业在武器类相关研究领域的重大需求和国际学科发展前沿，基于博士生研究基础、个人兴趣和潜能，师生共同确定博士学位论文主攻方向和需要突破的关键问题及解决途径，实施分类培养：对参加国防重大/重点基础研究的博士生，重点培养发现新问题、认识新机理、建立新理论等基础研究能力，解决武器装备发展迫切需要突破的重大基础科学问题；对参加关键/瓶颈技术、武器型号等科研项目的博士生，重点培养理论、方法的综合运用能力，解决重大工程问题、突破核心关键技术的能力，使之成为关键瓶颈技术及型号研制攻关的生力军。表3国防重大/重点项目（部分代表性项目）3.全链贯通，自主参与，构建武器类博士生“三者合一”的工程实践创新培养体系针对关键研发设备的禁运和武器类专业试验系统庞大、试验环境复杂等问题，武器类博士生必须参与武器实验系统的自主研发，自主设计实验方案，全程参与武器系统试验。学校统筹校内校外资源，创新工程实践能力培养体系。在校内构建科学探索实验体系，在校外与行业共建武器系统试验体系。图4武器类博士生的工程实践创新培养体系（1）构建了博士生既是建设者，又是使用者的科学探索实验体系统筹武器类优势学科、国防特色学科等建设项目，以及国防科技重点实验室、国家工程中心等平台资源，突破国外对武器“高温高压高速瞬态”实验系统的禁运，博士生全程参与实验系统的自主研制，建设“基础性实验+综合性设计实验+创新型实验”的实验体系。博士生通过基础性实验认识武器发射全过程的机理、规律和特征，培养和激发创新意识；通过综合设计实验培养多学科融汇贯通的创新能力；通过创新型实验探索武器新结构、新原理、新材料。全面提升博士生的基础研究能力和创新研发能力。（2）统筹行业资源，共建博士生深度参与的武器系统试验体系针对武器装备技术特征和发射环境复杂、系统集成度和安全性要求高的特点，为满足武器装备研制对复合型总师人才的迫切需求，学校与中国兵器工业集团、中国兵器装备集团、中国白城兵器试验中心等签订全面战略合作协议。依托武器型号研制及重大条件保障项目，校企协同共建武器系统级试验平台，企业负责系统试验组织、发射指挥及安全保障，博士生参与原理样机、初样机、正样机、设计定型、生产定型和部队使用等武器系统全寿命研制试验，对暴露的技术问题进行集体讨论和协同攻关，使其成为武器装备系统的试验者，全面提高博士生解决重大复杂工程问题的能力。三、创新点1.突破壁垒，拓展渠道，建立“四维一体”的课外学习方式，完善武器类博士生专业知识体系。借助型号总师进课堂等活动，拓展博士生的研究视野；通过与国际顶级军工单位建立研访等方式，使博士生紧跟国际技术前沿；借助进入靶场实地试验等途径，使博士生系统掌握工程技术；利用自设创新项目等措施，激发博士生的自主创新活力。2.立足自主，依托“两高”，构建梯次配备、小组指导、分类培养的拔尖创新人才培养机制。依托高水平国防创新团队，由院士、总师引领，老中青结合、梯次配备，培养博士生自主创新能力。按学术方向组建技术小组，组内纵向技术攻关，组间横向协同合作，提高跨学科解决科研问题的能力。依托高层次国防重大/重点项目，分类培养，师生共同确定学位论文选题：参加国防重大/重点基础研究的博士生，重点培养其基础研究能力；参加关键/瓶颈技术、武器型号等科研项目的博士生，重点培养其解决重大复杂工程问题的能力。3.全链贯通，自主参与，构建武器类博士生“三者合一”的工程实践创新培养体系。构建了博士生既是建设者，又是使用者的科学探索实验体系，全程参与实验系统的设计、制作与联调，自主设计武器类实验方案，全方位提高了博士生的基础研究能力；借助共建的武器系统试验体系，博士生参与武器系统全寿命研制试验，使其成为武器装备系统的试验者，全面提高了博士生解决重大复杂工程问题的能力。四、应用成果与推广效果1.武器类博士生的自主创新能力显著提升、成效突出2009-2017年共毕业博士生478人，毕业生发表SCI论文1468篇，生均篇数从2009年的1篇增至2017年的4篇。获国家发明专利授权248项，获国防专利授权332项，发明专利授权数增长近10倍。获国家级和省部级科研奖励31项，其中获国家级科技进步奖2项，国防技术发明特等奖2项，国防科学技术进步一等奖1项；全国优博1篇，提名3篇。近9年，武器类博士生共发表ESI高被引论文58篇，在校生章冲以第一作者在《Science》上发表我国火炸药领域首篇论文，引领了新型超高能含能材料研究，有望成为未来军事技术制高点。在校生许元刚以第一作者在《Nature》上发表我国含能材料领域首篇论文，对提高我国武器装备整体性能具有重大科学意义。表42009-2017年武器类博士毕业生的成果统计图52009-2017年武器类博士毕业生生均发表SCI论文数表52009-2017年武器类博士生的部分典型案例2.武器类博士生为武器装备的研制与发展贡献突出每年毕业的武器类博士生三分之二以上进入国防单位就业，已迅速成长为行业中坚力量，涌现出一批优秀毕业生和行业领军人才。如2011届毕业生程刚现为中国兵器装备研究院常务副院长，担任某自行高炮型号研制总设计师；2009届毕业生张培林获评第六届国家级教学名师。近9年已毕业的博士生参加国防“973”武器装备型号等国防重大/重点项目48项、装发等军口科研项目206项，突破了一批重大基础理论与关键技术，在我国武器装备研制中发挥重大作用，我校获得四部委颁发的“高技术武器装备发展建设工程突出贡献奖”。在全国第四轮学科评估中，我校兵器科学与技术学科的社会服务得分96.8，学科声誉得分98.3，双双位居第一分数段。图62009-2017年武器类博士毕业生到国防单位就业的占比3.示范引领作用明显，在兄弟高校产生积极影响2009-2017年间，承担中国学位与研究生教育等省部级课题共13项。武器类拔尖创新人才培养模式引起兄弟高校高度关注。北京理工大学等全国14所具有兵器科学与技术“博士一级”授权的高校，均来校进行武器类研究生培养模式改革的探讨与交流，同时也借鉴应用了相关成果。中国科学技术大学等5所高校也就研究生培养模式改革来我校调研交流。基于校企合作模式开展研究生培养模式改革得到教育部杜占元副部长和江苏省教育厅的高度认可；2015年在“江苏省学科建设与研究生教育工作会议”上，我校应邀作了题为“注重实践教学，提高应用型研究生创新能力”的大会报告，在该领域发挥了拔尖创新人才培养的示范和引领作用。图7杜占元副部长考察我校研究生实践基地图8中国科学技术大学等5所高校来调研交流4.教育改革成果受到媒体广泛关注，引起较大的社会反响我校研究生教育改革成果得到朵英贤、苏哲子、李应红等院士的高度评价，获得同行认可，先