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航空航天技术论文8篇

时间:2023-03-22 17:35:45

航空航天技术论文

航空航天技术论文篇1

关键词:素质教育;通识教育;航空航天科技

Aeronautics and aerospace of general education

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。

4 结束语

航空与航天通识教育旨在拓宽大学生的知识面,优化学生的知识结构,提高学生的综合素质,所以航空与航天通识教育内容的重点应该放在宏观任务、飞行过程及定性的知识方面,让学生通过对航空航天探索过程的学习,认识“团结就是力量,协作凝聚希望”的内涵。真正认识“综合国力的竞争,不仅是经济实力、科学技术和军事水平的竞争,更是民族精神力量的竞争”;了解航空航天先驱们在攀登科技高峰的伟大征程中,以特有的崇高境界、顽强意志和杰出智慧,铸就了辉煌的航空航天历史。而不应该过多地描述技术及其材料性能分析、机构设计、通信与仪表等工科技术的细节。特别是对于基础理论的要求,应该建立在普及教育的数理化基础上,尤其注意不要作为专业导论。希望改革后的航空与航天通识教育课程在提高学生综合素质方面发挥更多的作用。

参考文献

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[2] 邢琳琳,马文来.公共选修课《航空航天概论》教学初探[J].中国科技信息,2009(3):257-258.

[3] Orillion M F. Interdisciplinary curriculum and student outcomes: The case of a general education course at a research university[J]. The Journal of General Education,2009,58(1):1-18.

[4] 李曼丽.通识教育―一种大学教育观[M].北京:清华大学出版社,1999.

[5] 金娟琴,谢桂红,陈劲.浙江大学通识核心课程建设的探索与实践[J].中国大学教学,2012(8):44-45.

[6] 庞海芍.通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教,2010(2):63-66.

[7] 黄坤锦.美国大学的通识教育[M].北京:北京大学出版社,2006.

[8] 曾开富.哈佛大学与麻省理工学院学科布局的比较研究[J].清华大学教育研究,2006(S1):135-143.

航空航天技术论文篇2

关键词:航空航天专业;人才培养模式;课程体系

中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)30-0145-02

引言

航空航天代表了科技和工业发展的最前沿,是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育,培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,培养适应国际竞争的航空航天类本科人才,是我国航空航天科技发展的关键。当前,以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系,开展了多年的教学实践,具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养模式,对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业教学教改提供参考。

一、国外著名航空航天院系

(一)美国著名航空航天院系

美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。

麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责,下设三个部门,分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术,如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等,负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法,教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程,建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学,建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。

斯坦福大学航空航天系隶属于工学院,承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。

(二)俄罗斯著名航空航天院系

俄罗斯也是航空航天强国,开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年,拥有12个学院,56个系,128个实验室,3个设计局,几个计算机中心,一个实验工厂,一套运动航空训练设施,一个莫斯科附近的飞机场,两个科研机构(应用力学和电气力学,低温研究)。该学院通常以数字编号代替学院名称,从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院,设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。

(三)欧洲著名航空航天院系

英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系,主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养,包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。

法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史,它位于欧洲航天业发展的中心地带,致力于培养顶尖的技术工程师,在研制协和式客机的工程师当中,有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心,分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。

二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系

(一)学位与专业设置

国外著名航空航天院系多数是本科四年,研究生二年,英国有本科3年,研究生1年。俄罗斯不同,如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上,各个院校有所不同,归纳起来,主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。

(二)国外著名航空航天院系课程体系

麻省理工学院(MIT)航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业,其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向:航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业,两个方向的课程设置都建立在航空航天基础(核心)课程上,下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程(6门)、人文、艺术、社会科学课程(8门)、科学与技术限选课程(2门)、实验课程(1门);系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程,其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV,计算机和工程问题求解引论,自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法,专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。

(三)学时学分要求

1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节,如MIT飞行动力学课程,总学分12分,构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程,课程必修但无学分,如普林斯顿没有学分制、强调上课门数,斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程,专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制,所有学生都按部就班完成规定课程的学习。

2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分,又分成4类,分别是核心课(core)108、专业领域课(professio-

nal area)48、实验和综合应用(experiment and Capstone)30、非限制性选修课(unrestrictived elective)48,总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一,差异很悬殊,如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高,有的高达90%以上,如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的,如普林斯顿毕业要求共36门课。

3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量,如悉尼大学本科至少192学时,研究生核心课程和选修课程,至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求,其他按学时要求,数学(6个学时)、技术选修(12学时)、人文社科类选修(45学时)。

三、国外著名航空航天院系专业培养特色

归纳起来,国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主,基本不针对特定航空航天器划分专业,学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精,如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分,专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少,但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少,完全学分制的作用并不明显,反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重,还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样(如剑桥)。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上,在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上,强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程,让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课,并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求,在课程设置上具有较大的选择基数。

四、总结

航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理,总结了人才培养特色,为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

参考文献:

[1]田正雨,李桦.麻省理工学院航空航天类本科生课程体系分析[J].高等教育研究学报,2010(1).

[2]MIT航空航天系战略计划[Z].北京航空航天大学高教所译.1991.

航空航天技术论文篇3

关键词:航空航天业;技术溢出;因子分析

一、研究背景

技术溢出(Technology Spillover)是指先进技术拥有者在从事生产、贸易或其他经济行为时,有意识或无意识地输出技术而引起的技术水平的提高[1]。航空航天业的技术溢出则指航空航天业的先进技术通过一定渠道自愿或非自愿地传播到其他工业领域,进而带动这些工业领域技术水平的整体提升。航空航天业是我国战略性高技术产业,属于技术密集型行业,技术装备多、投资费用大,是国家经济实力与科技水平的综合体现。自20世纪50年代以来,我国航空航天业经历了从无到有、从小到大的发展历程,逐步建立起平台化、系统化、专业化的研发与应用体系。它技术内涵高、产业链长、辐射面宽、连带效应强,对众多高技术产业以及传统产业的发展起到了举足轻重的拉动作用。研究表明,内涵科技因素越高的行业部门对其他部门的贡献效应越大[2]。航空航天技术是高科技领域的前沿,航空航天业必然对其他部门具有较大的贡献效应,其技术溢出也应该是显著的,本文正是基于这一前提条件进行的研究。因此,探究影响航空航天工业技术溢出的显著性因素,充分利用其技术溢出作用,对于加快我国科技进步与经济发展有着重要的战略意义。然而,目前对此问题的研究并不深入,多数学者从理论层面分析技术溢出的问题,也有学者较为系统地对技术溢出是否存在、影响技术溢出的因素以及技术溢出的机理进行了实证分析,但这些研究都局限于外商直接投资(FDI)这一领域,没有从行业层面上分析该行业部门对其他行业部门的技术溢出,并且没有在理论上形成统一的认识。本文利用我国航空航天业的数据,采用因子分析的方法,提取影响技术溢出的关键因素,进而对促进我国航空航天业技术溢出及产业自身发展提供理论支持与政策建议。

影响技术溢出的因素有很多,根据现有文献的研究将其大致归纳为:(1)人力资本因素。Keller(1996)研究发现人力资本积累的差距导致技术吸收效果与经济增长率的不同[3];Borensztein等(1998)认为人力资本存量是影响技术溢出效应的关键因素[4];王成岐,张建华,安辉(2002)得出人力资本存量与技术溢出效应不相关的结论,但他们认为人力资本投入以及人才素质是技术溢出的影响因素[5]。(2)技术差距因素。Findlay(1978)和Wang and Blomstorm(1992)的研究表明技术差距越大示范模仿空间越大,吸收技术溢出的潜力也就越大[6];Kokko(1994)的研究发现低技术水平严重阻碍技术溢出效应的产生[7];Perez(1997)从吸收能力角度考虑,认为过高的技术差距会影响示范模仿机制发挥其应有作用。(3)经济开放程度。Blomstorm and Sjoholm(1999)、认为经济开放度高的企业由于竞争压力大而进行更多的研发投入以提高自身吸收能力[8];Kokko(1994)发现经济开放程度与技术溢出效应之间的关系是不确定的[7];包群,许和连,赖明勇(2003)用出口依存度等来衡量经济的开放程度,发现我国经济开放程度的提高、基础设施的建立与完善等都是促进技术溢出的有利因素[9]。(4)研发投入因素。Kathuria(2000)指出技术溢出效应并非自动产生,技术吸收方要想从中获利,须对学习活动进行投资;田慧芳(2004)的研究则表明工业部门研发投入水平与技术溢出效应呈负相关关系。此外,市场结构、工资水平、产业关联、基础设施、经济政策等都作为影响因素引入了技术溢出的相关研究中,本文在前人研究的基础之上对此进行探讨。

二、指标构建与分析方法

目前,对技术溢出进行实证研究时,学者们通常首先选择一个影响因素,然后确定与该影响因素内容相关的指标体系,最后采用一定的计量方法(如多元回归、分组回归等)来分析这些指标。本文在分析技术溢出时,也采用了这种研究思路:选取航空航天业为研究对象,根据技术差距等影响因素建立与之相关的量化指标体系,采用因子分析的方法对这些指标与技术溢出之间的关系进行研究,并用线性回归的方法对提取出的公因子进行显著性检验。

(一)技术溢出指标体系

航空航天业是一个以现代科学为基础的高新技术产业,包括机、光、电、液综合能力的精密机械加工工业,是我国国民经济和国防建设的重要组成部分[10]。其研发成本高、风险大、周期长,具有科技含量高、连带效应强的产业特点,能够带动诸多产业的发展。理论上讲,研究技术溢出影响因素需要建立一套完整的指标体系,但为了避免信息重叠,本文根据国内外现有文献的研究成果并综合考虑我国航空航天业技术溢出的实际情况,选取如下表所示指标体系:

(二)分析方法和数据来源

因子分析是一种研究从变量群中找出共性因子的统计技术,它通过分析众多变量之间的依赖关系,探寻观测样本的内部基本结构,提取并描述隐藏在一组显性变量中无法直接测量的隐性变量,很好地发挥了降维和简化数据的作用。因子分析中的共性因子是不可直接被观测却又客观存在的重要影响因素,每一个变量都可以表示为共性因子的线性函数与特殊因子之和,即,式中为的共性因子,为的特殊因子。若满足以下条件:(1);(2),即共性因子和特殊因子不相关;(3)各共性因子不相关且方差为1;(4)各特殊因子不相关且方差不要求相等。那么,每个变量可由个共性因子和自身对应的特殊因子线性表出,因子分析的数学模型可表示为:

本文采用因子分析和线性回归相结合的方法,研究我国航空航天业技术溢出问题。用于分析的数据主要来源于《中国高技术产业统计年鉴》(1999~ 2009)中航空航天业相关数据,以及《中国统计年鉴》(1999~2009)中工业企业相关数据,统计口径为我国国有及规模以上非国有工业企业。

三、技术溢出实证研究

(一)因子分析

从《中国高技术产业统计年鉴》(1999~2009)与《中国统计年鉴》(1999~2009)整理出构建量化指标体系所需数据,并按定义计算出各指标对应值,如下表所示:

利用SPSS17.0软件做出相关系数矩阵,通过指标之间的相关系数初步判断各指标相关性较高。从已建立的量化指标体系中提取公共因子,找出影响我国航空航天业技术溢出的主要因素。因子矩阵和旋转因子矩阵如表3、表4所示:

由表3、表4可知,旋转后公共因子F1、F2的方差贡献率分别为4.803和2.795,累积方差贡献率为84.424%,进一步判断公共因子F1、F2能够代表本文所设计的衡量我国航空航天业技术溢出的量化指标体系。由表4还可知公共因子F1在X1、X2、X3、X4、X5的载荷值均大于0.7,能够反映我国航空航天业科技活动经费投入能力、研发经费投入能力、新产品研发经费投入能力、科技活动人员投入能力以及科学家与工程师投入能力,因此可将F1视为影响航空航天业技术溢出的因素之一――技术投入能力;公共因子F2在X6、X7、X8、X9的载荷值均大于0.65,能够反映我国航空航天业的新产品销售收入、新产品出口能力、新产品劳动生产率以及新产品产值比重,因此可将F2视为影响航空航天业技术溢出的因素之二――技术产出能力。

(二)线性回归

本文根据该检验模型,以公共因子F1、F2的因子得分作为自变量,以其他工业企业的全员劳动生产率LP作为因变量(具体数据见表5),构建如下回归模型:

(1)

其中LP即除航空航天业之外的其他工业企业的全员劳动生产率,是全国国有及规模以上非国有工业企业增加值与我国航空航天企业增加值的差值同全国国有及规模以上非国有工业企业全部从业人员年平均人数与我国航空航天企业从业人员年均人数差值之比。其计算公式为:

全员劳动生产率=工业增加值/全部从业人员平均人数(2)

通过回归得到人均产出变量与公因子变量之间的关系方程为:

(3)

t值:(6.240)(2.886) ( 3.320)

P值: 0.001 0.028 0.016

R2=0.749AdjR2=0.666F=8.967

由模型估计到的参数可知,我国航空航天业的技术投入能力以及技术产出能力与其他工业企业的全员劳动生产率均存在着显著的正相关关系,技术投入能力的因子得分每提高1%,其他工业企业的全员劳动生产率将上升17.541%,技术产出能力的因子得分每提高1%,其他工业企业的全员劳动生产率将上升15.9%。

四、结果分析与政策建议

航空航天业是我国国民经济的先导产业,在人才、资金、技术等方面都有着相当大的优势,产业结构具有一定的特殊性,技术溢出也不同于其他产业。因此,本文在参照前人研究成果与研究方法的基础上,构建了一个衡量技术溢出的量化指标体系,采用因子分析的方法从中提取出最为显著和最具代表性的两个因素,即航空航天业的技术投入能力及技术产出能力。科学分析这些影响因素,有效利用技术溢出效应,有利于提升传统产业的自主创新能力、推动国家整体技术进步。对此,提出如下建议:

(1)加大航空航天业技术投入力度,保障科技研发能力的领先。2007年颁布的《深化国防科技工业投资体制改革的若干意见》等政策,明确指出国防科技工业投资体制的改革思路。2009年提出的《关于加快国家高技术产业基地发展的指导意见》等政策,也明确提出鼓励高新技术产业的发展思路。因此,同时作为我国国防科技工业和高新技术产业的航空航天业,应构建以政府投资为主、社会投资为辅的多元投资渠道,注重人力资本存量的积累和人力资源结构的优化,切实加大航空航天业的技术投入力度以保证其领先的科技研发能力。

航空航天技术论文篇4

关键词:飞行器设计与工程;专业课程;通识课程;航空概论

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)47-0144-03

一、航空类专业课程体系简介

在教育部本科专业目录中,航空航天类专业有飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器质量与可靠性、飞行器环境与生命保障工程、飞行器适航技术和航空航天工程等7个。目前,郑州航空工业管理学院开设了前3个专业,均归属于航空工程学院。以飞行器设计与工程为例,在第1学期设置了“飞行器设计与工程专业导论”课程(16学时)、第2学期设置了“航空航天技术基础”专业必修课(32学时)作为专业学习的前导课。第1―5学期,学校设置了“高等数学”、“大学物理”、“理论力学”和“材料力学”等公共基础课和学科基础课;第4―7学期则按照飞机设计的各个子学科,设置了“通用航空技术”、“空气动力学”、“飞行器总体设计”、“无人机系统导论”、“飞行器专业英语阅读”和“飞行器专业技术讲座”等专业课程。

从课程设置上可以看出,“飞行器设计与工程专业导论”和“航空航天技术基础”课程主要培养学生对专业基本情况和学科领域的整体性把握,属于专业通识性课程。而在专业课中渗透通识意识,对教师也提出了更高的要求[1,2]。经过这两门课程的前期引领和必要的数理、力学知识的学习之后,学生再按照飞机种类和飞机设计各分支学科的特点进行专业课学习。可以说,“航空航天技术基础”的各个章节基本上对应了后续专业课的主要范围,具有非常重要的地位。

在教学实践中,我们也发现,激波、升力、机翼结构、飞机稳定性和操纵性等概念尽管在“航空航天技术基础”课程中已讲授,但在相应的专业课学习中,学生仍觉吃力。调查发现,原因主要有两点:第一,专业课程数学公式较多,而数学、物理等公共基础课的学习效果一般,有畏难心理;第二,不知所学知识的应用情况,知其然而不知其所以然。针对航空类专业的课程体系,探索研究专业通识课程与后续专业课程的联系,对于增强学生学习积极性、提高人才培养质量具有重要意义。

二、“航空概论”通识类课程的建设情况

航空概论是学校面向非航空专业学生开设的一门通识课程(24学时),内容主要包括航空航天基本概念、航空发展概况及未来发展趋势、我国航空工业、空气动力学基础、飞行原理、航空发动机等[3],考核方式为期末半开半闭考试。此外,针对国际本科学术互认课程(International Scholarly Exchange Curriculum Undergraduate,ISEC)项目的双语版航空概论(32学时),内容较普通版更为丰富,更强调课堂参与和团队协作,考核方式为平时作业、表现和期末设计报告。

航空概论被列入学校的特色课程组合中,除航空专业外,其余专业的学生均须从特色课程组合中选修一门。学校每年的本科生招生人数近7000人,日常教学任务较为饱满,考虑到学校招生专业包括财经类、管理类和艺术类等,学生数理基础参差不齐,在讲授时一般避免进行复杂公式的推导,多采用类比法和案例法讲解。

此外,学校的人才培养目标和发展定位与传统的三所航空重点高校(北京航空航天大学、西北工业大学和南京航空航天大学)以及其他高职高专类院校存在明显区别,市场上已有的航空概论教材并不能完全满足我们的教学需求。经过多年的建设,学校主编并出版了《航空概论》教材,并将“航空概论”课作为学校慕课平台课程体系的第一批建设项目立项,通过网上课堂与实际课堂相结合的形式,探索“翻转课堂”教学理念在航空类通识课程中的应用效果。现在,此项工作正在稳步开展中。

三、航空类专业课程与“航空概论”课程贯通建设

为了尽可能利用现有资源,我们对航空类专业课程和“航空概论”课程进行了统筹处理,并尝试进行贯通建设,主要包括如下措施。

1.教具的开发和使用。“飞行器设计与工程专业导论”开设于第1学期,是飞行器设计与工程专业学生的一门必修课,其中理论课为8个学时,主要介绍专业课程特点、发展现况和就业方向;实践课为8个学时,要求学生以小组形式设计制作飞机模型,主要培养学生对飞机的认识以及团队协作能力。“专业综合性设计与制作”开设于第7学期,为专业必修实践类课程,为期两周,要求学生按照总体设计指标完成飞机的总体概念设计,制作出模型。

航空航天技术论文篇5

12月18日至19日,中国宇航学会2011年学术年会在京召开。来自中国航天两大集团公司、总装备部、中科院、有关高校等单位的150多位专家、学者及工程技术人员围绕当前航天发展的热点、难点及关键技术等议题进行了深入的交流与研讨。

中国宇航学会理事长、中国航天科技集团公司总经理马兴瑞致信祝贺年会召开,中国宇航学会名誉理事长、中国航天科技集团公司高级技术顾问王礼恒院士主持报告会并讲话。中国航天科工集团公司总经理助理刘尔琦,中国航天科技集团公司科技委主任包为民院士,以及张履谦、余梦伦、戚发轫、吴宏鑫、刘永才院士出席年会。年会由中国宇航学会副理事长兼秘书长杨俊华主持。

航天科技集团公司研究发展部副部长王岩、国际合作部副部长郭建平,总装测通所所长钱卫平,航天科技集团公司一院科技委主任刘继忠,航天科工集团公司二院副院长陈国瑛,航天科工集团公司四院副院长严卫钢,航天科技集团公司五院副院长李明,航天科技集团公司七院科技委主任郭凤美,航天科技集团公司十一院科技委主任沈清,一院一部主任王小军,一院14所所长牟晨阳,航天科工集团公司六院科技委副秘书长路淑琴,航天科技集团公司九院科技委副秘书长李应选,北京航空航天大学宇航学院院长蔡国飙等参加了会议。

会上,航天科技集团公司科技委顾问吴宏鑫院士、中科院国家天文台台长助理邹永廖研究员、重庆大学李芳昱教授分别以《航天控制的现状与未来》、《深空探测的科学问题》、《引力波与引力波的探测》为题作了主题报告。《航天控制的现状与未来》主报告特别描述了我国近期进行的首次空间交会对接任务中,航天控制技术的运用与突破,引起与会者的浓厚兴趣。《深空探测的科学问题》主报告,对深空探测中的关键科学问题,特别是我国未来开展深空探测的方向进行了探讨。《引力波与引力波探测》主报告,论述了一个全新的空间信息通道基础理论问题,颇具前瞻性和启发性。与会专家和工程技术人员结合航天工程实践,围绕航天推进、空间技术、空间科学、空间应用、深空探测等领域进行了专题研讨。

中国宇航学会学术年会每年召开一次,已成为航天科技领域加强学术交流、活跃学术思想、推动航天技术自主创新的重要平台。

航空航天技术论文篇6

1.专业初识

飞行器设计与工程,顾名思义,就是设计先进的飞行器,主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色,航空航天工程是基本的服务方向;同时,在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等,都是本专业的杰作。

2.学业导航

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

主干学科:航空宇航科学与技术、力学、机械学。

主要课程:材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。

3.发展前景

在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面,中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的,目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。

二、人才塑造

1.考生潜质

对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料,对航天飞机感兴趣,对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型,常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料,常收集宇宙飞船的模型等等。

2.学成之后

本专业培养的工程技术人员和研究人员,具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论,同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。

3.职场纵横

本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验,通用机械设计及制造等多方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象,其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力,其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格,因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。

2.学业导航

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识,受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练,具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。

主干学科:机械工程、力学、动力工程与工程热物理。

主要课程:机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。

3.发展前景

我国航天、航空事业的迅速发展,展示了本专业良好的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣,了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料,关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料,对飞机动力系统感兴趣,了解导弹动力装置等等。

2.学成之后

本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业,主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴,需要有很强的实践能力,不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程,而且要对飞行器的设计有一定了解。

2.学业导航

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节,培养运用所学的基本知识和技能,分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。

主干学科:机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。

主要课程:理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。

3.发展前景

国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大,在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设,需要大批专门人才的不断努力,这预示着本专业前景十分广阔。

二、人才塑造

1.考生潜质

关注新型飞机,对飞机机械原理感兴趣,了解宇宙飞船的构造,收集过飞机图片资料,常观察各种飞机模型,希望做一名飞机设计师等等。

2.学成之后

本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生适应性强,社会需求量大,就业范围广,在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础,研究飞行器救生系统为主,将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前,国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业:北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。

2.学业导航

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论,掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

主干学科:动力工程与工程热物理、控制科学与工程。

主要课程:工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。

3.发展前景

科学技术飞速发展,预示着航空航天技术广阔的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

喜欢关注宇航新闻,关注空间站的建设,对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣,对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学,渴望了解外层空间等等。

2.学成之后

本专业培养的人才,具备航空、航天环境模拟控制、生命保障系统设计与研究能力,能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计,在民用领域从事热能利用、空调、供暖等系统设计。

航空航天技术论文篇7

从“神五”到“神十”,我国系列载人飞船发射成功后,在全国上下特别是在青少年中引发了一股“航天热”,很多高中毕业生希望报考航天专业,将来从事航天事业,为祖国航天事业的腾飞奉献终生。

那么,航天专业有着怎样神秘的内涵?若想投身于航天事业,应该选择什么专业?在大学时代要做好哪些职业准备?航天专业毕业生的就业前景又如何呢?

专业设置特点

航天是个令人向往又神秘的职业。为了推出本期专题,记者在做了充分案头准备后进行了调查采访,现在,就让我们按照航天器的发射程序走进航天类专业。航天器升空的每一个步骤都涉及很多交叉学科与专业,本文中所列举的,是每一个步骤所对应的比较重要的专业之一,其中有些专业既涉及航空类,也涉及航天类。

小贴士:载人飞船升空分几步?

第一步,随着倒计时口令,点火升空。逃逸塔分离。

第二步,助推器分离。一、二级分离,一级坠落。

第三步,整流罩分离,船箭分离。5次变轨控制后,航天器进入预定椭圆轨道。

第四步,太阳能帆板打开。

第五步,航天员执行空间任务。

第六步,返回大气层。

航空和航天有着密不可分的联系,又有所区别。前者是研究近地面飞行环境及物体的,而后者是研究大气层外高空飞行环境及物体的。航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律,培养把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。无论是飞机还是航天飞行器,都是综合科学技术的结晶,因此从广义上讲,材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机等都是航空航天技术不可或缺的学科基础。随着航空航天事业的迅猛发展,近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。

中国有7所国防院校,11家央属国防企业集团。涉及航天领域的专业,排名前三位的高校分别是哈尔滨工业大学、西北工业大学和北京航空航天大学。其中尤属哈工大的航天专业实力强,毕业生中有很多已成为各领域的专家和骨干,如中国航天科技集团副总经理马兴瑞、中国空间技术研究院院长袁家军、海王集团总裁张思民等。

“关行器设计专业,一共包括三个方向:卫星、火箭和导弹。最开始觉得火箭和导弹都比较‘暴力’,所以高考填报志愿时,我选择了与航天工程紧密相连的卫星方向。”北京航空航天大学宇航学院大四的小和介绍说,北航宇航学院下设三个专业:飞行器设计与工程专业、探测制导与控制技术专业和飞行器动力工程专业。其中,飞行器设计与工程专业的学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,并受到航空航天飞行器工程方面的基本训练;探测制导与控制技术主要负责航天器送入太空后,对其进行制导和各种变轨姿态调整控制;而飞行器动力工程主要负责研制火箭发动机。据宇航学院的学生介绍,这三个专业中,飞行器设计与工程专业最热门,而选择探测与动力专业的人数则要少一些。

航天专业的学业与素质要求

航空航天类专业对学习者的要求是“厚基础、强能力、高素质、重创新”。学生要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识,接受航空航天飞行器工程方面的系统训练,通过各种实践性教学环节,可具备坚实的理论基础,良好的实践能力和分析、解决问题的能力、以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实,在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显,知识面宽,适应力强,发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高,申请国外大学奖学金的成功率也较高。

如果你想学习航天专业,那么,除了一腔热情外,还需要做好哪些心理上的准备呢?

由于航天职业的特殊性,从事航天职业需要三种精神。

1. 刻苦学习精神

航天专业要求高、课程多、任务重,要成长为一个合格的航天人,除了工科的基础课程之外,还要学习诸如发动机设计、自动控制理论、数字电路等专业课程。

以北京航空航天大学飞行器动力工程专业为例,该专业一个本科生成长为博士生,仅力学就要学习20几门,学生们每天自习到11点已是习惯性作息。

同工科专业一样,航天工程对学生的实践能力要求也很强。学生除了修完课程、掌握理论,还要懂技术。因此,动手能力强、有组织协调能力的考生学这个专业很适合。

2. 吃苦奉献精神

“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”被誉为“载人航天精神”。神舟成功发射,被大众熟悉的只有少数几个人,但是背后有数以万计的航天人在默默无闻地工作着。“飞行工作更多的是辛苦,而不是神秘。工作人员需要比较强的抗压能力,以及良好的心理素质。”一位在航天一院702研究所做航天测试测量技术与设备的工作人员告诉记者,他们的工作时间上朝九晚五,但是来了试验任务,就要加班加点不分昼夜地把它完成。具体到个人的职业,航天火箭与飞船的设计制造需要反复测试某些零部件、程序的稳定性及安全性,比如像飞机上的“黑匣子”之类的东西,以保证飞行器、导弹等执行任务时万无一失,并获得飞行中或执行任务时所需要测量的参数。

此外,航天工作人员会经常去酒泉、西昌的靶场执行任务,而靶场是炮弹爆炸或飞船起飞、卫星发射的地方。

3. 团队协作精神

航天系统内部分工精细,一个课题需要众多研究者协作完成,团队协作精神在航天领域体现得更为充分。航天系统内部分工精细,一个课题需要众多研究者协作完成,有的时候自己的成果仅为别人做嫁衣裳而已,因此,在航天领域里少不了团队协作精神,一个人只能完成更多的任务,但是绝对不可能包揽所有的工作。正如一位在航天一院工作的孟先生所说:“航天是一项既神秘又平凡的事业,航天事业是一个巨大的系统工程,需要许多行业、许多不同专业的工程技术人员及科研管理人员共同协作,需要每个人都具有协作意识、吃苦耐劳精神以及奉献精神,安于自己平凡的岗位,做一个螺丝钉,不要太计较个人得失。”

需求趋势与就业前景

近几年,随着神舟飞船的频繁发射,航天专业进一步升温。有媒体报道,最被看好的12类专业中,航空航天专业名列其中。

据哈工大招生就业处负责人介绍,该校航天专业的学生在入学时成绩在全校是数一数二的,录取分数在全校最高,集中了校内的“尖子生”;在就业方面去向也非常好,主要给中国航天科技集团公司和航天科工集团公司输送航天人才。学生毕业时国内的航天科研院所都抢着要。

复旦大学力学与工程科学系博士生导师唐国安教授预测,我国飞行器可供开发的空间很大。载人火箭发射成功,意味着我国准备开始对外空间进行和平开发,航空航天科技工业极具发展前景,对人才的需求会持续旺盛。北京航空航天大学宇航学院党总支书记孟庆春介绍说,我国飞行器可供开发的空间很大,许多应该用到飞行器的民用领域目前还未开发利用,在私人使用上也几乎是空白,因此,飞行器设计与工程专业的人才会是我国将来急需的人才。

航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求,包括航空航天经营管理、航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造、零部件研发与设计、航空航天新材料研发等方向,其中航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。

“我想以后在航天五院好好发展,做一名总体设计师。”学飞行器设计与工程专业的小和2012年6月份从北京航空航天大学毕业,去了航天五院深造,完成了他儿时作为一名航天工作者的梦想。

据小和介绍,宇航学院的本科生毕业之后也能找到工作,比如他们班当年就有人去了航天火工、东航、西安飞机强度研究所、北京现代、东风日产、陕西鼓风机等企业。也有很多本科生选择继续深造,读研或读博,并且几乎都去了十大航天院所,如航天一院、二院、三院、五院和八院、沈飞、成飞、西飞等等。“飞行器设计专业是国家自建国以来持续扶植的产业。我国的火箭技术相比于美国俄罗斯还比较落后,为了日后的载人登月计划,必须研制出更强大的火箭。我很看好本专业的就业前景。”

未来十年是我国航空航天事业发展的重大战略机遇期,需要更多更好的人才。为了加强对航空工程骨干专业技术人才的引进和培养,建立高水平、高素质的航空专业技术队伍,航空工业第一、二集团公司在北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学等院校设立了航空奖学金,金额每人每学年7000~11000元不等,以支持立志投身祖国航空事业的学子顺利完成学业,这对于家庭经济比较困难的同学无疑是很好的选择。

同时,除了飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程等专业外,航空航天事业还涉及信息、能源、制造等技术的综合专业。随着我国国民经济的发展和综合国力的提高,航空航天高科技领域的成果已不仅仅应用于航天飞船上,也在逐渐向电子、机械、汽车等领域渗透。也就是说,学习航空航天类专业的同学一样能在其他领域大展才华。

报考注意事项

航天人才≠杨立伟

高校航天专业的培养目标都是航天工程领域的技术与管理人才,而非培养宇航员。形象地说,航天专业出来的人才可以当戚发轫这样的总设计师或袁家军这样的总指挥。要是想当杨立伟一样飞上太空的宇航员,现阶段在我国只能报考飞行员。

身体条件要求

一些考生和家长误以为报考航空航天类专业,体检的标准要按照军检的标准来进行,其实不然。航空航天类专业主要是培养航空航天领域的专业技术人才,对考生的身体状况没有特殊要求,同学们只要符合《普通高等学校招生体检指导意见》,就可放心报考。

航空航天技术论文篇8

[关键词]控制工程;航空航天特色;课程建设;教学改革

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0165-02

沈阳航空航天大学(以下简称沈航)是一所以航空宇航为特色,以工为主的多科性协调发展的高等院校。作为教学研究型定位的高等学校,我校的教学工作在学校各项工作中占有十分重要的地位。多年来,沈航自动化学院基础教研室承担的控制工程基础课程是我校机械、飞行器与动力和材料等工科专业的一门重要的专业基础课,作为核心课程之一在专业课程体系中占有重要地位。当前,自动化类技术在现代高科技发展的诸多领域(如航空航天)起到了越来越重要的作用,与其密切相关的控制工程基础课程教学也面临着改革,以适应航空航天科技的发展和人才培养的需求导向。该课程涉及数学、力学、电学和测试技术等多门相关课程,以系统的动态过程为研究对象,内容理论性较强比较抽象,同时该课程知识又能运用于有明显实践应用性的广泛领域中。但在实际教学过程中,其理论和实际的结合不是很紧密,难以跟上航空航天工程中控制技术的快速发展。

为了突出该门课程的航空航天特色,加强培养学生对理论知识的理解掌握和提升学生的工程应用能力和创新意识,我校开展了具有航空特色的控制工程基础教学模式的探索改革与实践。通过将控制理论知识与航空航天专业特点相结合,以期使学生在掌握自动控制基本理论和方法的基础上,对于其在航空航天各领域(如飞行控制系统、航空发动机控制系统、卫星姿态控制系统、火箭/导弹控制系统及其他航空航天运载器的机电控制系统等)中的应用有较为深入的了解,并初步掌握航空航天类控制系统的基本原理和设计方法。

一、具有专业特色控制类课程建设的研究现状

在国内,控制类课程一直在各工科专业的课程设置中占有重要地位。江南大学王艳针对电气信息类学生的具体情况,对自动控制原理的课程教学进行了一些改革和尝试。[1]华东理工大学孙京浩等人针对该校过程控制工程国家精品课全方面探讨了课程创新教学改革实践和经验体会。[2]此外,北航的陈殿生等人,江苏科大的袁明新等人和辽宁工程技术大学的李建刚等人还分别对机械控制工程、机电控制工程和控制工程等课程的改革和建设进行了有益探讨并提出了多项措施。[3]面向航空特色的课程建设成果主要体现于国内几所航空类院校。昌航谢小林等对“复合材料”专业的航空特色人才培养途径进行了研究。[4]南航刘海春等对航空特色“电工电子技术”课程教学进行了研究。[5]此外,昌航罗军明等对金属材料工程和普通化学等专业具有航空特色的创新型人才培养、教学体系建设和课程教学改革等内容进行较为深入的研究和探索实践。[6]

综上,在自动化核心课程建设方面,整体上国内高校偏重于理论教学。在具有航空特色课程建设方面,几所航空类学校已陆续在多门课程上开展研究和实践尝试,但在控制工程类课程建设上仅有初步尝试(将发动机控制部分引入)[7],且信息获取方式十分有限,还远不能全面反映航空航天控制领域的整体应用实践情况,有待结合我校的特色进行深入发掘、研究和探索。

二、具有航空航天特色的控制工程基础课程建设方案

(一)突出航空航天特色的课程内容优化

1.课程大纲的修订

课程大纲是控制工程基础的纲领性规范文件,以突显航空航天特色为指导理念,明确目的,对课程大纲的制订和教学内容的安排体现出基础与综合的合理分配、理论与实践的密切结合、经典与航空航天控制工程前沿的有效过渡。充分结合主讲教师丰富的科研实践经验,按学术专长分工,制订可涵盖航空航天领域典型控制系统和控制问题的内容优化方向和范围。大纲制订目标是使学生具有较强的控制工程基础理论知识,以及具备初步的在航空航天控制系统设计领域综合运用知识的能力、实际动手能力和创新性实践能力。

2.构建航空航天控制系统设计案例库

本文所提出的案例驱动教学,其本质是将理论教学与航空航天控制工程实践相结合,通过工程案例提高课程的实用性和前沿性,并激发学生的学习兴趣,发挥学生主体性和加强对学生创新实践能力的培养。设计的工程案例大致可划分为三种类型:启发引导型、认知辅助型和综合设计型。

其中,对于启发引导型案例(起到“线”的作用),引入一个系统的大案例置于课程绪论中,充当引领作用,阐述学习的意义和本质和激发兴趣,解析某个航空航天控制系统的构成和控制问题描述,阐述解决思路,并提供解决路径(教材其余各章节)。需要指出的是,这个大案例始终贯穿全课程内容,其作为一个大线索,可一方面起到使上下文知识点逻辑紧密的作用,始终反映全局和局部的关系,还可使学生最终实现一个典型航空航天控制系统设计的完整学习过程。

对于认知辅助型案例(起到“点”和“面”的作用),认知型案例主要是针对教学中的重点和难点,利用一些“小型或局部性”航空航天控制工程案例(如飞行控制系统、航空发动机控制系统和卫星姿态控制系统)来诠释知识点。这些案例可在教学的具体章节中夯实学生对某单独知识点的学习、消化和掌握,也可持续体现课程的应用实践性,提升学生的学习兴趣,还可以使学生逐步了解和认识航空航天控制系统涉及的各个具体领域,扩大知识面,提高特色素养。

(二)突出航空航天特色的多层次的实践教学体系

实践是课程教学必不可少的内容,有利于理论知识的巩固和应用能力的提高。在现有的教学中,实验(6学时)教学只是在授课期间穿插两三次实验,学生对实验内容的理解仍然比较模糊,未能达到实验教学目的。为此,我们拟对控制工程基础的实验内容进行部分调整,构建多层次的实验教学体系,实验涵盖基础理论实验和综合性设计实验两个层次,由浅入深,循序渐进。

1.基础理论实验

学生学会利用控制方法去设计系统,这是本课程学习的最终目标,也是教学的难点。现有控制工程基础的实验多是分析验证性实验,缺少设计性实验。由于其只是单纯的系统性能仿真或是稳定性分析(零极点分布、奈奎斯特判据),往往2~3学时的实验学生很快就做完了。学生仅学会了对某些单知识点的初步分析,没有形成完整的控制系统设计思维,当然也不会设计稍微复杂的系统。作为国内外广泛使用的教学和应用软件,Matlab功能已十分强大,应充分利用其更多的实用功能。为此,学校拟在现有基础上,安排设计更加综合的基础理论实验案例,采用Matlab/Simulink工具进行高级设计,加深学生对理论知识的综合理解,同时提升其使用控制系统分析工具的水平。

2.综合性设计实验

实验过程是从预习开始到完成实验报告的一个完整过程。长期以来,实验教学过程中存在着重视实验结果轻视实验过程的倾向。实验前一些学生已经把前面同学的实验程序抄录在手,实验过程中常出现不认真观察实验的现象。为改变这种重结果轻过程的现象,拟增加具有航空航天特色的综合性控制系统设计实验,全面考查学生对系统的分析和综合设计能力,考查建模、稳定性、时域分析、校正设计等具体内容。通过设计性实验来改变学生的被动状态,学生需要自己动脑和互相配合,这激发了学生的学习积极性,培养了学生理论联系航空航天工程实际的独立工作和创新能力。

三、结论

本课程改革在教学和实践环节提出了一套带有航空航天特色的控制工程基础课程案例分析、基础仿真实验和综合设计实验相结合的多层次体系。经过精心设计与选择案例和实验内容,将航空航天特色科学地纳入各个教学环节,可将学生独立思考能力、分析问题能力、实际动手能力和创新能力的培养结合到课堂与实践教学环节中,并不断增强学生对本课程理论知识的理解掌握和提升学生对航空航天控制系统分析设计的综合应用实践能力水平。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王艳. 《自动控制原理》课程教学改革与创新实践[J]. 江南大学学报(教育科学版),2007(4):49-51.

[2] 孙京诰,罗健旭,刘漫丹,等. 过程控制工程国家精品课程特色建设探讨与实践[J].化工高等教育,2012(2):15-18.

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