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1航空航天類專業(yè)的特殊性

航空航天類專業(yè)的應(yīng)用對(duì)象包括衛(wèi)星、飛機(jī)、導(dǎo)彈、炮彈甚至還包括艦船和潛艇。在世界范圍內(nèi)，所有的工科教育都是基礎(chǔ)教育和應(yīng)用基礎(chǔ)教育的結(jié)合，航空航天類專業(yè)亦不例外。這一特點(diǎn)引導(dǎo)著高校教師在航空航天類專業(yè)的研究領(lǐng)域和研究方向，也決定了高校教師必然與軍方及大型的航空航天研究院所聯(lián)系密切。從上述應(yīng)用對(duì)象可以看出，除了為數(shù)不多的民用產(chǎn)品外，大都與關(guān)系國(guó)家國(guó)防安全的軍用產(chǎn)品有關(guān)，尤其一些尖端科技產(chǎn)品更是如此。事實(shí)上，即便是那些民用產(chǎn)品，其核心技術(shù)也往往涉及國(guó)家秘密或者商業(yè)秘密，如民航飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)一直為幾個(gè)軍事強(qiáng)國(guó)所把持。這些特點(diǎn)意味著許多高校航空航天類專業(yè)的研究場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所必須遵守人員出入受限、接觸范圍受限的法令法規(guī)，為“卓越計(jì)劃”的充分實(shí)施帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

2航空航天教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性

很多航空航天類專業(yè)的課程都是與實(shí)際工程緊密結(jié)合的，以航空航天類專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課自動(dòng)控制原理來說［12］，不僅要講授基礎(chǔ)理論知識(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的自動(dòng)控制知識(shí)進(jìn)行飛行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這需要基于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)來進(jìn)行輔助。雖然各航空航天高校均已建立了各級(jí)別的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，但這些實(shí)驗(yàn)室仍主要為研究生所用，且其承擔(dān)的多是一些國(guó)防科研任務(wù)，不一定適合本科生接觸和參與。這也是導(dǎo)致航空航天類專業(yè)本科生實(shí)踐能力不足的另一個(gè)因素。隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)家和地方的支持力度也不斷增強(qiáng)，開設(shè)航空航天類專業(yè)的高校越來越多，不管是研究型高校(985工程大學(xué))，還是教學(xué)研究型高校(211工程大學(xué))都唯恐落于人后，爭(zhēng)相設(shè)立與航空航天方向相關(guān)的學(xué)院或?qū)I(yè)。這在造成每年畢業(yè)的本科生數(shù)量與日遞增的同時(shí)，配套設(shè)施建設(shè)尤其是本科生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的進(jìn)度滯后，也使得這些專業(yè)的畢業(yè)生質(zhì)量參差不齊，進(jìn)一步凸顯了他們動(dòng)手實(shí)踐能力不足的問題。隨著“卓越計(jì)劃”的推進(jìn)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)室在高校教學(xué)、科研和學(xué)生培養(yǎng)方面的作用會(huì)越來越大，加強(qiáng)專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，并建立有效、開放的運(yùn)行機(jī)制，將是切實(shí)提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要抓手。因此，有必要建立航空航天類專業(yè)的本科生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用以承擔(dān)本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和各類競(jìng)賽、創(chuàng)新計(jì)劃等任務(wù)。

3航空航天教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)

北京理工大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱我校)建于1940年，是中國(guó)共產(chǎn)黨創(chuàng)辦的第一所理工科大學(xué)。建校70多年來，一直以建設(shè)強(qiáng)大的國(guó)防力量為己任，秉承“實(shí)事求是，不自以為是”的校風(fēng)，在航空航天領(lǐng)域取得了諸多輝煌成果。結(jié)合我校航空航天類專業(yè)的前述特殊性，以我校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)為例進(jìn)行說明。

3.1立足校內(nèi)，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地本科生教學(xué)仍以高校校內(nèi)為主要場(chǎng)所，在校園內(nèi)建設(shè)高水平的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地是重中之重。我校與航空航天類專業(yè)本科生培養(yǎng)相關(guān)的專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室或工程教學(xué)中心有三個(gè)，即航空航天工程北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、基礎(chǔ)力學(xué)北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和北京理工大學(xué)宇航學(xué)院學(xué)生課外科技創(chuàng)新基地。宇航學(xué)院學(xué)生課外科技創(chuàng)新基地是學(xué)校的“985”計(jì)劃項(xiàng)目，已持續(xù)投資近200萬元，2002年開始組建，2005年建設(shè)完成后至今仍不斷補(bǔ)充和完善。面向全校尤其是航空航天類專業(yè)的本科生、研究生開設(shè)了近20門實(shí)驗(yàn)選修課程，每年平均接納學(xué)生1000多人。同時(shí)承擔(dān)國(guó)家教育部、北京市創(chuàng)新項(xiàng)目研究5項(xiàng)，參與學(xué)生30多人，為全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽、北京市電子競(jìng)賽培訓(xùn)八屆學(xué)生計(jì)300多人，獲獎(jiǎng)15項(xiàng)，為大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽培訓(xùn)了近200人。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地為航空航天類專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)起到了重要的作用。

3.2科教互融，掌握技術(shù)前沿教學(xué)與科研的交互融合，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，同時(shí)有助于學(xué)生了解工程技術(shù)的難點(diǎn)和前沿領(lǐng)域，這需要確立具有實(shí)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在的不足主要是:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，多是原理性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，學(xué)生和老師均缺乏動(dòng)力和興趣。為此，航空航天類專業(yè)的責(zé)任教授和管理、實(shí)驗(yàn)人員一起重新規(guī)劃了實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注意發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性和創(chuàng)新思維，在原理性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，更注重在強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的情況下結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿，鼓勵(lì)學(xué)生分組、分工完成課題。既培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，又培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。同時(shí)，充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)教師把最新的科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，甚至鼓勵(lì)教師把自己的在研項(xiàng)目經(jīng)過處理后引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。經(jīng)過幾年的運(yùn)行和完善，已經(jīng)形成了一批特色鮮明的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，并在飛行器現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、飛行力學(xué)、飛行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中取得了優(yōu)異的成績(jī)。

3.3興趣牽引，建設(shè)專業(yè)社團(tuán)我校航空航天類專業(yè)一直注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，認(rèn)為這是讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的良好催化劑，同時(shí)也是激勵(lì)創(chuàng)新的原動(dòng)力。針對(duì)航空航天類專業(yè)的特點(diǎn)，2001年成立了學(xué)生科技創(chuàng)新社團(tuán)———航模隊(duì)，共有隊(duì)員100余人。為了更好地引導(dǎo)和鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，學(xué)校還定期舉辦與此相關(guān)的講座和競(jìng)賽，并為每組參賽選手配備專業(yè)的指導(dǎo)教師。經(jīng)過多年的探索實(shí)踐，航空航天類專業(yè)在人才培養(yǎng)，尤其是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面形成了系統(tǒng)的學(xué)生科技實(shí)踐創(chuàng)新體系:加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新基地建設(shè)，引導(dǎo)科研一線教師積極參與，培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，培育和支持學(xué)生科技創(chuàng)新作品，激發(fā)大學(xué)生科技創(chuàng)新和實(shí)踐探索意識(shí)，發(fā)揚(yáng)吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)合作的精神，使更多的大學(xué)生了解科技創(chuàng)新，熱愛科技創(chuàng)新，投身科技創(chuàng)新。自2005年以來，多項(xiàng)學(xué)生作品在國(guó)內(nèi)外科技創(chuàng)新競(jìng)賽中獲得大獎(jiǎng)，尤其是在被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新“奧林匹克”盛會(huì)的“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽上，已獲得三個(gè)全國(guó)一等獎(jiǎng)。

3.4校企合作，打造國(guó)家級(jí)實(shí)踐中心為了更好地了解用人單位的需求，更切實(shí)地貫徹落實(shí)“卓越計(jì)劃”，我校一直注重航空航天類專業(yè)的校企合作。每屆學(xué)生大三學(xué)習(xí)結(jié)束的暑假，都會(huì)安排兩周～三周的畢業(yè)實(shí)習(xí)，針對(duì)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，精心遴選實(shí)習(xí)單位，讓學(xué)生親臨生產(chǎn)第一線，感受工程產(chǎn)品的真實(shí)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝。經(jīng)過多年的堅(jiān)持發(fā)展，實(shí)習(xí)地點(diǎn)已覆蓋諸多大型航空航天及兵工企業(yè)，并在兵器工業(yè)第二〇三研究所、兵器工業(yè)西北工業(yè)集團(tuán)、中航工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)、8359所、航天519廠、中國(guó)空間技術(shù)研究院等單位建立了北京理工大學(xué)工程實(shí)踐教育中心。在“卓越計(jì)劃”的推動(dòng)下，飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)從2012年開始每年選派4名學(xué)生，在學(xué)校及企業(yè)雙導(dǎo)師的指導(dǎo)下，于兵器工業(yè)第二〇三研究所完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了企業(yè)深度參與培養(yǎng)的特色。中國(guó)兵器第二〇三研究所一直是學(xué)校航空航天類專業(yè)尤其是飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的實(shí)習(xí)基地，近十年運(yùn)行下來，積累了豐富的操作經(jīng)驗(yàn)。目前，我校已與該研究所合作建立了國(guó)家級(jí)的工程實(shí)踐教育中心，并獲批為國(guó)家級(jí)大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地。同時(shí)，學(xué)校還與中國(guó)空間技術(shù)研究院合作建立了國(guó)家級(jí)的工程實(shí)踐教育中心。這些國(guó)家級(jí)教育中心或?qū)嵺`基地的建設(shè)，為校企深度合作及學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供了良好的平臺(tái)。

3.5國(guó)際合作，拓寬學(xué)生視野學(xué)校航空航天類專業(yè)一直注重培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際視野，鼓勵(lì)學(xué)生到海外著名大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。以宇航學(xué)院為例，每年到海外高校做畢業(yè)設(shè)計(jì)的本科生比例為10左右，包括薩馬拉航空航天大學(xué)、鮑曼大學(xué)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)、代爾夫特理工大學(xué)、香港科技大學(xué)、弗萊堡大學(xué)、馬德里理工大學(xué)等均與我校建立了良好的合作關(guān)系，為本科生接觸并融入世界一流的航空航天實(shí)驗(yàn)室提供了便利的條件。從運(yùn)行十多年來的成果積累及參與該項(xiàng)計(jì)劃的學(xué)生的發(fā)展來看，達(dá)到甚至超過了預(yù)期目的。在“卓越計(jì)劃”實(shí)施的五年內(nèi)，計(jì)劃將每年去海外做畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生比例推進(jìn)到30左右，同時(shí)制定了去海外高校進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)、去海外大型企業(yè)參觀、再直接進(jìn)入國(guó)外企業(yè)實(shí)習(xí)的三步走方針。并積極引進(jìn)海外大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，完善學(xué)校相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作。

4航空航天教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)思考

結(jié)合航空航天類專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和已經(jīng)取得的成果，今后航空航天類專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)該加強(qiáng)以下三個(gè)方面的工作。

4.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的體系建設(shè)航空航天類專業(yè)盡管名稱和方向各異，但卻是一個(gè)圍繞應(yīng)用對(duì)象不同功能的有機(jī)整體。從學(xué)生的培養(yǎng)角度來說，尤其是本科生的培養(yǎng)，需要全面了解和通盤考慮。如北京理工大學(xué)航空航天工程北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心已經(jīng)構(gòu)建完成或部分完成了包括飛行器總體設(shè)計(jì)、制導(dǎo)與控制技術(shù)、半實(shí)物仿真等在內(nèi)的多套與飛行器設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，就是一個(gè)很好的嘗試。

4.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)教師是實(shí)驗(yàn)體系的主體，實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的水平和能力，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系運(yùn)行中起決定性的作用。必須建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、人員精干、專兼結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，這支隊(duì)伍應(yīng)在培養(yǎng)本科生的實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新能力方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。學(xué)校應(yīng)充分意識(shí)到師資隊(duì)伍在實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及人才培養(yǎng)中的地位，制定相應(yīng)的政策法規(guī)保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的發(fā)展和壯大。

4.3加強(qiáng)合作與開放力度航空航天類的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室不應(yīng)該僅僅著眼于自身校園內(nèi)的若干平臺(tái)，而更應(yīng)該把目光放眼于整個(gè)高校圈、相關(guān)企業(yè)及相關(guān)的國(guó)外大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)。作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一部分，在加強(qiáng)學(xué)校不同專業(yè)之間合作的同時(shí)，更加切實(shí)地加強(qiáng)校校合作、校企合作和國(guó)際合作力度，同時(shí)加大開放力度，真正做到設(shè)備共享、人員共享和資源共享。

5結(jié)束語

在貫徹落實(shí)教育部“卓越計(jì)劃”的大背景下，加強(qiáng)和完善航空航天類專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。本文在明確航空航天類專業(yè)特殊性的基礎(chǔ)上，分析了航空航天類專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性。總結(jié)了北京理工大學(xué)航空航天類專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，包括立足校內(nèi)、科教互融、興趣牽引、校企合作、國(guó)際合作等方面。最后討論了以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)和合作與開放力度為重點(diǎn)的建設(shè)方向。總之，期望我國(guó)高校的航空航天類專業(yè)以“卓越計(jì)劃”的實(shí)施為契機(jī)，針對(duì)“卓越計(jì)劃”的具體特點(diǎn)，打造高水平的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，為培養(yǎng)具有國(guó)際視野的高層次、創(chuàng)新型的航空航天類工程人才貢獻(xiàn)力量。

作者：趙良玉唐勝景王偉王正平單位：北京理工大學(xué)