人才培养

为深入贯彻学校“总师”型人才培养理念，促进大学数学课程与工科专业的深度融合，推进国家一流课程建设与实践，提升拔尖创新人才培养的数学思维及工程创新能力，2023年11月28日，应数学与统计学院都琳教授邀请，航空学院李永波副教授在《概率论与数理统计H》课堂上讲授了题为《概率统计在航空工程中的应用》的分享报告，航空学院22级黄玉珊班和强基班的60余名学生参加了此次活动。

李永波副教授从重大装备安全服役保障的国家重大需求出发，介绍了基于熵值理论的航空发动机转子系统的早期异常检测与诊断技术。首先，将航空发动机转子系统的信号看作随机变量，利用熵值来刻画信号的复杂程度和不规则性，从而将异常检测功能转化为对信号能量统计特性的建模分析问题；其次，基于统计特性和熵值理论对局部频率变化的敏感性，可以有效捕捉频率变化，实现对早期系统异常的及时检测和诊断；最后，引入符号动力学滤波理论，对信号进行滤波处理，能够较好保留原始序列的熵值和频率信息，提升熵值算法的计算效率，降低噪声干扰，更好地突出异常特征。该技术引入了符号动力学的理论框架和熵值这一概率统计指标，对信号的概率分布和统计特性进行建模分析，不仅在航空工程领域有重要的实际应用，同时也与概率统计的基础理论密切相关，展现了交叉学科研究的前沿性和创新性。

此外，李永波副教授为大家展示了其自主研发的转子系统故障模拟试验台和故障仿真试验台，并与同学们展开深入的交流与讨论。通过在仿真环境中设定不同的故障参数和条件，观察转子系统在这些条件下的运行情况，可以动态演示转子系统的故障诊断，更好地展示转子系统碰磨故障的形成机制、传播路径及影响。同时，采集装置信号数据，运用概率统计方法进行理论分析和故障诊断，通过实验和仿真的结果验证了理论模型的准确性和可靠性。这样的仿真演示生动形象，帮助同学们深刻理解了转子系统的故障检测与诊断技术的原理，大家表示，李老师将复杂的航空发动机转子系统故障问题转化为数学模型和符号化的方式进行分析解决，深入浅出，展现了概率论解决现实随机性、不确定性问题的能力，进一步增强了他们对于这门学科的兴趣，更提高了他们探索概率论应用方向的积极性。

此次交流，拓展了参会成员在航空工程领域的视野，促进了老师和同学们对航空工程与概率论学科交叉的思考，提供了宝贵的学习机会和思考空间。一方面，此次交流活动使得学生对航空工程的复杂性和关键性有了更深入的理解，激发了学习兴趣，有助于学生在未来更好地选择研究方向；另一方面，通过与李永波副教授的交流，同学们了解了概率统计在实际工程中的应用，加强了他们对数学基础理论方法学习的意识，帮助他们认识到提升数学基础知识、应用数学理论方法的重要性。

李永波副教授主要针对冲击振动响应信号的故障表征、优化检测以及诊断等科学问题开展深入研究，共发表论文70余篇，其中论文最高影响因子 17.564，获得 Chinese Journal of Aeronautics（中科院一区 TOP 期刊）年度高影响力论文，并获教育部“青年长江学者”、中国力学学会学科优博、入选中国博士后创新人才计划、陕西高等学校科学技术“一等奖” （R1）等。

《概率论与数理统计H》是面向我校拔尖班开设的高阶数学课程，课程特点在于融入现代数学学科前沿和统计思想方法，增加工程应用案例和课程思政元素，构建师生共融混合教学模式，强化仿真实验和创新实践训练，注重培养学生的综合应用能力。该课程2020年上线中国大学慕课平台 ，2021年出版新形态教材，2020年获批陕西省首批一流课程，2023年获批国家一流线下本科课程。(图文：薛婷/审核：都琳、郭千桥)