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航空航天教育全文(5篇)

航空航天教育

第1篇:航空航天教育范文

关键词:研究生培养;固溶模式;航空航天;创新案例;国际化

一、研究生培养现状分析

美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学[2]。比较有代表性的有麻省理工学院,美国MIT和瑞典皇家工学院等四所大学提出了CDIO教育理念,该理念以工程项目从研发到运行的生命周期为载体,使学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,并直接参照工业界的需求,引入波音公司的素质要求制定培养方案,使培养出的学生满足航空制造行业的要求,培养的学生受到企业的欢迎。法国研究机构和工程院校组成了教育集团或学校网络,例如法国航空航天大学校集团(简称GEA),拥有法国国立民航大学、法国国立高等航空制造工程师学院、法国国立航空航天大学、法国国立航空机械与技术大学四所成员学校,共同进行航空工程人才的培养和研究,通过建立教育集团,使各成员院校在兼具原有特色的基础上,密切交流、相互借鉴、协同发展,使相近学科领域和专业间的交流合作更为自然、通畅,使成员学校在人才培养和科学研究等方面的功能与内涵得以拓展延伸。北京航空航天大学李未从拔尖创新人才成长的规律出发,提出了“拓宽基础、瞄准前沿、构建团队、自主创新”的研究生教育方针,凝炼了三类研究生拔尖创新人才培养模式,分别探索并实践了三类研究生拔尖创新人才培养模式,取得一定的工作成效[3]。西北工业大学孙瑜等人针对国家发展大飞机重大专项以及提高自主创新能力的需求,分析了国际上一些航空工业强国的航空工程师教育模式和实践,总结了北京航空航天大学、西北工业大学等高校航空工程师培养模式的改革,突出了国际化和创新性培养的探索[4]。南京航空航天大学陈旭面向国际竞争的航空航天本科专业教学改革进行了研究和探索,构建基于问题的“探究、实践”教学体系,取得了良好的改革效果。沈敏对高等教育国际化背景下航空航天人才培养模式进行了探究[5,6]。北航结合不同专业的需求采用分类培养方式,取得了比较明显的成果。西工大以航空工程师为培养目标,定位于解决生产实际中的创新工作,是航空制造人才不可或缺的部分,是创新性人才培养的基础。南航前期针对基于问题和国际化视角的研究,为航空航天制造类创新型人才培养体系构建提供了基础。但针对航空航天制造类学科基础、应用基础和工程实践结合强的特点,以上培养模式已经难以适应高水平拔尖人才培养的要求。美国和法国主要依赖大学和研究机构以工程项目为载体,结合优势企业,取长补短,协同发展,该模式探索工程项目在人才培养中的作用以及高校如何结合航空企业进行人才培养的模式,为本文研究和实施提供了局部借鉴。针对以上问题,文本提出了适应航空航天制造学科研究生拔尖人才培养的固溶模式。引入多元化的教学团队,依托国际联合实验室,以国家重大项目为载体,以航空航天特色创新成果为案例,研究并实践航空制造创新型人才培养的固溶模式,解决国内航空航天制造企业高水平创新人才匮乏的问题,提升我国航空航天制造整体水平。

二、研究生拔尖人才培养的固溶模式

研究生作为国家未来科技创新的重要领军群体,其创新能力的培养非常关键,而创新的培养尚没有一种固定成熟的模式,经过多年实践,提出了航空航天制造学科研究生拔尖人才培养的固溶模式。固溶原指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺,用于改善钢和合金的塑性韧性。人才培养的固溶模式是一种研究生培养的创新模式,是指由研究生、国内大学专业教师、国外大学知名教授、国际航空航天应用专家、航空航天制造专家组成的跨界国际多元化的教学团队(合金),以国际联合实验室为平台(固溶炉),基于航空航天制造重大创新成果(恒温保持),通过高水平研究项目沉浸式体验(溶解),使研究生(固溶体)成为具备国际化视野、高水平研究经历、创新能力的拔尖人才的培养模式(固溶过程)。

(一)国际多元化教学团队

教学团队多元化不是简单的成员多元的组合,根据航空航天高层次人才培养所具备的素质及所需的资源,充分发挥行业和专家的作用。教学团队以南航本地教师为主导,选择在航空航天业内有较强影响力的技术专家,为平台带来最新的重大需求和创新元素及其亲身经历的重大创新过程或事件,并为合作申报重大工程项目提供重要的外部支持,体现产教的深度融合。邀请国外大学知名教授加入教学团队,对国际知名度高有较多国际合作资源的教授,以学校名义聘为学校长期客座教授,推动双方合作培养研究生,引进国外教授团队的优秀研究生加入南航教学团队与本地研究生共同开展研究,在研究中吸收国外先进的研究方法和理念,同时定期派出南航研究生到国外大学合作教授开展研究,通过多种途径采用沉浸式体验,使培养的研究生具备国际化视野和能力。

(二)国际联合实验室

利用教学团队成员的资源,由南京航空航天大学牵头,英国阿斯顿大学、贝尔法斯特皇后大学等国外大学,德国西门子有限公司,中航工业成飞、中航工业洪都、上海航天设备制造总厂等航空航天制造企业联合成立的国际联合实验室,实验室以“瞄准国际前沿,扎根航空航天,构建创新平台”为特色,以“培养航空航天制造类拔尖创新人才”为宗旨,提升我国在航空航天制造领域的国际竞争力。

(三)重大项目研究与高层次人才培养深度融合

南航国际联合实验室前期与国外大学和国内航空航天企业进行了良好的合作,积累了一批契合重大需求的高水平科研项目,以这批高水平项目作为平台促进高层次人才的培养,并通过研究生的成才在项目中承担更为重要的工作,是项目高水平完成的基础,研究生尤其是博士生能独立负责重大项目的前期论证,促进新的重大项目的培育。国际联合实验室前期重大项目主要有中英国际合作项目、国家科技重大专项(高档数控机床、两机专项)、国家自然科学基金航天联合基金等重点项目以及与航空航天企业合作的重大工程型号项目等,让研究生全程参与项目申报、项目立项、项目研究、项目管理、项目结题等环节,让优秀的研究生负责项目的子课题的任务,让他们在重大工程项目中发挥重要的作用,并产生强烈的使命感和负责感。通过重大项目的历练,使研究生,特别是博士生对研究重大项目研究与高层次人才培养深度融合产生浓厚的兴趣,具备独立从科研项目和实际需求中发新问题,并凝炼科学问题和技术方向,同时具备撰写高质量的学术论文的能力,并把研究的成果转化为实际工程项目解决方案的能力,使科研成果有效地转化生产力。研究生具备一定能力后,会对新的项目的申报发挥积极的作用,促进新的研究项目和研究方向,形成一种良性的局面,促进了高水平研究项目与高层次人才培养的融合,这种融合将在研究生培养中发挥重要的作用。

(四)基于航空航天重大创新成果及其过程的教学实践

教学团队通过多年实践积累了一定数量的航空制造原始创新素材和创新方法,形成创新案例并用于教学实践[7]。同时通过创新发明人现身说法,来挖掘创新的一般方法和规律,引导学生进行相似的创新活动,进而掌握创新的基本规律和方法。方法如图3所示。国际标准草稿是由航空工业成飞提出的解决航空结构件五轴联动加工中数控机床检测精度的国际标准草案,教学团队负责人李迎光教授一直参与国际标准制定的工作,教学团队成员牟文平研究员,是该国际标准草案的撰写人。制定国际标准是一项系统性的创新工程,国际标准制定是各国在某领域最高技术成果的体现。航空结构件测试模型是由南京航空航天大学在国内各大飞机制造主机充分调研的基础上,总结归纳了飞机结构件的几何特点和工艺特点发明的一项通用测试模型,该模型与测试方法已获国家发明专利授权,南航具有完全自主知识产权,在国内各飞机主机厂都将该模型作为飞机制造工艺设计测试应用的模型,具有较高的创新性和工程指导价值。镜像铣工艺是一种新型薄壁零件加工的新工艺,该工艺打破传统的化学铣和普通机械铣的局限,采用铣像加工装置,在刀具加工的同时工件反面设计随刀具铣像移动的辅助支撑装置,并在加工过程中实现测量工件厚度,实时对测量结果进行反馈动态修改加工路径,实现了薄壁弱刚性零件高效高精度加工,是一种创新性极高的制造新工艺。教学团队以航空航天制造领域最新的前沿重大科研创新为素材,选择中国机床金属切削领域首个国际标准、航空结构件测试模型、航天镜像铣工艺等中的科学问题,使学生沉浸式体验创新过程。

三、培养模式实施机制及效果

新的培养模式需要配套的实施机制,才能更好地体现培养模式的优势。教学团队从科研助理、科研与教学的相互促进和产教深度融合等三方面进行了有益的尝试。

(一)科研助理制度

团队发起的科研助理制度由团队负责其运行,指定专人负责其实施,按照科研助理管理办法、科研助理岗位职责、科研助理选聘办法、科研助理实施、评价与资助办法等规章制度运行,通过高水平科研项目的高强度历练,使大学生具备科研创新的能力。在实施过程与学生建立良性的互动,发现优秀的科研人才,吸纳到团队作为拔尖人才培养的对象。

(二)科研与教学的相互促进

高水平科研促进高质量教学需要有效的载体,教学团队先后开展本学科前沿的专题大讨论,以数字化制造方向为例,围绕航空座椅、未来工厂、大数据、3D打印等话题展开研究讨论。以航空先进复合材料制造方向为例,围绕复合材料概念、复合材料制造原理与技术、微波压力固化技术等研究成果及学科前沿进行大量的互动交流,实现了科研与教学的相互促进,保证培养模式的长效机制的形成。

(三)产教深度融合

教学团队以国际联合实验室为平台,与德国西门子公司、航空工业成飞、洪都和西飞等单位合作,建立校外实践基地,为研究生理论研究成果提供试验机会。同时邀请一线生产技术专家来校开设讲座,为研究生带来企业最新的重大需求,协助研究生制定研究方向,将研究生的研究成果更好地应用于生产一线。基于固溶模式的人才培养效果显著,培养了一大批高层次拔尖人才。近3年,培养的研究生获国家技术发明二等奖4人次,省部级科技奖10人次,洪堡学者1人次,江苏省优博1人次,第四届中国互联网+创新创业大赛金奖1项。培养模式得到了校内外的广泛认可,教学团队获江苏高校青蓝工程优秀教学团队。

四、结论

(一)提出了适合航空航天制造学科研究生拔尖人才培养的“固溶”模式

改变了传统研究生教育一般为“导师或导师团队带,学生做”的“二元主从式结构”,针对航空航天制造人才的需求,提出了“多元固溶”的理念,改变了传统的教育场景和教育模式,研究生从被动的受教育者变为教育过程的主动参与者和贡献者。以多元化教学团队、国际联合实验室、重大项目、创新案例形成了多元固熔场景,使培养的拔尖人才除了具备本领域的基础和应用基础理论外,同时具备重大或重点工程项目的研究能力和国际化视野。

(二)构建了以航空航天制造重大实际需求为背景的国际化创新人才培养平台

突破了传统的教育资源和教育体系范畴,将团队牵头成立的国际联合实验室及其国内外资源有效纳入研究生培养体系,以联合实验室为载体,组成了以研究生为主体的五类教学成员,每类成员在固溶过程中发挥自身资源优势,实现资源的协同。在重大项目和创新案例的活动的实施过程中,提供研究生沉浸式体验,培养航空航天制造行业所需的具备“国际化视野、高水平研究经历、创新能力”的拔尖人才。

参考文献:

[1]姜丽萍.C919的制造技术热点及最新研制进展[J].航空制造技术,2013(22):26-31.

第2篇:航空航天教育范文

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。[1]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60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320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。[2]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A380的研发费用就高达170亿美元。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1∶80,技术转移比1∶16,就业带动比1∶12。[3]日本曾做过一次500余项技术扩散案例分析,发现60%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96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。[4]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。

1.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。[5]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。

2.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。

3.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。[6]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。

1.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:100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60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C919和ARJ21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。

2.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16%的工程师毕业于图卢兹。法国最重要的3所航空航天大学均设于此:国立高等航空航天学院(SUPAERO)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(ENAC)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(ENSICA)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。

3.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70万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2万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。

4.与科技创新关联因素

在法国航空航天谷有17个研究中心、上千所科研单位、2万余名科研人员,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。

5.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60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。

第3篇:航空航天教育范文

关键词:专业认证;电工电子;非电类专业;教学体系

近年来,英、美等国实行的工程教育专业认证制度作为保证高等工程教育质量、实现工程教育水平和职业资格相互认可的重要措施,受到了越来越多的关注和重视。所谓工程教育专业认证,是指由政府指定认可的认证机构或社会团体对高等学校工科专业开展的认证工作。世界上许多国家和地区为促进自身工程教育发展,纷纷推行工程教育专业认证制度,并制定了相应的认证协议,其中,签署时间最早、知名度最高、缔约方最多的工程教育国际认证协议是《华盛顿协议》[1]。我国的工程教育专业认证制度是伴随着教育评估而逐步发展起来的。2006年,参照英、美等《华盛顿协议》成员国的通用做法,我国正式成立了自己的工程教育专业认证专家委员会——中国工程教育专业认证协会。随后几年,我国的专业认证范围逐步扩大。截至2014年底,已有443个专业通过了认证[2]。2013年6月,我国还成功加入了《华盛顿协议》[3]。2015年3月,中国工程教育专业认证协会了最新的《工程教育认证工作指南(2015版)》[4]。对比新旧版工作指南不难发现,无论是认证办法、认证标准,还是规范性要求都有了较大变化。其中,与学生培养与毕业、课程设置与教学等密切相关的认证标准这一部分变化主要体现在,不仅设置了通用标准,还针对不同的专业大类设置了各自的补充标准,这就要求各个高校在制定培养目标和毕业要求、设置课程内容和教学计划等时要充分考虑不同专业的特点和专业认证的要求。然而,目前国内很多高校并未这么做或没有完全做到。电工电子课程是非电类专业一门必修的技术基础课,它在许多非电类专业的工程教育专业认证标准中都被列为一个重要考察指标。南京航空航天大学是一所具有航空航天民航特色的理工类高校,在绝大多数工科专业中都开设有电工电子课程。虽然在该课程的教学方面该校积累了很多经验,但是随着工程教育专业认证标准的不断提高,电工电子课程的现有教学体系已无法完全适应。本文就是在这样的背景下,以专业认证为契机,对该校电工电子课程教学体系进行改革,探索出一套符合时展、满足认证要求、具有鲜明特色的教学新体系。

1现有教学体系存在的问题

1.1课程内容设置不够科学,教学大纲未充分

考虑不同专业的特点电工电子课程设置基本都是电类专业电路理论、模拟电子、数字电子、电机学4门课程的简化,而且没有后续课程跟进[5]。对于非电类专业来说,这样的课程安排显然是不够科学的。另外,很多非电类专业的教学大纲都基本类似,没有充分考虑各个专业的特点。

1.2部分教学内容较陈旧、与工程实际应用联系不紧密

由于过去的教学要求过分强调基础,对部分过时内容总舍不得删除,再加上课时有限,导致新教学内容补充不进来,信息量偏少,而且学生学习也缺乏针对性,积极性不高,不利于其实际工程应用能力的培养。

1.3教学方法与手段不够先进,考核方式较单一

电工电子课程的教学方法大都以教师讲授为主,仍没有从根本上脱离填鸭式的方式,课堂气氛不活跃。从考核方式来看,仍采用常规的闭卷考试,使得学生仅对考试要求范围内的知识死记硬背,不利于学生知识面的拓宽和综合素质的提高。

1.4实验内容基本不变,实验模式单一

电工电子技术课程的实验还是采用传统的实验模式,只安排固定的几个验证性实验,并且有的还给出了详细的实验步骤,无法促进学生实验技能的提高。

2新教学体系的提出及组成

为克服上述问题,满足专业认证的要求,并结合南京航空航天大学的特色,本文提出通识教育、工程教育以及特色教育三者相结合的电工电子课程教学新体系。上述教学新体系包括三大层面:通识教育层面、工程教育层面、特色教育层面。其中,通识教育层面的主要作用是让学生打好理论与实验基础,包括综合基础模块和基本技能模块;工程教育层面主要作用是让学生掌握好本专业与工程密切结合的电工电子知识与技能,包括专业课程模块和实验实践模块两大部分;特色教育模块主要作用是根据学校的特色和实际让学生接受特色化和个性化教育,包括理论模块和实训模块。这三个部分即密不可分,既相辅相成,又相互独立,互为体系。通识教育用以奠定理论和技能基础,为后续特色教育和工程教育做好准备;特色教育是我校专业的发展方向,也是培养学生创新能力的有效途径,它的良好实现需要建立在通知教育基础之上,更需要后续的工程教育作大力支撑;工程教育是为了提高实际工程应用能力和综合素质,是通知教育和特色教育实施效果的直接检验,也是满足专业认证培养要求必经之路。因此,既要对3个部分的课程合理规划,又要考虑到三者之间的衔接和交叉,才能使所提出的新教学系统真正发挥作用。

3新教学体系的具体实施方法

针对图1所示的新教学体系,所采取的实施方法为:传承历史,与时俱进,强调特色,重视实践,面向认证,即在继承原有电工电子课程教学优秀传统的同时,在新时期专业认证背景下,把工程教育与通识教育和特色教育相结合的理念贯穿整个教学始终,将电工电子课程教学体系建设得更加科学和完善。

3.1认真查阅和学习相关政策文件和参考资料查阅和学习《工程教育专业认证工作指南(2015版)》等政策文件、航空航天民航相关基础知识、现有教学经验和教学成果、教材等参考资料,为新教学体系的改革与建设提供理论指导和经验参考。

3.2根据不同专业工程教育专业认证标准要求优化设置课程内容、科学制定教学大纲根据不同专业特点、认证标准要求以及航空航天民航特色,在电工电子课程的常规内容中增加与不同专业常涉及相关基础内容。例如,针对我校机械类专业,要加入机械电子电路、自动控制、航空电力系统、航空电子电气等方面的基础知识,并在实验实践环节加入相关的实验内容,使机械类专业的学生能深刻体会到学习电工电子课程的必要性和重要性,从而激发他们的学习热情,提高他们的工程实践能力。此外,待课程内容和教学大纲确定后,再向与学校合作紧密的相关单位,特别是航空航天类国防企业和研究所征求意见,进行再次修改和完善。

3.3完善课件制作改进教学方法和手段在课件制作方面,根据所设置的课程内容和教学大纲,制作与之相适应的课件,并为了更加形象表达课程中的重点和难点(如电磁感应定律、电动机工作原理、三极管放大等)制作相关动画,辅助学生理解和掌握相关内容,同时结合不同专业的特点和我校特色适当加入工程应用实例和最新研究进展,提高学生学习兴趣,如针对机械类专业,以最新的多电/全电飞机为例,讲解“航空电力作动器”(一种采用电能来驱动的机电一体化执行机构)的应用背景、研究现状、基本原理以及所涉及的电工电子知识。在教学方法和手段方面,首先,要树立终身学习观念,跟上时展,满足工程应用;其次,充分激发学生的学习兴趣和热情,要让学生积极、主动地学;再次,采用启发式、探究式、讨论式、参与式教学来培养学生科学学习、自主学习的能力,充分发挥学生的主观能动性,教会学生分析问题、解决问题的能力,并采用计算机辅助教学等先进的教学手段解决内容多课时少的矛盾;再次,培养学生的工程规范意识,在学习的过程中,给学生多介绍一些工程规范的概念,特别是结合我校特色介绍一些航空航天民航类工程的特点、规范和标准,引导学生学习应用规范,为以后的工作奠定基础;最后,用多种方式的实验、实践巩固理论,通过基础实验、参观实习、工程实践等形成一个完整的训练体系。

3.4开展多种考核形式形成完备的考核方法完备的考核方法对培养学生良好学习习惯具有重要引导作用。电工电子课程的考核要将理论考核与实践考核相结合,采用多种形式。例如,在教学过程中进行随堂测验,及时了解学习学习情况;在期末闭卷考试中优化考试内容,合理分配难易程度不同的考题数量和分数;在实践考核环节,除基本实验考核,还设置具有一定创新设计的实验,作为加分点。另外,还要实行教考分离,更好地检验教学效果。

4结束语

针对工程教育专业认证的新标准和新要求,结合南京航空航天大学的特色和实际,本文提出了通识教育、工程教育、特色教育三者相结合的电工电子课程新教学体系。实践证明,采用该教学体系,不仅能提高学生的理论水平和操作技能,还能激发学生的学习热情,提高他们的创新能力和实践能力,使他们具有国防知识背景,特别是能很好地满足专业认证的要求。这在2014年南京航空航天大学首个通过认证的计算机科学与技术专业的认证工作中得到了充分体现,其中与电工电子课程相关的考核指标均完全达到。当然,随着专业认证工作的大力进行和专业认证标准不断提高,该教学体系也需进一步改进和完善,并希望所获得的经验能为其他课程的教学提供参考一定参考,为南京航空航天大学后续的专业认证工作的顺利进行做出一点贡献。

参考文献

[1]蒋复量,李向阳,谭凯旋.专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践[J].中国安全科学学报,2010,20(1):12-18.

[2]中国工程教育认证协会.中国工程教育认证单位[EB/OL].ceeaa.heec.edu.cn/result_search.php.

[3]周凌波,王芮.从《华盛顿协议》谈工程教育专业建设[J].高等工程教育研究,2014(4):6-14.

[4]中国工程教育认证协会秘书处.工程教育认证工作指南[M].2015版.2015.

第4篇:航空航天教育范文

【关键词】金属材料工程;一流专业;教学科研平台;产教融合;国际化合作

金属材料与人类文明的发展和社会的进步关系密切,是国民经济、国防工业、科学技术发展、人民日常生活必不可少的基础材料[1-2]。金属材料产业是国民经济的支柱产业之一,在国家发展中具有重要战略意义[1-2]。金属材料产业的快速发展,对具有创新意识和工程实践能力的复合型金属材料工程专业人才的需求急剧增长。该专业的就业率在教育部公布的全国普通高校专业就业率排行榜中名列前茅。本校金属材料工程专业起源于1997年设立的涂装防护工艺专业,是重庆第一个专注汽车表面工程的专业,着力服务西南区域汽车表面处理业。2005年,更名为材料工程技术,以适应高校专业目录调整。2006年,更名为金属材料工程,以满足学校材料学科架构规划,并拓展新型金属材料方向,瞄准航空航天制造,全力服务汽车产业及国家航空航天事业。2019年,成功获批重庆市本科高校一流专业立项建设项目。专业紧扣“行业性、地方性、开放性、应用型”办学定位,立足重庆及西南区域,背靠汽车和航空航天行业,服务地方经济发展,校企协同培养具有国际化视野的应用型高级专门人才。

一、建设成效

(一)教学科研平台质量一流,助推制造业的“皇冠”—航空航天。基于2006年建成的航空航天功能磁性材料研制中心平台,承担中国运载火箭技术研究院项目,研制“航天三高”元件助推“嫦娥”系列、“天宫”系列、“神舟”系列完美升空,成为航空航天单位磁性材料和元件的定点研发和生产基地,联合申报国军标1项。2011年,与重庆材料研究院合作共建国家机械工业仪表功能材料产品质量监督检测中心;2013年,孵化纳微复合材料与器件市级重点实验室、都有为市级院士专家工作站;2015年,建成国家钢铁制造虚拟仿真实验教学中心、材料分析测试中心校级大型设备共享平台;2016年,获批材料科学与工程“十三五”市级重点学科;2017年,获批市级博士后科研工作站;2018年,获批国家科技部重点项目和重庆市教委重大项目。专业形成了集“冶炼及成分控制—浇注成型—热处理—加工成型—性能检测—组织分析—质量控制”于一体的新型金属材料完整制造链,打造了集教学、科研、服务“三位一体”的一流教学科研平台。(二)产教融合深度一流,服务中国最大的汽车生产基地—。重庆重庆区域90%的汽车表面处理企业中有专业毕业生担任高级技术或管理骨干,100%大型汽车企业提供专业实习实训基地。2016年,与西南地区最大的汽车涂装配套厂商重庆福泰涂装技术有限公司共建涂层新材料研发中心,22名专业学生就业该企业,专业教师1名担任高级顾问、7名中心研发骨干,共研汽车零部件高效防锈油、先进涂装挂具材料、环保前处理液并进行转化。2017年,与江苏盐城政府、江苏剑桥涂装工程股份有限公司等跨省共建具有显著“政产学研用”特征的涂装设备产业研究院,共同培育涂装设计人才、共同开发智能涂装设备,服务长安福特、北汽银翔等汽车企业。2018年,重庆表面工程学会挂靠本专业。专业创新了一套产教深度融合的新机制。(三)多层次国际化合作成效一流,拓宽师生国际化视野。金属材料工程是学校第一个全方位开拓国际合作办学的专业,与美国、韩国等国外知名高校共同拓宽学生国际视野。2008年,与韩国昌原大学互派本科生并实现学分互认,2014年开始研究生送培,联合培养学生60余人。2010年至今,引进韩国博士2人、日本博士1人,聘请巴渝海外引智计划专家4人。2018年,转化韩国有价金属先进提纯技术,与韩国昌原大学、韩国浦项钢铁、重庆潼南政府在潼南产业园协议共建资源回收利用研究院。专业形成了一套本科生互换、研究生送培、博士人才引进、高级专家引智及先进产业技术转化的多层次国际化合作办学体系及机制。

二、未来专业建设思路及举措

(一)建设思路。专业紧抓重庆打造全球最大汽车制造基地和千亿航空航天产业群契机,以“强化特色优势、促进全面发展”为指导思想,以磁性材料和表面技术教学科研平台的整合和升级为抓手,以课程和课堂的“五化”建设为驱动,以应用型本科教育为核心,持续提升专业的生命力和一流品质,促进智能磁性材料和智能涂装技术协同服务智能汽车制造和航空航天产业。(二)主要举措。1.多平台有效整合升级,保持平台一流化。(1)打造重庆市航空航天功能磁性材料及元件工程技术研究中心,探索共建航部级平台整合校级航空航天功能磁性材料研制中心、校级材料分析测试中心大型设备共享平台、院级航空航天功能材料与元件研究制造中心,发挥航空航天单位磁性材料和元件的定点研发和生产基地优势,打造重庆市航空航天功能磁性材料及元件工程技术研究中心;并进一步依托国家机械工业仪表功能材料产品质量监督检测中心、国家钢铁制造虚拟仿真实验教学中心及纳微复合材料与器件市级重点实验室,与重庆材料研究院等探索共建部级平台,实现磁性材料及元件的“制造链”向“智造链”转型。(2)打造重庆市表面工程技术研究中心,提升服务汽车智能制造能力整合纵湖涂装设备产业研究院、福泰涂层新材料研发中心、校级材料分析测试中心和院级防腐与表面技术研究所,发挥重庆市表面工程学会挂靠及毕业生在西南区域的影响力,打造重庆市表面工程技术研究中心,实现涂料制造-涂装工艺-涂装设备-涂装三废处理于一体的表面处理技术智能化,服务智能汽车制造。2.开展“五化”建设,打造一流课程与课堂。(1)“群化”专业课程继续推进以CDIO、项目和案例等方式实施的核心课程品牌化工程,课程群由专业核心群向专业群拓展,重点围绕“金属材料课程群”和“涂料涂装课程群”两条主线打造,注重人工智能教育理念和科学素养培育在课程群中的深度融入。(2)“网络化”课程资源借助学校网络资源平台实施所有专业课程资源网络化工程,重点打造《材料现代测试技术》、《金属腐蚀原理》等在线课程。(3)“新工科化”专业教材以专业教师联合企业教师、专业教师与海外兼职教师合作等方式,编写先进且适应专业特色的新工科教材,占课程门数的30%以上。注重将人工智能领域科技成果与资源、教学改革和科研成果融入《金属材料制备技术》、《涂装车间设计》等教材建设。(4)“信息化”教学课堂利用雨课堂、i重科、超星泛雅和智慧树等现代信息技术手段和平台开展互动教学,实施教学方式信息化工程;着力将《材料现代测试技术》、《金属学及热处理》等打造成具有高阶性、创新性、挑战度的线上线下混合式“金课”至少1~2门。(5)“多元化”课程考核通过成绩分段登录、标准化和非标准化相结合的考核方式实施考核方式多元化工程;开展所有专业课的学习过程综合考核改革,通过课堂学习讨论、作业、小测验和期终考试多个环节综合评定成绩;实施线上线下交互测试,全面考核多元评价,线上施行网上答题,线下笔试与口试相结合;设立“导学考评”,引入导师对学生课程学习和日常表现的综合考核评价。3.内培外引高层次人才,打造一流应用型师资。(1)引进部级高层次人才采取刚柔结合的引进方式,实现“长江学者”、“”等高层次人才突破,引进在国际学术前沿与产业一线、把握领域关键技术的领军人才和创新团队。(2)培养市级中青年人才大力实施“名师造就计划”、“三百”科技领军计划、“巴渝学者”计划和“学科带头人、学术技术带头人和学术骨干造就计划”,着力培养专业急需的市级中青年骨干人才。(3)培养学科交叉复合人才注重学科背景交叉,优化队伍结构。加大互联网、大数据、人工智能、计算机科学与工程等“绿智新材”领域的复合型人才培养力度,提高师资队伍的综合素质和学科交叉融合能力。4.拓宽校企合作维度,创新“多校多企联盟”合作模式,共建一流专业。(1)拓宽校企合作维度在现有合作基础上,与企业共同制定专业发展规划、共同制定专业运行制度、共同开发产品、共同编写标准、共建研究生工作站、共同申报地方项目及人才计划,促进专业与企业在制度、业务、发展、模式等多维度的融合互动,实现资源共商、共建、共享,真正把专业建在“产业链”和“需求链”上,提升专业的生命力和品质。(2)创新“多校多企联盟”合作模式寻找共同合作点,拓展合作单位的数量及层次,加强与重庆长安汽车、重庆材料研究院、重庆大学等大中型企业、院所和高校的联盟合作;充分发挥产业需求侧的推动作用,充分提供专业的智力和技术支持,形成共同发展的合力,搭建更加广泛的“多校多企联盟”合作平台;实现师资跨校锻炼,课程资源、企业资源、产业研发项目等联盟资源共享,进一步拓展产教融合的宽度、深度和广度,驱动专业快速发展。5.巩固国际合作成果,拓展国际合作办学新渠道。(1)引进国际优秀资源巩固国际合作基础,引进国际先进的教学方法、国外师资和教学资源,对接国际工程认证的评价方法与标准,改革专业课程教学体系,将国际视野培养融入专业人才培养的全过程。(2)共建虚拟教学平台基于互联网、人工智能、大数据等技术,整合材料大类专业资源,与国外高校合作,探索共建数字化、集成化、开放化和互动化的材料类虚拟专业教学平台,服务学生培养。(3)共研国际科技合作项目支持专业教师与国外一流科研机构、著名大学、企业共同申报国际科技合作项目,开展实质性合作研发,吸引海外杰出科技人才或者优秀创新团队来校从事短期或者长期工作,推动专业发展和人才培养。

经过20多年的建设,金属材料工程专业在教学科研平台、产教融合和国际化合作方面取得了显著成效。未来将紧抓重庆打造全球最大汽车制造基地和千亿航空航天产业群契机,推行有效举措,继续提高教学科研平台质量、促进课程和课堂的“五化”建设和培养高级应用型人才,持续提升专业的生命力和品质。

参考文献:

[1]苏娅,郭建波.金属材料在人类社会中的作用及应用[J].新闻论坛,2012(6):63-64.

第5篇:航空航天教育范文

[关键词]航空航天模型;实践平台;多专业融合;创新能力培养

一、问题的提出

当今世界,和平中潜伏危机,发展中暗藏变革,机遇与挑战时刻并存。在激烈的国际竞争中,综合国力竞争说到底是创新的竞争。因此,多次强调“创新”要摆在国家发展全局的核心位置。人才是创新的根基,是创新的核心要素。当代中国大学生是中华民族未来发展的希望和重要人力基础战略资源,如何培养和提高当代大学生创新能力是国家教育体系,特别是高等教育院校面临的亟待解决的重要问题。航空航天模型简称航模,是各种航空、航天器模型的总称。该项目是以现实航空、航天任务为背景,以缩比航空、航天器研制,试验和飞行为目标,开展的综合性科研创新实践活动。航模运动及其创新实践在世界各国航空事业的发展和科技人才的培养方面都起着十分重要的作用。航空航天模型设计与实践,是一项系统工程,具有鲜明的多学科联合、多专业融合、多任务综合的特点。富有实践性、挑战性和创造性。对于提高大学生解决复杂问题的实践能力,培养理工科大学生的创新意识和思维,具有无法比拟的优势。依托我校“航空航天科技创新基地”航模实践平台,梳理形成了研究团队探索大学生创新能力多专业融合培养模式的一些研究成果和经验总结[1]。

二、创新能力的组成架构和内涵

一般认为,主体的创新能力包括:必要和足够的相关知识积累,活跃和敏锐的创新思维与创新意识,物力和人格化的创新潜能,主客体统一多因素驱动的创新实践。知识要素的积累和准备是创新能力发展的前提和基础,创新的思维和意识是创新能力发挥作用的核心和关键,创新潜能决定和影响着创新的效果及其发挥的效用,创新实践则是创新能力向现实性转化的载体和平台。

(一)创新首先要具有足够知识的积累知识的英文为Knowledge,是从动词know“知道”“了解”演变而来。知识是人类面对自然界过程中认识和总结的经验与规律,是前人在历史长河中留下的宝贵财富。因此,知识本身不是创新,知识再多也不是创新。创新需要从已知到未知,这个过程中已知是未知的基础,没有已知未知无从谈起。因此要实现对未知世界的创新就必须具有足够的已知的知识积累作为基础。

(二)要有创新的思维和意识创新思维能力是主体所具有创新特质因素的思维和多种创新思维形式内在的有机整合体。从形式上看创新思维是一个抽象与形象、发散与聚合、正向与逆向等多种思维形式的有机整体。从内涵上看创新思维就是指主体具有创新特质的因素内在整合所形成的意识[2]。想要在已有知识基础上有新发现,人们必须知道创新之路应当怎样走。首先要有质疑精神和批判思维;要发展和超越前人的研究,就要审视和检验已有的成果,找到需要探索的新问题并予以解决。质疑并不等于否定,而是通过思考,判断事实是否真实,逻辑是否自洽。从而正确、有效的提出问题和观点。其次,是使用正确的研究工具;这里的研究工具也可以视为“方法”。应该知道在什么情况下应选用哪一类方法,并且知道每一种研究工具适合解决哪一类问题,有怎样的长处与局限性。提出创新观点真的没有攻略可言。在这里,知识、经验、勤奋都是不可少的因素,而想象力则是最重要的因素。

(三)形成创新的潜能潜能是生命物体对自然探索、认知、改造水平的度量,是完成一项目标或者任务所体现出来的智力化的综合素质。通常包括创新所需要的信息加工能力、一般的工作能力、动手操作能力、熟练掌握和运用创新激发的能力等等。创新潜能是运用一切已知信息,包括已有的知识和经验等,正确提出问题,选择合适的方法,产生某种潜在价值的能力。(四)不断实践提高创新能力创新能力是展现我们创新成果的法宝,需要我们创新过程中不断实践并总结经验,才能获得能力的提升。实践是检验真理的唯一标准。通过实践不仅可以全面、系统、综合地检验能力,而且实践也可以从中汲取丰富的经验和教训,形成丰富的多维迭代过程,从而逐步培养和提高学生的实践创新能力。

三、多专业融合培养模式

当前和未来社会对人才特别是高等教育人才的要求已不简单局限于所学专业知识的掌握,而是对其知识体系、能力素质的全面要求,多专业融合培养能够打破专业壁垒、拓宽专业视野、提高灵活运用知识的能力,对人才创新能力和创新意识的培养具有十分重要的作用。目前相当一部分高等院校按专业招生培养,专业间的交汇融通不足、基础课与专业的衔接不够顺畅,一些学生不知道如何把基础课所学的知识有效转化为专业技能,不能有效应对职业环境挑战。同时,知识储备不足、视野不宽导致学生创新能力的发展不全面,学生获得的技能不能有效转为支撑其长远发展的能力素质。这些已成为制约当前高校人才综合能力素质培养和提升的重要瓶颈问题亟待解决。研究团队以“航模创新平台”的建设为契机,从创新能力培养的内涵和机制入手,探索建立了以“多学科指导教师融合”为引领,“多专业学生融合”为目标,“多资源融合共享”为依托的新型“多学科”“多专业”“多层次”的创新实践能力培养模式[3]。

(一)多学科指导老师融合传统的理论教学老师或者实践创新活动指导老师,大都由某一学科或专业的老师兼任,他们的知识领域和所授课程相对单一和片面,不利于学员多专业拓展与综合能力素质的进一步提升。创新平台建设时提出“打破专业界限和学科壁垒”建立多学科融合的指导教师团队,坚持做到指导老师来自多个不同院系和多个不同学科方向,形成了涵盖飞行器总体设计、动力工程、控制工程、通信工程、电子系统设计等多学科、跨专业的高质量指导教师队伍。使指导教师团队具有多学科和学缘结构,由此形成了专业联合、学科融合、风格各异的实践教学指导力量,在多重任务驱动和综合实践教学活动中发挥了十分重要的指导和引领作用。

(二)多专业学生融合充分利用“航空航天模型俱乐部”“机械创新俱乐部”“电子设计俱乐部”等第二课堂在学校的广泛影响,吸引全校各专业、各年级学员,从不同专业、不同年级的学生中选拔工程创新实践能力培养对象,进行基础层次的培养。针对俱乐部学生开设了“飞行器设计”“电子系统设计”等跨专业的选修课程,这些课程在理论讲授的同时更加注重实践技能的培训和团队协作意识的培养。通过这些培训为学生储备了创新能力所需的不同专业知识要素。在尽量扩大受众面的前提下每年选出“个人意愿强、学有余力、具备工程创新实践能力培养潜质”的80余名学员作为航模队预备培养对象进行第二层次的培养。按照“个人申请、队员推荐、老师考核”的模式选出航模队的正式队员进行第三层次的培养。充分利用高层次学员、研究生、博士生层级管理的优势,逐步形成了学科融合、专业交叉的高层次人才团队和软硬件设施完备、管理措施完善的创新人才培养平台,实现了多层次的创新能力培养。

(三)多专业资源融合与大学机械工程专业、电子工程专业、控制工程专业以及信息与计算机应用专业达成多专业教学、科研资源融合共享协议,通过学生提交需求申请,指导老师审查、专业实验室老师评估批准的简单手续,实现了如三轴转台、拉伸机、3D打印机、机械加工中心等大型精密加工、试验设备的共享[4]。同时,航模队则将其拥有的各种飞行器,如多旋翼、固定翼无人机,激光切割机等设备也开放共享,提供各专业飞行试验任务。这样不仅拓宽了学生的专业视野、提高了解决复杂工程问题的能力,丰富了航空航天模型创新平台可用教学科研资源,同时也解决了各专业空中飞行试验条件短缺和无法及时验证的问题,实现了多专业资源融合共享,多方受益的目的。利用大学科研条件和专项建设等契机,创新平台还购置了模拟飞行训练系统、自由度摇摆试验台、无刷电机测功机等多台、套实践创新设备,完善了创新实践的软硬件条件,提升了综合创新实践的保障水平。初步形成了一套面向创新能力培养的“多专业融合”航空航天模型实践教学模式。

四、多专业融合培养模式探索实践

(一)敢于质疑,大胆创新充分发挥兴趣小组、学科竞赛、发明创新等活动的引领作用,激发学生明确研究目标,围绕目标追根究底的探索精神,正像爱因斯坦所说的那样:“我没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。”让学生明白,事物总是在不断发展变化的,老师教授的专业知识不能是绝对的,更不是万能的,鼓励学生不要迷信权威,应当大胆地质疑。参加全国以及学校的学员科技创新活动获一等奖13项,二、三等奖多项,指导的本科毕业设计获省部级优秀毕业设计3项[5]。

(二)多措并举,能力提升近年来,经过“多专业融合”航空航天模型创新实践教学模式培养,学员学会了多角度系统思维发现问题,具备了协同合作解决问题,提升了情商与智商互促发展,综合素质与创新能力与在校同年级同专业其他学员相比都有了大幅提升。45人次获国家、省部级竞赛一、二等奖21项,在“中国国际飞行器设计挑战赛”中获奖13项,在电子设计竞赛中获国家二等奖1项,陕西省一等奖3项,二等奖2项,三等奖2项[5]。为用人单位培养初、中级无人机飞行员96人。

(三)创新与实践,有机统一探索创新与实践的有机统一,避免为了创新而去实践,也避免维实践的创新论两种错误做法。引导学生勇于创新、善于实践,以创新能力引领实践能力,以实践能力培养促进创新能力,形成创新与实践的有机衔接和融合[6]。经统计,经过“多专业融合”航空航天模型创新实践教学模式培养的毕业学生,90%以上在工作岗位表现优秀,受到用人单位的一致好评。

五、结束语

创新能力决定着国家未来的发展和命运,是各国十分重视的战略资源。如何培养、保存和挖掘人才的创新能力是高校责无旁贷的责任。研究团队基于航空航天模型实践平台对多专业融合大学生创新能力培养模式进行了有益的探索,获得了一定的研究成果,对境况相似的院校和人才培养单位提供了可供借鉴和参考的实践经验。下一步研究团队将在此基础上,探索多任务驱动对大学生综合能力素质培养、提升的实践与成果。

参考文献

[1]宁超,岳春国,周伟,等.拓展实践教学模式、提升高效人才培养质量[J].教育教学论坛,2019(50):199-200.

[2]张毅,创新能力的构成要素及其相互关系[EB/OL].(2011-08-19)[2020-8-19].

[3]王道平,周伟,王凯.搭建多位一体平台,培养学生创新能力的探索与实践[J].科技风,2019(08):40.

[4]周伟,张智勇,王学仁.新编制体系调整下的大学专业实验室统一管理模式研究[J].教育教学论坛,2015(14):9-10.

[5]王凯,王道平,王秋妍,等.浅析科研类航空航天模型竞赛对大学生综合能力的培养[J].教育教学论坛,2019(50):229-230.