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時間:2023-08-21 09:26:00
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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
隨著高校課程改革的不斷深入,通識教育在高等教育中的地位和作用越來越受到重視。與此同時,由于科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的飛速發(fā)展,航空航天技術(shù)開始走進(jìn)人們的日常生活,并影響著人們的思維和觀念。特別是近幾年來我國航天事業(yè)取得了世界矚目的輝煌成就,更加引起人們對航空航天技術(shù)的關(guān)注。為了適應(yīng)時展的需要,目前國內(nèi)很多知名高校先后成立航空航天專業(yè),如清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)和西安交通大學(xué)等高校。與此同時,一些普通高校,如南京財經(jīng)大學(xué),也將航空與航天(也有的學(xué)校稱為航空航天技術(shù)概論或航空航天技術(shù)博覽)作為通識課。筆者結(jié)合自己的授課經(jīng)歷和體會,并參考?xì)W美高校開設(shè)通識課的教學(xué)模式,探究航空與航天通識教育教學(xué)內(nèi)容、目的和方法等。
1 我國專業(yè)化教育模式的問題與通識教育
1.1 現(xiàn)階段我國高校人才培養(yǎng)模式面臨的問題
我國現(xiàn)階段的專業(yè)化教育模式是高等教育在特定時期(20世紀(jì)80年代)和特定社會背景(生產(chǎn)力亟待恢復(fù))中的選擇,這個選擇盡管在當(dāng)時有合理性,并對我國社會發(fā)展起到了積極作用,但卻不適應(yīng)今天社會發(fā)展的需要。
我國目前的高等教育過分強調(diào)專業(yè)劃分,把學(xué)生的學(xué)習(xí)限制在一個狹窄的知識領(lǐng)域內(nèi),不利于學(xué)生全面發(fā)展。過去大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)中的“專業(yè)對口”已經(jīng)不再是一個最優(yōu)目標(biāo)了,高等教育的專業(yè)化做得越好,學(xué)生就越難適應(yīng)變換了的工作,面臨的情況可能就越糟糕。
社會和技術(shù)發(fā)展日新月異,舊的工作崗位不斷消失,新的工作崗位不斷出現(xiàn),高校里專業(yè)調(diào)整的步伐,無法跟上社會職業(yè)更新的速度。應(yīng)對工作崗位的變化,既要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力,又要培養(yǎng)學(xué)生的“一般”能力。
1.2 通識教育起源和目的
通識教育,國外稱“General Education”,也稱為“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通識教育源于19世紀(jì)[6-8],當(dāng)時大學(xué)的學(xué)術(shù)分科過于精細(xì)、知識被嚴(yán)重割裂,于是提出通識教育,目的是讓學(xué)生對不同學(xué)科的知識有所了解,將不同領(lǐng)域的知識融會貫通。20世紀(jì),通識教育成為歐美大學(xué)的必修科目。今天,歐美大學(xué)仍在不斷完善其通識教育。如哈佛大學(xué)的通識教育有著悠久的歷史,目前已經(jīng)經(jīng)歷五次較大的通識教育改革[7-10]。
在我國,通識教育的思想源遠(yuǎn)古代?!兑捉?jīng)》主張“君子多識前言往行”,《中庸》主張做學(xué)問應(yīng)“博學(xué)之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”。古人認(rèn)為博學(xué)多識就可達(dá)到出神入化,融會貫通。《論衡》認(rèn)為“博覽古今為通人”。所以,通識教育旨在培養(yǎng)“通才”,它的培養(yǎng)目的是提高人的整體素質(zhì),強調(diào)整合不同領(lǐng)域的專業(yè)知識,重視培養(yǎng)人的思維方法及敏銳的洞察力,同時也重視培養(yǎng)人的情志等。
2 航空與航天通識教育的意義
航空與航天課程在我國一直是航空航天專業(yè)院校的公共必修課[1,2],其目的首先是為學(xué)生未來從事航空航天及其相關(guān)領(lǐng)域工作培養(yǎng)興趣,更主要的是為學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),它在很大程度上起到了專業(yè)導(dǎo)論的作用。
近年來,我國一些普通高校將航空與航天課程納入通識教育,其教學(xué)目的包括如下幾個方面。
2.1 提高大學(xué)生的整體文化素質(zhì)
大學(xué)教育的目的是培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才,開展通識教育不僅能增加大學(xué)生專業(yè)課以外的知識,還可以拓寬學(xué)生的眼界。航空與航天課程,不僅可以幫助學(xué)生了解有關(guān)航空航天的基礎(chǔ)知識,同時還能潛移默化地影響學(xué)生的世界觀、人生觀和價值觀。
2.2 提升大學(xué)生的民族自豪感
中國作為東方的文明古國,向往飛翔的夢想由來已久,嫦娥奔月的美麗傳說,萬戶飛天的勇敢實踐,表明了古老的中國人渴望飛向藍(lán)天的美好愿望。通過航空與航天課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解中國航天事業(yè)的發(fā)展和取得的矚目成績,學(xué)習(xí)偉大的航天精神,增強學(xué)生的民族自信心。
2.3 鼓勵大學(xué)生在困難面前勇于攀登
學(xué)生通過航空與航天課程的學(xué)習(xí),了解航天先驅(qū)身上所具有的優(yōu)秀品質(zhì)和堅忍不拔的毅力。在航天開拓者的眼里,“只有想不到的事情,沒有做不到的事情”,通過這樣的教育,激發(fā)學(xué)生努力奮進(jìn),敢于開拓創(chuàng)新。
2.4 啟發(fā)學(xué)生規(guī)劃未來人生
航空與航天知識可以啟發(fā)和拓展人們的思維,尤其是航天器的出現(xiàn),極大地推進(jìn)了人類對宇宙的探索,人們對宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的價值的意義。飛過天的宇航員大多存在一個共識:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命僅僅是宇宙形成過程中的一個產(chǎn)物?!庇浀糜形幻绹詈絾T說過,“昨天的夢想是今天的現(xiàn)實,今天的夢想是明天的現(xiàn)實?!彪S著人類對宇宙的認(rèn)識,很多人開始重新思索這些問題,人類存在的意義何在?人類怎樣存在?
3 航空與航天通識教育的教材問題與改革
3.1 教材方面的問題
航空航天技術(shù)在非專業(yè)大學(xué)生眼里,是十分神圣的,因為宇宙的奧秘神秘莫測,很多大學(xué)生對航空與航天課程比較感興趣。作為通識課,目前我國沒有一本適合通識教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技術(shù)概論》《航空航天技術(shù)》等,由此帶來很多問題。
(1)專業(yè)性很強
翻開《航空航天技術(shù)概論》教科書,插圖不少,可是大部分是平面圖、結(jié)構(gòu)圖、流程圖和設(shè)計圖。對于非工科專業(yè)的大學(xué)生而言,內(nèi)容過深,尤其是文科學(xué)生,沒有工程概念,理解起來非常困難。
(2)內(nèi)容單調(diào)乏味
細(xì)看“代用”教材的文字內(nèi)容,大多是定義和概念,枯燥乏味,對非專業(yè)學(xué)生而言,即便把這些內(nèi)容熟記于心,又有何意義?另外,由于書本的空間有限,介紹性的內(nèi)容往往類似于綱要。
(3)課后練習(xí)或思考題沒有價值
思考題是運用大腦思考后得出答案的題目,而目前的“代用”教材章節(jié)后的思考題,不適應(yīng)時代的發(fā)展,以第一章課后思考題為例,“試述直升機的發(fā)展史,試述火箭、導(dǎo)彈發(fā)展史”,很多學(xué)生認(rèn)為是“百度題”,學(xué)生只要靈活運用手中的工具,就可以“百度”到答案,這類題能算是思考題嗎?
(4)條理性很強帶來的問題
航空與航天是兩個明顯不同的概念和領(lǐng)域,盡管有聯(lián)系,但對于非專業(yè)的學(xué)生而言,不能混為一談。目前的大部分“代用”教材在內(nèi)容安排上每章都是以飛行器設(shè)計為主線,航空器、航天器和導(dǎo)彈與火箭等內(nèi)容相互交叉[1,2]。如不管是火箭發(fā)動機還是航空發(fā)動機,統(tǒng)統(tǒng)納入同一章節(jié),對于非專業(yè)學(xué)生,理解起來稍顯費力。再如,《飛行器構(gòu)造》這章內(nèi)容中,既有航空器的構(gòu)造,也有航天器的構(gòu)造,根據(jù)整體教學(xué)效果分析,這種航空航天結(jié)構(gòu)的相互交叉會導(dǎo)致概念的混淆。
另外,由于中國基礎(chǔ)教育多年形成的以學(xué)科為主導(dǎo)的教育模式,加之應(yīng)試教育的長期導(dǎo)向作用,使基礎(chǔ)教育在單一學(xué)科教育上越來越深入,學(xué)科分化加劇,基礎(chǔ)教育功利性越來越明顯,而在人文、心靈和智慧等通識教育方面卻越來越弱化?;A(chǔ)教育已經(jīng)走向思想單一、思維狹窄、僵化,缺乏思辨性、創(chuàng)造性思維的模式,對中華民族的智慧培養(yǎng)是非常不利的。
綜上所述,航空與航天作為通識教育課程,不是必修課的陪襯,更不是專業(yè)課的附庸,其重要性并不比專業(yè)課低?!熬有苑钱愐?,善假于物也”,學(xué)好航空與航天課程,掌握其相關(guān)知識,有助于學(xué)生在以后的生活與工作中更好地開闊思維。
3.2 教材改革的建議
對于航空與航天課程,只有拓寬知識面,全面介紹不同學(xué)科研究對象的特點,才能更準(zhǔn)確地反映這門課的內(nèi)涵。為使學(xué)生具備開拓新領(lǐng)域的基礎(chǔ),課程內(nèi)容應(yīng)具有前瞻性,把本學(xué)科領(lǐng)域的最新學(xué)術(shù)成果、最新技術(shù)引入教學(xué)內(nèi)容。在反映學(xué)科前沿的同時,拓寬學(xué)生的知識面。
航空航天技術(shù)涉及領(lǐng)域之廣是其他學(xué)科無法比擬的。因此,如何保持課程的完整性也值得探討。作為面向非航空航天專業(yè)學(xué)生的通識課,該課程內(nèi)容應(yīng)集知識性、趣味性于一體,需要教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,由風(fēng)箏飛行延伸到飛機,由早期火箭延伸到各種導(dǎo)彈,由嫦娥奔月延伸到阿波羅飛船,由恐龍滅絕延伸到宇宙探索,讓學(xué)生在感興趣的實例中汲取航空、航天和航宇知識。國外有一本航天知識方面的書,名字起得非常好,叫“沒有公式的航空航天技術(shù)”,值得我們借鑒。
中圖分類號:G641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-2589(2015)30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿,是促進(jìn)國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟建設(shè)、增強國防安全和加快社會進(jìn)步的重要力量。加強航空航天類高校教育,培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務(wù)我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ),培養(yǎng)適應(yīng)國際競爭的航空航天類本科人才,是我國航空航天科技發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前,以美、俄為代表的航空航天大國都建設(shè)了自己特色的航空航天專業(yè)院系,開展了多年的教學(xué)實踐,具有豐富的經(jīng)驗。論文旨在通過材料的梳理,了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式,對國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)設(shè)置、課程安排、學(xué)生培養(yǎng)特點等方面進(jìn)行研究,從中總結(jié)經(jīng)驗,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學(xué)教改提供參考。
一、國外著名航空航天院系
(一)美國著名航空航天院系
美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達(dá)、人才培養(yǎng)最成功的國家,其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學(xué)。比較有代表性的有麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)。
麻省理工學(xué)院航空航天類教學(xué)與科研由航空航天系負(fù)責(zé),下設(shè)三個部門,分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術(shù)部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關(guān)的信息獲取、處理、傳輸技術(shù),如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等,負(fù)責(zé)教授導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、實時軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復(fù)雜性系統(tǒng)的設(shè)計、制造、操作方法,教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯等課程,建有人機實驗室、空間系統(tǒng)實驗室、國際空運中心、操控臺研究中心、復(fù)雜系統(tǒng)研究實驗室等。飛行器技術(shù)部門負(fù)責(zé)計算方法、流體力學(xué)、推進(jìn)技術(shù)、材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研究和教學(xué),建有宇航計算設(shè)計實驗室、空氣渦輪實驗室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會、空間推進(jìn)實驗室、先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實驗室等。
斯坦福大學(xué)航空航天系隸屬于工學(xué)院,承擔(dān)航空專業(yè)的教學(xué)科研任務(wù)。該系的研究領(lǐng)域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設(shè)計與控制、應(yīng)用航空動力學(xué)、空氣聲學(xué)計算、流體動力學(xué)計算、動態(tài)系統(tǒng)計算、機器人控制、復(fù)雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進(jìn)、高超聲速流體、導(dǎo)航、控制系統(tǒng)辨識與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。
(二)俄羅斯著名航空航天院系
俄羅斯也是航空航天強國,開設(shè)航空航天專業(yè)的主要學(xué)院有莫斯科國立航空學(xué)院、西伯利亞國立航空航天大學(xué)。莫斯科國立航空學(xué)院建于1930年,擁有12個學(xué)院,56個系,128個實驗室,3個設(shè)計局,幾個計算機中心,一個實驗工廠,一套運動航空訓(xùn)練設(shè)施,一個莫斯科附近的飛機場,兩個科研機構(gòu)(應(yīng)用力學(xué)和電氣力學(xué),低溫研究)。該學(xué)院通常以數(shù)字編號代替學(xué)院名稱,從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動機院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學(xué)院、經(jīng)濟與管理院、航空航天院、機器人與智能系統(tǒng)院、應(yīng)用數(shù)學(xué)和物理院、應(yīng)用力學(xué)院、人文科學(xué)院、預(yù)科院。西伯利亞國立航空航天大學(xué)擁有空間研究及高技術(shù)學(xué)院和航天技術(shù)學(xué)院,設(shè)置了飛機制造系、航空發(fā)動機與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導(dǎo)彈技術(shù)系、飛行器無線電技術(shù)系統(tǒng)系。
(三)歐洲著名航空航天院系
英國帝國理工學(xué)院在其工學(xué)院設(shè)置了航空系,主要負(fù)責(zé)飛機設(shè)計制造方面的研究與人才培養(yǎng),包括航空動力學(xué)與航空結(jié)構(gòu)學(xué)兩個研究方向。航空動力學(xué)方向包含流體基礎(chǔ)、航空飛行器設(shè)計、控制、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境與工業(yè)關(guān)系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學(xué)方向包括計算力學(xué)、沖擊與損傷、復(fù)合材料等方面的研究。
法國國家高等航天航空學(xué)院已經(jīng)有90多年的歷史,它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶,致力于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)工程師,在研制協(xié)和式客機的工程師當(dāng)中,有許多就是從法國高等航天航空學(xué)院畢業(yè)的。學(xué)院下設(shè)5個系和一個研究中心,分別是空氣動力學(xué)、能源、推進(jìn)系、結(jié)構(gòu)與材料力學(xué)系、光電子與信號系、語言文化藝術(shù)系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業(yè)設(shè)置與課程體系
(一)學(xué)位與專業(yè)設(shè)置
國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年,研究生二年,英國有本科3年,研究生1年。俄羅斯不同,如莫斯科國立航空學(xué)院預(yù)科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學(xué)位設(shè)置上,各個院校有所不同,歸納起來,主要有工學(xué)學(xué)士、航空航天工程學(xué)士、航空工學(xué)學(xué)士、航空航天工學(xué)學(xué)士、航空工程理科碩士、航空航天工程學(xué)士、航空與宇航工程學(xué)士、航空學(xué)理科碩士、航空與航天學(xué)理科碩士、機械與航天工程理科碩士。
(二)國外著名航空航天院系課程體系
麻省理工學(xué)院(MIT)航空與航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè),其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置世界聞名。MIT航空與航天系設(shè)有兩個本科專業(yè)方向:航空與航天科學(xué)工程專業(yè)和航空與航天信息科學(xué)工程專業(yè),兩個方向的課程設(shè)置都建立在航空航天基礎(chǔ)(核心)課程上,下面分別以A和B代指這兩個專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎(chǔ)科學(xué)課程(6門)、人文、藝術(shù)、社會科學(xué)課程(8門)、科學(xué)與技術(shù)限選課程(2門)、實驗課程(1門);系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗與進(jìn)展課程,其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV,計算機和工程問題求解引論,自動控制原理、動力學(xué)、隨機系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、推進(jìn)系統(tǒng)引論、航天工程中的計算方法,專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實驗室介紹、實時系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗與進(jìn)展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗項目I、試驗項目II、飛行器進(jìn)展、空間系統(tǒng)進(jìn)展I、空間系統(tǒng)進(jìn)展II。
(三)學(xué)時學(xué)分要求
1.學(xué)分組成。課程學(xué)分組成考慮教學(xué)環(huán)節(jié),如MIT飛行動力學(xué)課程,總學(xué)分12分,構(gòu)成包括課堂3分、實驗1分、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)8分。另外還有無學(xué)分課程,課程必修但無學(xué)分,如普林斯頓沒有學(xué)分制、強調(diào)上課門數(shù),斯坦福大學(xué)基礎(chǔ)課程要求5門航空航天基礎(chǔ)課程,專業(yè)課程4選3。英國大學(xué)一般不設(shè)立學(xué)分制,所有學(xué)生都按部就班完成規(guī)定課程的學(xué)習(xí)。
2.學(xué)分要求。美國大部分學(xué)校有明確的畢業(yè)學(xué)分?jǐn)?shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計劃設(shè)課程學(xué)分,又分成4類,分別是核心課(core)108、專業(yè)領(lǐng)域課(professio-
nal area)48、實驗和綜合應(yīng)用(experiment and Capstone)30、非限制性選修課(unrestrictived elective)48,總學(xué)分大于234學(xué)分。但是在學(xué)分?jǐn)?shù)量并不統(tǒng)一,差異很懸殊,如密歇根128學(xué)分、MIT大于234學(xué)分、賓州州立132學(xué)分。航空航天專業(yè)必修課比例很高,有的高達(dá)90%以上,如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學(xué)分的,如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。
3.學(xué)時要求。有些大學(xué)要求學(xué)時達(dá)到一定數(shù)量,如悉尼大學(xué)本科至少192學(xué)時,研究生核心課程和選修課程,至少144學(xué)時。斯坦福大學(xué)研究生基礎(chǔ)課程設(shè)置門數(shù)要求,其他按學(xué)時要求,數(shù)學(xué)(6個學(xué)時)、技術(shù)選修(12學(xué)時)、人文社科類選修(45學(xué)時)。
三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色
歸納起來,國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)設(shè)置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設(shè)置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主,基本不針對特定航空航天器劃分專業(yè),學(xué)生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細(xì)而精,如莫斯科國立航空學(xué)院幾乎整個大學(xué)的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個不同部分,專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學(xué)期課程數(shù)量相對較少,但課業(yè)工作量不少。學(xué)生畢業(yè)所需學(xué)時學(xué)分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少,完全學(xué)分制的作用并不明顯,反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學(xué)習(xí)課內(nèi)外并重,還有較多實踐環(huán)節(jié)、交流討論、項目設(shè)計等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣(如劍橋)。教授授課。三是注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識教育上,在課程設(shè)置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達(dá)與交流、團隊協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導(dǎo)。在專業(yè)教育上,強化多樣化實踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實習(xí)。四是注重綜合素質(zhì)和個性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學(xué)設(shè)置有工程管理與相關(guān)法律的必修與選修課程,讓學(xué)生學(xué)習(xí)在工程實踐中如何領(lǐng)導(dǎo)團隊、進(jìn)行項目管理與風(fēng)險評估、做出決策以及熟悉與之相關(guān)的法律知識。還會從工業(yè)部門請來客座教師來協(xié)助授課,并安排有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)。針對個性化培養(yǎng)需求,在課程設(shè)置上具有較大的選擇基數(shù)。
四、總結(jié)
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ),是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)學(xué)位與專業(yè)設(shè)置、課程體系、學(xué)時學(xué)分要求點等方面進(jìn)行了梳理,總結(jié)了人才培養(yǎng)特色,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設(shè)和教學(xué)教改提供參考。
參考文獻(xiàn):
[1]田正雨,李樺.麻省理工學(xué)院航空航天類本科生課程體系分析[J].高等教育研究學(xué)報,2010(1).
發(fā)展歷程
20世紀(jì)40年代末、50年代初,模型火箭(屬于航天模型的一類)首先在美國和前捷克斯洛伐克興起。50年代,模型火箭逐步標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、商品化,并在全球范圍內(nèi)得到推廣和普及。1957年,美國出現(xiàn)了模型火箭套材及其專用的模型火箭發(fā)動機,并且成立了國家火箭技術(shù)學(xué)會(NAR,National Association of Rocketry),負(fù)責(zé)模型火箭技術(shù)的交流和管理。同期,東歐各國,如南斯拉夫、保加利亞和波蘭等也大力發(fā)展模型火箭運動。1959年,國際航空聯(lián)合會(FAI)審議并通過國際模型火箭競賽規(guī)則(1984年后執(zhí)行《FAI 運動規(guī)則,4d部分,航天模型》)。從此,模型火箭運動正式列入國際航聯(lián)所屬的國際性比賽項目。
我國作為火箭的故鄉(xiāng),早在20世紀(jì)五六十年代就曾試圖開展模型火箭運動,并組織有關(guān)力量對模型火箭技術(shù)進(jìn)行過探討和初步研究,但因模型火箭發(fā)動機的安全問題未能解決,致使這項運動在我國的推廣和普及受阻。
1992年,原航空航天部四院四十一所研發(fā)的模型火箭發(fā)動機項目通過技術(shù)鑒定,并取得西安市公安局頒發(fā)的生產(chǎn)銷售許可證。從此,我國有了自己的航天模型品牌――“四凱”。1994年6 月,原國家體委主任伍紹祖題詞――“欲上九天攬月,先玩模型火箭”,發(fā)出了在我國開展群眾性航天模型運動的號召。同年,我國首次組隊參加第十屆世界航天模型錦標(biāo)賽,獲得一枚銀牌及團體第8名。隨后的歷屆國際航天模型大賽上,我國運動奪得過多枚金銀銅牌,為祖國贏得了榮譽。
為在國內(nèi)大規(guī)模普及航天模型運動,使其健康、有序地發(fā)展,國家體育總局會同有關(guān)部門落實器材供應(yīng)渠道、舉辦骨干培訓(xùn)班、制定比賽規(guī)則,還陸續(xù)在相關(guān)的體育賽事中增設(shè)航天模型項目,在部分城市試辦基層活動和中小型比賽等,為更廣泛地開展航天模型運動創(chuàng)造了條件。2000年5月,第一屆全國體育大會航空模型比賽航天項目競賽暨航空航天模型錦標(biāo)賽開賽, 2000年8月,首屆“飛向北京-飛向太空”全國青少年航天模型專項比賽開賽,標(biāo)志著我國航天模型運動進(jìn)入全面發(fā)展階段。
目前,航天模型運動已在國內(nèi)大部分城市開展,國家級賽事包括一年一度的全國航空航天模型錦標(biāo)賽、全國青少年航空航天模型錦標(biāo)賽、“飛向北京-飛向太空”全國青少年航空航天模型教育競賽、科研類全國航空航天模型錦標(biāo)賽和全國體育大會等。為配合這些賽事,各省、自治區(qū)、直轄市也有相應(yīng)的層層選拔賽,每年參與人數(shù)都超過百萬人次。特別是近幾年科研類全國航空航天模型比賽及大學(xué)生力學(xué)競賽等活動越來越受重視,成為大專院校和科研機構(gòu)進(jìn)行科技創(chuàng)新和實踐活動、培養(yǎng)高素質(zhì)科技人才的重要平臺。
“動力”保證
航天模型運動是以模型火箭發(fā)動機為基礎(chǔ)的一項運動,由于沒有安全穩(wěn)定的模型火箭發(fā)動機,我國早期的航天模型運動剛有萌芽就胎死腹中。1990年5月,原國家體委、中國宇航學(xué)會和中國科協(xié)聯(lián)合委托原中國航空航天工業(yè)部第四研究院第四十一研究所開發(fā)模型火箭技術(shù)。1991年,該所試制出首批模型火箭發(fā)動機,并進(jìn)行了模型火箭及其配套產(chǎn)品的開發(fā)。1992年末,模型火箭發(fā)動機通過由原國家體委和原航空航天部聯(lián)合主持的技術(shù)鑒定。
為保證航天模型項目經(jīng)營活動不受干擾,四十一所專門成立了西安四凱模型火箭公司,從事模型火箭發(fā)動機及模型火箭的研發(fā)和生產(chǎn)。相關(guān)系列產(chǎn)品的開發(fā)成功,填補了國內(nèi)空白,為我國推廣和普及模型火箭運動創(chuàng)造了良好條件。2002年,西安四凱模型火箭公司并入陜西中天火箭技術(shù)有限責(zé)任公司,2013年又改制為陜西中天火箭技術(shù)股份有限公司。無論隸屬關(guān)系和公司屬性如何變化,四凱一直致力于國內(nèi)航天模型運動的發(fā)展,已開發(fā)模型火箭發(fā)動機產(chǎn)品20余種、箭體產(chǎn)品20余種,除滿足國內(nèi)需要外,還出口到韓國、美國、澳大利亞等國。目前,中天火箭公司仍是我國唯一一家生產(chǎn)模型火箭發(fā)動機的企業(yè),并通過派人參加世界航天模型錦標(biāo)賽、培訓(xùn)航天模型師資力量、為項目改革發(fā)展出謀劃策等方式為我國航天模型運動做出了突出貢獻(xiàn)。
人才培養(yǎng)
中國是航天大國,不能沒有航天模型運動,這正是當(dāng)初開展這項運動的出發(fā)點之一。20年來我國模型火箭運動的開展表明,它不僅是一項運動,更重要的意義是通過它可進(jìn)行科學(xué)技術(shù)的普及和后備科技人才的培養(yǎng)。與其它科技體育項目一樣,航天模型運動也是我國人才發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
如今,航天模型被廣泛用于青少年素質(zhì)教育和航天科普教育。通過讓學(xué)生參與模型設(shè)計、組裝、裝飾和發(fā)射過程,可以培養(yǎng)青少年的動手動腦能力,引導(dǎo)學(xué)生崇尚實踐、崇尚科學(xué)。通過拼裝具有時代特征的航天模型,如“二號”捆綁式火箭,“二號”F型火箭,“三號”火箭等模型,能更好地向青少年和模型愛好者宣傳我國航天事業(yè)的進(jìn)步,培養(yǎng)他們熱愛祖國、熱愛航天、熱愛科學(xué)的情操。此外,航天模型的拼裝、調(diào)試、飛行需要大家相互協(xié)作,可能成功也可能失敗,對培養(yǎng)青少年綜合素質(zhì)和團隊精神、進(jìn)行科學(xué)實踐教育和挫折教育也具有重要意義。
發(fā)展展望
飛行器設(shè)計與工程,顧名思義,就是設(shè)計先進(jìn)的飛行器,主要面向航空飛行器設(shè)計。本專業(yè)方向具有較強的行業(yè)特色,航空航天工程是基本的服務(wù)方向;同時,在民用工程領(lǐng)域有廣闊的市場。轟動世界的“阿波羅登月計劃”“神舟”飛船等,都是本專業(yè)的杰作。
2.學(xué)業(yè)導(dǎo)航
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)飛行器設(shè)計方面的基本理論和基本知識,受到航空航天飛行器工程方面的基本訓(xùn)練后,具有參與飛行器總體和部件設(shè)計方面的基本能力。
主干學(xué)科:航空宇航科學(xué)與技術(shù)、力學(xué)、機械學(xué)。
主要課程:材料力學(xué)、機械設(shè)計、彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)與空氣動力學(xué)基礎(chǔ)、飛行器動力學(xué)、飛行力學(xué)、力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)強度、試驗技術(shù)、自動控制理論、飛行器總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)合材料設(shè)計與分析、空間制導(dǎo)控制、傳熱學(xué)與熱防護(hù)等。
3.發(fā)展前景
在轟炸機、運輸機、民航飛機等其他機型上面,中國與世界先進(jìn)水平存在著不小的差距。各航空公司使用的大型民航飛機都是進(jìn)口的,目前國內(nèi)沒有能力生產(chǎn)。本專業(yè)極具發(fā)展空間。
二、人才塑造
1.考生潛質(zhì)
對數(shù)學(xué)、物理等有比較濃厚的興趣。常查詢航天飛機的資料,對航天飛機感興趣,對飛機導(dǎo)航系統(tǒng)感興趣。喜歡飛機模型,??慈嗽斓厍蛐l(wèi)星發(fā)射的實況轉(zhuǎn)播??释?dāng)一名宇航員。注意了解宇宙飛船的材料,常收集宇宙飛船的模型等等。
2.學(xué)成之后
本專業(yè)培養(yǎng)的工程技術(shù)人員和研究人員,具備較好的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)知識和飛行器工程基本理論,同時有較強的飛行器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度分析、試驗的能力。
3.職場縱橫
本專業(yè)畢業(yè)生能從事飛行器(包括航天器與運載器)總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究、結(jié)構(gòu)強度分析與試驗,通用機械設(shè)計及制造等多方面的工作。
一、專業(yè)簡介
1.專業(yè)初識
飛行器動力工程專業(yè)主要以航空發(fā)動機為研究對象,其目的就是生產(chǎn)出高效、實用、先進(jìn)的航空發(fā)動機。由于航空發(fā)動機為載人飛行器提供動力,其在高速飛行、高性能和高可靠性等方面要求都極為嚴(yán)格,因此飛行器動力裝置在動力工程領(lǐng)域一直處于技術(shù)領(lǐng)先地位并帶動了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。
2.學(xué)業(yè)導(dǎo)航
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)有關(guān)飛行器動力裝置的基礎(chǔ)理論和基本知識,受到機械工程設(shè)計、實驗測試和計算機應(yīng)用等方面的基本訓(xùn)練,具有飛行器動力裝置及控制系統(tǒng)的設(shè)計、實驗和運行維護(hù)等方面的基本能力。
主干學(xué)科:機械工程、力學(xué)、動力工程與工程熱物理。
主要課程:機械原理及機械設(shè)計、電工與電子技術(shù)、工程力學(xué)、自動控制原理、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體(含氣體)力學(xué)、動力裝置原理及結(jié)構(gòu)、動力裝置制造工藝學(xué)、動力裝置測試技術(shù)等。
3.發(fā)展前景
我國航天、航空事業(yè)的迅速發(fā)展,展示了本專業(yè)良好的發(fā)展前景。
二、人才塑造
1.考生潛質(zhì)
具備扎實的數(shù)學(xué)、物理等方面的理論知識,掌握外語、計算機等必備工具。對飛行器的燃料裝置感興趣,了解飛行原理。常研究宇宙飛船的燃料,關(guān)注飛機的新燃料。常搜集飛行器動力資料,對飛機動力系統(tǒng)感興趣,了解導(dǎo)彈動力裝置等等。
2.學(xué)成之后
本專業(yè)培養(yǎng)具備飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統(tǒng)等方面知識的專門人才。
3.職場縱橫
本專業(yè)畢業(yè)生可以在航空、航天、交通、能源、環(huán)境等部門從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設(shè)計、研究、生產(chǎn)、實驗、運行維護(hù)和技術(shù)管理等方面的工作。
一、專業(yè)簡介
1.專業(yè)初識
飛行器制造工程專業(yè)是國防科工委重點建設(shè)專業(yè),主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飛行器制造工藝、方法。本專業(yè)屬于機械制造范疇,需要有很強的實踐能力,不僅要學(xué)習(xí)機械制造的各種工藝、整套方法和流程,而且要對飛行器的設(shè)計有一定了解。
2.學(xué)業(yè)導(dǎo)航
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、制造工程基本理論和飛行器制造的基本理論和知識。通過各種實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)運用所學(xué)的基本知識和技能,分析和解決飛行器制造工程中的實際問題的能力。
主干學(xué)科:機械工程、電子科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程。
主要課程:理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、航空工程材料、電工與電子技術(shù)、計算機技術(shù)、金屬塑性成形原理、模具設(shè)計與制造、飛機零件加工與成形工藝、飛機裝配工藝、飛機構(gòu)造、計算機輔助飛機制造等。
3.發(fā)展前景
國內(nèi)不僅在飛行器設(shè)計上與國外差距很大,在制造方面也有很大的差距。加強航空建設(shè)、國防建設(shè),需要大批專門人才的不斷努力,這預(yù)示著本專業(yè)前景十分廣闊。
二、人才塑造
1.考生潛質(zhì)
關(guān)注新型飛機,對飛機機械原理感興趣,了解宇宙飛船的構(gòu)造,收集過飛機圖片資料,常觀察各種飛機模型,希望做一名飛機設(shè)計師等等。
2.學(xué)成之后
本專業(yè)培養(yǎng)從事飛行器制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計、制造、研究、開發(fā)與管理的專門人才。
3.職場縱橫
本專業(yè)畢業(yè)生適應(yīng)性強,社會需求量大,就業(yè)范圍廣,在廣大科研院所、高科技產(chǎn)業(yè)和航空、機械、電子、計算機公司等單位都有用武之地。
一、專業(yè)簡介
1.專業(yè)初識
飛行器環(huán)境與生命保障工程是以空間環(huán)境、生物技術(shù)、環(huán)境化工等學(xué)科為基礎(chǔ),研究飛行器救生系統(tǒng)為主,將人、機器、環(huán)境有機結(jié)合的復(fù)合型專業(yè)。目前,國內(nèi)有三所高校開設(shè)了飛行器環(huán)境與生命保障工程專業(yè):北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和南京航空航天大學(xué)。
2.學(xué)業(yè)導(dǎo)航
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)航空航天生理、空間環(huán)境工程、熱控系統(tǒng)理論、控制理論、人機系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論,掌握從事航空航天環(huán)境模擬、控制與生命保障系統(tǒng)設(shè)計與研究所必需的基本知識和技能。
主干學(xué)科:動力工程與工程熱物理、控制科學(xué)與工程。
主要課程:工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、空間環(huán)境工程、航空航天生理學(xué)、控制理論、人機工效學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、空調(diào)制冷技術(shù)、航空航天環(huán)境控制系統(tǒng)、航空航天安全工程、空間環(huán)境試驗技術(shù)等。
3.發(fā)展前景
科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,預(yù)示著航空航天技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。
二、人才塑造
1.考生潛質(zhì)
喜歡關(guān)注宇航新聞,關(guān)注空間站的建設(shè),對宇宙探索節(jié)目或介紹宇宙的文章感興趣。對宇航員訓(xùn)練條件感興趣,對宇航生物實驗感興趣。了解空間生理學(xué),渴望了解外層空間等等。
2.學(xué)成之后
“工程材料學(xué)”是航空主機類專業(yè)(包括飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業(yè))的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程雖然僅有48學(xué)時,但承擔(dān)著為未來的航空工程師構(gòu)建材料知識體系的重任,對學(xué)生今后的發(fā)展起著重要作用。本文結(jié)合近年的工作實踐,對該課程在教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行研討。
一、高度重視航空和材料領(lǐng)域發(fā)展對“工程材料學(xué)”課程教學(xué)的影響
材料學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué),也是應(yīng)用科學(xué)。材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,解決了很多工程領(lǐng)域的關(guān)鍵問題,有力地推進(jìn)了相關(guān)科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步,使得材料科學(xué)成為最活躍的科學(xué)領(lǐng)域,材料產(chǎn)業(yè)也成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)?!肮こ滩牧蠈W(xué)”以物理學(xué)、化學(xué)等理論為知識基礎(chǔ),系統(tǒng)介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論和實驗技能,著重培養(yǎng)學(xué)生把這些知識應(yīng)用于解決工程實際中提出的對材料結(jié)構(gòu)、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程,“工程材料學(xué)”具有較長的開設(shè)歷史,在人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要的作用。航空航天領(lǐng)域的發(fā)展對工程技術(shù)人員的能力素質(zhì)提出了更高的要求,特別是“卓越工程師”教育培養(yǎng)計劃的實施,對工程類課程建設(shè)的需求更加迫切,有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學(xué)改革。航空以眾多學(xué)科知識、先進(jìn)研究成果為基礎(chǔ),已發(fā)展成為一個由多個分系統(tǒng)組成的大系統(tǒng),需要工程技術(shù)人員采用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行綜合設(shè)計?,F(xiàn)代航空技術(shù)一百多年的發(fā)展,使得人們可以在更大的范圍內(nèi)探索天空,也使得飛行器的工作條件更加惡劣,工作環(huán)境更加嚴(yán)苛?,F(xiàn)代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點,還要滿足節(jié)能低碳等要求。材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為解決航空航天領(lǐng)域的諸多難題提供了可能,“一代材料,一代飛機”已成為飛行器發(fā)展公認(rèn)的規(guī)律。這對航空航天工程技術(shù)人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設(shè)計、制造和維護(hù)工作中,要全面認(rèn)識材料的性質(zhì)和特點,才能挖掘材料的潛能,充分利用材料的特性,滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發(fā)展形勢,僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創(chuàng)新素質(zhì)的工程技術(shù)人員,要了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展方向和趨勢,分析材料領(lǐng)域的發(fā)展對航空航天領(lǐng)域的影響,同時要認(rèn)真研究具體工作對新材料、新工藝的要求,明確材料發(fā)展的需求。在新型飛行器的研發(fā)過程中,要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求,對各項技術(shù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一的優(yōu)化。在落實對飛行器性能的要求時可以發(fā)現(xiàn),很多要求是相互矛盾的,比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能,需要對飛機進(jìn)行一體化設(shè)計,要及時掌握各種設(shè)計方案對飛機主要材料和工藝的要求,對飛機整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合優(yōu)化。在此過程中,各部門工程師都需要和材料系統(tǒng)密切配合,才能實現(xiàn)信息和資源共享,降低全系統(tǒng)的風(fēng)險,提高系統(tǒng)的可靠性和綜合性能。材料科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展也對課程教學(xué)提出了新的要求。材料科學(xué)與技術(shù)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中,材料科學(xué)是發(fā)展最快速的學(xué)科之一,在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發(fā)展日新月異,促使“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容的不斷充實?!肮こ滩牧蠈W(xué)”課程要系統(tǒng)講授材料科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實驗技能,使得學(xué)生掌握工程材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的知識。早期的航空工程結(jié)構(gòu)以自然材料為主,如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上,木材占47%,普通鋼占35%,布占18%。隨后,以德國科學(xué)家發(fā)明具有時效強化功能的硬鋁為代表,很多優(yōu)質(zhì)金屬材料被開發(fā)出來,使得大量采用金屬材料制造飛機結(jié)構(gòu)成為可能,也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應(yīng)地,這一時期“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容也以金屬材料為主。上世紀(jì)70年代以后,復(fù)合材料開始在航空領(lǐng)域應(yīng)用。復(fù)合材料具有較高比強度和比剛度的優(yōu)點使得工程技術(shù)人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復(fù)合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結(jié)構(gòu),而現(xiàn)在復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于機翼、機身等部位,向主承力結(jié)構(gòu)過渡。復(fù)合材料因其良好的制造性能被大量應(yīng)用在復(fù)雜曲面構(gòu)件上。復(fù)合材料構(gòu)件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件,減少零件、緊固件和模具的數(shù)量,降低成本,減少裝配,減輕重量。復(fù)合材料的用量已成為先進(jìn)飛行器的重要標(biāo)志。相應(yīng)地,復(fù)合材料必然要在“工程材料學(xué)”課程中占重要地位。鈦合金的開發(fā)和應(yīng)用使得飛行器具有更好的耐熱能力,提高了發(fā)動機、蒙皮等結(jié)構(gòu)的性能,有效解決了防熱問題?!肮こ滩牧蠈W(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該及時反映材料科學(xué)在提高飛行器性能方面的新應(yīng)用與新進(jìn)展。與此同時,其他相關(guān)學(xué)科也取得了長足的發(fā)展,使得主機專業(yè)教學(xué)內(nèi)容大幅度增加,“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時之間的矛盾愈加突出。
二、認(rèn)真分析專業(yè)教學(xué)對“工程材料學(xué)”課程的不同要求
“工程材料學(xué)”課程是一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課,是基礎(chǔ)課與專業(yè)課間的橋梁和紐帶,在航空航天主機類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實踐動手和創(chuàng)新創(chuàng)造能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有重要作用。在多年的教學(xué)實踐中,該課程對主機類各專業(yè)采用同一標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)。雖然主機類各專業(yè)人才培養(yǎng)有其共性要求,但隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展,專業(yè)分工越來越細(xì),差異化特征也越來越明顯,因此“工程材料學(xué)”課程應(yīng)該充分考慮不同專業(yè)的具體需求,結(jié)合各專業(yè)的課程體系安排教學(xué)。飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業(yè)根據(jù)航空領(lǐng)域中的分工培養(yǎng)學(xué)生,畢業(yè)學(xué)生的工作要求有所不同,對知識結(jié)構(gòu)的要求也不一樣。就材料方面知識而言,不同專業(yè)學(xué)生也會有所區(qū)別,應(yīng)按照專業(yè)特點縱向劃分對“工程材料學(xué)”課程的要求。不同專業(yè)主要服務(wù)對象的材料特點是確定課程要求的主要依據(jù)。飛行器設(shè)計與工程專業(yè)要全面統(tǒng)籌飛行器產(chǎn)品及各部件的設(shè)計和制造,主要從事飛行器總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、飛機外形設(shè)計、飛機性能計算與分析、結(jié)構(gòu)受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作,要求了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展對現(xiàn)代飛行器設(shè)計技術(shù)的影響,因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識,了解輕質(zhì)高強材料的發(fā)展動態(tài)和發(fā)展趨勢。飛行器動力工程專業(yè)要求學(xué)生學(xué)習(xí)飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統(tǒng)等方面的知識,主要培養(yǎng)能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設(shè)計、研究、生產(chǎn)、實驗、運行維護(hù)和技術(shù)管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高,要求材料和結(jié)構(gòu)具有在高溫下長期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此,材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應(yīng)該是該專業(yè)“工程材料學(xué)”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業(yè)要針對現(xiàn)代飛行器工作條件嚴(yán)酷、構(gòu)造復(fù)雜的特點,采用先進(jìn)制造技術(shù),實現(xiàn)設(shè)計要求,并為飛行器維護(hù)提供便利。該專業(yè)要求學(xué)生理解飛行器各部件的選材要求,掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復(fù)雜,所用材料品種繁多,加工方法多樣,工藝要求精細(xì)。很多新材料首先在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用,其制造技術(shù)具有新穎性的特征,設(shè)計、材料與制造工藝互相融合、相互促進(jìn)的特點非常明顯,這就要求學(xué)生在“工程材料學(xué)”課程中把材料基礎(chǔ)打好,適應(yīng)工藝和材料不斷發(fā)展的要求。雖然各專業(yè)對“工程材料學(xué)”課程的要求有所不同,但課程基礎(chǔ)一致。該課程名稱為“工程材料學(xué)”,即明確其重點在于將材料科學(xué)與技術(shù)的成果運用于航空航天工程,把材料基本知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力?!肮こ滩牧蠈W(xué)”是相關(guān)專業(yè)材料學(xué)科的基本課程,學(xué)生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)材料研究、分析的基本方法,掌握材料結(jié)構(gòu)與性能等基礎(chǔ)理論,研究主要材料的制備、加工成型等技術(shù),為更好地學(xué)習(xí)專業(yè)課程創(chuàng)造條件,為將來從事技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計等打下基礎(chǔ)。由此可見,在明確了各專業(yè)對該課程的個性化要求的基礎(chǔ)上,更要明確共性要求?!肮こ滩牧蠈W(xué)”課程要培養(yǎng)學(xué)生材料方面的科學(xué)概念,提升材料方面的科學(xué)素質(zhì),扎實的材料科學(xué)與技術(shù)知識基礎(chǔ)是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必備條件,是進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。因此,“工程材料學(xué)”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適,即把教學(xué)內(nèi)容劃分為每個專業(yè)均要求了解的材料領(lǐng)域知識和根據(jù)各個專業(yè)特色需要重點介紹的知識兩部分,既滿足了寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)需要,又注重了后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的要求,促進(jìn)了基礎(chǔ)理論和專業(yè)應(yīng)用的融合滲透,較好地滿足了材料、設(shè)計、制造、維護(hù)一體化發(fā)展的需要,增強了跨學(xué)科、跨專業(yè)認(rèn)識問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設(shè)豐富的教學(xué)環(huán)境
作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課程,“工程材料學(xué)”課程要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)創(chuàng)新目標(biāo)和相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、方案,結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)的要求,注重與專業(yè)課程體系的融合,注重與工程實踐教育的結(jié)合,注重對學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力及綜合運用知識能力的培養(yǎng)。在充分調(diào)研與分析專業(yè)人才培養(yǎng)對課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上,要對課程的教學(xué)大綱和內(nèi)容進(jìn)行修訂,與相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)有效整合,拓展教學(xué)活動的空間,營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍,加強與后續(xù)課程及實踐活動的聯(lián)系,解決學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)與專業(yè)人才培養(yǎng)需求的脫節(jié)或不銜接等問題?!肮こ滩牧蠈W(xué)”在第四學(xué)期開設(shè),是一門承前啟后的課程。在前期開設(shè)的課程中,“大學(xué)物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關(guān)的課程?!按髮W(xué)物理”提供了學(xué)習(xí)“工程材料學(xué)”的科學(xué)基礎(chǔ),認(rèn)真分析“大學(xué)物理”知識點在“工程材料學(xué)”中的應(yīng)用,有助于學(xué)生更好地理解相關(guān)概念?!昂娇蘸教旄耪摗币院娇蘸教祛I(lǐng)域的發(fā)展為主線,介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學(xué)”課程講授之初讓學(xué)生重新回到機庫,從材料發(fā)展的角度再次審視航空航天的進(jìn)步,結(jié)合材料學(xué)的概念研究飛行器的組成及工作原理,會使得學(xué)生對該課程有比較全面的認(rèn)識。在相關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中,有好多課程與“工程材料學(xué)”密切相關(guān),如“飛行器總體設(shè)計”、“發(fā)動機原理”、“先進(jìn)制造技術(shù)”等,如果在“工程材料學(xué)”中對有關(guān)知識點作簡單介紹,可以使學(xué)生更好地綜合分析相關(guān)概念,加深理解。在主機類專業(yè)培養(yǎng)方案中,“工程訓(xùn)練”是集中式的工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié),其教學(xué)內(nèi)容與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)?!肮こ逃?xùn)練”教學(xué)內(nèi)容以機械制造工藝和方法為主,包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數(shù)控加工、特種加工、塑性成型等,每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關(guān)。在以前的教學(xué)工作中,材料是加工對象,對材料的性能等的介紹很簡單,學(xué)生的認(rèn)識較淺。如果在“工程訓(xùn)練”教學(xué)過程中,針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹,從應(yīng)用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應(yīng)性,可以促進(jìn)學(xué)生把材料理論知識的學(xué)習(xí)和工程實際聯(lián)系起來。通過讓學(xué)生分析研究實際材料在加工過程中的表現(xiàn)來認(rèn)識材料的性能,通過感性認(rèn)識來體會材料變化的規(guī)律,把深奧的材料科學(xué)理論知識和生動形象的加工過程結(jié)合起來。這樣不僅強化了工程訓(xùn)練效果,還能讓學(xué)生把材料的知識學(xué)活,留下更深刻的影響,更好地發(fā)揮學(xué)生的潛力。航空航天主機類專業(yè)的課程設(shè)計是重要的綜合學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計任務(wù)一般是完成一項涉及本專業(yè)一門或多門主要課程內(nèi)容的綜合性、應(yīng)用性的設(shè)計工作,通過一系列設(shè)計圖紙、技術(shù)方案等文件體現(xiàn)工作成果。很多主機類專業(yè)的課程設(shè)計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學(xué)計劃,“工程材料學(xué)”先行開設(shè)。因此,在相關(guān)課程設(shè)計中,有目的地提出材料問題,引導(dǎo)學(xué)生在更廣的范圍里選材,在更加深入的層面上分析材料性能,可以更好地調(diào)動學(xué)生自主探究材料科學(xué)的積極性,幫助學(xué)生把材料知識轉(zhuǎn)化為初步的工作能力,克服課程知識的碎片化傾向。
四、結(jié)語
航空航天是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的集大成者,該領(lǐng)域發(fā)展很大程度上取決于材料科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。材料學(xué)是航空航天工程技術(shù)人員知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分?!肮こ滩牧蠈W(xué)”要按照現(xiàn)代大工程觀的要求組織教學(xué),才能實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),提高培養(yǎng)質(zhì)量。航空航天領(lǐng)域和材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展,極大地豐富了“工程材料學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容。要根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展需要選擇教學(xué)內(nèi)容,按照理論實踐結(jié)合、突出工程應(yīng)用的要求構(gòu)建知識體系。在教學(xué)工作中,應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)要求,深入研究材料學(xué)的基本要求和各專業(yè)的發(fā)展方向,形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學(xué)”課程結(jié)構(gòu),提高教學(xué)效率。統(tǒng)籌考慮專業(yè)教學(xué)與其他課程的聯(lián)系,以及課程設(shè)計、工程訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié),以“工程材料學(xué)”課程為中心,注重課程的縱向推進(jìn)和知識的橫向聯(lián)系,不斷加深對材料學(xué)的理解和掌握,培養(yǎng)多角度研究分析、跨專業(yè)交流合作、多學(xué)科解決問題的能力。
作者:汪濤 周克印 單位:南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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例12007年11月5日,嫦娥一號成功“牽手”月球,成為中國第一顆月球衛(wèi)星.火箭發(fā)射時燃?xì)馊紵a(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的能,衛(wèi)星在軌道上運行時,工作系統(tǒng)所需的電能是由衛(wèi)星兩翼的電池板吸收能轉(zhuǎn)化來的.
解析飛船的起飛和火箭的發(fā)射,需要能量,一般使用液態(tài)氫和液態(tài)氧作為燃料,通過燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為火箭運動的機械能.但是受到火箭自身質(zhì)量和體積的限制,它所攜帶的燃料是極為有限的,要想在進(jìn)入太空后還繼續(xù)長時間維持系統(tǒng)的工作,就不太可能了,所以需要有另外的能量來源,這時最好的就是不用攜帶的,并且是取之不盡用之不竭的太陽能,因此,在太空中工作的裝置上都會配備太陽能電池板,用于吸收太陽能,將其轉(zhuǎn)化為便于利用和儲存的電能,從而維持整個設(shè)備的運行.
答案機械太陽
二、飛機與火箭起飛的力學(xué)原理
例2飛機機翼的橫截面設(shè)計成如圖1所示的形狀,是利用了在氣體中流速越大的位置壓強越的原理,從而使機翼的上下表面產(chǎn)生壓強差,為飛機提供升力.
解析飛機的起飛需要克服自身的重力,也就是需要一個足夠大的升力,這時用到了流體壓強與流速的關(guān)系.我們知道,氣體和液體都屬于流體,而流體的壓強與其流動的速度有關(guān),在流速越大的地方,壓強越小.由圖1我們可以很明顯地看出,機翼的上表面弧度較大,在氣流通過機翼的時候,上表面的空氣流速大于下表面的空氣流速,所以上表面的壓強小于下表面的壓強,從而產(chǎn)生向上的壓強差,為飛機提供了升力.
答案小
點撥此題我們還可以從力與運動的關(guān)系來分析壓強大小的問題.飛機的升空需要向上運動,從豎直方向分析,火箭受到的重力是豎直向下的,升力是豎直向上的,而這個升力的產(chǎn)生是通過機翼上下表面壓強差來提供的,由此推斷上表面的壓強一定小于下表面的壓強,所以上表面的氣體流速大于下表面的氣體流速.
另外,火箭的升空運用的是不同的原理,當(dāng)火箭點火后,火箭發(fā)動機內(nèi)部燃料燃燒產(chǎn)生高溫、高壓氣體從尾部向后噴出,利用“力的作用是相互的”這一性質(zhì),對火箭產(chǎn)生巨大推力,從而使火箭升空.
三、飛船在太空中的變軌
例3千古神話“嫦娥奔月”正在成為中國航天的現(xiàn)實.我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星在太空多次通過噴射燃?xì)鈱崿F(xiàn)變軌(改變運行高度、運行方向),這實際上是運用了物理學(xué)中的原理.
解析與火箭升空的原理類似,火箭的變軌也是通過噴射燃?xì)獾姆椒▽崿F(xiàn)的,所以運用的是同樣的物理知識“力的作用是相互的”.想要向哪個方向運動,只需要向相反的方向噴射燃?xì)饩涂梢赃_(dá)到目的了.
答案力的作用是相互的.
四、航空航天中的相對運動問題
例4探月衛(wèi)星“嫦娥1號”于2007年10月發(fā)射成功,目前正在繞月運動,若以地球為參照物,該衛(wèi)星是的(選填“靜止”或“運動”).
解析注意此題與上一題的區(qū)別,雖然參照物選取的仍然是地球,也就是把地球看作是靜止的物體,但“嫦娥1號”是探月衛(wèi)星,也就是繞月運動的衛(wèi)星,因此它相對于地球是運動的.
答案運動.
例5中國是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國家之一.如圖2是我國自行研制的第三代戰(zhàn)斗機“殲-10”在空中加油的情景,選擇下列哪個物體為參照物,可以認(rèn)為加油機是運動的().
A.“殲-l0”戰(zhàn)斗機
B.地面上的房屋
C.加油機中的飛行員
D.“殲-l0”戰(zhàn)斗機里的飛行員
解析空中加油的時候加油機和受油機要保持相對靜止,但是此題要我們選擇的參照物是能夠得到“加油機是運動的”這一結(jié)論的,所以我們要找兩架飛機以外的物體再判斷,飛機飛行的時候相對于地面時運動的,同樣的道理,相對于地面上的房屋也就是運動的.
答案應(yīng)選B.
點撥相對運動與靜止的判斷,關(guān)鍵在于我們的研究的物體與參照物之間的位置變化關(guān)系,相對位置改變了即為發(fā)生了相對運動,反之則是相對靜止.
五、航空航天中的通信
例6如圖3所示為我國自行研制的“北斗一號系統(tǒng)”示意圖,該系統(tǒng)已具有國內(nèi)全天候?qū)Ш?、定位及通訊服?wù)等功能.該系統(tǒng)在傳遞信息過程中主要依靠().
A.電磁波B.超聲波
C.次聲波D.光導(dǎo)纖維
解析從圖中我們可以看出“北斗一號”系統(tǒng)是在太空中與地球通信的,而太空中幾乎是真空,依據(jù)原理聲音不能在真空中傳播,題目中給出的選項中超聲波與次聲波均屬于聲波,不能在真空中傳播,但是電磁波可以在真空中傳播,另外光導(dǎo)纖維只是光波傳播的介質(zhì).
答案應(yīng)選A.
點撥平時人與人之間的交流使用的聲音(聲波),但是在外天空幾乎不可能使用這種方式,因為太空中沒有聲音傳播所必需的介質(zhì),所以人類使用的是電磁波,因為它在傳播的時候不需要介質(zhì).
六、航空航天中材料的選擇
例7我國自主研制的新型材料――鋁鋰合金板材.這種材料具有堅固、輕巧、美觀、易于加工等諸多優(yōu)點,是現(xiàn)代航天事業(yè)的首選材料,那么選用這一材料與它的哪個物理性質(zhì)無關(guān)().
A.密度小B.硬度大
C.導(dǎo)電性好D.延展性強
解析航天中對飛行器的質(zhì)量有嚴(yán)格的限制,并且會在飛行過程中遇到一些障礙物的撞擊,所以需要選用密度小硬度大的材料,另外延展性也要好,而導(dǎo)電性與此并不相關(guān).
答案應(yīng)選C.
例8火箭以氫為燃料是因為氫的,將其制成液態(tài)的優(yōu)點是.
解析和上一題類似,火箭的質(zhì)量受限制,所以選擇燃料時需要在相同質(zhì)量時能夠提供最多熱量的材料,也就是要選擇熱值大的燃料.而且將其液化可以在質(zhì)量不變的前提下使體積更小,便于貯存和運輸.
答案熱值大便于貯存和運輸
1.目標(biāo)和基于問題的學(xué)習(xí)法的特點。
基于問題的學(xué)習(xí)方法的主要目標(biāo)不僅僅是讓學(xué)生獲得知識,并且要運用知識。PBL重視模型和問題的解決。它試圖模擬現(xiàn)實生活中的工程研究和開發(fā)過程。Barrows這樣描述PBL的主要特點:(1)學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的,即學(xué)生選擇怎樣去學(xué)習(xí)和他們想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。(2)學(xué)習(xí)在小團體中展開并且提倡協(xié)作學(xué)習(xí)。(3)老師是促進(jìn)者、引導(dǎo)者或教練。(4)問題形成組織重點并刺激學(xué)習(xí)。(5)問題是拓展真正的問題解決能力的工具。(6)新的信息是通過自學(xué)獲得的。
2.PBL工程教育案例———麻省理工學(xué)院航空航天工程系。
幾年前,在麻省理工學(xué)院的航空航天系成立了一個由教師和科研人員組成的新戰(zhàn)略計劃小組,專門負(fù)責(zé)課程改革。為了強調(diào)教育以學(xué)生為中心,討論小組花費了一定的時間和精力通過對項目和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行驗收,設(shè)計了新的教學(xué)方法,建造與之配套的實驗室。盡管基于問題的學(xué)習(xí)是關(guān)鍵,但它不是課程組織的原則。新的航空航天工程課程以現(xiàn)實生活中產(chǎn)品完整的生命周期工程為背景,即構(gòu)思、設(shè)計、實施和執(zhí)行(CDIO),結(jié)合設(shè)計建造經(jīng)驗,貫穿于整個項目中。接下來就是從簡單的項目到高度復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計建立過程,以及從中取得的經(jīng)驗教訓(xùn)。第一年,在《航空航天設(shè)計導(dǎo)論》課上,學(xué)生們設(shè)計、構(gòu)思并且試飛的由無線電控制浮空飛行器(LTA)。第二年,在《聯(lián)立工程學(xué)》課上,學(xué)生們設(shè)計、搭建并且試飛了無線電控制的電推力飛行器。在一些比較深入的課程例如《空氣動力學(xué)》課上,從工廠或者政府以往項目中提出航空工業(yè)中很常見一個實際的問題,像是以洛克希德•馬丁戰(zhàn)術(shù)飛機系統(tǒng)為模板提供項目設(shè)計方案。高級課程完全利用基于問題的學(xué)習(xí)方法,如:《實驗項目實驗室空間系統(tǒng)工程》、《CDIO高等課程》。在這些PBL體驗中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己感興趣的問題,通過做實驗找到解決方法,并用多學(xué)科方法設(shè)計出復(fù)雜系統(tǒng)。麻省理工學(xué)院航空航天系“復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)習(xí)實驗室”的主任提出了一個對于基于問題的學(xué)習(xí)方法的分類框架。它將問題分為四個等級,給出了解決基礎(chǔ)科學(xué)及先進(jìn)工程課題的系統(tǒng)方法。一級:問題集。問題集是指在大多數(shù)工程課程中發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)問題。它們往往具有一定的結(jié)構(gòu)與較成熟的解決方案(至少問題的設(shè)計者知道)。所有學(xué)生解決同樣的問題,有時獨自解決,有時以小組形式解決。問題需要在相對較短的時間內(nèi)解決。二級:小型實驗。小型實驗是指在結(jié)構(gòu)化問題下的實驗課。例如測量或觀察某種工程現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。這些問題在一或兩個學(xué)期內(nèi)解決,可以“重復(fù)地進(jìn)行”,也就是說,每個學(xué)生團隊解決與其他團隊同樣的問題。在麻省理工學(xué)院有許多例子,如《聯(lián)立工程學(xué)》課上的桁架實驗室,《空氣動力學(xué)》課上對在風(fēng)洞中的流速計的校準(zhǔn),《航空航天設(shè)計導(dǎo)論》課上對空氣動力減速器的各種測試。三級:大型實驗。比起前幾個階段,這個階段的問題需要更長的時間去解決,可能會耗費幾周或整個學(xué)期。到了這個階段問題明顯復(fù)雜了很多,需要更多的規(guī)劃和教員支持。在麻省理工學(xué)院有許多如是例子:《實驗項目實驗室》課上的風(fēng)洞試驗、飛行器模型項目,《空氣動力學(xué)》課上的機械項目,《航空航天教育導(dǎo)論》課上的輕于空氣的飛艇,《聯(lián)立工程學(xué)》課上的電動飛行器設(shè)計等。四級:頂級CDIO實驗。這個階段在系統(tǒng)中整合了核心工程的頂級實驗。麻省理工學(xué)院的航空航天工程項目用構(gòu)思-設(shè)計-實施-操作(CDIO)的方法來設(shè)法更接近于實際工程。在頂級實驗中,工程的四個階段都將涉及。頂級實驗室的項目均為研究的重點,需要更多的資金,工程的復(fù)雜度和依賴經(jīng)驗的程度也很高。例如麻省理工學(xué)院的自主衛(wèi)星光學(xué)陣列項目和磁控編隊飛行器。四級的項目需要學(xué)生、老師和研究員花費三個學(xué)期去完成??梢钥闯鋈壓退募墕栴}的解決過程是由學(xué)生主導(dǎo)的、不受約束的、復(fù)雜的、多方面的且具有很高的主動性過程,符合之前所說的PBL標(biāo)準(zhǔn)。然而一級和二級中的項目體驗過程更結(jié)構(gòu)化,在這個過程中學(xué)生體驗到關(guān)于問題構(gòu)想的有用指導(dǎo),使用工具進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)?;趩栴}的學(xué)習(xí)方法和設(shè)計-制造經(jīng)驗貫穿了整個麻省理工學(xué)院航空航天工程系的本科生階段。使用四個等級的框架來層次化PBL體驗過程確保了從高度結(jié)構(gòu)化問題到無約束和復(fù)雜問題情況的合理推廣。
3.基于問題的學(xué)習(xí)方法的評估。
基于問題的學(xué)習(xí)方法的評估是多模式和長期性的。這些方法包括實驗室期刊、技術(shù)簡報、設(shè)計審查、技術(shù)報告、團隊協(xié)作評估、設(shè)計作品、互評和自評。教師的角色主要是顧問和指導(dǎo)員,以及在學(xué)習(xí)過程中為學(xué)生提供大量反饋信息。在《航空航天設(shè)計導(dǎo)論》課上,學(xué)生們設(shè)計、制造并試飛由無線電控制的浮空飛行器,設(shè)計審查作品和最后的評估工作都是由飛行器競賽的方式進(jìn)行。在《綜合工程》課的飛行器設(shè)計項目中,二年級學(xué)生分析在問題集中與氣動性能、穩(wěn)定性和推進(jìn)裝置有關(guān)的問題,并動手組裝和試飛無線電控制的電推力飛行器。與第一年的課程相似,評估手段包括問題集、設(shè)計審查以及最后的一場比賽。除了評估認(rèn)知能力的培養(yǎng)效果,情感變化也要被評估。評估學(xué)生們在問題處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問題中的意愿和控制問題解決進(jìn)展的感覺也很重要。這些情感變化可以通過觀察、訪談、作品、期刊和其他形式的自評進(jìn)行評估。
二、小衛(wèi)星平臺與基于PBL的航天工程教育創(chuàng)新結(jié)合途徑
在全球化大背景下,除去意識形態(tài)的差別,世界人才的標(biāo)準(zhǔn)正趨于統(tǒng)一。根據(jù)著名的CDIO(Con-ceive-Design-Implement-Operate,即:構(gòu)想-設(shè)計-實現(xiàn)-運作)工程教育模型,工程教育包括以下幾大培養(yǎng)目標(biāo):掌握深厚的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù);善于構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作新產(chǎn)品或系統(tǒng)的能力;承擔(dān)和實施復(fù)雜系統(tǒng)工程的能力;適應(yīng)現(xiàn)代團隊協(xié)作開發(fā)模式及其開發(fā)環(huán)境。這些目標(biāo)是直接參照工業(yè)界的需求而制定的,它實際上定義了現(xiàn)代工程技術(shù)人員的素質(zhì)構(gòu)成。
1.小衛(wèi)星作為航天工程教育的意義。
小衛(wèi)星為空間發(fā)展提供了的一條新途徑,這是與以往基于傳統(tǒng)空間開發(fā)模式的“政府導(dǎo)向的大型項目”完全不同的。此外,NASA已經(jīng)開展了很多項目為大學(xué)提供發(fā)射機會,讓他們逐漸學(xué)會如何開發(fā)、運營衛(wèi)星。超小型衛(wèi)星計劃是其中一個著名的案例,選定十所大學(xué)并給予他們項目資金,最終的成品將搭載航天飛機發(fā)射上天。憑借多年的項目經(jīng)驗,一些大學(xué)已經(jīng)能夠制造衛(wèi)星,甚至出售衛(wèi)星給其他大學(xué)或國家。小衛(wèi)星為大型衛(wèi)星上已經(jīng)實現(xiàn)的一些任務(wù)提供了一條新的實現(xiàn)途徑。一定數(shù)目的小衛(wèi)星協(xié)作是一個非常重要的概念,通常被稱為“星座”或“編隊飛行”。這種多衛(wèi)星體系的優(yōu)點是容錯量大、重構(gòu)能力強、系統(tǒng)的可擴展性好。
2.基于小衛(wèi)星平臺的航天工程教育項目。
小衛(wèi)星的操作訓(xùn)練為大學(xué)生的太空教育提供了一個特別的機會,讓他們能夠體驗從任務(wù)創(chuàng)建、衛(wèi)星設(shè)計、制造、測試、發(fā)射、運行,直到結(jié)果的分析的整個太空項目周期。同時他們還能從這些項目中學(xué)到項目管理和團隊協(xié)作等重要技能。小衛(wèi)星項目不僅對教育有益,而且有望成為太空技術(shù)發(fā)展與商業(yè)運營中的一名新成員。
(1)日本衛(wèi)星設(shè)計大賽。
上世紀(jì)90年代初期,日本的大學(xué)小衛(wèi)星研究項目遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國和歐洲各國。然而,在意識到了小衛(wèi)星在教育和技術(shù)發(fā)展上的重要性后,日本國內(nèi)開始大力推動高校小衛(wèi)星設(shè)計-制造計劃。第一個里程碑是“衛(wèi)星設(shè)計大賽”。1992年三個學(xué)術(shù)社團共同成立了大賽組委會,他們分別是JSME、JSASS與IEICE。經(jīng)過一年時間的準(zhǔn)備,于1993年舉辦了第一屆比賽。這項比賽的目的是為更多的大學(xué)生提供參與太空項目的機會,同時鼓勵一流大學(xué)開始進(jìn)行實體衛(wèi)星的制造項目。評審項目分成兩大類,創(chuàng)意類評審該項目的創(chuàng)意與想法,設(shè)計類評審衛(wèi)星設(shè)計的可實現(xiàn)性。提交的項目首先會進(jìn)行初步的評審,合格的項目才能入圍最終的決賽。屆時,將進(jìn)行衛(wèi)星模型的展示和評審。優(yōu)秀的作品將獲得“設(shè)計獎”、“創(chuàng)意獎”以及三大學(xué)術(shù)社團頒發(fā)的獎項。大賽每年都會收到20到30個創(chuàng)意獨特的項目。
(2)大學(xué)空間系統(tǒng)研討會(USSS)以及CanSat項目。
USSS始于1998年,每年11月由JUSTSAP小衛(wèi)星工作組在夏威夷舉辦。研討會的形式十分獨特,出席會議的日本和美國的大學(xué)首先提出自己衛(wèi)星項目的構(gòu)想,以及各大學(xué)自身的科研實力,然后將具有相同興趣、能力或科研實力的大學(xué)進(jìn)行組隊。各組展開討論,在一天半的研討會后,各組需要向其他組展示他們的項目設(shè)計書。這些項目要在USSS結(jié)束后的一年內(nèi)實施,他們的成果將在下一年的USSS上展示。其中最成功的項目就是CanSa(t罐裝衛(wèi)星)項目了。CanSat項目是1998年由特維格教授提出的。在最初的計劃中,每所大學(xué)都要制造一個350mL飲料罐大小的微型衛(wèi)星,衛(wèi)星將被發(fā)射到軌道上,在下一年的USSS上進(jìn)行控制操作。
(3)立方體衛(wèi)星。
立方體衛(wèi)星項目由特維格教授在1999年的USSS大會上提出。立方體衛(wèi)星為重1kg,長寬高均為10cm的微型衛(wèi)星。每所大學(xué)制作的立方體衛(wèi)星都被放在一個名為“P-POD”的盒形載體內(nèi),它由俄羅斯的“第聶伯”火箭裝載發(fā)射升空。為了減少立方體衛(wèi)星和P-POD之間的機械和電氣接口,P-POD釋放機制設(shè)置得非常簡單:當(dāng)P-POD的門打開,里面的立方體衛(wèi)星就被P-POD末端的彈簧彈出。東京大學(xué)和東京工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開始了立方體衛(wèi)星項目,并大致完成了設(shè)計和EM級別的模型制造。這些大學(xué)的學(xué)生已經(jīng)在立方體衛(wèi)星項目中獲得了微型衛(wèi)星開發(fā)的基本專業(yè)知識。但他們現(xiàn)在需要面臨新的挑戰(zhàn):如何使用現(xiàn)成的廉價的部件設(shè)計可靠的空間系統(tǒng),如何進(jìn)行空間環(huán)境試驗(如真空熱或輻射試驗)并獲得試驗結(jié)果,以及如何處理更大的風(fēng)險,更多的人力資源、時間和成本。目前計劃于2002年底發(fā)射第一個立方體衛(wèi)星。
(4)歐洲大學(xué)生月球軌道航天器。
歐洲大學(xué)生月球軌道航天器ESMO是歐空局教育衛(wèi)星計劃的第四項任務(wù),它是基于“歐洲大學(xué)生太空探索與技術(shù)倡議”計劃中的“SSETI-Express”衛(wèi)星。ESMO項目是為了吸引和培養(yǎng)下一代的月球與其他行星的工程師和科學(xué)家。航天器有效載荷包括:船載液壓雙組元推進(jìn)系統(tǒng),用船從地球同步軌道通過“日地系統(tǒng)中的拉格朗日點L1”轉(zhuǎn)移到繞月運行軌道的過程,歷時3個月;表面光學(xué)成像的窄角相機和一個用于測繪全球引力場的子衛(wèi)星,將在歷時超過6個月的時間里執(zhí)行測量任務(wù);可供選擇的載荷還包括一個生物實驗和一個微波輻射計。ESMO項目是未來歐洲的科學(xué)和勘探計劃的一個強大的動手教育和公共宣傳工具。它是一個面向大學(xué)生的項目,訓(xùn)練和培養(yǎng)了下一代的月球任務(wù)的工程師和科學(xué)家。
三、建立基于PBL的航天工程教育實驗平臺和培養(yǎng)范式
我國在“十二五”規(guī)劃中提出了“創(chuàng)新驅(qū)動,實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略”,要“圍繞提高科技創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家,以高層次創(chuàng)新型科技人才為重點,造就一批世界水平的科學(xué)家、科技領(lǐng)軍人才、工程師和高水平創(chuàng)新團隊。實施PBL教學(xué)是一項系統(tǒng)工程,由于受國情、傳統(tǒng)教育教學(xué)模式和人才培養(yǎng)機制的約束,在中國工科大學(xué)中實施PBL教學(xué)存在問題案例少、實施成本高、評價方式單一和師生角色僵化等問題,因此,需要根據(jù)我國工程教育的現(xiàn)狀和國情對PBL教學(xué)進(jìn)行本地化處理,不能生搬硬套,具體來講有以下幾個方面需要注意。
1.樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。
樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念是實施PBL教學(xué)的前提條件,PBL強調(diào)以學(xué)生為中心,作為PBL教學(xué)的實施者,教師必須要深刻認(rèn)識到這一點。
2.根據(jù)具體航天任務(wù)設(shè)計問題。
豐富的問題案例是PBL教學(xué)成功的關(guān)鍵。每門專業(yè)課的設(shè)置都是基于學(xué)生已具備一定的先修課程基礎(chǔ)為前提,但個體的差異不容忽視,教師或教師團隊在進(jìn)行某課程PBL問題設(shè)計的時候要充分了解學(xué)生的知識基礎(chǔ),結(jié)合具體的實施條件進(jìn)行問題案例的設(shè)計。為了保持熱情,學(xué)生們可以一種競賽的形式開始項目,學(xué)生們互相分享自己的認(rèn)識,用自己的雙手選擇出最吸引人并且最有意義的項目。
3.提高衛(wèi)星實驗平臺的開放性與多樣性。
除了教育實踐空間項目對航空航天教育帶來的價值之外,學(xué)生建造空間項目長期承諾創(chuàng)新型大學(xué)的任務(wù)是可直接有利于空間行業(yè)本身。目前,各大學(xué)中設(shè)立的大學(xué)或研究生開放實驗室及其配套的開放創(chuàng)新基金都是一些很好的嘗試,取得了很好的效果,但其范圍需要擴大,讓大學(xué)生能夠進(jìn)入一些比較前沿的和良好國際合作背景的研究型實驗室,使其很早就能受到良好的學(xué)術(shù)熏陶,以促進(jìn)其產(chǎn)生向更高層次發(fā)展的內(nèi)部動機和欲望。
4.加強學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使其成為高效、獨立的終生學(xué)習(xí)者是PBL的重要目標(biāo)之一。通過參加PBL學(xué)習(xí),讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)不完全是個人的事情,在PBL小組中每個學(xué)生都擔(dān)當(dāng)一定的角色,并承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任,在小組討論中無私貢獻(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果,并吸取其他成員的學(xué)習(xí)成果,達(dá)到共同進(jìn)步。
5.建立合理多樣化的評估體系。
在實施PBL的過程中,可以采用學(xué)生自我評價、同學(xué)互評及教師評價相結(jié)合的辦法,注重學(xué)生的過程表現(xiàn),而不是結(jié)果。創(chuàng)新人才的多樣性和創(chuàng)新思維的多樣性決定了我們不能用一刀切的方法來評價學(xué)生,而是要采取靈活多樣的評估體系,建立激發(fā)創(chuàng)新的長效機制。除了評估認(rèn)知能力的發(fā)展和成就,情感變化也要被評估。評估學(xué)生們在問題處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問題中的意愿和控制問題解決進(jìn)展的感覺也很重要。
中國航空航天月桂獎心得感悟范文一我愛祖國的航天事業(yè)也許是父母給予我一個特殊的“符號”—陶嫦娥,所以從小的我就是一個充滿幻想的女孩,我幻想將來有一天我能像嫦娥一樣飛上天空,能在浩瀚的蒼穹和無垠的宇宙中有一個舒適而溫暖的家。小時候,我總纏著媽媽給我講我們中國航天事業(yè)的發(fā)展,媽媽告訴我,我國航天事業(yè)起步于20世紀(jì)60年代,1970年4月24日,寂寞而遼闊的茫茫太空中,第一次響起了中國人的聲音,中國成為世界上第五個能夠發(fā)射衛(wèi)星的國家從此開始了中國的航天事業(yè)。2003年10月15日,我在電視的屏幕上看到了“神舟五號”載人航天飛船發(fā)射成功,10月16日6時23分,飛船在環(huán)繞地球14圈后成功返回祖國大地。這是我國首次載人航天飛行的成功,向全世界莊嚴(yán)宣告:中國已經(jīng)成為第三個獨立掌握載人航天技術(shù)的國家
。2005年10月12日,這又是一個令人驚心動魄的時刻,中國第二艘搭載太空人的飛船“神舟六號”再次將兩名中國宇航員費俊龍和聶海勝送入太空。在經(jīng)過115小時32分鐘的太空飛行后,飛船返回艙于17日凌晨4時順利著陸,這又是一個具有里程碑意義的重大勝利。看了《我的祖國》這本書,讓我知道了許多關(guān)于航天的感人事跡。第一個令我熱淚盈眶的故事是萬戶飛天的故事,中國明代的官員萬戶,是世界歷史上第一個試驗乘火箭上天的人。他用兩排47支的火箭捆綁在椅子下面,自己坐在椅子上,手拿兩只大風(fēng)箏,然后叫人點火發(fā)射,巨大的反沖力將他送上高空,但是天有不測風(fēng)云,隨著一聲巨響,第二節(jié)火箭筒在空中發(fā)生了爆炸,頃刻間,他變成了一團火球,墜落在地。萬戶犧牲了,萬戶為光榮的航天事業(yè)做出了偉大的奉獻(xiàn),他那勇于探索和不怕困難的精神使我不得不為他所折服,在人們的心中,會永遠(yuǎn)記住萬戶這個響亮的名字,國際天文學(xué)聯(lián)合會將月球上的一座環(huán)形山命為“萬戶山”,而在我的心中,萬戶已成為了在我面對困難和挫折的一種鼓勵,一種堅持,更是一種激勵我進(jìn)步的理想。
第二個是在載人航天工程的研制、建設(shè)中,廣大科技人員、工人、解放軍官兵做出的貢獻(xiàn):有的人為了工作的及時、方便,將鋪蓋搬到了工廠車間;有的人積老成疾,幾次住進(jìn)了醫(yī)院;有的年輕人雖風(fēng)華正茂卻華發(fā)早生;有的人甚至為此付出了全部心血與生命,未能等到成功的那一天便猝然長逝。這些都體現(xiàn)了中國航天人的團結(jié)合作,默默奉獻(xiàn),勇于探索,鍥而不舍的科學(xué)精神。所以我要從小培養(yǎng)與同學(xué)團結(jié)合作,遇到困難要有勇于探索,鍥而不舍的精神,有一顆愛國之心,我相信我一定能的。我愛祖國的航天事業(yè)!溫泉小學(xué):陶嫦娥
中國航空航天月桂獎心得感悟范文二隨著天文觀測技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代航天器將人們帶入了嶄新的航天時代。我熱愛宇宙,更熱愛航天,我的理想就是當(dāng)一名航天事業(yè)的戰(zhàn)士,乘著載人飛船去遨游太空,探索宇宙。
我對航天的理解很浮淺,認(rèn)為飛機、火箭飛上天就是航天,實際航天領(lǐng)域研究的東西非常廣泛,也非常深奧,不管我對航天認(rèn)識的深與淺,但我非常喜歡航天。
記得小時候,大人們給我買的玩具中我最喜歡的就是飛機,現(xiàn)在家里還有兩架遙控飛機模型保存的好好的;還記得我上幼兒園中班的時候,我和爺爺一起做了一支火箭模型,并在全幼兒園觀展;上了小學(xué)我參加的是航模興趣小組,在小組里我做了六架飛機模型。當(dāng)我制作的飛機模型飛在天空中的時候,我想起了楊利偉叔叔,他乘著我國自己建造的載人宇宙飛船遨游太空,這一創(chuàng)舉在全世界面前為我們中國人爭了光露了臉。
隨著年齡和知識的不斷增長,我對航天的理解也逐漸加深了,同時腦子里的疑問也一個一個的接踵而來,如:火箭沒有翅膀是怎樣飛起來的?人造衛(wèi)星在天上會不會掉下來?再如:載人飛船為什么能遨游太空?……帶著這些問題我買了一些有關(guān)“宇宙、太空、自然科學(xué)”方面的百科全書。通過學(xué)習(xí)我初步了解到:火箭是利用發(fā)動機向后噴射高溫高壓的燃?xì)猱a(chǎn)生及作用力以獲得前進(jìn)推力,并由此向前運動的飛行器,它一般由動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)三部分組成。人造衛(wèi)星和太空探測器是無人駕駛的航天器,它擁有高度精密的自動控制裝置,迄今為止它們已先后對月球、金星、火星、哈雷星等近距離或?qū)嵉乜疾?,并取得了豐碩的成果,因此人類稱它為“宇宙信息的偵察兵”。人類除了派人造衛(wèi)星和探測器到太空考察外,也希望自己能夠飛上太空,載人飛船就是人類遨游太空的工具之一,它一般由座艙、軌道艙、服務(wù)艙、對接艙和應(yīng)急救生裝置等部分組成。座艙是飛船的核心,軌道艙內(nèi)裝有各種實驗儀器,服務(wù)艙則是為航天員提供生活保障的地方。載人飛船可以獨立進(jìn)行航天活動,也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”,并能與空間站或其他航天器對接后聯(lián)合飛行。我國自行研制的天宮一號和神州八號于11月3日凌晨1時36分首次空間對接成功,這是在美國、俄羅斯進(jìn)行首次交會對接試驗40多年后中國成為世界上第三個掌握自動空間交會對接技術(shù)的國家,這說明我們國家的航天技術(shù)已達(dá)到了世界頂尖水平,我為之驕傲和自豪,同時我也更加熱愛航天了。
我是一名少年兒童,是祖國的未來,我知道宇宙間還有許多奧秘等著我們?nèi)ヌ剿骱桶l(fā)現(xiàn),航天領(lǐng)域里還有許多難題在等著我們?nèi)フJ(rèn)識和攻關(guān),因此,為了實現(xiàn)自己遨游太空探索宇宙的美好理想,長大后為我所愛的航天事業(yè)貢獻(xiàn)力量,從現(xiàn)在起我要努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識,牢牢掌握過硬本領(lǐng),爭做一名優(yōu)秀的少先隊員。
齊齊哈爾市第三十四中學(xué)初一:祝朝遐
中國航空航天月桂獎心得感悟范文三航天航空,是一個大國崛起的標(biāo)志,是一個大國屹立于世界民族之林的根本。正因為人類對未知世界的向往及人類的求知欲,才有了今天的航天航空。航天航空是世界歷史上開天辟地的大事,關(guān)系到世界科技技術(shù)、經(jīng)濟等方面的發(fā)展。我們需要航天航空,我們更要支持航天航空事業(yè)的發(fā)展。因為有了航天航空,才有了中國的騰飛。
沒有航天航空,怎么會有中國的繁榮富強;沒有航天航空,怎么會有世界科技的騰飛;沒有航天航空,怎么會有揭開宇宙神秘面紗的基礎(chǔ);沒有航天航空,怎么會有將古老神話變成現(xiàn)實的能力……
自古以來,中國一直向往著太空,從古代的嫦娥奔月到如今的嫦娥一號升天,從東方紅一號到神舟飛船系列,從北斗導(dǎo)航衛(wèi)星群到建立自己的空間站。從1992年啟動載人航天工程以來,中國航天不斷取得新突破,成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術(shù)、獨立開展空間實驗、獨立進(jìn)行出艙活動的國家。中國的航天航空目標(biāo)致力于全面突破和掌握近地空間長期載人飛行和服務(wù)技術(shù);突破和掌握近地空間組合體的建造和運營技術(shù);開展較大規(guī)模和較高水平的空間科學(xué)應(yīng)用;為開展載人登月等未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)等。
因為航天航空事業(yè)是一項巨大的系統(tǒng)工程,所以它的發(fā)展基礎(chǔ)必須是:綜合國力強盛,經(jīng)濟發(fā)展水平高,有一定的財政支持,有一批從事航天科技事業(yè)的骨干人才隊伍,有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。這樣才有可能發(fā)展航天航空事業(yè)的騰飛。有了航天航空,才有中國的騰飛。
因為航天航空技術(shù)是科技密集綜合性尖端技術(shù),它體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)多個領(lǐng)域的成就;發(fā)展航天航空能體現(xiàn)一個國家綜合國力,提高我國的國際地位;航天航空的發(fā)展能更好地開發(fā)太空資源為地球人類造福;航天航空是人類發(fā)展的一個新階段的開始,因為人類可以通過航天航空的橋梁,轉(zhuǎn)移到其他星球居住和生活,開發(fā)出更美好的生活空間,這不是可望而不可及的事情。航天航空促進(jìn)了新學(xué)科的形成、新材料的研發(fā)、新資源的探測、新民用產(chǎn)品的生產(chǎn)。
在不久的將來,我們將會充分開發(fā)太空的旅游資源,讓進(jìn)入太空旅行成為一件平常事,讓人們更進(jìn)一步地與太空有親密接觸。航天航空技術(shù)的發(fā)展為我們進(jìn)入太空奠定了基礎(chǔ)。在未來,我們將能用我們
的雙眼看看神秘的太空和美妙的仙境以及我們的美麗而浩瀚的家園—地球。太空之旅將不會是遙不可及,因為有航天航空。不久,人類將主宰太空,實現(xiàn)人類發(fā)展的革命。
作為學(xué)生的我們應(yīng)懷有探索浩瀚宇宙的決心和勇氣,努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識,為航天航空的發(fā)展做貢獻(xiàn),為航天航空事業(yè)的騰飛而努力。未來中國的發(fā)展離不開航天航空,航天航空的發(fā)展更需要我們。
航天發(fā)展,中國騰飛!
中國航空航天月桂獎心得感悟范文四尊敬的各位評委們,敬愛的老師們:
大家上午好!
我們是祖國的花朵,祖國的未來。在我們心中都有一雙“隱形的翅膀”,能讓我們的中國夢飛上藍(lán)天,綻放絢麗。今天,我演講的題目就是我的中國夢——航天夢。
一個國家的夢想是什么?用國泰民安四個字來概括比較貼切。中國,是有著五千年文化史的國家,從古至今,名垂青史的人物有很多,他們都為國家的繁榮昌盛,奉獻(xiàn)出了自己的全部力量。我想:為什么我就不能為偉大的祖國也盡一份力呢?因此,我從小心中就有著這樣一個念頭——當(dāng)一名宇航員。
我十分向往宇宙,只得說,我與星星有緣。打從我記事起,每到晚上,我就愛趴在屋檐下看星星,那一顆顆閃爍著微弱光芒的星星,究竟是怎么樣的呢?后來,我長大了,通過學(xué)習(xí)《科學(xué)》這門課程,我才漸漸明白,地球是多么龐大,星星是多么可愛呀!了解了這些知識后,我才覺得,那些親自登入月球的宇航員們真是太了不起了!
我8歲那年,本來不愛看新聞的我,卻跟著爸爸這個“新聞迷”看起了新聞。因為我被一則新聞吸引住了——“中國神舟七號登上月球”大家知道是誰這么厲害嗎?就是航天員霍志剛,劉伯明和景海鵬?;糁緞偝雠撟鳂I(yè),劉伯明在軌道艙內(nèi)協(xié)助,實現(xiàn)了中國歷史上第一次的太空漫步,令中國成為能進(jìn)行太空漫步的國家,他們真是我們中國的驕傲,也是我心目中的英雄。
此時,我多么希望自己有朝一日也能登上月球,在星星的海洋里飛翔啊,看看月球究竟是什么樣子,上面會不會有嫦娥、玉兔、和吳剛叔叔?
不過,我知道,要實現(xiàn)自己的夢想,不光要學(xué)好科學(xué)文化知識,還要有健康的體魄,光有念想,沒有實際行動一定是不行的。所以,現(xiàn)在我的飲食、生活習(xí)慣都發(fā)生了變化。
為什么要實現(xiàn)我的中國夢呢?
我們中國,是一個擁有十幾億人口的大家族,每一個兒女心中,都有著一個小小的夢,小夢連著大夢,一個個小夢連接起來,就是一個大大的夢,這,就是中國夢!
實現(xiàn)中國夢,讓中國更加繁榮、富強。讓人們過上更好的生活,所以,請大家不要放棄自己的小夢,每一個人,都有實現(xiàn)夢想的資格!
中國航空航天月桂獎心得感悟范文五偉大的事業(yè)孕育了偉大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的偉大征程中,以特有的崇高境界,頑強的意志和杰出的智慧,鑄就了載人航天精神。這就是特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)的精神。這些精神永遠(yuǎn)值得我們?nèi)W(xué)習(xí)。
生活上刻苦精神永遠(yuǎn)美好。人生之路不可能是永遠(yuǎn)平坦的。每個人,總會遇到這樣或那樣的困難和挫折。我們必須要在挫折和困難中奮起。這就需要有刻苦的精神,特別能戰(zhàn)斗和特別能公館的精神了?!俺缘每嘀锌啵綖槿松先?。”學(xué)習(xí)上刻苦精神永遠(yuǎn)美好!
團結(jié)就是力量,是治國之本,更是治校之本。試想,一個集體,如果內(nèi)部不團結(jié),還出現(xiàn)分歧的話,那這個集體會強大嗎?不止這樣,一些有圖搞破壞的人,在這個時候大力進(jìn)攻,那損失更是不堪設(shè)想。
科學(xué)與人文并舉。從小,這一句老話就不斷地在我們的耳邊回響:愛科學(xué),學(xué)科學(xué),用科學(xué)。但是,真正落實到的,又有多少人呢?友人認(rèn)為,只要學(xué)會做人和文化知識就可以了,不用在學(xué)什么科學(xué)了。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),對一個強大的國家來說,是必不可少的。身為祖國的“花朵”的我們,不但要做到科學(xué)與人文并舉,還要做到規(guī)范與個性共存!
艱苦的條件錘煉了中國航天人特別能吃苦的精神。中國航天事業(yè)是在極其艱苦的條件下起步的。茫茫的戈壁,浩瀚的海洋,廣大航天工作者為了早日實現(xiàn)飛天之夢,不辭勞苦,日曬雨淋,克服了無數(shù)的困難,付出巨大的犧牲。嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)鑄就了中國航天人特別能戰(zhàn)斗的精神,崇高的使命煥發(fā)了中國航天人特別能攻關(guān)的精神。我們青少年,更應(yīng)該在學(xué)習(xí)上多下苦工,好好學(xué)習(xí)。在生活上、學(xué)習(xí)上,遇到困難和挫折,不要逃避,不要退縮,要知難而進(jìn),一往無前,敢于勝利。有的同學(xué),在生活中遇到了一點點的挫折,就對人生失去了信心和希望,覺得世界上什么都不是好的。于是,就自尋短見,恨離人世。要知道,這個世界是非常美好的,我們要珍惜生命,好好地享受這美麗的人生。就算它是不好的,那也是無可改變的事實。就像航天人員要在嚴(yán)峻的環(huán)境中訓(xùn)練一樣,那嚴(yán)峻的環(huán)境已是無法改變的事實,那只有改變自己,去攻破這個難關(guān)。所以,我們不能因為一點點的挫折而放棄自己的使命,而是要在環(huán)境中、在艱苦中、在困難中成長,成就自己的人生和使命。學(xué)習(xí)上也是如此。學(xué)習(xí)靠的不是小聰明,而是刻苦。讀書要用功,持之以恒地刻苦學(xué)習(xí)、鉆研,這才是學(xué)習(xí)上刻苦精神永遠(yuǎn)美好的表現(xiàn)。
航天是一生的選擇
楊海成是目前國內(nèi)研究兩化融合最權(quán)威的專家,幾乎每一場演講都座無虛席。很多人卻不知道,楊海成對兩化融合的理解來源于他所深愛的航天事業(yè)。
年輕時的楊海成下過鄉(xiāng)、插過隊,以知青的身份考上大學(xué),一步跨進(jìn)了航天事業(yè)?!拔覀冞@代人沒有資格談選擇,只想有一個學(xué)習(xí)的機會。一旦進(jìn)入到這個行業(yè),就是熱愛、投身其中?!?/p>
1990年,楊海成獲得了西北工業(yè)大學(xué)航空宇航制造工程專業(yè)博士學(xué)位,兩年后被破格晉升為教授。1996年,楊海成擔(dān)任西北工業(yè)大學(xué)副校長,并于1998年起擔(dān)任西北工業(yè)大學(xué)常務(wù)副校長。
如果沒有進(jìn)入中國航天科技集團,楊海成的人生可能是另一種軌跡――走在校園里,迎面而來的學(xué)生尊敬地稱他“楊校長”。
2003年,楊海成放棄了副校長的職位,來到航天科技集團。從理論研究到工作在第一線,面對這樣的轉(zhuǎn)折,楊海成只是形容“非常自然”。
在負(fù)責(zé)航天信息化工作的過程中,楊海成組織推動了集團公司經(jīng)營管理信息化、院所設(shè)計制造過程數(shù)字化、航天軟件產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。作為主要成員之一,楊海成重組成立了神舟航天軟件公司,推動自主知識產(chǎn)權(quán)的神舟AVIDM數(shù)據(jù)管理軟件和神舟OSCAR數(shù)據(jù)庫的研制、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
“航空航天是我一生的追求,也是一生的選擇?!闭浅鲇谶@樣的信念,楊海成一直在為國防科技、國民經(jīng)濟重大關(guān)鍵技術(shù)、國家高技術(shù)發(fā)展(863)計劃、國家科技攻關(guān)計劃等國家重大項目的研究、開發(fā)、組織、管理和產(chǎn)業(yè)化孜孜不倦?!笆濉逼陂g,作為863/CIMS、制造業(yè)信息化工程專家組組長,他致力于應(yīng)用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)制造業(yè),全面推動中國制造業(yè)信息化。
加入專家委無疑是楊海成的又一次轉(zhuǎn)折和飛躍?!皩<椅辛己玫臏贤ê徒涣鳈C制,讓我可以為更多關(guān)注航天發(fā)展的專家介紹經(jīng)驗,促進(jìn)航天在各個領(lǐng)域影響力的擴大;我也可以把航天多年從事信息化建設(shè)的實踐,傳播給更多行業(yè)?!睏詈3烧f,專家委能夠了解當(dāng)前國內(nèi)外各個領(lǐng)域信息化發(fā)展的大趨勢和主流觀點,并學(xué)會站在國家高度進(jìn)行思考、提出建議,這對他而言又是一次全面的提升和蛻變。
撥開兩化融合的迷霧
在專家委中,大部分專家來自信息產(chǎn)業(yè),工業(yè)領(lǐng)域的專家并不多,深諳工業(yè)領(lǐng)域、又熟悉信息產(chǎn)業(yè)便成了楊海成的標(biāo)簽。
在楊海成看來,我國目前還處于兩化融合的初級階段,這是一個不斷創(chuàng)新的過程,需要不斷改造傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展模式和生產(chǎn)方式。
為此,楊海成一直在為“兩化融合”不知疲倦地吶喊著。以專家委委員的身份,楊海成承擔(dān)了關(guān)于推動制造業(yè)兩化融合戰(zhàn)略對策的研究,得到了工業(yè)和信息化部領(lǐng)導(dǎo)的重要批示;兩化融合實驗區(qū)、調(diào)研、評估體系,幾乎在全國各地與兩化融合有關(guān)的會議上,都能看見楊海成站在講臺上的身影――最晚一班飛機到,第二天演講完就馬不停蹄地往回趕。很多人不知道,由于患有氣管炎,楊海成很容易咳嗽,為了不影響演講,他常年出差都帶著中藥。
“雖然總是忙忙碌碌,但我卻樂此不疲。因為我對兩化融合寄予了很大期待,也有著強烈的責(zé)任感和歷史推動感。”楊海成這樣說。
在交通運輸類專業(yè)里,有一些專業(yè)因開設(shè)院校的不同,培養(yǎng)的人才將適用于不同的交通領(lǐng)域,有的是民航運輸,有的是鐵道公路,還有的是海洋船舶……雖然這些招生專業(yè)名稱相同,但培養(yǎng)目標(biāo)、主要課程和就業(yè)領(lǐng)域卻有著極大的差異。
【交通運輸】
交通運輸是一個培養(yǎng)具有統(tǒng)籌、管理等方面知識,能在各級交通運輸管理部門、交通運輸單位等從事交通運輸組織、指揮、決策,交通運輸企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營管理的高級技術(shù)人才。換句話說,交通運輸?shù)膶I(yè)人才,就是要有合理組織運輸生產(chǎn)以獲得最佳社會與經(jīng)濟效益的基本能力。
交通運輸專業(yè)具有極強的交叉性,首先體現(xiàn)在學(xué)科性質(zhì)上――既有一般工科特性,又有管理學(xué)科特性,還有系統(tǒng)工程學(xué)科特性。比如開設(shè)的專業(yè)課程既有電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)、城市軌道交通設(shè)備、交通工程學(xué)基礎(chǔ),又有運輸市場營銷學(xué)、管理學(xué)原理等。其次體現(xiàn)在人才培養(yǎng)上――該專業(yè)培養(yǎng)的人才是一種復(fù)合型人才,不僅掌握工程技術(shù)方面的基本知識、具體的專業(yè)知識和操作技能,能勝任交通運輸部門的技術(shù)工作,而且具有系統(tǒng)工程師的素質(zhì),能在大型的規(guī)劃設(shè)計中擔(dān)當(dāng)“總體”的角色。
由于交通的涵蓋面極廣,在不同的院校,交通運輸專業(yè)的內(nèi)涵有所差異。比如西南交通大學(xué)的交通運輸專業(yè)由早期的鐵道管理系發(fā)展而來,是交通運輸工程一級學(xué)科下設(shè)的一個重要專業(yè)。該專業(yè)以鐵路運輸管理為主,同時覆蓋了道路(含城市交通)、航空、水運等現(xiàn)代運輸方式,具有大交通特色。從西南交通大學(xué)該專業(yè)畢業(yè)后,主要面向鐵路運輸和城市軌道交通就業(yè)。鐵路運輸方向的畢業(yè)生主要面向鐵路局或公司、設(shè)計研究院、大型工礦企業(yè)、教育院校等交通運輸企事業(yè)單位就業(yè);城市軌道交通方向的畢業(yè)生主要面向交通管理部門、科研院所、城市軌道交通設(shè)計單位、地鐵公司、教育院校等企事業(yè)單位就業(yè)。
但南京航空航天大學(xué)的交通運輸專業(yè)卻因為學(xué)校的學(xué)科特色,更傾向于天空,如學(xué)校在“交通運輸”專業(yè)下,分別設(shè)有空中交通管理與簽派、民航運輸管理、民航機務(wù)工程、民航電子電氣工程、適航技術(shù)與管理、機場運行控制與管理六個本科專業(yè)方向,每個專業(yè)方向都與航空有關(guān)。那不用多說,從南京航空航天大學(xué)交通運輸專業(yè)畢業(yè)的學(xué)子,就業(yè)領(lǐng)域與西南交通大學(xué)則大相徑庭。
由于不同院校專業(yè)方向的不同,也導(dǎo)致了在不同院校學(xué)習(xí)的課程也有所不同。除了運籌學(xué)、管理學(xué)、交通運輸組織學(xué)等主干課程相似外,西南交通大學(xué)該專業(yè)的課程主要圍繞行車組織、貨物運輸組織、旅客運輸組織、鐵路車站及樞紐等展開,而南京航空航天大學(xué)該專業(yè)的課程則根據(jù)不同的專業(yè)方向有所不同。因此建議對該專業(yè)感興趣的考生,在了解該專業(yè)的基礎(chǔ)上,還要到開設(shè)該專業(yè)的院校去查詢該專業(yè)具體的培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)方向。
陸地系――飛奔在陽光大道
陸地交通是人類最早發(fā)現(xiàn)的運輸方式,也是目前最常用的交通運輸方式,那么與陸地交通運輸相關(guān)的專業(yè)都有著什么特點呢?
【物流工程】
現(xiàn)在電子商務(wù)已經(jīng)融入人們的生活,成為不可或缺的一部分。當(dāng)你的鼠標(biāo)在淘寶、京東等電子商務(wù)網(wǎng)站輕輕一點,你所購買的物品不久后將由快遞人員送到家門口。與對物品的流通進(jìn)行設(shè)計與規(guī)劃相關(guān)的專業(yè)就是物流工程專業(yè)。
物流工程是交通運輸工程、機械工程、土木工程、信息科學(xué)與技術(shù)、管理科學(xué)與工程、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)等的交叉學(xué)科。學(xué)習(xí)內(nèi)容偏工程,主要有物流系統(tǒng)仿真、預(yù)測原理、電子通訊技術(shù)等技術(shù)性課程,以及物流設(shè)施設(shè)備、貨物運輸組織、物流中心規(guī)劃與設(shè)計等的需要較高專業(yè)技術(shù)的規(guī)劃設(shè)計課程,涉及物流規(guī)劃的編程設(shè)計與運算。該專業(yè)需要學(xué)習(xí)者擁有良好的計算機能力以及制圖等工程類基礎(chǔ)知識,側(cè)重于技術(shù)人員的培養(yǎng),突出的是技術(shù)設(shè)計能力。
這個專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括現(xiàn)代物流學(xué)、系統(tǒng)工程、運籌學(xué)、數(shù)據(jù)庫等常見的物流作業(yè)需要使用的技術(shù)和方法,以及采購與供應(yīng)管理、供應(yīng)鏈管理、物流成本控制、生產(chǎn)運作管理、項目管理等側(cè)重于企業(yè)內(nèi)部物流流程方面的知識介紹以及方法,其中涉及專用的物流模型和軟件(如FLExsIM),還有一些是如國際物流和物流系統(tǒng)規(guī)劃等的從大環(huán)境出發(fā)為企業(yè)進(jìn)行設(shè)計和規(guī)劃的課程。
物流人才在全國來說非常缺稀,因此物流專業(yè)的就業(yè)面很廣,生產(chǎn)、運輸、倉儲都有涉及。本科畢業(yè)生的就業(yè)單位主要有鐵路局和大型重工企業(yè),以及各汽車企業(yè),后者往往是大多數(shù)畢業(yè)生偏愛的。還有許多近些年發(fā)展快速的專業(yè)物流企業(yè)、第三萬物流企業(yè)等對于專業(yè)的物流人員的需求量也非常大,而這種企業(yè)的待遇相對更好,對畢業(yè)生的綜合素質(zhì)要求也會更高。
【交通設(shè)備信息工程】
交通設(shè)備信息工程專業(yè)開設(shè)和我國高速鐵路的蓬勃發(fā)展息息相關(guān),而鐵路正是陸路交通運載量最大的一種運輸方式。本專業(yè)要求較系統(tǒng)地掌握專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論和基礎(chǔ)知識,主要包括機械學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、信號分析、測量與控制、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等基礎(chǔ)知識,在此基礎(chǔ)上掌握光、機、電、計算機相結(jié)合的當(dāng)代信息技術(shù)和實驗研究能力,具有本專業(yè)所涉及到的信息系統(tǒng)與技術(shù)應(yīng)用、設(shè)計和開發(fā)能力,同時要求較強的外語應(yīng)用能力。本專業(yè)最主要的特色是交通設(shè)備的測試、控制、信息系統(tǒng)的設(shè)計、制造和應(yīng)用并重;軟件技術(shù)和硬件技術(shù)并重,掌握與本專業(yè)緊密相關(guān)的電、算、機、光等技術(shù)。
其專業(yè)設(shè)置的主要目的是為高速鐵路建設(shè)提供多學(xué)科交叉的高級技術(shù)人才,專業(yè)方向包括車輛工程、載運工具運用工程和精密儀器及機械等。主干學(xué)科由交通工程、控制科學(xué)與工程和儀器科學(xué)與技術(shù)組成,模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、車輛構(gòu)造及原理、計算機軟件技術(shù)、信號分析與處理、控制工程、交通設(shè)備控制技術(shù)、電子測量技術(shù)與儀器、振動與噪聲測控技術(shù)和交通設(shè)備動力分析等是必學(xué)的課程。
由于專業(yè)中設(shè)計多個方向的課程,載運的學(xué)生在本科畢業(yè)后有很多的選擇,比如選擇繼續(xù)讀研同學(xué)既可以選擇學(xué)習(xí)本專業(yè)的三個方向,也可以選擇機械設(shè)計及其自動化方向、電氣系統(tǒng)及其自動化方向、電力電子與電力傳動方向、計算機技術(shù)方向等。在就業(yè)中能適應(yīng)多個崗位的要求,在許多行業(yè)都有本專業(yè)的學(xué)生,而并不是局限在鐵路行業(yè),比如交通運輸領(lǐng)域(包括汽車、鐵路、航空)的中外各生產(chǎn)和管理部門、電子電器研究和開發(fā)部門、測控和儀器儀表研制單位、計算機和網(wǎng)絡(luò)通訊公司等,也可進(jìn)入高校從事管理、科研和教學(xué)工作,因此本科畢業(yè)生就業(yè)率一直比較穩(wěn)定。而對于希望出國繼續(xù)深造的學(xué)生來說,專業(yè)的選擇將有更大的空間,可以選擇EE(Electronic
Engineering)、ME(Mechanical Engineering)、CS(Computer Science),甚至有學(xué)生申請成功MFE(Master of Financial Engineering)。
海洋系――欲乘風(fēng)破浪
水是地球最重要的資源之一,地球表面積的70%左右都是被水域覆蓋的,所以,要實現(xiàn)異地物與物的空間轉(zhuǎn)移,不征服海洋可不行。
【航海技術(shù)】
說起航海技術(shù)專業(yè),可能很多考生的第一印象就是“開輪船的”,這一習(xí)慣思維是由于該專業(yè)在我國就是從海洋船舶駕駛轉(zhuǎn)設(shè)而來的,比如大連海事大學(xué)的航海技術(shù)專業(yè)的前身就是海洋船舶駕駛專業(yè)。但隨著該專業(yè)的日趨發(fā)展成熟,該專業(yè)的要求也不僅僅限于海洋船舶的駕駛,還包括對船舶運輸?shù)墓芾?、對航海等法?guī)的了解等。
當(dāng)然,該專業(yè)的基礎(chǔ)還是技術(shù),這些技術(shù)包括能操作海洋船舶駕駛,能設(shè)計航線,能識別和運用各種航圖、導(dǎo)航儀器儀表和GMDSS通信設(shè)備。在此基礎(chǔ)上,還要懂得船舶運輸管理,組織船舶航行。同時,由于該專業(yè)畢業(yè)后,所工作的環(huán)境是公海和內(nèi)海,因此還要了解航海和海商法等法規(guī),以免錯誤操作而引起爭端。
由于技術(shù)是基礎(chǔ),所以航海技術(shù)的專業(yè)課程首先就由船舶操縱、電工技術(shù)、航海力學(xué)、航海儀器、GMDSS設(shè)備及通信業(yè)務(wù)、船舶無線電技術(shù)基礎(chǔ)等構(gòu)成。為了對船舶的熟悉,還要學(xué)習(xí)船舶原理、船舶結(jié)構(gòu)與設(shè)備等課程。另外,航海英語會話和閱讀是奠定海外溝通的基礎(chǔ),航海氣象學(xué)與海洋學(xué)是安全順利航海的前提,船舶安全與管理船舶貨運、遠(yuǎn)洋運輸業(yè)務(wù)與海商法、航運經(jīng)濟與航運市場管理等是合法航行和經(jīng)濟價值最,大化航行的參考依據(jù),這些課程也是必學(xué)的。
目前國內(nèi)開設(shè)航海技術(shù)的院校并不多,一般可將其歸為兩類,第一類是依靠學(xué)校相關(guān)優(yōu)勢學(xué)科而開設(shè)的,如重慶交通大學(xué)、武漢理工大學(xué)等;另一類是結(jié)合學(xué)科及地域優(yōu)勢而開設(shè)的,如大連海事大學(xué)、上海海事大學(xué)、集美大學(xué)、煙臺大學(xué)等所在地都是我國著名的港口。
考慮到航海技術(shù)就業(yè)領(lǐng)域的特殊性,目前招生批次大多位于提前批次,由于工作環(huán)境的特殊性,在體檢方面有比較嚴(yán)格的要求。大連海事大學(xué)要求報考航海技術(shù)專業(yè)的考生身高1.65米以上、五官端正、無平足、無口吃、無色盲(弱)、雙眼裸眼視力均在4.7及以上,且矯正視力均能達(dá)到4.9及以上的身體健康、學(xué)習(xí)英語的男生。其他院校的標(biāo)準(zhǔn)也并不多,以學(xué)?!墩猩鲁獭饭嫉男畔闇?zhǔn)。
【輪機工程】
如果說航海技術(shù)專業(yè)還能從名稱上大概判斷出專業(yè)是學(xué)什么的,那么輪機工程就往往會讓初次接觸的學(xué)生不知所以然,聽起來仿佛很熟悉,但要說明白輪機工程是學(xué)什么的卻只能搖搖頭。
從學(xué)校的專業(yè)介紹中,輪機工程是培養(yǎng)具備機械原理和輪機系統(tǒng)等方面的知識,符合國際海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)公約(sTCW78/95)和我國海船船員適任標(biāo)準(zhǔn)的要求,基本具備A類船舶二管輪任職資格,并能在海洋運輸各事業(yè)單位從事輪機操縱、維修和船舶監(jiān)修、監(jiān)造工作的高級技術(shù)人才。更簡單地講,輪機工程培養(yǎng)的學(xué)生就是管理船舶所有機電設(shè)備和動力裝置的技術(shù)人員。
該專業(yè)在大多開設(shè)院校中都設(shè)有不同的專業(yè)方向,如大連海事大學(xué)輪機工程分為輪機管理和船機修造兩個方向,前者主要專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有:工程流體力學(xué)、電路與電子技術(shù)、工程熱力學(xué)及傳熱學(xué)、輪機工程材料、機械設(shè)計基礎(chǔ)、輪機監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用、船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)、船舶柴油機、船舶輔機、輪機自動化、輪機維護(hù)與修理、船舶動力裝置技術(shù)管理等。后者課程的課程包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、輪機工程材料、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)、電路與電子技術(shù)、微機原理與應(yīng)用、船舶柴油機、船舶輔機、輪機自動化、船機制造工藝、船機檢修工藝、船舶檢驗、船舶動力裝置設(shè)計、摩擦學(xué)、故障診斷技術(shù)等。重慶交通大學(xué)則設(shè)有輪機管理與船舶動力裝置設(shè)計與制造兩個方向,但兩者的培養(yǎng)目標(biāo)、主要課程和就業(yè)領(lǐng)域沒有較大的差別。
輪機工程與航海技術(shù)是兩個緊密聯(lián)系的專業(yè),因此一般開設(shè)了航海技術(shù)專業(yè)的院校,也開設(shè)有輪機工程專業(yè)。由于輪機工程專業(yè)畢業(yè)后所就業(yè)的領(lǐng)域與航海技術(shù)一樣,因此在體檢要求方面也與航海技術(shù)相似。
從該專業(yè)畢業(yè)后,找工作基本上是不用愁的,但工作強度比較大,一般靠離碼頭需要加班(及時對輪船的情況進(jìn)行檢查、維護(hù)和修整),環(huán)球航行需要倒時差,如果遇到舊船,工作強度會更大。再者,機艙高溫、高噪音。雖然有集控室,但平時保養(yǎng)仍需親臨一線。另外,航海還有其特殊性,譬如說,長期遠(yuǎn)洋不能經(jīng)常和家人團聚。所以在選擇時,考生要綜合考慮自己的興趣、特長和未來的就業(yè)領(lǐng)域再謹(jǐn)慎填報。
天空系――借我一雙翱翔的翅膀
曾幾何時,飛上藍(lán)天是人們遙不可及的夢想,但隨著科技的發(fā)展和航空運輸?shù)陌l(fā)展,坐飛機已經(jīng)不再是一件奢侈的事。而載領(lǐng)人們翱翔藍(lán)天的飛機操作員,就是飛行技術(shù)專業(yè)所培養(yǎng)的人才。
【飛行技術(shù)】
飛機技術(shù)簡單地說就是培養(yǎng)飛行員的專業(yè),也就是說培養(yǎng)會開飛機的人的專業(yè)。也許有許多人認(rèn)為該專業(yè)只注意培養(yǎng)飛行技術(shù),但事實上還會培養(yǎng)對飛機性能的了解。
飛行技術(shù)專業(yè)的學(xué)習(xí)由三大模塊組成,其一是理論學(xué)習(xí),主要包括陸空對話、民用機飛行原理、航空氣象學(xué)、空中領(lǐng)航學(xué)、機組資源管理、航圖、航行情報學(xué)、空中交通管制學(xué)等對飛機的了解,對飛行氣象的了解和一些基礎(chǔ)知識。在完成一到兩年的理論學(xué)習(xí)后,就要上飛機進(jìn)行飛行訓(xùn)練。飛行訓(xùn)練結(jié)束后,還要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計才算整個學(xué)業(yè)的完成。一般來說,理論學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計是在招生院校進(jìn)行,飛行訓(xùn)練是由與招生院校聯(lián)合培養(yǎng)的航空公司指定訓(xùn)練地點。
關(guān)鍵詞:撲翼飛行器;仿生;專利
1. 撲翼飛行器的特點
撲翼飛行器又稱撲翼機,是一種模仿鳥類或昆蟲飛行,基于仿生學(xué)原理設(shè)計制造而成的飛行器。與固定翼和旋翼相比,撲翼能夠同時產(chǎn)生升力與推力,集舉升、懸停和推進(jìn)功能于一體,具有較強的機動性與靈活性。近年來發(fā)展的微型撲翼飛行器通常具有尺寸小、便于攜帶、飛行靈活、隱蔽性好等特點,因此在民用和國防領(lǐng)域有十分重要而廣泛的應(yīng)用[1]。
2. 撲翼飛行器的專利申請分析
撲翼飛行器在國際專利分類表中有其獨有的位置――B64C33/00,其下具有分類號B64C33/02,表征的是撲翼機的機翼或其所用的操縱機構(gòu)。為統(tǒng)計全面,以分類大組B64C33統(tǒng)計撲翼機的專利申請情況。
2.1 撲翼飛行器的中國專利申請情況
圖2.1給出了有關(guān)撲翼機的中國專利申請。從圖中可以看出,西北工業(yè)大學(xué)、佛山市神風(fēng)航空科技有限公司、上海交通大學(xué)和北京航空航天大學(xué)占據(jù)著專利申請總量的前4名,從第5名開始出現(xiàn)了個人申請并在接下來的排行榜中占據(jù)相當(dāng)大一部分??梢?,在撲翼機這個領(lǐng)域,非職務(wù)發(fā)明申請人的熱情十分高漲。在這個專利申請排行榜上,傳統(tǒng)的航空院校也就是西北工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)和南京航空航天大學(xué)均有出現(xiàn),其中西北工業(yè)大學(xué)更是占據(jù)著最大申請量的位置。上海交通大學(xué)在電磁驅(qū)動等新型動力源方面開展了較多的研究。佛山市神風(fēng)航空科技有限公司主要在撲翼機運動機構(gòu)、撲翼機方案等方面提出了較多申請。
2.2 撲翼飛行器的國際專利申請情況
圖2.2是全世界范圍內(nèi)的國家在撲翼機這個領(lǐng)域的申請情況。截至統(tǒng)計時,法國擁有最大的專利申請量,中國雖然自1985年才開始申請但后來居上占據(jù)著第二大申請量的位置,法國與中國的申請量都在總申請量的20%左右。德國與美國的申請量幾乎相等,居于第二梯隊。英國、俄羅斯(計入前蘇聯(lián)的申請量)和日本位于申請量的第三梯隊。該圖基本客觀的反映了世界主要大國的科技實力,體現(xiàn)了一國的科技發(fā)展水平。從圖中也可看出,除了圖上反映的世界主要經(jīng)濟大國外,其它國家的總申請量才5%。事實上,引領(lǐng)世界科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟社會發(fā)展的主引擎也主要是圖上顯示的這些國家。
2.3 撲翼飛行器專利申請量的變化
在1900年之前申請量只有一個,也就是世界上最早的有關(guān)撲翼機的專利申請,它是1898年德國人提出的人力撲翼機。
從1919年開始申請量出現(xiàn)下降直到到1939年,該時間段全球先后經(jīng)歷了第一次世界大戰(zhàn)和經(jīng)濟大蕭條;而1940至1949年間則由于第二次世界大戰(zhàn)專利申請量跌至低谷,戰(zhàn)后隨著全球秩序的恢復(fù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,申請量又呈現(xiàn)快速的增長。特別是在2009-2014五年間,專利申請數(shù)量激增。分析這五年間的專利申請數(shù)量構(gòu)成,發(fā)現(xiàn)其中三分之二的專利申請貢獻(xiàn)來自中國;在這之前的五年,中國的專利申請量占三分之一。
3. 總結(jié)與展望
專利是科技創(chuàng)新的體現(xiàn)。人類在撲翼飛行器上的l展歷程直接映射到專利申請上。通過對專利申請的分析發(fā)現(xiàn),人們的興趣從早年對人力撲翼飛行器的熱衷轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在對微型撲翼飛行器的攻關(guān)。