1958年，“大跃进”运动的形势也对哈军工的教学产生了影响。从1958年起，从部队招来的新生，不再像以往那样必须经历一年的“预科”阶段，只要数、理、化3科考试的平均分在60分以上，就可以直接进入本科学习。从空十师来的3个人中，李明和陈宝琪的平均分都超过了60分，所以直接进入本科，分别被分配到了一系（空军工程系）的三科（特设）和四科（无线电）。而尹枢年认为自己的文化底子薄，想补一年文化课，于是他就留在了预科。其实，哈军工五八年级已于9月1日开学了。这些入校晚的学员不能插班，系里就将他们组成一个小班，只学数学和物理主科，年底的寒假也只放了几天。经过这样的急补，进入一年级下学期，再重新编班时，他们才算“正规”了。
作为我国当时军队的最高技术学府，哈军工下设的院系涵盖了陆、海、空、天现代化军队的各种专业技术，这在世界上也是罕见的。在新中国成立初期，党和国家就着手组建这样一所高等军事技术学府，充分体现了党、国家和军队领导人的高瞻远瞩，也充分反映了首任院长陈赓大将的雄才和魄力非凡。
当时，哈军工各系都有自己的教学楼，教学楼都采用中式“大屋顶”结构，据说是著名的建筑学家梁思成设计的，气派并且特色非凡。
空军工程系是一幢日字形6层大楼，是各系教学楼中最大的一幢。这幢楼正面正对学院的主干道，楼的后面就是系的操场，也是足球场。从操场再往后走，就是几幢学员宿舍，宿舍内部设施完备，每间宿舍4张上下铺铁床，共住8个人，中间放两张大的写字台，室内宽敞明亮，由于大家都很注意保护，历经多年的宿舍地板油漆依然十分光亮。宿舍的右边是学员食堂，所以学员进出教学楼、宿舍、食堂三点一线非常方便。作为军队院校，哈军工实行严格的军事化管理。每日起床号一响，学员们穿戴整齐后，就是例行的早操，在宿舍前列队，然后绕教学楼列队跑步、走步，口号声此起彼伏，中间还可停下来做体操，一年四季坚持不懈。
一直希望进入高等学府深造的李明，终于在哈军工圆了自己的大学梦。哈军工的学习生涯，是一种“大集体、小自由”式的生活，学校对学生有明确规定的培养目标、教学大纲和计划好的课程安排，作为学生，每天起床、出操、上课、复习、做作业、自习、考试等规律性很强。对于不想学或不愿学的人来讲，会感到生活单调枯燥。但对于爱学的人，就会感到生活丰富多彩，乐在其中。他们班大多是从部队来的调干生，其余也是高中生参军到部队的，所以学习普遍比较刻苦，有着良好的学习氛围。当然，在哈军工的学习，也不可能是闭门读书，作为一个学生，其实也是与国家和社会形势的发展变化同行的。
如果说此前的军营生活给了李明强健的体魄和中国军人敢于迎难而上的工作作风，那么哈军工则给予了他最需要的知识，以及用学到的知识为祖国的强大贡献力量的决心。在哈军工5年的学习经历，也给李明留下了一些印象深刻的事。
入校的第二年，国家就进入了“三年困难”时期，尽管按照规定哈军工学员的粮食定量并不低，比地方上高不少，但不少人还是“饿得慌”。那时候，学员都会轮流到食堂帮厨，在一次帮厨的过程中，李明切实体会到了当时的物资匮乏。帮厨那天，师傅叫李明把厨房外的菜搬进来洗净并切好。李明在外面转了一圈儿，只看到一堆已经冻了的菜叶和菜帮子，没找到菜。问过师傅后才知道，那就是要洗切的菜。
1960年，随着“大跃进”的热潮渐渐退去，全国性的“粮荒”已经开始蔓延。寒假，李明决定回家看望家人，原本想着领到一些粮票后给家里买点东西带回去，可是几乎跑遍了学校周围所有的商店，也买不到可带的食品。到家后，看到父母和弟弟都还好，大家都很高兴，但是父母眼里马上闪现出了忧虑。原来在校的弟妹都决定寒假留在学校不回来了，当时的条件下，家里实在无法住下这么多人，吃喝也是个困难。假期中的一个星期天，父亲让李明和全家一起去浦西，不为别的，就是要全家一起吃顿饭。后来好不容易找到一家饭店，吃的也不是米饭和炒菜，而是当时所谓的人造食品，一人一份，结账时，竟然花去了他近两个月的工资。“大炼钢铁”“粮食放卫星”；不实事求是的危害之大，超乎想象。
三年级时学院开了第二外语课——英语，第一外语是俄语。李明在初中时学的是英语，所以有一定的基础。尽管如此，在学习的过程中他仍非常用功。一年的英语课程时间不算长，但他一边学一边看些英文参考书，以扩大专业的词汇量。之后，李明就养成了坚持自学英语的习惯。分配到601所后，他去资料室查阅文献资料时，发现绝大多数是英文的，他更觉得开设第二外语的必要。
除了英语之外，李明还非常喜欢电子数字计算机这门课程。这门课程是飞机自动化专业的专业基础课之一，授课老师是康继昌，他曾是苏联顾问的研究生，又进行过机载数字计算机的研制，兼有学术与工程经验，讲课深入浅出，很多学生都喜欢听他的课。课程结束时进行考试，李明全班第一个交卷，并且取得了5分的好成绩。
学习之余，系里组织了射击队，各年级抽人参加，李明和同班的惠锡甫、陈金铎都被抽选进了射击队。此前李明在部队提干任特设师后，按规定给他发了一支手枪，并要求枪不离身，所以他经历过射击训练和打靶。不过，他的手枪打靶成绩时好时坏，不稳定。系里组织的射击队有手枪、步枪和冲锋枪，李明分到了冲锋枪。几次训练后进行实弹射击，以检查射击水平有无长进，尽管学习挺紧张，但大家对射击训练还是挺重视的，可李明的冲锋枪打靶成绩同手枪射击成绩一样，时好时坏，不稳定。这件事让李明深深体会到，不论做什么事情，都要有一个持之以恒的锻炼和追求过程，三天打鱼、两天晒网是不可能精通和做好一件事情的。
1961年，随着军队需求的变化，以及国家经济建设和科技发展的需要，哈军工开始改变学生的培养方向，由原来为部队培养使用保障人才，转变为培养科研设计类人才，同时强调教学大纲与课程要贯彻少而精的原则。在这个方针的指导下，地方院校有不少大学生转到哈军工，学院在校学生数量大量增加，办学规模也扩大了。
为了适应上述变化，哈军工对当时的专业设置进行了调整，主要就是对专业进行细分，原来的特设专业分成了航空仪表、航空电气和飞机自动化3个专业，李明分在飞机自动化专业。原来已开的专业课发动机自动化被精简掉了，不过李明觉得，他学过的发动机原理和发动机自动化课程，在后来进入601所的工作中还是挺有用的。
党、国家和军队的领导人一直都很关心哈军工，李明在校读书期间，就有多位中华人民共和国元帅到哈军工视察，每到这时，全院的学员就会集中在大操场上听元帅讲话。给李明印象最深的是陈毅元帅的讲话。他讲道，国家培养一个大学生不容易，是劳动人民辛辛苦苦劳动，才给你们提供了这样的学习机会，不认真刻苦学习，对不起党，对不起人民。以后，凡辅科考试不及格的可以补考一次，主科考试不及格的就得退学（指不能再留校学习，而转出工作）。
在哈军工，学员进入大学四年级后，按照学校的规定，必须去工厂实习，李明实习的工厂是哈尔滨电机厂。这个工厂是由苏联援建的一个大型企业，来实习的学员住在工厂附近的一栋平房里，自带行李睡大通铺。实习期间，除了对工厂、车间进行参观了解外，主要是跟着师傅劳动，当下手。当时一个师傅带几个学员，劳动量并不大。有的师傅在工段从事电机的硅钢片冲压成形，只让看，不让学员上手操作。有的师傅则为电机转子或定子嵌装预制的线圈绕组，这些电机的尺寸都很大，不属于航空机载电机类，实习也就只能回味一下原来学过的航空电机课的一些概念、原理和构造，主要是劳动锻炼，接触工人师傅和联系实际。
实习期间，学员住地离哈尔滨市国防运动项目的跳伞训练塔较近，同来的学员中有人就积极联系跳伞训练队的教练，希望也能参加训练，体验一下跳伞的感觉。当然，这只能在实习期间抽空进行，并且是自愿参加，但是班上大多数人都参加了，李明也参加了。首先安排了教练讲课与示范，讲解了跳伞的基本知识、伞的主要构造与操纵、跳伞塔的运行控制，特别是落地的姿势和接地要领等，然后升塔为他们做了一次示范。由于跳伞训练队有既定的训练计划，只能择机让他们这些编外“爱好者”试跳。终于，在实习结束前，机会来了，这天风稍微大一点，大家按时来到了跳伞塔场地，一番准备活动后，就按点名顺序逐个试跳。李明跳得还比较顺利，只是落地时蹦了两下才站住。但是，一同来实习的陈金铎试跳时，发生了险情，在伞和人从跳伞塔的挂架脱离后，由于风大，将人和伞吹向了跳伞塔的墙体，他用双脚蹬墙，试图蹬离塔墙，可是双脚一接触墙体，在空中的姿态瞬间就变成了头朝下落地了，幸好到地面还有一段距离，随着下落他做了将腿放下的动作，使姿态调整过来了，否则后果就严重了。
1951年“参干”离家时，李明还是一个15岁的学生，经过军队的锤炼，1956年提干时定为少尉正排级，每个月的薪金加军龄补助为72．60元。他1958年进哈军工时，是带工资学习的，由于他不抽烟、不喝酒，所以每月花不了多少钱。作为家里男孩子中的老大，已经懂得为家里分忧解难了，他将节省下来的钱大多寄回家补贴家用。1958年，妹妹李清考上了北京师范大学，李明主动承担起妹妹在学校的日常生活费用，每个月都按时给她寄钱，一直到妹妹毕业从没间断。1958年考大学前，对是否考大学这件事，李清心里一直很矛盾。一方面她很想上大学，而另一方面家里的弟妹多，负担重，母亲不太支持她考大学。回家探亲的李明知道这件事后，坚决支持妹妹考大学，并表示以后妹妹上学的费用由他来承担。临近毕业时，学院给调干生调了级，李明被晋升为中尉副连级，每月薪金加军龄补助总计有92元，这在当时已经是一个不小的数额。这些钱他除了补贴家用外，最大的开支就是买书。
从四年级开始，李明就大量阅读课外参考书，有时是在系图书馆借阅俄文和英文的论文或著作，有时看到好的专业技术图书，干脆就买回来，以开阔自己的视野、加深对所学知识的理解和提高运用能力，这些知识的积累也为他的毕业设计打下了一定的基础，并在毕业论文中派上了用场。
毕业设计前，飞机自动化科的肖顺达主任会同教研室多位老师为每个学员选定了一个论文题目和一名指导老师，并提出毕业论文要由三部分来体现每个学员所掌握的知识与技术水平：一是以飞行控制系统或三轴转台的伺服控制系统的一个轴的控制为目标进行系统设计与分析；二是以电路设计为主的部件设计；三是以机电设计为主的部件设计。李明的毕业论文题目是“快速自振式自动驾驶仪纵向回路的设计”，其中包含了用做控制器的半导体放大器的设计，以及用做传感器的同位器的设计，体现了上述三方面的要求。
李明的毕业设计论文指导老师是何占林，他是“作为调节对象的飞机的运动方程”专业课的老师。他与李明主要讨论了论文的主要研究思路、采用的方法与可能的结果等。还为李明开展模拟计算在系里实验室的模拟机上的使用做出了计划安排。在毕业设计中，李明参考了一份俄文资料，将一种本质非线性部件的等效放大系数的表述引用到所设计的纵向回路的控制律设计中，对系统的稳定性、参数变化对系统动态特性和自振频率与幅值的影响等进行了研究。而在半导体放大器设计中，又参考了一本英文资料，完成了多级半导体放大器的设计，也完成了同位器的磁路与机械设计。毕业论文答辩时，李明顺利通过了，并被评为优秀论文，答辩的主考老师在评语中还夸奖他外文基础较好。
5年的学习时间看似很长，但由于学习生活紧张，实际感觉是匆匆而过。在哈军工的5年，李明严肃地对待这次党和人民给予的学习机会，做到了聚精会神，一心一意扑在学习上，5年中经历了大量的考试，除得过两次4分外，其余全是5分，被哈军工评为三好学员。同时，李明还养成了勤奋学习、刻苦钻研的习惯，自学能力显著提高，并深深体会到“学而后知不足”的积极意义。
毕业后，李明进入601所工作，他对科研设计工作能比较快地上手，而且应用所学到的知识也比较顺手。他认为可能有两个原因，一是他有在部队实际工作的经历，学习中自觉或自然地会将理论知识联系实际地加以思考和消化；另一方面，可能与哈军工的教师当时或多或少地参加了“东风”113的设计研究有关，尽管“东风”113夭折了，但他们曾经研究过、思索过的问题与取得的成果却在教学中传承给了学员们，使学员们得到的知识既是基础的，又是紧跟时代发展的。在601所他一干就是近50年，在中国的航空领域创下了不朽的业绩。