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航空航天的关系精选(十四篇)

发布时间:2023-09-18 16:37:07

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇航空航天的关系,期待它们能激发您的灵感。

航空航天的关系

篇1

【关键词】:航空航天;主题教育;学风建设;辩证关系

航空航天产业是关乎国防安全和大国地位的重要战略性产业。随着我国经济实力和综合国力的不断提升,航空航天事业取得了丰硕成果。代表航空先进技术的C9飞机的立项研制,载人航天技术的关键性突破,无不令国人欢欣鼓舞。对学生开展航空航天主题教育,将进一步激发学生的爱国爱党热情,培养航空航天情结。学习是学生的天职,加强和改进学风建设是高校教育的长线工作。如何将航空航天主题教育和学风建设有机结合起来,把握二者的辩证关系,是航空类院校学生工作者思考的关键性问题。

一、航空航天主题教育的内涵

高校大学生主题教育活动是“推进校园文化建设的强大动力【1】”。对于航空类高校来说,航空航天主题教育是特色教育活动。航空航天主题教育是以航空航天为教育为主要内容,以弘扬航空航天精神为导向,采取集中观看、主题座谈、主题征文、知识竞赛、科普教育等形式对大学生开展的主题性教育活动。它是情境教育中的一种方式,航空类院校学生活动中较为常见。旨在使大学生在以航空航天为主要内容的情境中,接受教育,荡涤心灵,建立以情境为导向的感性认识,以此内化为成长成才的内在动力,达到引领积极向上的自我教育的目的。航空航天主题教育具有主题性、内化性和实效性等鲜明特征。

二、学生学风建设的内涵

学生学风,从广义上讲就是大学生在治学精神、治学态度和治学方法等方面的风格,也是大学生的知、情、意、行在学习问题上的综合表现。学风建设就是从教、学、管三方面入手,以提升教师教学水平、激发学生的学习主动性和加强学生日常管理等为切入点,在外在教育和内在激励两方面双管齐下,加强和改进学风的系列举措。学生的天职是学习,学风建设旨在改变的是学生的学习状态,激发的是成才意识。学风建设同样具有主题性、内化性和实效性等鲜明特征,这与航空航天主题教育基本相同。

三、航空航天主题教育与学风建设的辩证关系

航空航天主题教育和学风建设,两者不是独立的,而是互相作用、互相补充的。作为一种主题活动方式,航空航天主题教育为学风建设营造有利氛围,发挥情境育人的内化作用。另一方面,航空航天主题也能从更大程度上激发学生爱校爱专业的热情,从而为学风建设提供原始动力源泉。作为航空类高校的一项重点工作,学风建设将为航空航天主题教育提供必要的思想保障。对于航空类院校的学生来讲,只要认识到了学习的重要性,以积极地态度参与到学习当中,必然有利于航空航天主题教育活动的有效开展。

1.航空航天主题教育为学风建设提供环境条件

航空航天主题教育作为情境教育的一种方式,必然通过营造良好的环境氛围来内化人的心灵,达到认同教育效果的最终目的。比如开展集中观看神舟九号发射等活动,基于发射活动本身再加上活动氛围的营造,势必将激发学生的爱国热情,并形成持久的激励作用。从中可以看出,氛围营造的作用是无穷的。学生深感航空航天事业的迅猛发展直接来源于祖国科技的强大,对学习、对理想、对成才的追求也就更加地强烈,这就是情境育人的作用所在。作为校园文化的一部分,航空航天主题教育必然为学风建设提供必要的环境条件。通过主题教育活动,逐步引导学生把“个人理想融入到建设社会主义现代化共同理想【2】”中, 以此强化理想信念教育,对学生建设具有重要的推动作用。

2.航空航天主题教育为学风建设激发兴趣动力

对专业的认同是提升学风兴趣的关键所在。对于航空院校的学生来讲,有些学生所录取的专业并非是第一志愿专业,有的甚至是参考专业。其中一部分学生为调剂录取。这些学生的专业认同感是不强的,或多或少的对专业认识不清,就业方向不明确。上述缘由使这些学生或多或少失去了学习的兴趣和动力,更谈不上具有成长成才意识。主题教育必须与群体特征相互适应【3】,对航空类院校的学生开展航空航天主题教育,将更有效地激发学生爱校爱专业的热情,从而激发出原始的学习动力,增强学习的针对性和实效性。航空类高校可根据学生工作现状,适时组建航空航天科普宣传团队和未来飞行器设计团队。前一团队是面向中小学生源基地,组织学生团队到学校开展航空航天科普教育,发挥学生的专业优势,增强学习专业的信心和动力。后一团队是组队参加校级或省部级以上的未来飞行器设计大赛,培养学生的专业实践能力。类似于上述活动的开展势必使学生增强对专业的正确认识,以切身行动投入到活动中,学习的动力更足了。

3.学风建设为航空航天主题教育奠定思想保障

对于初到大学的学生而言,刚刚完成由高中到大学的转变,身虽已到大学,但心却还在高中,思想的转变需要一段时间的适应。生活上的不适应,学习方式上的差别,是刚入学的新生所面临的首要问题。在这当中,也定会产生一定的心理落差。因此,对于刚入学学生的学风建设来讲,首先应解决思想认识上的问题。采取切实可行的方法和举措,让学生主动去接触新生事物,去学会适应新的环境和学习方式,应该说是学风建设的首要任务。思想问题解决了,态度端正了,学习也就主动了。其实对于学风建设整个工作,思想认识应该是根本问题。误区的纠正为自主学习清除了不利障碍,也为学生培养综合素养及航空航天情结提供了思想准备。打消了思想顾虑,学生也就愿意去思考自己的专业以及与专业相关的问题也更愿意投入到航空航天主题教育活动中去。

4.学风建设为航空航天主题教育提供方法指导

学风建设的基本方法对于航空航天主题教育活动的开展具有重要的借鉴意义。从一般意义上讲,学风建设的基本方法和策略有主题教育、结对对接、兴趣引领、动力激发等。如此的策略和方法也同样适用于主题教育,为之提供方法上的指导。主题教育是航空航天教育的常用方式,结对对接可以用在开展学生科研实习活动中,兴趣引领和动力激发是学风建设和航空航天教育的通用策略。

四、结论

学风建设是高校学生工作的永恒主题,在实际的工作中,我们必须正确处理好学风建设与航空航天主题教育的辩证关系,发挥彼此的促进作用,为做好人才培养工作提供必要条件。在理顺好两者的辩证关系后,如何利用这种辩证关系并实现两者有效嫁接是个关键性问题。

参考文献:

1.王贵锋、徐忠杰、胡国庆. 《大学生主题教育活动及其品牌化研究》.《职教探索》,2012.11.

2.白义香.《大学生主题教育活动模式的探讨》.《湘潮》,2007.9.

3.周彩根、刘锁娣.《建设主题教育体系 创新和延伸大学生思想政治工作》.《常州学院学报,2011.6.

篇2

关键词:办公室自动化;OA;Web2.0

中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)07-1619-02

随着社会经济的发展和现代科学技术的进步,特别是网络的快速发展和普及,为办公自动化提供了很好的发展契机。办公自动化(Office Automation简称OA),是办公自动化技术与管理科学、行为科学、组织理论等相融合,贯穿办公活动的各个方面,并对这些方面产生一系列影响之后形成的系统。

办公自动化已经成为高校的共识。随着高校“知识管理”理念的提升和实践,高校办公的网络化、智能化和空间的泛化,作为高校重要组成部分的图书馆也认识到尽快进行办公自动化建设,必须实现决策系统高层与基层的信息系统互联,从而有效缩短决策信息下传的途径,保证高校图书馆管理的科学性、民主性,使高校图书馆的发展形成良性循环。

1 WEB2.0概述

随着办公自动化的普及,Web2.0也慢慢的呈现在大家的眼前了。Web2.0是相对Web1.0(2003年以前的互联网模式)的新的一类互联网应用的统称,是一次从核心内容到外部应用的革命。由Web1.0单纯通过网络浏览器浏览html网页模式向内容更丰富、联系性更强、工具性更强的Web2.0互联网模式的发展已经成为互联网新的发展趋势。

Web1.0到Web2.0的转变,具体的说,从模式上是单纯的“读”向“写”、“共同建设”发展,由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息迈进;从基本构成单元上,是由“网页”向“发表/记录的信息”发展;从工具上,是由互联网浏览器向各类浏览器、rss阅读器等内容发展;运行机制上,由“Client Server”向“Web Services”转变;作者由程序员等专业人士向全部普通用户发展;总之,Web2.0是以Blog、TAG、SNS、RSS、widget、wiki等应用为核心,依据六度分隔、xml、ajax等新理论和技术实现的互联网新一代模式。

WEB2.0在互联网中的应用已经相当普遍,随着它的成熟也越来越多地被各种管理软件所有,因为一个单位内部的局域网本质上与互联网是没有差异的,所以这样的WEB2.0技术被各种管理软件所有采用也是一种必然趋势,而且这两年WEB2.0技术将带来办公室自动化(OA)的变革:OA更应该让用户互动参与为主,而不是一个公文下达的工具。

2 系统设计

南京航空航天大学图书馆的办公自动化即以计算机技术和网络技术为主要手段,是用于图书馆内部自动化办公和内部员工信息交流的综合平台。通过采用最新的WEB技术,引入目前流行的 Web 2.0 互联网理念和技术,设计开发出稳定、实用且智能化的综合办公平台,从而利用技术的手段提高办公的效率,改善内部员工的信息共享和协同工作,实现办公的自动化处理。

2.1 建设目标

1) 在图书馆内部建立办公信息的平台,馆务信息、各部门信息、学术讲座通知等,为图书馆提供快捷、灵活的信息传递机制。

2) 运用Web2.0技术建立稳定、安全的图书馆内部信息交流平台,实现图书馆互动参与为主的内容系统。

3) 实现对用户个人信息、版块管理的系统管理。

2.2 模型和功能设计

建立以图1所示的基于web2.0的图书馆OA平台系统结构模型:

1) 信息交流:馆务信息、各部门信息、学术沙龙通知等,实现馆内政务公告网络化。通过馆务公告通知、公告等电子信息,馆员可以随时上网查阅详细的信息内容,取代了以往书面传阅的通知方式,既方便快捷又可以节约办公经费。

2) 内部办公:通过馆内各业务、行政部门的主页面,对各部门的机构、人员设置,工作、服务内容进行揭示,提供部门工作记录的撰写、存储和读取平台。

3) 个人管理:馆员可以通过实名登录在自己的博客里对资讯、网摘、照片、活动等版块内容进行修改、增加、删除等操作。

4) 系统管理:包括用户管理、数据备份、日志管理、版块管理等。设置用户各功能模块的使用权限,完成系统每天各种数据的备份,提供版块更改管理等功能。

3 Web2.0在图书馆OA平台上的应用

工作免不了与他人协同完成一项事情。因此,与他人互动是必要的。过去,我们都存在电脑操作系统故障,或者对方的办公操作软件版本不合的困扰。运用Web2.0应用解决方案,就再不需要在电脑中储存任何办公操作软件,电脑操作软件故障这种事情就不会再出现;同时,也不用怕其他同事的办公操作系统版本不同,不可兼容这类问题,所有操作系统同基于Web2.0应用平台上,无论何时,只要你能够上网,就可以与同事交流,互动信息,分享办公资源。

1) RSS订阅技术的应用:RSS就是对新闻列表的订阅,馆员在办公的过程都想了解单位外部的信息,比如:重大新闻要闻、外部媒体报道、行业的情报等等,在OA中我们只要把RSS新闻列表作为一种元素被纳入到单位门户里,这样只要设好自己关心的关键词就可以很方便地订阅到自己所关心的外部的新闻。

2) BLOG技术的应用:BLOG技术已经众所周知,每一个人工作、生活记录可以通过BLOG技术在OA中展现出来,一来可以让馆员把自己的工作成绩和相关知识集中在一个BLOG页面上体现出来,二来公司的单位的领导对一个馆员的了解得时候可以在一个地方完全了解到这个馆员目前的状态。

3) Wiki技术的应用:Wiki是一种多人协作的写作工具,Wiki站点可以在Web的基础上有多人(甚至任何访问者)维护,每个人都可以发表自己的意见,或者对共同的主题进行扩展或者探讨;同时Wiki的写作者自然构成了一个社群,Wiki系统为这个社群提供简单的交流工具;与其它超文本系统相比,Wiki有使用方便及开放的特点,所以Wiki系统可以帮助馆员在一个社群内共享某领域的知识。

4) SNS的应用:SNS可以简单定义为虚拟社区网络,而对一个人数众多的图书馆来说同样需要这样的虚拟人脉关系圈来促成项目或者计划任务的完成。在OA中馆员可以通过根据图书馆行政组织来定义不同的虚拟组织,并形成虚拟组织内部的信息的交流、知识的传递、共同面对工作中的难点问题。

5) AJAX技术的应用:AJAX技术是一种很好的技术,让可以让WEB化的OA软件,更加易用。例如在WEB上拖拉、自动保存、随时验证,OA作为一种单位内部的办公平台对AJAX的需求十分旺盛,因为AJAX全面带来协同办公系统易用和人性化,让冷冰冰的WEB更具有灵活性和操作性。

6) widget技术的应用:widget可以是一个图像的部件(小插件)、新闻阅读插件、日历显示插件,也可以是图形背后的一段程序,可以嵌在网页上,来帮助用户享用各种应用程序和网络服务。所以在OA软件中也同样可以把互联网上各种丰富的Widget纳入到其中,这样可以大大丰富馆员OA的功能性,而且这样的功能可以被不断更新。

7) TAG技术的应用:TAG技术目前在互联网被广泛应用,目的方便馆员对自己关心内容的归类,同时可以让馆员对这些有用价值的归类进行共享达到知识和事件的共享协助。

4 结束语

在现代化、信息化迅猛发展的今天,新型的网络化办公向传统的“公文往返式”办公提出挑战,因而方便、快捷的电子政务得以推广,并迅速地在全球兴起一股“无纸化办公”的新潮流。通过分析和研究高校图书馆办公自动化的业务过程,设计了实用的协同办公自动化系统,运用Web2.0应用模式,将internet作为平台,使得馆员可以通过平台,进行办公处理,个人事务处理,以及其他OA应用,所有办公信息与资源可以与其他同事或者个别授权同事共享,使系统更加人性化。

参考文献:

篇3

关键词:航空航天;产业法;产业政策5月23日,在商飞集团参观了研制中的国产C9飞机,并在讲话中指出,“我们要做一个强国,就一定要把装备制造业搞上去,把大飞机搞上去,起带动作用、标志性作用。中国是最大的飞机市场,过去有人说造不如买、买不如租,这个逻辑要倒过来,要花更多资金来研发、制造自己的大飞机。”这为我国航空航天产业的发展指明了方向,航空航天产业被称为21世纪的朝阳产业,集中了当今世界大量的高新科技成果,无论在产业规模.整体带动还是科研发展的角度都有着极为重要的意义,笔者认为制定航空航天产业促进法,以法规的形式明确航空航天产业政策极为必要,本文笔者将从必要性、可行性和建议三个部分着手阐释本观点。

一、制定航空航天产业促进法的必要性

航空航天产业是一个投资数百上千亿元的庞大国家项目,是一项庞大的系统工程,其具有投资规模大、持续时间长、科研推动力高等特点,应该说我国自70年代成功研发“两弹一星”成果的后就已经开始进入航空航天领域,系列火箭的研发,国际卫星发射业务,再到新世纪神州系列飞船升空、商飞集团组建等,我国在航空航天产业领域也开始了自己的布局与发展,三四十年来我国的航空航天产业从无到有,从小到大蓬勃发展,但是不可否认的是,当前我国的航空航天产业还是政策主导型,政策为主,法规为辅是当前主要的情况。政策作为行政决策的结果有着高速反应,灵活机动的特点,能够较好的切合每个时期的情况。但是航空航天产业自身研发周期长,投入大的特点,又恰恰需要明确目标坚定不移,如果太多受政治经济因素的制约只会产生更多的运十悲剧。

在过去的几十年中我国的航空航天产业的发展中两个重大的问题一直在困扰,其一是我国曾经未把航空工业技术列入国家高科技领域;二是航空工业要不要有强大的科研工作体系,预先研究在航空工业发展中占有什么样的位置①。而这些问题本身就与政策的不断变化有关系。而相比较于其他航空航天产业大国,我国在航空航天产业方面的立法相当滞后,有学者做过统计,截止2011年,美国现有《美同联邦航空条例》等法律法规,同时还有国家航天政策等产业政策及专项措施,已基本形成了以法律法规为主,产业政策为辅,专项措施为补充的呈“倒金字塔”型的航空航天产业政策体系,不仅体系健全,而且具有较强的权威性、强制性和针对性,极大地推动了美国航空航天产业发展②。与此相对应我国从法规的角度来说只有《民用航空法》,其他的绝大部分都是类似于指导意见,白皮书,中长期规划等政策性文件,整体缺乏稳定性、权威性和强制性,与美国的状况相类比的话可以称之为“正金字塔”型,这样的布局和特点对于航空航天产业的发展显得助力不足,因此为了更好地布局航空航天产业发展,推动该领域的进步,有必要制定规范明确的航空航天产业促进法。

二、航空航天产业促进法制定的可行性

事实上,提出制定航空航天产业促进法(振兴法)这样的动议并不是今天才有的话题,资料显示,早在1991年七届人大四次会议期间,110名人大代表联名提案,要求国家尽快制定《航空工业振兴法》,人大财经委和国务院法制局把该法(条例)列入国家立法计划③。但是上世纪九十年代正是我国由计划经济向市场经济转型的时候,无论是产业规模,国家经济科技实力或者是国际环境都还不成熟,因此在当时虽有必要性,却无可行性。时至今日,我国经济总量已经跃居世界第二位,一大批科研院所已经建立,特别是在比较薄弱的航空领域组建了商飞集团公司,积聚了大批有生力量,航空航天产业立法具备了条件。关于航空航天产业促进法立法的可行性,总体而言笔者认为有以下三条:

(一)、国际通行惯例是立法先行;虽然说立法总体具有滞后性,是对已经产生的规则的总结,但是产业促进法本身具有特殊性,产业促进法本身就是为了指导和促进航空产业的发展,例如美国在上世纪二十年代,飞机刚刚发明运用不久就制订了航空邮件法和商业航空法为新生的航空产业指明了发展方向,极大的促进了该产业的发展,我国目前流行的立法模式可以总结为成熟一个,总结一个,归纳一个,制定一个。

(二)、我国航空产业具备一定的条件;在政治经济学中有一个基本定理就是经济基础决定上层建筑,航空航天产业是基础,产业立法是上层建筑,上世纪九十年代,虽然也有很多人大代表提出要立法,要促进,但当时我国几乎所有的民族工业无论是规模还是实力都有所缺失,此时需要的不是统一的法律,而是全面发展,寻找出路,因此在当时立这个法不合适,但到如今,我国航空航天产业的发展初具规模,正在进入一个高速发展的时期,此时全面开花各行其是的发展模式已经不适合于需要,制定航空航天产业促进法指明产业整体的发展方向有现实的需求。

(三)、经济社会发展提出现实需要;随着交通的日益发展,通用航空和外层空间旅游走入寻常百姓家有了现实的期待,正如同汽车的普及催生了汽车产业的发展一样,通用航空及外层空间旅行的普及必要也会推动航空航天产业的发展,但是必须指出的是航空领域及外层空间与国防安全息息相关,企业能做什么,不能做什么不能指望企业家能够在各类繁杂的法律文告中寻找规定,制定统一的航空航天产业促进法能够有效的为企业指明规范。

三、关于产业促进法立法的建议

对于制定航空航天产业促进法,笔者有以下三条建议:

(一)、立足于兼顾产业管理和组织运行;从国外实践的经验来说,政府对于产业扶持对于产业的促进具有十分重要的意义,因此我国的航空航天产业促进法不能撇开产业管理,而从现代企业管理制度的角度而言规范组织运行同样十分重要,因此笔者建议我国的航空航天产业促进法应当兼顾产业管理与组织运行。

(二)、制定法规而不是部门规章;当前关于是否应该制定航空航天产业促进的相关法律在业界依然趋于共识,但是具体制定什么位阶的法律意见分歧较大,有部分学者提出根据《立法法》制定一部法律要经过四个步骤:提出法案、审议法案、表决和通过法案、公布法律。

如果制定一部具有航空工业基本法地位的法律的话,那么短时间内恐怕难以完成,因为我国目前的客观情况还未达到制定这样一部法律的时机④。

(三)产业促进法要有足够的前瞻性;正如上文所讲述到的,产业促进法不用于传统意义上的民商法、刑法,它不是对已经形成的价值规范的总结,它最大的作用是为产业的发展加油助力,因此它必须具备前瞻性,具有超前立法的思维,对于规则的制定应当是整体性的或者可推演性的,而不是具体的规则。这样能够保证法律的稳定性。

航空航天产业的发展对国计民生有着至关重要的作用,我们必须以谨慎的态度,十足的热情,百分的努力驱动产业的发展,促进产业的进步,而笔者认为产业促进法将在其中发挥了至关重要的作用,产业促进法的制定势在必行。

参考文献

[1]吴大观,对航空工业两个重大历史问题的思考,航空发动机,2001.1

[2]王先林,产业政策法若干基本问题初探,经济法前沿问题研究,中国检察出版社,2004

[3]覃北云,李卫东等著,叩“关”指南――关贸总协定与商贸实务咨询.广西师范大学出版社,1994

注解

①吴大观,对航空工业两个重大历史问题的思考,航空发动机,2001.1:2

②张敏 肖冰,关于航空航天产业法几个问题的思考,西北工业大学学报(社会科学版),2011年第4期

篇4

张元贵 江苏省淮阴中学校长,是一位资深教育工作者,在实际工作中身体力行,积极倡导素质教育,努力追求“让高考成绩成为深化素质教育的自然结果”。在他的领导下,淮阴中学的航空航天特色课程基地建设成绩斐然,学生们真正做到了乐在其中,学在其中。

在江苏省淮阴中学风景如画的校园里,有一座设计独特,建设标准相当高的航空航天科技体验馆,学生们可以在这里领略人类对飞行的远古期盼,感悟这一梦想实现的艰辛,知晓航空航天技术的不断演进。馆内陈列的不少实物,是在中国航空史上占有重要地位的文物级展品。徜徉在这个馆里,你能体味到筹划者的良苦用心。在走进淮阴中学之前,笔者始终怀着这样的疑问:是什么动机促使淮阴中学花费如此大的精力和费用,建设看似与学生的考试与学业并无直接关联的航空航天特色课程基地?这样的做法事实上又收到了怎样的效果?等到张元贵校长坐在我的面前,一切都有了答案。

记:淮阴中学为什么会选择航空航天作为建设特色课程基地的方向?

张:这个想法最早形成于2011年。当时江苏省教育厅提出支持各高中学校建设具有自身特色的课程基地。我们考虑了很久,最初也曾想过其他方向,但都觉得特色不够鲜明。经过广泛论证,我们认为航空航天是一个值得关注的方向。原因很简单,航空航天既凝结了人类最先进的科技成果,又有着悠久的历史脉络,它是人类对行梦想不断求索的结果,也是一个国家科技实力的集中体现。除此以外,我们更看重飞行这一活动本身所凝聚的探索精神和求知信念,飞行充满风险和变数,而人类正是通过科技的不断进步在逐步消除其中的风险,使其成为一种服务于人类的可靠技术。淮阴中学与南京航空航天大学素来有着密切的合作关系,这也是我们建设航空航天特色课程基地的有利条件。正是出于这一想法,我们将航空航天作为特色课程基地建设方向申报了上去。

记:建设这样的课程基地,其实在硬件和软件上都有非常高的要求,淮阴中学选择这样的方向,当初是否考虑过其中的困难?

张:当然考虑过。这一点不仅我们自己早已认识到,江苏省教育部门负责评审各校申报特色课程基地项目的专家组也有所考虑。最初我们申报时,一些专家认为,一所中学要建立这样的课程基地,很难做到高水准,因为这要花费大量的人力物力,并且短期内很难看到建设成效。但经过我们的不懈努力,淮阴中学的航空航天特色课程基地建设很快初具规模,在2013年的成果评审中,被评为全省10个优秀课程基地之一(全省第一批共计38个课程基地),并把省课程基地建设现场会议放在我校召开。这说明,我们的方向是正确的,我们的建设方法也是正确的。在建设过程中,我们在航空航天科技馆上花费了大量心血,不仅聘请了两位专业素养很高的专职科普教师任职,还筹措了700余万资金,用于置办各项陈列品,在展馆的设计上也独具匠心,整个展馆的参观脉络是从模拟的机场起飞线开始,经历人类航空史的各个阶段,最终到着陆区结束,在展馆最后的外部廊道上,绘制了广袤的星空壁画,寓意人类的星际探索之梦永无止境。所有参观展馆的学生都表现出浓厚的兴趣,他们真的乐在其中。除了这个展馆,我们学校的图书馆也专门开辟了航空航天类图书专区,学校每年拨款,有选择地购买优秀航空航天科普图书,当然也包括全套的《航空知识》,这些图书丰富了学生们系统学习相关知识的资源。

记:淮阴中学建设航空航天特色课程基地的宗旨是怎样的?

张:我们的原则是,要么不建,要么就建设成高标准的课程基地。我们当然可以降低标准,这样省钱省力,但学生们从中获取的东西就很有限,比如他们就没有机会亲自体验更专业的飞行模拟器,没有机会近距离看到这么多珍贵的航空用品乃至文物,更谈不上互动式和体验式学习。如果那样,他们获取知识的方式就很难与传统的书本和网络方式有所区别,特色课程建设就难以做到可持续发展。需要强调的是,花钱多少并不是标准高低的评判依据,你看到包括科技馆在内的整个特色课程基地的建设,我们都是花了许多心思的,在策划方案上更是反复论证,广泛听取专业人士和学生们的意见,再加上精心组织实施,才有今天这个局面。我们就是要让学生看到真正的特色,体验到别处难以获得的感受,享受整个学习的过程。

记:学生们在特色课程基地学习航空航天科技知识,势必要占用一定的时间和精力,如何来处理它与课业之间的关系呢?

张:这是一个非常重要的问题,我们从一开始就有所考虑。现在淮阴中学的做法是,面向全校学生开展的航空航天科普教育属于基本层次,主要是激发学生们对航空航天的关注与热情,普及一般的知识,占用时间不多。再往上就是航空航天社团,这个社团开展的教育更为深入和全面,但要加入社团,对基本课业成绩就有个要求,课业不构成负担的学生才可望加入社团,而且加入社团后我们要求成绩要保持稳定。当然,这也不是铁律,有些热情特别高但成绩稍差的学生,我们也会允许暂时加入,并对他们进行指导和督促,促使学生们的学习成绩同步进步。结果,所有加入航空航天社团的学生,课业成绩全部成上升态势,这正是我们希望看到的。

记:现在提倡素质教育,您如何看待航空航天科普教育与素质教育的关系?

张:淮阴中学多年来积极深化素质教育,努力追求把高考成绩作为素质教育的自然结果。我们得承认,现行高考选拔制度是有缺陷的,不够科学合理,既有一考定终身的弊端,也有考核片面的局限,但改革是个长期问题,现行高考制度的存续,反而越发迫切地要求素质教育水平和质量快速跟进。有人把素质教育理解为某些技能的培养,我觉得不够全面,我更愿意把素质教育理解为一种精神内涵的培养,这种精神包含的元素更为丰富,比如学习精神、探索精神、协作精神,以及挫折耐受力等等,这些精神才是学生成长道路上最可宝贵的财富,也是学习各种技能的内在动力。

航空航天,它从蒙昧时代纯粹的飞行梦想起步,经过无数人的求索和牺牲,历经上千年的跋涉,才有今天的面貌。它不仅是人类科技的结晶,更是探索精神和科学精神的集中体现,它完全可以让学生们感受到无数先人和各个时期科技工作者的精神力量,这也是我们选择航空航天作为特色课程基地方向的重要原因之一。

篇5

【关键词】航空航天制造业;板块股票;政府扶持政策

航空航天制造业在经济发展中占有十分重要地位,对国防产业也有举足轻重的作用,并能推动其他相关产业的发展,研究其板块变化也有着实际的经济意义和预测价值。但是,我国航空航天制造还存在技术限制、人才培养质量不高等因素限制,上市规模还相对较小,加之我同证券股票市场尚不成熟和稳定,因此有必要借鉴国外的运营理论和管理模式,总结出适合我国国情的道路。

一、航空航天板块的发展前景

航天航空制造业是我国的军事保障,是一个国家综合实力的体现,其稳定健康的发展有着极其重要的意义。政府也必会对其发展做出扶持政策,对其进行监管和调控,保持其板块价格波动幅度不会太大,从航空板块的见涨,和各大相关股票价格良好发展趋势,利润总额不断增长可以看出我国政策扶持起到了极其重大的作用。而同时航空航天上升到国家利益层次方面,不会产生垄断寡头市场,所以不管股市如何产生巨大波动,该板块也不会因股市影响产生较大不稳定、无规律的变化。

二、政府扶持对航空航天板块的影响

从国家政策层面,通航产业正面临前所未有的历史机遇。2013年12月10日,国务院《关于消息和下放一批行政审批项日的决定》,民航局取消了国内通航企业承担境外通航业务的审批。2013年11月18日,中国人民总参谋部和中国民用航空局联合了《通用航空飞行任务审批与管理规定》,指出军方将国防、领土不相关的通用航空飞行任务的审批权让渡了出来,从而在一定程度上的优化了对通航飞行的流程。

此外,工信部已经完成高端装备制造业五个重点发展方向,包括《航空装备制造业十二五规划》。同时,《民用飞机行业发展条例》也以法律形式明确的表面了对航空制造业的支持政策。在政策的实施下,航空航天制造业出现一片良好的局势。据行业报道:航天科技集团前10个月收入增长近20%,利润总额增长11%,航天科技大股东航天科工三院前10月利润同比增长29.2%。从板块上来看,军工板块继续明显跑赢大盘。兴业竣工板块加权涨跌幅6.7%.平均涨跌幅90/e,上证指数涨跌幅1.1%。航天科工集团和民参军板块明显跑赢其他板块,预示着投资者对其前景的看好。

三、政府扶持对航空航天板块的启示

1.健全股票市场

适合航天航空制造业发展的股市才是促进产业最快发展的道路,航空航天制造业属于一个国家战略性的发展工业,其必会在政策的引导下按预期的道路发展。由于我国股票价格传导的渠道发挥效应前提条件缺失制约了资本市场有效传导政策的效应,因此我国应借鉴西方发达国家经验,健全股票市场,采取有效措施。具体可以分为,(1)扩大股票市场规模,调整优化市场结构。发达国家航空航天股票市值占GDP比重较高,而我国日前比例尚且较低,造成了航天航空制造业不能最优质适合我国国情发展。另外,也可逐渐取消国有股,法人股,公众股不能互相流通的限制,鼓励利社会公民持股,这些建议也可提高该制造业股票的高效流通性,同时,政策适当凋控将减少股价大幅波动情况的产生。(2)提高该制造业龙头公司质量,健全股票发行于续。(3)规范信息披露制度,提高透明度。(4)减少军业及其相关制造业的资源浪费,保持最优质的资源利用率。

2.壮大航空航天产业

从航空航天产业的分布来看,北有沈阳、哈尔滨、石家庄,南有南昌,东有上海,西有西安、成都。产业分度在全国都有完善的发展和制度。同国外的军工巨头相比,国内的上市市场规模较小。可以有如下几个方面发展:(1)加强自主创新能力,推动制造业健康发展。只有拥有自主知识产权,形成系列化发展和良好规模生产,才能使其健康发展。(2)建立配套的政策扶持,将政策进一步优化和系统化,为其发展营造有力的政策环境。

总之,我国已经率先在航空航天和国防领域有了技术突破和创新产业升级。该产业发展前景良好,在未来10年里,证券市场的成熟稳定,为航空航天板块提供了良好的投资环境,航空航天产业将进入一个高速发展时期。只要我国政策的继续实施,不断的总结经验和在失误中吸取教训,不断的对航空航天扶持产生正向效应,我国的航空航天将会走在世界航空航天的最前列。

参考文献:

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篇6

[关键词]核心技术领域测度社会网络分析中心度信息可视化航空航天

[分类号]G301 G358

1

引言

“核心技术”被认为是一种能够带来竞争优势的技术资源和能力,是一种难于模仿的、不可替代的技术竞争力。对核心技术进行测度将为产业R&D资金投入决策和科技人力资源配置提供辅助决策,具有重要的理论意义和现实意义。国内外学者对核心技术竞争力、核心技术创新、核心技术能力、核心技术的获取战略、核心技术的确认方法。等进行了一些研究,但这些研究成果主要采用定性研究方法进行,尚缺少实证支持;少量的定量研究成果也只是尝试探索核心技术领域的确认和识别等问题,未探讨核心技术领域的测度问题。

社会网络分析方法(Social Network Analysis,SNA),曾被普遍用于人际关系网络的研究,但运用SNA对技术进行研究的成果并不多,笔者尚未发现运用SNA方法测度核心技术领域的研究成果。本研究运用社会网络分析方法和世界权威专利数据库《德温特创新索引》的专利数据,以2009年全球航空航天产业技术为应用实例,进行实证分析和研究。

2 核心技术领域测度方法与指标选择

在世界权威专利数据库《德温特创新索引》中,到经过德温特专业技术人员的标引,具有逐级细分的技术分类体系,具体在专利文献中的表现是每条专利数据可以通过使用多个分类号详细描述专利的特质。如果一项专利涉及N个技术领域,数据库的技术标引人员就会在技术分类项目中同时标注N个技术领域,这就意味着这N个技术领域共现了一次。将技术领域视为节点,共现关系产生了边,有了节点和边,技术领域之间就形成了共现网络。专利所属的技术领域越多,技术共现网络就会越密集,《德温特创新索引》为技术共现网络的绘制提供了比较理想和规范的专业数据。

基于社会网络中心性原理,国内外学者曾将中心度指标用来测度科学引文网络中的核心文献或关键文献以及学科领域的核心人物或代表人物。笔者认为,社会网络中心性原理同样可以应用到技术网络的研究中。在技术网络中,代表技术领域节点的中心度越高,表明该技术领域与其他技术领域共现的次数越多,该技术领域的辐射能力也越强,这样的技术领域可以被认为代表了某个产业的核心技术。

3 核心技术领域测度方法与指标的应用

本研究数据来源于美国科学情报研究所IsI的网络检索平台Web of Science的《德温特创新索引》(DII)数据库,笔者选择了专利国际分类代码IPC,选择航空航天技术领域B64,检索时间范围是2009年。检索结果共得到3 660条专利数据,数据下载日期为2010年1月1日。

采用“德温特指南代码”(Derwent Manual Code,DMC)对2009年全球航空航天领域专利申请的热点技术领域进行可视化分析。DMC是由德温特的专业人员根据专利文献的文摘和全文对发明的应用和重要特点进行独家标引的代码,该代码可用于显示发明中的新颖技术特点及其应用,能提高检索的全面性和准确性。关于DMC代码的准确性和合理性,笔者于2010年11月20日在深圳大学城举办的“国内外专利文献的检索与分析”专题讲座过程中,请教了Thomson Reu―ters中国办公室科学解决方案顾问、“专利信息用户组(patent information user group,PIUG)”中国分会的发起者吴正先生,吴正先生解释说,由德温特专业人员细分的DMC代码,具有比《国际专利分类表》(IPC分类)更长的发展历史,其准确性和合理性是值得信赖的。通过对DMC进行分析,可以比较准确地掌握一个产业领域涉及到的、主要的热点产业技术集群。

通过运用瑞典科学计量学家Persson开发的大型文献处理软件Bibexcel ,对2009年全球航空航天领域专利文献的DMC进行处理,得到的专利申请共涉及1 435个不同技术领域,选取出现频次10次以上的87个技术领域,运用netdraw绘制出2009年全球航空航天领域技术网络图谱,如图1所示:

图1显示出2009年全球航空航天的专利技术主要分布在以下三个重点领域:通讯技术领域(w大类:Communications)、聚合物技术领域(A大类:Plasdoc)、计算与控制技术领域(T大类:Computing and Con―tro1)。图l的中心性分析结果显示,网络中节点中心度最高值为46.512,对科技成果产出数据的选取一般取3―5年为宜,评价时可以根据数据的可得性综合进行处理,一般年度越近的截面权重越高。512,该节点所代表的技术领域是2002年兴起的代码为T01-J07D1的“交通工具微处理系统”(vehicle microprocessor system)技术。中心度明显高于其他技术领域的前6位技术领域的DMC代码、中心度、频次和具体所代表的技术领域,如表l所示:

由表1可知,中心度最高的前6个技术领域中,w类占了5个,该结果与笔者所做的2008年波音公司技术前沿探测研究的结果是一致的,通讯技术已经成为当前世界航空航天领域重要的核心技术领域。

选择中心度作为测度核心技术领域的指标,是因为中心度高的技术领域与其他技术领域共现的机会多,对其他技术领域的影响也相对较大。在一个产业领域的技术网络中,一个对其他许多技术领域都有影响的技术领域,会成为该产业的核心技术领域。

4 结论与不足

本研究主要有以下初步结论:

・社会网络分析方法是一个比较好的对核心技术领域进行测度的可视化方法,可以用来绘制技术共现网络,并进一步对全球某一个产业或某企业的核心技术领域进行可视化分析。

・技术共现网络中心度指标,可以作为核心技术领域的测度指标。该指标可以测度一个技术领域与其他技术领域之间的关系,可以测度一个技术领域在技术共现网络中的地位和作用,中心度高的技术领域,会成为一个产业或企业的核心技术领域。但正如专家所言,核心技术和“中心度”不能完全画等号,“中心度”高的,也可能是因为技术的渗透性强。比如,信息技术具有较强的渗透性特点,因此,DMC图谱分析中,信息技术可能会有一定的优势。

篇7

关键词:航空航天产业;R&D投入;产业发展;互动关系

中图分类号:F260 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)28-0054-02

一、中国航空航天产业R&D活动的特征分析

近年来,中国航空航天产业实现了跨越式的发展,产业R&D活动的投入和产出也达到了前所未有的规模。在投入方面,2000年,航空航天产业R&D活动经费内部支出为137 932万元,20011年已经达到1 435 570万元,创历史新高;R&D活动经费内部支出增长率也逐年提升,2001年的增长率为19.78%,之后稳步增长,2010年增长率达到41.14%,2011年达到54.62%。技术改造经费支出达到了373 716万元,技术引进经费支出达到了21 109万元。研发人员数量为22634人,比2000年增长了50.7%。在产出方面,2011年中国航空航天产业新产品产值达到,新产品销售收入4 980 325万元;专利申请数共计2 114项,有效发明专利授权量达到1 227项,占专利申请总数的58.04%。

二、中国航空航天产业R&D投入与产业发展关系实证分析

(一)变量选取

R&D投入活动包括R&D经费支出和R&D活动人员两个核心因素。新产品产值通常作为企业R&D投入活动的产出成果。本文选取R&D经费内部支出X1和R&D人员全时当量X2作为自变量,选取新产品产值Y作为因变量,来对中国高技术产业的R&D投入与产出之间的量化关系进行分析。

(二)数据说明及模型的建立

原始数据来自国家统计局编《高技术产业统计年鉴》。对各变量数据进行平减,剔除物价变动等因素的影响。基于剔除物价变动后的数据,通过分析发现,1995—2011年航空航天产业R&D活动人员和经费投入与新产品增加值的变化趋势大体一致,也即R&D活动人员和经费投入与新产品增加值具有一定的线性相关性。根据柯布—道格拉斯生产函数,即Y = AKαLβ,其中,α,β分别为投入的资本和劳动力对产出的弹性,同时考虑减少异方差性,分别对自变量和因变量取自然对数,本文建立以下模型:LnYt=c+LnX1t+LnX2t +ε,t=1995,···,2011。

(三)实证分析

1.平稳性(ADF)检验

变量Log Y和Log X1都是时间序列数据,对其进行平稳性检验,最优滞后阶数根据AIC准则而确定。根据表1中的结果,变量LnY、LnX1.LnX2的ADF检验值均大于1%、5%、10%显著性水平下的临界值,则不能拒绝原假设,即LnY、LnX1.LnX1都是非平稳序列。LnY(-2)、LnX1(-2)、LnX2(-2)的ADF检验值均小于1%、5%、10%显著性水平下的临界值,则LnY(-2)、Ln 1(-2)时间序列不存在单位根,是平稳序列(见下页表1)。

检验结果说明Ln Y、Ln X1.LnX2在1%、5%、10%的显著性水平下是不平稳的,但其二阶差分在在1%、5%、10%的显著性水平下是平稳的,即Ln Y、Ln X1.LnX2同为二阶单整。因此可以进行协整关系检验。

2.协整关系检验

基于Johansen协整检验方法,对变量Ln Y、Ln X1.Ln X2进行协整分析。下页表2中显示的是迹统计量的检验结果,原假设None下计算的迹统计量的概率P值为0.0668,可以拒绝原假设,认为至少存在一个协整关系;原假设At most 1下计算的迹统计量概率P值为0.6803,不可以拒绝原假设,不认为存在两个协整关系;原假设At most 2下计算的迹统计量概率P值为0.9634,不可以拒绝原假设,不认为存在两个以上的协整关系。

根据对数似然值的协整关系,得出协整方程式:LnY=0.4685LnX1+8.52 LnX2。得到LnY、LnX1.LnX2都是正相关的长期均衡关系。即R&D活动经费支出和R&D活动人员全时当量对航空航天产业的发展在长期有正向的作用,且R&D经费支出每增加1%,新产品产值增加0.4685%,R&D活动人员全时当量增加1%,新产品产值增加8.52%。

3.误差修正模型

基于变量间存在的协整关系,进一步建立将短期变化与长期均衡联系在一起的矢量误差修正模型(VECM)。经反复试验利用AIC和SC统计量以及相应滞后期的系数的显著性判断后发现,最佳滞后期为2期。因此,建立误差修正模型的估计结果如下:

LnY=0.341LnX1+0.085LnX2-0.4739LnY(-1)+ 0.133LnYX2(-1)+0.51LnX1(-1)-0.129ECM(-1)

从估计结果可以看出,误差修正项的系数为0.129,表示当短期波动偏离长期均衡时,误差修正项将以0.129的力度作反向调整,将非均衡状态拉回到均衡状态。

4.格兰杰因果关系检验

为进一步说明各变量之间是否存在因果关系,对各变量进行因果关系检验。表3中的显著性检验结果可以看出,在10%的显著性水平下,0.091小于0.1,拒绝原假设“Ln X1不是Ln Y的格兰杰原因”,0.0476小于0.05,拒绝原假设“Ln X2不是Ln Y的格兰杰原因”。说明R&D经费支出和人员全时当量是新产品产值的格兰杰原因。

而检验结果显示,在10%的显著性水平下,0.5857大于0.1,不能拒绝原假设“Ln Y不是Ln X1的格兰杰原因”,0.6901大于0.1,不能拒绝原假设“Ln Y不是Ln X2的格兰杰原因”,说明新产品产值不是R&D经费支出和人员全时当量的显著原因。但由于检验结果的滞后期为4,且显著性水平为10%,说明格兰杰因果关系并不明显,也就是说中国航空航天产业R&D投入与产业发展尚未形成良性的互动关系。

三、结论及对策建议

通过协整关系式,得到LnY、LnX1.LnX2都是正相关的长期均衡关系。也就是说R&D活动经费支出和R&D活动人员全时当量对航空航天产业的发展在长期有正向的作用,且R&D经费支出每增加1%,新产品产值增加0.4685%,R&D活动人员全时当量增加1%,新产品产值增加8.52%。格兰杰因果关系检验结果说明Ln X1是Ln Y的格兰杰原因,Ln X2是Ln Y的格兰杰原因,也即R&D经费支出和人员全时当量是新产品产值的格兰杰原因;检验结果的滞后期为4,且显著性水平为10%,说明格兰杰因果关系并不明显,也就是说中国航空航天产业R&D投入与产业发展尚未形成良性的互动关系。

为进一步提升中国航空航天产业的竞争力,本文认为应从以下几方面提升航空航天产业R &D投入的效果:第一,深化产学研合作,引进外部技术或与高校及科研院所合作来获取创新产品或技术,为航空航天产业科研注入新的活力;第二,加大航空航天产业的R&D投入强度,加强有效管理,提高R&D经费的使用效率;第三,重视引进核心科研人员,注重R&D人力资源的优化配置。提高R&D人员中科学家和高级工程师的比重,优化R&D人员的配置及结构。

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篇8

以信息化为基础的知识分享

在价值链分析的基础上,霍尼韦尔航空航天集团梳理、精简自身业务流程并建立了GDM,定义了各个业务之间的衔接关系。其中,采购、生产、分销和订单管理等运营核心流程全部交由统一的ERP 系统实现。统一的ERP系统能够实现整个集团业务的可视化,比如供应商名单、全球库存、生产流程、分校流程、订单管理、维修管理、财务状况等,提升集团管理效率。更重要的是,统一的ERP系统能够实现集团信息存取共享,高效完成集团资源在全球的优化配置。野中郁次郎(Ikujiro Nonaka)指出,企业的竞争优势来源于企业自身的知识储备与知识分享。在霍尼韦尔航空航天集团当中,客户主数据、供应商主数据、物料主数据都属于公共主数据,在集团内部可以进行同步更新,员工可以实时了解自己所需的信息,优化决策与工作流程。

打破内部外部壁垒的流程

作为相关多元化的企业集团,霍尼韦尔航空航天集团必须在相关业务上实现协同效应,才能充分利用相关多元化的优势。基于统一的ERP系统,相关业务各自的流程变得清晰,流程中互补、互联的活动得以合并(比如新产品开发所需的全周期活动集中在PLM系统中);流程中相同的活动得到标准化(比如财务上实现会计科目的统一化),这便是所谓的“横向协同化和纵向集中化”。以流程为中心的管理方式能够打破企业内部不同部门间的壁垒,但更重要的是这种管理方式能够实现与上下游企业的流程对接,打破企业间的壁垒,实现真正意义上的“供应链管理”,而这一切都以集团的知识共享为基础。

横纵向管理的供应链管理架构

篇9

关键词:科技贷款;技术创新;面板回归;电子及通讯设备业;航空航天器业:DEA

DOI:10.16315/j.stm.2016.03.005

中图分类号:F832;F124.3 文献标志码:A

金融支持是进行科技创新的必要前提条件。相对其他企业,科技型企业对外部金融更具有依赖性…,其发展更容易遇到资金制约的障碍,必须寻找外源资金来支持研发创新活动。在创新成果转化为现实生产力的过程中,有效的科技金融体系能够为科技型企业所进行的研发及产业化提供充足的资本,并起到成本补偿的作用。科技金融还能够帮助科技型企业规避和分担风险。在前期,通过对相关企业的信息进行收集与处理后会选择其中具有市场前景的项目或者发展潜力的企业进行授信,在后期的进展监控和风险控制还能够分阶段提供有效的融资。

科技型企业会选择不同的渠道和方式来解决资金短缺的问题。Myers提出了新优序融资理论,他认为企业在新项目进行融资时首选的是内部融资,然后是债务融资,最后才是股票融资。而且企业在不同的成长阶段所选择的融资方式存在着不同。Bettignies等发现创业期的高新技术企业往往选择股权融资和债务融资。另外,King等指出金融市场可以帮助企业通过发放有价证券来分散风险,并且促进对创新活动的投资。然而,由于我国的金融体系不成熟,银行仍处于主导地位,故以银行为代表的金融机构是科技金融的投融资主体之一。

科技贷款作为我国科技型企业最重要的外部融资渠道之一,为企业的研发创新注入了竞争的活力,提高了资本的利用效率,也在一定程度上降低了成本和风险。在过去仅靠国家经费补助研发投入,科研机构或科技型企业缺乏研发积极性,难以在技术创新上有很大的进展。而有偿占用科技贷款所带来的还款压力能缩短科研成果开发的周期。同时,金融机构会筛选评估科研项目,分析收益和风险,将有限的科技贷款投入到更有效益的科研项目中,提高投入产出比。Legrand等通过模型证实银行等金融机构对企业的支持力度对企业的创新项目具有正向影响并存在肯德尔相关性。朱欢通过实证研究认为我国银行贷款对企业技术创新的正向作用远大于股票市场的融资效果。王科等认为高风险和中小型创新企业的低信用等级使得科技贷款难以发挥有效作用。顾焕章等基于当前我国间接金融占主导地位的金融体制,认为应充分发挥信贷资金对科技型企业的积极作用。

总体上,对于科技金融与技术创新的研究比较多,但是较少把科技贷款作为主要研究变量。考虑到我国目前的金融体系依然以银行为主导,科技贷款在高技术行业的融资中处于重要位置,因此本文单独研究科技贷款对其技术创新的贡献。另外,相关的研究中大多从整个经济体系或部门的角度出发研究科技贷款对技术创新的作用,而未考虑到不同的产业之间的差异。比较我国高新技术产业中航空航天业和电子及通讯设备业的市场结构,发现前者国有企业较多,市场缺乏竞争,而后者中小型民营企业占绝大多数,竞争较激烈。因此,本文选取航空航天业和电子及通讯设备业这2个行业作为研究对象,分别建立面板数据模型,比较2个行业科技贷款贡献的弹性系数,并通过数据包络法对两个行业的科技贷款利用效率进行比较,最后综合分析2个行业的差异,研究框架,如图1所示。

1科技贷款绩效的行业异质性机理

科技贷款对科技型企业的创新活动存在影响,但是对不同行业的科技型企业的影响程度有待探讨。Feldman等认为竞争性市场结构比垄断性市场结构对创新有着更大的影响。而Ayyagari等把来自47个发展中国家的19000多家企业作为研究样本,发现外部融资对企业科技创新活动的影响与企业性质相关,最终发现外部融资能够促进私有企业的创新活动,但是对国有企业的创新活动存在阻碍作用。因此考虑到不同行业中企业类型和市场结构的差异,比较科技贷款在不同行业中的绩效十分必要。

相对于垄断性市场结构,处于竞争性市场结构中的科技企业面临更大的竞争压力。一些中小型的科技企业,内部缺乏研发资金,外部融资渠道有限,获得科技贷款又十分不易。为了在激烈的竞争中立足,这些企业必须提高资源的利用效率,将科技贷款用在最能创造效益的部分。而处在垄断性市场结构中的企业,往往是一些具有实力的大企业,如国有企业,且资信较好。相对来说,这些大型的企业获得科技贷款较容易,并且融资渠道较多,面临的资金压力和竞争压力均较少。因此,在科技贷款的利用效益方面,垄断性市场结构的行业可能低于竞争性市场结构的行业。

我国航天航空器业在总体上正处于发展创新的前期或中期,政府是技术发展的主要动力,而非市场。由于航空航天器业的特殊性,大部分研究所和生产经营单位都是国有性质并由国家出资支持,因此科技贷款在研发经费中占比较低,激励作用不明显。且垄断的市场环境也使得航空航天器业的资源配置效率低下和生产经营低效率,意味着科技贷款的研发绩效可能是不显著的。而电子及通讯设备业这个行业中市场竞争度较高,中小型民营企业占绝大多数。在激烈的市场竞争中,这些科技企业必须通过技术创新得以立足。同时,电子通讯企业运营力随着企业对技术创新战略的研发投资程度以及技术能力水平与程度的重视而提升,在市场和金融机构的双重压力下,企业有动力提高科技贷款的利用效率,促进技术创新和技术的成果化。因此,科技贷款对于这两个行业的科技创新的贡献程度可能是有所差别的。

因此结合上文的机理分析和相关研究成果,本文提出如下假设。

H1:科技贷款对电子及通讯设备业技术创新的贡献大于航空航天器业。

H2:科技贷款在电子及通讯设备业研发活动中的利用效率大于航空航天业。

2研究方法与数据

2.1研究方法

在面板数据回归模型中,基于柯布一道格拉斯生产函数构建模型,参考俞立平的研究,建立如下方程:

其中:α、β、γ、η表示回归系数,ν表示随机误差项,各变量下标£,t分别表示行业和年份。为了减少异方差并增加实证结果的解释性,对所有变量取对数进行处理。因变量为技术创新产出,用新产品销售收入(NS)来表示,能体现创新产出最终价值形态与市场绩效;科技贷款为核心解释变量,用金融机构贷款(FI)来表示;控制变量有研发人员全时当量(RD),政府资金(GOV)和企业自有资金(CO)。研发人员全时当量衡量了创新活动中科技人力资本的投入。而企业研发经费中政府资金及自有资金具有风险、成本较低等特点,对技术创新同样具有重要影响。

在数据包络法模型中,新产品销售收入作为产出变量,研发人员全时当量、研发经费中科技贷款、政府资金和企业自有资金4个变量作为投入变量,即进行以NS为产出变量,RD、FI、GOV和CO为投入变量的效率分析。

2.2描述性统计

本文所有数据均为面板数据,来自于1998―2014年中国高技术产业统计年鉴。由于电子及通讯设备业和航空航天器业科技贷款的省际历年数据不全,因此选取了其中数据较为全面的8个省市,分别为北京、辽宁、上海、江苏、江西、四川、贵州和陕西。最后分别得到2个行业的17年8个省市的面板数据,数据描述性统计,如表1所示。

3实证结果

3.1面板数据的平稳性检

面板数据不仅包括截面数据,也包括时间序列。因此需要检验数据的平稳性以避免伪回归问题。通过单位根检验,结果如表2所示。可以看到在电子及通讯设备业中所有的变量是0阶平稳的,而航空航天业中的变量经过一阶差分后均是平稳的。

3.2面板数据回归分析

根据单位根检验的结果,电子及通讯设备业面板数据是平稳时间序列,而航空航天业面板数据是非平稳时间序列,因此将对航空航天业面板数据进行协整检验。在KAO检验中,t检验值为-3.691,相伴概率为0.000,因此航空航天业面板数据各个变量之间存在协整关系。那么,这2个面板数据均能进行面板回归。

为了选择面板回归分析的模型,先采取随机效应模型进行估计,通过Hausman检验选择适合的回归模型。在电子及通讯设备业面板模型中,Haus-man检验得到的P值为0.0032,在1%的显著性水平下拒绝随机效应模型的原假设,而在航空航天业面板模型中,Hausman检验得到的P值为0.258,接受随机效应模型的原假设,相关数据结果,如表3所示。

从表3可以看到,在电子及通讯设备业的模型中,FI的弹性系数为0.056,在5%的水平下通过显著性检验,而在航空航天器业中,FI的弹性系数为0.049,在10%的水平下通过了显著性检验。可见科技贷款对电子及通讯设备业创新产出的贡献更大,从而验证假设H1。

与市场集中度很高的航空航天器业相比,电子及通讯设备业更具有竞争性和不确定性。这个行业很明显的特征是高收益与高风险同在。在激烈的市场竞争中,这些中小科技型企业本以创新起家,技术创新是发展的立足之本。然而这些企业融资渠道狭窄,除了自有资金外,所能获得的政府资金极为有限,创业风险投资尚处于初创阶段,金融机构的科技贷款在此时显得尤为重要。同时,由于电子及通讯设备业的企业大部分是民营企业,规模小且信用等级低,获得科技贷款的难度较高。因此,其经营管理者们更会把“好钢用在刀刃上”,用在最能够创造经济效益的地方,即开发新技术新产品上,从而使得科技贷款对电子通讯高技术企业的技术创新的贡献较为显著。

而航天产业作为一个十分重要的国防产业部门,最主要的特点是它的外部经济性,其效益主要是体现在为社会提供安全保障。所以,航天技术通常被视为国家重点科技发展项目,国家财政保证其所需的资金和相配套的各种投入。与政府投入的研发资金相比,科技贷款显得杯水车薪,如图2所示。

在航空航天业所进行的科技活动中政府资金的投入一直大于科技贷款的投入,在后期显得尤为明显。航天航空是一项规模大且复杂的系统性工程,研发难度高,对安全性和可靠性的要求极高,这些特性导致研发项目所需的成本往往极高。由于国家财政的支持,航空航天器业拥有充足的资金来源供其技术创新活动,故金融机构的科技贷款并不能得到最有效的利用。另外,注意到航空航天器业中国有企业占了绝大多数,这意味着国有企业特殊的用人机制与文化将降低研发的效率,较低的资本利用率使得科技贷款对创新的贡献降低。

3.3投入要素的利用效率分析

基于投入最小的SBM-BCC模型,分析在不同行业的模型中科技贷款的利用效率。在模型中,将历年所有数据放在同一截面中进行分析,结果如图3和图4所示。

通过分析图3和图4,可以看到除了2006年和2007年,电子及通讯设备业企业的科技贷款利用率均高于航空航天器业企业,从而验证了假设H2。

从整体上看,1997―2013年的17年间,有10年电子及通讯设备业企业的科技贷款利用率达到100%,但是呈现十分明显的波动变化,最低甚至达到10%的水平。结合科技贷款数额的历年变化,当所获科技贷款较少时,能够得到充分利用,利用效率较高,当科技贷款大量增加时,利用效率明显下降。尤其在2006年,表现的最为显著,科技贷款的利用效率直降至10%。由此可见,虽然整体上来看电子及通讯设备业企业对科技贷款的利用效率较高,但是仅限于所获科技贷款较少且变化平稳的情况下。科技贷款大幅且突然增加时,增加的科技贷款无法得到有效配置,资源被闲置,反而使得科技贷款的总体利用效率下降。这种情况可能与其行业特点有关:一方面,由于电子及通讯设备业中占大多数的中小型科技型企业具有高风险的特征,随时可能被市场机制淘汰,因此整个行业在资源配置和利用上存在着不稳定的情况,另一方面也体现了电子及通讯业企业在申请科技贷款所处的困境。长期较小的科技贷款份额使得这些企业形成了较为固化的利用模式,从而在科技贷款突然增加时不能及时更新资金的配置计划,未能使得资金得到最为充分的利用。

而航空航天器业企业的科技贷款利用率只有3年为100%,最低至31.9%,整体的趋势也是呈上下波动,波动幅度也较大。从整体而言,与电子及通讯设备业相比,航空航天器业的科技贷款利用效率偏低。并且,同样存在着科技贷款增加而利用效率下降的问题,而且这种情况更为严重。从图4可以看到,利用效率与科技贷款之间的变化趋势基本呈现完全相反的态势。并且从长期来看,科技贷款的低效率并没有得到任何改善。可见,在充足的政府资金和企业自有资金的支持下,科技贷款存在严重的冗余情况,而且在航空航天器业中存在大量的国有企业,生产计划和安排相对僵化,科技贷款的配置也较为滞后。

总的来说,根据以上科技贷款利用率的分析,再结合上文面板模型中对2个行业的科技贷款对科技创新的弹性分析,金融机构应该合理安排科技贷款的配置,适当增加投入到电子及通讯设备业的科技贷款的比例,使科技贷款在促进技术创新方面得到更为充分的利用。

4结论

第一,电子及通讯设备业中科技贷款的创新绩效高于航空航天器业。在电子及通讯设备业中,科技贷款对技术创新的弹性系数显著,且为正效应,而在航空航天器业中,科技贷款的弹性系数较小,这说明科技贷款对电子及通讯设备业技术创新的贡献较大。

比较2个行业的科技贷款利用效率,在电子及通讯设备业中,科技贷款利用效率较高,均值达到83.5%,意味着科技贷款长期内在该行业中得到较为合理的配置,利用效率较高,有效地促进研发成果的增加。而航空航天器业的科技贷款利用效率在较低的水平,均值为69.6%,这说明在航空航天企业,科技贷款在其研发活动中可能被闲置或者流向效益较低的项目,没有得到最有效的利用。

第二,无论电子及通讯设备业,还是航空航天器业,科技贷款的利用效率波动均较大。在电子及通讯设备业,科技贷款的利用效率虽然在较高的水平,但是不能保持长期稳定,这与该行业企业经营不稳定与融资困境有关。航空航天器业科技贷款的利用率也存在较大的波动,然而这种波动与所获科技贷款数额的变化完全相反,存在严重的科技贷款冗余现象。

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编者的话:经常有航模爱好者来信询问一些航空、航模基础知识,模型飞机与真飞机的相同和不同点等各种问题。为此,本刊几年前便与北京航空航天大学飞行器设计专业的万志强博士探讨在杂志上开设有关航空、航模基础知识的专栏文章的可能性。经过两年多的准备,万博士终于完成了此系列文章的整体构思及前期文章的写作,现从本期开始连载,希望能得到大家的喜欢。

一、人类的航空壮举

当我们仰望天空的时候,总会发现时不时有飞机掠过。或许不少人会问,这样一个庞然大物,其质量少则数百千克,多则几十吨、上百吨,怎么能够如此自如地在蓝天上飞翔呢?飞行究竟需要具备哪些条件呢?

其实,关于怎样才能像鸟儿一样在蓝天上翱翔,我们的先辈们探索了数千年,设想和尝试了许多种飞天方式,但基本都以失败告终。直到1903年12月17日,美国的莱特兄弟驾驶着他们设计和制造的“飞行者”1号(图1),进行了时间不到1分钟、距离只有260m的人类历史上第一次持续而有控制的动力飞行之后,人类才真正从根本上解决了飞上蓝天的关键问题。此后,飞机越造越大、越飞越高、越飞越快、越飞越远,各方面的性能都有了翻天覆地的提高(图2~图5)。

实际上,无论是莱特兄弟设计的“飞行者”1号,还是现代的先进客机、战斗机、运输机……之所以能飞上蓝天,归纳起来是因为它们具备了飞行的3个最基本的要素:

(1)具有能产生升力的机翼,平衡飞机的重力(图6);

(2)具有能提供拉力或推力的动力系统,平衡飞机的阻力(图6);

(3)具有能控制飞机姿态的操纵系统,实现飞机按照预定的轨迹飞行。

莱特兄弟的第一次飞行,虽然飞行时间只有几十秒,飞行距离只有几百米,离地高度也只有几米,但他们的探索精神却永远值得我们学习,其成功一直激励着后人对航空航天的持续探索。

莱特兄弟的壮举,让人类开始漫步于天空,继而遨游于天宇。人们把这些能够在天空和宇宙中飞行的机器统称为飞行器。飞行器主要分为航空飞行器(简称航空器)和航天飞行器(简称航天器)。前者是指在空气中飞行的飞行器,后者是指主要在大气层外飞行的飞行器。而航模作为一种与航空器和航天器密切相关的模型,则既包括航空模型,又包括航天模型。在飞行器的发展过程中,航模发挥了重要的作用,无论是利用航模进行原理验证,还是利用航模完成载人飞机难以完成的飞行科目。现代无人机则与航模更是有密切的关系,不少无人机就是从航模发展而来的。

航空和航天技术都是高度综合的现代科学技术。力学、热力学、材料学是航空航天的科学基础;电子技术、自动控制技术、计算机技术、喷气推进技术和制造工艺技术对航空航天的进步起到了重要作用;医学、真空技术和低温技术则促进了航天的发展。上述科学技术在航空和航天的应用中相互交叉和渗透,产生了一些新的学科,使航空和航天科学技术形成了完整的体系。

航空航天的发展都与其军事应用密切相关,但人类在该领域取得的巨大进展对国民经济和社会生活也产生了重大影响,甚至改变了世界的面貌。如我们乘坐飞机旅行,使用GPS进行导航,收看海外电视直播,进行天气预报,这些都离不开航空航天的发展。航空航天科学技术是牵动其他高新技术发展的动力之一,航空航天工业是国民经济建设中的阳光产业,而航空航天产品则是附加值很高的高新技术产品。

二、翱翔天空的航空器

任何航空器要升到空中,都必须产生一个能克服自身重力的向上的力,这个力叫作升力。另外,航空器在空中的飞行还必须具备动力装置产生推力或拉力来克服前进的阻力。根据产生升力的基本原理不同,航空器分为轻于(或等于)同体积空气的航空器和重于同体积空气的航空器两大类。前者靠空气的静浮力升空,又称浮空器;后者靠与空气相对运动产生升力升空。按照不同的构造特点,航空器还可进一步细分,如图8所示。

1.轻于空气的航空器

轻于(或等于)空气的航空器包括气球和飞艇,它们先机出现。

(1)气球(图9)

气球一般无推进装置,主体为气囊,下面通常有吊蓝或吊舱。按照气囊内所充气体的种类,可分为热气球、氢气球和氦气球三种。

(2)飞艇(图10)

飞艇安装有推进装置,并可控制飞行。根据结构形式,可分为软式、硬式和半硬式三种。飞艇与气球的最本质区别就是它带有动力和操纵舵面,可按照预定的飞行方向飞行;而气球由于没有动力装置和操纵舵面,在水平方向只能随风飘移,但在垂直方向可以通过调节浮力的大小或改变质量的大小进行升降。

2.重于空气的航空器

重于空气的航空器靠自身与空气的相对运动产生空气动力升空飞行。常见的这类航空器主要有固定翼和旋转翼两类,另外还有像鸟一样飞行的扑翼航空器和新近出现的倾转旋翼航空器。

(1)固定翼航空器

固定翼航空器包括飞机(图11)和滑翔机(图12)。

飞机是指由动力装置产生前进推力或拉力,由固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。滑翔机是指没有动力装置的重于空气的固定翼航空器。

滑翔机可由飞机拖曳起飞,也可用汽车等其它装置牵引起飞。部分动力滑翔机装有小型辅助发动机,无需外力牵引就可自行起飞,但滑翔时必须关闭动力装置。飞机和滑翔机最本质的差别在于大部分飞行时间内是否依靠动力装置。实际上,在莱特兄弟发明飞机之前,人类就已经发明了滑翔机,并为飞机的发明奠定了空气动力学和飞行操纵等方面的基础。

(2)旋翼航空器

旋翼航空器包括直升机(图13)和旋翼机(图14)。

直升机是指以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源,能在大气中垂直起降及悬停并能进行前飞、后飞、侧飞、定点回旋等可控飞行的重于空气的航空器。直升机和固定翼飞机的最本质区别在于,直升机能够依靠旋翼垂直起降,对起降场地的依赖性很小;而通常意义上的固定翼飞机则只能水平起降,对起降场地的依赖性很大。相对于固定翼飞机,直升机飞行速度慢、震动大。

旋翼机是一种利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的旋翼航空器,全称自转旋翼机。

(3)扑翼机

扑翼机是指能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器(图15),又称振翼机。扑动的机翼不仅产生升力,而且产生向前的推进力。

(4)倾转旋翼机

倾转旋翼机是一种同时具有旋翼和固定翼,并在机翼两侧翼梢处各装有一套可在水平与垂直位置之间转换的旋翼倾转系统组件的飞机。旋翼倾转系统处于垂直位置时,倾转旋翼机相当于横列式直升机,可垂直起降,并能完成直升机的其它飞行动作;旋翼倾转系统处于水平位置时,旋翼倾转机则相当于固定翼飞机。现在世界上唯一有实用价值的倾转旋翼机为美国贝尔公司研制V-22(图16)。

三、遨游天宇的航天器

航天器是指主要在地球大气层以外的宇宙空间,基本上按照天体力学规律运动的各类飞行器,又称空间飞行器。与自然天体不同的是,航天器可以在人的控制下改变其运行轨道或回收。航天器为了完成航天任务,必须具备发射场、运载器、航天测控和数据采集系统、用户台站以及回收设施的配合。

航天器分为无人航天器和载人航天器。根据是否环绕地球运行,无人航天器分为人造地球卫星和空间探测器。按照各自的用途和结构形式,航天器还可进一步细分(图17)。

1.无人航天器

无人航天器包括人造地球卫星和空间探测器。

(1)人造地球卫星

人造地球卫星是数量最多的航天器(图18,图19)。人造地球卫星一般由有效载荷和平台组成。有效载荷是指卫星上用于直接实现应用目的或科研任务的仪器设备,平台则是为保证有效载荷正常工作的所有保障系统。按照卫星的用途,可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。

(2)空间探测器

空间探测器是指对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人探测器,也称深空探测器。探测器的基本构造与一般人造地球卫星差不多,不同的是探测器携带有用于观测天体的各种先进观测仪器。

月球是人类进行空间探测的首选目标,世界上多个发达国家向月球发射了探测器(图20,图21),并进行了月球实地考察。美国和苏联早在20世纪50年代末就开始发射月球探测器,为1969年人类首次载人登月奠定了基础。

在行星和行星际探测方面,美国、欧盟、苏联和日本等国发射了多个探测器,对火星、金星、哈雷彗星、土星、木星、太阳及其星际之间进行了探测。

2.载人航天器

载人航天器是人类在太空进行各种探测、试验、研究及从事军事和生产活动所乘坐的航天器。与无人航天器的主要不同是载人航天器具有生命保障系统。目前的载人航天器分载人飞船、空间站和航天飞机三大类。

(1)载人飞船

载人飞船是载乘航天员的航天器,又称宇宙飞船。按照运行方式的不同,载人飞船分为卫星式载人飞船和登月载人飞船两类。前者载人绕低地球轨道飞行,后者载运登月航天员。苏联、美国成功实现了多次载人飞行,美国还实现了人类登月。美国的阿波罗计划是人类第一次登上月球的伟大工程(图22),美国也是目前仅有的进行过登月的国家。我国的载人航天计划采用飞船形式(图23)。“神州”号试验飞船由轨道舱、返回舱和推进舱组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方;返回舱是飞船的指挥控制中心,航天员乘坐它上天和返回地面;推进舱为飞船的飞行和返回提供能源和动力。载人飞船的附加用途是为空间站接送航天员或运送货物。

(2)空间站

空间站是航天员在太空轨道上生活和工作的基地,又称轨道站或航天站。空间站一般采用模块化设计,分段送入轨道组装。空间站发射时不载人,也不载人返回地面,航天员和货物的运送由飞船或航天飞机完成。空间站的功能可以根据任务要求而变更或扩大,弥补了其它航天器功能单一的不足。苏联于1971年发射世界上第一个空间站。我国于2011年发射了第一个空间站――“天宫”1号(图24)。多个国家的空间站还在太空连接构成了国际空间站。

(3)航天飞机

航天飞机是世界上第一种也是唯一一种可重复使用的航天运载器,也是一种多用途载人航天器。20世纪七八十年代,美国、苏联、法国和日本等国曾经开展了航天飞机研制计划,但只有美国的航天飞机投入使用,并进行了长达30年的运行。美国自1981年成功发射其第一艘航天飞机“哥伦比亚”号(图25)之后,先后共研制使用了5艘航天飞机,其中“挑战者”号服役后因为发射失败而造成爆炸导致7名航天员全部丧生;“哥伦比亚”号服役后因为返回失败而造成爆炸导致7名航天员全部丧生;其余3艘都在2011年退休。航天飞机由一个轨道器、两个固体助推器和一个大型外挂贮箱组成,可以把质量达23 000kg的有效载荷送入低地球轨道。航天飞机提供了在空间进行短期科学实验的手段,有许多国家的航天员参加了航天飞机的飞行。

3.火箭和导弹

火箭与导弹是一类特殊的飞行器,它们均可在大气层内和大气层外飞行,但都只能使用一次。我国通常把火箭和导弹划分为航天器。

(1)火箭

火箭是靠火箭发动机提供推进力的飞行器。火箭发动机自身携带全部推进剂,不依赖空气或其它工作介质产生推力。根据使用的能源不同,火箭可分为化学火箭、核火箭和电火箭三类。化学火箭又分为固体火箭、液体火箭和混合推进剂火箭。按照用途,火箭可分为无控火箭弹、探空火箭和运载火箭三种类型。

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关键词: 飞行器制造工程专业 校企 “3+1”合作办学

1.国内飞行器制造工程专业人才培养现状

随着我国飞机保有量和需求量快速增长,以及为实现从“航空航天大国”向“航空航天强国”发展、提升航空航天工业水平而实施的“大飞机”等项目产业政策的推进,我国对飞行器制造方面的专业人才需求不断加大。近些年,各类高校依托教学科研优势,不断加强或开设了飞行器制造方面的专业,提高了行业参与度。至今,办此本科专业的有西北工业大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南昌航空大学等十多所高校。各高校依托自身的优势,积极开展专业特色化建设,培育自身的专业特长。如西北工业大学偏向于CAD/CAM集成的数字化制造技术、北京航空航天大学突出于板料成型技术专业教学和实验、中北大学以飞行器特种制造为特色等,形成了面向飞机制造、适应航空航天发展要求的课程培养体系,培养出一批具有飞行器制造工艺技术的航空航天类人才。

从2002年开始,我国高校开始重视本科专业教育教学实习基地的建设,并以此为依托加强学校与企业的交流与合作,如带领学生深入企业进行现场教学、企业人员为学生讲课(讲座)、征求企业意见制订专业培养计划、订单培养等。我校飞行器制造工程专业主要面向航天航空飞行器产品制造等相关产业培养钣金、铆接、装配技术类高素质应用型本科人才。由于本专业开办时间短,目前我校在飞行器制造工程人才培养方面仍处在探索阶段。加强实践教学已成为飞行器制造工程专业人才培养模式的必然选择,而其中最有效的途径是校企合作。

2.校企“3+1”合作办学的优势

3+1校企合作办学指前三学年的培养在校内进行,第四学年除部分课程及实验教学在学校完成之外,其他现场课教学、生产实习、课程设计、毕业设计等环节均在企业内实施,以强化学生工程实践、动手能力及综合素质的培养,简称“3+1”合作办学模式。校企合作办学“3+1”模式,这种合作教育能够实现工学结合,为学生提供在真实工作环境下学习的机会,是实现应用型工程技术人才培养目标的有效途径,也是与就业联系最密切的一种教育模式。

由于有很多限制条件,学校无法投入过多资金购置像企业的一些精密加工设备作为教学仪器设备,所以学生在校内学习期间只能在理论上了解基本成形原理和方法,根本看不到实际的设备及生产工艺过程,也就无法掌握一些知识。而合作教育提供的教学手段和设备资源,弥补了学校的教学条件的不足,解决了教学与生产实际脱节甚至落后于生产现状的严重问题,实现了校企教育资源的优势互补。

学生在航空航天企业生产实践过程中会认识到,一个不受社会和企业欢迎的人是无法发挥才干的。到企业后,学生清楚地了解了用人单位人才需求目标,了解了作为飞行器制造专业的工程技术人员必须重点掌握的知识,明确了学习目的和方向,增强了学习主动性。在专业知识对生产过程发生作用的亲身体验中找到了成就感和危机感,提高了学习兴趣,明确了专业思想,树立了学以致用、理论联系实际的观念,使就业观念和定位更符合社会与航空航天企业的需求,且学生就业之后,表现出的工程意识、创新意识和适应工作岗位的能力都明显增强。

3.飞行器制造工程专业校企“3+1”合作办学模式探析

我校长期以来,一直与一些航天企业有着较好的合作关系,并与其建立了校外实习基地,如中国航天科工集团柳州长虹机器制造公司、桂林航天电子有限公司等。这些公司每年都会吸收一批本科毕业生,以补充和优化专业技术人员结构。本科生在外语、计算机及基础知识等方面表现出了一定的优势,但普遍存在本科生专业知识与航空航天生产过程的需求脱节比较严重、独立解决现场实际问题的能力非常薄弱,同时表现出对社会及企业的了解甚少,融入工作环境的协作精神比较欠缺等问题。这正是毕业生和企业共同担心的问题。这些公司在航天专业技术领域与我校飞行器制造工程专业在培养学生过程中需要的全部专业知识具有良好的适应性。可见校企及学生三方都有合作办学需求的基础。

3.1合作办学模式的定位

飞行器制造工程专业人才培养采取校内培养和企业联合培养的方式,即学生在校期间的学习分为校内学习和企业学习两部分。学制4年采用“3+1”模式,即3年校内通识类课程、大类学科基础课程、核类专业基础和专业课程的理论与实验教学,着重加强学生基本知识、基本理论和基本技能的学习、锻炼和培养;累计1年(主要集中在第四年)校外企业核类部分理论课程和实践教学。重点是最后一个“1”的环节,具体而言在这一年的校外企业实践教学环节中实行“部分专业课+课程设计+生产实习+毕业论文(设计)”的集成化教学方式,着重培养学生获取知识、分析问题和解决问题的能力及创新能力。

3.2“3+1”校企合作办学的主要特征

3.2.1规范选拔机制,组建一支优秀学生队伍。第四学年初,学校需要在飞行器制造工程专业组建实验班进行统一编班授课。学生自愿报名的基础上,根据学生前三年在校成绩及获奖等综合素质表现,择优选拔出一定数量的学生,成立“飞行器制造工程专业‘3+1’校企合作试验班”。规范的选拔机制应公平公正,公开透明,也是对低年级学生的一种激励。再则,一支高素质学生队伍是校企合作有效办学的重要保障。

3.2.2校企双方共同制订和实施培养计划。试验班的培养计划和教学大纲应由我校机械工程学院牵头,与企业共同协商制订,将学校教学过程和企业生产过程紧密结合,校企共同完成教学任务,使学生在掌握一定飞行器构造、飞行器制造工艺与工艺装备的基础理论和专业知识基础上,具有钣金、铆接和装配等基本操作技能,能够从事飞行器产品零件的设计、生产及装配、工厂生产管理和服务于第一线的工作的能力。实验班往往会加入部分企业需要的专业课程,学校无法完成的可由在企业中聘请的兼职教师到学校讲授。部分实践教学依据学校实验设备条件和企业生产进度协调安排。课程设计、毕业设计选题应尽量来源于企业的生产实际。

3.2.3建立校企双向管理制度。学生实践活动期间,不仅要保障学生安全和日常教学活动,还不能影响企业正常生产,因此,应严格实行校企双向管理制度。学生的劳动纪律考核应由企业负责,尽量与员工保持同步。校企双方应各派一名专职辅导员,有利于学生日常行为和具体事务协调与管理。由于航天企业有其特殊性,教学管理程序要适应航天企业产品研制与生产中的相关保密规定。

3.3“3+1”校企合作办学实施的保障措施

许多学校在开展校企合作办学的过程中,企业合作积极性不高,教学主体在实施过程中缺乏企业的实际参与和互动等问题。为了实现校企双赢的合作关系,保障校企关系持久稳定,要在以下两方面下工夫。

3.3.1寻求学校、学生与企业三方协调。学校有教学任务,学生有就业任务,而企业有其生产任务,校企合作教育应该在学校、学生与企业三者间寻求协调和统一,在学校教学管理部门、二级学院和专业教师的精心组织与周密安排下,加强与企业的沟通和联系,加强与企业兼职教师之间的合作与协调。校企之间要协同制定相应制度,明确各自在应用型人才培养过程中的职责,成立专门部门,负责协调校企合作各项事宜,真正做到有政策制度的保障。特别要健全学生在企业实践学习阶段的教学质量考核与评价体系,优化企业对试验班毕业生的择优录用机制。

3.3.2培养高质量“双师型”教师队伍。近年来,为了加强师资力量,学校引进不少拥有博士学位的毕业生补充到我校飞行器工程专业教师队伍中,他们虽然有扎实的基础理论,但工程实践背景比较薄弱。因此,师资队伍建设中,除注重学历、年龄和职称结构外,还特别强调教师的航空航天企事业单位工作经历和工程实践背景。为了加强专业课教师工程实践能力的培养,学校要鼓励或创造条件让来自高校或没有一线工作经历的教师到相关企事业单位挂职,增强实践能力,以促进校企合作教育的开展。

4.结语

合作办学是以学生为中心的,在合作教育所有效益中,适合人才市场需求,提高学生的就业能力是利益的核心。校企合作办学让高校走向企业,也让企业走进高校,将高校的理论教学与企业实践有机融为一体。这种办学模式对促进飞行器制造工程专业创新人才培养模式、拓宽人才培养思路非常有利。

参考文献:

[1]蔡向朝.积极探索校企合作的形式与内容[J].西安航空技术高等志科学校学报,2005,23(5):23-27.

[2]张凌云,周丽琦,王巍,贺平.厂校合作办学模式在飞行器制造工程专业中[J].沈阳航空工业学院学报,2009,26(4):27-31.

篇12

一、飞机、飞船和火箭的能源提供

例12007年11月5日,嫦娥一号成功“牵手”月球,成为中国第一颗月球卫星.火箭发射时燃气燃烧产生的内能转化为火箭的能,卫星在轨道上运行时,工作系统所需的电能是由卫星两翼的电池板吸收能转化来的.

解析飞船的起飞和火箭的发射,需要能量,一般使用液态氢和液态氧作为燃料,通过燃烧将燃料的化学能转化为内能,再转化为火箭运动的机械能.但是受到火箭自身质量和体积的限制,它所携带的燃料是极为有限的,要想在进入太空后还继续长时间维持系统的工作,就不太可能了,所以需要有另外的能量来源,这时最好的就是不用携带的,并且是取之不尽用之不竭的太阳能,因此,在太空中工作的装置上都会配备太阳能电池板,用于吸收太阳能,将其转化为便于利用和储存的电能,从而维持整个设备的运行.

答案机械太阳

二、飞机与火箭起飞的力学原理

例2飞机机翼的横截面设计成如图1所示的形状,是利用了在气体中流速越大的位置压强越的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力.

解析飞机的起飞需要克服自身的重力,也就是需要一个足够大的升力,这时用到了流体压强与流速的关系.我们知道,气体和液体都属于流体,而流体的压强与其流动的速度有关,在流速越大的地方,压强越小.由图1我们可以很明显地看出,机翼的上表面弧度较大,在气流通过机翼的时候,上表面的空气流速大于下表面的空气流速,所以上表面的压强小于下表面的压强,从而产生向上的压强差,为飞机提供了升力.

答案小

点拨此题我们还可以从力与运动的关系来分析压强大小的问题.飞机的升空需要向上运动,从竖直方向分析,火箭受到的重力是竖直向下的,升力是竖直向上的,而这个升力的产生是通过机翼上下表面压强差来提供的,由此推断上表面的压强一定小于下表面的压强,所以上表面的气体流速大于下表面的气体流速.

另外,火箭的升空运用的是不同的原理,当火箭点火后,火箭发动机内部燃料燃烧产生高温、高压气体从尾部向后喷出,利用“力的作用是相互的”这一性质,对火箭产生巨大推力,从而使火箭升空.

三、飞船在太空中的变轨

例3千古神话“嫦娥奔月”正在成为中国航天的现实.我国发射的“嫦娥一号”卫星在太空多次通过喷射燃气实现变轨(改变运行高度、运行方向),这实际上是运用了物理学中的原理.

解析与火箭升空的原理类似,火箭的变轨也是通过喷射燃气的方法实现的,所以运用的是同样的物理知识“力的作用是相互的”.想要向哪个方向运动,只需要向相反的方向喷射燃气就可以达到目的了.

答案力的作用是相互的.

四、航空航天中的相对运动问题

例4探月卫星“嫦娥1号”于2007年10月发射成功,目前正在绕月运动,若以地球为参照物,该卫星是的(选填“静止”或“运动”).

解析注意此题与上一题的区别,虽然参照物选取的仍然是地球,也就是把地球看作是静止的物体,但“嫦娥1号”是探月卫星,也就是绕月运动的卫星,因此它相对于地球是运动的.

答案运动.

例5中国是掌握空中加油技术的少数国家之一.如图2是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景,选择下列哪个物体为参照物,可以认为加油机是运动的().

A.“歼-l0”战斗机

B.地面上的房屋

C.加油机中的飞行员

D.“歼-l0”战斗机里的飞行员

解析空中加油的时候加油机和受油机要保持相对静止,但是此题要我们选择的参照物是能够得到“加油机是运动的”这一结论的,所以我们要找两架飞机以外的物体再判断,飞机飞行的时候相对于地面时运动的,同样的道理,相对于地面上的房屋也就是运动的.

答案应选B.

点拨相对运动与静止的判断,关键在于我们的研究的物体与参照物之间的位置变化关系,相对位置改变了即为发生了相对运动,反之则是相对静止.

五、航空航天中的通信

例6如图3所示为我国自行研制的“北斗一号系统”示意图,该系统已具有国内全天候导航、定位及通讯服务等功能.该系统在传递信息过程中主要依靠().

A.电磁波B.超声波

C.次声波D.光导纤维

解析从图中我们可以看出“北斗一号”系统是在太空中与地球通信的,而太空中几乎是真空,依据原理声音不能在真空中传播,题目中给出的选项中超声波与次声波均属于声波,不能在真空中传播,但是电磁波可以在真空中传播,另外光导纤维只是光波传播的介质.

答案应选A.

点拨平时人与人之间的交流使用的声音(声波),但是在外天空几乎不可能使用这种方式,因为太空中没有声音传播所必需的介质,所以人类使用的是电磁波,因为它在传播的时候不需要介质.

六、航空航天中材料的选择

例7我国自主研制的新型材料――铝锂合金板材.这种材料具有坚固、轻巧、美观、易于加工等诸多优点,是现代航天事业的首选材料,那么选用这一材料与它的哪个物理性质无关().

A.密度小B.硬度大

C.导电性好D.延展性强

解析航天中对飞行器的质量有严格的限制,并且会在飞行过程中遇到一些障碍物的撞击,所以需要选用密度小硬度大的材料,另外延展性也要好,而导电性与此并不相关.

答案应选C.

例8火箭以氢为燃料是因为氢的,将其制成液态的优点是.

解析和上一题类似,火箭的质量受限制,所以选择燃料时需要在相同质量时能够提供最多热量的材料,也就是要选择热值大的燃料.而且将其液化可以在质量不变的前提下使体积更小,便于贮存和运输.

答案热值大便于贮存和运输

点拨航空航天事业中,对于构成飞船主体材料的质量要求很严格,在相同条件下一定是选择质量小的材料,也就是密度小的材料,而燃料则是需要在尽可能小的质量与体积下发挥更多效力,所以燃料要热值大、体积小,另外太空中的恶劣环境对材料的相关性能也提出了考验,耐高温、耐低温、抗撞击,这些都是需要具备的性能,所以此类题目中我们可以按照这种思路去思考.

篇13

“只要是能为国家做点事,这就是最好的,别的事,比如自己能得到什么利益,我觉得这都不重要。”王同庆不太擅言辞,所以在他的话语中没有特别华丽的辞藻和过多修饰的词语,他只是轻轻笑着强调这句话。

“只要是能为国家做点事,这就是最好的,别的事,比如自己能得到什么利益,我觉得这都不重要。”王同庆不太擅言辞,所以在他的话语中没有特别华丽的辞藻和过多修饰的词语,他只是轻轻笑着强调这句话。这句话听起来简单,但要真正做到这种质朴的忠诚,对普通人来说,其实并非易事。这是他一直追寻的理想状态,也是指引着他一路走来的最简单的价值观。出生于1945年的王同庆已近古稀之年,尽管已从北京航空航天大学能源与动力工程学院退休,仍然从事教学和科研工作。虽然过去了这么多年,但是老先生对以前工作和生活的种种经历,仍然记忆犹新。

1967年,我国在航空航天和导弹研发领域都取得了重要进展,包括“和平二号”固体燃料气象火箭试验成功、我国第一代自行研制的岸舰导弹成功发射。而这一年,王同庆也从中国科学技术大学近代力学系航空发动机热物理专业毕业了,作为当时航空航天领域宝贵的人才资源,他毕业后被分配到了沈阳航空航天部新阳机械厂,在那里一干就是十年。十年,会改变很多东西,对于很多人来说,毕业后十年的状态,一般都是成家立业、结婚生子,生活进入比较稳定的轨道,安稳过日子。

就在一般人都按照已成型的生活轨道平静地生活的时候,王同庆却做出了一个决定:考研究生。那是1977年,他的孩子刚出生,如果他去读研究生的话,家庭生活的重担就会全部落在太太一个人的身上。但是善良坚强的太太全力支持丈夫的选择,“我太太当时说,你考上考不上都没有关系,我都会支持你。她非常支持我,不然的话,我很可能就不会去考了。”太太的深明大义,使他至今回忆起来,言语中还是流露出深深的感激和庆幸。而这个毕业十年后再考研究生的决定,改变了他一生的轨迹。

经过精心的准备,加之太太的支持为他解除了后顾之忧,1978年,王同庆顺利考入了中国舰船研究院中国船舶科学研究中心,从事出入水弹道流体力学方面的研究,1982年获得硕士学位。毕业之后,他就在中国船舶科学研究中心第六研究室任工程师、07试验室副主任、研究室负责人,这一时期他负责并完成了舰船研究院某型鱼雷试验研究课题。1987年,他进入沈阳航空工业学院航空系振动噪声研究室及沈航—B&K技术交流中心任研究及应用工程师;直到1995年,被调入北京航空航天大学,从事声学和气动测量的教学和科研工作。在不停的追寻中,他的声学研究事业渐入佳境。

气动声学是王同庆的重点研究方向。由机在飞行中会产生较严重的噪音污染,国际民航出台了越来越严格的噪声标准限制飞机的噪声。而减弱飞机噪声对于我们国家来讲,还是一个比较棘手的技术壁垒。王同庆花费了很多时间和精力在这个研究方面,“我想的是怎样为我们国家(飞机制造事业)做点事,因为我们每次去国外参加航空声学大会,参加的外国人非常多,而中国人却特别少。所以不论是飞机发动机研究也好,噪声研究也好,我真的就只是想为国家做点什么。”当提到目前我国的航空产品在国际上竞争力较弱的现状,老先生流露出小孩子般争强好胜的焦急和不甘心。他也确实为此付出了大量的时间和精力,在民机气动声学方面完成了一系列研究,大大推动了我国民机事业的发展。

他先后参加了航空部“民机噪声控制和声疲劳研究”系统工程中“螺桨飞机噪声预测软件研制”以及“声强测量标准研究”、Y12飞机舱内降噪攻关任务中“Y12飞机舱内声强测量”、“螺桨声场与机身耦合及向舱内传播模型的研究”、“螺桨飞机舱内噪声预测”、“用PIV技术测量压气机内流激波结构的试验研究”等重点课题和项目的研究。其中,“螺桨飞机噪声预测软件研制”项目获得航空工业总公司科技进步二等奖,“螺桨声场与机身耦合及向舱内传播模型的研究”项目获得1995年航空基金优秀成果一等奖。这些研究项目和研究成果在民机制造和噪声控制方面发挥了非常重要的作用。

但是对于这些过往的成绩,王同庆并不在意,也没有过多的谈起。他提到更多的,是一种热切的期望,那就是他希望我们国家的人才可以团结起来各尽其能为国家的发展多做一些事,“(要做好一件事),我觉得就是要靠大家、靠集体、靠团队,让我们国家振兴和发展,这也是我们共同的心愿。”他说。毕业后默默工作了十年之后再考研,从中国船舶科学研究中心转到沈阳航空工业学院,再到获得北京航空航天大学博士学位后进入北航任教,所有的奔波和辗转其实都是为了他“为国家做点事”的追求在服务。他说“无论做什么,不管在哪儿,只要对国家有用就好。”,这其实就是宝贵的“螺丝钉精神”,他一生的经历也确实在实践着这种精神。

于是,这也就让他对自己的学生有了“不要比工资,不要比待遇,要将工作当成事业来做,而不是当成职业来做”的期望和要求。他认为,只有把自己的工作当成事业来做,才会真正热爱它,踏踏实实地做事,并愿意为之付出所有。他一直在实践,并且希望他的学生同样能够热爱自己的工作。他最欣赏的人是袁隆平,原因是袁隆平不事张扬、默默工作,创造出了那么多财富,解决了无数人的吃饭问题,但是自己却计较和索取的非常少。他说他喜欢这种“不跟谁斤斤计较,不跟国家斤斤计较”的做法。

老先生还十分懂得感恩,在他成长路程上所有帮助过他的人,他都念念不忘。全力支持他的太太、悉心指导他成长的中国舰船研究院船舶研究中心的导师、在导弹生产工厂铸造车间工作时包容他年少意气用事的车间主任、他去沈阳航空工业学院之前真诚挽留他的中船702所所长、鼓励他考取北京航空航天大学博士的老师……当说起这些在他过往的生活和工作中给过他宝贵的支持和鼓励的人,他的语气中仍旧满含着感激和感动。

篇14

关键词 课程教学改革;航空航天类专业;自动控制原理

中图分类号 G642.0

文献标识码 A

文章编号 1005-4634(2012)05-0048-05

0 引言

《自动控制原理》是航空航天类本科专业一门重要的专业基础课。以笔者所在的北京理工大学为例,航空宇航科学与技术一级学科下属的飞行器设计与工程、航天运输与控制、飞行器动力工程、武器系统与发射工程、探测制导与控制技术等专业的本科生,均在大三第一学期必修《自动控制原理》经典控制理论部分,包括54个理论课时和10个实验课时,其任务是通过对自动控制理论知识的学习,培养学生对控制系统的分析设计能力、工程实践能力和创新能力。同时,《自动控制原理》还是学习测试技术、飞行器制导与控制技术、飞行器总体设计、航天器测控原理等诸多专业课程的先修课,在航空航天类专业的本科生培养计划中占据着非常重要的地位。

《自动控制原理》的授课模式一般有两种:一是将经典控制理论部分和现代控制理论部分分开讲述,先讲授经典控制后讲授现代控制,目前国内大部分高等院校均是采用的这种授课模式;二是将经典控制和现代控制融合讲授,这种授课模式有助于培养学生从系统角度、全局高度来思考问题的能力,更利于掌握控制理论的实质。由于授课模式的沿袭性及单学期课时数的限制,北京理工大学航空航天类专业的《自动控制原理》采用了前一种授课模式。授课教师采用A、B角的方式,教师队伍中有授课近20年的教师,还有刚刚博士毕业踏上工作岗位的年轻教师,更难能可贵的是,所有授课教师均有出国留学或访问的经历,兼通中西教学模式之长,融蓬勃朝气与丰富经验于一体。

本文主要是以《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)中“坚持内涵式发展”、“促进高校办出特色”、“创新人才培养模式”、“提升国际交流与合作水平”等内容为指导,结合北京理工大学的学校定位和办学特色,以笔者在《自动控制原理》经典控制理论部分本科教学过程中的思考和认识为基础,对北京理工大学航空航天类专业在《自动控制原理》本科教学改革中的若干有效措施进行总结和探讨。

1 授课内容及学习过程中存在的问题

1.1《自动控制原理》的授课内容

笔者主要讲授《自动控制原理》中的经典控制理论部分,授课内容分为八章,分别是:自动控制系统导论、自动控制系统的数学模型、自动控制系统的时域分析、根轨迹法、频率法分析、控制系统校正、非线性系统和线性离散系统。其中,前六章和第八章是重点讲授内容,第七章是一般讲授内容。就总的讲授内容来说,有理论性强、新概念多、系统性强、与工程尤其是航空航天工程联系紧密的特点,如已列装或在研的大部分导弹飞行器,其自动驾驶仪的设计仍主要是在经典控制理论的框架下完成的。学习过程是先了解控制系统的组成尤其是强调“反馈”的概念,再根据实际的控制系统建立数学模型,然后通过时域法、根轨迹法、频率法等分析系统性能的优劣对比,最后对系统整体性能进行校正和设计,可以说,整个过程是一个完整的体系,更是一个循序渐进的过程。

1.2《自动控制原理》学习过程中的几点问题

无论哪门课程,讲授目的均是希望学习者能够掌握相关知识的基本原理、分析方法并最终做到灵活运用。考试成绩是评价学习者是否达到上述标准的一个参考,但考试成绩并不能表明一个学生是否真正达到了上述标准。为了准确评估《自动控制原理》的讲授效果,真正了解该门课程学习中可能存在的问题,不但要时刻注意本专业学生在修习过程中的反馈意见,而且要广泛调研和阅读其它学校和专业的教师在该门课程上的经验总结。在此基础上,结合笔者的亲身体验和思考,认为航空航天类专业的学生在学习《自动控制原理》过程中可能面对的主要问题包括:(1)部分学生由于数学基础不够扎实,对课程中涉及到的数学知识产生畏难情绪,进而无法很好地掌握控制系统的分析方法;(2)不能将所学的控制理论知识与自己专业的实际案例充分地联系起来,这主要是在学习过程中接触专业案例少造成的;(3)阅读英文文献的能力不足,而且这种不足突出表现在缺乏对专业词汇的正确理解上,这说明《自动控制原理》需要适度地推进双语教学改革;(4)无法将基本理论和计算机辅助设计软件MATLAB结合起来进行更有效地控制系统设计,即割裂了基本理论和计算机辅助软件相辅相成、互相印证、互相促进的关系;(5)从系统角度理解控制系统核心思想的能力不足,即无法做到融会贯通,更谈不上灵活运用,这需要授课过程中注意前后串联,帮助学生建立起系统概念。针对上述问题,结合北京理工大学办学定位和航空航天类专业《自动控制原理》的授课特色,授课教师均提出了有针对性的改革措施。多年来的教学实践证明,这些措施很好地解决了北京理工大学航空航天类专业本科生在《自动控制原理》课程中的学习问题,增强了学生对该门课程的学习兴趣和“自主学习”能力。

2 教学改革的若干举措

2.1从数学基础抓起

“工欲善其事,必先利其器。”《自动控制原理》课程涉及大量的数学知识,如拉氏变换及其逆变换、微分方程、差分方程、复变函数理论、Z变换等。毫不夸张地说,扎实的数学功底是学好该课程的基础。如果学生缺乏必要的数学知识,教师又不能适时补上这个不足的话,很容易造成学生在学习过程中的畏难情绪,不可避免地会影响教学效果。

北京理工大学授课教师的做法是在《自动控制原理》开课伊始,就给学生列出所有需要用到的基础数学知识。一方面引导学生重新复习这些已经学过的数学知识;另一方面,授课教师还会抽出专门的课时来对这些数学知识进行复习和重点讲授。为了不断加深学生对这些数学知识的理解,在用到相应的数学工具时,授课教师都会结合具体的实例进行更详细地讲述。为了尽可能减少学生在学习中的畏难情绪,北京理工大学授课教师在考试中坚持“注重概念,弱化计算”的理念,只要学生思路正确,仅仅是计算错误的情况下,尽量少扣或不扣分。

2.2双语教学,与国际接轨

开展双语教学有助于我国高等教育与国际接轨,是当前教育改革的热点和重点,同时也得到了教育部等相关部门的大力支持。在双语教学的改革中,有一点需要明确的是,专业课双语教学的目的并不是为了增加学生的词汇量,也不是为了提高学生外语的写作水平,更不是为了教学生外语语法,而是为了增强学生阅读专业外文文献的能力和对专业知识的理解能力。近年来,英语已经逐渐发展成为全世界通用的语言,最新的科研成果更主要是以英文形式发表。所以,我国高等教育中大部分的双语教学均是采用中文和英文的双语授课模式。

由于《自动控制原理》涉及到的诸多基本理论和分析方法大都是从国外引进和翻译过来的,加上国外学术界习惯用人名来命名定理的做法,给国内学生记忆和理解这些理论和方法增加了额外的困难。如用于判定线性系统稳定与否的劳斯判据就是以英国数学家Edward John Routh的名字命名的,类似这样的例子还有很多,这对于习惯望文生义的国内学生来说,想仅仅从字面意思来理解劳斯判据本身几乎是不可能的。有鉴于此,基于航空航天类专业《自动控制原理》双语教学改革的目的主要是为了增加学生对专业词汇认知这一基本的出发点,决定了航空航天类专业《自动控制原理》双语教学的授课方针应以中文为主、英语为辅。具体做法是,每当第一次出现新的名词、原理和方法时,授课教师先用中文进行详细讲解,然后告诉大家这些名词、原理和方法在英文中的表示方法和来源,并在以后遇到这些名词、原理和方法时,更多地采用英文表述。如传递函数(Transfer Function)、劳斯判据(Routh Criterion)、阶跃响应(Step Response)、脉冲响应(Impulse Response)、根轨迹(RootLocus)等,都可以采用这种处理方式。此外,还需要注意引导学生适量阅读英文参考书和专业文献,由于Katsuhiko Ogata所著《Modern Control Engineer-ing》一书在世界范围内的广泛被接受性,北京理工大学同样推荐学生将这本书作为英文参考书。

2.3融科研于教学

随着我国高等教育改革的不断实施和深入,昔日的“填鸭式”教学已逐步被更能激发学生“自主学习”能力的“启发式”、“案例式”教学所取代。在《自动控制原理》的教学中,如果只是讲授一般的数学公式和物理定理,而与实际工程割裂开来的话,很可能出现的后果就是学生学习后不知道用在什么地方,更不知道如何用,更糟糕的情况是学生在考试后就把所学的东西全忘掉了。为了避免这一状况的发生,有必要将专业案例、授课教师的科研项目融入日常的教学工作中去,让科研带动教学、教学促进科研。

如在第一章讲授自动控制系统定义和基本组成的时候,通用的教材是举一些工业上常见的例子,像室温调节系统和水位调节系统来引入自动控制的专业术语和反馈的概念。这种讲授方法是很好的,有利于学生建立对控制系统组成的直观概念,并认识到自动控制的核心思想所在。对于航空航天类专业的学生来说,在讲述通用案例的同时,还可以结合航空航天领域的应用案例,如引入图1所示的导弹攻击飞机的案例。在这个案例中,导弹根据自己探测到的目标机动特性,依据一定的制导律生成最佳攻击曲线,当弹上的测试设备探测到实际飞行路线和预定飞行路线出现偏差的时候,弹载计算机会依据一定的法则生成控制指令,气动舵机来执行这一控制指令,从而达到控制导弹回到预定飞行路线的目的。按照这一描述可以画出它的系统方块图,如图2所示,和基本的负反馈闭环控制系统(如图3所示)对应起来,预定飞行路线对应给定输入、弹载计算机对应控制器、气动舵机对应执行机构、导弹就是被控对象、实际飞行路线即是实际输出、弹载测试设备即对应测量输出的传感器。这样讲授下来,由于比较贴近专业方向,同学们就很容易理解控制系统的结构,并对输入、输出、被控对象、执行机构、控制器的作用及反馈的概念有了更为直观和深刻的认识。

在讲述控制系统稳态性能和动态性能的时候,大量引入航空航天的专业案例,尤其是一些因为控制系统设计失误或控制系统未能正常工作产生重大损失的失败案例,对引发学生的学习兴趣颇有帮助。从教学的效果看,这些案例的引入,不仅加深了学生对《自动控制原理》重要性的认识,激发了他们学习的热情,同时,还培养了他们对所学专业的兴趣。在此基础上,可以注意吸收一些对自动控制理论或应用感兴趣的学生提前进入实验室,并挑选与任课教师负责项目相关或者处于航空航天控制前沿的研究方向,如临近空间飞行器的制导与控制技术,让他们自由发挥,思考和创新,切实培养他们的动手能力。

此外,授课教师要非常注重“基于书本、超越书本”。比如香农(Shannon)采样定理认为:对于一个连续信号来说,当采样角频率是该连续信号所含最高次谐波频率两倍以上的话,即能做到一个周期内采样两次以上的话,那么经采样后所得到的脉冲序列,就包含了原连续信号的全部信息,可通过理想滤波器把原信号毫无失真地恢复出来。这一表述在数学理论上是没有任何问题的,但在实际工程项目中往往是行不通的,比如一个正弦曲线的测试,一个周期里只采样两三个点的情况下,几乎没有可能复现原信号。类似于这样的问题,授课教师需要在授课过程中向学生特别强调。

2.4计算机辅助教学

由于《自动控制原理》在授课过程中涉及到的数学公式、图形(结构图、框图、根轨迹图、伯德图等)比较多,非常不方便在课堂上进行直接板书,一旦板书不清楚会直接影响学生的学习效果。而这些公式和图形是非常适合以幻灯片(PPT)的形式来进行表述的,学生也更乐意看到这种方式。北京理工大学授课教师同样采用了以PPT为主的授课模式,配以适当的动画,给学生一个更为直观的展示。如在讲授动态性能指标的时候,延迟时间、上升时间、峰值时间、超调量、调节时间等名词的定义并不是那么容易理解,但通过动画的形式就可以很清楚、明了地向同学们展示这些概念的不同,学生反映良好。再比如在讲授不同阻尼比情况下二阶系统单位阶跃响应特性的时候,只靠文字表述“随着阻尼比的增大,系统的响应越快,但超调量越大”的话,大部分学生是比较茫然的。如果换成通过PPT展示给同学们如图4所示的响应曲线时,就会一目了然,同时,还有助于同学们掌握零阻尼、欠阻尼、临界阻尼、过阻尼等情况下单位阶跃响应特性的不同。

MATLAB是学习《自动控制原理》的学生必须掌握的一个计算机辅助分析工具。实际上,一个令人引以为傲的事实是,北京理工大学航空航天类专业本科生的MATLAB基础知识都是在《自动控制原理》的课堂上学到的。由于年轻学生对新鲜事物天生的好奇感,当他们看到教材上一幅幅精美的图片是通过MATLAB展示在自己面前的时候,不但会加深他们对所学知识的理解,更会激发他们学习这门课的热情。比如讲二阶欠阻尼系统阶跃响应的时候,可以首先引导学生思考一个问题:“既然阻尼比越小,系统响应越快,超调量越大,那怎么来选择合适的阻尼比呢?”然后再用教学计算机上装载的MATLAB画出图5,这是阻尼比位于[0.10.9]之间,以上升时间为横坐标、超调量为纵坐标的Pareto图,同时在图中标示阻尼比分别为0.4、0.707和0.8所对应的点。以这个直观的示意图做基础,同学们就很容易理解为什么工程上一般要求阻尼比在[0.4 0.8]范围内了,再告诉同学们阻尼比为0.707时控制系统效果最佳,他们也就明白了因果来源。如果更进一步画出阻尼比分别为0.6、0.707和0.8时候的单位阶跃响应曲线来,如图6所示,同学们就会有一个更加明确和直观的印象。此外,授课教师还可以通过课下作业的形式,引导学生利用课堂所学知识编程实现更复杂的响应曲线,使学生可以亲身感受到响应曲线随不同参数变化的规律,不但可以加深学生所学的理论知识,还有助于学生掌握辅助软件的用法。

用MATLAB辅助教学可能会带来的一个副作用就是,同学们可能觉得只要掌握MATLAB就可以了,而忽略了自动控制本身的基本原理和定性的分析方法。这是授课教师在教学过程中需要重点留意并刻意避免的问题之一,北京理工大学授课教师在每次用MATLAB辅助教学时,都会强调基本原理的重要性,同时会刻意用所学的定性分析方法来评估MATLAB结果的正确与否,并一再强调,MATLAB只是一个辅助大家进行控制系统分析的工具,不能取代大家所学的基本原理和分析方法本身,考试中也不会考这方面的内容。

2.5注重前后串联,建立系统概念

《自动控制原理》本身的讲授内容多、跨度时间长,而且学生同时还在修习其它课程,所以用在《自动控制原理》这一门课上的时间是极其有限的。而且一般教材也更倾向于将每个章节的内容独立出来,如仅仅在第二章讲述控制系统模型的建立方法,在以后的学习中就直接拿现成的传递函数来用;再如第三章讲述时域分析法之后,在后续章节的讲述中几乎不会再涉及。很可能造成的一个后果就是学习过程中常常不清楚各个知识点之间的相互联系,也无法真正的做到融会贯通,在遇到实际的工程问题时就会显得束手无策、不知如何下手。这需要授课教师帮助同学们理清线索,弄清楚各个章节之间的因果关系。

北京理工大学授课教师在每个章节开始和结束的时候都会向学生展示图7,告诉大家正在学习的内容在图中什么位置,在整个自动控制原理的框架中起到什么作用,它以哪几个章节为基础、又可以为哪几个章节提供帮助。在课程结束的时候,还会精心选取几个航空航天专业的典型案例,让同学们以小组为单位形成一个大作业,这个大作业涉及到《自动控制原理》所讲授的全部核心内容,从系统建模到系统性能分析,并发挥他们自己的独立思维进行系统的二次设计,从学生的反响及实际的教学效果看,这种做法十分可取。