绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇航空航天有关知识范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China
Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.
Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics
随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。
1 我国专业化教育模式的问题与通识教育
1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题
我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。
我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。
社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。
1.2 通识教育起源和目的
通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。
在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。
2 航空与航天通识教育的意义
航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。
近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。
2.1 提高大学生的整体文化素质
大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。
2.2 提升大学生的民族自豪感
中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。
2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登
学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。
2.4 启发学生规划未来人生
航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?
3 航空与航天通识教育的教材问题与改革
3.1 教材方面的问题
航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。
(1)专业性很强
翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。
(2)内容单调乏味
细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。
(3)课后练习或思考题没有价值
思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?
(4)条理性很强带来的问题
航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。
另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。
综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。
3.2 教材改革的建议
对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。
航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。
2003年10月,我来到北京参加会议,终于第一次近距离见到陈肇和教授。他与记忆中的形象相差不大,高高瘦瘦,人还是那样精神。会上各位专家的发言让我大开眼界,会后陈教授单独找到我:“早期航空教育的口号大家都说得很好,建议你回去后找一个有条件的学校尽快开办一个早期航空航天教育基地,充分落实这次会议的精神”。
该如何完成陈教授交给我的任务?2003年10月15日,中国发射了“神舟五号”载人航天飞船,将我国第一个宇航员杨利伟成功送上太空,举国一片欢腾,民众渴望了解更多的航空航天知识。我马上向一位教育界的老专家请教,她推荐我找到原华师大一附的李水生校长,在他创办的一所民办学校――武汉睿升学校建立早期航空航天教育基地。李校长十分赞同我的提议,经过层层统筹审批,“中国航空学会早期航空航天教育基地”揭牌仪式于2004年4月24日上午9点在武汉睿升学校顺利举行。基地成立后,通过邀请航空航天领域学者演讲、租用直升机带学生领略祖国风光、进行大型航空航天模型表演等方式,不仅在全国范围内引起了广泛反响,还得到了国外媒体的持续关注。学生们乐在其中,非常愿意接受这种独特的科普教学方式。
北京航空航天大学2012年自主招生航模特长生面试
2012年3月11日,北京航空航天大学自主招生航模特长生面试在北京航空航天大学创新实践基地进行。2012年自主招生航模特长生考试分为笔试和面试两个环节,来自全国各地的6位航模特长生通过严格的笔试考试(已于2月12日举行)进入此次面试环节。由于笔试环节主要考查考生的基础知识、书面表达及综合应用等方面的能力,因此面试着重考察考生的制作能力,同时还包括对考生航空航天及航模等方面理论知识的提问环节等。考试结果随后将在网上进行公示。 (马家骏)
本刊点评:在国内四大自主招生联盟联考进行期间,一些具备航空航天相关专业的院校也同时开展了航模特长生自主招生考试。虽然各校在考试内容、形式及准入资格、要求等方面有所不同,但对在航模方面有突出特长的考生无疑增加了一次继续深造的机会。经过不断学习历练,入选的考生大都会成为各校在科研类全国航空航天模型锦标赛中的主力队员,其中的佼佼者还有机会投身我国航空航天尖端领域的科研工作。
机器狗狂奔视频引轰动
近日美国官方公布了一段关于军用机器狗在粗糙的路面上疾速狂奔的视频,展示出其惊人的活动能力和适应性,在互联网上引起轰动。这个形似机器狗的四足机器人被命名为“大狗(Bigdog)”,由波士顿动力学工程公司(Boston Dynamics)专为美军研究设计。这只机器狗与真狗一般大小,能在战场上发挥重要作用――为士兵运送弹药、食物和其他物品。其原理是:由单缸两冲程发动机驱动的液压系统带动有关节的四肢保持平衡与运动。每条腿有三个动力关节与一个“弹性”关节,均由机载计算机控制,根据内力传感器探测到地势变化来进行主动平衡控制。陀螺仪和其它传感器则帮助机载计算机规划每一步的运动。如果有一条腿比预期更早地碰到了地面,计算机就会认为它可能踩到了岩石或山坡,进而会相应调节运动步伐。最新款“大狗”可以承载40多千克的装备(约相当于其重量的30%),并能攀越35°的斜坡。“大狗”可自行沿简单路线行进,或通过远程遥控控制。据悉,未来的“大狗”-V3改进型每条腿上还将增加一个动力关节,使其以更快的速度攀越更陡的斜坡及地势更险峻的路段。
本刊点评:这款“机器狗”突破了以往人们对智能机器人行动缓慢的传统印象。它行动迅速、反应灵敏、动力和智能自动化程度很高,且非常结实耐用。虽然可能与实用阶段还有很大差距,但已经让世人看到了智能机器人的发展曙光。
■国际空中机器人大赛(IARC2012,亚太赛区) 将于2012年8月7~9日在北京航空航天大学新体育馆举行。国际无人机系统协会(Association for Unmanned Vehicles System International,AUVSI)于1991 年在佐治亚理工大学举办了首届国际空中机器人大赛(IARC),至今已走过21年的历程。为方便更多的大学参加比赛,2012年将设立亚太赛区,定在北京举行,与美国北达科他州的大福克斯赛区同步。两个赛区的比赛规则完全一致。IARC大赛至今已完成5代任务,每代任务相对独立,完成后进入下一代任务,2010年进入第6代任务,目前尚未完成,期待新的突破。有关比赛详情,可访问大赛官方网站:iarc.省略或亚太赛区网站:iarc.buaa.省略。
■2012年全国航空航天模型锦标赛 将于5月20~25日在河南省安阳市举行,将囊括自由飞、遥控及线操纵等各项目比赛。
■2012年全国青少年航海模型锦标赛与2012年全国航海模型锦标赛 初步拟定于8月在福建省厦门市举行。
■第十三届“我爱祖国海疆”全国青少年模型教育竞赛 分为选拔赛和全国总决赛。其中航海模型选拔赛将于2012年3~7月举行,全国总决赛拟定于8月初在福建省厦门市举行;建筑模型选拔赛将于2012年3~11月举行,全国总决赛拟于12月底择地举行。
■第十四届“飞向北京-飞向太空”全国青少年航空航天模型教育竞赛 分为选拔赛和全国总决赛。其中选拔赛将于2012年3~7月举行,全国总决赛拟定于8月中旬择地举行。
■第十七届“驾驭未来”全国青少年车辆模型教育竞赛 分为选拔赛和全国总决赛。其中选拔赛将于2012年3~11月举行,全国总决赛拟定于12月底择地举行。
飞行器设计与工程,顾名思义,就是设计先进的飞行器,主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色,航空航天工程是基本的服务方向;同时,在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等,都是本专业的杰作。
2.学业导航
本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。
主干学科:航空宇航科学与技术、力学、机械学。
主要课程:材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。
3.发展前景
在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面,中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的,目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。
二、人才塑造
1.考生潜质
对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料,对航天飞机感兴趣,对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型,常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料,常收集宇宙飞船的模型等等。
2.学成之后
本专业培养的工程技术人员和研究人员,具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论,同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。
3.职场纵横
本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验,通用机械设计及制造等多方面的工作。
一、专业简介
1.专业初识
飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象,其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力,其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格,因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。
2.学业导航
本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识,受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练,具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。
主干学科:机械工程、力学、动力工程与工程热物理。
主要课程:机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。
3.发展前景
我国航天、航空事业的迅速发展,展示了本专业良好的发展前景。
二、人才塑造
1.考生潜质
具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣,了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料,关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料,对飞机动力系统感兴趣,了解导弹动力装置等等。
2.学成之后
本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。
3.职场纵横
本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。
一、专业简介
1.专业初识
飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业,主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴,需要有很强的实践能力,不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程,而且要对飞行器的设计有一定了解。
2.学业导航
本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节,培养运用所学的基本知识和技能,分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。
主干学科:机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。
主要课程:理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。
3.发展前景
国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大,在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设,需要大批专门人才的不断努力,这预示着本专业前景十分广阔。
二、人才塑造
1.考生潜质
关注新型飞机,对飞机机械原理感兴趣,了解宇宙飞船的构造,收集过飞机图片资料,常观察各种飞机模型,希望做一名飞机设计师等等。
2.学成之后
本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。
3.职场纵横
本专业毕业生适应性强,社会需求量大,就业范围广,在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。
一、专业简介
1.专业初识
飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础,研究飞行器救生系统为主,将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前,国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业:北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。
2.学业导航
本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论,掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。
主干学科:动力工程与工程热物理、控制科学与工程。
主要课程:工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。
3.发展前景
科学技术飞速发展,预示着航空航天技术广阔的发展前景。
二、人才塑造
1.考生潜质
喜欢关注宇航新闻,关注空间站的建设,对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣,对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学,渴望了解外层空间等等。
2.学成之后
一、现有国内主要航空科技馆介绍
(一) 北京航空航天博物馆
1、简介
北京航空航天博物馆的前身是北京航空馆,是我国首个航空航天科学技术的综合科技馆,位于北京航空航天大学学院路校区内,博物馆展区面积8300平方米。是航空航天科普与文化、北航精神以及青少年爱国主义、国防教育的重要基地。
2、展馆情况
2012年10月21日北京航空航天博物馆正式开馆。博物馆展区分为长空逐梦、银鹰巡空、神舟问天、空天走廊4个展区。
展品包含世界上仅存两架的P-61夜间战斗机(外号“黑寡妇”)中的一架、我国第一架轻型旅客机“北京一号”、世界上第一种垂直短距离起落飞机-“鹞”式垂直起降战斗机、二战名机波-2轰炸机等300多件国内外公认的航空航天文物精品,以及结构机件、发动机、机载设备等珍贵实物。
(二) 西安阎良航空科技馆
1、简介
西安阎良航空科技馆是由西安航空职业技术学院根据西安阎良国家航空高技术产业基地(以下简称国家航空基地)建设规划而建的公益性项目,建筑面积4700平方米,是目前西北地区最大的航空科技馆。建设航空科技馆重在普及航空科技知识,展示陕西航空科技成就;重在满足人民群众高层次文化需求,提高公民科技素质,发展航空文化旅游产业;重在打造航空人才培训基地,发挥人才服务功能;重在推进航空产业和区域经济发展;重在推动航空职业教育的发展,推进校企合作、工学结合。
2、展馆情况
航空科技馆分为世界航空发展史和中国航空发展史两个专题馆。在室外展区,观众可以近距离观看各类实体飞机。在馆内大厅,歼5、运5等三架珍贵的实物飞机在展馆的中心区形成三角矩阵。
除了具备参观体验功能,航空科技馆内还设置有航空类专业实训实习基地,主要完成飞机发动机拆装实训、飞机维修实习及航空服务类专业实习实践教学。
通过与国家航空产业基地培训学院合作,为航空企业员工进行航空技术培训和相关技能鉴定。这项工作的开展,将进一步完善我省航空产业链,推进各类航空人才的培训与教育。同时,航空馆还将为学生及社会航空爱好者提供科技创新活动的场所,定期举办航空创新科技大赛。
(三) 湖南省航空馆
1、简介
湖南省航空馆位于长沙航空职业技术学院,是中国中部地区第一个航空科普主题的博物馆。航空馆将利用收藏的上百架各种型号的飞机、导弹等航空武器向公众尤其是青少年展示近代以来中国航空科技的发展历程。
2、展厅情况
整个展馆由主馆、文物飞机陈列馆和航空装备展示坪三个部分组成。
主馆占地面积是七千五百二十六平方米,一共包含着三层,第一层为“鹰击长空”军用航空展区,展品包含中国军用航空、世界军用航空等相关知识;第二层为“云端之上”民用航空展区,展品包含民用航空、通用航空、湖南航空等相关知识;第三层为“使命与梦想”航空产教融合展区,展品包含学院校史、航空职业教育与技术协同创新中心、百年航空趣事展区等相关内容。
文物飞机陈列馆包含展品有二架功勋战机,杜-2轰炸机和乌米格-15教练飞机。
航空装备展示坪展品主要有十七种三十六架飞机,包含有战斗机、轰炸机、运输机、强击机、教练机、无人机、客机、高炮、雷达和导弹。
(四) 海口航空科技馆
1、简介
海口航空科技馆位于美兰机场海口航空旅游城三层西侧,是一个以航空科技、航空文化、航空游乐为核心,集航空科普、实景体验、寓教于乐为一体的科技体验馆。
2、展厅情况
主要分为航空文化展示区和航天文化展示区两大部分,馆内共设飞天缘起、碧空硝烟、冲上云霄、自由飞翔、宇宙探索等十一个展厅,从飞机起源与发展到航空航天事迹,依次在每一个展厅展现。馆内还设置了专业的互动飞行模拟器、体感互动游戏、大型客机逃生装置、360°穹幕影院等娱乐设施,使航空科普教育更具趣味性与娱乐性。
其中,飞行模拟器引进塞斯纳172飞机和波音737飞机模拟驾驶区,体验者在此处区域可以模拟体验真实的驾驶操作。此外,大型客机逃生装置中还配备了 1:1的波音747飞机机头及部分舱体真实空间、真实座椅及舱内设施,旨在让体验者能在真实可控的空间内模拟飞机紧急逃生,潜移默化中学习逃生知识,以亲身体验增强记忆效果。
(五) 上海航空科普馆
1、简介
位于上海市闵行区沪闵路7900号,是全国、上海市和闵行区科普教育基地、中国大型客机项目宣传基地,专门从事航空航天科技知识的宣传普及工作。
2、展厅情况
外场展区大约10000平方米,拥有歼-8、DC-8等十余架不同类型的实物飞行器。
四个室内展厅共2000平方米,并有一个3D环幕影视厅和数台飞行模拟器等互动展品。
二、区内发展科技馆的必要性
(一)国民教育基础配套
随着我国经济的持续快速发展以及人民生活水平的不断提高,提高国民的科学文化素质已成为各级政府的重要大计。学校教育是普及科学知识的主要场所,目前我区内已经规划建设一系列学校,除此以外,对于广大民众来说,科技馆已成为他们学习科普知识的重要阵地。
(二)完善临空经济区域配套
空港新城旨在发展临空经济,打造国际化航空城市,因此完善区内配套设施,丰富区域内经济业态对于区域未来的发展具有重要意义。航空科技馆不仅可以作为航空产业配套的延伸,同时也可丰富区域内的基础配套,对于城市的全面发展起到不可获取的作用。
(三)带动旅游经济发展
打造具有名片效应的文化旅游景点,可带动周边经济的腾飞,带来更多的人流量,产生流量效应,为区域内的旅游经济发展提供助力。
三、国内发展科技馆面临的问题
我国的科技馆建设事业具有起步晚、发展快的特点。目前加强社会公益性科技建设已受到各界普遍关注,主要存在如下典型问题。
(一) 资金紧张
我国现在多数科技馆都存在运营资金短缺的问题。科技馆不是一个营利性机构,但它的日常维护和对展品的更新等等无一不和金钱有关系。门票价格过高会让普通百姓 望而却步,科技馆的存在就没有了意义;价格低又无法满足政策经营。资金问题会导致管内展品的更新速度率第,直接造成参观人数下降,对科技馆的政策运营更是雪上加霜。
(二) 参观对象单一
理论上讲,科技馆的对象应该是全体民众,参观者无论年龄及学历差距,都能够在馆内接受适合自己的科技知识。但是,目前国内参观对象主要以青少年为主,并且多数都是由学校集体组织的参观活动,主动参观的人数较少。
(三) 受多元化娱乐方式影响
随着互联网的普及以及人们休闲娱乐方式的多样化发展,人们更多去选择影院、酒吧、商场购物等大众化的娱乐方式。很多民众目前还不了解科技馆的发展,甚至有很多人不了解科技馆的存在和意义,科技馆的概念并未深入人心。
四、科技馆未来特点和发展趋势
为顺应市场发展潮流趋势,应对未来挑战,科技馆需打造新的商业增长点。
(一) 创建旅游新城市名片
设法把科技馆打造成一个旅游新城市名片已是各地科技馆未来发展的趋势和发现。当前文化旅游收到愈来愈多的欢迎,如何打造有特色文化底蕴的景点成为未来的思考方向。科技馆在宣传科技展品的同时,也应该发掘具有文化价值和纪念意义的周边产品,打造自己的文化圈层,同时也能增加辅营收入,一举两得。
(二) 积极借鉴国外的成功经验
1、资金来源
目前,我国科技馆的运营资金主要由政府承担,但随着社会的发展和人民科普意识的增强,政府资助、社会捐款及自身创收等多种手段筹集资金的方式将是科技馆必然的发展趋势。
2、运营模式
自主创新:打造品牌核心竞争力
作为国家科技部、教育部认定的国家大学科技园之――北航科技园坐落在北京航空航天大学校园内、占地面积4公顷,目前已聚集了近200多家高新技术企业及相关机构,其中39多家研发机构,3500多名研发人员;拥有专利和专有技术近千项,国家各类科技项目近50项;2006年园区企业实现销售收入超过30亿元。
2000年5月,北京北航天汇科技孵化器有限公司被北京市科委认定为“首批高新技术产业孵化基地”,并成为北京市孵育协会创始单位;2003年9月,北航留学人员创业园获得北京创业孵育协会颁发的“2003年度持续发展能力最佳奖”;2004年10月,成立南通―北航孵化器;2004年11月,北航天汇孵化器被科技部评为“国家高新技术创业服务中心”;2005年3月,北航天汇与北京双高人才发展服务中心共同成立了“北航双高工作站”;2005年5月,与云南省昆明科技创新园共同组建“昆明-北航软件产业创新孵化中心”;2005年7月,作为创始单位与海淀园等10家孵化器共同成立了创业孵化共同体;2006年2月,北航留学人员创业园被认定为“北京留学人员创业园”;2006年5月,北航天汇被海淀区认定为海淀区“电子环保 循环经济”示范工程废旧线路板分解、处理基地;2006年北航天汇被北京市科委认定为
创新机制:“三位一体”管理模式
大学科技园的优势在于其能够整合多种资源,建立各种服务平台。为了将这种优势转化为核心技术,北航科技园探索出了一套先进机制,形成了有别于一般科技园的特色。
北航国家大学科技园、北航天汇科技孵化器、北京留学人员创业园三位一体的创新性资源整合,为在孵企业提供了丰富资源和完善的服务。这一管理模式不仅充分利用了北京航空航天大学的科技资源优势,加快科研成果转化的速度和效率,而且孵化器和在孵企业技术的需求和一部分技术成果也能够快速反馈到大学,直接形成逆向技术转移。创业园的建立和运行借助了北航天汇孵化器的企业孵化经验和孵化资源。创业园不仅将孵化器中的留学归国人员创业企业统一规划管理,而且还借助其专业化的服务方向为孵化器聚集了大量海归创业企业资源,扩大孵化器客户源。
孵化器行业同其他行业一样,随着创业企业对通用技术平台和专业技术服务的需求日渐迫切,孵化行业也将越来越朝专业化方向发展。北航天汇在已有的软件专业化服务平台的基础上,不断加强专业化服务建设,整合政府、北京航空航天大学、北航科技园、其他科研机构、企业等机构的资源,使各种社会资源形成互补与合作,推动“官、学、研、产”一体化模式。使软件成为北航天汇孵化器和创业园最具孵化特色的优势行业。
北航科技园不仅给北航师生一个放飞理想的天空,而且源源不断地把北航的人力资源与科研项目输送到入园高新企业。清元盛康公司是第一批入园的留学人员创业企业,总经理马杰告诉记者,他就是看到科技园拥有雄厚的实力,才入驻进来的。因为在北航科技园,企业遇到技术难题,可以得到科技园有关部门的帮助。
创新服务:持久吸引力
“北航科技园最大的品牌价值在哪?在环境、在服务,在于拥有一个优秀创业企业可汲取丰富营养的沃土。”李军告诉记者。经过近10年发展,北航科技园通过整合各方面资源,对所孵企业提供投融资服务、专业服务及阶段,促进创业创新企业健康、快速发展。
为使园区品牌具有持久吸引力,北航大学科技园摸索出一套为处于不同生命周期阶段的企业提供专业化投融资服务解决方案。10年来,孵化器和创业园累计对入园企业投资24家,累计投资额超过1000万元;累计为入园企业申请各级政府无偿资助类资金累计超过4000万元;累计为企业吸引各类风险投资超过5000万元。
专业化孵化一直以来都是北航天汇孵化器和北航创业园既定的发展方向,由于孵化器和创业园运行依托北京航空航天大学和北航国家大学科技园,而软件又是北京航空航天大学和北航科技园的特色和优势。所以软件企业一直是在北航天汇前几年企业孵化的重点。随着“北京国家软件出口基地”在北航科技园的牵头下成立,“软件出口平台”的建设完成,吸引了越来越多软件企业和越来越多软件方面合作项目,如用友、金山、大用等知名软件企业已入驻北航科技园,与英国、爱尔兰等国家的软件出口合作交流项目达多项。
科技型中小企业存在着不同的发展阶段,虽然处于孵化器中的企业大多是初创企业。但是随着时间的推移,其中一部分企业必然会进入一个高速发展阶段,也就是进入所谓的“成长期”。对于处于不同发展阶段企业,北航天汇孵化器和创业园根据其特点提供针对性阶段式孵化服务。
北航科技园在集群化发展方向上,加强同在园企业的联系,同时帮助园内企业之间的联系与合作,使之形成多点对多点的交流。
由于园内不仅有数量众多的初创中小企业,同时还拥友像用友、金山、大用等知名大企业。科技园一是帮助中小企业之间的合作,使他们之间能够形成信息、知识互通的交流机制,并希望在这一基础上形成企业的分工与协作;二是帮助中小企业与大企业建立一定的联系,使中小企业能够在与大企业交流中学企业显性、隐性知识,技术、管理经验等,并建立商业上的联系,实现大企业、小企业、孵化器三方三赢。
1.目标和基于问题的学习法的特点。
基于问题的学习方法的主要目标不仅仅是让学生获得知识,并且要运用知识。PBL重视模型和问题的解决。它试图模拟现实生活中的工程研究和开发过程。Barrows这样描述PBL的主要特点:(1)学习是以学生为中心的,即学生选择怎样去学习和他们想要学习的内容。(2)学习在小团体中展开并且提倡协作学习。(3)老师是促进者、引导者或教练。(4)问题形成组织重点并刺激学习。(5)问题是拓展真正的问题解决能力的工具。(6)新的信息是通过自学获得的。
2.PBL工程教育案例———麻省理工学院航空航天工程系。
几年前,在麻省理工学院的航空航天系成立了一个由教师和科研人员组成的新战略计划小组,专门负责课程改革。为了强调教育以学生为中心,讨论小组花费了一定的时间和精力通过对项目和学习成果进行验收,设计了新的教学方法,建造与之配套的实验室。尽管基于问题的学习是关键,但它不是课程组织的原则。新的航空航天工程课程以现实生活中产品完整的生命周期工程为背景,即构思、设计、实施和执行(CDIO),结合设计建造经验,贯穿于整个项目中。接下来就是从简单的项目到高度复杂的系统设计建立过程,以及从中取得的经验教训。第一年,在《航空航天设计导论》课上,学生们设计、构思并且试飞的由无线电控制浮空飞行器(LTA)。第二年,在《联立工程学》课上,学生们设计、搭建并且试飞了无线电控制的电推力飞行器。在一些比较深入的课程例如《空气动力学》课上,从工厂或者政府以往项目中提出航空工业中很常见一个实际的问题,像是以洛克希德•马丁战术飞机系统为模板提供项目设计方案。高级课程完全利用基于问题的学习方法,如:《实验项目实验室空间系统工程》、《CDIO高等课程》。在这些PBL体验中,学生发现自己感兴趣的问题,通过做实验找到解决方法,并用多学科方法设计出复杂系统。麻省理工学院航空航天系“复杂系统学习实验室”的主任提出了一个对于基于问题的学习方法的分类框架。它将问题分为四个等级,给出了解决基础科学及先进工程课题的系统方法。一级:问题集。问题集是指在大多数工程课程中发现的传统问题。它们往往具有一定的结构与较成熟的解决方案(至少问题的设计者知道)。所有学生解决同样的问题,有时独自解决,有时以小组形式解决。问题需要在相对较短的时间内解决。二级:小型实验。小型实验是指在结构化问题下的实验课。例如测量或观察某种工程现象或数据。这些问题在一或两个学期内解决,可以“重复地进行”,也就是说,每个学生团队解决与其他团队同样的问题。在麻省理工学院有许多例子,如《联立工程学》课上的桁架实验室,《空气动力学》课上对在风洞中的流速计的校准,《航空航天设计导论》课上对空气动力减速器的各种测试。三级:大型实验。比起前几个阶段,这个阶段的问题需要更长的时间去解决,可能会耗费几周或整个学期。到了这个阶段问题明显复杂了很多,需要更多的规划和教员支持。在麻省理工学院有许多如是例子:《实验项目实验室》课上的风洞试验、飞行器模型项目,《空气动力学》课上的机械项目,《航空航天教育导论》课上的轻于空气的飞艇,《联立工程学》课上的电动飞行器设计等。四级:顶级CDIO实验。这个阶段在系统中整合了核心工程的顶级实验。麻省理工学院的航空航天工程项目用构思-设计-实施-操作(CDIO)的方法来设法更接近于实际工程。在顶级实验中,工程的四个阶段都将涉及。顶级实验室的项目均为研究的重点,需要更多的资金,工程的复杂度和依赖经验的程度也很高。例如麻省理工学院的自主卫星光学阵列项目和磁控编队飞行器。四级的项目需要学生、老师和研究员花费三个学期去完成。可以看出三级和四级问题的解决过程是由学生主导的、不受约束的、复杂的、多方面的且具有很高的主动性过程,符合之前所说的PBL标准。然而一级和二级中的项目体验过程更结构化,在这个过程中学生体验到关于问题构想的有用指导,使用工具进行研究发现。基于问题的学习方法和设计-制造经验贯穿了整个麻省理工学院航空航天工程系的本科生阶段。使用四个等级的框架来层次化PBL体验过程确保了从高度结构化问题到无约束和复杂问题情况的合理推广。
3.基于问题的学习方法的评估。
基于问题的学习方法的评估是多模式和长期性的。这些方法包括实验室期刊、技术简报、设计审查、技术报告、团队协作评估、设计作品、互评和自评。教师的角色主要是顾问和指导员,以及在学习过程中为学生提供大量反馈信息。在《航空航天设计导论》课上,学生们设计、制造并试飞由无线电控制的浮空飞行器,设计审查作品和最后的评估工作都是由飞行器竞赛的方式进行。在《综合工程》课的飞行器设计项目中,二年级学生分析在问题集中与气动性能、稳定性和推进装置有关的问题,并动手组装和试飞无线电控制的电推力飞行器。与第一年的课程相似,评估手段包括问题集、设计审查以及最后的一场比赛。除了评估认知能力的培养效果,情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。这些情感变化可以通过观察、访谈、作品、期刊和其他形式的自评进行评估。
二、小卫星平台与基于PBL的航天工程教育创新结合途径
在全球化大背景下,除去意识形态的差别,世界人才的标准正趋于统一。根据著名的CDIO(Con-ceive-Design-Implement-Operate,即:构想-设计-实现-运作)工程教育模型,工程教育包括以下几大培养目标:掌握深厚的基础知识和应用技术;善于构思、设计、实现和运作新产品或系统的能力;承担和实施复杂系统工程的能力;适应现代团队协作开发模式及其开发环境。这些目标是直接参照工业界的需求而制定的,它实际上定义了现代工程技术人员的素质构成。
1.小卫星作为航天工程教育的意义。
小卫星为空间发展提供了的一条新途径,这是与以往基于传统空间开发模式的“政府导向的大型项目”完全不同的。此外,NASA已经开展了很多项目为大学提供发射机会,让他们逐渐学会如何开发、运营卫星。超小型卫星计划是其中一个著名的案例,选定十所大学并给予他们项目资金,最终的成品将搭载航天飞机发射上天。凭借多年的项目经验,一些大学已经能够制造卫星,甚至出售卫星给其他大学或国家。小卫星为大型卫星上已经实现的一些任务提供了一条新的实现途径。一定数目的小卫星协作是一个非常重要的概念,通常被称为“星座”或“编队飞行”。这种多卫星体系的优点是容错量大、重构能力强、系统的可扩展性好。
2.基于小卫星平台的航天工程教育项目。
小卫星的操作训练为大学生的太空教育提供了一个特别的机会,让他们能够体验从任务创建、卫星设计、制造、测试、发射、运行,直到结果的分析的整个太空项目周期。同时他们还能从这些项目中学到项目管理和团队协作等重要技能。小卫星项目不仅对教育有益,而且有望成为太空技术发展与商业运营中的一名新成员。
(1)日本卫星设计大赛。
上世纪90年代初期,日本的大学小卫星研究项目远远落后于美国和欧洲各国。然而,在意识到了小卫星在教育和技术发展上的重要性后,日本国内开始大力推动高校小卫星设计-制造计划。第一个里程碑是“卫星设计大赛”。1992年三个学术社团共同成立了大赛组委会,他们分别是JSME、JSASS与IEICE。经过一年时间的准备,于1993年举办了第一届比赛。这项比赛的目的是为更多的大学生提供参与太空项目的机会,同时鼓励一流大学开始进行实体卫星的制造项目。评审项目分成两大类,创意类评审该项目的创意与想法,设计类评审卫星设计的可实现性。提交的项目首先会进行初步的评审,合格的项目才能入围最终的决赛。届时,将进行卫星模型的展示和评审。优秀的作品将获得“设计奖”、“创意奖”以及三大学术社团颁发的奖项。大赛每年都会收到20到30个创意独特的项目。
(2)大学空间系统研讨会(USSS)以及CanSat项目。
USSS始于1998年,每年11月由JUSTSAP小卫星工作组在夏威夷举办。研讨会的形式十分独特,出席会议的日本和美国的大学首先提出自己卫星项目的构想,以及各大学自身的科研实力,然后将具有相同兴趣、能力或科研实力的大学进行组队。各组展开讨论,在一天半的研讨会后,各组需要向其他组展示他们的项目设计书。这些项目要在USSS结束后的一年内实施,他们的成果将在下一年的USSS上展示。其中最成功的项目就是CanSa(t罐装卫星)项目了。CanSat项目是1998年由特维格教授提出的。在最初的计划中,每所大学都要制造一个350mL饮料罐大小的微型卫星,卫星将被发射到轨道上,在下一年的USSS上进行控制操作。
(3)立方体卫星。
立方体卫星项目由特维格教授在1999年的USSS大会上提出。立方体卫星为重1kg,长宽高均为10cm的微型卫星。每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“P-POD”的盒形载体内,它由俄罗斯的“第聂伯”火箭装载发射升空。为了减少立方体卫星和P-POD之间的机械和电气接口,P-POD释放机制设置得非常简单:当P-POD的门打开,里面的立方体卫星就被P-POD末端的弹簧弹出。东京大学和东京工业大学已经开始了立方体卫星项目,并大致完成了设计和EM级别的模型制造。这些大学的学生已经在立方体卫星项目中获得了微型卫星开发的基本专业知识。但他们现在需要面临新的挑战:如何使用现成的廉价的部件设计可靠的空间系统,如何进行空间环境试验(如真空热或辐射试验)并获得试验结果,以及如何处理更大的风险,更多的人力资源、时间和成本。目前计划于2002年底发射第一个立方体卫星。
(4)欧洲大学生月球轨道航天器。
欧洲大学生月球轨道航天器ESMO是欧空局教育卫星计划的第四项任务,它是基于“欧洲大学生太空探索与技术倡议”计划中的“SSETI-Express”卫星。ESMO项目是为了吸引和培养下一代的月球与其他行星的工程师和科学家。航天器有效载荷包括:船载液压双组元推进系统,用船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点L1”转移到绕月运行轨道的过程,历时3个月;表面光学成像的窄角相机和一个用于测绘全球引力场的子卫星,将在历时超过6个月的时间里执行测量任务;可供选择的载荷还包括一个生物实验和一个微波辐射计。ESMO项目是未来欧洲的科学和勘探计划的一个强大的动手教育和公共宣传工具。它是一个面向大学生的项目,训练和培养了下一代的月球任务的工程师和科学家。
三、建立基于PBL的航天工程教育实验平台和培养范式
我国在“十二五”规划中提出了“创新驱动,实施科教兴国战略和人才强国战略”,要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家,以高层次创新型科技人才为重点,造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。实施PBL教学是一项系统工程,由于受国情、传统教育教学模式和人才培养机制的约束,在中国工科大学中实施PBL教学存在问题案例少、实施成本高、评价方式单一和师生角色僵化等问题,因此,需要根据我国工程教育的现状和国情对PBL教学进行本地化处理,不能生搬硬套,具体来讲有以下几个方面需要注意。
1.树立以学生为中心的教学理念。
树立以学生为中心的教学理念是实施PBL教学的前提条件,PBL强调以学生为中心,作为PBL教学的实施者,教师必须要深刻认识到这一点。
2.根据具体航天任务设计问题。
丰富的问题案例是PBL教学成功的关键。每门专业课的设置都是基于学生已具备一定的先修课程基础为前提,但个体的差异不容忽视,教师或教师团队在进行某课程PBL问题设计的时候要充分了解学生的知识基础,结合具体的实施条件进行问题案例的设计。为了保持热情,学生们可以一种竞赛的形式开始项目,学生们互相分享自己的认识,用自己的双手选择出最吸引人并且最有意义的项目。
3.提高卫星实验平台的开放性与多样性。
除了教育实践空间项目对航空航天教育带来的价值之外,学生建造空间项目长期承诺创新型大学的任务是可直接有利于空间行业本身。目前,各大学中设立的大学或研究生开放实验室及其配套的开放创新基金都是一些很好的尝试,取得了很好的效果,但其范围需要扩大,让大学生能够进入一些比较前沿的和良好国际合作背景的研究型实验室,使其很早就能受到良好的学术熏陶,以促进其产生向更高层次发展的内部动机和欲望。
4.加强学习能力的培养。
发展学生的学习能力,使其成为高效、独立的终生学习者是PBL的重要目标之一。通过参加PBL学习,让学生明白学习不完全是个人的事情,在PBL小组中每个学生都担当一定的角色,并承担相应的责任,在小组讨论中无私贡献自己的学习成果,并吸取其他成员的学习成果,达到共同进步。
5.建立合理多样化的评估体系。
在实施PBL的过程中,可以采用学生自我评价、同学互评及教师评价相结合的办法,注重学生的过程表现,而不是结果。创新人才的多样性和创新思维的多样性决定了我们不能用一刀切的方法来评价学生,而是要采取灵活多样的评估体系,建立激发创新的长效机制。除了评估认知能力的发展和成就,情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。
中图分类号:G647.38 文献标识码:A
On Industry-School- Research Combination Mode of
College Electrical Engineering Professional
LI Jie
(College of Automation Engineering, Nanjing University of
Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 210016)
Abstract This article studies on college Industry-School-Research mode and applied talents training, take College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as an example, analyzes the importance of using research cooperation in personnel training in the school system, so as to explore the combination meet the social needs of ways.
Key words industry-school-research combination; college; electrical professional
产学研即产业、学校、科研机构等相互配合,发挥各自优势,形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统并在运行过程中体现出综合优势。产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作,通常指以企业为技术需求方,与以科研院所或高等学校为技术供给方之间的合作,其实质是促进技术创新所需各种生产要素的有效组合。随着技术发展和创新形态演变,政府在创新平台搭建中的作用,用户在创新进程中的特殊地位进一步凸显,知识社会环境下的创新2.0形态正推动科技创新从“产学研”向“政产学研用”,再向“政用产学研”协同发展的转变。①高校既是创新人才的集聚地,也是科技创新成果的发源地。如何以高水平的创新成果和高素质的创新人才服务经济社会的发展?最重要的是坚持科学发展,促进产学研合作。高校的产学研合作可以有两种,一种是国家经济层面,为科技创新服务,促进科研成果,促进经济社会发展;另一种是为教育服务,通过产学研与学术的培养、教师的科研相结合,将学生培养成才。
1 南京航空航天大学电气工程专业产学研结合现状
南京航空航天大学电气工程专业为国家级特色本科专业、国防特色重点专业、江苏省品牌特色专业、江苏省“十二五”重点专业以电气工程领域为对象,注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用,具有广阔的发展前景,相关研究领域在国内具有重要影响力。该专业设有电力电子与电力传动、电机与电器、电力系统及其自动化三个方向。培养具有电气工程领域较宽广的专业基础知识和工程技术基础,具有较好的电气分析、电气设计、电气系统设计、电气系统运行、科学研究、技术开发和管理工作能力的适应国民经济建设特别是航空航天、国防工业和新能源产业发展的高素质的电气领域的高级工程技术人才。
作为南京航空航天大学这样一所重点大学,重点是培养研究型人才,进行知识创新活动,最终目标是为社会服务,高校通过产学研合作,不仅能够解决学校教育与社会脱节问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生在社会的竞争力,而且也能够促进科技发展。近年来,南京航空航天大学开展了较多广泛且有效的产学研合作与实践,尤其在电类领域的合作,效果较为显著。通过合作,实现了将技术攻关、成果转化、平台共建、人才培养、干部交流等全方位的合作,实现了互利共赢,助推了经济发展。以南京航空航天大学与无锡市开展风电领域政产学研合作为例,自合作以来,无锡市委书记杨卫泽率领无锡市党政代表团先后两次访问学校,并就政产学研合作事宜与学校的领导深入交流。而且,学校党委书记崔锐捷、校长朱荻等校领导也多次带领学校相关部门负责同志及部分专家走访无锡市惠山区,实地考察区域经济发展,探索合作模式,推动政产学研合作。②
2 电气专业产学研结合的思考及具体做法
电气专业是电气信息领域的一门学科,由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,成为高新技术产业的重要组成部分,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。这个专业的学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是“宽口径”、“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大,正是由于社会大量的需求,不言而喻,电气专业培养学生的素质与质量,对该个专业领域,乃至我国国民经济领域的发展影响也是极其重要的。那么,培养出来的学生是否被社会所接纳,被企事业单位所需求,需要我们高校在培养学生时要制定合理的培养目标、培养模式,因此,产学研的结合,为高校的学生培养、学科发展提供了良好的契机。
2.1 产和研的结合
企业有较好的生产能力,但科技含量低,科学研究创新不够,如果要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,甚至立于不败之地,需要把高校的知识资源和科技研究成果可以很好地转化,技术上进行创新。而作为高校,是服务发展的主体,是科学知识的生产者和提供者,对科学知识的传播、整合和流通起着重要的推动作用。高校在搞科研的目的也是为生产服务、为社会服务。产学研结合就是充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,建立良好的互动,把以课堂传授知识为主的学校教育模式与直接获取工程经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合,才能适时调整学生的培养模式,使学生获得良好的实习机会和实习场所,让高校培养出来的学生更容易走上社会,被企业所需求。电气工程专业就是一个实践性很强的专业,能够解决电气工程技术分析与控制等实际生产问题。
但是,在产学研合作中,高校在科研管理机制上存在一些问题,主要表现在:(1)科技成果转移渠道不畅。很多企业拿着大量资金寻找科技创新成果,而高校的科研成果又转移不出去,导致了高校、企业、科研院所等各方科技资源分散,浪费精力、物力和人力。(2)科研人员考核制度不利于成果转化。当前,高校普遍采用职称和职务等级发放科研津贴的,而职称职务的获得,主要是看权威性期刊的数量、申请的项目获得的奖励,专利情况等,对于科技成果能否实现产业化问题很少重视,致使高校老师很多科技项目申请后,过多地偏重于技术与理论,与社会需求脱节,大部分科研成果很多是只申请了专利,或者发表了论文的水平上,实际应用产出的效果不高。另一方面,当前部分教授评职称前,发论文,申报项目,有较多的研究成果,但职称评定后,科研动力不足,研究成果停滞不前,更多的是享受这个教授待遇,从而导致研究资源流失。(3)科技成果推广机制不完善,重视不够。高校由于学科建设发展需求、整体实力提升等众多因素影响,学校科技部和老师的关注点在于国家或省部级重大项目的申报上面,比如国家自然科学基金、国家级973、863等重大项目课题、各项科研成果奖励申报,而对真正获得的科技成果,如何将其转化投入不够,重视不足。
因此,在高度重视产学研合作的同时,更应该要结合学科、科研特色和优势,充分发挥科研管理制度对科技创新的激励、支持和引导作用,要进一步搭建平台,发挥政府的作用,与政府、企业、科研院所及高校,产业四力强强联合,不断推动产学研协同创新的形成和发展,为科学技术的研究和创新做出贡献。
2.2 学和研的结合
随着电子、计算机、通信和信息等技术在电力行业的广泛应用和发展,给电气专业的学生带来了很好的发展机遇,这就需要高校培养出的电气专业学生,需要具备一定的科研能力,能够独立承担相应研究方向的科研课题。首先,让学生参与到老师的科研当中。从我校电气专业学生培养来看,学生实行“导师制”,对于优秀的学生,从大学开始就跟随导师做相应的课程设计,等到了研究生阶段,不仅能够很早,而且将课题研究有延续性,能更好地做出科研成果,培养科研能力。第二,让学生参与到各种科技创新比赛,老师进行指导,培养了学生的独立科研能力和科技创新能力。
产学研合作教育是培养具有创新精神和实践能力的高素质学生的重要途径。近年来,我校电气工程专业毕业设计课题,以及研究生课题,有80%的题目与产学研基地的实际和教师科研课题紧密结合,有部分学生直接参加教师承担的课题。通过多种渠道,不仅可以使学生更深入接触工程实际,增强实际工程意识,提高综合实践能力,在完成自己学业任务的同时,培养了科研创新能力和实践能力,
2.3 产和学的结合
人才培养是高校教育的发展之路。经济社会的发展对人才的需求是多种多样的,精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才,大众化高等教育培养各级各类专门人才,各具功能,不可替代。学校应根据不同的社会需求进行科学、准确的定位,确立自己的发展方向,形成有特色的人才培养模式、培养目标、培养方法和质量标准。③
电气专业的学生培养,需要保持和加强原有专业特色和优势,培养学生较强的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。在实际操作中,学校应因材施教,引入各类培养机制,如结合产学研的合作平台,一是和企业联系,为学生提供相应的实习基地;另一种则是根据企业的需求,企业的科研方向,制定我们培养学生的目标、模式及课程体系。如开设专门的“卓越工程师”班,单独组织学生完成一门企业课程授课,一次企业参观实习,一次“工程技术讲座”。除此之外,每年暑假,我校的电气专业与陕西航空电气有限公司、陕西西航动力股份有限公司、河南许继集团、南京机电液压工程研究中心等多个校外产学研合作教育基地开展合作,这些企业每年为电气专业学生提供实习条件,提供合作科研项目。
3 总结
电气工程专业行业属于高精尖端行业领域,尖端人才的培养十分重要,它的社会需求较广,而培养这样的优秀人才,就需要高校制定适合社会需求的人才培养模式,通过产学研合作的模式,让学生、教师有良性发展,才能促进电气学科的发展,而外部则需要社会与企业的需求,产学研的结合便是达到这一目标的良好途径。
基金项目:南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金-高校科研管理中产学研协同创新机制研究(资助编号:NR2013029;项目负责人:李洁)成果之一
注释
贵刊的文章很真实、理性、科学。我想提出以下建议:
1、关于国际事件的文章应该做到更深层次、冷静地思考。
2、能够在杂志中刊登战斗机立体设计线图。
3、 能否介绍一下P-38、B-25、Bf 109等经典名机(附设计线图)。
另外,请贵刊帮我推荐一些有关飞机设计线图和飞行原理的书籍。
武汉市高二学生 丛林
小编:
丛林,你好!首先希望你已经康复并健康返校。大多数人,儿时的梦想也许都未能成行,因为从未真正付诸行动过,你的幸运在于曾经为梦想努力拼搏过。很欣喜你已经学会享受日落的美丽,其实将梦想变成一种终身坚持的爱好,也未尝不是一件幸事。
关于你的建议,很中肯,我们都认真地一一记下,力求做到。对于时事的报道会尽量深层次挖掘;也会不定期地持续选登战斗机的优质线图;关于经典名机,我们今年第7期杂志中有关于米格-3的详尽文章;如果有条件,可以考虑先从《航空武器发展史》、《航空航天概论》、《世界军用飞机百科大图鉴》等书入手。
尊敬的王亚男副主编:
您好!
老师给我们布置了一个书信作业,看着书架上的《航空知识》,我想到了您。我订阅《航空知识》快两年了,从中学到不少知识,也让我大开眼界。好几本都被我转借了无数次,美术课上的几幅画也是照着书中画的。我喜欢画飞机,也模仿过陈应明前辈的绘画,但画得不像,常引起同学们大笑,也找不到原因。我写作文的时候总想提到飞机,却不知如何才能详细点儿描述飞机。虽然我是班里的“航空通”,也常常认错飞机,辨认飞机有什么妙招?
想跟贵刊成为“远程朋友”,可以通过什么形式呢?
在交通运输类专业里,有一些专业因开设院校的不同,培养的人才将适用于不同的交通领域,有的是民航运输,有的是铁道公路,还有的是海洋船舶……虽然这些招生专业名称相同,但培养目标、主要课程和就业领域却有着极大的差异。
【交通运输】
交通运输是一个培养具有统筹、管理等方面知识,能在各级交通运输管理部门、交通运输单位等从事交通运输组织、指挥、决策,交通运输企业生产与经营管理的高级技术人才。换句话说,交通运输的专业人才,就是要有合理组织运输生产以获得最佳社会与经济效益的基本能力。
交通运输专业具有极强的交叉性,首先体现在学科性质上――既有一般工科特性,又有管理学科特性,还有系统工程学科特性。比如开设的专业课程既有电路与电子技术基础、城市轨道交通设备、交通工程学基础,又有运输市场营销学、管理学原理等。其次体现在人才培养上――该专业培养的人才是一种复合型人才,不仅掌握工程技术方面的基本知识、具体的专业知识和操作技能,能胜任交通运输部门的技术工作,而且具有系统工程师的素质,能在大型的规划设计中担当“总体”的角色。
由于交通的涵盖面极广,在不同的院校,交通运输专业的内涵有所差异。比如西南交通大学的交通运输专业由早期的铁道管理系发展而来,是交通运输工程一级学科下设的一个重要专业。该专业以铁路运输管理为主,同时覆盖了道路(含城市交通)、航空、水运等现代运输方式,具有大交通特色。从西南交通大学该专业毕业后,主要面向铁路运输和城市轨道交通就业。铁路运输方向的毕业生主要面向铁路局或公司、设计研究院、大型工矿企业、教育院校等交通运输企事业单位就业;城市轨道交通方向的毕业生主要面向交通管理部门、科研院所、城市轨道交通设计单位、地铁公司、教育院校等企事业单位就业。
但南京航空航天大学的交通运输专业却因为学校的学科特色,更倾向于天空,如学校在“交通运输”专业下,分别设有空中交通管理与签派、民航运输管理、民航机务工程、民航电子电气工程、适航技术与管理、机场运行控制与管理六个本科专业方向,每个专业方向都与航空有关。那不用多说,从南京航空航天大学交通运输专业毕业的学子,就业领域与西南交通大学则大相径庭。
由于不同院校专业方向的不同,也导致了在不同院校学习的课程也有所不同。除了运筹学、管理学、交通运输组织学等主干课程相似外,西南交通大学该专业的课程主要围绕行车组织、货物运输组织、旅客运输组织、铁路车站及枢纽等展开,而南京航空航天大学该专业的课程则根据不同的专业方向有所不同。因此建议对该专业感兴趣的考生,在了解该专业的基础上,还要到开设该专业的院校去查询该专业具体的培养目标和就业方向。
陆地系――飞奔在阳光大道
陆地交通是人类最早发现的运输方式,也是目前最常用的交通运输方式,那么与陆地交通运输相关的专业都有着什么特点呢?
【物流工程】
现在电子商务已经融入人们的生活,成为不可或缺的一部分。当你的鼠标在淘宝、京东等电子商务网站轻轻一点,你所购买的物品不久后将由快递人员送到家门口。与对物品的流通进行设计与规划相关的专业就是物流工程专业。
物流工程是交通运输工程、机械工程、土木工程、信息科学与技术、管理科学与工程、经济学、法学等的交叉学科。学习内容偏工程,主要有物流系统仿真、预测原理、电子通讯技术等技术性课程,以及物流设施设备、货物运输组织、物流中心规划与设计等的需要较高专业技术的规划设计课程,涉及物流规划的编程设计与运算。该专业需要学习者拥有良好的计算机能力以及制图等工程类基础知识,侧重于技术人员的培养,突出的是技术设计能力。
这个专业基础课主要包括现代物流学、系统工程、运筹学、数据库等常见的物流作业需要使用的技术和方法,以及采购与供应管理、供应链管理、物流成本控制、生产运作管理、项目管理等侧重于企业内部物流流程方面的知识介绍以及方法,其中涉及专用的物流模型和软件(如FLExsIM),还有一些是如国际物流和物流系统规划等的从大环境出发为企业进行设计和规划的课程。
物流人才在全国来说非常缺稀,因此物流专业的就业面很广,生产、运输、仓储都有涉及。本科毕业生的就业单位主要有铁路局和大型重工企业,以及各汽车企业,后者往往是大多数毕业生偏爱的。还有许多近些年发展快速的专业物流企业、第三万物流企业等对于专业的物流人员的需求量也非常大,而这种企业的待遇相对更好,对毕业生的综合素质要求也会更高。
【交通设备信息工程】
交通设备信息工程专业开设和我国高速铁路的蓬勃发展息息相关,而铁路正是陆路交通运载量最大的一种运输方式。本专业要求较系统地掌握专业领域宽广的技术理论和基础知识,主要包括机械学、电子学、光学、信号分析、测量与控制、计算机网络技术等基础知识,在此基础上掌握光、机、电、计算机相结合的当代信息技术和实验研究能力,具有本专业所涉及到的信息系统与技术应用、设计和开发能力,同时要求较强的外语应用能力。本专业最主要的特色是交通设备的测试、控制、信息系统的设计、制造和应用并重;软件技术和硬件技术并重,掌握与本专业紧密相关的电、算、机、光等技术。
其专业设置的主要目的是为高速铁路建设提供多学科交叉的高级技术人才,专业方向包括车辆工程、载运工具运用工程和精密仪器及机械等。主干学科由交通工程、控制科学与工程和仪器科学与技术组成,模拟电子技术、数字电子技术、机械设计基础、车辆构造及原理、计算机软件技术、信号分析与处理、控制工程、交通设备控制技术、电子测量技术与仪器、振动与噪声测控技术和交通设备动力分析等是必学的课程。
由于专业中设计多个方向的课程,载运的学生在本科毕业后有很多的选择,比如选择继续读研同学既可以选择学习本专业的三个方向,也可以选择机械设计及其自动化方向、电气系统及其自动化方向、电力电子与电力传动方向、计算机技术方向等。在就业中能适应多个岗位的要求,在许多行业都有本专业的学生,而并不是局限在铁路行业,比如交通运输领域(包括汽车、铁路、航空)的中外各生产和管理部门、电子电器研究和开发部门、测控和仪器仪表研制单位、计算机和网络通讯公司等,也可进入高校从事管理、科研和教学工作,因此本科毕业生就业率一直比较稳定。而对于希望出国继续深造的学生来说,专业的选择将有更大的空间,可以选择EE(Electronic
Engineering)、ME(Mechanical Engineering)、CS(Computer Science),甚至有学生申请成功MFE(Master of Financial Engineering)。
海洋系――欲乘风破浪
水是地球最重要的资源之一,地球表面积的70%左右都是被水域覆盖的,所以,要实现异地物与物的空间转移,不征服海洋可不行。
【航海技术】
说起航海技术专业,可能很多考生的第一印象就是“开轮船的”,这一习惯思维是由于该专业在我国就是从海洋船舶驾驶转设而来的,比如大连海事大学的航海技术专业的前身就是海洋船舶驾驶专业。但随着该专业的日趋发展成熟,该专业的要求也不仅仅限于海洋船舶的驾驶,还包括对船舶运输的管理、对航海等法规的了解等。
当然,该专业的基础还是技术,这些技术包括能操作海洋船舶驾驶,能设计航线,能识别和运用各种航图、导航仪器仪表和GMDSS通信设备。在此基础上,还要懂得船舶运输管理,组织船舶航行。同时,由于该专业毕业后,所工作的环境是公海和内海,因此还要了解航海和海商法等法规,以免错误操作而引起争端。
由于技术是基础,所以航海技术的专业课程首先就由船舶操纵、电工技术、航海力学、航海仪器、GMDSS设备及通信业务、船舶无线电技术基础等构成。为了对船舶的熟悉,还要学习船舶原理、船舶结构与设备等课程。另外,航海英语会话和阅读是奠定海外沟通的基础,航海气象学与海洋学是安全顺利航海的前提,船舶安全与管理船舶货运、远洋运输业务与海商法、航运经济与航运市场管理等是合法航行和经济价值最,大化航行的参考依据,这些课程也是必学的。
目前国内开设航海技术的院校并不多,一般可将其归为两类,第一类是依靠学校相关优势学科而开设的,如重庆交通大学、武汉理工大学等;另一类是结合学科及地域优势而开设的,如大连海事大学、上海海事大学、集美大学、烟台大学等所在地都是我国著名的港口。
考虑到航海技术就业领域的特殊性,目前招生批次大多位于提前批次,由于工作环境的特殊性,在体检方面有比较严格的要求。大连海事大学要求报考航海技术专业的考生身高1.65米以上、五官端正、无平足、无口吃、无色盲(弱)、双眼裸眼视力均在4.7及以上,且矫正视力均能达到4.9及以上的身体健康、学习英语的男生。其他院校的标准也并不多,以学校《招生章程》公布的信息为准。
【轮机工程】
如果说航海技术专业还能从名称上大概判断出专业是学什么的,那么轮机工程就往往会让初次接触的学生不知所以然,听起来仿佛很熟悉,但要说明白轮机工程是学什么的却只能摇摇头。
从学校的专业介绍中,轮机工程是培养具备机械原理和轮机系统等方面的知识,符合国际海员培训、发证和值班标准公约(sTCW78/95)和我国海船船员适任标准的要求,基本具备A类船舶二管轮任职资格,并能在海洋运输各事业单位从事轮机操纵、维修和船舶监修、监造工作的高级技术人才。更简单地讲,轮机工程培养的学生就是管理船舶所有机电设备和动力装置的技术人员。
该专业在大多开设院校中都设有不同的专业方向,如大连海事大学轮机工程分为轮机管理和船机修造两个方向,前者主要专业基础课和专业课有:工程流体力学、电路与电子技术、工程热力学及传热学、轮机工程材料、机械设计基础、轮机监控技术及应用、船舶电气设备及系统、船舶柴油机、船舶辅机、轮机自动化、轮机维护与修理、船舶动力装置技术管理等。后者课程的课程包括理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、轮机工程材料、工程热力学与传热学、电路与电子技术、微机原理与应用、船舶柴油机、船舶辅机、轮机自动化、船机制造工艺、船机检修工艺、船舶检验、船舶动力装置设计、摩擦学、故障诊断技术等。重庆交通大学则设有轮机管理与船舶动力装置设计与制造两个方向,但两者的培养目标、主要课程和就业领域没有较大的差别。
轮机工程与航海技术是两个紧密联系的专业,因此一般开设了航海技术专业的院校,也开设有轮机工程专业。由于轮机工程专业毕业后所就业的领域与航海技术一样,因此在体检要求方面也与航海技术相似。
从该专业毕业后,找工作基本上是不用愁的,但工作强度比较大,一般靠离码头需要加班(及时对轮船的情况进行检查、维护和修整),环球航行需要倒时差,如果遇到旧船,工作强度会更大。再者,机舱高温、高噪音。虽然有集控室,但平时保养仍需亲临一线。另外,航海还有其特殊性,譬如说,长期远洋不能经常和家人团聚。所以在选择时,考生要综合考虑自己的兴趣、特长和未来的就业领域再谨慎填报。
天空系――借我一双翱翔的翅膀
曾几何时,飞上蓝天是人们遥不可及的梦想,但随着科技的发展和航空运输的发展,坐飞机已经不再是一件奢侈的事。而载领人们翱翔蓝天的飞机操作员,就是飞行技术专业所培养的人才。
【飞行技术】
飞机技术简单地说就是培养飞行员的专业,也就是说培养会开飞机的人的专业。也许有许多人认为该专业只注意培养飞行技术,但事实上还会培养对飞机性能的了解。
飞行技术专业的学习由三大模块组成,其一是理论学习,主要包括陆空对话、民用机飞行原理、航空气象学、空中领航学、机组资源管理、航图、航行情报学、空中交通管制学等对飞机的了解,对飞行气象的了解和一些基础知识。在完成一到两年的理论学习后,就要上飞机进行飞行训练。飞行训练结束后,还要进行毕业设计才算整个学业的完成。一般来说,理论学习和毕业设计是在招生院校进行,飞行训练是由与招生院校联合培养的航空公司指定训练地点。
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关键词 ]复合材料,教学改革,适航技术
中图分类号:G642.3 文献标识码:A文章编号:1671-0568(2014)35-0083-01
复合材料是有别于传统金属材料的一种新型结构和功能材料,具有高比强度、比刚度、抗腐蚀性、可设计性、便于整体成型等优点。随着复合材料在工业、生活中的大量应用,复合材料的特性及应用已成为材料、化学、制造、力学等专业的学生亟需掌握的基本知识之一。
《复合材料设计》是北京航空航天大学飞行器适航技术专业本科生的专业课程之一,课程涵盖了复合材料的基本结构、基体和增强体的性能、力学特性、复合材料结构与航空航天应用等方面的内容,具有内容丰富、应用性强等特点。由于课程需要比较扎实的力学基础,部分学生反映有些课程内容驳杂,难以理解。另外,复合材料的制造、性能、结构、设计与实践紧密关联,但限于教学和实验条件,很难通过实际接触让学生对其有直观的感受和认识,影响了学生对课堂内容的理解和知识的掌握。为增强学生对未来工作的适应能力和就业的针对性,必须不问断地提高教学水平,有意识地进行教学改革与创新,以实现课堂教学的预期效果。 为此,笔者根据最近几年的教学经历,结合以往学生的反馈,并参考其他教师、课程的经验,陶在教学过程中进行改革尝试,取得了一定的效果。
一、结合专业方向,增加背景知识和最新科研成果介绍
随着材料工业的发展和飞机结构减重的需求日益增加,复合材料在航空航天领域的应用逐渐加大。在欧美航空发达国家,波音公司的787飞机复合材料用量占飞机结构重量的50%,空客公司正在研制中的A350宽体客机复合材料用量达到了52%。在直升机等领域,部分机型的结构重量占比达90%以上。近年来,我国复合材料的设计能力、试验验证手段、制造工艺水平、维修能力也取得了很大发展,与国外的差距日益减小,但在先进复合材料的研制和使用方面尚有很大欠缺。这些背景知识,应始终贯穿于本课程的具体教学内容中,让学生能够对复合材料的工程应用有广泛的认识。
与传统的金属材料相比,复合材料的应用成熟度较低,其在飞机上的应用也给飞行器适航设计、审定工作带来诸多问题,直接影响飞机的安全性。如何满足飞机的适航性要求,已经成为航空适航管理局、工业部门及材料供应商关注的焦点,有待于相关专业的学者、工程人员去探索和解决。教师应及时跟进复合材料研究的最新成果,并结合自己的科研成果,将相关知识由浅入深地介绍给学生,让学生能够对复合材料领域有深刻的理解。
二、合理选择教学内容
学校很多工科专业都有关于复合材料的课程,由于培养目的和专业方向的不同,其教学内容也不宜相同,应当合理选择教学内容,因专业施教。飞行器适航技术在国内是一个崭新的专业,适航是该专业的核心和主要特色。针对飞行器适航技术专业的学生, 《复合材料设计》课程应明确复合材料的适航性设计,审定和验证,这是学习重点;最终教学目标是使学生奠定扎实的理论基础,并培养学生的工程能力,使其能够胜任复合材料的适航符合性设计、审定和工程验证相关的工作。
为此,结合传统专业的教学内容,将本课程的授课侧重点调整为复合材料的典型结构及应用、力学性能分析方法、强度计算与判定准则,以及与传统金属材料的力学特性的区别,并增加了复合材料适航符合性设计、审定的技术发展历史,以帮助学生掌握复合材料的基本概念和理论,进而理解复合材料与金属材料在适航设计与审定中的差别与技术难点。
三、改进课堂教学手段
现在多媒体教室已经普及,日常教学通常是把课程内容制成多媒体课件,在课堂上给学生讲解。多媒体课件教学的好处是直观、教学效率高,但是由于省去了书写的时间,有时讲解速度难免与课堂讲解内容不匹配,另外,由于形式枯燥,容易导致学生在理解、掌握知识方面产生困难,这一现象在力学公式推导方面尤其突出。为此,采用多媒体课件与黑板书写相结合的方式,通过课件展现公式、黑板书写、讲解推导过程,并在一些重要推导环节对学生提问,吸引他们的注意力,调动学习的主动性以加深印象。这种互动方式,既能够帮助学生主动思考问题,又能保证课堂讲解速度与内容的协调性,其效果是单纯的也是多媒体课件教学难以达到的。
每个老师都明白, “兴趣是学生最好的老师”。但是如何提高学生对课堂内容的兴趣,这让每一位老师都煞费苦心。采用视频教学、案例教学等方式, 即可以有效提升学生的课堂乐趣,加深对知识的理解。例如,采用动画的形式展示复合材料机翼、各种成型工艺的制造过程,让学生对其有直观的认识;采用视频录像叙述飞行器因复合材料结构、维护故障导致的空难事故,帮助学生了解复合材料结构的设计、维护重点,并借对空难导致的严重后果的直观感受,培养学生的责任心和正确的价值理念;采用工程案例,分析复合板、蜂窝、编制等不同复合材料结构的区别及其适用范围,培养学生的工程意识,提高独立思考能力及解决工程实际问题的能力。
四、改变课程考核方式
传统的教学考核方式通常为闭卷考试,这种方式可以促使学生在短期内记忆、巩固所学知识,但不可否认,它容易导致学生死记硬背,在一定程度上束缚了学生分析、创造能力的培养。因此,亟需在考核方式上进行创新改革,如课堂开卷考试、课外论文等。