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序論:在您撰寫航天航空技術論文時,參考他人的優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您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
1發揮航空、航天、民航“三航”特色優勢
立足江蘇,積極實施民,整合資源,加速形成學校向產業技術轉移的有效機制南京航空航天大學是具有良好軍工技術基礎的綜合性研究大學,研發了一大批運用于國防的高新技術和科技成果,這些科技成果在民用市場同樣有著巨大的發展潛力。因此,發揮國防特色,積極推進軍工技術向民用市場轉移,勢在必行。針對國民經濟和江蘇省發展,中心加強引導軍用技術與民用市場的融合,使國防科技在服務軍工科研和生產的同時,為地方經濟和發展做出突出貢獻,賦予學校科技工作新的增長點。有效形成了軍民融合、軍民互相促進的良好局面。例如,在民用航空發展需求方面,中心重點在通用航空設計制造、航空規劃與交通管理、民營運營與空港經濟、飛機運行與安全保障、民航培訓與先進訓練等方面加快推進技術轉移和輻射,先后為鎮江新區、揚州新區、南京江寧區等地方政府開展航空產業和空港經濟規劃,與南京祿口國際機場、無錫蘇南國際機場、杭州蕭山國際機場、上海機場集團公司等20余家省內外機場,中國南方航空集團公司、中國民用航空局華東管理局等航空公司和空管部門,江蘇航空產業集團、中國電子科技集團公司第二十八研究所、中國商用飛機公司等科研院所和大型企業建立產學研合作關系,推動我校特色“三航”技術在相關領域迅速應用和轉化。
2參與行業共性、關鍵性技術的研究
積極與地方政府、企事業單位共建合作平臺,開展產學研合作,服務地方經濟發展中心以國家重點發展的主導產業為抓手,充分利用學校人才、特色優勢學科和最新科技成果的優勢,積極融入區域創新體系的建設,加強與各級地方政府和企業構建合作平臺,走政產學研合作之道路。同時,企業單純依靠內部技術創新活動實現技術創新能力提高越來越難,需要與外部知識源的合作,因此,校地合作、校企合作已成為地方經濟快速發展、企業提高技術創新能力的有效途徑。中心先后與南京六合區、張家港、連云港、蕭山、武義等19個省內外城市共建南航國家級技術轉移中心分中心,同時在高端裝備制造、新能源、新材料等領域與政府以及企事業單位建立研究院、研發基地、工程中心、聯合實驗室等36個技術創新平臺。這些平臺的建立,大大加快了學校最新科技成果向地方轉移,促進了當地經濟及企業的快速發展。中心依托我校在航空航天民航等領域的國家重點學科、國家優勢學科創新平臺、國家重點實驗室等科技創新平臺,圍繞國家和區域產業需求,積極參與行業共性、關鍵性技術研究,促進科技創新成果的轉化,顯著提升相關行業的發展水平。例如,在江蘇省重點發展的新能源產業領域中,中心以我校作為首席單位承擔的三項國家“973”項目為基礎,整合學校在力學、電子信息和機械自動化等學科方面的科研成果及人才團隊,與無錫市展開了全面合作,將“973”項目、國防預研項目等研究的創新成果成功應用到無錫的風電產業,開發出了全球首創的MW級竹質復合材料風力機葉片,共建無錫市風電設計研究院、南航無錫研究院等創新平臺16個,有效推動了無錫市在裝備制造、新能源等優勢戰略新興產業的發展。
3以企業需求為導向
加速科技人員服務企業長效機制建立,有效推進學校最新科技成果轉化成社會生產力科技人員服務企業為我校、地方企業、科技人員等搭建了交流合作平臺,推動我校最新科技成果迅速向企業集聚,對幫助企業攻克技術難題、提升企業技術創新能力和競爭力、促進先進適用技術向現實生產力轉化、促進地方經濟發展等方面起著至關重要的作用,也是我校技術轉移中心的職責所在。一方面主動貼近企業,挖掘企業技術需求,積極構建企業、中心數據共享平臺(南京航空航天大學技術轉移中心網站),主動聯合企業開展技術開發、技術咨詢、成果轉化等多形式、多層次的合作,積極推薦教授、博士柔性進企業,直接參與企業技術創新工作,有效開展科技人員為企業服務。另一方面完善制度、規劃激勵措施,制定各類學科及技術團隊的產學研合作策略,實現重點(特色)學科服務重點產業,不斷提升中心綜合服務能力。同時,中心著力建設打造科技人員服務企業的技術轉移人才體系,多次組織涵蓋科研老師、學院科研秘書、技術經紀人及中心管理團隊等技術轉移各個層面人員的技術轉移業務培訓,打造一支專業水平高、視野開闊的創新型科技人員服務團隊,為服務企業工作打下堅實基礎,不斷強化和提升中心服務人員在市場經濟條件下的綜合服務能力。
二小結
參考文獻
【1】閻石.數字電子技術(第五版):高等教育出版社,2009
【2】王孝儉、鄧勝全.數字電子技術實驗指導書:西北農林科技大學,2007
【3】唐亞楠.數字電子技術同步輔導:中國礦業大學出版社,2009
【4】邱關源.電路(第五版):高等教育出版社,2008
【5】華成英、童詩白.模擬電子技術基礎[M].第四版:高等教育出版社,2006
參考文獻
[1]《數字電子技術基礎》,伍時和主編,清華大學出版社
[2]《一種電子密碼鎖的實現》,楊茂濤主編,福建電腦2004
[3]《數字電路邏輯設計》(第二版),王硫銀主編,高等教育出版社
[4]《555時基電路原理、設計與應用》,葉桂娟主編,電子工業出版社
[5]《數字電子技術基礎》(第四版),閻石主編,高等教育出版社1997
[6]《新型電子密碼鎖的設計》,李明喜主編,機電產品開發與創新2004
[7]《電子技術基礎(數字部分)》(第五版),康華光主編,高等教育出版社
[8]《模擬電子技術基礎》(第三版),童詩白華成英主編,高等教育出版社
[9]《電子線路設計·實驗·測試》(第三版),謝自美主編,華中科技大學出版社
參考文獻
[1]周潤景張麗娜丁莉.基于PROTEUS的電路及單片機設計與仿真(第二版).北京航天航空大學出版社2009.12
[2]李朝清.單片機原理及接口技術(第三版).北京航天航空大學出版社.2006.12
[3]周興華.手把手教你學單片機.北京航天航空大學出版社.2006.12
[4]張文利.微機原理及單片機接口技術.中國科學技術大學出版社2007.7
參考文獻
[1].閻石數字電路技術基礎[M].高等教育出版社,2005
[2].許琦.基于FPGA的電子密碼鎖的設計[J].科技信息,2006
關鍵詞:航空航天專業;人才培養模式;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發展的最前沿,是促進國家科技發展、滿足經濟建設、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,培養一批具有高素質、創新能力的航空航天類專業人才是服務我國戰略發展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎,培養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展的關鍵。當前,以美、俄為代表的航空航天大國都建設了自己特色的航空航天專業院系,開展了多年的教學實踐,具有豐富的經驗。論文旨在通過材料的梳理,了解國外航空航天專業人才培養模式,對國際一流大學航空航天類專業設置、課程安排、學生培養特點等方面進行研究,從中總結經驗,為國內航空航天類專業教學教改提供參考。
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達、人才培養最成功的國家,其人才培養主要依賴其國內的大學。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,下設三個部門,分別是信息部、航空系統部、飛行器技術部。信息部分主要研究航天系統有關的信息獲取、處理、傳輸技術,如衛星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統等,負責教授導航、制導、控制、通信、網絡、實時軟硬件系統等課程。航空系統部門主要研究航空航天高復雜性系統的設計、制造、操作方法,教授最優化方法、故障診斷、系統容錯等課程,建有人機實驗室、空間系統實驗室、國際空運中心、操控臺研究中心、復雜系統研究實驗室等。飛行器技術部門負責計算方法、流體力學、推進技術、材料科學、結構技術等的研究和教學,建有宇航計算設計實驗室、空氣渦輪實驗室、宇航微小結構協會、空間推進實驗室、先進材料和結構技術實驗室等。
斯坦福大學航空航天系隸屬于工學院,承擔航空專業的教學科研任務。該系的研究領域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設計與控制、應用航空動力學、空氣聲學計算、流體動力學計算、動態系統計算、機器人控制、復雜材料與結構、湍流模擬、推進、高超聲速流體、導航、控制系統辨識與優化、衛星工程、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,開設航空航天專業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個設計局,幾個計算機中心,一個實驗工廠,一套運動航空訓練設施,一個莫斯科附近的飛機場,兩個科研機構(應用力學和電氣力學,低溫研究)。該學院通常以數字編號代替學院名稱,從一院到十二院分別為航空工程院、發動機院、控制系統院、信息與電力院、無線電電子學院、經濟與管理院、航空航天院、機器人與智能系統院、應用數學和物理院、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學院和航天技術學院,設置了飛機制造系、航空發動機與能源裝備系、飛行器管理系統系、航空導彈技術系、飛行器無線電技術系統系。
(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置了航空系,主要負責飛機設計制造方面的研究與人才培養,包括航空動力學與航空結構學兩個研究方向。航空動力學方向包含流體基礎、航空飛行器設計、控制、生物醫學、環境與工業關系等方面的研究。航空結構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有90多年的歷史,它位于歐洲航天業發展的中心地帶,致力于培養頂尖的技術工程師,在研制協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的。學院下設5個系和一個研究中心,分別是空氣動力學、能源、推進系、結構與材料力學系、光電子與信號系、語言文化藝術系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業設置與課程體系
(一)學位與專業設置
國外著名航空航天院系多數是本科四年,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)航空與航天專業是美國同領域中最有名的專業,其人才培養理念和課程設置世界聞名。MIT航空與航天系設有兩個本科專業方向:航空與航天科學工程專業和航空與航天信息科學工程專業,兩個方向的課程設置都建立在航空航天基礎(核心)課程上,下面分別以A和B代指這兩個專業。課程主要包括全校統一要求課程和系課程構成。全校統一要求課程包括基礎科學課程(6門)、人文、藝術、社會科學課程(8門)、科學與技術限選課程(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、隨機系統分析、微分方程;專業課程中專業A包括空氣動力學、結構力學、推進系統引論、航天工程中的計算方法,專業B包括航天系統的評估與控制、數字系統實驗室介紹、實時系統與軟件、交互系統工程、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、空間系統工程、試驗項目I、試驗項目II、飛行器進展、空間系統進展I、空間系統進展II。
(三)學時學分要求
1.學分組成。課程學分組成考慮教學環節,如MIT飛行動力學課程,總學分12分,構成包括課堂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、強調上課門數,斯坦福大學基礎課程要求5門航空航天基礎課程,專業課程4選3。英國大學一般不設立學分制,所有學生都按部就班完成規定課程的學習。
2.學分要求。美國大部分學校有明確的畢業學分數要求。如MIT航空航天工程系根據培養計劃設課程學分,又分成4類,分別是核心課(core)108、專業領域課(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。但是在學分數量并不統一,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,如普林斯頓畢業要求共36門課。
3.學時要求。有些大學要求學時達到一定數量,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課程設置門數要求,其他按學時要求,數學(6個學時)、技術選修(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培養特色
歸納起來,國外著名航空航天院系在專業培養上具有如下特色。一是國外著名大學航空航天專業設置寬、窄各有特色。美英等專業設置以寬口徑、大類培養為主,基本不針對特定航空航天器劃分專業,學生專業方向只是體現在個別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業劃分細而精,如莫斯科國立航空學院幾乎整個大學的院系專業就代表了航空航天器的各個不同部分,專業面向具體而明確。二是國外著名大學航空航天專業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量相對較少,但課業工作量不少。學生畢業所需學時學分也不少。美英等航空航天專業的課程必修多、選修少,完全學分制的作用并不明顯,反映了航空航天專業的特殊性。課程學習課內外并重,還有較多實踐環節、交流討論、項目設計等。課程的環節豐富多樣(如劍橋)。教授授課。三是注重通識教育與專業教育的結合。在通識教育上,在課程設置中有重視科技寫作、科研道德規范、表達與交流、團隊協作、人文素質培養和工程師就業指導。在專業教育上,強化多樣化實踐環節、注重專題課程和生產實習。四是注重綜合素質和個性化培養。例如南安普敦大學設置有工程管理與相關法律的必修與選修課程,讓學生學習在工程實踐中如何領導團隊、進行項目管理與風險評估、做出決策以及熟悉與之相關的法律知識。還會從工業部門請來客座教師來協助授課,并安排有相應的實踐環節。針對個性化培養需求,在課程設置上具有較大的選擇基數。
四、總結
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎,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學位與專業設置、課程體系、學時學分要求點等方面進行了梳理,總結了人才培養特色,為國內航空航天類專業建設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航空航天系戰略計劃[Z].北京航空航天大學高教所譯.1991.
關鍵詞:電子束焊;航空;航天
鋁、鎂、鈦等這些輕金屬把航空航天器推上了天,沒有這些輕金屬就沒有現在的航空航天業,輕金屬對航空航天業的發展至關重要,然而,隨著科技的進步,航空航天事業的發展,對材料的要求也越來越高,不但要提高飛行器的性能,還要減輕自重以節約能源降低費用,鋁、鎂、鈦這些輕金屬的合金材料應運而生,在航空航天領域得到了廣泛應用。隨著航空航天工業中有色合金較大范圍的使用,對合金構件的需求也不段提高,電子束焊接工藝是適用于有色合金的焊接工藝之一。
1 電子束焊的原理
電子束焊的電子束是從電子槍中產生的,電子槍中的陰極受熱發射電子,該電子被高壓電場加速以及電磁透鏡聚焦后,就會形成具有極高能量密度的電子束,電子束撞擊到工件表面,電子巨大的動能就會轉變為熱能,使金屬迅速熔化,實現對工件的焊接[1,2]。
2 電子束焊的特點[3,4]
(1)功率密度高,電子束功率可從幾十千瓦到一百千瓦以上。電子束束斑的功率密度可達106~108W/cm2,比電弧功率密度約高100~1000倍。
(2)焊接速度快,焊接熱影響區小,焊接變形小。
(3)電子束穿透能力強,焊縫深寬比大。
(4)焊接過程中不行引入焊接材料,焊縫的純潔度高。
3 有色合金的電子束焊接工藝
3.1 鈦合金
鈦及鈦合金具有比強度高、抗腐蝕性好、溫度適應范圍廣等一系列突出優點,航空航天科研事業和生產的發展與鈦合金的推廣應用有著密不可分的聯系[5]。鈦合金在航空航天工業中有著廣闊的應用前景。
電子束焊接工藝在真空環境下進行,可避免空氣對鈦合金的污染,降低裂縫等缺陷的幾率,是一種非常適合鈦合金的焊接技術[6]。
朱少旺[7]對Ti60合金薄板對接件進行了電子束焊接工藝研究。通過電子束焊接性實驗,他研究了電子束焊接工藝的參數對焊縫表面成形及焊接接頭顯微組織、力學性能的影響,探索了焊后緩冷工藝和焊后熱處理對焊接接頭組織及性能所起作用。閆偉[8]對Ti-55高溫鈦合金板材進行了一些電子束焊接試驗,為確定Ti-55板材的焊接方法及工藝做了技術儲備。
3.2 鋁合金
由于鋁合金具有耐腐蝕性好,比模量、比強度、疲勞強度高,以及電導性和熱導性好等特點,在航空航天、交通工具、機械制造、電工化工等行業中應用廣泛。鋁及鋁合金的電子束焊接工藝是目前國內外學者的研究熱點,電子束焊接工藝是鋁合金焊接的重要方法之一。
王亞榮等[9]研究了焊后熱處理對2A14高強鋁合金電子束焊接頭組織及力學性能的影響。王常建等[10]對電子束焊接工藝在2219鋁合金擴張段上的應用進行了研究,研究表明電子束焊接技術能夠減少焊接變形,降低焊接缺陷。陳國慶等[11]研究了SiCp/2024與2219鋁合金電子束焊接。
3.3 鎂合金
鎂是最輕的工業金屬材料,密度只有鋁的三分之二,鎂及鎂合金具有密度低、強度高的優點。航空航天器輕量化的要求使得鎂合金有著廣闊的應用前景。目前鎂合金的應用已經遍及航天航空、汽車、船舶、體育用品、電子等多個領域[12]。由于電子束焊接工藝具有良好的焊接效果,其在鎂合金的焊接領域得到了廣泛的應用。
朱智文等[13]研究了AZ31鎂合金電子束焊焊接接頭微觀組織特征,研究結果顯示AZ31鎂合金電子束焊接接頭成形良好,焊縫組織細小,表明電子束焊是AZ31鎂合金的有效焊接方法。葉宏等[14]研究了AZ91D鎂合金真空電子束深熔焊接熔池氣泡流數值模擬,建立了真空電子束焊接熔池二維氣泡流數學模型。
4 結束語
隨著航空航天業的發展以及有色合金的廣泛應用,對有色合金焊接工藝的研究已成為熱點,電子束焊接工藝在我國已有多年的發展歷史,應用在很多領域,也為我國的航空航天事業做出了巨大的貢獻,電子束焊接工藝的發展必將推進有色合金在航空航天業的應用。
參考文獻
[1]陳思杰,朱春莉.鈦及鈦合金先進連接技術研究[J].熱加工工藝,2015,44(3):18-21.
[2]馬騁,周建桃,屈站,等.鎂合金焊接技術研究[J].科技資訊,2010(15):113.
[3]王靜.鋁合金電子束焊接技術[J].電焊機,2011,41(8):112-115.
[4]馬卓.先進焊接技術發展現狀與趨勢[J].科技創新與應用,2013(3):122.
[5]張利軍,薛祥義,常輝.我國航空航天用鈦合金材料[A].第三屆空間材料及其應用技術學術交流會論文集[C].
[6]付鵬飛,黃銳,劉方軍,等.TA12鈦合金電子束焊接組織性能及殘余應力分析[J].焊接學報,2007,28(2):82-84.
[7]朱少旺.Ti60合金電子束焊接接頭組織及性能研究[D].哈爾濱工業大學,2009.
[8]閆偉.Ti55鈦合金板材的CO2激光焊與電子束焊的實驗研究[D].東北大學,2006.
[9]王亞榮,黃文榮,雷華東.焊后熱處理對2A14高強鋁合金電子束焊接頭組織及力學性能的影響[J].機械工程學報,2011,47(20):141-145.
[10]王常建,胡春海,劉麗莉.電子束焊接工藝在2219鋁合金擴張段上的應用[A].陜西省焊接學術會議論文集[C].22-24.
[11]國慶,張秉剛,楊勇,等.SiCp/2024與2219鋁合金電子束焊接[J].焊接學報,2015,36(3):27-30.
[12]師昌緒,李恒德,王淀佐,等.加快我國鎂工業發展的建議[J].材料導報,2001,15(4):5-6.
他是一位桃李滿天下的教授,也是一位碩果累累的學者,在生命的長河里,他的每一個側面,都值得我們尊敬。他就是清華大學航天航空學院工程熱物理研究所教授宋耀祖。
崢嶸歲月,風云流蕩。自1970年畢業于清華大學精密儀器系以來,他始終拼搏在熱科學與技術領域的科研前沿陣地,著重對工程技術的研究,已累計發表學術論文約180篇,與忠合編“熱物理激光測試技術”等書籍。這些應用基礎研究工作為解決工程科技方面的問題提供了寬廣的理論基礎。
多次承擔國家自然科學基金,“國家重點基礎研究發展規劃項目”(973項目),863項目,國家教委博士點基金等資助的科研項目以及云南省、日本大金公司等企業的節能減排項目。特別是在工業過程的節能與余熱利用領域,以他為技術負責人的學術團隊在國內外首次發明了一種熱法磷酸生產的新技術,發明專利技術已獲8個獎項,其中重要的獎項有“國家技術發明獎二等獎”、“第十一屆中國專利優秀獎”?!霸颇鲜〖夹g發明一等獎”、“第四屆發明創業獎”、“第二屆全國杰出專利工程技術獎”等。該發明技術現已實現了產業化,取得了顯著的經濟效益與節能減排的社會效益。在航天器的熱控制技術領域,他被總裝備部任命為“載人航天工程(921工程)”出艙航天服專家組成員,為確?!吧衿摺背雠摵教旆壬U舷到y的正常工作做出了貢獻。榮獲總裝備部中國載人航天工程辦公室表彰的“為神舟七號載人航天飛行任務的圓滿成功做出了重要貢獻”的榮譽證書。
歲月荏苒,當年風華正茂的棟梁之才雖已不復往日的英姿颯爽,但他滄桑的臉龐上卻寫滿了智慧與親切,他樂于將自己的科研經驗與后輩分享,他說在他長期的工程技術研究中,最大的體會是,取得工程技術研究成功的三要素是:基礎、實踐、團隊。其一,“基礎”乃是指通過系統的理論學習掌握寬厚的基礎理論,如數學,物理,化學等基礎知識(這些基礎知識往往通過自學去掌握是十分困難的),借助于這些基礎知識能通過自學進一步理解與掌握有關領域的專業知識與專門的技能;其二,“實踐”是取得工程技術研究成功的必經之路。親臨工程現場,參加實驗與試驗,向一切有實踐經驗的人請教等都是實踐的重要環節。在實踐的基礎上進行理論分析,通過理論與實踐的結合,確定研究目標,明確技術難點,尋求與探索解決問題的技術方案,技術途徑;其三,“團隊”乃是指,在明確解決問題的技術方案基礎上,組織與帶領好一支學術團隊,在團隊內既有分工,又有協作。既要發揮每一個團隊成員的聰明才智,又要給每一位團隊成員創造各自的發展空間。
從躊躇滿志的懵懂學子,到嶄露頭角的青年才俊,從學識淵博的科研專家,到聲望顯赫的著名學者,一步步走來,“科研”二字是催促他前進的動力,“勤奮”二字是對他過往歲月最好的注解。近年來,由于年齡和身體原因,宋耀祖已從教學科研一線退了下來,他的角色在轉變,不變的是,他仍在為社會貢獻著自己的一份力量。利用退休后的時間,他還從事著“中國特色社會主義是中國發展的必由之路”的研究,先后為教師、學生講授黨課10多次,榮獲清華大學“學習宣傳貫徹黨的十七大精神”征文一等獎,在“紀念改革開放三十年――中國專家學者科學與人文論壇”大會上獲優秀論文一等獎。
一、勵志教育
2012年,既為適應學校發展和學校性質的轉變,又為順應教育的發展趨勢,我們充分利用校內資源,成立學校特色研討工作小組,在對教師、學生和社會等方面調查、訪談的基礎上,形成以“勵志教育”為主題的嶄新辦學理念,并通過開發校本課程貫徹落實。
1.編寫勵志教育讀本
我校運用典型案例和身邊榜樣激勵學生,運用影視歌曲和陽光行動引領學生,并通過主題活動、課堂教學和學生自學等形式具體落實。例如:我們設立道德講堂,定期組織德育公開課(包括“汗水點燃希望,信念成就夢想”等主題);通過“七個一”活動(即唱一首歌曲、看一部短片、誦一段經典、講一個故事、談一番感想、送一份吉祥和行一次善舉),把道德教育的內容項目化、生動化;開展“尚德膠州”系列活動,即利用課堂教學、宣傳欄、校園廣播和電子屏等渠道,宣揚榜樣人物和事跡,以培養學生的良好習慣和優秀品質;倡導陽光課堂,激勵學生快樂學習。
2.制定勵志教育方案
我校根據工作安排和重大節假日等,將全年的活動分成夢想篇、責任篇、感恩篇和讀書篇等10大主題,并通過主題活動月有針對性地開展勵志教育。例如,4月是我們的讀書活動月,學校會舉行豐富多彩的學生讀書活動。其中,最受關注的是學生自主承辦的讀書展示會,從節目設計、編排,到海報制作、嘉賓邀請,再到會場布置、服裝搭配和節目主持等,全部由學生自主完成。精彩的節目、周密的組織,常常讓前來觀看的領導和家長贊不絕口。另外,學校還組織語文課本劇大賽、英語情景劇比賽和“好書推薦”征文演講比賽等。還有,共讀活動(包括師生共讀、生生共讀和親子共讀等)和“書香講堂”(邀請名家、名師或學校的骨干教師為學生作報告)頗受歡迎。又如,學校利用清明節、母親節和教師節等節日契機,通過國旗下演講、 “我最喜愛的節日”評選活動、網上簽名寄語、演講比賽、感恩送祝福等主題教育活動,對學生進行多角度的勵志教育。
3.開發“小微課程”
我校積極開發“小微課程”。例如,解析一則發人深省的小案例,一堂由家長講授的公開課,解讀幾段經典美文,等等。盡管“小微課程”內容精短,卻能以小見大,既促使學生學習,又引起學生反思,還頗具實效性,所以很受歡迎。
今年開學初,學校開展“陽光行動”,旨在鼓勵師生快樂學習,陽光生活。一句句“陽光行動寄語”(例如:今天你微笑了嗎,你三餐“光盤”了嗎,你上課大聲回答問題了嗎,請微微上揚你的嘴角――微笑,請抬頭、挺胸――坐直)以強大的正能量,慢慢浸潤學校的每個角落。這就是“小微課程”中蘊含的勵志教育。
二、選課走班
為了培養學生積極向上的興趣、愛好,既張揚個性,又樹立自信,還學有所長、學有所樂和學有所得,我校積極實施“選課走班”制。
1.多元課程
目前,我校的“選課走班”分為學科拓展、藝體活動、實踐探究、學生社團和航天航空等五大類。
(1)學科拓展類
“學科拓展類”包括:語文學科的“新筍文學”、英語學科的“快樂英語”、數學學科的“數之趣”、信息技術學科的電子板報、網頁制作以及語文、數學和英語的小初銜接系列課程。
尤其是,小初銜接系列課程是我校2012年新增設的內容。由于我校生源良莠不齊,所以學生的學習基礎相差懸殊,為了掃清學習障礙,使他們對學習充滿信心,教科室組織骨干教師調查學生的學習情況,并努力研究小學和初中教材,以尋求銜接的契合點。于是,開發了小初銜接系列課程。
(2)藝體活動類
“藝術活動類”包括:國際象棋、街舞、吉他、網球、跆拳道、中華功夫、輪滑、攝影、攝像以及“小課程,大舞臺”中的“我的青春我的歌”等大型活動。其中,某些項目因為專業性較強,所以學校特地外聘了13位教師來校教學,以保障學生的學習效果。值得一提的是,“小課程,大舞臺”,旨在讓學生切磋學習內容,展示學習成果,施展個人才華。
(3)實踐探究類
“實踐探究類”主要包括:“奇趣大自然”“旅行者”等項目。它們對實踐場地和材料有著較高要求,因此,我們充分利用校內外資源,探索家庭、學校和社區一體化的教育模式。
針對“奇趣大自然”這一項目,學校將四十多畝閑置土地進行合理規劃,并建成學生種植試驗基地,還由學生自己動手種植玉米、花生、黃瓜和白菜等。在精心栽培植物的過程中,學生不僅提高了觀察和實踐的能力,更品嘗到豐收的喜悅,還寫出豐富多彩的觀察日記和頗具價值的研究性小論文。針對“旅行者”這一項目,學校帶領學生實地考察。例如:帶領學生到膠州灣產業新區、少海新城等地參觀游覽,以感受家鄉的新變化;組織學生遠足采風,共賞桃園美景,既磨礪意志,又陶冶情操。
(4)學生社團類
學生社團是學生自我管理、自主發展的重要載體,它既能有效培養學生的組織策劃能力、團隊合作精神,又能發展學生的特長,展示他們的個性,鍛煉他們的實踐能力。
我校規模較大的學生社團有校學生會、學生志愿者服務隊和“飛揚青春”學生社團。校學生會下設九個部,“飛揚青春”學生社團包括“校園之聲”廣播站、“青春足跡”記者站、“電腦愛好者協會”和“攝影之家”四個職能部門。他們既參與學校管理,又在校外開展志愿服務活動,因而具有較大的影響力。
(5)航天航空類
伴隨國際機場在膠州的落戶,2013年,我校增設“航天航空類”模型課程。為了解決師資短缺的問題,學校組織教師中的航空航天愛好者外出培訓,以使他們掌握初步的航空航天知識,并在實踐中邊學邊教,相互切磋,進而開發全新的課程。
2.雙向選課
“雙向選課”,即充分挖掘校內外資源,開發、開設課程;將審核好的課程科目和調查問卷發給學生和家長,既聽取他們的意見,又根據學生的需要以及教師開發課程的能力適當增減,以便學生選出喜歡且適合的課程。如果一段時間后,學生對所選課程不適應或有了新需求,還可重新選擇。
3.三線管理
為了保證“選課走班”的有序、有效實施,學校實行“三線管理”,綜合評價?!叭€”分別是“班主任線”“學生線”和“校領導線”?!鞍嘀魅尉€”,即由“原教學班級”和“選課走班班級”的兩位班主任齊抓共管,避免管理空白;“學生線”,即由原班委和現班委共同監督檢查學生的出勤、紀律等情況;“校領導線”,即由副校長、教導主任和級部主任,巡查學生上課的總體情況,發現問題并及時解決。
4.綜合評價
“綜合評價”包括:學生自評、小組互評、教師總評和家長參評等形式。它既關注結果性評價,又注重過程性評價;既有等級性評價,又有描述性評價。學校還舉行“校本課程成果匯報周”,并邀請學生家長以及社會各界前來觀摩,旨在對校本課程的開發與實施等方面提出寶貴意見。
為了進一步了解他的科研與教學情況,本刊記者(簡稱:記)對曹教授(簡稱:曹)進行了一次專訪。
科研:“我會再接再厲”
記:非常感謝曹教授能在百忙之中抽出時間接受我們采訪,希望這不會影響到您其他的工作安排。
曹:不必客氣,有什么問題你們可以隨便提問。
記:曹教授,我們知道您現在擔任哈工大航空學院的飛行器動力學與控制團隊責任教授以及動力學與振動控制實驗室主任,目前主要從事航天器空間飛行器然后航空發動機、大型發電機等復雜機構與結構的非線性耦合動力學與振動控制方面的研究工作。請問您是從什么時候開始研究的,目前主要取得了哪些成績?
曹:2006年5月,我結束在英國蘭開斯特大學的科研工作回國后,來到哈工大工作。此后,我就開始從事轉子系統,包括大型氣能發動機組、大型風力發電設備、航空發動機等旋轉機械的振動與穩定性問題的一些研究,并在轉子軸承的油膜力表征、帶葉片盤的轉子軸承系統的非線性振動、葉片機匣的碰摩力表征以及雙轉子系統的復合碰摩等方面都取得了一些成果。關于這方面的研究論文,主要發表在了英國《機械工程師會刊:工程摩擦學》、《摩擦學國際》、英國《聲與振動》、美國機械工程師協會的《振動與聲學》、《振動與控制》和《國際機械科學》、《振動與沖擊》、《力學季刊》、《航空動力學報》等國內外知名學術刊物,同時還包括一些在國內外的學術會議上報告和交流的一些論文。
2008年,我參加了國家自然科學基金重大研究計劃“近空間飛行器關鍵基礎科學問題”,并且主持了高超聲飛行器非線性耦合動力學與熱彈性顫振控制相關的兩個培育項目,因此在機翼以及臂板顫振和控制方面也取得一些成果,提出了包含非線性反饋在內的組合控制律,適用于不同飛行速度的遞進式控制律,不同程度地提高了顫振的臨界速度。這些相關的成果發表在《中國科學》、《非線性動力學》、《國際聲與振動雜志》等學術刊物上。
另外,在航天器研究方面,我從2010年開始著手研究航天器的部件以及衛星和火箭之間的隔振問題,包括主動隔振,被動隔振,主被動一體化的減振、隔振問題,同時還主持了相關的減振/隔振的幾個項目。從研究思路來說,我們主要是采取了電磁式的隔振器,包括這個現在用的很新的隔振平臺技術方面的工作,并且設計了相應的隔振平臺,從而獲得了比較好的隔振效果。目前,這部分工作還正在開展當中。
實事求是地說,這些年來我們的研究工作雖然已經取得了一些成績,但有很多工作還需要深入研究,還需要進一步努力,同時還要多跟國內外的同行進行交流。
記:說到學術交流,我們知道您參加過很多國內外專業學術討論會,并作了很多重要的學術報告,給您印象最深刻哪次會議,會議起到哪些作用?
曹:是的,我確實受邀參加過很多國際會議,在這些國際會議中,我大多擔任分會場主席,主持討論。此外,我自己也組織過相關的國際會議。要說印象最深刻的學術會議,我覺得2012年在北京召開的第23屆國際理論與應用力學大會(International Congress of Theoretical and Applied Mechanics,簡稱ICTAM)作為國際力學界最權威的學術聯合體IUTAM組織的最重要的學術大會,自1924年在荷蘭代爾夫特市首次舉辦后,每4年舉辦1次,迄今已經在世界范圍內成功舉辦了22次。由于IUTAM的權威性,ICTAM大會在國際力學界有著強大的號召力,被譽為國際力學界的“奧林匹克盛會”。由胡海巖院士主持召開。據不完全統計,有來自世界各地的1300多名力學工作者參加了第22屆ICTAM大會的學術交流,共收錄論文1322篇論文,其中包括來自中國大陸的近200篇論文。因此,從這個角度而言,這個會議能夠在我們國家召開,不僅是我國力學界的一次盛舉,而且充分體現了近年來中國力學水平的提高,是我們國家力學研究躋身于世界前列的一個表現。
對于這個會議,我的印象非常深刻,這個會議在我們國家召開,應該說對于我國的力學研究,尤其是動力學與控制及其工程應用的研究與發展起到了非常積極的作用。
記:作為哈工大航天學院的教授、博士生導師,您對我國航天事業現狀肯定有很深的了解。那么,您認為我國在航天航空領域還有哪些不足?
曹:我從事的是關于航天器結構振動與控制方面一些研究工作,所以還是著重從這個角度來談一談吧。應該說,我國近些年在這些領域的研究取得了很大的進步,但是還有很多相關的挑戰性的問題,比如大型航天器柔性結構振動對姿態運動、軌道穩定性等的影響,又比如說柔性結構振動與姿軌運動的協調控制器的設計與實現、連接鉸間隙帶來的非光滑系統動力學與控制問題,都需要深入的研究。
從航空領域來說,涉及大飛機的大展弦比機翼的顫振及其抑制也需要開展仔細地研究。此外,航空發動機轉子系統振動問題同樣是亟待解決的關鍵問題之一。
教學:“關鍵還是要培養學生的獨立科研能力和創新能力”
記:作為博士生導師,您最注重對學生哪些方面的培養,目前為止您培養過多少優秀的博士生,他們都在哪些領域為國家做著貢獻?
曹:就博士生培養而言,我認為最重要的還是要培養學生的獨立進行科研工作的能力,簡而言之,就是要著重培養學生的科研創新能力。也就是說,要在科研過程中,培養學生發現問題和解決問題的能力。當然,除了這些,還需要培養學生具備一些與科學研究相關的工作能力。比如說,從問題的提出到申請相應的項目,然后對這個項目進行相應的計劃和解決,最后寫出相應的科研報告等等,各個方面都需要培養。與此同時,導師還應當關注學生的修為和交流能力,比如說溝通與學術交流方面的能力培養、國際視野的培養等。
基于這些理由,我們會鼓勵學生參加相應的國際會議,并且也會派出學生進行聯合培養,同時我們因為自己組織過一些國際國內的學術會議,所以我們的學生在這個過程當中,也參與了這樣一個國際國內學術會議的組織安排等這樣一些工作。應該說,在博士生的培養方面,我們做的工作應該是比較全面的。
我在國外工作的時間比較長,2006年才回國,因此直到2006年我才開始帶自己的研究生。迄今為止,已有9人獲得了博士學位,他們分別在相關的科研院所和高等院校工作,如涉及航空航天的研究院所、南京理工大學、哈爾濱工程大學等單位。
至于說為國家做出了哪些重要貢獻,我想到現在還說不上。不過,從我了解到的情況來說,他們目前都已經在各自的工作崗位上發揮了一些積極的作用。
記:除了在哈工大從事教育工作,您還曾到香港、英國、澳大利亞等海內外進行訪問或教學,在這一過程您感覺和國外的教育方面有哪些差別?
曹:這個問題,我可以簡單地談一點自己的看法。1996年和1999年,我在香港理工大學的土木與結構工程系做了一些合作研究,2000―2006年在英國蘭開斯特大學物理系,也是做一些合作研究,后來去澳大利亞做了一個短期的訪問。通過在這些個國家和地區的合作研究,我本人也確實接觸到了一些新的東西,從而了解到國外教學與研究方式跟我們當然有一些區別。
我認為國外的教育跟我們最大的一個區別就是他們更注重啟發式的教學,并且更關注學生動手能力的培養,尤其是在研究成果的展示方面,外國的學生具有相當的優勢。因為他們從高中、大學、研究生到博士生都一直有相應的展示的機會,都要做相應的研究與交流,還要做相應的報告。所以國外學生在成果展示以及和外界的交流等方面,具有一定的優勢。但從另外一個角度來看,我們中國學生的基礎更好,更扎實,學的東西也更多一些。
因此,我們經常可以看到這樣一種情況,就是中國的學生大概在剛畢業的一兩年,如果要和國外的學生去競爭的話,那么在成果展示和交流能力方面可能會稍微差一些,但是一旦我們熟悉了國外學生的研究方法,應該說中國的學生還是很有優勢的。
目標:“教學與科研工作應當并舉,不可偏廢”
記:最后一個問題,就是說在未來您會偏重于教學還是研究?在您的研究領域還會做哪些努力?