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英文名稱:Journal of North China Institute of Aerospace Engineering
主管單位:河北省教育廳
主辦單位:北華航天工業(yè)學院
出版周期:雙月刊
出版地址:河北省廊坊市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-2145
國內(nèi)刊號:13-1276/G4
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1989
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
聯(lián)系方式
英文名稱:Aerospace Shanghai
主管單位:中國航天科技集團公司
主辦單位:上海航天技術(shù)研究院
出版周期:雙月刊
出版地址:上海市
語
種:雙語
開
本:大16開
國際刊號:1006-1630
國內(nèi)刊號:31-1481/V
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1984
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽:
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞:航空航天專業(yè);人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號:G641 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2015)30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿,是促進國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟建設(shè)、增強國防安全和加快社會進步的重要力量。加強航空航天類高校教育,培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務(wù)我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ),培養(yǎng)適應國際競爭的航空航天類本科人才,是我國航空航天科技發(fā)展的關(guān)鍵。當前,以美、俄為代表的航空航天大國都建設(shè)了自己特色的航空航天專業(yè)院系,開展了多年的教學實踐,具有豐富的經(jīng)驗。論文旨在通過材料的梳理,了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式,對國際一流大學航空航天類專業(yè)設(shè)置、課程安排、學生培養(yǎng)特點等方面進行研究,從中總結(jié)經(jīng)驗,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學教改提供參考。
一、國外著名航空航天院系
(一)美國著名航空航天院系
美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達、人才培養(yǎng)最成功的國家,其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學。比較有代表性的有麻省理工學院和斯坦福大學。
麻省理工學院航空航天類教學與科研由航空航天系負責,下設(shè)三個部門,分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術(shù)部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關(guān)的信息獲取、處理、傳輸技術(shù),如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等,負責教授導航、制導、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、實時軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復雜性系統(tǒng)的設(shè)計、制造、操作方法,教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯等課程,建有人機實驗室、空間系統(tǒng)實驗室、國際空運中心、操控臺研究中心、復雜系統(tǒng)研究實驗室等。飛行器技術(shù)部門負責計算方法、流體力學、推進技術(shù)、材料科學、結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研究和教學,建有宇航計算設(shè)計實驗室、空氣渦輪實驗室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會、空間推進實驗室、先進材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實驗室等。
斯坦福大學航空航天系隸屬于工學院,承擔航空專業(yè)的教學科研任務(wù)。該系的研究領(lǐng)域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設(shè)計與控制、應用航空動力學、空氣聲學計算、流體動力學計算、動態(tài)系統(tǒng)計算、機器人控制、復雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進、高超聲速流體、導航、控制系統(tǒng)辨識與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。
(二)俄羅斯著名航空航天院系
俄羅斯也是航空航天強國,開設(shè)航空航天專業(yè)的主要學院有莫斯科國立航空學院、西伯利亞國立航空航天大學。莫斯科國立航空學院建于1930年,擁有12個學院,56個系,128個實驗室,3個設(shè)計局,幾個計算機中心,一個實驗工廠,一套運動航空訓練設(shè)施,一個莫斯科附近的飛機場,兩個科研機構(gòu)(應用力學和電氣力學,低溫研究)。該學院通常以數(shù)字編號代替學院名稱,從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動機院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學院、經(jīng)濟與管理院、航空航天院、機器人與智能系統(tǒng)院、應用數(shù)學和物理院、應用力學院、人文科學院、預科院。西伯利亞國立航空航天大學擁有空間研究及高技術(shù)學院和航天技術(shù)學院,設(shè)置了飛機制造系、航空發(fā)動機與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導彈技術(shù)系、飛行器無線電技術(shù)系統(tǒng)系。
(三)歐洲著名航空航天院系
英國帝國理工學院在其工學院設(shè)置了航空系,主要負責飛機設(shè)計制造方面的研究與人才培養(yǎng),包括航空動力學與航空結(jié)構(gòu)學兩個研究方向。航空動力學方向包含流體基礎(chǔ)、航空飛行器設(shè)計、控制、生物醫(yī)學、環(huán)境與工業(yè)關(guān)系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學方向包括計算力學、沖擊與損傷、復合材料等方面的研究。
法國國家高等航天航空學院已經(jīng)有90多年的歷史,它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶,致力于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)工程師,在研制協(xié)和式客機的工程師當中,有許多就是從法國高等航天航空學院畢業(yè)的。學院下設(shè)5個系和一個研究中心,分別是空氣動力學、能源、推進系、結(jié)構(gòu)與材料力學系、光電子與信號系、語言文化藝術(shù)系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業(yè)設(shè)置與課程體系
(一)學位與專業(yè)設(shè)置
國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年,研究生二年,英國有本科3年,研究生1年。俄羅斯不同,如莫斯科國立航空學院預科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學位設(shè)置上,各個院校有所不同,歸納起來,主要有工學學士、航空航天工程學士、航空工學學士、航空航天工學學士、航空工程理科碩士、航空航天工程學士、航空與宇航工程學士、航空學理科碩士、航空與航天學理科碩士、機械與航天工程理科碩士。
(二)國外著名航空航天院系課程體系
麻省理工學院(MIT)航空與航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè),其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置世界聞名。MIT航空與航天系設(shè)有兩個本科專業(yè)方向:航空與航天科學工程專業(yè)和航空與航天信息科學工程專業(yè),兩個方向的課程設(shè)置都建立在航空航天基礎(chǔ)(核心)課程上,下面分別以A和B代指這兩個專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎(chǔ)科學課程(6門)、人文、藝術(shù)、社會科學課程(8門)、科學與技術(shù)限選課程(2門)、實驗課程(1門);系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗與進展課程,其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV,計算機和工程問題求解引論,自動控制原理、動力學、隨機系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動力學、結(jié)構(gòu)力學、推進系統(tǒng)引論、航天工程中的計算方法,專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實驗室介紹、實時系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗與進展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗項目I、試驗項目II、飛行器進展、空間系統(tǒng)進展I、空間系統(tǒng)進展II。
(三)學時學分要求
1.學分組成。課程學分組成考慮教學環(huán)節(jié),如MIT飛行動力學課程,總學分12分,構(gòu)成包括課堂3分、實驗1分、預習和復習8分。另外還有無學分課程,課程必修但無學分,如普林斯頓沒有學分制、強調(diào)上課門數(shù),斯坦福大學基礎(chǔ)課程要求5門航空航天基礎(chǔ)課程,專業(yè)課程4選3。英國大學一般不設(shè)立學分制,所有學生都按部就班完成規(guī)定課程的學習。
2.學分要求。美國大部分學校有明確的畢業(yè)學分數(shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計劃設(shè)課程學分,又分成4類,分別是核心課(core)108、專業(yè)領(lǐng)域課(professio-
nal area)48、實驗和綜合應用(experiment and Capstone)30、非限制性選修課(unrestrictived elective)48,總學分大于234學分。但是在學分數(shù)量并不統(tǒng)一,差異很懸殊,如密歇根128學分、MIT大于234學分、賓州州立132學分。航空航天專業(yè)必修課比例很高,有的高達90%以上,如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學分的,如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。
3.學時要求。有些大學要求學時達到一定數(shù)量,如悉尼大學本科至少192學時,研究生核心課程和選修課程,至少144學時。斯坦福大學研究生基礎(chǔ)課程設(shè)置門數(shù)要求,其他按學時要求,數(shù)學(6個學時)、技術(shù)選修(12學時)、人文社科類選修(45學時)。
三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色
歸納起來,國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學航空航天專業(yè)設(shè)置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設(shè)置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主,基本不針對特定航空航天器劃分專業(yè),學生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細而精,如莫斯科國立航空學院幾乎整個大學的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個不同部分,專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學期課程數(shù)量相對較少,但課業(yè)工作量不少。學生畢業(yè)所需學時學分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少,完全學分制的作用并不明顯,反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學習課內(nèi)外并重,還有較多實踐環(huán)節(jié)、交流討論、項目設(shè)計等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣(如劍橋)。教授授課。三是注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識教育上,在課程設(shè)置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達與交流、團隊協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導。在專業(yè)教育上,強化多樣化實踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實習。四是注重綜合素質(zhì)和個性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學設(shè)置有工程管理與相關(guān)法律的必修與選修課程,讓學生學習在工程實踐中如何領(lǐng)導團隊、進行項目管理與風險評估、做出決策以及熟悉與之相關(guān)的法律知識。還會從工業(yè)部門請來客座教師來協(xié)助授課,并安排有相應的實踐環(huán)節(jié)。針對個性化培養(yǎng)需求,在課程設(shè)置上具有較大的選擇基數(shù)。
四、總結(jié)
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ),是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對國際一流大學航空航天類專業(yè)學位與專業(yè)設(shè)置、課程體系、學時學分要求點等方面進行了梳理,總結(jié)了人才培養(yǎng)特色,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設(shè)和教學教改提供參考。
參考文獻:
[1]田正雨,李樺.麻省理工學院航空航天類本科生課程體系分析[J].高等教育研究學報,2010(1).
[2]MIT航空航天系戰(zhàn)略計劃[Z].北京航空航天大學高教所譯.1991.