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航天知识问题精选(十四篇)

发布时间:2023-09-26 09:35:23

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篇航天知识问题,期待它们能激发您的灵感。

航天知识问题

篇1

Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China

Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。

(1)专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。

(2)内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。

(3)课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?

(4)条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

篇2

关键词:航天专业;学生创新;能力培养;改革与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0048-03

众所周知,创新是民族进步的灵魂,是国家持续发展的不竭动力。知识经济时代对人才的要求就是创新,创新亦是知识经济的灵魂。培养学生的创新思维、创新精神和创新能力是素质教育的核心要求。在当下国家实施高等院校教育教学改革的过程中,突出对大学生创新能力和素质的培养,探索培养高素质创新人才的方法和途径,是今后一个时期高等教育改革与发展的重要主题之一。众所周知,培养学生的创新思维、创新精神和创新能力需要以一定的学科专业为载体和依托,而且各学科专业在培养学生创新能力方面亦各具特色。本文以航天控制专业学生的创新能力培养为考察对象,分析探讨当前航天控制专业学生创新能力培养过程中存在的问题及实践对策。一般而言,航天控制专业的学生具有较好的动手实践和自我思考解决问题的素质和能力。他们普遍有进行创新的愿望和要求,但总的来说缺乏创新思维和创新所必需的知识体系,创新能力有待提高、创新人格亦未形成。而上述能力和素质的形成是需要授课讲师和教辅人员逐步引导和培养的。作者在长期的教学构成中发现航天控制专业学生通常具有一定的创新动机和欲望,但从学校层面而言,国内大部分高校所能为学生提供的创新环境和创新条件少的可怜,学生的创新愿望和需求无法得以实现,因而学生的创新素质和能力也就无从培养。从学生角度而言,大学生群体不善于利用学校现有的资源创新环境,更不能想办法来积极创造自己所需的环境。从教师角度来看,部分教师教学模式单调乏味,无法调动和激发学生学习的积极性和主观能动性,也不利于学生个性的培养;拘泥于陈旧老套的课堂教学理念,照本宣科和填鸭式的现象时有发生,一成不变的考核形式和内容,这通常都会误导学生死记书本上内容。总之,学校层面、教师层面以及学生自身都存在不利于创新能力培养的因素,这些因素在很大程度上束缚了大学生创新意识和创造能力的培养。

一、航天控制专业学生培养创新能力过程中存在的问题

培养航天控制专业学生的创新能力涉及到各个环节的诸多方面。就当前情况而言,航天控制专业学生创新能力培养过程中主要存在以下问题。

1.专业课程设置过于具体化,不利于学生创新能力的培养。从一定意义来说,航天控制专业特色课程的设置,对培养航天控制专业人才发挥了积极的促进作用,但与此同时,由于航天控制专业所涉及到的知识面比较狭窄,对学生的创新能力的培养也产生了诸多不利的影响。另外,航天控制专业很多必修课(比如航天器轨道姿态动力学与控制)的内容普遍较难、课时重,往往导致本专业的学生没有时间和精力获取其他相关学科的知识,这就大大限制了学生知识结构的拓宽和创新能力的培养。

2.教学内容僵化,教学方法不能与时俱进。目前,航天控制专业继续沿用了以教师在课堂集中讲授知识为主的授课方式,教师在教学过程中缺乏对学生个性的培养;对具体学科的教材、教学大纲,甚至试卷考题都进行统一化处理,这种培养模式必然导致学生的知识结构和思维方式大同小异。因此,这种高度归一化的教学行为,必将导致学生陷入被动学习的魔咒,无法真正提高学生学习积极性和能动性,学生的视野和思维方式也往往局限在教材和教师所划定的框架之中。

3.实验教学模式亟待革新,实验教学效果亟待提高。航天控制专业实验教学中所涉及到的仪器设备、实验方法等都由授课教师事先统一布置安排,实验中学生只是被动地模仿各种操作流程,没有时间对实验室流程进行自我思考,无法发挥学生的主观能动性。这种实验教学模式在本质上是一种机械的模仿教学,很大程度上阻碍了学生创新思维和创新能力的提升。

4.大学生参与科研的氛围淡薄,学生科研创新能力的培养没有引起足够的重视。就目前航天控制专业培养体系而言,学生们的学习目的仅限于掌握专业理论知识,通过考试,从而在主观上没有积极参与科研实践意愿。另一方面,大部分授课教师自身的科研成果考核压力较大,也没有主动的意愿参与学生科研的指导工作。即使有部分教师指导学生参与科研项目,也只对项目研究成果把关,至于具体的研究内容则让学生自行决定。由于很多学生特别是本科生是初次参加科研活动,缺乏进行科研所必需的思维方式和科学方法,导致科研活动成果甚微,严重挫伤了学生参与科研的积极性。此外,现行的高校科研管理体制重教师、轻学生,导致学生科研平台建设严重滞后,学生参与科研氛围淡薄。

5.现有的师生两方面的考评机制和规章制度亟待革新。目前评价学生优劣的唯一标准是看学习成绩,这势必导致学生片面追求考试分数、忽视其科研创新能力的培养。而对教师的考评则过多侧重于教学和科研的数量,而不注重质量。高校“重科研、轻教学”的评价体制导致教师为了申请到更多的科研项目而无暇顾及对学生创新能力的培养。对教师日常教学工作的考核也仅仅是统计教学课时量,而从未涉及对学生创新能力的培养。

二、航天控制专业学生创新能力培养的实践对策

立足航天控制专业教育教学实践,结合当代大学生的特点,我们提出在培养航天控制专业学生创新能力的实践过程中应着力采取以下对策。

1.重新修订培养方案和教学大纲,优化航天控制专业课程群的体系结构。众所周知,创新需要以扎实的基础知识储备作为基石,换言之,仅掌握单一的专业知识是无法进行创新的。因此,应该进一步优化控制专业课程结构,构建宽口径、模块化的课程体系。依照“少而精”的原则设置一些核心课程,重点打造具有航天控制专业特色的精品课程。同时,要增加人文社科类选修课的比重,允许学生跨专业、跨系、跨学院选修各类课程,教师要有目的地引导学生拓宽自己的知识体系。

2.革新课堂教学,优化教学模式。课堂教学过程是培养学生知识体系和创新能力的重要载体之一。因此,参与授课教师的角色不能只停留在知识的传授者的角色上,更应该是创新教育的积极推动者。授课教师在具体的教学活动中要结合大学生认识学习的具体特点和日常生活体验,注重书本理论和生活实践相结合,激发学生自我探索未知世界的欲望和积极性。在日常的教学过程中,授课教师应注重营造一种鼓励学生创新的课堂氛围。可以采用小组合作学习、研究性学习等多样化的课堂授课模式,针对某一具体问题鼓励学生提出与众不同的观点,有意识地引导学生自觉地融入课题教学活动中。同时,授课教师在教学活动中还应注重向学生介绍航空宇航学科最新飞行任务和发展动向,从而有助于激发学生参与航天创新的积极性。

3.探索新的教学模式,改革实验课程教学体系。根据航空航天院校现有的硬件设备资源和师资力量特点,我们对传统的实验课教学模式进行了初步的改革,致力于探索新型开放式实验教学理念和方法,并将其应用到日常的课堂教学和创新活动中来。这个过程中首要解决的问题是应该创建多模块开放式实践教学体系。其中较为有效的做法是创建航天院系与航天相关企业“零距离”合作的产学研结合示范实践基地,此类实践基地能突破产学研结合过程中的空间瓶颈,使学生在第一时间深入生产实践现场,有助于课堂专业理论知识的深化和转化,亦给创新提供更大的空间。

4.探索新型学生科技创体系,建立校内外创新实践基地。具体工作从以下几个方面展开:首先,建立学生科研创新立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新,鼓励学生发表高质量的学术论文,这有利于通过科研活动促进教学,有助于提高学生的科学精神、学术涵养以及培养创新精神;其次,开设大学生航空航天论坛、聘请航天控制领域的知名专家学者为学生作学术报告,使学生了解国内外航天专业发展的最新成果和动向。总之,应该充分发挥航空航天院校的科研优势,走产学研相结合的道路,将基于创新型人才培养的素质教育的教学、研究与服务航空航天发展相结合,从而创建有专业特色的校内外创新教育基地。

5.完善师生评价体系,建立有效的创新激励机制。航天控制专业传统培养体系不利于培养学生创新能力的弊端很大程度上反映在评价体系的简单划一,不能如实反映学生的学术水平和创新能力。因此,对学生的评价要同时考察其专业知识的完备性全和创新能力的高低。总之,应该采取多元化的考核方式。同时,高等学校要加大对创新意识强、创新能力高和创新成果多的学生奖励力度。如在部分高校已实行的创新学分、学生科研奖励政策等。在对教师的评价方面,对教师教学行为评价不能简单停留在课时工作量上,更要看其是否培养和开拓了学生的创新思维和创新能力。在学院和系两个层面都应建立针对学生创新能力培养的考评环节和规章制度,从政策导向上引导和鼓励教师积极参与大学生创新能力的培养。总之,只有深入改革师生评价体系,建立合理的创新激励机制,为学生创建良好的创新环境和氛围,才能更好地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。

我们应该通过改革航天控制专业培养方案和人才培养模式,积极营造创新的环境和氛围,拓宽教育的有效手段和方法,从而增强学生的创新意识,培养学生的创新思维和创新能力。需要指出的是,学生创新能力的培养并非一蹴而就。作为一个系统工程,为使学生创新能力培养工作不断深化,学院和航天控制系必须做到长远规划与短期安排相衔接,在找准主攻方向的基础上,集中优势,突出重点,切忌贪大贪全。

参考文献:

篇3

航天测试发射专业人才培养需求分析

近年来,我国航天发射任务明显增加,载人航天、深空探测、二代导航、对地高分、新型运载火箭试验、多平台发射等新任务连续不断。航天发射将呈现出零窗口发射、连续多窗口发射、快速密集发射、一箭多星发射、应急快速发射等发射新局面,参试人员兼岗、多任务并行情况普遍。高密度航天发射带来参试人员的不足,也对测试发射人才素质能力提出更高要求。航天发射试验任务涉及部门多,直接参与试验任务的指挥和技术人员众多,往往需要各级指挥机构组织协调并联合决策。航天发射试验是国家政治、军事、经济利益的集中体现,要求万无一失,而决策的问题往往是隐藏很深的技术问题,决策难度大。为了较好地实施靠前决策和联合决策,指挥层次日趋扁平化、管理日趋精细化,应急指挥情况越来越复杂、决策能力需求知识面越来越宽,迫切需要院校培养新型指技复合型人才。航天测试发射专业培训对象主要来自(或即将分配到)总装备部三个航天试验基地、相关研究院所、二炮部队和联合作战相关部队。岗位范围包括操作手岗位、指挥岗位、机关作试参谋岗位及其他与测试发射相关的试验技术岗位。具体岗位涉及测试、发射、指挥、地面设备管理及气象保障和勤务保障任务以及与之相关的组织指挥、总体协调、任务分析、诸元计算、遥外测及其数据处理任务等。航天测试发射专业人才培养包括任职教育和学历教育。任职教育包括现职干部任职教育和生长干部任职教育,学历教育包括本科生教育和研究生教育。不同的培训对象对知识、技能的需求不同,只有掌握不同培训对象的特点,才能在教学过程中科学施教,提高教学水平。

航天测试发射教研训一体化研究

教学理论研究按照航天测试发射任务对不同层次人才知识和技能的需求,探讨并构建了测试发射方向的“多层次、多目标、一体化”人才培养体系。通过定量化培训目标,设计培训方式、培训内容、考核方式等,构建具体课程、专题的详细完整的内容体系,严格课程设计、课堂设计、课件设计、试题库设计,制定考核方式等。修改完善了研究生、本科生的培养方案和课程体系;创建了生长干部任职培训、试验中级指挥干部任职培训、测发总师系统研讨班等教学对象的培养方案与课程体系。航天测试发射人才培养主要服务于部队航天发射试验任务,因此,针对航天发射试验任务现实存在的各种问题开展讨论和分析,提出解决问题的思路和具体技术方法,全面拓展“贴近部队、深入部队、服务部队”的教学研究。针对测试发射领域知识广、测试发射可靠性安全性要求高的特殊性,研究并创新了“网络型、实践型、团队型”教学手段。利用现代网络信息技术构建“网络型”教学平台,通过网络课程弥补传统课堂教学存在的不足。按照学员培训需求和培养目标,积极组织开展实地参观、模拟训练等“实践型”教学,使其通过切身感受,扩展解决问题的思路和方法。通过研究团队教学的特点及优势,创建了“团队型”教学模式。通过集体讨论、集体备课,高度凝练了教学内容;通过集体指导、重点检查,大幅提升了课堂设计水平;通过集体监督与标准化考核,有力督促了年轻教员的成长。教学方法研究在教学中探索了“问题型”专题教学方法,实现了从“收集现实问题——确定教学内容——组建专题教学组和评估专家组——设计教学专题——组织学员研讨——完善教学专题——正式进入课堂”,已建成《航天试验技术》系列专题、《航天发射安全性可靠性》系列专题、《航天试验指挥》系列专题、《航天装备应用》系列专题等。在教学中强化了“案例型”专题教学方法,航天测试发射是一项复杂的大系统工程,在过去的几十年中积累了大量的实践经验与教训,将这些典型实践进行归纳,挑选合适的实践作为案例教学。为此,针对航天测试发射教学,探索了“案例型”教学。案例教学的关键是选择好的案例,在选择案例时应注重启发性、典型性、真实性和故事性。例如在《航天发射故障诊断》、《可靠性工程》、《安全性工程》课程时,通过典型的国内外大量的卫星发射、载人航天、载人探月、星际探测等航天任务实际案例,极大地调动了学员主动思考问题、解决问题的意识,激发了对航天发射事业的热爱。对测试发射重大现实问题创建了“研究型”教学方法。测试发射专业教学中除了通过集体授课解决共性问题,更多是采取课题研究的方式解决个性问题,即采用“研究型”教学方式。通过组织观摩优秀教员的授课、精品课程的建设,组织学习优秀论文,探讨提高教学的思路和方法。通过资助教员开展教学研究课题,针对教学的经验和问题进行总结。对于任职教育学员,按照预先收集的测试发射相关领域的现实问题,学员自愿组合成课题研究小组,导师负责指导学员组针对特定问题进行研究。对于学历教育,采用课程小论文的形式,针对某一个特定问题开展研究,提高其解决问题的综合素质。师资队伍建设研究构建了“首席教授+专业方向带头人+中青年骨干”教研训团队。学科师资队伍由17人构成,拥有多个独具特色的研究方向,为人才培养保证了充足的师资力量。由航天测试发射学科首席教授牵头,以各专业方向责任教授为组长,以高职和中青年骨干为核心,构建多个教研训团队。通过定期召开会议,总结经验,发现问题,共同商讨解决问题的措施和办法,并为学院教学改革出谋划策,从而极大地发挥了教研训团队的集体力量。采取“调研+代职+参与任务+进修+引进+外聘”方式强化师资力量。通过组织和鼓励教员走出校门,进入航天试验部队、航天工业部门代职锻炼、接受培训,了解学员所需,了解产品、了解工程化过程。目前,航天测试发射专业师资队伍的知识结构比较完善,覆盖了从装备的使用操作、工程技术到顶层设计与规划等方面的知识,基本满足了任职教育和学历教育的需求。制定“传帮带+竞争上岗+公平考核”激励制度。教学质量的提升也取决于合理的激励制度。对于经验丰富的高职教员,要发挥“传帮带”的作用,要对搞得好的高职教员实行合理奖励。同时,对于授课教员,采用“竞争上岗”的方式,促进高职教员,鼓励年轻教员,提高整体授课质量。对于教学质量的评估需要做到“公平考核”,由授课质量专家组、学员按照一系列指标打分,结合教员自评,给出综合评定成绩。另一方面,通过净化竞争环境,制定合理的奖惩制度,积极调动教员的积极性,杜绝“等、混、差”的消极思想。教研训一体化平台建设研究为提高测试发射教学质量,需要为教员、研究生学员和总师班学员的科研和技术推演提供一个平台;需要为学历教育和生长干部任职教育学员的指挥、操作和技术学习提供一个平台;需要为轮训班学员学习测试发射新技术提供一个平台;需要为中级指挥学员进行指挥演练提供一个平台;需要为多层次学员联合演练提供一个平台。为此,开展了航天测试发射教研训一体化平台构建研究。通过将已有试验设施设备、科研试验设备、学科建设新购设备、教学科研训练软件系统,按照模块化、功能化、系统化、网络化等原则集成,构建了航天测试发射教研训一体化平台。使得测试发射方向的基础设施设备得到系统改造,教学环境得到进一步完善,科研环境得到极大加强,训练环境得到全面升级。航天测试发射教研训一体化平台主要新建项目包括:航天测试发射指挥模拟训练系统、新一射场测发信息检测分析系统、CZ-3A系列运载火箭多路测试信息采集处理系统、运载火箭遥测数据判读系统、CZ-3B运载火箭控制系统模拟器等。如航天测试发射指挥模拟训练系统用于对运载火箭测试发射操作、组织指挥级技术勤务保障等方面的训练,系统主要包括发射站指挥所分系统,以及运载火箭控制、动力、利用、遥测、外安、勤务等模拟训练分系统。该模拟训练系统为本科生、研究生、生长干部、测试发射中级指挥干部等提供了良好的训练环境。

航天测试发射教研训一体化实践

篇4

今天我们学校组织三四年级去参观航天展。中午吃完饭我们就盛着大巴向着科技馆出发。因为中午玩累了,所以我在车上睡了一觉。“到科技馆了喽”有人喊道,果然科技馆到了。科技馆位于翠湖西路一号,这里的景色很迷人,湖上不时出现几只玩耍的鸭子,偶尔一只小船划过来,在水中央荡起了波纹,几只鸭子围着小船游两圈“嘎嘎”地叫两声,游走了。

进了博物馆,一位叔叔给我们做解说员。他先介绍了一号到四号,又介绍了一级助推器到三级助推器,最后还介绍了各国的卫星和空间站,听完以后我们又了解了更多的知识。我们还体验了宇宙失重的感觉。我心想当宇航员真辛苦,穿那么重的宇航服,体重还不能超标。我们都听完了航天知识以后,我们又到外面去参加航天知识有奖问答。回答问题了,我把手举的高高地,可主持人就不点我。我心想:这些问题我都会,为什么不点我后来我们班的李传良同学答对了问题获得了一架玩具直升飞机。我们都高高兴兴地回学校了,到了学校李传良玩起了他的直升飞机,很得意。

这次活动可真有意义,不仅让我们学到了航天知识,还让我们知道了航天器材的功能与用处。通过这次参观,我了解了中国的航天发展又有了新的提高,并且名列世界前茅,我身为一名中国人,为此感到骄傲。

篇5

今天我们学校组织三四年级去参观航天展。中午吃完饭我们就盛着大巴向着科技馆出发。因为中午玩累了,所以我在车上睡了一觉。“到科技馆了喽”有人喊道,果然科技馆到了。科技馆位于翠湖西路一号,这里的景色很迷人,湖上不时出现几只玩耍的鸭子,偶尔一只小船划过来,在水中央荡起了波纹,几只鸭子围着小船游两圈“嘎嘎”地叫两声,游走了。

进了博物馆,一位叔叔给我们做解说员。他先介绍了一号到四号,又介绍了一级助推器到三级助推器,最后还介绍了各国的卫星和空间站,听完以后我们又了解了更多的知识。我们还体验了宇宙失重的感觉。我心想当宇航员真辛苦,穿那么重的宇航服,体重还不能超标。我们都听完了航天知识以后,我们又到外面去参加航天知识有奖问答。回答问题了,我把手举的高高地,可主持人就不点我。我心想:这些问题我都会,为什么不点我后来我们班的李传良同学答对了问题获得了一架玩具直升飞机。我们都高高兴兴地回学校了,到了学校李传良玩起了他的直升飞机,很得意。

这次活动可真有意义,不仅让我们学到了航天知识,还让我们知道了航天器材的功能与用处。通过这次参观,我了解了中国的航天发展又有了新的提高,并且名列世界前茅,我身为一名中国人,为此感到骄傲。

篇6

本人通过平面解析几何的教学,现总结出解决平面解析几何问题的几点想法:

一、重视“数形结合”的数学思想

数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化。于是用代数方法解决几何问题或借助几何图形性质解决代数问题的思想方法――形数结合的思想方法诞生。

例如:直线L的方程为:x=-p/2(P)0),椭圆中心D(2+p/2,0),焦点在x轴上,长半轴为2,短半轴为1,它的左顶点为A。问p在什么范围内取值,椭圆上有四个不同的点,它们中每一个点到点A的距离等于该点到直线L的距离?

[分析]由抛物线定义,可将问题转化成:p为何值时,以A为焦点、L为准线的抛物线与椭圆有四个交点,再联立方程组转化成代数问题(研究方程组解的情况)。

[解]由已知得:a=2,b=1,A(p/2,0),设椭圆与双曲线方程

[注]本题将曲线有交点的几何问题转化为方程有实解的代数问题。一般地,当给出方程的解的情况求参数的范围时可以考虑应用了“判别式法”,其别要注意解的范围。另外,“定义法”、“数形结合法”、“转化思想”、“方程思想”等知识都在本题进行了综合运用。

平面解析几何要完成的两大任务:一是,根据曲线的几何条件,把它的代数形式表示出来;二是,通过曲线的方程来讨论它的几何性质。

关注1:怎样把几何问题转化为代数问题?

首先,在复习中,要主动地去理解几何对象的本质特征。这是实现几何问题代数化的基础和落脚点。平面解析几何毕竟是几何,决不能忽视对几何对象的几何特征的认识与理解。其次,完成好几何问题向代数问题的转化,还要善于将几何性质通过代数形式表达出来。教师在教学中要有意识地找一些几何对象的常见、比较典型的几何特征,进行有针对性的代数化训练。

关注2:提高将“代数结论”向“几何结论”的转化的意识和能力。在解析几何的复习中,只有重视对以上两个问题的关注,才能深刻领悟到解析几何的思维方法,并努力尝试应用这种思维模式去解决问题,如此才有可能使解析几何的最后复习落到实处。

例如:(2006年上海春卷)学校科

技小组在计算机上模拟航天器变轨返

回试验.设计方案如图:航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为x2+y2=1,变轨(即航天器运行轨迹由椭 圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y轴

为对称轴、M(O,64/7)为顶点的抛物线

的实线部分,降落点为D(8,0).观测 点A(4,0)、B(6,0)同时跟踪航天器。

(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;

(2)试问:当航天器在轴上方时,

观测点测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?

二、用数学思想方法指导平时的教学

在问题解决中运用思想方法,提高学生自觉运用数学思想方法的意识。

注意分析,探求解题思路时数学思想方法的运用。解题的过程就是在数学思想的指导下,合理联想提取相关知识,调用一定数学方法加工、处理题设条件,逐步缩小题设与所求问的差异的过程。也可以说是运用化归思想的过程,解题思想的探求是运用思想方法分析解决问题的过程。注意数学思想方法在解决典型问题中的运用。

例如已知椭圆c的方程为y2/b2=1的两条渐近线为l1、l2,过椭圆c的右焦点F作直线l,使ll1,又l2与交于P点,设l与椭圆c的两交点从左到右依次为B、A(如图所示)。

求:|PB|/|PA|的大值,取得最大值时椭圆c的率心率e的值

[解]解析:设C的半焦距为c,由对称性,不妨设l1。:y=b/ax,l2:y=b/ax 由

的右准线a=a2上.

设点A内分有向线段FP的比为l,由定比分点坐标公式求出点A的坐标为

点A在椭圆c上,将点A的坐标代入椭圆方程化简,整理,有(c2+λa2)λ2a2=a2c2(1+λ)2,两边同除以a4。由 e=a/e得(e2+λ)2,=e2(1+λ)2

分别过A、B作椭圆c的右准线的 垂线,垂足分别为N、M.

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关键词:航天特色;控制工程;大众化教育;精英化教育

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)06-0057-02

一、引言

随着21世纪科技水平的不断进步,人的综合素质越来越高,相应地对自身教育的要求和渴望也不断提升,高等学校的毛入学率在20%以上,这说明我国的高等教育已经步入高等教育大众化阶段[1]。另一方面,考虑到我国的教育资源总体是有限的,若将其平均分配势必导致精英教育的缺失,直接影响到科技的自主创新能力和高层次专业技术人才的涌现。因此,合理优化配置有限的教育资源,将大众教育与精英教育有机结合,符合国家的根本利益。

研究型大学高层次精英教育的方式多种多样,但目标都是为了培养出拔尖人才,提高教育质量,起到优化教育资源配置的目的。首先,应该创造有利于精英人才培养的学习环境[2]。其次,应加强教育管理水平[3]。最后实施厚基础宽专业的分层教学[4]。

虽然国内外诸多研究者对于研究型大学高层次精英教育和大众化教育进行了较为广泛的研究,取得了一系列的研究成果[5],但是对于航天特色背景下控制工程专业而言,此类研究却十分有限,因此本文基于上述的高校精英教育和大众化教育的研究成果,结合航天特色背景下控制工程专业研究生培养的实际需求,力求从航天专业特色出发,探索出一条符合航天特色背景下控制工程专业学位硕士研究生培养的可行之路。

二、航天特色背景下控制工程研究生的培养策略问题

航天特色背景下控制工程专业属于高技术行业范畴,专业的特殊性要求对学生的培养应更为精益求精。如何针对航天特色背景下控制工程专业,探索新的教育教学策略,使得所培养出来的学生,既能满足航天领域的专业需求,也能适合于现代社会宽泛的就业环境,将是值得深入研究的问题。

一方面,航天特色背景下控制技术属于国防的重要领域,相应地航天特色背景下控制工程专业人才培养应定位在精英教育,即所培养的人才应该拥有奉献国防事业的聪明才智,具有高层次的素养,能够满足航天发展的高需要。另一方面,如今的大学教育越来越向大众化的方向发展,包括宽广的知识层面、宽进宽出的考核体系等。因此,如何针对航天特色背景下的控制工程专业,在精英教育和大众化教育之间寻找一种平衡,让所培养的部分学生能投身到国防事业,成为国家的栋梁之才,而另一部分学生亦能融入社会,成为大众的一员,将是值得深入探究的问题。

三、航天特色背景下控制工程研究生的培养措施

为了提高航天控制专业教育教学质量,达到优化教育资源配置的目的,具体措施建议包括以下几方面。

1.厚基础、宽专业的分层教学策略。航天特色背景下控制工程专业课程可以采用厚基础、宽专业的分层教学。通过积极主动的思考,完成对重要知识点的掌握,这样的学习过程将会让学生记忆深刻,且过目不忘,更为重要的是,通过深入探究问题的实质,能够培养学生的创新性思维,锻炼学生的认知能力,从而有助于学生今后从事创新性的航天科研工作。

2.教研一体化的培养方式。航天特色背景下控制工程专业课程可以将教学与科研、理论与实践充分结合起来,在讲述理论来源、推导证明过程的同时,着重强调理论的实际应用价值及对人类生活进步发展的意义所在。将枯燥乏味的理论与学生身边的科研项目紧密联系起来,以调动学生学习的兴趣。此外,教师在授课过程中应该留出一定的时间与学生进行讨论沟通,甚至还可以采用让学生融合到科研项目的实际研究中,从而有助于教师了解学生对理论知识的掌握情况,也可以调动学生学习的积极性。

3.研究生培养中的引导与实践策略。航天特色背景下控制工程专业课程除了理论部分,还有一部分内容需要通过实验来加以诠释,如何在已有的课程学习基础上,教师通过适当引导,结合数学或半物理的仿真模拟达到深化教学内容、提升教学品质的目的。此外,航天控制专业的课程较为特殊,所针对的对象通常情况下无法获取,因此在课堂上只能以视频的形式来展现给学生,相应地在实验过程中,航天器对象模块也只能通过编程的方式来虚拟实现,但传感器、执行机构以及控制器却能真实存在,正是这种特殊的模拟形式使得航天特色背景下控制工程专业课程的引导与实验环节富有挑战性。

航天特色背景下控制工程专业课程的内容主要包括姿态动力学与控制、轨道动力学与控制等,这些内容涵盖了航天器基本的运动机理,覆盖了航天控制领域若干的研究方向,在课程学习中需要引导学生开拓思路,结合实验的仿真策略,激发学生的求知欲望,探索航天的未知空间。此外,考虑到航天特色背景下控制工程专业课程的专业特色,在教学的过程中,应该从基础的万有引力定律入手,由浅入深,引导学生迈入到航天控制的知识体系。譬如航天控制的本质是什么?与航空器控制的差别是什么?等等问题,需要在课堂上与学生逐一探讨,同时还需要把握航天控制的最新研究方向,包括探月、探火等深空探测的控制问题与传统航天控制的差异,空天飞机的实现与全程自主控制,等等,通过结合这些最新的研究动态来激发学生的兴趣,从细节中感染学生,让他们记忆深刻。

航天特色背景下控制工程专业课程的最大特点是理论较为复杂,内容颇为烦琐,看上去略感乏味,却充满了回味,如果仅从原理上去解释问题,学生的理解可能仍有限,因此实践环节必不可少,设计直观、生动的仿真模拟实验来巩固课程内容,让学生在实验过程中感受到航天控制专业的价值所在,凸显专业的重要性。航天控制系统包含被控对象、传感器、控制器和执行机构,要想构成一个完整的实验过程,每个部分都必不可少,然而侧重点又不尽相同,作为课程本身,更多关注的应该是航天器的建模与控制方法,即要求学生在进行课程实验的时候,采用教材中的基本理论和控制策略实现航天器的仿真模拟过程,先通过数学编程的形式来开展实验,结合教材的原理和方法,将航天控制系统的每一部分都以代码的形式进行模块化处理,并将这些模块并联起来完成一体化的模拟仿真,进而结合气动台、陀螺仪等设备开展半物理的仿真实验,让学生在实际动手的过程中掌握课本知识的要领,达到学以致用的目的。

4.加强研究生教育管理策略。航天特色背景下控制工程专业研究生的教育管理水平主要体现在对不同学生所使用的不同管理方法,避免在学生之间采用等同划一的计划和要求,允许学生个性化发展,并在此基础上给予学生适当的指导,以发掘每个学生在不同领域的潜能,为其设计出合适的学习计划,并定期对学生的学习情况和动态进行跟踪和测试,通过这种人性化的教育管理模式将有助于航天人才的脱颖而出。

四、结语

航天特色背景下控制工程专业由于自身的特殊性,其初始定位是精英教育的范畴,而目前随着高校的扩招,大学教育呈现大众化的趋势,为寻求航天控制专业精英化教育和大众化教育之间的平衡关系[6]。航天特色背景下控制工程专业的人才培养通过分层教学、教研一体化的方式、社会实践等手段来引导学生朝着积极的方面发展,确保拔尖人才进入到航天科研院所的同时,亦能使一般学生学有所成,在各行各业中都有所建树。

参考文献:

[1]施海燕.高等教育大众化阶段精英教育的探讨[J].高教c经济,2006,19(3):65-68.

[2]夏怡新.教育研究型大学实施精英教育的战略选择与举措[J].高教与经济,2006,19(3):19-21.

[3]方云,王冰.大众化教育背景下选择性精英教育的思考与探索[J].江苏高教,2013,(4):59-60.

[4]陈晔,徐晨.精英教育概念与模式有关问题再探讨[J].江苏高教,2012,(2):5-8.

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关键词:航天科普 发展困境 破解之道

中图分类号:G230 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0242-03

21世纪是科学技术蓬勃发展的新时代,国家的强盛离不开科学的力量。加强科学知识的普及教育,提高全民族尤其是青少年的科学素质,是增强国家创新能力和国际竞争力的基础性工程。

航天科技是国家综合科技实力的重要体现。随着中国航天事业不断取得举世瞩目的成就,尤其是载人航天工程、月球探测工程等重大航天工程的顺利实施,航天科技越来越受到全社会特别是广大青少年的关注,并由此催生出一股航天科普热,使航天科技逐渐揭开神秘面纱,进入社会公众的视野。

国内出版界近年来也积极加入到普及航天科技知识的热潮中,编辑出版了一大批种类丰富的航天科普图书。据不完全统计,从2000年以来,出版界出版的集中讲解航天科技知识的在销科普图书达到近300种,涉足航天科普图书出版的出版社数量超过200家。此外,还有很多百科知识类科普图书设有宇宙太空、航天飞行的分册,或有专门章节讲解航天科技知识。如果算上这些图书,航天科普图书的出版数量是非常大的。这对培养社会公众对航天科技的兴趣和爱好,激发广大国民尤其是青少年崇尚科学、热爱航天、探索未知的热情与梦想,有着深远的历史意义和现实意义。

在这股热潮的席卷之下,我国航天科普图书的质量与传统科普图书相比已经有了长足的进步,取得的成绩应该予以肯定。但我们也应清醒地认识到,航天科普图书出版在科普理念、选题定位、内容质量、作者队伍、原创力量、编辑水平、市场份额等方面仍然存在不容忽视的问题。成就让人欣慰,但存在的问题也应引发我们的理性思考。

1 发展现状分析

1.1 内容形式极大丰富,但与国外相比仍有较大差距

在2003年神舟5号载人飞船发射之前的很长一段时间里,航天科技还带有一层神秘的色彩,众多的航天知识并不被大家所熟知,此前仅有与航天科技相关的少数科技类出版社出版了一些航天科普图书。这时期的航天科普书,大多是概略性地介绍航天科普知识,科普讲解主要以文字内容为主,图片为辅。因图书出版资金投入所限,图书大多为黑白印刷,只有少量航天科普图书配有彩色图片或彩色印刷。这些图书虽然具备知识的权威性和讲解的系统性,但是出版内容不够丰富,图书表现形式相对单调,趣味性和可读性明显不足。有人戏称那时的航天科普图书“恨不得一本书把读者培养成航天专家”。“科而不普”,是传统航天科普图书被广泛诟病的一个缺点。

2003年以来,随着“航天热”的不断升温,航天科普图书出版的品种不但越来越丰富,而且各出版社借鉴国内外科普图书创作出版的成功经验和做法,在图书的内容和形式上也有所创新突破,开始大量使用图片、绘画和故事来普及航天科技知识,文字讲解更通俗易懂,配发的图片越来越丰富,装帧设计和印刷越来越精美,对读者的吸引也越来越强。从布满文字、黑白印刷的传统航天科普读物,到配有精美图片的彩色航天科普图书,再到加入手绘图、故事元素和趣味性强的航天科普绘本,航天科普图书的表现形式越来越丰富,图书的可读性越来越强。

比如浙江少年儿童出版社2005年7月出版的《蓝猫淘气3000问――杨利伟航天科普系列》绘本图书,借鉴国外少儿科普图书绘本理念,把丰富的航天知识融入到富有趣味的绘画和故事之中,受到了少年儿童的普遍喜爱。该系列图书一套6本,每本开卷监测累计销量都在1万册以上,在少儿类航天科普图书销量排行榜上居于首位,也是比较成功的一套少儿航天科普丛书。

虽然进步是明显的,但是不得不说,像这类质量优秀的航天科普图书,在国内仍可算是凤毛麟角。同国外优秀的航天科普图书相比,不论是文字内容的可读性、趣味性,还是书中图片的丰富性、图片信息的内涵、图书装帧设计的精美程度,以及图书中蕴含的科学精神和人文气质,国内出版的航天科普图书,都还存在一定的差距。

1.2 屡屡获奖,却“叫好不叫座”

在“科教兴国”方针的指引下,国家十分重视科普事业的发展。科普图书的出版经常得到一些科普出版基金的支持,也频频捧得国内诸多图书奖项。航天事业是国家科技发展的重要支柱产业之一,航天科普图书更是屡屡获奖。

政府的高度重视和支持,是促进航天科普图书不断发展进步的一大动力。但是与此形成对比的是,航天科普图书大都销售得不温不火,没有出现引人注目的畅销图书。现在的航天科普图书首印量一般只在3000~5000册,首印上万册的几乎难觅踪影。还有一些图书做出来就是单纯地为了迎合政府部门的喜好,这大大降低了航天科普图书的社会效益,出版社也难以在出版中获得更好的经济效益。

2 困境解读及对策思考

从现状分析来看,航天科普图书出版似乎走入了一个瓶颈期。造成这一局面的原因是多方面的,既有作者、编辑等人才资源的匮乏,也有图书自身选题定位及内容形式上的不足,而社会大环境的限制更是不容忽视。如何突破困境,找到破解的对策,值得我们深思。本文尝试从以下几个方面进行探讨。

2.1 应对多种传播媒介的冲击,加速数字化出版进程

目前我国社会正朝着信息化、网络化、数字化时代大步迈进,传播知识信息的媒介和渠道越来越多,新的传播媒介都能快速有效地向读者传播科学知识,这使航天科普纸质图书出版面临巨大的挑战。

不得不承认,诸如电视、多媒体光盘、网络,乃至电影、科学馆等,在信息时代快节奏的生活模式下,这些高科技传媒手段是科学普及的最佳传播方式。它们能使抽象枯燥的科学原理变得形象具体,趣味横生。相形之下,靠文字描述和图片静态展示科学知识的纸质出版物未免显得苍白无力。

尤其近年来,每到重大航天活动实施的前后一段时间,各大网站、电台电视台等新闻媒体都会推出或制作相关专题,开辟专门栏目介绍相关活动,其中大量内容都是与航天科普知识相关的航天活动背景知识。这些节目或栏目大都具有跟进速度快、内容丰富生动、形象直观等特点,在很多方面具有航天科普图书无法比拟的优势。特别是互联网上推出的航天科普专题和栏目,对图书销售的冲击尤其严重,这是导致航天科普图书销售不佳的原因之一。

面对这种情况,航天科普图书出版应加速向数字出版转型,以便利用网络多媒体手段,借助重大航天活动的契机,快速有效地推出融合多媒体技术和多种表现能力的数字化航天科普图书。

2.2 挖掘优秀的作者资源

没有好的作者就没有好的作品,高水平的科普作者是科普图书出版的必要条件。科普图书不同于一般的文学作品,它需要同时具备科学性和通俗性两大特点,优秀的科普图书更是需要浓厚的趣味性来吸引读者,其特殊性便在客观上提高了对作者的要求。优秀的航天科普作者不仅要对航天科技知识非常精通,还必须具备较为深厚的写作功底和人文素养,但投身于航天科学领域又文笔出众并爱好写作的人是少之又少,这自然加大了挖掘优秀作者的难度。

目前,航天科普图书的作者多为高校或航天科研机构的技术专家,当下正是我国航天事业迅猛发展的时期,航天技术专家往往奋斗在科研一线,攻关任务艰巨,很难挤出宝贵的时间从事科普图书的创作。加之目前国内现行的评价奖励机制,并不鼓励科学家们投身科普创作,晋级晋升只看有多少学术成果,不会看写了几本科普读物。这些都成为寻找优秀航天科普图书作者的阻碍。

面对这些难题,一方面,我们应把目光投向年轻的航天科普图书创作队伍中,注重培养专业的航天科普创作人才,这样也有助于改善我国优秀科普作者青黄不接、出现断层的现状。可以在高校中发现和培养青年教师和学生从事航天科普创作,也可采取科学家与青年作家合作的形式,以老带新,在完成科普创作的同时,锻炼新人,使其快速成长起来。

另一方面,我们应向西方国家学习,调动科学家投身科普事业的积极性。在西方发达国家,科学家做科普已经蔚然成风,这被看成是一种社会责任。而我国尚未能形成这种环境和机制,科技界甚至流传着这样一句话:“拿不到课题的做科普,退休的老者做科普,爱出风头的做科普”。搞科普被视为不务正业,或者认为搞不出像样科技成果的才搞科普。科学家在青少年心目中有着非常崇高的地位,理应承担起科普职责,因为如果没有科学家群体的参与,任何科普都是无源之水。

为此,国家有关部门应出台相应政策,明确科普著作是科技成果的一部分,提升科学家从事科普创作的社会地位和职称待遇,从观念上扭转学术界对科普创作的态度,这样才能真正调动起科学家从事科普创作的积极性。

同样,由于航天科普图书的特殊性,对从事这类图书出版工作的编辑也提出了较高的要求,要求他们不仅要具备扎实的文字功底和编校技能,同时还要懂得基本的航天科技知识。但目前,国内出版社编辑的素质还很难达到这样的要求。

对于航天科普编辑自身而言,应明确工作要求,不断学习,注重自我提高。首先,要更新科普观念及出版观念,勇于创新。其次,要适时学习和补充航天科技知识,关注航天科技发展的热点和前沿,保持职业敏感性。最后,要树立市场意识,拓展工作职能。

2.4 找准选题的读者定位

图书出版应以读者受众为中心,在选题的策划上,应准确定位读者群并明确读者需求。但现今国内的航天科普图书在选题内容的设定与读者群之间存在一定程度上的错位。

航天科普的主要对象应是青少年,特别是小学高年级以及初高中学生。因为这一阶段的学生是最需要普及和了解航天科技知识的,而这一阶段也正是他们掌握科学知识、培养科学素养、树立科学精神的关键期、黄金期。通过科普阅读强化青少年学生这方面的科学素养,无疑是最为重要和有效的途径。目前国内出版社出版的航天科普图书在选题策划时,大多也是针对这一阅读群体的。

事实上,航天科普图书的主流购买和阅读人群却是孩子家长和学龄前幼儿、小学低年级学生。

初高中学生升学压力大,作业多,为了提高学习成绩,实现升学目标,他们无暇阅读科普图书。即使有一些阅读时间,也大多被文学阅读和网络阅读占据。很多老师和家长认为科普教育与升学关系不大,不鼓励甚至不支持青少年学生阅读科普图书,导致针对该读者群的科普图书销售不景气。反过来,受科普图书出版经济效益不佳的影响,出版社在出版针对该年龄段读者群的科普图书上表现得越来越审慎,导致适合该年龄段学生阅读的优秀图书品种越来越少。除少量引进品种之外,基本上没有适合或受到中高年级学生普遍喜爱的航天科普图书,更不用说经典和畅销的航天科普图书。

相反,由于学龄前儿童和小学低年级学生没有升学考试的压力,该群体反而有大量时间阅读科普图书,年轻父母也很重视该年龄段儿童科学知识普及和科学精神的培养,因此是学龄前和小学低年级学生成为了航天科普图书的主要阅读对象。

然而出版社在做航天科普图书的选题策划时,很少将这一群体定位为目标读者群,因此,市场上针对低幼群体的航天科普类图书品种较少,这也是导致航天科普图书销量不佳的一个重要原因。比如内容广受家长好评的《中国少年儿童科学阅读》和《当代中国科普精品书系・航天卷》,很多家长购买后普遍反映:“内容介绍的很深很全面,但是更适合大一些的孩子阅读。”

出现这样的错位现象,说明出版社编辑在选题策划环节没有将市场调研做深做透,没有对读者群的需求和认知能力做准确深入的了解。鉴于此,航天科普图书的编辑在工作中一定不能闭门造车,要培养自己对市场的敏锐洞察力,多做调研,实地了解读者需求,在此基础上做好选题的读者群定位。

另外,航天科普图书的作者和编辑对图书阅读对象的把握还不够深入和细致。

不同年龄的航天科普图书读者,对科学认知的水平存在较大的差异。航天科普图书作者以及出版社编辑,要更新科普观念,加强对航天科普图书读者群的认识和研究,特别是要研究青少年群体的科学认知水平、理解能力、心理特点和阅读喜好,根据他们的知识水平和阅读喜好来创作、开发出适合不同年龄特征,具有较强针对性的科普读物。

科学普及出版社从美国引进出版的《科学素养的导航图》一书,根据青少年的生理、心理特点,将其从学前教育一直到高三所有年龄段的特征进行了分析,对每一年龄段适合于接受哪些科技知识进行了科学规范的分类,最后用图表的形式进行完整的展示。这本书对于推动青少年科学教育的研究以及相关资源的开发都有重要的参考价值,对从事航天科普创作的专家和科普图书编辑在进行选题策划时也具有一定的参考价值,对创作和开发出有针对性的航天科普图书是极有意义的。只有使航天科普图书充分体现科普的贴近性,让青少年读后爱不释手,航天科普图书的创作出版才能真正获得成功。

2.5 内容形式亟待改进

目前我国航天科普图书在内容上的一大弊病是厚重有余,趣味性不足。

华罗庚曾说过:“深入固然不易,浅出更是困难。”我国的航天科普图书就是在“浅出”上做得还不够。很多航天科普图书在叙述和表达方式上刻板、生硬,失去了科普读物应有的通俗性、趣味性和文学性,有的图书甚至写得像科学论文,专业术语大量堆积,语言晦涩难懂。这样的作品其实并不符合科普创作的要求,达不到科学普及的目的,更不会受到读者受众的喜爱。长此下去,将直接影响航天科普市场的培育和开拓。

从大众传播学的角度来看,传播者传播的信息只有被受传者接受并满足了预期的心理期待,传播的效果才能得以实现。如果图书的内容、形式、叙述等方面给人感觉太厚重,不能引人入胜,那将很难为读者所接受,科学传播的目的就更无从实现了。这就要求航天科普图书在内容形式的创作上要在科学性与通俗性、知识性与趣味性之间找到平衡点。

其一,可注重通过绘画、故事等内容调动读者的阅读兴趣。

兴趣是最好的老师,好的科普书能够激发读者兴致盎然地去探索和理解各种科技知识,而不仅仅是堆砌难懂的名词、枯燥的数字和干巴巴的定理。

比如中航出版传媒有限责任公司2012年出版的《世界航天科普丛书》,就做到了把航天知识融入故事之中,用简洁的文字、生动的情节、有趣的插图来传播航天科技知识,减轻青少年读者阅读过程中产生的“疲劳感”,从而激发出青少年的阅读兴趣,极大地提高了该系列丛书的阅读效率。

一位青少年读者在当当网评论中说:“整套图书内容都挺不错,个人最喜欢宇宙飞船这一本,该书汇总了各个航天大国的全部宇宙飞船,讲述了人类在太空探索过程中遇到的各种惊险故事和令人敬佩的英雄人物,看得我热血沸腾,为探索中失去生命的勇士惋惜,为探索中取得的一次次突破感到无比的高兴。他们的努力付出,为人类的发展做出了巨大的贡献。”

一位妈妈从网上订购该系列图书后说:“本来图书是买给孩子看的,但我先生翻看后同样爱不释手。他说里面的故事很多,不是那种枯燥的航天科技知识授课。”

这就是一个成功的案例。如果能将面向青少年的航天科普图书当作绘画书、故事书、文学书甚至游戏书来做,那么航天科普图书就不再是一幅冷冰冰的生硬面孔,在好读好看的同时,潜移默化地普及了航天科技知识,培养读者的科学精神,达到事半功倍的效果。这样的航天科普图书还有其他几种,如《中国少年儿童科学阅读》《当代中国科普精品书系 航天卷》等,但这种出版潜力还远没有被充分挖掘出来。

其二,应从简单地传授航天科普知识,向弘扬航天精神和科学探索精神发展。

一般说来,科普分三个层次:第一个层次为科学知识的普及;第二个层次为科学方法的普及;最高层次为科学精神的普及。科普,除了普及科学知识,更重要的是通过大众传播媒介,将科学的方法、科学的精神、科学的思想传递给受众。也就是说,科普图书内容的重点应从介绍客体向解剖主体迈进。

在这一方面,中国宇航出版社作为一家航天科技集图公司所属的出版社,表现出了航天专业出版社的深厚底蕴、探索和追求。《天魂:航天精神纪事》是2011年中国宇航出版社为纪念中国航天事业成立55周年而编写的一部纪实性文学作品。该书运用纪实文学手法,讲述了中国航天事业从无到有、从弱到强的发展历程,再现了中国航天人自力更生、艰苦创业的精神和“严、慎、细、实”的工作作风,集中展现了中国航天人不怕困难、敢于牺牲的精神追求,揭示了“两弹一星”精神和载人航天精神孕育形成的曲折过程。该书主题内容丰富,资料详实,情节跌宕起伏,文字真挚感人,具有极强的感染力和表现力,堪称为“一部揭秘航天人艰苦创业奋发图强的英雄史诗,一首航天人不懈求索开拓天疆的嘹亮赞歌,一本记述航天人自主创新为国争光的生动教材”。

该社引进出版的《登陆火星》一书,是由美国航空航天局“火星探险车”项目首席科学家史蒂夫・斯奎尔斯(Steve Squyres)博士创作的一部纪实性文学作品。该书作者作为一名参与火星探测项目的科学家,在“精神号”和“机遇号”成功登陆火星并顺利完成探测任务后,详细回顾和记录了参与该项目的整个过程。美国航空航天局“火星探险车”项目团队华裔科学家王阿莲评价该书时说:“该书讲述了从科学目标的确定、科学团队的组建,到成功登陆火星的大量台前幕后、惊心动魄和感人至深的故事,真实记录了本项目中那些如临深渊、如履薄冰、血脉激荡的分分秒秒,为中国未来的深空探测提供了不可多得的实证经验,是中国航天科学家、工程师、科研计划的组织者、领导者、管理人员,以及航天爱好者、青少年和大中学生的最佳参考书。”

中国宇航出版社出版的这些航天主题的文学性作品,不仅具有丰富的航天科技知识,而且让读者能够从阅读中体会到科学家和科技工作者尊重科学、重视技术的理性精神,实事求是、尊重规律的严谨态度,奋发向上、开拓创新的进取意识,这正是科学思想、科学精神、人文精神的真正内涵。中国宇航出版社的努力与尝试,也极大地丰富了航天科普出版的深度、广度和精神内涵。

其三,航天科普图书还需解决图片和绘图缺乏的难题。

图片以其直观、形象的特点,在科普图书中具有举足轻重的作用。受欢迎的知识类航天科普图书,大都具有图片丰富、清晰、拍摄角度好、图片构图和创意佳等优点。目前国内出版的航天科普图书中,大多采用的是美国二十世纪五六十年代航天活动的图片,其中很多图片是从国内外网站、杂志上借用过来的,图片清晰度不够,分辨率不高,色彩失真,是这类图片存在的一个极难解决的问题,严重影响了航天科普图书的表现力。国内航天活动的照片大多分散保存在不同航天科技岗位和细分领域的技术专家手中,这些图片流传不广,再加上受制于保密审查问题,很多难得的镜头和画面,在国内出版物中很难见到。

另外,航天领域的科普专家,大多缺乏自己动手制图绘图的能力,使展示航天科技原理的示意图奇缺,而这些图片对于提高航天科普图书的品位和水平,具有极为重要的作用。比如专门介绍载人航天的科普读物中,几乎没有哪一本书能够以画面的形式直观逼真地展示载人飞船的内部景象,更难得一见载人航天器生命支持系统的原理图和结构图,也没有哪一本图书能够展示舱内航天服和舱外航天服的结构示意图。对于以介绍载人航天为主要内容的科普读物来说,这不能不说是一个极大的遗憾。建议航天科普作家培养和掌握手工绘图能力,以提高航天科普图书的内容丰富性和品位。航天科普网站也要大力收集并展示航天科技人员制作的相关原理图、结构图和手绘示意图,由国内外航天科普专家以及航天科普图书出版社自由下载使用。

此外,对于国内民用航天科技项目,也要尽可能放松航天科普图书内容和图片的审查,以便相关的科普图书内容有相应的展示载体。建议由相关部门建立定期解密航天器原理图和实物结构图的规则和标准,适时以图片形式向国内外公众展示航天科技成果。这样国内出版的航天科普图书就可以尽量避免使用国外几十年前的老旧图片,不再因为缺乏图片或文图不匹配,而降低航天科普图书的内容表现力和吸引力。

3 结语

篇9

基于问题的学习是一种以学生为中心的主动型教学模式和课程体系设置方法,其最初是由加拿大的麦克马斯特大学(McMasterUniversity)医学院于20世纪60年代在医学课程教改中逐步形成并提炼出来的。在PBL中,教师根据课程要求和学生的知识基础预先定义一个不完整的或劣构的问题,然后让学生进行研究,理论联系实际,运用已掌握的知识和技能提出解决问题的可行方案,让学生亲身参与问题求解的每一个步骤和知识构建的过程,从而将其先前获得的知识和经验很好地整合起来,使已有知识结构得到完善的同时达到对新知识的理解与掌。

1.目标和基于问题的学习法的特点。

基于问题的学习方法的主要目标不仅仅是让学生获得知识,并且要运用知识。PBL重视模型和问题的解决。它试图模拟现实生活中的工程研究和开发过程。Barrows这样描述PBL的主要特点:(1)学习是以学生为中心的,即学生选择怎样去学习和他们想要学习的内容。(2)学习在小团体中展开并且提倡协作学习。(3)老师是促进者、引导者或教练。(4)问题形成组织重点并刺激学习。(5)问题是拓展真正的问题解决能力的工具。(6)新的信息是通过自学获得的。

2.PBL工程教育案例———麻省理工学院航空航天工程系。

几年前,在麻省理工学院的航空航天系成立了一个由教师和科研人员组成的新战略计划小组,专门负责课程改革。为了强调教育以学生为中心,讨论小组花费了一定的时间和精力通过对项目和学习成果进行验收,设计了新的教学方法,建造与之配套的实验室。尽管基于问题的学习是关键,但它不是课程组织的原则。新的航空航天工程课程以现实生活中产品完整的生命周期工程为背景,即构思、设计、实施和执行(CDIO),结合设计建造经验,贯穿于整个项目中。接下来就是从简单的项目到高度复杂的系统设计建立过程,以及从中取得的经验教训。第一年,在《航空航天设计导论》课上,学生们设计、构思并且试飞的由无线电控制浮空飞行器(LTA)。第二年,在《联立工程学》课上,学生们设计、搭建并且试飞了无线电控制的电推力飞行器。在一些比较深入的课程例如《空气动力学》课上,从工厂或者政府以往项目中提出航空工业中很常见一个实际的问题,像是以洛克希德•马丁战术飞机系统为模板提供项目设计方案。高级课程完全利用基于问题的学习方法,如:《实验项目实验室空间系统工程》、《CDIO高等课程》。在这些PBL体验中,学生发现自己感兴趣的问题,通过做实验找到解决方法,并用多学科方法设计出复杂系统。麻省理工学院航空航天系“复杂系统学习实验室”的主任提出了一个对于基于问题的学习方法的分类框架。它将问题分为四个等级,给出了解决基础科学及先进工程课题的系统方法。一级:问题集。问题集是指在大多数工程课程中发现的传统问题。它们往往具有一定的结构与较成熟的解决方案(至少问题的设计者知道)。所有学生解决同样的问题,有时独自解决,有时以小组形式解决。问题需要在相对较短的时间内解决。二级:小型实验。小型实验是指在结构化问题下的实验课。例如测量或观察某种工程现象或数据。这些问题在一或两个学期内解决,可以“重复地进行”,也就是说,每个学生团队解决与其他团队同样的问题。在麻省理工学院有许多例子,如《联立工程学》课上的桁架实验室,《空气动力学》课上对在风洞中的流速计的校准,《航空航天设计导论》课上对空气动力减速器的各种测试。三级:大型实验。比起前几个阶段,这个阶段的问题需要更长的时间去解决,可能会耗费几周或整个学期。到了这个阶段问题明显复杂了很多,需要更多的规划和教员支持。在麻省理工学院有许多如是例子:《实验项目实验室》课上的风洞试验、飞行器模型项目,《空气动力学》课上的机械项目,《航空航天教育导论》课上的轻于空气的飞艇,《联立工程学》课上的电动飞行器设计等。四级:顶级CDIO实验。这个阶段在系统中整合了核心工程的顶级实验。麻省理工学院的航空航天工程项目用构思-设计-实施-操作(CDIO)的方法来设法更接近于实际工程。在顶级实验中,工程的四个阶段都将涉及。顶级实验室的项目均为研究的重点,需要更多的资金,工程的复杂度和依赖经验的程度也很高。例如麻省理工学院的自主卫星光学阵列项目和磁控编队飞行器。四级的项目需要学生、老师和研究员花费三个学期去完成。可以看出三级和四级问题的解决过程是由学生主导的、不受约束的、复杂的、多方面的且具有很高的主动性过程,符合之前所说的PBL标准。然而一级和二级中的项目体验过程更结构化,在这个过程中学生体验到关于问题构想的有用指导,使用工具进行研究发现。基于问题的学习方法和设计-制造经验贯穿了整个麻省理工学院航空航天工程系的本科生阶段。使用四个等级的框架来层次化PBL体验过程确保了从高度结构化问题到无约束和复杂问题情况的合理推广。

3.基于问题的学习方法的评估。

基于问题的学习方法的评估是多模式和长期性的。这些方法包括实验室期刊、技术简报、设计审查、技术报告、团队协作评估、设计作品、互评和自评。教师的角色主要是顾问和指导员,以及在学习过程中为学生提供大量反馈信息。在《航空航天设计导论》课上,学生们设计、制造并试飞由无线电控制的浮空飞行器,设计审查作品和最后的评估工作都是由飞行器竞赛的方式进行。在《综合工程》课的飞行器设计项目中,二年级学生分析在问题集中与气动性能、稳定性和推进装置有关的问题,并动手组装和试飞无线电控制的电推力飞行器。与第一年的课程相似,评估手段包括问题集、设计审查以及最后的一场比赛。除了评估认知能力的培养效果,情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。这些情感变化可以通过观察、访谈、作品、期刊和其他形式的自评进行评估。

二、小卫星平台与基于PBL的航天工程教育创新结合途径

在全球化大背景下,除去意识形态的差别,世界人才的标准正趋于统一。根据著名的CDIO(Con-ceive-Design-Implement-Operate,即:构想-设计-实现-运作)工程教育模型,工程教育包括以下几大培养目标:掌握深厚的基础知识和应用技术;善于构思、设计、实现和运作新产品或系统的能力;承担和实施复杂系统工程的能力;适应现代团队协作开发模式及其开发环境。这些目标是直接参照工业界的需求而制定的,它实际上定义了现代工程技术人员的素质构成。

1.小卫星作为航天工程教育的意义。

小卫星为空间发展提供了的一条新途径,这是与以往基于传统空间开发模式的“政府导向的大型项目”完全不同的。此外,NASA已经开展了很多项目为大学提供发射机会,让他们逐渐学会如何开发、运营卫星。超小型卫星计划是其中一个著名的案例,选定十所大学并给予他们项目资金,最终的成品将搭载航天飞机发射上天。凭借多年的项目经验,一些大学已经能够制造卫星,甚至出售卫星给其他大学或国家。小卫星为大型卫星上已经实现的一些任务提供了一条新的实现途径。一定数目的小卫星协作是一个非常重要的概念,通常被称为“星座”或“编队飞行”。这种多卫星体系的优点是容错量大、重构能力强、系统的可扩展性好。

2.基于小卫星平台的航天工程教育项目。

小卫星的操作训练为大学生的太空教育提供了一个特别的机会,让他们能够体验从任务创建、卫星设计、制造、测试、发射、运行,直到结果的分析的整个太空项目周期。同时他们还能从这些项目中学到项目管理和团队协作等重要技能。小卫星项目不仅对教育有益,而且有望成为太空技术发展与商业运营中的一名新成员。

(1)日本卫星设计大赛。

上世纪90年代初期,日本的大学小卫星研究项目远远落后于美国和欧洲各国。然而,在意识到了小卫星在教育和技术发展上的重要性后,日本国内开始大力推动高校小卫星设计-制造计划。第一个里程碑是“卫星设计大赛”。1992年三个学术社团共同成立了大赛组委会,他们分别是JSME、JSASS与IEICE。经过一年时间的准备,于1993年举办了第一届比赛。这项比赛的目的是为更多的大学生提供参与太空项目的机会,同时鼓励一流大学开始进行实体卫星的制造项目。评审项目分成两大类,创意类评审该项目的创意与想法,设计类评审卫星设计的可实现性。提交的项目首先会进行初步的评审,合格的项目才能入围最终的决赛。届时,将进行卫星模型的展示和评审。优秀的作品将获得“设计奖”、“创意奖”以及三大学术社团颁发的奖项。大赛每年都会收到20到30个创意独特的项目。

(2)大学空间系统研讨会(USSS)以及CanSat项目。

USSS始于1998年,每年11月由JUSTSAP小卫星工作组在夏威夷举办。研讨会的形式十分独特,出席会议的日本和美国的大学首先提出自己卫星项目的构想,以及各大学自身的科研实力,然后将具有相同兴趣、能力或科研实力的大学进行组队。各组展开讨论,在一天半的研讨会后,各组需要向其他组展示他们的项目设计书。这些项目要在USSS结束后的一年内实施,他们的成果将在下一年的USSS上展示。其中最成功的项目就是CanSa(t罐装卫星)项目了。CanSat项目是1998年由特维格教授提出的。在最初的计划中,每所大学都要制造一个350mL饮料罐大小的微型卫星,卫星将被发射到轨道上,在下一年的USSS上进行控制操作。

(3)立方体卫星。

立方体卫星项目由特维格教授在1999年的USSS大会上提出。立方体卫星为重1kg,长宽高均为10cm的微型卫星。每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“P-POD”的盒形载体内,它由俄罗斯的“第聂伯”火箭装载发射升空。为了减少立方体卫星和P-POD之间的机械和电气接口,P-POD释放机制设置得非常简单:当P-POD的门打开,里面的立方体卫星就被P-POD末端的弹簧弹出。东京大学和东京工业大学已经开始了立方体卫星项目,并大致完成了设计和EM级别的模型制造。这些大学的学生已经在立方体卫星项目中获得了微型卫星开发的基本专业知识。但他们现在需要面临新的挑战:如何使用现成的廉价的部件设计可靠的空间系统,如何进行空间环境试验(如真空热或辐射试验)并获得试验结果,以及如何处理更大的风险,更多的人力资源、时间和成本。目前计划于2002年底发射第一个立方体卫星。

(4)欧洲大学生月球轨道航天器。

欧洲大学生月球轨道航天器ESMO是欧空局教育卫星计划的第四项任务,它是基于“欧洲大学生太空探索与技术倡议”计划中的“SSETI-Express”卫星。ESMO项目是为了吸引和培养下一代的月球与其他行星的工程师和科学家。航天器有效载荷包括:船载液压双组元推进系统,用船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点L1”转移到绕月运行轨道的过程,历时3个月;表面光学成像的窄角相机和一个用于测绘全球引力场的子卫星,将在历时超过6个月的时间里执行测量任务;可供选择的载荷还包括一个生物实验和一个微波辐射计。ESMO项目是未来欧洲的科学和勘探计划的一个强大的动手教育和公共宣传工具。它是一个面向大学生的项目,训练和培养了下一代的月球任务的工程师和科学家。

三、建立基于PBL的航天工程教育实验平台和培养范式

我国在“十二五”规划中提出了“创新驱动,实施科教兴国战略和人才强国战略”,要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家,以高层次创新型科技人才为重点,造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。实施PBL教学是一项系统工程,由于受国情、传统教育教学模式和人才培养机制的约束,在中国工科大学中实施PBL教学存在问题案例少、实施成本高、评价方式单一和师生角色僵化等问题,因此,需要根据我国工程教育的现状和国情对PBL教学进行本地化处理,不能生搬硬套,具体来讲有以下几个方面需要注意。

1.树立以学生为中心的教学理念。

树立以学生为中心的教学理念是实施PBL教学的前提条件,PBL强调以学生为中心,作为PBL教学的实施者,教师必须要深刻认识到这一点。

2.根据具体航天任务设计问题。

丰富的问题案例是PBL教学成功的关键。每门专业课的设置都是基于学生已具备一定的先修课程基础为前提,但个体的差异不容忽视,教师或教师团队在进行某课程PBL问题设计的时候要充分了解学生的知识基础,结合具体的实施条件进行问题案例的设计。为了保持热情,学生们可以一种竞赛的形式开始项目,学生们互相分享自己的认识,用自己的双手选择出最吸引人并且最有意义的项目。

3.提高卫星实验平台的开放性与多样性。

除了教育实践空间项目对航空航天教育带来的价值之外,学生建造空间项目长期承诺创新型大学的任务是可直接有利于空间行业本身。目前,各大学中设立的大学或研究生开放实验室及其配套的开放创新基金都是一些很好的尝试,取得了很好的效果,但其范围需要扩大,让大学生能够进入一些比较前沿的和良好国际合作背景的研究型实验室,使其很早就能受到良好的学术熏陶,以促进其产生向更高层次发展的内部动机和欲望。

4.加强学习能力的培养。

发展学生的学习能力,使其成为高效、独立的终生学习者是PBL的重要目标之一。通过参加PBL学习,让学生明白学习不完全是个人的事情,在PBL小组中每个学生都担当一定的角色,并承担相应的责任,在小组讨论中无私贡献自己的学习成果,并吸取其他成员的学习成果,达到共同进步。

5.建立合理多样化的评估体系。

在实施PBL的过程中,可以采用学生自我评价、同学互评及教师评价相结合的办法,注重学生的过程表现,而不是结果。创新人才的多样性和创新思维的多样性决定了我们不能用一刀切的方法来评价学生,而是要采取灵活多样的评估体系,建立激发创新的长效机制。除了评估认知能力的发展和成就,情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。

四、结论

篇10

本期“太空课堂”栏目中,航天员翟志刚叔叔隆重登场!在下文中,他为小朋友们解答了一个很经典的问题,即“航天员在太空怎么吃饭?吃什么?”你对这个问题是不是也充满了疑问?那就快来一起听课吧!

山东的孟桐宇同学问:“航天员在太空怎么吃饭?吃什么呀?”

翟志刚叔叔的回答:

孟桐宇小朋友,你好!

航天员在太空吃的食品叫航天食品。它具有重量轻、体积小、低残渣、零风险的特点,能满足航天员在轨飞行时生命所需的能量和营养素,能在承受航天特殊环境如超重、失重、振动、冲击及舱体泄复压时,不会产生碎屑飘逸、汤汁泄露的现象,要求航天食品要品种丰富,可接受性好,便于航天员在轨食用。

这里,再给你介绍一下我国航天食品的发展历程。我国的航天食品从20世纪70年代“曙光”号航天计划时起步,经过40多年的研究历程,发展至今天已有6大类(主食、副食、即食、饮品、调味品和保健品)96种产品,品种非常丰富。

根据不同飞行阶段的任务特点,航天员要食用的食品也不一样,因此要有针对性地进行食品配置。

例如:飞行初期,为缓解失重对人体的影响,食品配置以高碳水化合物、高蛋白和低脂肪的食品为主。飞行中工作任务繁忙段,会配置高能量密度的食品为主,如高能压缩饼干、牛肉、月饼、奶酪、巧克力等。正餐有一主二副一汤,可以根据个人口味配置。水和饮品则是装在特制的带吸管的塑料袋里,通过关闭和手的挤压,由吸管吸吮进水。随着航天技术的发展,现在我国飞船里安装了食品加热装置,航天员在太空中已经可以吃到喝到热的食物和饮品了。

我的回答你满意吗?希望你和其他青少年朋友们继续关注航天,热爱航天,努力学习科学文化知识,将来为祖国的航天事业做出自己的贡献!

编后语:

篇11

 

军队院校团级指挥航天通信专业任职教育的培训目标是按照“能打仗、打胜仗”要求,着眼有效履行军队职能使命,围绕信息化条件下打赢联合作战对航天通信指挥人才的需求,培养熟悉通信部队职能、善于运用航天通信系统,政治坚定、品格优良、业务精湛、组织领导能力强、胜任航天通信单位团级领导岗位的指挥军官。为了实现这个目标,课程体系设置必须向实战聚焦,向部队靠拢。

 

一、教学对象分析

 

航天通信团级指挥的教学对象主要包括总装航天通信领域新晋团级指挥干部,教学对象具有以下几个特点:一是根据所从事岗位可分为军事通信指挥、航天通信总体干部,同时还有部分通信部门政工和后勤干部;二是学员年龄段主要集中在30~40岁段,其中35~40岁年龄段更多;学历层次分析,高学历依然是少数,绝大多数为本科毕业生;三是专业跨度大,所学专业涵盖电子类工学专业、管理学、政工、后勤等。

 

为了设置聚焦实战、贴近岗位的课程体系,在分析教学对象的基础上,重点需要研究岗位与实战的切入点,找准切入点后,进一步设置课程体系。

 

二、课程体系设置思路

 

(一)课程体系构成

 

航天通信方向课程体系主干课程(如图1所示)。

 

由于在上述课程体系中《航天指挥》《军事航天技术》《指挥信息系统运用》和《航天通信指挥问题研究》为航天通信方向核心专业课程,因此主要对此四门课程相关内容设置理由加以说明。

 

(二)课程内容设计

 

航天通信方向专业课程设置在教学内容上按照从指挥到技术再到系统运用的主线安排授课内容,教学环节包括理论讲授、案例分析、想定作业和综合演练四个环节,每个教学环节的具体授课内容又遵循先当前现状后发展趋势的顺序进行组织实施。课程设置的主要理由包含以下四个方面(如图2所示):

 

(一)贯彻“向实战聚焦,向部队靠拢”的思想,突出实战化教学

 

在本专业课程体系的设置中,力争突出实战,贴近岗位,具体体现在:在案例教学中,首先进行分析航天试验中最具有典型代表性的“嫦娥X号卫星发射通信总体方案”,进而过渡到“基于下一代网络技术的卫星发射通信总体方案”,再到“基于自主可控技术的XX卫星发射任务通信总体方案设计”;想定作业的教学内容既包含“特定任务(如临近空间试验任务及应急任务)通信的组织与实施”,又包括具有一定前瞻性的“XX空间作战航天通信支援研究”,这些案例和想定教学的设置紧紧围绕总装试验场和航天任务,突出总装试验任务的实战内容,同时在内容设置上又综合考虑现状和发展的关系,立足现实,着眼发展,适度超前。

 

(二)落实“指技融合,指技俱精”的理念,指挥与技术相辅相成

 

课程设置按照固指挥、强技术、重应用的思路,将指挥和技术相互融合,做到指挥与技术相辅相成。在案例教学“神舟十号载人航天任务通信组织与运用”,想定作业“特定任务(如临近空间试验任务及应急任务)通信的组织与实施”“XX空间作战航天通信支援研究”都不单纯是指挥问题,这些问题的研究离不开技术支持,因此在授课内容中还包括技术层面的案例教学“嫦娥X号卫星发射通信总体方案”,在此基础上,进而过渡到“基于下一代网络技术的卫星发射通信总体方案”,以及想定作业“基于自主可控技术的XX卫星发射任务通信总体方案设计”,使指挥与技术相互交融,相互支撑,相辅相成。

 

(三)注重课程内容主线设计,在实践中提高运用理论和技术的能力

 

教学内容设计在强调整体设计的基础上注重主线设计,按照从指挥到技术再到应用的顺序,通过具体的信息系统运用和综合演练,提升将指挥和技术运用于实战中的能力。具体内容设置是在讲授“航天任务中通信的组织与实施”“航天通信关键技术”“航天通信系统及其应用”“航天通信系统安全保障”“空间电磁环境及电磁频谱管控”等专题的基础上,实际操作运用“一体化框架下的通信系统”,培养学员灵活运用信息系统解决实际问题的能力。在相关指挥及技术案例教学和想定作业的基础上,通过航天指挥综合演练,提高航天通信方向中级指挥干部运用已有知识和技术,解决不同背景及条件下不同任务中出现的实际问题的能力,综合提升学员分析、研究、决策能力。

 

(四)充分发挥既有环境条件优势,切实提高教学环境的使用效益

 

航天试验训练中心试验通信分系统,及国防科研试验信息安全实验室,这些环境和平台在其他层次教学任务中发挥积极作用,通过为航天通信方向中级指挥实施教学任务,不仅能够更大限度发挥这些环境的优势,提高使用效益,而且能够积极促进科研成果进课堂,形成动态更新教学内容,及时将研究成果纳入教学,教学科研相互促进的良性循环。

 

三、教学组织实施

 

(一)“知”“行”合一

 

在授课过程中,核心理论知识和技术主要采用课堂讲授的方式,体现知识性、系统性,围绕理论和技术,结合授课内容,展开课堂研讨、课外自学、案例教学、想定作业等形式的教学活动,并充分利用网络资源,开发MOOC课程,增强教学效果这些教学活动重点体现实践性、综合型,提升学员对理论和技术的运用能力,强化将理论和技术应用于解决现实问题的能力。

 

(二)“分”“合”统一

 

“分”“合”统一既体现在教学内容上也体现在教学组织形式上。在教学内容中,将指挥和技术分别进行讲授,更便于对理论的理解;而在案例分析和想定作业,以及综合演练实施过程中,则可以合并进行,以使知识融会贯通,灵活运用。在教学组织形式上,案例教学采取小班教学方式,以案例分析、案例作业为主,现地教学和实验室见学为辅的方式进行;想定作业主要采取以分组作业为主,按照介绍想定背景、提供想定条件、布置想定作业、编组研究讨论、提交作业和小结讲评的步骤实施,体现有分有合,分合统一的思想。

 

(三)“研”“练”归一

 

教学活动的案例分析、想定作业都充分发挥学员的主观能动性,注重学员对教学内容的研究,只有通过研究才能完成作业内容。教学活动的最后一项是综合演练,综合演练按照“统一作战背景、统一作战时间节点、统一指挥行动”的原则,利用一体化试验信息系统组织实施,在演练过程中强调以情况设置为牵引,直接调理为辅的原则,重点提升学员在演练过程中的自主解决问题的能力。无论是研究还是演练,最终的目标都要归于人才培养的总目标。

 

四、结语

 

聚焦实战,紧贴岗位的人才培养方案制定只是确保人才培养质量的第一步,当然也是最核心的要素之一,院校要培养能打仗、打胜仗的实战化人才,从人才培养方案的角度考虑还需要进一步做好内容设计、课堂组织、考核方式等多个环节的完善和细化。

篇12

Long Yaosong;Wen Xin; Nan Ying;Wang Hao

(①College of Aeronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China;

②College of Astronautics,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)

摘要: 《航天器控制》是我国航天航空院校一门重要的专业课,是本科生后续课程和研究生课程的基础,它在专业课程体系中占有重要地位。由于该课程具有较强的工程背景,所以数学模型复杂,再加上目前专业课的学时不断压缩,因此如何在较短的时间内,提高教学效率和效果,已经成为教师讲授该门课程时不得不考虑的一个重要问题。

Abstract: Spacecraft Control is an important course in aerospace colleges. It is the basic course of undergraduates and graduates. It plays an important role in specialized courses. With the need of engineering knowledge, and the reduction of specialized course's hours, the model is very complex. So, how to improve the learning efficiency in such a short time becomes an urgent problem when teachers give lessons.

关键词: 航天器控制 MATLAB 教学 多媒体

Key words: spacecraft control;MATLAB;teaching;multimedia

中图分类号:TP273 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)26-0145-02

0引言

目前,《航天器控制》课程一直采用“教师一黑板一学生”或“教师一PPT课间一学生”的课堂教学方式,尤其当教师在黑板上讲授航天器动力学控制系统的分析时,往往需要使用几种颜色的线条将他们区分,而且曲线的准确度基本没有保证,仅仅是一种定性分析结果,造成系统分析缺乏可视化的直观表现,系统响应的动态性难以体现,使得学生难以理解和接受。此外,由于黑板式教学模式的缺点,学生也很难理解复杂的航天器姿态运动性能,更不能直观地得到系统特性的可视化测试结果,造成学生不能深刻地理解所得结论。

另一方面,航天器姿态控制的实践性教学环节也是该课程教学的重要环节,但在航天器控制实验中由于现有硬件设备昂贵,如购买一个仿真转台需要50万元左右,我国目前有很多重点工科院校都兴办航天专业,这些新办的航天专业没有完善的试验条件,谈不上具备航天器物理仿真实验室,所以不能为学生提供了优良的实验条件,很难达到良好的效果,更不利于巩固课堂中的理论知识。

综上所述,《航天器控制》课程迫切需要进行教学方法和实验方法的改革。如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,是本课程教学所要解决的关键问题。

在我国高校里,MATLAB已经成为自动控制与各类高级课程的基本数学工具,成为各高校大学生、研究生必须掌握的基础知识与基本技能,将MATLAB数字仿真用于《航天器控制》的教学将为高校提供了一种很好的解决办法。

1MATLAB在《航天器控制》教学中的彻底应用

1.1 航天器系统建模数学模型是航天器控制系统分析研究的基础。应用MATLAB辅助分析控制系统,首先也要建模,其建模主要是以函数形式表示和Simulink模型。函数形式如:用tf()印函数来建立控制系统的传递函数模型,用zpk0函数来建立零极点增益模型,用tf2zp0和zp2tf0函数来实现传递函数模型和零极点增益模型的相互转换,用cloop0函数来建立单位反馈或者用函数feedback0来构成其它反馈。Simulink是MATLAB产品中的图形化系统建模与仿真工具,通过这个工具,用户可以采用方框图建立系统的模型,比传统的仿真软件包用微分方程或差分方程建模具有更直观、方便、灵活的优点。

例1对于卫星系统,一般反馈控制系统的组成如图1。

通过系统测试以及设定参数,得出如下系统闭环传递函数。

G(s)=■

Matlab程序如下:

num=[1,5];

[z,p,k]=tf2zp(num,den)

运行结果为:

z=0

-5.0000

p=-2.0000

-1.0000

-1.0000

k=1

结果表达式为:G(s)=■

同理,可用zp2tf0函数来实现零极点增益模型向传递函数模型的转换。

若已知系统零点(-5,0),极点(-2,0)、(-1,0)、(-1,0),增益为1,则可以用以下zpk0函数来建立零极点增益模型:

sys=zpk([-5],[-2,-1,-1],[1]);

总之,matlab中有许多函数可以用来建立系统的模型。

1.2 时域分析在时域分析中,通过分析系统的闭环极点的分布来判断系统的稳定性,通过分析系统的典型信号响应来分析系统的动态性能。但是对于非线性系统,如果用人工计算来分析的话,不仅花费时间多,而且教学效果很差。此时可以借助于MATLAB中的Simulink功能进行分析,使问题就变得很简单。

例2对例1中系统,输入周期为6s的方波,求其输出响应。

执行下面的M文件:

num=[1,5];

den=[1,4,5,2];

t=0:0.1:15;

%――构造周期为6的方波

period=6;

u=(rem(t,period)>=period./2);

lsim(num,den,u,t);

运行后得到如图2所示输出响应曲线。

1.3 根轨迹分析根轨迹法是分析和设计线性定常系统的图解方法,是《航天器控制》课程的一种基本的系统分析方法,但是传统方法在绘制根轨迹的过程中,需要分析、计算、描点,花费大量时间,引入MATLAB后,只需几句命令就可以取代上述工作。

例3 对于某卫星俯仰角控制系统,其结构如图1。设定各环节参数后,系统开环传递函数模型为:G0(s)=■

绘制其根轨迹图。

Matlab程序如下:

num=10;

den=[0.1 1.1 0];

rlocus(num,den)

运行后得到如图3的根轨迹曲线。

1.4 系统设计所谓的系统设计,就是在给定的性能指标下,对于给定的航天器控制对象模型,确定一个能够完成任务的校正器,即确定校正器的结构和参数。借助于MATLAB强大的计算功能,可以很方便地解决这个问题。

例4 已知系统的开环传递函数为G(s)=■

要求:①kv?叟30°;②ωc?叟2rad/s,?酌c?叟45°。用频域设计滞后校正装置。为了满足稳态性能,令K=30,作开环系统的波特图如图4所示。

执行下面的程序:

clc

clear all

figure(1)

n1=[30];

d1=conv([1 0],conv([0.1 1],[0.2 1]));

bode(n1,d1);

[gm,pm,wg,wp]=margin(n1,d1)

figure(2)

nc=[4 1];

[nc1,dc1]=cloop(n1,d1);

[nc2,dc2]=cloop(n2,d2);

subplot(121);

dc=[50 1];

bode(nc,dc);

hold on

n2=conv(n1,nc);

d2=conv(d1,dc);

bode(n2,d2);

%hode on

[gm,pm,wg,wp]=margin(n2,d2)

figure(3)

step(nc1,dc1);

subplot(122);

step(nc2,dc2);

设计滞后校正装置为:Gc(s)=■,校正后系统的开环传递函数为:Gc(s)G0(s)=■・■,校正前后系统的波特图如图4所示。

校正后系统的指标为:[gm,pm,wg,wp]=5.8182 48.2960 6.8228 2.1664,即相位裕度是?酌c=48.2960°,开环截至频率是2.1664,满足设计要求。

校正前后系统的时域响应如图4所示。从这个图也可以看出,原系统是不稳定的。

1.5 利用Simulink进行实验仿真借助于MATLAB中Simulink的强大功能,可以进行虚拟实验仿真教学。此时,只需从工具箱的模块库复制所需的模块,按硬件实验系统的方框图进行连接。与传统的硬件实验相比,其仿真结果的可信度高,不受空间、时间和物质条件的限制,并且可激发学生的创造灵感。

例5已知卫星俯仰姿态角控制的系统图如图5。

取Km=10,Tm=0.1;角度信号放大器的倍数一般在10到1000之间,取:K1=100测速发动机的系数取:Kt=1;飞轮动量交换机构的系数:Kg=J/Ix=mr2/MxRx2,近似的取:Kg=■,则其转换为状态方程

■1■2=0 1-100-11x1x2+01u

y=[1000]x1x2

利用Matlab中Simulink搭建的系统模型,系统阶跃响应如图6所示:

2总结

应用MATLAB进行《航天器控制》辅助教学,可以方便地进行系统建模、时域和频域分析以及系统的设计,在复杂的线性系统或者非线性系统分析中,它的优势更为突出。它解决了传统教学中画图不准确、计算繁琐的弊端,大大提高了教学效率,充分调动了学生的学习积极性,培养他们运用工具分析问题和解决问题的能力,同时,更增强了他们的创新能力。

参考文献:

[1]闻新,周露,张鸿.MATLAB科学图像构建基础与应用[M].科学出版社,2002.

篇13

“叔叔,请问您在飞船发射升空的时候紧张吗?”

“叔 叔,在 太 空中怎 样 吃 饭、睡 觉呢?”

……

现场听课同学的问题一个接一个。这究竟是一场什么样的课,让孩子们如此兴奋和喜欢呢?

原来,这是一场精彩的“太空课堂”授课。2015年11月5日,由中国航天科工二院208所《军事文摘・科学少年》杂志联合青岛市黄岛区教育体育局发起的全国中小学生“太空课堂”山东站活动走进山东省青岛市。执行“天宫一号”与神舟十号载人飞行任务的英雄航天员张晓光亲临“太空课堂”现场,为同学们带来了一堂精彩生动的航天科普知识讲座,受到了授课现场同学的热烈欢迎。

当张晓光身着出征服精神抖擞地出现在富有浓郁航天科技教育特色的青岛市黄岛区太行山路小学时,同学们情不自禁地发出了阵阵欢呼声,能与心目中的航天英雄面对面交流使同学们无比兴奋,早准备了一肚子的问题要向张晓光叔叔请教呢。

在“太空课堂”上,张晓光从自己成为一名航天员的亲身经历讲起,结合我国航天科技发展和科学技术创新,以航天人强烈的爱国情怀和深入浅出的语言为同学们讲述了中国航天事业自力更生、艰苦奋斗的发展历程,并为获得“雏鹰争章”的少先队员们颁发了太空奖章,寄语同学们要从小树立远大理想,长大后加入中国航天队伍,牢记国家的尊严与使命,热爱科学、勤于实践,勇攀科学高峰,为伟大祖国屹立世界强国之林贡献一份力量。

授课现场气氛热烈,同学们被英雄航天员张晓光叔叔的精神所感染,在互动环节大家踊跃提问。张晓光耐心地为这些对太空、对航天充满好奇心的同学们一一作答,精彩的阐述赢得大家的阵阵掌声。整个授课过程深入浅出、生动活泼,既加深了青少年对航天知识的了解,也激发了大家对神秘太空的向往,受到在场学生的热烈欢迎。

2013年6月20日,张晓光曾作为摄像师于中国最高的讲台―离地面300多千米的“天宫一号”上,在失重环境下,用束缚带把自己固定在舱壁上,再用手持摄像机保持长时间稳定拍摄,把图像传回地面课堂,与王亚平、聂海胜两名航天员共同为全国青少年进行太空授课。

本次全国中小学生“太空课堂”山东站活动由中国航天科工集团第二研究院主办,二院208所《军事文摘・科学少年》杂志、山东省青岛市黄岛区教育体育局承办,得到了中国航天科工集团公司、中国载人航天工程办公室和中国航天基金会的指导与大力支持。

全国中小学生“太空课堂”于2014年5月7日在北京正式启动,中国载人航天工程办公室副主任、我国首位航天员杨利伟少将亲授第一课。全国中小学生“太空课堂”启动一年多来,通过在《军事文摘・科学少年》杂志开辟“航天员与小读者面对面”互动栏目、举办“太空课堂院士名家进校园”“太空课堂走进中西部地区”“全国中小学生太空课堂夏令营”等多种形式,在全社会特别是青少年中间掀起了关注航天、热爱航天、探索航天的热潮,全国中小学生“太空课堂”成为传承航天精神、传播航天技术、放飞航天梦想、凝聚中国航天事业创立近60年来,中国航天人始终坚持自力更生、艰苦奋斗的发展道路,取得了令世界瞩目的辉煌 成就。《军事文摘・科学少年》作为面向青少年进行航天科普教育的权威刊物,将始终以“为孩子插上梦想飞天的翅膀”为己任,继续推 进全国中小 学生“太空课堂”活动在全国青少年中深入开展,激发他们认识航天、关注航天、投身航天、筑梦航天的理想与情怀,让中国航天事业薪火相传、永续辉煌,以航天梦助力中国梦早日实现!

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篇14

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.