为响应“新时代北航人才培养质量提升计划”任务安排，推进科教融通，落实北航特色科研育人模式的科研课堂“TOP”计划，航发院依托工信部“两机”基础科学中心、教育部前沿科学中心、未来航空发动机协同设计中心等科技创新平台，于2021年秋季开设“变循环发动机原理构型及部组件设计”科研课堂，共32学时（理论16学时、实验16学时），面向本科大三学生开放，由航发院总体、气动、传热、材料、制造等9个团队的12名教师共同参与授课。

2021年9月2日，航空发动机研究院副院长刘火星组织召开科研课堂“变循环发动机原理构型及部组件设计”启动会，研讨确定了课程内容、教学方式、考查要求等工作。

该课程瞄准跨空域、跨速域、长航程的航空动力发展需求，以塑造学生航空报国情怀，强化使命担当和奉献意识，掌握科学研究和工程设计的基本方法为教学目标，培养综合运用交叉学科知识解决科学问题能力和自主创新精神。

2021年11月25日，学生针对未来航空发动机发展趋势进行了总结与展示，并邀请到授课教师进行了点评。课程结束后航发院常务副院长胡殿印组织了座谈交流，学生纷纷表示通过该科研课堂的学习，不仅了解了变循环发动机的设计流程、关键技术，而且通过飞行模拟试验、可调机构仿真与3D打印等实践环节体会到多学科交叉和基础研究的重要性，更为重要的是坚定了学生航空报国的理想信念。最后，围绕课程不足、改进建议等进行了交流，为后续科研课堂总结经验。