時間:2023-08-07 17:07:03
序論:在您撰寫航空航天標(biāo)準(zhǔn)時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:XML;數(shù)據(jù)體制;統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化;航天測控網(wǎng)統(tǒng)一系統(tǒng);綜合服務(wù)應(yīng)用平臺
中圖分類號:TN915.4—34文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004—373X(2012)18—0099—03
數(shù)據(jù)是航天測控系統(tǒng)處理和應(yīng)用的核心[1]。隨著我國航天測控事業(yè)的不斷發(fā)展,整個航天測控系統(tǒng)將發(fā)展成為以中繼衛(wèi)星為中心的天基測控網(wǎng),以陸地測站為中心的陸基測控網(wǎng)和以測量船站為中心的?;鶞y控網(wǎng)三個相對獨(dú)立的測控系統(tǒng)[2—3],而且各方用戶對整個系統(tǒng)提供綜合應(yīng)用服務(wù)的需求也不斷提高?,F(xiàn)有傳統(tǒng)的航天測控數(shù)據(jù)體制,采用約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用模式,使得的數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用都較受限制。為此,構(gòu)建一個統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)體制,實(shí)現(xiàn)整個測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化處理和應(yīng)用,將對我國航天測控事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。隨著XML(eXtensibleMarkupLanguage)相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟,使XML逐漸成為一種處理應(yīng)用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)[4—5]。
1現(xiàn)有傳統(tǒng)航天測控數(shù)據(jù)體制分析
現(xiàn)有傳統(tǒng)的航天測控系統(tǒng)采用約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)體制,這種體制在數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用方面,都有其自身的局限性。
1.1數(shù)據(jù)處理方面
在以約定字段數(shù)據(jù)包為核心的數(shù)據(jù)處理中,數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者需要按照約定的格式填寫各個字段,建立完整的數(shù)據(jù)包并發(fā)送給數(shù)據(jù)的消費(fèi)者。數(shù)據(jù)的消費(fèi)者首先要按照約定的格式,從數(shù)據(jù)包中分解出各個數(shù)據(jù)字段,最終得到各個應(yīng)用數(shù)據(jù),然后才能對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[6]。這種數(shù)據(jù)處理方式有幾個明顯的不足:一是數(shù)據(jù)處理的代碼耦合度高,為針對不同任務(wù)而進(jìn)行的軟件維護(hù)設(shè)計將要求對軟件代碼的重新修改與測試,從而影響了軟件的可重用性和模塊化;二是不同數(shù)據(jù)處理單元之間的接口復(fù)雜,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。假設(shè)有n個模塊要進(jìn)行信息交互,則會存在Cn2個接口,這使得數(shù)據(jù)的交互和集成變得十分困難。
此外,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)體制對數(shù)據(jù)的處理不能有效區(qū)分實(shí)時與非實(shí)時數(shù)據(jù),實(shí)際可用數(shù)據(jù)處理資源無法實(shí)現(xiàn)合理分配,傳輸帶寬的彈性較小。
1.2數(shù)據(jù)應(yīng)用方面
數(shù)據(jù)應(yīng)用以數(shù)據(jù)處理為基礎(chǔ)。一方面基于約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)體制限制了系統(tǒng)對底層數(shù)據(jù)的處理方式和處理能力,從而影響了數(shù)據(jù)應(yīng)用的可實(shí)現(xiàn)行和豐富性;另一方面,在傳統(tǒng)的航天測控數(shù)據(jù)體制下,不同測控網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交互僅僅只解決了基本的數(shù)據(jù)鏈路和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴},對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的設(shè)計與處理較少。同時,數(shù)據(jù)的傳輸與網(wǎng)絡(luò)特性單一,使得系統(tǒng)對通信資源的分配和利用力不從心,系統(tǒng)可統(tǒng)一應(yīng)用的數(shù)據(jù)范圍和綜合性較受限制,不利于系統(tǒng)的適應(yīng)性和拓展性發(fā)展。
2基于XML的航天測控數(shù)據(jù)體制
2.1XML的特點(diǎn)
XML是由W3C(WorldWideWebConsortium)的一種標(biāo)準(zhǔn),是標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言(StandardGeneralizedMarkupLanguage,SGML)的一個簡化子集。它具有以下幾個傳統(tǒng)約定數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不具有的顯著特點(diǎn)[7—8]:
(1)數(shù)據(jù)的自描述性,適用于特定領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。
(2)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型,為數(shù)據(jù)顯示和處理提供標(biāo)準(zhǔn)的處理方式。
(3)豐富的網(wǎng)絡(luò)傳輸特性,可作為性能良好的通信協(xié)議。
(4)成熟的XML應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與處理技術(shù),如XSL,DOM,SAX,WML,XLink和XPointer等為XML的應(yīng)用拓展提供了技術(shù)支持。
此外,航天測控網(wǎng)的IP化改造,也為XML的技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了硬件平臺。
2.2基于XML的航天測控數(shù)據(jù)體制
航天測控數(shù)據(jù)處理按時間的要求不同可分為實(shí)時數(shù)據(jù)處理和非實(shí)時數(shù)據(jù)處理。實(shí)時數(shù)據(jù)處理要求處理速度快,時間短,方法簡單,所使用的數(shù)據(jù)為流數(shù)據(jù),大多不會重復(fù)使用。非實(shí)時數(shù)據(jù)處理流程多,方法精細(xì)、復(fù)雜,所使用的數(shù)據(jù)為積累數(shù)據(jù),大多需要重復(fù)使用。
傳統(tǒng)約定字段數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方式具有實(shí)時性強(qiáng),效率高的特點(diǎn),而基于XML的數(shù)據(jù)處理模型,標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,具有良好的傳輸與網(wǎng)絡(luò)特性?;诖?,對于測控網(wǎng)中要求實(shí)時處理的數(shù)據(jù)(大部分為單個測控網(wǎng)內(nèi)部的設(shè)備數(shù)據(jù)),采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理機(jī)制;而對于非實(shí)時處理數(shù)據(jù)(一般包括單個測控網(wǎng)內(nèi)部與測控網(wǎng)之間的交互數(shù)據(jù)),使用XML數(shù)據(jù)格式進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的封裝、處理和交互。為此,基于XML的航天測控數(shù)據(jù)體制的測控網(wǎng)信息交互框架如圖1所示。
航空航天技術(shù)是信息、能源、制造等綜合性尖端技術(shù)的集合,是一個國家綜合科技實(shí)力的象征和衡量標(biāo)志,在國家的軍事國防中起著中流砥柱的作用。近幾年“神舟”系列載人飛船的成功飛行,以及我國首架具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式支線飛機(jī)ARJ21總裝下線等,引發(fā)了人們對航空航天技術(shù)領(lǐng)域的極大關(guān)注,而航空航天類專業(yè)更是吸引了不少同學(xué)和家長的眼球,被同樣懷揣飛天夢想的考生所追捧。
學(xué)科優(yōu)勢助推人才起飛
航空航天類專業(yè)主要研究飛行器的結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)動規(guī)律,培養(yǎng)如何把飛行器設(shè)計制造出來并送上太空的工程技術(shù)專業(yè)人才。從狹義上講,航空航天類專業(yè)包括飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程、探測制導(dǎo)與控制技術(shù)等主體學(xué)科專業(yè)。然而,無論是飛機(jī)還是航天飛行器,都是綜合科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,涉及材料、電子通訊設(shè)備、儀器儀表、遙控遙測、導(dǎo)航、遙感等諸方面。因此從廣義上講,材料科學(xué)與工程、電子信息工程、自動化、計算機(jī)、交通運(yùn)輸、質(zhì)量與可靠性工程等都是航空航天技術(shù)不可或缺的學(xué)科專業(yè)。隨著航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,近年來又催生出航天運(yùn)輸與控制、遙感科學(xué)與技術(shù)等新興專業(yè)。
航空航天類專業(yè)對同學(xué)們的要求是“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力,高素質(zhì)、重創(chuàng)新”。同學(xué)們要學(xué)習(xí)和掌握航空航天技術(shù)的基礎(chǔ)理論和知識,接受航空航天飛行器工程方面的系統(tǒng)訓(xùn)練,通過各種實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),可具備堅實(shí)的理論基礎(chǔ),良好的實(shí)踐能力和分析、解決問題的能力,以及創(chuàng)新能力。畢業(yè)生在數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、計算機(jī)等方面的基礎(chǔ)比較扎實(shí),在邏輯、分析、空間想象力、推理等思維上優(yōu)勢明顯,知識面寬,適應(yīng)力強(qiáng),發(fā)展?jié)摿Υ?。本科畢業(yè)生考取研究生的比例很高,申請國外大學(xué)獎學(xué)金的成功率也較高。
有同學(xué)認(rèn)為航空航天類專業(yè)就業(yè)覆蓋面窄,如果畢業(yè)后不能進(jìn)入航空航天類企業(yè),就很難找到專業(yè)對口的工作。其實(shí)不然,航空航天高科技輻射國民經(jīng)濟(jì)各個部門,航空航天類專業(yè)扎實(shí)的工程技術(shù)理論與實(shí)踐基礎(chǔ)平臺,促成了其拓展性寬、應(yīng)用性強(qiáng)、適用面廣的專業(yè)特點(diǎn)。可供畢業(yè)生選擇的對口職業(yè)有很多,如飛行器設(shè)計、制造人員,科研機(jī)構(gòu)研究人員,國防部門研究管理人員,各級政府部門負(fù)責(zé)航空航天相關(guān)工作的研究管理人員,民航企事業(yè)單位的技術(shù)管理人員等。畢業(yè)生不僅可從事航空航天等領(lǐng)域的設(shè)計、制造、研發(fā)、管理等工作,還可在民航、船舶、能源、交通、信息、輕工等其他國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域施展才華,像微軟、IBM、貝爾、方正、海爾等知名企業(yè)都曾紛紛到航空航天院校招賢納才。很多民用部門也都點(diǎn)名要航空航天類專業(yè)的畢業(yè)生,認(rèn)為他們基礎(chǔ)扎實(shí)、學(xué)以致用。
行業(yè)繁榮點(diǎn)燃人才需求
航空航天科技工業(yè)是知識密集和技術(shù)密集的高技術(shù)領(lǐng)域,航空航天技術(shù)的廣泛應(yīng)用影響到政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科技、文化及通信、氣象、能源、探測等領(lǐng)域,成為社會進(jìn)步的強(qiáng)大動力。從世界范圍來看,航空航天科技工業(yè)是朝陽產(chǎn)業(yè),在提升國家整體科技水平和綜合國力方面起著龍頭的作用。
我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為航空航天工業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。國務(wù)院公布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中,關(guān)于大型飛機(jī)、高分辨率對地觀測系統(tǒng)、載人航天工程與探月工程等航空航天領(lǐng)域范疇的工程便占到16個重大專項中的4項。未來我國航空航天發(fā)展將重點(diǎn)開發(fā)大型飛機(jī)設(shè)計與制造成套技術(shù),載人航天實(shí)現(xiàn)航天員出艙進(jìn)行航天器交會對接試驗活動,直至實(shí)現(xiàn)登月計劃等。2007年大飛機(jī)項目正式上馬,給我國的航空業(yè)帶來了空前繁榮,帶活了一批航空類企業(yè),也為航空航天類專業(yè)畢業(yè)生帶來了良好的機(jī)遇。
航空航天科技工業(yè)極具發(fā)展前景,對人才的需求會持續(xù)旺盛。據(jù)統(tǒng)計,2011年最被看好的12類專業(yè)之航空航天產(chǎn)業(yè)將引發(fā)對航空航天人才的巨大需求,包括航空航天經(jīng)營管理,航空航天飛機(jī)總體設(shè)計與研發(fā)、發(fā)動機(jī)研發(fā)與制造,零部件研發(fā)與設(shè)計,航空航天新材料研發(fā)、制造及總裝技術(shù)、計量檢測技術(shù)、航空航天電子電器設(shè)備設(shè)計開發(fā)、信息及測控技術(shù),航空航天生物技術(shù)、航空適航管理、航空維修改裝,以及航空航天產(chǎn)品光電通信技術(shù)、能源系統(tǒng)設(shè)計、力學(xué)及環(huán)境工程、計算機(jī)、仿真、可靠性技術(shù)等領(lǐng)域在內(nèi)的專業(yè)人才缺口巨大。有關(guān)人士根據(jù)教育部公布的相關(guān)信息歸納出的“最出人意料的十個高就業(yè)專業(yè)”,便將航空航天類專業(yè)列入其中。
上海作為我國新支線飛機(jī)和未來大型民用飛機(jī)設(shè)計總裝基地和重要的航天基地,舉辦了“上海航展”,展會上舉行了航空航天人才大型招聘會。據(jù)航展招聘組負(fù)責(zé)人介紹,目前航空航天項目需要大量人才,僅空客A380一個項目組的技術(shù)人員需求數(shù)量就超過六千人,而我國這方面人才缺口非常大。
近年來,以航天科技,科工集團(tuán),航空一、二集團(tuán)等為代表的航空航天類企事業(yè)單位生產(chǎn)和科研任務(wù)飽滿,條件大為改善,待遇提高很快,一些單位的員工年薪可達(dá)十幾萬,稍差一些的單位其員工薪資待遇也可達(dá)到當(dāng)?shù)刂猩纤?。航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,無異于為年輕學(xué)子的成長搭建了理想的平臺。像航天空間設(shè)計研究院、航空材料研究院等單位都炙手可熱,受到重點(diǎn)院校畢業(yè)生的青睞。畢業(yè)生就業(yè)地域以北京、上海、西安、成都、沈陽、哈爾濱、深圳等省會及核心城市為主。
從個人長遠(yuǎn)發(fā)展來看,在航空航天類企事業(yè)單位工作,發(fā)展前景好,待遇高,成長快。隨著載人飛船、探月工程、大飛機(jī)等重大項目的深入實(shí)施,必將有越來越多的青年才俊在鍛煉中脫穎而出。
報考提示
我國目前開設(shè)航空航天類專業(yè)的重點(diǎn)院校有北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等。近年來,清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門大學(xué)等也相繼設(shè)置了此類專業(yè)。開設(shè)航空航天類專業(yè)的普通院校有南昌航空工業(yè)學(xué)院、沈陽航空工業(yè)學(xué)院、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院、中北大學(xué)、中國民航大學(xué)等。由于各個院校的發(fā)展歷史、層次、實(shí)力不同,學(xué)科專業(yè)水平差異也較大,同學(xué)們應(yīng)注意了解自己感興趣的院校,根據(jù)自身實(shí)力,準(zhǔn)確定位,合理選擇。
學(xué)習(xí)航空航天類專業(yè)以及將來從事航空航天技術(shù)工作,需要具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)鉆研及動手能力,要求同學(xué)們的數(shù)理化基礎(chǔ)扎實(shí),邏輯思維能力較強(qiáng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),樂于鉆研。同學(xué)們應(yīng)從實(shí)際出發(fā),量體裁衣。
一些考生和家長誤以為報考航空航天類專業(yè),體檢的標(biāo)準(zhǔn)要按照軍檢的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,其實(shí)不然。航空航天類專業(yè)主要是培養(yǎng)航空航天領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才,對考生的身體狀況沒有特殊要求,同學(xué)們只要符合《普通高等學(xué)校招生體檢指導(dǎo)意見》,就可放心報考。
從“神五”到“神十”,我國系列載人飛船發(fā)射成功后,在全國上下特別是在青少年中引發(fā)了一股“航天熱”,很多高中畢業(yè)生希望報考航天專業(yè),將來從事航天事業(yè),為祖國航天事業(yè)的騰飛奉獻(xiàn)終生。
那么,航天專業(yè)有著怎樣神秘的內(nèi)涵?若想投身于航天事業(yè),應(yīng)該選擇什么專業(yè)?在大學(xué)時代要做好哪些職業(yè)準(zhǔn)備?航天專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)前景又如何呢?
專業(yè)設(shè)置特點(diǎn)
航天是個令人向往又神秘的職業(yè)。為了推出本期專題,記者在做了充分案頭準(zhǔn)備后進(jìn)行了調(diào)查采訪,現(xiàn)在,就讓我們按照航天器的發(fā)射程序走進(jìn)航天類專業(yè)。航天器升空的每一個步驟都涉及很多交叉學(xué)科與專業(yè),本文中所列舉的,是每一個步驟所對應(yīng)的比較重要的專業(yè)之一,其中有些專業(yè)既涉及航空類,也涉及航天類。
小貼士:載人飛船升空分幾步?
第一步,隨著倒計時口令,點(diǎn)火升空。逃逸塔分離。
第二步,助推器分離。一、二級分離,一級墜落。
第三步,整流罩分離,船箭分離。5次變軌控制后,航天器進(jìn)入預(yù)定橢圓軌道。
第四步,太陽能帆板打開。
第五步,航天員執(zhí)行空間任務(wù)。
第六步,返回大氣層。
航空和航天有著密不可分的聯(lián)系,又有所區(qū)別。前者是研究近地面飛行環(huán)境及物體的,而后者是研究大氣層外高空飛行環(huán)境及物體的。航空航天類專業(yè)主要研究飛行器的結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)動規(guī)律,培養(yǎng)把飛行器設(shè)計制造出來并送上太空的工程技術(shù)專業(yè)人才。無論是飛機(jī)還是航天飛行器,都是綜合科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,因此從廣義上講,材料科學(xué)與工程、電子信息工程、自動化、計算機(jī)等都是航空航天技術(shù)不可或缺的學(xué)科基礎(chǔ)。隨著航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,近年來又催生出航天運(yùn)輸與控制、遙感科學(xué)與技術(shù)等新興專業(yè)。
中國有7所國防院校,11家央屬國防企業(yè)集團(tuán)。涉及航天領(lǐng)域的專業(yè),排名前三位的高校分別是哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)和北京航空航天大學(xué)。其中尤屬哈工大的航天專業(yè)實(shí)力強(qiáng),畢業(yè)生中有很多已成為各領(lǐng)域的專家和骨干,如中國航天科技集團(tuán)副總經(jīng)理馬興瑞、中國空間技術(shù)研究院院長袁家軍、海王集團(tuán)總裁張思民等。
“關(guān)行器設(shè)計專業(yè),一共包括三個方向:衛(wèi)星、火箭和導(dǎo)彈。最開始覺得火箭和導(dǎo)彈都比較‘暴力’,所以高考填報志愿時,我選擇了與航天工程緊密相連的衛(wèi)星方向?!北本┖娇蘸教齑髮W(xué)宇航學(xué)院大四的小和介紹說,北航宇航學(xué)院下設(shè)三個專業(yè):飛行器設(shè)計與工程專業(yè)、探測制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)和飛行器動力工程專業(yè)。其中,飛行器設(shè)計與工程專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)飛行器設(shè)計方面的基本理論和基本知識,并受到航空航天飛行器工程方面的基本訓(xùn)練;探測制導(dǎo)與控制技術(shù)主要負(fù)責(zé)航天器送入太空后,對其進(jìn)行制導(dǎo)和各種變軌姿態(tài)調(diào)整控制;而飛行器動力工程主要負(fù)責(zé)研制火箭發(fā)動機(jī)。據(jù)宇航學(xué)院的學(xué)生介紹,這三個專業(yè)中,飛行器設(shè)計與工程專業(yè)最熱門,而選擇探測與動力專業(yè)的人數(shù)則要少一些。
航天專業(yè)的學(xué)業(yè)與素質(zhì)要求
航空航天類專業(yè)對學(xué)習(xí)者的要求是“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、重創(chuàng)新”。學(xué)生要學(xué)習(xí)和掌握航空航天技術(shù)的基礎(chǔ)理論和知識,接受航空航天飛行器工程方面的系統(tǒng)訓(xùn)練,通過各種實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),可具備堅實(shí)的理論基礎(chǔ),良好的實(shí)踐能力和分析、解決問題的能力、以及創(chuàng)新能力。畢業(yè)生在數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、計算機(jī)等方面的基礎(chǔ)比較扎實(shí),在邏輯、分析、空間想象力、推理等思維上優(yōu)勢明顯,知識面寬,適應(yīng)力強(qiáng),發(fā)展?jié)摿Υ?。本科畢業(yè)生考取研究生的比例很高,申請國外大學(xué)獎學(xué)金的成功率也較高。
如果你想學(xué)習(xí)航天專業(yè),那么,除了一腔熱情外,還需要做好哪些心理上的準(zhǔn)備呢?
由于航天職業(yè)的特殊性,從事航天職業(yè)需要三種精神。
1. 刻苦學(xué)習(xí)精神
航天專業(yè)要求高、課程多、任務(wù)重,要成長為一個合格的航天人,除了工科的基礎(chǔ)課程之外,還要學(xué)習(xí)諸如發(fā)動機(jī)設(shè)計、自動控制理論、數(shù)字電路等專業(yè)課程。
以北京航空航天大學(xué)飛行器動力工程專業(yè)為例,該專業(yè)一個本科生成長為博士生,僅力學(xué)就要學(xué)習(xí)20幾門,學(xué)生們每天自習(xí)到11點(diǎn)已是習(xí)慣性作息。
同工科專業(yè)一樣,航天工程對學(xué)生的實(shí)踐能力要求也很強(qiáng)。學(xué)生除了修完課程、掌握理論,還要懂技術(shù)。因此,動手能力強(qiáng)、有組織協(xié)調(diào)能力的考生學(xué)這個專業(yè)很適合。
2. 吃苦奉獻(xiàn)精神
“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”被譽(yù)為“載人航天精神”。神舟成功發(fā)射,被大眾熟悉的只有少數(shù)幾個人,但是背后有數(shù)以萬計的航天人在默默無聞地工作著。“飛行工作更多的是辛苦,而不是神秘。工作人員需要比較強(qiáng)的抗壓能力,以及良好的心理素質(zhì)?!币晃辉诤教煲辉?02研究所做航天測試測量技術(shù)與設(shè)備的工作人員告訴記者,他們的工作時間上朝九晚五,但是來了試驗任務(wù),就要加班加點(diǎn)不分晝夜地把它完成。具體到個人的職業(yè),航天火箭與飛船的設(shè)計制造需要反復(fù)測試某些零部件、程序的穩(wěn)定性及安全性,比如像飛機(jī)上的“黑匣子”之類的東西,以保證飛行器、導(dǎo)彈等執(zhí)行任務(wù)時萬無一失,并獲得飛行中或執(zhí)行任務(wù)時所需要測量的參數(shù)。
此外,航天工作人員會經(jīng)常去酒泉、西昌的靶場執(zhí)行任務(wù),而靶場是炮彈爆炸或飛船起飛、衛(wèi)星發(fā)射的地方。
3. 團(tuán)隊協(xié)作精神
航天系統(tǒng)內(nèi)部分工精細(xì),一個課題需要眾多研究者協(xié)作完成,團(tuán)隊協(xié)作精神在航天領(lǐng)域體現(xiàn)得更為充分。航天系統(tǒng)內(nèi)部分工精細(xì),一個課題需要眾多研究者協(xié)作完成,有的時候自己的成果僅為別人做嫁衣裳而已,因此,在航天領(lǐng)域里少不了團(tuán)隊協(xié)作精神,一個人只能完成更多的任務(wù),但是絕對不可能包攬所有的工作。正如一位在航天一院工作的孟先生所說:“航天是一項既神秘又平凡的事業(yè),航天事業(yè)是一個巨大的系統(tǒng)工程,需要許多行業(yè)、許多不同專業(yè)的工程技術(shù)人員及科研管理人員共同協(xié)作,需要每個人都具有協(xié)作意識、吃苦耐勞精神以及奉獻(xiàn)精神,安于自己平凡的崗位,做一個螺絲釘,不要太計較個人得失?!?/p>
需求趨勢與就業(yè)前景
近幾年,隨著神舟飛船的頻繁發(fā)射,航天專業(yè)進(jìn)一步升溫。有媒體報道,最被看好的12類專業(yè)中,航空航天專業(yè)名列其中。
據(jù)哈工大招生就業(yè)處負(fù)責(zé)人介紹,該校航天專業(yè)的學(xué)生在入學(xué)時成績在全校是數(shù)一數(shù)二的,錄取分?jǐn)?shù)在全校最高,集中了校內(nèi)的“尖子生”;在就業(yè)方面去向也非常好,主要給中國航天科技集團(tuán)公司和航天科工集團(tuán)公司輸送航天人才。學(xué)生畢業(yè)時國內(nèi)的航天科研院所都搶著要。
復(fù)旦大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系博士生導(dǎo)師唐國安教授預(yù)測,我國飛行器可供開發(fā)的空間很大。載人火箭發(fā)射成功,意味著我國準(zhǔn)備開始對外空間進(jìn)行和平開發(fā),航空航天科技工業(yè)極具發(fā)展前景,對人才的需求會持續(xù)旺盛。北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院黨總支書記孟慶春介紹說,我國飛行器可供開發(fā)的空間很大,許多應(yīng)該用到飛行器的民用領(lǐng)域目前還未開發(fā)利用,在私人使用上也幾乎是空白,因此,飛行器設(shè)計與工程專業(yè)的人才會是我國將來急需的人才。
航空航天產(chǎn)業(yè)將引發(fā)對航空航天人才的巨大需求,包括航空航天經(jīng)營管理、航空航天飛機(jī)總體設(shè)計與研發(fā)、發(fā)動機(jī)研發(fā)與制造、零部件研發(fā)與設(shè)計、航空航天新材料研發(fā)等方向,其中航空航天產(chǎn)品光電通信技術(shù)、能源系統(tǒng)設(shè)計、力學(xué)及環(huán)境工程、計算機(jī)、仿真、可靠性技術(shù)等領(lǐng)域在內(nèi)的專業(yè)人才缺口巨大。
“我想以后在航天五院好好發(fā)展,做一名總體設(shè)計師?!睂W(xué)飛行器設(shè)計與工程專業(yè)的小和2012年6月份從北京航空航天大學(xué)畢業(yè),去了航天五院深造,完成了他兒時作為一名航天工作者的夢想。
據(jù)小和介紹,宇航學(xué)院的本科生畢業(yè)之后也能找到工作,比如他們班當(dāng)年就有人去了航天火工、東航、西安飛機(jī)強(qiáng)度研究所、北京現(xiàn)代、東風(fēng)日產(chǎn)、陜西鼓風(fēng)機(jī)等企業(yè)。也有很多本科生選擇繼續(xù)深造,讀研或讀博,并且?guī)缀醵既チ耸蠛教煸核?,如航天一院、二院、三院、五院和八院、沈飛、成飛、西飛等等。“飛行器設(shè)計專業(yè)是國家自建國以來持續(xù)扶植的產(chǎn)業(yè)。我國的火箭技術(shù)相比于美國俄羅斯還比較落后,為了日后的載人登月計劃,必須研制出更強(qiáng)大的火箭。我很看好本專業(yè)的就業(yè)前景。”
未來十年是我國航空航天事業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇期,需要更多更好的人才。為了加強(qiáng)對航空工程骨干專業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)和培養(yǎng),建立高水平、高素質(zhì)的航空專業(yè)技術(shù)隊伍,航空工業(yè)第一、二集團(tuán)公司在北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等院校設(shè)立了航空獎學(xué)金,金額每人每學(xué)年7000~11000元不等,以支持立志投身祖國航空事業(yè)的學(xué)子順利完成學(xué)業(yè),這對于家庭經(jīng)濟(jì)比較困難的同學(xué)無疑是很好的選擇。
同時,除了飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程等專業(yè)外,航空航天事業(yè)還涉及信息、能源、制造等技術(shù)的綜合專業(yè)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國力的提高,航空航天高科技領(lǐng)域的成果已不僅僅應(yīng)用于航天飛船上,也在逐漸向電子、機(jī)械、汽車等領(lǐng)域滲透。也就是說,學(xué)習(xí)航空航天類專業(yè)的同學(xué)一樣能在其他領(lǐng)域大展才華。
報考注意事項
航天人才≠楊立偉
高校航天專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)都是航天工程領(lǐng)域的技術(shù)與管理人才,而非培養(yǎng)宇航員。形象地說,航天專業(yè)出來的人才可以當(dāng)戚發(fā)軔這樣的總設(shè)計師或袁家軍這樣的總指揮。要是想當(dāng)楊立偉一樣飛上太空的宇航員,現(xiàn)階段在我國只能報考飛行員。
身體條件要求
一些考生和家長誤以為報考航空航天類專業(yè),體檢的標(biāo)準(zhǔn)要按照軍檢的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,其實(shí)不然。航空航天類專業(yè)主要是培養(yǎng)航空航天領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才,對考生的身體狀況沒有特殊要求,同學(xué)們只要符合《普通高等學(xué)校招生體檢指導(dǎo)意見》,就可放心報考。
項目實(shí)施情況
引智專家分別是來自德國歐洲空中客車(AIRBUS)公司培訓(xùn)經(jīng)理魯?shù)婪颉喣嵯壬蛠碜缘聡鴼W洲空中客車公司電培訓(xùn)模塊負(fù)責(zé)人、空客航空標(biāo)準(zhǔn)80T主要制定者萊納爾·布雷辛先生,其中德國專家萊納爾先生是2011年根據(jù)項目需要調(diào)整的專家。魯?shù)婪颉喣嵯壬鳛閷W(xué)院航空航天專業(yè)名譽(yù)主任及特聘教授,負(fù)責(zé)全面指導(dǎo)學(xué)院航空航天系專業(yè)建設(shè)、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、課程建設(shè)、師資培訓(xùn)、校企合作及人才培養(yǎng)質(zhì)量評估;萊納爾·布雷辛先生具體負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)院為歐洲空客A320天津總裝線新引進(jìn)員工航空電氣基礎(chǔ)培訓(xùn)模塊、航空電氣安裝培訓(xùn)模塊的實(shí)施及質(zhì)量監(jiān)控,以及學(xué)院航空航天類專業(yè)技術(shù)顧問的工作。在實(shí)施過程中,學(xué)院航空航天專業(yè)組群教師團(tuán)隊在兩位引智專家的指導(dǎo)下,實(shí)施了航空航天類專業(yè)課程體系開發(fā)、課程標(biāo)準(zhǔn)制定、技能培訓(xùn)實(shí)施、航空航天工程語言訓(xùn)練、空客A320總裝公司培訓(xùn)模塊(機(jī)M2、M3;電M2、M3;航空英語)培訓(xùn)資源開發(fā)及實(shí)施,制定出學(xué)院航空航天類專業(yè)人才培養(yǎng)框架、實(shí)施方案以及培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),為天津航空航天高技能人才培養(yǎng)提供了有效的支撐。引智專家的出色工作成果得到各方面高度認(rèn)可,亞尼先生憑借自己對天津航空航天技能人才培養(yǎng)的突出貢獻(xiàn)獲得2011年天津市政府海河友誼獎,該引智項目還獲得了2011年度國家引進(jìn)國外智力示范單位以及天津市引進(jìn)國外智力示范單位。
項目執(zhí)行成果
航空航天行業(yè)信息化是指航空航天行業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營、管理和決策、研究和開發(fā)、市場和銷售等各方面廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),建立現(xiàn)代企業(yè)信息系統(tǒng),從而不斷提高生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策及研究開發(fā)方面的能力、水平和效率,最終提高我國航空航天行業(yè)的核心競爭力。
近年來,我國航空航天企業(yè)信息化建設(shè)取得顯著成效,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理的各個環(huán)節(jié),諸如CAD,CAPP,CAM,CAE,PDM,PLM和ERP等單項技術(shù)與系統(tǒng)的應(yīng)用比較普及,產(chǎn)品研制周期明顯縮短,設(shè)計制造質(zhì)量顯著提高。
1 航空航天行業(yè)的信息化建設(shè)內(nèi)容與作用
航空航天行業(yè)方面信息化建設(shè)主要包括企業(yè)總體的信息管理、研制與制造的協(xié)同及產(chǎn)品研制能力的提升3部分。
1.1 企業(yè)總體的信息管理
企業(yè)資源計劃(Enterprise Resource Planning,ERP)系統(tǒng),是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)化的管理思想為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的管理平臺。在航空航天企業(yè)中,由于需要涉及整體調(diào)動和資源整合很多,ERP作為對企業(yè)資源進(jìn)行有效共享和利用的系統(tǒng),可以使航空航天行業(yè)達(dá)到整體的資源規(guī)劃統(tǒng)一。
1.2 研制與制造的協(xié)同
在航空航天行業(yè),信息化主要為科研生產(chǎn)服務(wù)。該行業(yè)的重大工程是1個多學(xué)科綜合、多專業(yè)集成、多個子系統(tǒng)集成和多單位跨地域協(xié)同的龐大系統(tǒng)工程;其復(fù)雜性、研制周期以及研制過程中各種因素的不確定性,需要采取信息化手段進(jìn)行約束;其設(shè)計與制造中涉及大量的信息系統(tǒng),并且需要在嚴(yán)格的流程管理控制下實(shí)現(xiàn)這些信息系統(tǒng)之間的交互和協(xié)作,以支持并行的協(xié)同設(shè)計和制造。設(shè)計研制過程中會涉及到成百上千個子系統(tǒng)、多種BOM表和多種變更管理。航空航天產(chǎn)品研制生產(chǎn)數(shù)據(jù)分散存放在各承擔(dān)單位,大多數(shù)分系統(tǒng)和單機(jī)的研制生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒有實(shí)現(xiàn)集中存放和統(tǒng)一管理,上下游間難以保證數(shù)據(jù)的一致性和數(shù)據(jù)的有效重用。同時,近年來航天企業(yè)的研制與生產(chǎn)并重,設(shè)計與制造間的協(xié)同需求也很迫切。如此眾多的系統(tǒng)、流程以及異構(gòu)的數(shù)據(jù)協(xié)同實(shí)現(xiàn)集成需要1個統(tǒng)一的管理平臺和集成環(huán)境。
航空航天行業(yè)又與其他行業(yè)不同,對質(zhì)量管理、產(chǎn)品可靠性的要求非常嚴(yán)格,每個零部件要能追溯生產(chǎn)制造源頭。
PDM主要針對的是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。它以軟件技術(shù)為基礎(chǔ),以產(chǎn)品為核心,實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)值處理過程、資源一體化的集成管理技術(shù)。PLM則指產(chǎn)品生命周期管理,作為全局信息的集成框架,可有效實(shí)現(xiàn)資源集成和協(xié)同研發(fā)生產(chǎn)及精益化管理。所謂集成框架,即在異構(gòu)分布式計算機(jī)環(huán)境中能使企業(yè)內(nèi)各類應(yīng)用實(shí)現(xiàn)信息集成、功能集成和過程集成的軟件系統(tǒng)。PDM和PLM可為航空航天產(chǎn)品的研制和制造創(chuàng)造協(xié)同工作環(huán)境?;谛畔⒒瘏f(xié)同工作環(huán)境,設(shè)計人員可以跨越空間的限制,利用計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源共享,完成異地協(xié)同設(shè)計與協(xié)同制造。
重點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)下列兩個方面的集成:(1)PDM,PLM與CAD/CAPP/CAM的集成;(2)PDM,PLM與ERP的集成。ERP與PDM,PLM的互通,可以最大限度地共享企業(yè)全部信息系統(tǒng)。將PDM和PLM技術(shù)引入航空航天企業(yè)的研制和生產(chǎn)過程中,對改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)和管理流程有非常重大的意義,能在一定程度上解決航空航天企業(yè)在研制過程中信息與流程的集成與管理及協(xié)同。
1.3 實(shí)現(xiàn)航空航天產(chǎn)品的三維全數(shù)字化定義設(shè)計與制造集成,提升產(chǎn)品研制能力
CAD,CAPP,CAM及CAE主要針對航空航天產(chǎn)品的研發(fā)及制造過程的信息化,在產(chǎn)品設(shè)計和制造加工的集成上提升產(chǎn)品的研制能力。從技術(shù)角度看,航空航天產(chǎn)品的研制過程涵蓋現(xiàn)代科技的諸多領(lǐng)域,如機(jī)械、材料、電子、力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)和能源等;多學(xué)科多性能的要求致使各種CAE之間需要協(xié)同,而在CAE仿真后進(jìn)行的優(yōu)化也需要CAD與CAE之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同。
在航空航天產(chǎn)品的研制技術(shù)方面(CAD和CAE),通過數(shù)字樣機(jī)的建立,可以實(shí)現(xiàn)部件或整機(jī)的虛擬裝配運(yùn)動機(jī)構(gòu)仿真、裝配干涉檢查、空間分析管路設(shè)計、氣動分析和強(qiáng)度分析等。總體而言,在航空航天產(chǎn)品研制中全面采用信息化技術(shù),可實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化定義、三維數(shù)字化預(yù)裝配和并行工程,建立產(chǎn)品的數(shù)字樣機(jī),取消全尺寸實(shí)物樣機(jī),使工程設(shè)計水平和產(chǎn)品研制效率得到極大提高,大幅度降低干涉、配合安裝等問題帶來的設(shè)計更改。
CAPP與CAM則指航空航天產(chǎn)品的制造協(xié)同。CAPP包括工裝設(shè)計系統(tǒng)建立和工藝系統(tǒng),在工裝分類和典型化基礎(chǔ)上,建立各自的工裝設(shè)計資源庫;開發(fā)基于工裝族和有工藝知識支持的專用輔助工裝設(shè)計系統(tǒng),加強(qiáng)工裝標(biāo)準(zhǔn)化、組件化和系列化工作,顯著提高工裝設(shè)計效率;實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型在工裝設(shè)計過程中的信息共享,提高工裝設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計的協(xié)同程度;進(jìn)行基于三維模型的計算機(jī)柔性化組合夾具工裝研究,使工裝快速組合裝配,滿足型號不同研制階段和狀態(tài)的快速工藝準(zhǔn)備需求。工藝方面,針對產(chǎn)品制造過程中的鑄造、數(shù)控加工、鈑金成型、焊接等關(guān)鍵工藝過程,利用CAE進(jìn)行計算機(jī)模擬的研究與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)工藝方案的評估及優(yōu)化;最終實(shí)現(xiàn)工藝流程的優(yōu)化。CAM方面,運(yùn)用CAD進(jìn)行制造過程的前期設(shè)計,利用CAE進(jìn)行計算機(jī)模擬,實(shí)現(xiàn)CAM方式與過程的優(yōu)化。
總之,設(shè)計人員通過CAD完成設(shè)計,由專門仿真人員利用CAE完成設(shè)計多性能之間的協(xié)同仿真優(yōu)化,通過CAD得到最終設(shè)計;而后通過CAD,CAE與CAPP,CAM的協(xié)同完成航空航天產(chǎn)品制造的過程。同時,運(yùn)用兩者之間的溝通,通過對航空航天產(chǎn)品的整體信息化建設(shè),建立起CAD設(shè)計知識庫、CAE仿真知識庫、CAPP和CAM的制造工裝知識庫,使其成為航空航天企業(yè)在研發(fā)、制造方面的寶貴經(jīng)驗財富。
2 航空航天行業(yè)的信息化建設(shè)目標(biāo)
通過上述幾個部分的交互運(yùn)用和協(xié)同,可以實(shí)現(xiàn)航空航天行業(yè)的管理、資源、設(shè)計、制造的全方位信息化工程,最終達(dá)到以下目標(biāo):
(1)實(shí)現(xiàn)信息的共享和傳遞速度,加強(qiáng)各地各部門之間的溝通與交流,提高工作效率;
(2)確保整體信息流的暢通,如產(chǎn)品各方面性能的仿真協(xié)同、設(shè)計協(xié)同等,有效開展工藝與設(shè)計的網(wǎng)上協(xié)同工作;
(3)提高總體設(shè)計能力,建立航空航天行業(yè)的設(shè)計知識庫、仿真知識庫和制造知識庫等;
(4)提高制造過程信息化應(yīng)用水平,建立工藝管理平臺。實(shí)現(xiàn)制造過程計算機(jī)化,工藝流程管理及工藝信息與其他信息系統(tǒng)的集成,優(yōu)化工藝和制造過程;
(5)建立產(chǎn)品設(shè)計、制造協(xié)同平臺;
(6)加強(qiáng)管理信息系統(tǒng)的集成和共享,形成基于網(wǎng)絡(luò)的、可視化的、高效的生產(chǎn)管理平臺。
工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)一般由八個指標(biāo)構(gòu)成,分別是學(xué)生、專業(yè)教育目標(biāo)、學(xué)生成果、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資力量、教學(xué)設(shè)施、學(xué)校支持等。其中工程教育專業(yè)認(rèn)證中的課程設(shè)置,為了能支持畢業(yè)要求的達(dá)成,課程體系設(shè)計有企業(yè)或行業(yè)專家參與。我國各高校在啟動工程教育專業(yè)認(rèn)證工作過程中,發(fā)現(xiàn)課程體系設(shè)置是否科學(xué)、合理、會規(guī)直接影響到畢業(yè)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力,進(jìn)而影響專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求的可達(dá)性。因此各高校針對工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求,提出了各個專業(yè)課程體系改革的思路、做法和經(jīng)驗。西北工業(yè)大學(xué)的張清江等通過調(diào)研我國工程教育與專業(yè)認(rèn)證發(fā)展歷程,對我國航空航天專業(yè)與其他已獲得資格專業(yè)進(jìn)行對比分析。并結(jié)合國際航空航天質(zhì)量體系認(rèn)證中的要求,從航空航天工程教育專業(yè)認(rèn)證的必要性、專業(yè)特點(diǎn)、航空航天工程教育現(xiàn)狀等角度出發(fā)進(jìn)行研究。結(jié)合現(xiàn)代中國工程教育存在的普遍問題,提出針對航空航天類專業(yè)認(rèn)證的新方式、新方法,并對航空航天工程教育專業(yè)認(rèn)證需要注意的特性進(jìn)行討論。遼寧石油化工大學(xué)馬會強(qiáng)等依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),以遼寧石油化工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例,通過明確培養(yǎng)目標(biāo),解析培養(yǎng)要求,從課程設(shè)置、實(shí)踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計等方面進(jìn)行了課程體系改革探索。廣東石油化工學(xué)院任紅衛(wèi)等分析了我國工程教育的現(xiàn)狀,并探討了在工程教育專業(yè)背景下電氣專業(yè)的教學(xué)改革方法,從而提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。浙江工業(yè)大學(xué)姜理英等人基于對工程教育專業(yè)論證的國際比較,結(jié)合環(huán)境工程教育專業(yè)認(rèn)證的必要性,從培養(yǎng)計劃的調(diào)整、課程體系的優(yōu)化、實(shí)踐教學(xué)的強(qiáng)化和師資隊伍的提升四個方面,綜合系統(tǒng)地提出了對環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面優(yōu)化和提升的路徑。張秋根等人根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求,以南昌航空大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例,對其核心課程體系設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容兩方面進(jìn)行了優(yōu)化與規(guī)范的探討。為了重視國際認(rèn)證的引領(lǐng)作用,加強(qiáng)專業(yè)辦學(xué)品牌建設(shè),突出南京航空航天大學(xué)能動專業(yè)的航空航天辦學(xué)特色,緊跟國內(nèi)能動專業(yè)人才需要,提升其人才培養(yǎng)質(zhì)量與專業(yè)競爭力,從而拓寬自身生存發(fā)展空間,因此需要開展基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的能動專業(yè)課程體系改革。
2基于工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下南航能動專業(yè)課程體系優(yōu)化
通過對國內(nèi)外本科院校工程教育專業(yè)認(rèn)證的分析與研究,利用對中國近幾年的專業(yè)認(rèn)證與評估成果的調(diào)查與研究,對其進(jìn)行梳理,依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證中課程設(shè)置要求,依據(jù)南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院能動專業(yè)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容與特色,以培養(yǎng)具有航空航天特色的工程教育專業(yè)人才為目標(biāo),對南京航空航天大學(xué)能動專業(yè)課程體系進(jìn)行優(yōu)化。以培養(yǎng)要求為基準(zhǔn),著手對課程體系進(jìn)行優(yōu)化,并對本科培養(yǎng)大綱進(jìn)行相應(yīng)的修訂,從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。確定能源與動力專業(yè)學(xué)生在校期間應(yīng)修總學(xué)分?jǐn)?shù)不能少于180學(xué)分。
2.1數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程
能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程是指該專業(yè)學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)課程,主要包括高等數(shù)學(xué)(11學(xué)分)、大學(xué)物理(6.5學(xué)分)、大學(xué)英語模塊(10學(xué)分)、C++語言程序設(shè)計(3學(xué)分)等方面共六門課程,總共30.5個學(xué)分。因此能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程占總學(xué)分的比例約為17%,達(dá)到了工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的15%的要求。
2.2工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程
工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程主要體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在該專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng),而專業(yè)類課程主要體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)。其中工程基礎(chǔ)類課程主要包括電子電工技術(shù)(5學(xué)分)、理論力學(xué)(3學(xué)分)、材料力學(xué)(3學(xué)分)、工程圖學(xué)(4.5學(xué)分)以及機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)(3學(xué)分)等課程,總共為18.5個學(xué)分;專業(yè)基礎(chǔ)類課程主要包括工程流體力學(xué)(3學(xué)分)、工程熱力學(xué)(3學(xué)分)、傳熱學(xué)(3學(xué)分)和化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)(2學(xué)分)等課程,總共為11個學(xué)分。因此工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程必須要修滿至少29.5個學(xué)分。對于專業(yè)類課程,由于能源與動力專業(yè)具體有兩個培養(yǎng)方向:方向一為熱能動力方向,主要陪養(yǎng)就業(yè)方向為航空發(fā)動機(jī)、地面燃?xì)廨啓C(jī)等相關(guān)單位;方向二為能源利用方向,主要培養(yǎng)的就業(yè)方向為電廠、新能源以及制冷等相關(guān)單位。因此其專業(yè)類課程既有相同的專業(yè)課程,也有自身特色的課程。其中燃燒原理(2.5學(xué)分)、燃?xì)廨啓C(jī)原理與構(gòu)造(3學(xué)分)、熱能綜合利用(2學(xué)分)、熱交換器原理與設(shè)計(2.5學(xué)分)以及熱工測量原理與方法(2學(xué)分)等,總共12個學(xué)分,這些課程為能源與動力專業(yè)兩個培養(yǎng)方向都必須學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程。另外每個培養(yǎng)方向又有其特定的專業(yè)類課程必須選修,其中熱能動力方向?qū)I(yè)類課程包括葉輪機(jī)原理(2.5學(xué)分)、燃?xì)廨啓C(jī)控制原理及應(yīng)用(2學(xué)分)、燃燒技術(shù)與分析(2學(xué)分)、內(nèi)燃機(jī)原理與構(gòu)造(2學(xué)分)、工程傳質(zhì)與應(yīng)用(2學(xué)分)等共9門課程;能源利用方向?qū)I(yè)類課程包括泵與風(fēng)機(jī)(2學(xué)分)、供熱工程(2學(xué)分)、鍋爐原理(2學(xué)分)、制冷原理與技術(shù)(2學(xué)分)、可再生能源利用技術(shù)(2學(xué)分)以及熱力發(fā)電技術(shù)概論(2學(xué)分)等共10門課程。無論學(xué)生學(xué)習(xí)哪個方向,共同學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程與特定選修的專業(yè)課程之和必須要修滿至少28個學(xué)分。因此,工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程必須要修滿的學(xué)分?jǐn)?shù)為:29.5+28=57.5學(xué)分,因此該類課程學(xué)分占總學(xué)分的比例約為32%,達(dá)到了工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的30%的要求。
2.3工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計
能源與動力專業(yè)設(shè)計完善的實(shí)踐教學(xué)體系,主要包括以下幾個方面:(1)軍事訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的吃苦耐力與過硬的身體素質(zhì);(2)各種課程的課程設(shè)計,如:機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、電工與電子技術(shù)課程設(shè)計、C++語言課程設(shè)計等,主要培養(yǎng)學(xué)生對各門基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)際應(yīng)用能力;(3)工程訓(xùn)練,主要包括機(jī)械加工方面的車、磨、銑、刨、鑄造以及焊接等金工實(shí)習(xí),鍛煉學(xué)生的動手能力;(4)下廠實(shí)習(xí),大三暑假期間,在指導(dǎo)老師帶領(lǐng)下去中航工業(yè)集團(tuán)下屬的企業(yè)或電廠進(jìn)行為期一個月的下廠實(shí)習(xí),鍛煉學(xué)生把理論知識應(yīng)用于工程實(shí)際中的能力;(5)畢業(yè)設(shè)計,指導(dǎo)老師開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計題目一般都來源于實(shí)際工程問題,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,在大四下半年開展為期半年的本科畢業(yè)實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。能源與動力專業(yè)要求學(xué)生在實(shí)踐能力與畢業(yè)設(shè)計方面修讀的總學(xué)分不低于42.5,占總學(xué)分的23.6%,達(dá)到了工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的20%的要求。
2.4人文社會科學(xué)類通識教育課程
能源與動力專業(yè)在人文社會科學(xué)類通適教育課程方面主要包括以下幾個模塊:(1)通適基礎(chǔ)教育平臺,主要包括形式政策教育、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、安全教育、大學(xué)生心理健康教育等課程,共19.5個學(xué)分;(2)國防軍事模塊,包括航空航天概論、軍事高技術(shù)概論等,至少修滿1.5個學(xué)分;(3)文化素質(zhì)模塊,主要包括文化歷史、藝術(shù)鑒賞、科技基礎(chǔ)、哲學(xué)社會等課程,至少要修滿6個學(xué)分;(4)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類模塊,主要包括大學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展與規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)以及經(jīng)濟(jì)管理等課程,共5.5個學(xué)分。人文社會科學(xué)類通識教育課程總共需修滿32.5個學(xué)分,占總學(xué)分的18%,達(dá)到了工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的15%的要求,使學(xué)生在從事工程設(shè)計時能夠考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。
2.5航空航天特色類課程的設(shè)置
為了突出南京航空航天大學(xué)能源與動力專業(yè)的航空航天特色,在開設(shè)的課程中,如國防軍事模塊、專業(yè)類課程以及工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計中,課程教學(xué)內(nèi)容包含濃郁的航空航天特色,由于指導(dǎo)老師所從事的科研項目都是來自于國防工業(yè)集團(tuán),具有豐富的研究經(jīng)驗,因此在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的講課過程中,所列舉的實(shí)例都是以航空航天為背景的工程問題,特別是畢業(yè)設(shè)計和下廠實(shí)習(xí),因此在能源與動力專業(yè)課程優(yōu)化過程中,充分突出了南京航空航天大學(xué)的航空航天特色。
2.6注重科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)
學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)直觀重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,因此積極創(chuàng)造條件讓學(xué)生能夠在大學(xué)期間積極的參與科技創(chuàng)新活動。主要包括:(1)鼓勵學(xué)生積極參加各種科技類競賽,如:流體力學(xué)大賽、節(jié)能減排大賽、開設(shè)卓越班等,并且科技競賽獲得獎勵的同學(xué)在保研方面給予政策上的傾斜;(2)安排學(xué)生參與教師的科學(xué)研究工作,讓學(xué)生在參與科研過程中更好的掌握好該專業(yè)的理論知識,加強(qiáng)學(xué)生的動手能力,拓展學(xué)生的科研視野。
2.7學(xué)習(xí)進(jìn)程
大學(xué)生本科期間的各門課程是相互銜接的,因此需要考慮課程之間的匹配與銜接,如圖1所示。學(xué)習(xí)進(jìn)程主要分成了三部分:一是基礎(chǔ)課程,包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計算機(jī)等;二是學(xué)科基礎(chǔ),包括結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)方面的課程;三是專業(yè)課程,主要包括了熱能動力和能源綜合利用兩個方向的相關(guān)課程。整個課程體系分為三條線:第一是流體和熱學(xué)相關(guān)的課程,如流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)等;第二是結(jié)構(gòu)力學(xué)方面,包括理論力學(xué)、材料力學(xué)等;第三是計算機(jī)語言方面的課程。因此在安排各門課程的學(xué)期上需要考慮上述課程銜接問題,從而最終制定出合理的能源與動力工程專業(yè)教學(xué)計劃表。
3結(jié)論
張元貴 江蘇省淮陰中學(xué)校長,是一位資深教育工作者,在實(shí)際工作中身體力行,積極倡導(dǎo)素質(zhì)教育,努力追求“讓高考成績成為深化素質(zhì)教育的自然結(jié)果”。在他的領(lǐng)導(dǎo)下,淮陰中學(xué)的航空航天特色課程基地建設(shè)成績斐然,學(xué)生們真正做到了樂在其中,學(xué)在其中。
在江蘇省淮陰中學(xué)風(fēng)景如畫的校園里,有一座設(shè)計獨(dú)特,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)高的航空航天科技體驗館,學(xué)生們可以在這里領(lǐng)略人類對飛行的遠(yuǎn)古期盼,感悟這一夢想實(shí)現(xiàn)的艱辛,知曉航空航天技術(shù)的不斷演進(jìn)。館內(nèi)陳列的不少實(shí)物,是在中國航空史上占有重要地位的文物級展品。徜徉在這個館里,你能體味到籌劃者的良苦用心。在走進(jìn)淮陰中學(xué)之前,筆者始終懷著這樣的疑問:是什么動機(jī)促使淮陰中學(xué)花費(fèi)如此大的精力和費(fèi)用,建設(shè)看似與學(xué)生的考試與學(xué)業(yè)并無直接關(guān)聯(lián)的航空航天特色課程基地?這樣的做法事實(shí)上又收到了怎樣的效果?等到張元貴校長坐在我的面前,一切都有了答案。
記:淮陰中學(xué)為什么會選擇航空航天作為建設(shè)特色課程基地的方向?
張:這個想法最早形成于2011年。當(dāng)時江蘇省教育廳提出支持各高中學(xué)校建設(shè)具有自身特色的課程基地。我們考慮了很久,最初也曾想過其他方向,但都覺得特色不夠鮮明。經(jīng)過廣泛論證,我們認(rèn)為航空航天是一個值得關(guān)注的方向。原因很簡單,航空航天既凝結(jié)了人類最先進(jìn)的科技成果,又有著悠久的歷史脈絡(luò),它是人類對行夢想不斷求索的結(jié)果,也是一個國家科技實(shí)力的集中體現(xiàn)。除此以外,我們更看重飛行這一活動本身所凝聚的探索精神和求知信念,飛行充滿風(fēng)險和變數(shù),而人類正是通過科技的不斷進(jìn)步在逐步消除其中的風(fēng)險,使其成為一種服務(wù)于人類的可靠技術(shù)?;搓幹袑W(xué)與南京航空航天大學(xué)素來有著密切的合作關(guān)系,這也是我們建設(shè)航空航天特色課程基地的有利條件。正是出于這一想法,我們將航空航天作為特色課程基地建設(shè)方向申報了上去。
記:建設(shè)這樣的課程基地,其實(shí)在硬件和軟件上都有非常高的要求,淮陰中學(xué)選擇這樣的方向,當(dāng)初是否考慮過其中的困難?
張:當(dāng)然考慮過。這一點(diǎn)不僅我們自己早已認(rèn)識到,江蘇省教育部門負(fù)責(zé)評審各校申報特色課程基地項目的專家組也有所考慮。最初我們申報時,一些專家認(rèn)為,一所中學(xué)要建立這樣的課程基地,很難做到高水準(zhǔn),因為這要花費(fèi)大量的人力物力,并且短期內(nèi)很難看到建設(shè)成效。但經(jīng)過我們的不懈努力,淮陰中學(xué)的航空航天特色課程基地建設(shè)很快初具規(guī)模,在2013年的成果評審中,被評為全省10個優(yōu)秀課程基地之一(全省第一批共計38個課程基地),并把省課程基地建設(shè)現(xiàn)場會議放在我校召開。這說明,我們的方向是正確的,我們的建設(shè)方法也是正確的。在建設(shè)過程中,我們在航空航天科技館上花費(fèi)了大量心血,不僅聘請了兩位專業(yè)素養(yǎng)很高的專職科普教師任職,還籌措了700余萬資金,用于置辦各項陳列品,在展館的設(shè)計上也獨(dú)具匠心,整個展館的參觀脈絡(luò)是從模擬的機(jī)場起飛線開始,經(jīng)歷人類航空史的各個階段,最終到著陸區(qū)結(jié)束,在展館最后的外部廊道上,繪制了廣袤的星空壁畫,寓意人類的星際探索之夢永無止境。所有參觀展館的學(xué)生都表現(xiàn)出濃厚的興趣,他們真的樂在其中。除了這個展館,我們學(xué)校的圖書館也專門開辟了航空航天類圖書專區(qū),學(xué)校每年撥款,有選擇地購買優(yōu)秀航空航天科普圖書,當(dāng)然也包括全套的《航空知識》,這些圖書豐富了學(xué)生們系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識的資源。
記:淮陰中學(xué)建設(shè)航空航天特色課程基地的宗旨是怎樣的?
張:我們的原則是,要么不建,要么就建設(shè)成高標(biāo)準(zhǔn)的課程基地。我們當(dāng)然可以降低標(biāo)準(zhǔn),這樣省錢省力,但學(xué)生們從中獲取的東西就很有限,比如他們就沒有機(jī)會親自體驗更專業(yè)的飛行模擬器,沒有機(jī)會近距離看到這么多珍貴的航空用品乃至文物,更談不上互動式和體驗式學(xué)習(xí)。如果那樣,他們獲取知識的方式就很難與傳統(tǒng)的書本和網(wǎng)絡(luò)方式有所區(qū)別,特色課程建設(shè)就難以做到可持續(xù)發(fā)展。需要強(qiáng)調(diào)的是,花錢多少并不是標(biāo)準(zhǔn)高低的評判依據(jù),你看到包括科技館在內(nèi)的整個特色課程基地的建設(shè),我們都是花了許多心思的,在策劃方案上更是反復(fù)論證,廣泛聽取專業(yè)人士和學(xué)生們的意見,再加上精心組織實(shí)施,才有今天這個局面。我們就是要讓學(xué)生看到真正的特色,體驗到別處難以獲得的感受,享受整個學(xué)習(xí)的過程。
記:學(xué)生們在特色課程基地學(xué)習(xí)航空航天科技知識,勢必要占用一定的時間和精力,如何來處理它與課業(yè)之間的關(guān)系呢?
張:這是一個非常重要的問題,我們從一開始就有所考慮。現(xiàn)在淮陰中學(xué)的做法是,面向全校學(xué)生開展的航空航天科普教育屬于基本層次,主要是激發(fā)學(xué)生們對航空航天的關(guān)注與熱情,普及一般的知識,占用時間不多。再往上就是航空航天社團(tuán),這個社團(tuán)開展的教育更為深入和全面,但要加入社團(tuán),對基本課業(yè)成績就有個要求,課業(yè)不構(gòu)成負(fù)擔(dān)的學(xué)生才可望加入社團(tuán),而且加入社團(tuán)后我們要求成績要保持穩(wěn)定。當(dāng)然,這也不是鐵律,有些熱情特別高但成績稍差的學(xué)生,我們也會允許暫時加入,并對他們進(jìn)行指導(dǎo)和督促,促使學(xué)生們的學(xué)習(xí)成績同步進(jìn)步。結(jié)果,所有加入航空航天社團(tuán)的學(xué)生,課業(yè)成績?nèi)砍缮仙龖B(tài)勢,這正是我們希望看到的。
記:現(xiàn)在提倡素質(zhì)教育,您如何看待航空航天科普教育與素質(zhì)教育的關(guān)系?
張:淮陰中學(xué)多年來積極深化素質(zhì)教育,努力追求把高考成績作為素質(zhì)教育的自然結(jié)果。我們得承認(rèn),現(xiàn)行高考選拔制度是有缺陷的,不夠科學(xué)合理,既有一考定終身的弊端,也有考核片面的局限,但改革是個長期問題,現(xiàn)行高考制度的存續(xù),反而越發(fā)迫切地要求素質(zhì)教育水平和質(zhì)量快速跟進(jìn)。有人把素質(zhì)教育理解為某些技能的培養(yǎng),我覺得不夠全面,我更愿意把素質(zhì)教育理解為一種精神內(nèi)涵的培養(yǎng),這種精神包含的元素更為豐富,比如學(xué)習(xí)精神、探索精神、協(xié)作精神,以及挫折耐受力等等,這些精神才是學(xué)生成長道路上最可寶貴的財富,也是學(xué)習(xí)各種技能的內(nèi)在動力。
航空航天,它從蒙昧?xí)r代純粹的飛行夢想起步,經(jīng)過無數(shù)人的求索和犧牲,歷經(jīng)上千年的跋涉,才有今天的面貌。它不僅是人類科技的結(jié)晶,更是探索精神和科學(xué)精神的集中體現(xiàn),它完全可以讓學(xué)生們感受到無數(shù)先人和各個時期科技工作者的精神力量,這也是我們選擇航空航天作為特色課程基地方向的重要原因之一。