航空航天学科评估范文

航空航天学科评估篇

航空航天行业信息化是指航空航天行业在生产和经营、管理和决策、研究和开发、市场和销售等各方面广泛应用现代信息技术,建立现代企业信息系统,从而不断提高生产、经营、管理、决策及研究开发方面的能力、水平和效率,

最终提高我国航空航天行业的核心竞争力。

近年来,我国航空航天企业信息化建设取得显著成效,已经广泛应用在产品设计、制造、管理的各个环节,

诸如,

,,,

,和等单项技术与系统的应用比较普及,产品研制周期明显缩短,设计制造质量显著提高。

航空航天行业的信息化建设内容与作用

航空航天行业方面信息化建设主要包括企业总体的信息管理、研制与制造的协同及产品研制能力的提升部分。

.企业总体的信息管理

企业资源计划(,)系统,是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。在航空航天企业中,

由于需要涉及整体调动和资源整合很多,

作为对企业资源进行有效共享和利用的系统,可以使航空航天行业达到整体的资源规划统一。

.研制与制造的协同

在航空航天行业,信息化主要为科研生产服务。该行业的重大工程是个多学科综合、多专业集成、多个子系统集成和多单位跨地域协同的庞大系统工程;

其复杂性、研制周期以及研制过程中各种因素的不确定性,需要采取信息化手段进行约束;其设计与制造中涉及大量的信息系统,并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作,

以支持并行的协同设计和制造。设计研制过程中会涉及到成百上千个子系统、多种表和多种变更管理。航空航天产品研制生产数据分散存放在各承担单位,

大多数分系统和单机的研制生产数据没有实现集中存放和统一管理,上下游间难以保证数据的一致性和数据的有效重用。同时,

近年来航天企业的研制与生产并重,设计与制造间的协同需求也很迫切。如此众多的系统、流程以及异构的数据协同实现集成需要个统一的管理平台和集成环境。

航空航天行业又与其他行业不同,对质量管理、产品可靠性的要求非常严格,

每个零部件要能追溯生产制造源头。

主要针对的是产品数据管理。它以软件技术为基础,以产品为核心,

实现对产品相关的数值处理过程、资源一体化的集成管理技术。则指产品生命周期管理,作为全局信息的集成框架,可有效实现资源集成和协同研发生产及精益化管理。

所谓集成框架,

即在异构分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。

和可为航空航天产品的研制和制造创造协同工作环境。基于信息化协同工作环境,设计人员可以跨越空间的限制,利用计算机通信网络等技术实现资源共享,

完成异地协同设计与协同制造。

重点需要实现下列两个方面的集成:(),与//的集成;(),与的集成。

与,的互通,

可以最大限度地共享企业全部信息系统。

将和技术引入航空航天企业的研制和生产过程中,对改进现有技术和管理流程有非常重大的意义,能在一定程度上解决航空航天企业在研制过程中信息与流程的集成与管理及协同。

.实现航空航天产品的三维全数字化定义设计与制造集成,

提升产品研制能力

,,及主要针对航空航天产品的研发及制造过程的信息化,

在产品设计和制造加工的集成上提升产品的研制能力。从技术角度看,

航空航天产品的研制过程涵盖现代科技的诸多领域,如机械、材料、电子、力学、声学、热学和能源等;多学科多性能的要求致使各种之间需要协同,

而在仿真后进行的优化也需要与之间实现协同。

在航空航天产品的研制技术方面(和),通过数字样机的建立,可以实现部件或整机的虚拟装配运动机构仿真、装配干涉检查、空间分析管路设计、气动分析和强度分析等。

总体而言,在航空航天产品研制中全面采用信息化技术,可实现三维数字化定义、三维数字化预装配和并行工程,

建立产品的数字样机,取消全尺寸实物样机,使工程设计水平和产品研制效率得到极大提高,大幅度降低干涉、配合安装等问题带来的设计更改。

与则指航空航天产品的制造协同。

包括工装设计系统建立和工艺系统,在工装分类和典型化基础上,建立各自的工装设计资源库;开发基于工装族和有工艺知识支持的专用辅助工装设计系统,加强工装标准化、组件化和系列化工作,

显著提高工装设计效率;

实现产品模型在工装设计过程中的信息共享,

提高工装设计与产品设计的协同程度;

进行基于三维模型的计算机柔性化组合夹具工装研究,使工装快速组合装配,满足型号不同研制阶段和状态的快速工艺准备需求。工艺方面,

针对产品制造过程中的铸造、数控加工、钣金成型、焊接等关键工艺过程,利用进行计算机模拟的研究与应用,实现工艺方案的评估及优化;最终实现工艺流程的优化。方面,

运用进行制造过程的前期设计,利用进行计算机模拟,实现方式与过程的优化。

总之,

设计人员通过完成设计,由专门仿真人员利用完成设计多性能之间的协同仿真优化,

通过得到最终设计;而后通过,与,的协同完成航空航天产品制造的过程。

同时,运用两者之间的沟通,通过对航空航天产品的整体信息化建设,

建立起设计知识库、仿真知识库、和的制造工装知识库,使其成为航空航天企业在研发、制造方面的宝贵经验财富。

航空航天行业的信息化建设目标

通过上述几个部分的交互运用和协同,

可以实现航空航天行业的管理、资源、设计、制造的全方位信息化工程,最终达到以下目标:

()实现信息的共享和传递速度,

加强各地各部门之间的沟通与交流,提高工作效率;

()确保整体信息流的畅通,如产品各方面性能的仿真协同、设计协同等,有效开展工艺与设计的网上协同工作;

()提高总体设计能力,建立航空航天行业的设计知识库、仿真知识库和制造知识库等;

()提高制造过程信息化应用水平,建立工艺管理平台。实现制造过程计算机化,

工艺流程管理及工艺信息与其他信息系统的集成,优化工艺和制造过程;

()建立产品设计、制造协同平台;

()加强管理信息系统的集成和共享,形成基于网络的、可视化的、高效的生产管理平台。

结束语

航空航天学科评估篇

关键词:产学研全日制专业学位培养

为更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要,

积极发展具有中国特色的专业学位教育,教育部自年起,扩大招收以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位范围。年全国计划招收全日制专业学位研究生万名。

北京航空航天大学拟招收全日制专业学位研究生名。北京航空航天大学以服务于国家战略目标为宗旨,以培养工程实践需要的高层次应用型人才为目标,

通过产学研相结合,积极探索以应届本科毕业生为主的高素质全日制专业学位研究生的培养模式。

开展全日制专业学位研究生教育,满足高层次应用型专门人才的需要

我国自年开展专业学位教育以来,专业学位教育种类不断增多,培养规模不断扩大,社会影响不断增强。

在培养高层次应用型专门人才方面日益发挥着重要的作用。

已成为学位与研究生教育的重要组成部分。前期的专业学位研究生教育的培养对象主要是具有一定工作经历的在职人员,对在职人员业务水平和实践能力的提高发挥了重要作用。

随着我国经济社会的快速发展,迫切需要大批具有创新能力、创业能力和实践能力的高层次专门人才。

教育部自年起,对研究生教育结构类型实行重大改革,增强研究生服务于国家和社会发展的能力,

加大应用型人才培养的力度,

促进人才培养与经济社会发展实际需求的紧密联系,除继续实行学术型研究生教育外,

开展了以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生教育,不仅满足他们适应社会发展、提高专业水平、增强就业竞争力的需要,而且对加快培养高层次应用型专门人才,

满足社会多样化需求、具有重大而深远的意义。

探索全日制专业学位研究生培养模式

以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生教育,是年即将启动的新的研究生培养模式,

其研究生培养过程、培养环节质量监控和学位论文要求等相关规定尚在建立和完善之中。如何使以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生的教育培养内容高起点、研究生培养质量高标准、创新实践能力高要求,使以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生掌握专业领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力。能够承担专业技术或管理工作,

成为具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才,

探索出一套符合以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生的创新型培养模式,制订出全日制专业学位研究生培养方案和实施细则,建立和完善研究生培养过程规章制度,

是当前迫切需要进行的重要工作。

.加强基础理论和应用知识相结合的课程教学模式

学术型研究生教育主要是培养具有独立从事科学研究或教学工作能力的教学科研人才。

专业学位研究生教育主要是培养具有良好的创新实践能力的高层次应用型专门人才。

因此,专业学位研究生课程设置将以实际应用为导向,以职业需求为目标,

以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。

课堂教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究。

例如,北航材料学科的全日制专业学位研究生课程设置上,一级学科和二级学科的核心基础理论课与学术型研究生课程设置完全相同,

其核心基础理论课包括:固体物理、材料近代测试方法、固体化学、材料热力学与动力学、先进复合材料等。

在方向课程设置上,拟针对北航特色增加有航空航天特色的“航空航天材料工程”,包括:航空航天发动机用高温结构材料、航空航天飞行器用轻质结构材料、热防护和机载设备用特种功能材料和航空航天关键材料的服役特性与寿命评估,以及“航空航天关键结构件无损检测技术”等应用性强的课程。在全日制专业学位研究生课程教学师资队伍的建设上,

请工程背景强的优秀教师、航空航天大型企业的总工程师或总设计师主讲相关课程,

以飞机、运载工具和空间飞行器为对象,分解其不同部位的材料组成和材料特点,结合航空航天企业的实际案例,讲授航空航天领域关键材料,

形象地再现关键材料的加工过程。这样就使全日制专业学位研究生整体课程设置,在强化基础理论的同时,突出了应用知识的课堂教学。

.依托学校科研优势,

提升全日制专业学位研究生的实践能力

专业实践是全日制专业学位研究生培养的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证。北京航空航天大学全日制专业学位研究生的实践教学环节,

除吸纳和使用社会资源,建立多种形式的校企联合实践基地外,还建设和建成了一批校级研究生公共实验课和学科专业实验课。

学校特别重视全日制专业学位研究生实践能力的培养,即研究生教学实验的环节。依托学校科研优势,

将科研成果高质量地转化到实验教学环节上,建成研究生公共实验室,以提供系列化、层次化的实践能力培养环境,

形成完善的研究生实践能力培养体系。

学校通过“工程”、“”教育振兴计划等教学实验室建设专项,从实质上提升实验教学水平,实现科研与教学相互促进,

建成了一批研究生公共实验室,包括研究生公共实验平台和研究生专业实验平台。达到培养学生创新与实践能力的目的。通过将前瞻性、先进性、典型性、综合性和学科交叉性的科研成果高质量地转化到研究生公共实验教学上,形成跨一级学科或在一级学科框架下的研究生公共实验教学内容,

实现研究生实践能力的面上培养,夯实研究生实践能力的“宽口径”总的基础,

再通过研究生学位论文研究,在其研究方向上实现“点上提高”,

从而,形成研究生实践能力的立体全方位培养。学校十分重视通过机制体制创新使高水平教师参与到实验教学工作中,在实验核心课程体系的建设中,明确要求课程团队中要由学术带头人或学术骨干领衔组建教学团队。

.产学研相结合,提高全日制专业学位研究生的学位论文质量

对于年即将招收的以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生,

北京航空航天大学要求其学位论文选题均耍来源于企业合作的应用课题,或直接将他们派往企业,以突破企业关键技术来命题,强化工程实践能力培养,推进专业学位研究生培养与用人单位实际需求的紧密联系,

积极探索人才培养的供需互动机制。

北航把全日制专业学位研究生教育,

作为加强学校与企业联系强有力的纽带、学校实施开放办学战略的重要举措和学校参与国家技术创新体系建设的有力切入点。仅材料学科,学校就与所、所、所、所、所、所、所、上飞公司、厂等一大批重要科研院所和大型企业单位签订了联合培养研究生的合作协议。北航实行全日制专业学位研究生“双导师制”,

企业导师与校内导师共同把握研究生的研究方向。共同确定研究生的论文选题,

确保全日制专业学位研究生的论文研究与工程实践紧密结合。通过论文工作,

不仅提高科研工作水平,而且解决企业的实际问题,增强研究生工程实践能力。

结束语

航空航天学科评估篇

航空产业是以航空器制造为主的产业形式,被誉为“现代科技和现代工业之花”,

是凸显国家科技竞争力和创新性的关键所在。[]从国际航空产业发展的历程来看,

一个地区航空产业的发展与当地航空领域人力资源规模、结构、科技创新能力有着天然的、不可分割的紧密联系。

我国航空工业经过余年的发展取得了显著的成绩,但在制造水平和创新能力方面距离航空发达国家尚有较大差距。为此,我国在航空产业实施了两条腿走路的发展策略,

一是推进以国产大飞机项目为代表的自主研发之路,另一条是以空客总装项目为代表的引进吸收再创新的道路。

无论走什么样的道路,围绕航空产业的人才资源和科技创新能力都是支撑产业发展的砥柱。充分借鉴国际上航空发达国家在航空教育领域的成功经验,对于快速形成支持我国航空产业发展的能力将起到关键作用。本文将透过比较教育研究视角,

对航空发达国家的航空产业与当地航空教育之间的关系进行比较研究,提出对我国航空教育有益的建议。

一、航空产业与航空教育的关系

航空产业的水平代表着制造国整体的工业技术和创新能力水平。

作为典型的高技术密集型产业,

具有高投入、周期长和市场相对集中的特点。[]具体表现在研发的前期投入大,制造过程中技术要求水平高,产品后续服务保障技术专业性强。

从航空发达国家开展航空制造业的历程来看,其前期投入的研发经费和人员数量是巨大的。例如空中客车的研发费用就高达亿美元。同时,研发的周期和投资回报周期都很长。

因此,航空产业没有国家政府的支持和投入是难以立足和发展的,而国家之所以愿意投入巨资进行航空器的研发,

看重的是航空产业背后高度的产业关联性和创新拉动作用。

一般一个航空项目发展十年后给当地带来的效益能达到投入产出比∶,

技术转移比∶,就业带动比∶。[]日本曾做过一次余项技术扩散案例分析,发现%的技术源于航空工业。从产业投入产出的经济效益分析来看,

飞机制造业的影响力系数在全部个主要产业中位于第三,说明飞机制造业的最终产品对整个国民经济的发展具有较强的拉动作用。[]作为位于产业链高端的高技术密集行业,航空产业的发展更多地依赖于技术创新水平的提升,

而创新离不开高素质专业化的人才。因此,

从航空发达国家的成功经验来看,注重航空教育是实现航空产业持续健康发展的前提和源泉。

二、航空教育的比较研究方法

航空发达国家在航空教育方面走过了较长的发展道路,

积累了丰富的经验,对于我国尚处于大型民用航空器制造起步阶段的航空教育有许多值得参照和借鉴的地方。因此,本文通过运用比较教育的研究方法,对于不同体制下航空教育特点和要求进行研究。

。比较教育的研究方法

比较教育学是用比较法研究和论述各国教育的发展、现状和趋向的一门教育学科。

比较教育研究的一个主要目的就在于研究外国、思考本国、借鉴他国的教育经验,改进本国的教学实践。作为教育学的一个分支,其研究重点是各国的教育制度和基本的教育问题。

但其基本研究方法可以推广用于与教育相关的诸多领域。比较教育的主要研究方法之一就是因素分析法,即抽出形成各国教育制度特点的各种因素,并把它们摆在历史文化传统和国民特性中加以研究。[]通过对教育制度各因素的描述、解释、并置和比较研究,

明晰研究对象国在教育制度形成中的影响因素和决策过程,特别是在教育改革中的经验与教训,为本国实施合理的教育制度和构建教育体系提供实证分析。

。航空教育的比较研究对象

航空教育作为一个重要的教育领域,

由于其服务的航空工业具有高技术密集型的特点,

因此其培养层次主要以高等教育为主。

长期以来,我国在航空高等教育方面主要偏重于为从事航空制造的航空工业企业和部门培养人才,也就形成了以航空制造为核心的学科专业体系和培养模式。而在航空运营领域,

则建立的是与我国航空制造业基本联系很少的民航教育体系。二者长期分割的局面,造成了我国航空教育领域学科专业的过度分离,

航空工业和民航业难以形成互相促进、互相支持发展的格局。从国际上来看,航空教育服务的对象应当是包括航空制造业和航空器运行在内的航空业全产业链。无论从学科结构、培养模式、专业建设、实验室建设等方面都有相通之处,

故此本文将根据国际航空发达国家的航空教育基本形态与我国相对应的航空教育领域进行比较,为我国航空教育的改革和发展提出建议。

。航空教育的比较研究要素

在对国内外航空教育进行比较前需要明确比较的要素。由于航空教育是教育领域之一,

在确定比较要素时既要考虑一般对不同国度教育进行比较时需考虑的要素,同时还要充分挖掘能够体现航空教育特色的关键要素,能够突出比较效果,

实现比较目的。在比较教育方法论中,认可度最高、最典型的一种方法是利用托马斯立方体进行多层次分析。在该立方体中给出了比较的维度和层次,其中按照地理/地域层次分为世界区域、国家、州/省、地区、学校、课堂和个体;

按照非地域人口群体分为种族、年龄、宗教、性别、其他和全部人口;按照教育与社会方面分为课程、教学方法、教育财政、管理结构、政治变化、劳动力市场等。

每一项比较教育研究都会涉及这三个维度,从而可以在这个立方体中找到相应的位置。[]本文主要针对中法两国在航空教育领域选取相应比较项进行研究。

三、基于因素分析法的中法航空教育比较

航空教育的目的是为本国航空业的发展提供人才和科技的支持。

因此,

航空教育的水平与产业的发展水平和进程直接相关。在对中法航空教育进行比较分析中,

选取了产业发展状况、教育资源、教育制度和与科技创新关联度等因素进行研究。

。产业发展因素

法国航空航天工业在欧洲排名第一。法国西南部比邻的南比利牛斯大区和阿基坦大区是法国航空航天业的摇篮,

也被称为航空航天谷。两个大区的著名城市图卢兹和波尔多构成了航空航天谷的核心。整个航空航天谷在机载系统方面是国际业界领袖,

在下列产品市场中占据世界领先的位置:座以上的民用飞机、豪华商用飞机、直升飞机专用涡轮发动机、起落架、航空器电池。

居于欧洲领先水平的科技领域有:卫星制造、固体火箭燃料推进器、军用飞机、高性能复合材料、地球观测、机舱系统、返回大气层技术等。同时,

还在航空学、航空电子学、试验和模拟等领域始终保持一流地位。中国在航空制造领域经过了余年的发展,主要产品为军用飞机和民用中小型飞机。在大型客机和商用飞机领域,

刚刚启动研制和机型,为大型客机配套的大型商用发动机的研制也刚刚起步。总体上,中国航空制造业,特别是民用航空器的制造距离世界先进水平尚有一定差距。

。教育资源因素

法国航空航天谷与航空领域高等教育有着密切的联系,它是欧洲航空和机载系统领域高级人才的摇篮。图卢兹高等教育发达,是仅次于巴黎的法国第二“大学城”,法国每年约%的工程师毕业于图卢兹。

法国最重要的所航空航天大学均设于此:国立高等航空航天学院()培养飞行器和运输工具工程师,

进行空间学、系统动能学、信息获取和处理、操纵与机载系统、系统工程与管理等方面的系统教育;设有航空学方向的航空航天技术专业硕士学位。国立民航学院()培养航空安全系统电子工程师、航线驾驶员;设有高级机械学和民航运营学、运营职员等专业;培养卫星通讯、航行和监视专业硕士、飞行安全/飞行操作硕士等专业人员。

国立高等航空工程师学院()培养航空维修专业硕士和直升机工程学专业硕士。中国在航空领域的人才培养总体上较为分散,分别隶属于两个系统,一是航空工业系统,包括北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学等一批以培养航空制造领域人才为主的院校;

另一个是民航系统,包括中国民航大学等一批以培养航空运营人才为主的院校。两个系统的院校地理位置分布较广,

院校间交流不多,形成了相对独立的培养体系。

。教育制度因素

法国航空航天产业作为重要的国家支柱产业,需要大批高水平的专业技术人才。

法国教育的品质是世界公认的,其中“大学校”是其特有的精英教育体系,

以培养工程师为主,与综合性大学相比,其入学要求严格,

教学质量更优。法国每年大约有万高中毕业生参加会考,

通过会考的学生就有资格在法国的任何一所综合性大学注册学习,然后其中万名左右成绩优秀者才有资格进入大学校的预科班,再经过两年或三年的艰苦准备,参加激烈的全国性选拔考试,

成绩优秀者方可能进入大学校学习。大学校的最大特点是和企业的关系非常密切,相当比例的任课教师是政府、企业和研究机构中的技术和管理骨干。法国航空航天类院校共同组建了航空航天大学校集团,

依托大学校教育体系,

开展航空工程师的培养,成为航空产业发展关键技术人才的重要来源。

中国航空类教育是在现有普通高等教育体制下开展的,

在培养层次、培养模式和组织方式上与其他专业领域并无太大差别。在与企业的关系上,虽然建立了实习制度,

但多数由于各方面原因在实际运行中仅停留在认知实习层面,难以真正起到工程实践的作用。

。与科技创新关联因素

在法国航空航天谷有个研究中心、上千所科研单位、万余名科研人员,研究的优势领域包括航空、航天和机载系统。

研究中心是该地区技术能力和专业特长的集合体,

可以为航空航天领域的大型工业集团、民用军用企业和中小型工业企业提供技术支持,以保证其材料、加工过程或被测试机器的性能、安全性和可靠性。其中,著名的研究中心如图卢兹航空试验中心,

是欧洲军民用航空器地面试验、专家鉴定和评估的主要中心,承担包括结构机械行为分析、动力系统评估、着陆和滑行系统评估、环境组合、结构材料的性能和特征、系统和分系统对电磁入侵防御的评估、系统和软件功能安全可靠性分析等。中国围绕航空产业的科研机构一般均隶属于航空制造企业,主要从事企业产品的研发和技术验证。

从地缘上看,这类科研机构一般都位于所主研产品的制造企业附近,与企业之间关系密切,而相关院校多数仅在选聘毕业生方面存在联系。

。差异分析

从以上四方面因素的对比分析来看,

在关系人才培养的教育资源和教育制度上,

在科技创新上,在与社会服务的对象——航空产业的关系上,中法航空教育均存在较大的差异,这种差异也间接反映了我国在航空产业发展上的短板。总结起来,

中国相对法国在航空教育上的差异体现为以下几点:

一是产学紧密度不足。航空产业对人才的专业度和水平要求高,人才培养的指向性明确,加强与航空制造和运营企业的合作是提高航空专业人才培养质量的必由之路。

缺少企业的实践锻炼,院校培养的人才在工作中会直接反映为更长的职业适应期。同时,

由于缺少更富实践经验的企业专业技术和管理人员加入到人才培养的环节中,也使得学生的学习内容针对性和有效性不足。

二是航空教育体系缺乏整合。法国拥有大型航空器的制造商,也是航空运输的大国,因此在航空人才培养上对于航空器制造和航空器运营并无明显的专业差异,作为航空类院校在人才培养上要求学生具备航空领域宽厚的知识基础,

同时面向专业领域加强工程实践能力培养。而目前,

我国在航空领域明确分为制造领域院校和民航运营领域院校,两类院校在人才培养体系方面缺乏沟通和整合,

在人才培养上没有形成沟通协调和良性互动的局面。

三是学生工程实践能力培养欠缺。航空业作为资金密集型、技术密集型产业,无论从价值还是安全角度考虑都对从业人员的职业素质提出了较高要求。这就要求学生在接受教育中要有更长时间的培养和更为专业的训练,

而目前我国在航空制造领域由于产品距离世界先进水平差距较大,产量有限,实际接收学生进行工程实习非常少。

而在航空运营领域,出于安全方面的考虑,学生更多的是进行认知实习,缺少有工程实践目的的训练。

四是科技创新对人才培养的促进作用未完全体现。科技创新是推进人才培养和产业发展的重要动力。

一方面科研为产业输出技术和产品,另一方面科研为人才培养输送人才和培养资源。在航空产业发展中,科研是技术进步的源泉,

因此要充分发挥科研机构的作用,提升人才培养,特别是高端人才培养的水平。

目前,我国航空制造领域的科研机构多附于制造企业,而航空运营领域的科研介入不深,

在人才培养领域的作用均未充分体现。

四、对我国航空教育的启示

我国的航空教育从时间上看经历了余年的发展,

但由于在航空制造业的发展上经历了仿苏、仿美、自主研发等多条道路的探索和摇摆,航空教育的发展也经历了许多变化。

当前,我国确定了自主研发大型客机的战略,并积极开展国际合作,推进航空制造水平的提升,

为未来成为世界航空制造领域一极而努力。

在我国由航空大国向航空强国迈进过程中,关键是人才,

因此航空教育的发展直接关系到航空产业战略的实现。通过以上对比分析,借鉴航空发达国家的先进经验,对于我国航空教育发展有以下启示:

一是要构建基于航空全产业链的教育体系。

航空制造业的发展离不开航空运营效果的反馈和支持,良好的商业运营是航空器制造的动力,反过来对航空器制造技术的掌握能够更好地支持经济高效的运营。

因此,我国自主研发大飞机战略的实施为我国航空教育构建完成的教育体系,填平现存的在制造领域和运营领域人才培养间的沟壑提供了难得的机遇。特别是在航空制造和航空运营的连接点——航空器适航认证方面,加强人才培养交流合作将有力地支持我国大飞机的研制。

二是建立具有中国特色的航空工程教育模式。随着我国大飞机研制的深入,

航空工程人才的培养需求日益显现。法国航空工程师培养体系为我国航空工程人才培养提供了可供借鉴的成功模式。现代航空器是凝聚了最新科技创新成果的大型复杂系统,航空器设计、制造和维护人才必须掌握深厚的专业基础知识和解决实际问题的工程能力,原有的教育模式在人才培养的能力形成、实践经验、管理思维等方面难以满足需要,

因此建立符合我国航空制造发展特色和要求的工程人才培养模式是保障大飞机研制的必由之路。

航空航天学科评估篇

星期四,地面科研人员将菜籽植入植物垫中。今年晚些时候,宇航员会用它们在太空中种出莴苣和白菜。

在种下菜籽之前,

这些在佛罗里达州肯尼迪航天中心实验室里工作的科学家,已经花了一周时间将无菌土壤和特殊肥料装填进特氟龙和芳纶布制造的包装袋里。他们把这些包装袋叫作“植物垫”。

与其说菜籽是种下去的,不如说是被粘到了最佳位置,

使用的黏合剂是一种叫作瓜尔豆胶的常用食品添加剂。

这些位置可以使菜籽长出的根迅速找到水源,并且让植物垫外生长的菜叶尽可能高效地发芽。这些植物垫将会被封装在运输包内送往国际空间站,然后被放置在特制的生长室内。

这个生长室配备了光照、照相机和其他在轨实验所需的条件。轨道实验室中的宇航员将会每

天给种子浇水,而地面研究人员也会进行同样的实验作为对照。

这些被植入个植物垫的菜籽,

将在下周的-号发射任务中,

搭载太空探索技术公司的龙飞船进入太空。

年月日

明天,宇航员会给莴苣种子浇水,打开特制光源,开始下一轮国际空间站上的蔬菜生产。

这是年开始的蔬菜种植系统实验的第二阶段。

实验中经常遇到的问题是生长中的植物接触不到足够的水分。这就需要宇航员对灌溉过程进行直接干预――亲自给植物垫中的种子浇水。

一周之后,

莴苣植株将会被疏松栽培,让最大最强壮的植株获得更多空间和资源,以更好地生长。根据生长状况,完成该实验大约需要天。

在绕地球飞行的同时,宇航员会吃掉其中一半的作物。另一半将被送回地球进行研究。对未来飞向太空深处执行探索任务及飞向火星的宇航员来说,哪怕只有少量的新鲜蔬菜,

都会提供极具价值的营养。

年月日

在宇航员斯科特?凯利将含有菜籽的植物垫放置在蔬菜种植系统中并给它们浇过水之后,国际空间站的第二批蔬菜种植实验正式开启。专门化的太空农场给植物提供光照,

并让植物垫的棉芯通过吸收湿气获得水分。斯科特?凯利将给生长中的植株拍照,并将照片传给肯尼迪航天中心的科学家,以便他们对实验进行监控,

并且在地球上用同一种菜籽进行对照实验。

预计几天之后,空间站上的菜籽就会发芽,一个月后,

宇航员就应该可以饱餐一顿莴苣了。这项研究被认为对

于将宇航员送往太空深处,

并最终送上火星的未来计划至关重要。在长时间的太空旅行中,

宇航员可以通过绿色蔬菜补充维生素,并享受来自地球家园的宽慰。

年月日

宇航员的一小口,人类历史的一大。在从国际空间站蔬菜种植系统收获了“极品红”长叶莴苣之后,

宇航员斯科特?凯利、科尔?林格伦和油井龟美品尝了他们的劳动成果。

年月日

太空蔬菜种植前景一片光明。未来的火星之旅离不开在微重力环境条件下生产食物的能力,

地球上的农业生产者以及食客们也可因这项研究获益良多。月日,宇航员斯科特?凯利、科尔?林格伦和油井龟美成为第一批尝到太空食材的人,

他们采摘并品尝了国际空间站内种植的莴苣。

他们食用的是名为“极品红”的长叶莴苣品种,

这些莴苣摘自在轨运行的国际空间站内的蔬菜种植系统。今天早晨,美国航空航天局肯尼迪航天中心的蔬菜种植组也从地面收获了莴苣,除了生长地不同外,与空间站中的莴苣别无二致。

“蔬菜种植系统表明植物在太空中生长和在地球上生长极其相似。

”美国航空航天局肯尼迪航天中心蔬菜种植组的负责人乔亚?

马萨博士在组内通风会上表示。肯尼迪航天中心副主管珍妮特?

佩特罗说:“创新是美国航空航天局继承的巨大资产,也是我们的文化,

国际空间站是近地轨道上的一个良好的科研平台。

但是如果要去火星,我们需要脱离地球的束缚。

”

除了能让未来的太空探索受益,该项研究也能给地球带来显而易见的好处。全球人口持续增长,如何在有限的空间内种植更多的粮食作物也越发重要。

该项目副总监丽莎?

克罗雷多说:“美国航空航天局的商业航天员正在计划联手国际空间站的研究,为未来将人类送上火星而努力。”她指出,一旦商业航天器开始向空间站输送宇航员,就能够有足够的人手来延长宇航员用于科研的时间。

马萨还说,目前蔬菜种植系统的成功让他们有信心认为宇航员可以自己生产食物。无论是在未来国际空间站,

还是在向火星进发的旅途中,宇航员都可以吃到新鲜的蔬果来加强营养,还能在原本了无生机的航天器里通过小规模种植作物得到心理享受。

马萨说:“离开地球是为了更好地服务地球,服务未来。

”

年月日

新年过后,

国际空间站里很可能会有鲜花绽放。今天早晨,

美国航空航天局的宇航员科尔?林格伦在国际空间站内启动了蔬菜种植系统,

并将含有百日菊种子的植物垫放在该系统内。这是轨道实验室里第一次进行花卉种植实验,在地球轨道上生长的百日菊将会为日后在太空种植其他开花植物提供初期信息。

“种植花卉比种植莴苣这样的蔬菜难度更高,

”美国航空航天局肯尼迪航天中心蔬菜种植系统的载荷科学家乔亚?马萨说,“光照和其他环境因素更为关键。”

林格伦会开启红、蓝、绿色光照,

激活的灌溉和营养系统。百日菊的生长期为天,是国际空间站前两批种植的“极品红”长叶莴苣生长期的倍。

在生长期内,系统将循环提供小时光照和小时黑暗环境,

以刺激植物开花。

“种植百日菊将帮助我们深入理解蔬菜种植系统中植株开花的过程,使我们可以把蔬菜种植系统作为在轨农场,在太空中种植和食用土豆这样的开花植物。

”肯尼迪航天中心蔬菜种植项目的主管特伦特?史密斯说。

研究者同时希望获取其他方面的优质数据,

例如种子长期贮存和发芽率,花粉会不会造成问题,以及对宇航员士气的影响。国际空间站计划在年种植土豆。

年月日

美国航空航天局计划开展代号为-的蔬菜种植系统第三次实验,含有白菜品种“东京小白菜”的植物垫在佛罗里达肯尼迪航天中心准备就绪,

即将被送往国际空间站。-将继续推进美国航空航天局的太空植物生长研究,

为人类飞往火星的旅程奠定基础。执行本次任务的航天器是太空探索技术公司的龙飞船,这也是它第八次开展商业性补给服务。

由于受到不同环境因素的影响,

植物在太空中的生长与在地球上不同。人类将来开展太阳系长途飞行任务,以及最终登陆火星,都需要向宇航员提供新鲜的食物供给。了解植物如何响应微重力环境条件,

是实现这一目标的重要前提。-科学组的负责人乔亚?马萨说:“我们选择这一白菜品种,是因为它长势喜人并且风味绝佳。-会测试一系列新的蔬菜品种,

我们希望宇航员会喜欢它们的风味,

从而使国际空间站拥有一个蔬菜沙拉供应系统。”

在国际空间站准备设施处的一个实验室里,-科学组首先往个植物垫中插入棉芯,然后准确称量一定配比的煅烧土(即太空尘土)以及肥料,

配好后将混合物填入植物垫中,最后将其缝合。此外,科学组对东京小白菜和“极品红”莴苣的种子进行了灭菌,然后分别种植到枕中,

封装进真空包,

转交给工程服务承包商,整合到运输的货物中。这一批要运送到国际空间站的蔬菜一共有枕白菜和枕莴苣。蔬菜种植项目的负责人特伦特?

史密斯说:“-将建立在前空间站成员斯科特?凯利改进的自动化园艺系统之上,

采用与其类似的操作技术来测试对蔬菜的适用性。希望国际空间站的成员们会喜欢这些白菜。”

在空间站里,

宇航员会把这些植物垫放置在蔬菜种植系统中,启动光照和灌溉系统,定期监控和照料蔬菜生长。今年夏末,

美国航空航天局还将把一块纪念牌匾送上国际空间站,宇航员会把它挂在蔬菜培养设施上,以表彰太空生物学先驱的贡献,特别是近期过世的索拉?

豪尔斯泰德和肯?苏萨。

他们致力研究生物体对微重力环境的响应机制,并且亲手促成了太空生物学作为一门学科的建立和发展。他们做出的贡献影响仍将持续,

使未来火星之旅的探险者受益。

年月日

株生长在国际空间站的百日菊被送回佛罗里达州肯尼迪航天中心,并在国际空间站准备设施处蔬菜种植系统飞行实验室里进行了解剖分析。另有株百日菊被留在国际空间站里,

作为宇航员的纪念品。来自美国航空航天局的一组科学家和国际空间站地面处理与研究项目办公室的合约科学家合作,

小心翼翼地从株太空百日菊和地面对照实验的百日菊植株中获取了种子。

科学家对这些百日菊种子进行了仔细的显微检查,

然后将它们封存在小瓶中,

做好标记供进一步分析。

在肯尼迪航天中心,

这些种子将会接受微生物分析以及发芽率测定,以决定能否将它们送回国际空间站,

在蔬菜种植系统中进行新一轮生长。这批百日菊是年月作为-实验的一部分被送上国际空间站的,含有百日菊种子的植物垫在年月日被宇航员斯科特?

凯利放置在蔬菜种植系统中并开始生长,当时凯利正在执行为期一年的驻站任务。在系统的灌溉和监控下,这批百日菊生长了天。

年月日,

这批百日菊被收割、打包,并由太空探索技术公司-货运补给任务带回地球。蔬菜种植系统是由美国航空航天局太空生命与物理科学研究项目分部出资支持的。美国航空航天局希望通过在国际空间站内完善蔬菜种植系统,

为将来的宇航先驱者提供可持续的食物供应――这是美国航空航天局火星计划中的重要成部分。鉴于美国航空航天局正在逐步展开有关太阳系深处的长途探索任务,植物种植系统将会成为宇航员重要的食物供应源。

同时,

蔬菜种植还能在长时间的太空旅行中为宇航员提供休闲园艺活动。

年月日

一套高仿真的测试版美国航空航天局植物培养高级系统于上周抵达了肯尼迪航天中心。植物培养高级系统是为美国航空航天局打造的最大的植物舱。

这套工程开发系统由卡车运送至国际空间站准备设施处,

之后被转移进实验室。在实验室里,美国航空航天局的工程师以及工程服务合同内的科学家和技师,都将使用这套测试设备进行训练,

学习如何对它进行操作和组装,

为明年迎接真正的植物培养高级系统做准备。他们还将测试植物培养设备的各系统如何与科学研究进行整合。

美国航空航天局肯尼迪航天中心的工程师设计了植物培养高级系统的部分子系统,并且制造了飞行培养舱,其他子系统由威斯康星麦迪逊的公司设计制造。

该设备是一个具有可控环境的闭环系统,可以容纳大型植物。

整个系统使用红、绿、蓝色光照,和目前国际空间站上的蔬菜种植系统类似。植物培养高级系统还可以使用白色光照和红外线。此外,

植

物培养高级系统将装备个传感器,并且光输出量是当前蔬菜种植系统的倍。

肯尼迪航天中心的科学家开发了可以整合入植物培养高级系统的科学载荷,用于国际空间站上的植物生长实验以及地面控制实验。载荷集成工程师会和雅克布斯公司一起,

根据《测试与运行协作合约》,将包含种子的科学实验整合到植物培养高级系统中去。雅克布斯公司的研究者同样为植物培养高级系统提供了实验空间和技术支持。该项目的小规模实验名为“植物培养”号,

或,将包含拟南芥、卷心菜和芥菜类的小型开花植物。和植物培养高级系统都会在年被送上国际空间站。

年月日

昨天,也就是星期一,肯尼迪航天中心-实验地面对照组进行了第一次莴苣收割,

开启了应用“割韭菜式”的方法进行的四次连续作物收获。这种方法的理念是每天收割一次“极品红”长叶莴苣,只摘掉每一株的部分叶片,让剩下的叶片继续生长。

与地面实验的收获方式不同,月日在国际空间站里,

宇航员享用了他们的劳动成果。而肯尼迪航天中心收获的蔬菜则在包装、称重后,被冷冻起来供未来使用。地面系统是为了给在轨种植提供对照组。

国际空间站上未来几次收获的蔬菜将会被保存起来,在返回地面航天中心之后供科学家对比研究使用。

对比研究不仅包括太空和地面种植的产量对比,

还包括食品安全分析,研究者将评估“割韭菜式”方法造成的叶片表面微生物含量随时间的变化。

年月日

今天,

宇航员佩吉?威特森启动了新一轮国际空间站蔬菜种植实验。

名为东京小白菜的白菜品种首次在太空中进行栽培。选择这种白菜是因为它生长迅速,具有很高的营养价值,

并且风味独特。威特森将作为在轨种植的负责人,在为期一个月的时间里照料这些白菜。

年月日

今天,宇航员佩吉?

威特森将在国际空间站种下第二批白菜,也是蔬菜种植系统的第六批作物。

在两个月的种植期内,威特森将会定期采摘白菜叶供宇航员食用,同时进行科学研究。这将是国际空间站成员第二次使用“割韭菜式”的方法收获作物,以期增加蔬菜产量。

此前这种方式被用于“极品红”莴苣。这一次,威特森拿到的种植指南根据第一批白菜表现出的需水量更大的生长特点进行了修改。

项目的科学家乔亚?

马萨博士说,每次实验都能为植物研究组提供新信息,

为未来的长周期植物种植系统奠定基础。马萨说:“-组实验的主要目标是研究白菜在更长种植期内的生长状况,以及它们如何响应‘割韭菜式’的重复收割方法。年秋天我们刚刚开始用这种方法收获了“极品红”莴苣。

希望由于我们采取了可持续性更强的操作方式,

宇航员能在一段更长时期内吃到更多白菜。”

航空航天学科评估篇

关键词:社会主义核心价值观;大爱精神

谱写向善担当的时代赞歌,传承爱的接力

。构建大爱精神坐标、筑牢理想信念基石

学校党委坚持育人为本,把德育放在学校教育的首位,

以理想信念教育为核心,注重教育引导、舆论宣传、文化熏陶、实践养成、制度保障相结合,大力弘扬核心价值观,构建大爱精神坐标,

铸牢师生的精神支柱。通过举办“两弹一星”功勋科学家事迹宣讲会、组织学生成才表率先进事迹报告会、连续年评选“感动北航”人物,引导学生追求高尚的精神境界,把个人的人生价值融入到奉献他人、奉献社会之中;

通过课内外相结合推进通识教育,构建了经典研读、人文素养、社会科学、科技文明四大版块通识课程体系,所占学分已达本科生人才培养方案总学分的%;邀请了余位知名专家学者来校做人文素质教育讲座,

艺术馆、音乐厅高雅艺术展览和演出精彩不断,使学生们在浓厚的人文氛围中汲取文化的滋养和成长的力量;通过深入开展“知国情、察民生”社会实践和“助他人、作奉献”志愿服务,

暑期社会实践达到了全覆盖,志愿服务实现了常态化,每年组织余支社会实践队,

先后组织批支教团赴新疆、宁夏支教,《人民日报》在头版“行进中国?精彩故事”栏目中专门报道了学校学生在新疆支教的感人事迹,志愿服务正逐渐内化为北航人的人生态度和生活方式。

。抒写大爱文化名片、传播校园正能量

长期以来,

学校充分发挥大爱文化的育人功能,广泛凝聚校内外广大师生、校友力量,建立健全爱心捐赠的渠道和机制,通过捐资设立奖学金、助学金、创业基金等形式,帮助支持家庭经济困难学生、品学兼优学生或突发疾病需要救助的学生,

形成了人人参与的校园大爱文化氛围。年月,

学校交通科学与工程学院周伟韬同学因急性肝衰竭并肝性脑病三期等病症入院治疗,短短两周,学校师生校友共捐款筹款余万元,使他顺利完成了肝脏移植手术,

脱离了生命危险。近几年,从新闻媒体报道《这个集体不能落下你》中患急性重度胰腺炎的刘婕同学,到《用爱汇聚延续梦想的力量》中患白血病的庞尚辉同学,再到已成功完成器官移植手术走上工作岗位的李金贵同学都得到学校师生校友的鼎力相助。

学校还建立了家庭经济困难学生数据库,

实现多渠道精准资助,使“济困、励志、强能”同步提升。例如:著名结构疲劳专家高镇同院士的个人捐款已逾万元,老中青教师代表共同设立了“宏志清寒”奖学金,

学校首届毕业生钱士湘夫妇捐资万元……广大校友不忘初心,反馈母校不断改善办学条件:王祖同、杨文瑛夫妇先后捐资,

万元支持晨兴音乐厅和大学生艺术团建设,以提升师生文化艺术修养。师生校友的关爱使家庭经济困难学生更加潜心学习、自立自强,从新生入学时的“绿色通道”走上一条人生发展的“绿色跑道”。

涵养肩负使命的空天情怀,

强化爱的合作

。唱响空天文化主旋律、培育拔尖创新人才

建校年来,一代代北航人的理想与抱负,始终与国家利益和航空航天事业紧密相系,学校的大爱精神也正是在航空航天事业的发展壮大中得到传承和弘扬。例如:航空发动机领域的领军人物陈光教授、陈懋章院士、刘大响院士共同出资万元,

发起“航空强国中国心”基金,

奖励全国高校发动机专业的优秀学生。

张广军院士捐出“长江学者成就奖”奖金万元用于奖励品学兼优的家庭经济困难学生。

近年来,学校深入开展“爱祖国、爱航空、爱航天、爱北航”主题教育,定期举办空天文化节、航模大赛、航空航天企业进校园和高端访谈等主题活动,组织学生观看神舟、嫦娥等航天器发射实况转播,

参观航空航天主机厂所,邀请航空航天领域著名专家以及航天员来校与学生们互动交流,大力培育学生的航空航天情怀。在两个校区新建了航空航天博物馆和主题文化长廊,

建设了仰望星空、载人航天精神、钱学森像等余座航空航天主题雕塑,

使空天文化、北航精神艺术化、具象化。精心组织创作了以航空报国英模罗阳校友为原型的大型音乐剧《罗阳》,在校内外巡演余场,社会反响强烈。“演罗阳、学罗阳、扬罗阳”已成为师生坚守空天梦想、弘扬大爱精神的文化品牌,

也成为全校新生入学教育的必修课。

。爱国荣校凝聚力量、自主创新追寻梦想

学校始终坚持服务国家战略需求,

突出自主创新,强化协同创新,

积极搭建部级创新平台,组建大团队,

承担重大科研项目,并将强化科技创新平台的建设,提升到建设国家创新体系一个重要措施的高度来认识;

把“爱国荣校、无私奉献、创造卓越”的价值追求落实在学术前沿探索与团队集体攻关的有机统一中。

近十年,学校先后获得项部级科技奖励一等奖、项国家自然科学二等奖,创造了一所大学连续获国家最高等级科技奖励的“奇迹”,被社会誉为科技创新的“北航模式”。

例如:王华明教授及其团队,在世界上率先突破钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术,实现了“打印,让中国飞机中国造”;刘红教授及其团队,

在生物再生生命保障技术取得重大突破,研制成功了世界上第三个生物再生生命保障地基系统,完成了我国首次长期多人密闭试验;房建成教授率领的“先进惯性仪表与导航技术”团队,先后获得“国家技术发明一等奖”项、二等奖项。

在教育部学科评估中,该团队所在的仪器科学与光电技术一级学科排名全国第一。可以说,凝聚团队力量、强化爱的合作,已经成为北航以“大爱文化”组建科研大团队、催生自主创新重大成果不竭的源泉与动力。

塑造致真和谐的文化力量,

提升爱的温度

。加强师生沟通交流、打造真情互动平台

学校全面实施了本科生导师制,强化导师言传身教在学生人格养成中的关键作用,以导师的“导心、导学和导向”树立起学生的人生标杆。突出名师的榜样作用,

组织学生与名师进行内容丰富、形式多样的交流。每月一次书记、校长与学生代表面对面沟通、每周一次陈懋章等院士领衔召开名师恳谈会、每时每刻李尚志等名师主持网络互动工作坊,师生全时全方位思维碰撞、真情互动,构建了以情优教、以情优学的教学相长格局。积极探索书院制学生教育管理模式,

成立了“知行”“汇融”“启明”“航天”四个书院,积极打造大爱传承、学学相长的文化育人社区,连续举办两岸四地现代高校书院制教育论坛,

共同研究探讨书院育人规律,促进具有广博知识和优雅气质的“全人”培养,

独具北航特色的书院制教育模式已成为传递大爱文化基因的新载体。全面实施朋辈辅导“梦拓”()计划,名高年级学生与名~名新生组成“梦拓”小组。目前,全校已成立了余个“梦拓”小组,

实现了新生全覆盖,开设了以欣赏高雅艺术、参观博物馆和专业特色展览、寻访名人故居等为主要内容的“梦拓”文化体验课,将“学梦拓、带梦拓、传梦拓”的新型学缘模式转化为传承北航大爱精神和培育人文情怀的互助平台。

。厚实大爱文化底蕴、内化师生情感激励

学校秉承长期的办学积淀和文化传统,将大爱精神与北航精神、空天文化深度融合,

塑造知行合一的精神气质和致真创新的文化氛围,以文育爱、以爱化人,整体构建了人文课堂、艺术殿堂、活动舞台、文化嘉苑等丰富多元的校园文化格局,建设了一批承载大学精神和文脉气韵的校园人文景观,

形成了一批弘扬大爱品格、传递青春正能量的校园文化精品,使大爱内化为广大师生校友持久的情感激励。规范意识形态阵地管理,强化宣传阵地建设,

充分发挥校园媒体的凝聚和引导作用,建设了“网络互动社区”,推出了学校官微、航小宝、北航推荐、学生媒体中心等一批关注量超万人的微信公众订阅号,坚持把大爱融入立意高远、时代感强、学生崇尚的网络作品之中。

推出了“名师工作坊”等名站名栏,涌现出《我的匆匆那年在北航》《印记》等一批受到师生点赞的校园网络原创作品。长期以来,学校着力厚实大爱文化底蕴,实施有温度的教育,

致力于“把一流学生培养成一流人才”,坚持立德树人,不断增强校园人文关怀,注重多种途径集聚校园正能量、传播核心价值观,唱响了校园大爱主旋律,

形成了“工作月月有主题、学生天天受教育、活动一年不断线”的格局。

航空航天学科评估篇

基于问题的学习是一种以学生为中心的主动型教学模式和课程体系设置方法,其最初是由加拿大的麦克马斯特大学()医学院于世纪年代在医学课程教改中逐步形成并提炼出来的。在中,

教师根据课程要求和学生的知识基础预先定义一个不完整的或劣构的问题,然后让学生进行研究,理论联系实际,运用已掌握的知识和技能提出解决问题的可行方案,让学生亲身参与问题求解的每一个步骤和知识构建的过程,

从而将其先前获得的知识和经验很好地整合起来,

使已有知识结构得到完善的同时达到对新知识的理解与掌。

。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。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。这样描述的主要特点:()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。

()学习在小团体中展开并且提倡协作学习。()老师是促进者、引导者或教练。()问题形成组织重点并刺激学习。

()问题是拓展真正的问题解决能力的工具。()新的信息是通过自学获得的。

。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(),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()。

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》、《高等课程》。

在这些体验中,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()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。

。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(----,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。

。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,

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。

。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。

()日本卫星设计大赛。

上世纪年代初期,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”。年三个学术社团共同成立了大赛组委会,

他们分别是、与。经过一年时间的准备,于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。大赛每年都会收到到个创意独特的项目。

()大学空间系统研讨会()以及项目。

始于年,每年月由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。这些项目要在结束后的一年内实施,他们的成果将在下一年的上展示。其中最成功的项目就是(罐装卫星)项目了。项目是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,在下一年的上进行控制操作。

()立方体卫星。

立方体卫星项目由特维格教授在年的大会上提出。

立方体卫星为重,长宽高均为的微型卫星。

每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“-”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-之间的机械和电气接口,

-释放机制设置得非常简单:当-的门打开,里面的立方体卫星就被-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。目前计划于年底发射第一个立方体卫星。

()欧洲大学生月球轨道航天器。

欧洲大学生月球轨道航天器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“-”卫星。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,

用于飞船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点”转移到绕月运行轨道的过程,历时个月;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。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。

。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教学的前提条件,强调以学生为中心,作为教学的实施者,

教师必须要深刻认识到这一点。

。根据具体航天任务设计问题。

丰富的问题案例是教学成功的关键。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。

。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。

。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的重要目标之一。

通过参加学习,让学生明白学习不完全是个人的事情,在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。

。建立合理多样化的评估体系。

在实施的过程中,

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。

四、结论

植根于建构主义理论之上,

强调发现和知识意义的构建,是一种先进的培育创新精神和激发创新思维活动的教学/学习方式。强调以学生为中心,问题、教师和团队学习是教学法实施的三大关键要素。本文在总结理论的基础上,

在此基础上根据我国航天工程教育的现状,从国外几个航空航天教育典型案例吸取经验,讨论了以小卫星作为航天工程教育工具的重要性;其次,

叙述了它作为太空技术发展新成员的重要性。探讨了基于理论的航天工程教育在学生群体中推行的途径,期望能促进教育工作者对有关问题的思考。

由学生运作卫星项目极具挑战性,

但这会给参与项目的学生和院校带来巨大回报。这些项目提供大学生关于设计、分析、测试、制造和操作空间系统方面的实践经历。有证据表明,参与空间飞行器设计项目的学生,

能力得到显著提高。统计证据也显示如果相当数量的大学参与空间飞行器设计活动,进入空间领域工作的学生数量会显著增长。

航空航天学科评估篇

赤子之心漫漫归国路

熊跃熙毕业于北航原五系飞机结构强度设计专业并获得学士和硕士学位,

尔后在加拿大维多利亚大学获得该校与北航联合培养的博士学位。毕业后,

他曾在加拿大国家科学院航空研究所任终身研究员,后历任美国通用电气公司全球研发中心高级工程师、能源集团首席工程师以及航空集团工程部门经理。熊跃熙长期从事大型飞机结构与材料、航空发动机结构以及能源系统结构等领域的研发及技术领导工作,迄今共发表篇科研论文,指导和培养了众多年轻学者、工程师及研究生,

获得过诸多航空领域的荣誉称号。年他入选中组部“”专家。年全职加入北京航空航天大学航空科学与工程学院,“我希望回到母校能带动学科建设和人才培养工作,并希望由此带出一批优秀的研究生,

培养一支优秀的青年教师队伍。

”他在接受记者采访时说。

尽管在国外的工作、科研事业成果卓越,但熊跃熙心中始终有一个归国的梦想。

“我是届,也就是改革后第一批大学本科生。

当时知识青年下放到农村后,能够通过考试进入大学返回学习环境中是非常不容易的。其中一个选拨方法是从工农兵学员里通过特长考试出来,比如医术、外语等。我当年对外语非常感兴趣,

就下了一番狠功夫,想以此作为工农兵上大学的一个跳板。没想到年邓小平复出后情况发生了彻底改变――所有下放到农村的知识青年都可以报考大学。我当时就报考了,但在填写志愿时把上海外国语学院作为第一志愿,

湖南大学作为第二志愿。”身为一个湖南小地方出身的孩子,熊跃熙说他当时根本不敢有能考进北京的想法。

但考试成绩下来之后,由于成绩优异,

熊跃熙拥有了可以调剂到北京的机会。“当时北京航空航天大学的老师来到我家中进行询问愿不愿意去北航上学。我父亲非常高兴,说能去北京当然好了。问到我的时候,

我说如果上外能够录取,我就还是去上我的第一志愿。但天意弄人,我的分数还是差了一点,就去了北航,

也非常感谢母校当时对我的重视。”

进入北航后,

熊跃熙格外珍惜来之不易的学习机会。他刻苦钻研,

勤奋学习,连续取得了本科学位和硕士学位,并在年成为当时的教委、现在的教育部委派赴加拿大维多利亚大学的首批中加联合培养博士生,师从王俊奎教授和教授。

在国外,熊跃熙让导师赞不绝口。“能够出国学习,

自然要抓紧一切机会增加自己的学识。

所以在国外的时间虽不能说是夜以继日,

可也是分秒必争。

这不仅是我的义务,更是我的责任。

”现在的熊跃熙谈起当年的事情仍然记忆犹新,“回国答辩时,校长说我‘学得很好’,有继续深造的价值和空间,就签署了一封信件,

让我继续去国外做博士后。”

国家改革开放初期,在国内答辩后直接去国外做博士后是不允许的。能够继续深造两年当然是非常值得高兴的事情。年轻的熊跃熙意气风发地回到加拿大,

准备完成两年的博士后学习回到母校任教。

“我是由北航培养的,希望能早日学成回国为母校做点贡献。”谁知年国内外环境发生剧变,

熊跃熙只能一直留在国外生活,真正开始了自己国外科研工作生涯。“不能及时回国,是我这辈子最大的惋惜之事。

”熊跃熙到现在谈起仍有憾意。

此后的近年间,熊跃熙不断锐意进取。

年,他获得英属哥伦比亚大学授予的博士后奖学金并赴该校机械工程系从事力学研究,成为奖学金首个外籍获奖者。年至年,他受雇于加拿大科学院航空研究所,

为终身研究员。他领导航空结构力学小组,负责航空研究所全部结构计算工作,并指导研究生和博士后。

年起,

熊跃熙受雇于美国通用电气公司(),首先在全球研发中心任高级工程师和研发项目负责人,后被提升为能源集团负责蒸汽轮机结构设计分析的首席工程师,接着调入航空集团被提升为航空系统工程部门经理,负责发动机短舱结构分析,

建立发展和领导在美国、中国、印度及波兰有近百人的结构设计分析团队,积累了对世界顶级公司设计分析人员的管理能力。

回国之前,他全面负责与中国商用飞机公司()合作的发动机短舱的结构分析。

年月,应国家外专局和邀请,熊跃熙回国参加年中美工程技术研讨会,

并在先进制造分会上发表关于发展结构设计分析工具的演讲。看到国家的迅速发展,熊跃熙兴奋不已,

他加入了国家“”的回国浪潮。年,他回到母校任教,圆了自己近年的梦想。

“心念故土,终不敢忘,蹉跎到现在,才通过契机回到祖国。虽然已到知天命的年纪,

但庆幸自己还没到不能动弹的时候,总还是能为母校、为国家出一点力。”

学以致用助力航空事业发展

无论是国内还是国外,熊跃熙的工作始终围绕航空结构进行,

并取得了一系列卓越的成就。在加拿大期间,

熊跃熙组建了一支具有一流水平的科研团队,为加拿大航空航天系统多学科设计优化技术的发展做出巨大的贡献。他领导完成了多项与波音公司、美国联邦宇航局、美国空军以及加拿大庞霸叠公司的合作项目。特别是在复合材料结构设计与分析,包括冲击损伤、胶接铆接接头和修补技术、结构疲劳寿命、概率裂纹扩展、失效风险评估和可靠性设计方面等领域,

熊跃熙都取得重要科研成果,并发展了多个供实际设计用的计算机软件系统。他还代表加拿大成为北约成员国研究合作组织技术探讨委员会的成员,

并且召集成立英语国家间结构失效评估组,建立了更加完善的结构评估系统。

“在加拿大的学习和工作为我之后的科研生涯打下了一个良好的基础。这期间,

我利用有限元和计算流体力学进行平行学科分析,实现集成与协调策略开发,进行了技术示范和战略评估,通过计算分析技术和有限元方法,最终完成了复合材料机翼模型的开发。

其优化问题的定义涉及结构、空气动力学和气动弹性的研究。”熊跃熙一直记得在加拿大最引以为豪的研究成果:“那是进入加拿大航空所的第一项研究项目,

是关于航空复合材料结构受冲击载荷后其承压能力测量系统的研究。这个项目通过建立一个系统,快速评估飞机的航空复合材料层板在受冲击后是否能够继续飞行、还能够飞多久,可以在机场很难做出全面细致繁琐的分析的情况下快速做出结论,具有很强的实用性。

”

进入美国通用电气公司()后,熊跃熙主要从事先进设计技术和工具的研究与开发,

用以提高航空和能源发动机部件设计的效率和质量。特别在航空发动机燃烧器构件设计的研发方面有所建树,

所做工作涉及计算流体动力学、热传导、结构分析、概率疲劳与断裂、复杂工况下结构寿命预估以及多专业结构优化设计,科研成果已用于多种型号航空发动机燃烧器的设计与生产。

在燃气轮机方面,提出和建立了一种有效的基于结构运行状态的残余寿命评估方法,可用于结构工作状况的实时跟踪与模拟。他还负责蒸汽轮机结构疲劳与蠕变分析定寿、概率设计以及设计自动化方面的技术开发。

“记得有一次我作为项目经理领导了一个关于流体力学的先进工具项目。但我本人在流体力学方面不太擅长,

许多人质疑我的领导资格,最终从这个项目上退了下来。其实我心里是有些不服气的,

感觉自己的工作能力受到了质疑。就憋着一口气开辟了另外一个领域的研究,即航空发动机的燃烧器的结构设计研究。

所有企业研发资金的投入是要看是否带来实际效益。而最终我们的研究经费从每年万美元的投入一直做到每年万美元的投入,也算是证明了我的科研工作能力。”

在此后的多年间,熊跃熙及其团队先后开发了基于程序的环形燃烧室结构的设计和分析,

建立了一个有中国、美国、印度及波兰的近百个工程师研发团队,开发了短舱部件结构分析。还在中国上海通用电气全球研发中心组建了新的机械工程实验室,并为实验室谋划了远景和战略增长领域,

以支持通用电气产品和服务在全球市场的竞争力。

“无论是在加拿大还是美国通用,无论是飞机还是发动机,我的工作都没有离开结构设计相关的内容。现在回到祖国,

我也希望能在飞机和发动机的连接部件、在飞机发动机一体化的设计方面,贡献出我的力量。”熊跃熙在接受采访时说道。

归国的工作开展情况并非一帆风顺。

“我在企业的研发圈子待的时间太久了,归国后进入了学术圈,需要一定的时间来适应。

现在我把培养年轻学者作为现在的重点,也是工作的突破点。”熊跃熙说出了选择回到母校的原因:“虽然我到中国商飞、中航商发的待遇会更好,但是我认为还是要到能够发挥自己更大作用的地方去。目前,

我加入了一个教授的项目组,和他共同指导近个学生开展科研工作,慢慢把我在国外近年的科研经验传授给学生,我非常满足。

”但是熊跃熙也提出了科研期望:“我的经验都是在企业里面锻炼出来的,所以还是希望能借助学校的平台和国内的企业有一定的合作,

做一些具有现实意义的研究项目。”

熊跃熙还积极参与北航大型飞机和研究小组的先进结构设计分析中心的建造。他认为,

“一个好的平台是科研人员进行科研工作的最大助力,而他最看重的科研品质是踏实做事。

现在社会整体气氛浮躁,许多人拿了课题不好好做,对国家、对社会没有任何好处。作为科研工作者,把自己的聪明才智放到真正的工作中去,

才能真正体现到科研人员的可贵之处。”下一步,他希望自己能做与发动机消声的相关的内容,

在消声方面做出一点研究贡献。他说,“国内外现在对发动机消声的要求越来越高,

也越来越严格。

如果飞行器的噪声超过某个标准,根本无法起飞,甚至不让进入机场。

”

航空航天学科评估篇

[关键词]聚合物基复合材料航空航天创新型人才教学实践考核方式

中图分类号:.;文献标识码:

先进聚合物基复合材料由于质量轻、强度高,已成为航空航天等领域具有战略性的关键材料之一,近年来其应用、科学与技术呈现出突飞猛进的发展态势[,]。

年月国家提出了在年建成创新型国家,

实现科技发展成为经济社会发展有力支撑的建设目标,其中培养和造就创新型人才,特别是创新型工程科技人才是重中之重[,

]。

以往的教学方式,注重基本概念、基本理论和基本技能的讲授,

考核也主要是闭卷答题,

对学生关于知识结构的系统性和在实践中自觉运用知识的积极能动性引导不足,不利于培养学生的独立性、实践性和创新性意识。针对这一问题,

笔者所在的北京航空航天大学复合材料团队结合多年的教学科研经验和体会,

就如何适应创新型国家战略发展需求,培养高素质的复合材料创新人才问题,

开展了《聚合物基复合材料及其成型工艺》课程改革。其中课程考核是教学活动的重要环节,

对引导和促进学生潜能、个性和创造性等的培养具有重要作用。

考核方式的改革

聚合物基复合材料是一门诞生于上世纪年代的新兴工程学科方向课程,相对于传统材料,它的理论、方法及技术处于不断更新与发展阶段,同时该材料涉及的学科知识很广,

包括高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学、材料测试方法、材料力学等,具有多学科交叉融合、知识更新快、应用性强等特点。因此,在教学大纲的指导原则下,结合复合材料学科方向的以上特点,

首先确定了《聚合物基复合材料及其成型工艺》课程考核方式改革的核心内容。选取先进聚合物基复合材料在航空航天应用中的四种典型案例,引导学生依据所选对象的结构、使用等设计要求[],综合分析其原材料选择、工艺制订和性能分析各环节,

强化学生对专业知识和技术的融会贯通理解能力,提升运用所学知识分析、解决实际问题的能力。

。改革内容

在原有教学内容基本讲授完毕后,对应于课堂讲授的重要知识点,

以复合材料在飞行器结构上的典型应用为实例,对其应用情况和结构特征进行综合评述,然后让学生自由选择一个实例,

通过课外自学、资料调研、小组讨论等途径,

对原材料选择、制备工艺设计、性能测试评价三个方面进行细致分析。在此基础上,

应结合工程实际考虑结构应用的可靠性、材料质量的稳定性、表征分析的有效性和完备性,以及成本效率等因素,对所选材料、工艺和性能指标等进行可行性论证和评价。

首先让学生形成~人的小组,

利用课余时间根据所选择的实例进行文献调研,每个人调研的内容应各有侧重点,然后进行讨论和汇总,撰写可行性论证报告,该环节在一周内完成。

然后教师对报告进行评阅,总结报告存在的问题。最后教师在课堂上对所涉及的应用案例进行点评和讲解,

对比较集中的问题进行分析,

并挑选报告撰写的比较优秀的小组在课堂上阐述撰写的思路和过程。

撰写形成的典型复合材料应用可行性论证报告是考核学生综合运用知识能力的主要依据,其内容应包括:()复合材料结构使用要求及国内外应用情况;()复合材料原材料选择;

()复合材料制造工艺设计与制造方案评估;

()复合材料关键性能测试及评价。报告内容的安排上要求具有条理性和逻辑性,给出选定材料和方案的分析判定依据,

并要求具有可操作性。

在报告格式上要求符合学术规范,适当引用参考文献。

。可行论证报告考核要求

依据先进聚合物基复合材料近年来的前沿发展和国家需求,

结合笔者所在教学科研团队已有基础和优势经验,突出航空航天特色,

在课程改革中选定:大型客机机翼上下壁板及中央翼盒上下壁板、超音速飞机机翼纵横加筋壁板、大型客机机头雷达罩及升降舵壁板、卫星主承力筒等作为研究对象。学生依据所选结构对象的应用要求,就原材料、工艺和性能展开可行性论证分析,形成报告。

报告的具体考核要求如下:

()复合材料典型应用案例分析:阐述所选对象的结构形式、承载要求、功能特性、使用环境等;

()复合材料原材料选择:主要对增强体、树脂基体、夹芯材料等的主要类型、工艺及性能特点及其匹配关系进行对比分析,按照性能满足应用要求的原则,同时考虑工艺和成本因素,初选出几种材料体系;

()复合材料制备工艺设计:依据材料工艺性表征评价方法,

分析所选结构对象的可制造性,主要包括工艺方法对所选对象结构形式的制造质量控制难度和制造周期两个方面,结合材料体系的物理化学行为分析,确定成型、固化方法、工艺流程,对比不同方法在制造质量稳定性、结构灵活性、实施成本、批量适用性等方面的特点,

再详细分析工艺参数、工装设备、缺陷控制等因素,确定工艺优化方案;

()复合材料性能测试评价:结合复合材料结构服役特点和设计要求,针对所选材料体系组成和各向异性特征,确定复合材料的力学、功能、环境使用性能等的测试方法与评价指标;

()论证报告结论:综合分析所选材料体系、工艺方案及性能指标的科学性、关联性和工程可实施性,

对于可能存在的难点或关键问题给予评述,并提出分析和解决的方法。

改革效果与体会

针对学生撰写的报告,教师依据学生对所学知识的掌握、运用能力,以及分析、阐述问题的逻辑性和科学性进行评分,

占总成绩的%,选出优秀报告作为范例,并总结学生在分析中存在的问题,在课堂上对所涉及的应用案例进行点评和讲解,使学生深入理解所学知识之间的关联性和贯通性,

培养学生运用知识分析、解决问题的自觉性和主动性。

通过两年的教学改革和实践发现,

这种考核方式有效激发了学生的自主学习兴趣,不仅学生的团队合作能力、发散思维、逆向思维能力、文献调研能力、沟通表达能力、随机应变能力等方面得到了培养和提高,

而且学生养成了主动学习和互动学习的良好习惯。从可行性论证报告的成绩看,

两年中优和良的总比例占到了%~%,说明了学生的认真态度和积极性。

通过与学生的座谈,了解到学生对考核方式的改革反映良好,认为该环节对课堂知识的理解和运用起到了很好的促进作用。

这一考核方式改革导向,

使学生对复合材料基本知识的理解变得生动和深刻,提高了在实践中运用所学知识分析、解决问题的综合能力,并且利于学生掌握知识点的内在关联和约束作用,

以及对知识体系的有机性理解与融会贯通,

是一种创新型工程科技人才培育的考核新模式,为“两领”人才成长及其素质提升提供了有益的探索。

另外,通过学生反馈和论证报告的总结评述,教师可掌握课堂教学效果,

便于改进教学方法,更新教学内容,提高素质教育的教学质量。同时可以更客观地评价学生的综合能力,判断学生的学习效果,

使教和学两者得到有机结合。显著提高了学生将理论知识与工程实践相结合、专业知识与专业技能相贯通的学习意识,培养和增强学生的自主学习、综合分析,

以及运用知识解决问题的创新能力。

根据已有的改革成果和体会,下一步准备结合复合材料技术和应用的最新发展趋势,丰富典型实例中涉及的内容,不局限于复合材料在航空航天领域的应用,

而扩大到能源、交通、建筑等方面,如大型复合材料风电叶片、复合材料车身、复合材料船体等,从而进一步扩展学生思路,丰富教学内容。

参考文献:

[]益小苏,

杜善义,

张立同。复合材料手册[]。北京:化学工业出版社,:-。

[]陈祥宝,

张宝艳,

邢丽英。先进树脂基复合材料技术发展及应用现状[]。中国材料进展,,():-。

[]中国工程院“创新人才”项目组。走向创新——创新型工程科技人才培养研究[]。高等工程教育研究,,

():-。

[]潘云鹤。论研究型大学工科学生的能力培养[]。高等工程教育研究,

,():-。

[]-。[]。:,