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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。
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）.
发展历程
20世纪40年代末、50年代初，模型火箭（属于航天模型的一类）首先在美国和前捷克斯洛伐克兴起。50年代，模型火箭逐步标准化、系列化、商品化，并在全球范围内得到推广和普及。1957年，美国出现了模型火箭套材及其专用的模型火箭发动机，并且成立了国家火箭技术学会（NAR，National Association of Rocketry），负责模型火箭技术的交流和管理。同期，东欧各国，如南斯拉夫、保加利亚和波兰等也大力发展模型火箭运动。1959年，国际航空联合会（FAI）审议并通过国际模型火箭竞赛规则（1984年后执行《FAI 运动规则，4d部分，航天模型》）。从此，模型火箭运动正式列入国际航联所属的国际性比赛项目。
我国作为火箭的故乡，早在20世纪五六十年代就曾试图开展模型火箭运动，并组织有关力量对模型火箭技术进行过探讨和初步研究，但因模型火箭发动机的安全问题未能解决，致使这项运动在我国的推广和普及受阻。
1992年，原航空航天部四院四十一所研发的模型火箭发动机项目通过技术鉴定，并取得西安市公安局颁发的生产销售许可证。从此，我国有了自己的航天模型品牌――“四凯”。1994年6 月，原国家体委主任伍绍祖题词――“欲上九天揽月，先玩模型火箭”，发出了在我国开展群众性航天模型运动的号召。同年，我国首次组队参加第十届世界航天模型锦标赛，获得一枚银牌及团体第8名。随后的历届国际航天模型大赛上，我国运动夺得过多枚金银铜牌，为祖国赢得了荣誉。
为在国内大规模普及航天模型运动，使其健康、有序地发展，国家体育总局会同有关部门落实器材供应渠道、举办骨干培训班、制定比赛规则，还陆续在相关的体育赛事中增设航天模型项目，在部分城市试办基层活动和中小型比赛等，为更广泛地开展航天模型运动创造了条件。2000年5月，第一届全国体育大会航空模型比赛航天项目竞赛暨航空航天模型锦标赛开赛， 2000年8月，首届“飞向北京-飞向太空”全国青少年航天模型专项比赛开赛，标志着我国航天模型运动进入全面发展阶段。
目前，航天模型运动已在国内大部分城市开展，国家级赛事包括一年一度的全国航空航天模型锦标赛、全国青少年航空航天模型锦标赛、“飞向北京-飞向太空”全国青少年航空航天模型教育竞赛、科研类全国航空航天模型锦标赛和全国体育大会等。为配合这些赛事，各省、自治区、直辖市也有相应的层层选拔赛，每年参与人数都超过百万人次。特别是近几年科研类全国航空航天模型比赛及大学生力学竞赛等活动越来越受重视，成为大专院校和科研机构进行科技创新和实践活动、培养高素质科技人才的重要平台。
“动力”保证
航天模型运动是以模型火箭发动机为基础的一项运动，由于没有安全稳定的模型火箭发动机，我国早期的航天模型运动刚有萌芽就胎死腹中。1990年5月，原国家体委、中国宇航学会和中国科协联合委托原中国航空航天工业部第四研究院第四十一研究所开发模型火箭技术。1991年，该所试制出首批模型火箭发动机，并进行了模型火箭及其配套产品的开发。1992年末，模型火箭发动机通过由原国家体委和原航空航天部联合主持的技术鉴定。
为保证航天模型项目经营活动不受干扰，四十一所专门成立了西安四凯模型火箭公司，从事模型火箭发动机及模型火箭的研发和生产。相关系列产品的开发成功，填补了国内空白，为我国推广和普及模型火箭运动创造了良好条件。2002年，西安四凯模型火箭公司并入陕西中天火箭技术有限责任公司，2013年又改制为陕西中天火箭技术股份有限公司。无论隶属关系和公司属性如何变化，四凯一直致力于国内航天模型运动的发展，已开发模型火箭发动机产品20余种、箭体产品20余种，除满足国内需要外，还出口到韩国、美国、澳大利亚等国。目前，中天火箭公司仍是我国唯一一家生产模型火箭发动机的企业，并通过派人参加世界航天模型锦标赛、培训航天模型师资力量、为项目改革发展出谋划策等方式为我国航天模型运动做出了突出贡献。
人才培养
中国是航天大国，不能没有航天模型运动，这正是当初开展这项运动的出发点之一。20年来我国模型火箭运动的开展表明，它不仅是一项运动，更重要的意义是通过它可进行科学技术的普及和后备科技人才的培养。与其它科技体育项目一样，航天模型运动也是我国人才发展战略的重要组成部分。
如今，航天模型被广泛用于青少年素质教育和航天科普教育。通过让学生参与模型设计、组装、装饰和发射过程，可以培养青少年的动手动脑能力，引导学生崇尚实践、崇尚科学。通过拼装具有时代特征的航天模型，如“二号”捆绑式火箭，“二号”F型火箭，“三号”火箭等模型，能更好地向青少年和模型爱好者宣传我国航天事业的进步，培养他们热爱祖国、热爱航天、热爱科学的情操。此外，航天模型的拼装、调试、飞行需要大家相互协作，可能成功也可能失败，对培养青少年综合素质和团队精神、进行科学实践教育和挫折教育也具有重要意义。
发展展望
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
“工程材料学”是航空主机类专业（包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业）的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时，但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任，对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践，对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。
一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响
材料学既是基础科学，也是应用科学。材料科学与技术的发展，解决了很多工程领域的关键问题，有力地推进了相关科学和技术的进步，使得材料科学成为最活跃的科学领域，材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础，系统介绍材料科学的基础理论和实验技能，着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程，“工程材料学”具有较长的开设历史，在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求，特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施，对工程类课程建设的需求更加迫切，有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础，已发展成为一个由多个分系统组成的大系统，需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展，使得人们可以在更大的范围内探索天空，也使得飞行器的工作条件更加恶劣，工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点，还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展，为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能，“一代材料，一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中，要全面认识材料的性质和特点，才能挖掘材料的潜能，充分利用材料的特性，满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势，仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员，要了解材料科学与工程的发展方向和趋势，分析材料领域的发展对航空航天领域的影响，同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求，明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中，要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求，对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现，很多要求是相互矛盾的，比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能，需要对飞机进行一体化设计，要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求，对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中，各部门工程师都需要和材料系统密切配合，才能实现信息和资源共享，降低全系统的风险，提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是发展最快速的学科之一，在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异，促使“工程材料学”课程内容的不断充实。“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能，使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主，如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上，木材占47%，普通钢占35%，布占18%。随后，以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表，很多优质金属材料被开发出来，使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能，也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地，这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后，复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构，而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位，向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件，减少零件、紧固件和模具的数量，降低成本，减少装配，减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地，复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力，提高了发动机、蒙皮等结构的性能，有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时，其他相关学科也取得了长足的发展，使得主机专业教学内容大幅度增加，“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。
二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求
“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课，是基础课与专业课间的桥梁和纽带，在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力，提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中，该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求，但随着航空航天事业的发展，专业分工越来越细，差异化特征也越来越明显，因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求，结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生，毕业学生的工作要求有所不同，对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言，不同专业学生也会有所区别，应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造，主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作，要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响，因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识，了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，主要培养能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工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高，要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此，材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点，采用先进制造技术，实现设计要求，并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求，掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂，所用材料品种繁多，加工方法多样，工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用，其制造技术具有新颖性的特征，设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显，这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好，适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同，但课程基础一致。该课程名称为“工程材料学”，即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程，把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程，学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识，学习材料研究、分析的基本方法，掌握材料结构与性能等基础理论，研究主要材料的制备、加工成型等技术，为更好地学习专业课程创造条件，为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见，在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上，更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念，提升材料方面的科学素质，扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件，是进一步发展的基础。因此，“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适，即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分，既满足了宽口径、厚基础的教学需要，又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求，促进了基础理论和专业应用的融合渗透，较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要，增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。
三、多管齐下建设丰富的教学环境
作为一门学科基础课程，“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案，结合卓越工程师教育培养的要求，注重与专业课程体系的融合，注重与工程实践教育的结合，注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上，要对课程的教学大纲和内容进行修订，与相关教学环节有效整合，拓展教学活动的空间，营造良好的学习环境和氛围，加强与后续课程及实践活动的联系，解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。“工程材料学”在第四学期开设，是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中，“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础，认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用，有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线，介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库，从材料发展的角度再次审视航空航天的进步，结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理，会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中，有好多课程与“工程材料学”密切相关，如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等，如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍，可以使学生更好地综合分析相关概念，加深理解。在主机类专业培养方案中，“工程训练”是集中式的工程能力培养环节，其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主，包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等，每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中，材料是加工对象，对材料的性能等的介绍很简单，学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中，针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍，从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性，可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能，通过感性认识来体会材料变化的规律，把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果，还能让学生把材料的知识学活，留下更深刻的影响，更好地发挥学生的潜力。航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作，通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划，“工程材料学”先行开设。因此，在相关课程设计中，有目的地提出材料问题，引导学生在更广的范围里选材，在更加深入的层面上分析材料性能，可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性，帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力，克服课程知识的碎片化倾向。
四、结语
航空航天是现代科学技术的集大成者，该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学，才能实现教学目标，提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展，极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容，按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中，应根据不同专业的培养要求，深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向，形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构，提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系，以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节，以“工程材料学”课程为中心，注重课程的纵向推进和知识的横向联系，不断加深对材料学的理解和掌握，培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。
作者:汪涛 周克印 单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院
参考文献：
[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.
例12007年11月5日，嫦娥一号成功“牵手”月球，成为中国第一颗月球卫星.火箭发射时燃气燃烧产生的内能转化为火箭的能，卫星在轨道上运行时，工作系统所需的电能是由卫星两翼的电池板吸收能转化来的.
解析飞船的起飞和火箭的发射，需要能量，一般使用液态氢和液态氧作为燃料，通过燃烧将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭运动的机械能.但是受到火箭自身质量和体积的限制，它所携带的燃料是极为有限的，要想在进入太空后还继续长时间维持系统的工作，就不太可能了，所以需要有另外的能量来源，这时最好的就是不用携带的，并且是取之不尽用之不竭的太阳能，因此，在太空中工作的装置上都会配备太阳能电池板，用于吸收太阳能，将其转化为便于利用和储存的电能，从而维持整个设备的运行.
答案机械太阳
二、飞机与火箭起飞的力学原理
例2飞机机翼的横截面设计成如图1所示的形状，是利用了在气体中流速越大的位置压强越的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力.
解析飞机的起飞需要克服自身的重力，也就是需要一个足够大的升力，这时用到了流体压强与流速的关系.我们知道，气体和液体都属于流体，而流体的压强与其流动的速度有关，在流速越大的地方，压强越小.由图1我们可以很明显地看出，机翼的上表面弧度较大，在气流通过机翼的时候，上表面的空气流速大于下表面的空气流速，所以上表面的压强小于下表面的压强，从而产生向上的压强差，为飞机提供了升力.
答案小
点拨此题我们还可以从力与运动的关系来分析压强大小的问题.飞机的升空需要向上运动，从竖直方向分析，火箭受到的重力是竖直向下的，升力是竖直向上的，而这个升力的产生是通过机翼上下表面压强差来提供的，由此推断上表面的压强一定小于下表面的压强，所以上表面的气体流速大于下表面的气体流速.
另外，火箭的升空运用的是不同的原理，当火箭点火后，火箭发动机内部燃料燃烧产生高温、高压气体从尾部向后喷出，利用“力的作用是相互的”这一性质，对火箭产生巨大推力，从而使火箭升空.
三、飞船在太空中的变轨
例3千古神话“嫦娥奔月”正在成为中国航天的现实.我国发射的“嫦娥一号”卫星在太空多次通过喷射燃气实现变轨（改变运行高度、运行方向），这实际上是运用了物理学中的原理.
解析与火箭升空的原理类似，火箭的变轨也是通过喷射燃气的方法实现的，所以运用的是同样的物理知识“力的作用是相互的”.想要向哪个方向运动，只需要向相反的方向喷射燃气就可以达到目的了.
答案力的作用是相互的.
四、航空航天中的相对运动问题
例4探月卫星“嫦娥1号”于2007年10月发射成功，目前正在绕月运动，若以地球为参照物，该卫星是的（选填“静止”或“运动”）.
解析注意此题与上一题的区别，虽然参照物选取的仍然是地球，也就是把地球看作是静止的物体，但“嫦娥1号”是探月卫星，也就是绕月运动的卫星，因此它相对于地球是运动的.
答案运动.
例5中国是掌握空中加油技术的少数国家之一.如图2是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景，选择下列哪个物体为参照物，可以认为加油机是运动的（）.
A.“歼-l0”战斗机
B.地面上的房屋
C.加油机中的飞行员
D.“歼-l0”战斗机里的飞行员
解析空中加油的时候加油机和受油机要保持相对静止，但是此题要我们选择的参照物是能够得到“加油机是运动的”这一结论的，所以我们要找两架飞机以外的物体再判断，飞机飞行的时候相对于地面时运动的，同样的道理，相对于地面上的房屋也就是运动的.
答案应选B.
点拨相对运动与静止的判断，关键在于我们的研究的物体与参照物之间的位置变化关系，相对位置改变了即为发生了相对运动，反之则是相对静止.
五、航空航天中的通信
例6如图3所示为我国自行研制的“北斗一号系统”示意图，该系统已具有国内全天候导航、定位及通讯服务等功能.该系统在传递信息过程中主要依靠（）.
A.电磁波B.超声波
C.次声波D.光导纤维
解析从图中我们可以看出“北斗一号”系统是在太空中与地球通信的，而太空中几乎是真空，依据原理声音不能在真空中传播，题目中给出的选项中超声波与次声波均属于声波，不能在真空中传播，但是电磁波可以在真空中传播，另外光导纤维只是光波传播的介质.
答案应选A.
点拨平时人与人之间的交流使用的声音（声波），但是在外天空几乎不可能使用这种方式，因为太空中没有声音传播所必需的介质，所以人类使用的是电磁波，因为它在传播的时候不需要介质.
六、航空航天中材料的选择
例7我国自主研制的新型材料――铝锂合金板材.这种材料具有坚固、轻巧、美观、易于加工等诸多优点，是现代航天事业的首选材料，那么选用这一材料与它的哪个物理性质无关（）.
A.密度小B.硬度大
C.导电性好D.延展性强
解析航天中对飞行器的质量有严格的限制，并且会在飞行过程中遇到一些障碍物的撞击，所以需要选用密度小硬度大的材料，另外延展性也要好，而导电性与此并不相关.
答案应选C.
例8火箭以氢为燃料是因为氢的，将其制成液态的优点是.
解析和上一题类似，火箭的质量受限制，所以选择燃料时需要在相同质量时能够提供最多热量的材料，也就是要选择热值大的燃料.而且将其液化可以在质量不变的前提下使体积更小，便于贮存和运输.
答案热值大便于贮存和运输
1.目标和基于问题的学习法的特点。
基于问题的学习方法的主要目标不仅仅是让学生获得知识，并且要运用知识。PBL重视模型和问题的解决。它试图模拟现实生活中的工程研究和开发过程。Barrows这样描述PBL的主要特点：（1）学习是以学生为中心的，即学生选择怎样去学习和他们想要学习的内容。（2）学习在小团体中展开并且提倡协作学习。（3）老师是促进者、引导者或教练。（4）问题形成组织重点并刺激学习。（5）问题是拓展真正的问题解决能力的工具。（6）新的信息是通过自学获得的。
2.PBL工程教育案例———麻省理工学院航空航天工程系。
几年前，在麻省理工学院的航空航天系成立了一个由教师和科研人员组成的新战略计划小组，专门负责课程改革。为了强调教育以学生为中心，讨论小组花费了一定的时间和精力通过对项目和学习成果进行验收，设计了新的教学方法，建造与之配套的实验室。尽管基于问题的学习是关键，但它不是课程组织的原则。新的航空航天工程课程以现实生活中产品完整的生命周期工程为背景，即构思、设计、实施和执行（CDIO），结合设计建造经验，贯穿于整个项目中。接下来就是从简单的项目到高度复杂的系统设计建立过程，以及从中取得的经验教训。第一年，在《航空航天设计导论》课上，学生们设计、构思并且试飞的由无线电控制浮空飞行器（LTA）。第二年，在《联立工程学》课上，学生们设计、搭建并且试飞了无线电控制的电推力飞行器。在一些比较深入的课程例如《空气动力学》课上，从工厂或者政府以往项目中提出航空工业中很常见一个实际的问题，像是以洛克希德•马丁战术飞机系统为模板提供项目设计方案。高级课程完全利用基于问题的学习方法，如：《实验项目实验室空间系统工程》、《CDIO高等课程》。在这些PBL体验中，学生发现自己感兴趣的问题，通过做实验找到解决方法，并用多学科方法设计出复杂系统。麻省理工学院航空航天系“复杂系统学习实验室”的主任提出了一个对于基于问题的学习方法的分类框架。它将问题分为四个等级，给出了解决基础科学及先进工程课题的系统方法。一级：问题集。问题集是指在大多数工程课程中发现的传统问题。它们往往具有一定的结构与较成熟的解决方案（至少问题的设计者知道）。所有学生解决同样的问题，有时独自解决，有时以小组形式解决。问题需要在相对较短的时间内解决。二级：小型实验。小型实验是指在结构化问题下的实验课。例如测量或观察某种工程现象或数据。这些问题在一或两个学期内解决，可以“重复地进行”，也就是说，每个学生团队解决与其他团队同样的问题。在麻省理工学院有许多例子，如《联立工程学》课上的桁架实验室，《空气动力学》课上对在风洞中的流速计的校准，《航空航天设计导论》课上对空气动力减速器的各种测试。三级：大型实验。比起前几个阶段，这个阶段的问题需要更长的时间去解决，可能会耗费几周或整个学期。到了这个阶段问题明显复杂了很多，需要更多的规划和教员支持。在麻省理工学院有许多如是例子：《实验项目实验室》课上的风洞试验、飞行器模型项目，《空气动力学》课上的机械项目，《航空航天教育导论》课上的轻于空气的飞艇，《联立工程学》课上的电动飞行器设计等。四级：顶级CDIO实验。这个阶段在系统中整合了核心工程的顶级实验。麻省理工学院的航空航天工程项目用构思-设计-实施-操作（CDIO）的方法来设法更接近于实际工程。在顶级实验中，工程的四个阶段都将涉及。顶级实验室的项目均为研究的重点，需要更多的资金，工程的复杂度和依赖经验的程度也很高。例如麻省理工学院的自主卫星光学阵列项目和磁控编队飞行器。四级的项目需要学生、老师和研究员花费三个学期去完成。可以看出三级和四级问题的解决过程是由学生主导的、不受约束的、复杂的、多方面的且具有很高的主动性过程，符合之前所说的PBL标准。然而一级和二级中的项目体验过程更结构化，在这个过程中学生体验到关于问题构想的有用指导，使用工具进行研究发现。基于问题的学习方法和设计-制造经验贯穿了整个麻省理工学院航空航天工程系的本科生阶段。使用四个等级的框架来层次化PBL体验过程确保了从高度结构化问题到无约束和复杂问题情况的合理推广。
3.基于问题的学习方法的评估。
基于问题的学习方法的评估是多模式和长期性的。这些方法包括实验室期刊、技术简报、设计审查、技术报告、团队协作评估、设计作品、互评和自评。教师的角色主要是顾问和指导员，以及在学习过程中为学生提供大量反馈信息。在《航空航天设计导论》课上，学生们设计、制造并试飞由无线电控制的浮空飞行器，设计审查作品和最后的评估工作都是由飞行器竞赛的方式进行。在《综合工程》课的飞行器设计项目中，二年级学生分析在问题集中与气动性能、稳定性和推进装置有关的问题，并动手组装和试飞无线电控制的电推力飞行器。与第一年的课程相似，评估手段包括问题集、设计审查以及最后的一场比赛。除了评估认知能力的培养效果，情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。这些情感变化可以通过观察、访谈、作品、期刊和其他形式的自评进行评估。
二、小卫星平台与基于PBL的航天工程教育创新结合途径
在全球化大背景下，除去意识形态的差别，世界人才的标准正趋于统一。根据著名的CDIO（Con-ceive-Design-Implement-Operate，即：构想-设计-实现-运作）工程教育模型，工程教育包括以下几大培养目标：掌握深厚的基础知识和应用技术；善于构思、设计、实现和运作新产品或系统的能力；承担和实施复杂系统工程的能力；适应现代团队协作开发模式及其开发环境。这些目标是直接参照工业界的需求而制定的，它实际上定义了现代工程技术人员的素质构成。
1.小卫星作为航天工程教育的意义。
小卫星为空间发展提供了的一条新途径，这是与以往基于传统空间开发模式的“政府导向的大型项目”完全不同的。此外，NASA已经开展了很多项目为大学提供发射机会，让他们逐渐学会如何开发、运营卫星。超小型卫星计划是其中一个著名的案例，选定十所大学并给予他们项目资金，最终的成品将搭载航天飞机发射上天。凭借多年的项目经验，一些大学已经能够制造卫星，甚至出售卫星给其他大学或国家。小卫星为大型卫星上已经实现的一些任务提供了一条新的实现途径。一定数目的小卫星协作是一个非常重要的概念，通常被称为“星座”或“编队飞行”。这种多卫星体系的优点是容错量大、重构能力强、系统的可扩展性好。
2.基于小卫星平台的航天工程教育项目。
小卫星的操作训练为大学生的太空教育提供了一个特别的机会，让他们能够体验从任务创建、卫星设计、制造、测试、发射、运行，直到结果的分析的整个太空项目周期。同时他们还能从这些项目中学到项目管理和团队协作等重要技能。小卫星项目不仅对教育有益，而且有望成为太空技术发展与商业运营中的一名新成员。
（1）日本卫星设计大赛。
上世纪90年代初期，日本的大学小卫星研究项目远远落后于美国和欧洲各国。然而，在意识到了小卫星在教育和技术发展上的重要性后，日本国内开始大力推动高校小卫星设计-制造计划。第一个里程碑是“卫星设计大赛”。1992年三个学术社团共同成立了大赛组委会，他们分别是JSME、JSASS与IEICE。经过一年时间的准备，于1993年举办了第一届比赛。这项比赛的目的是为更多的大学生提供参与太空项目的机会，同时鼓励一流大学开始进行实体卫星的制造项目。评审项目分成两大类，创意类评审该项目的创意与想法，设计类评审卫星设计的可实现性。提交的项目首先会进行初步的评审，合格的项目才能入围最终的决赛。届时，将进行卫星模型的展示和评审。优秀的作品将获得“设计奖”、“创意奖”以及三大学术社团颁发的奖项。大赛每年都会收到20到30个创意独特的项目。
（2）大学空间系统研讨会（USSS）以及CanSat项目。
USSS始于1998年，每年11月由JUSTSAP小卫星工作组在夏威夷举办。研讨会的形式十分独特，出席会议的日本和美国的大学首先提出自己卫星项目的构想，以及各大学自身的科研实力，然后将具有相同兴趣、能力或科研实力的大学进行组队。各组展开讨论，在一天半的研讨会后，各组需要向其他组展示他们的项目设计书。这些项目要在USSS结束后的一年内实施，他们的成果将在下一年的USSS上展示。其中最成功的项目就是CanSa（t罐装卫星）项目了。CanSat项目是1998年由特维格教授提出的。在最初的计划中，每所大学都要制造一个350mL饮料罐大小的微型卫星，卫星将被发射到轨道上，在下一年的USSS上进行控制操作。
（3）立方体卫星。
立方体卫星项目由特维格教授在1999年的USSS大会上提出。立方体卫星为重1kg，长宽高均为10cm的微型卫星。每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“P-POD”的盒形载体内，它由俄罗斯的“第聂伯”火箭装载发射升空。为了减少立方体卫星和P-POD之间的机械和电气接口，P-POD释放机制设置得非常简单：当P-POD的门打开，里面的立方体卫星就被P-POD末端的弹簧弹出。东京大学和东京工业大学已经开始了立方体卫星项目，并大致完成了设计和EM级别的模型制造。这些大学的学生已经在立方体卫星项目中获得了微型卫星开发的基本专业知识。但他们现在需要面临新的挑战：如何使用现成的廉价的部件设计可靠的空间系统，如何进行空间环境试验（如真空热或辐射试验）并获得试验结果，以及如何处理更大的风险，更多的人力资源、时间和成本。目前计划于2002年底发射第一个立方体卫星。
（4）欧洲大学生月球轨道航天器。
欧洲大学生月球轨道航天器ESMO是欧空局教育卫星计划的第四项任务，它是基于“欧洲大学生太空探索与技术倡议”计划中的“SSETI-Express”卫星。ESMO项目是为了吸引和培养下一代的月球与其他行星的工程师和科学家。航天器有效载荷包括：船载液压双组元推进系统，用船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点L1”转移到绕月运行轨道的过程，历时3个月；表面光学成像的窄角相机和一个用于测绘全球引力场的子卫星，将在历时超过6个月的时间里执行测量任务；可供选择的载荷还包括一个生物实验和一个微波辐射计。ESMO项目是未来欧洲的科学和勘探计划的一个强大的动手教育和公共宣传工具。它是一个面向大学生的项目，训练和培养了下一代的月球任务的工程师和科学家。
三、建立基于PBL的航天工程教育实验平台和培养范式
我国在“十二五”规划中提出了“创新驱动，实施科教兴国战略和人才强国战略”，要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家，以高层次创新型科技人才为重点，造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。实施PBL教学是一项系统工程，由于受国情、传统教育教学模式和人才培养机制的约束，在中国工科大学中实施PBL教学存在问题案例少、实施成本高、评价方式单一和师生角色僵化等问题，因此，需要根据我国工程教育的现状和国情对PBL教学进行本地化处理，不能生搬硬套，具体来讲有以下几个方面需要注意。
1.树立以学生为中心的教学理念。
树立以学生为中心的教学理念是实施PBL教学的前提条件，PBL强调以学生为中心，作为PBL教学的实施者，教师必须要深刻认识到这一点。
2.根据具体航天任务设计问题。
丰富的问题案例是PBL教学成功的关键。每门专业课的设置都是基于学生已具备一定的先修课程基础为前提，但个体的差异不容忽视，教师或教师团队在进行某课程PBL问题设计的时候要充分了解学生的知识基础，结合具体的实施条件进行问题案例的设计。为了保持热情，学生们可以一种竞赛的形式开始项目，学生们互相分享自己的认识，用自己的双手选择出最吸引人并且最有意义的项目。
3.提高卫星实验平台的开放性与多样性。
除了教育实践空间项目对航空航天教育带来的价值之外，学生建造空间项目长期承诺创新型大学的任务是可直接有利于空间行业本身。目前，各大学中设立的大学或研究生开放实验室及其配套的开放创新基金都是一些很好的尝试，取得了很好的效果，但其范围需要扩大，让大学生能够进入一些比较前沿的和良好国际合作背景的研究型实验室，使其很早就能受到良好的学术熏陶，以促进其产生向更高层次发展的内部动机和欲望。
4.加强学习能力的培养。
发展学生的学习能力，使其成为高效、独立的终生学习者是PBL的重要目标之一。通过参加PBL学习，让学生明白学习不完全是个人的事情，在PBL小组中每个学生都担当一定的角色，并承担相应的责任，在小组讨论中无私贡献自己的学习成果，并吸取其他成员的学习成果，达到共同进步。
5.建立合理多样化的评估体系。
在实施PBL的过程中，可以采用学生自我评价、同学互评及教师评价相结合的办法，注重学生的过程表现，而不是结果。创新人才的多样性和创新思维的多样性决定了我们不能用一刀切的方法来评价学生，而是要采取灵活多样的评估体系，建立激发创新的长效机制。除了评估认知能力的发展和成就，情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。
中国航空航天月桂奖心得感悟范文一我爱祖国的航天事业也许是父母给予我一个特殊的“符号”—陶嫦娥，所以从小的我就是一个充满幻想的女孩，我幻想将来有一天我能像嫦娥一样飞上天空，能在浩瀚的苍穹和无垠的宇宙中有一个舒适而温暖的家。小时候，我总缠着妈妈给我讲我们中国航天事业的发展，妈妈告诉我，我国航天事业起步于20世纪60年代，1970年4月24日，寂寞而辽阔的茫茫太空中，第一次响起了中国人的声音，中国成为世界上第五个能够发射卫星的国家从此开始了中国的航天事业。2003年10月15日，我在电视的屏幕上看到了“神舟五号”载人航天飞船发射成功，10月16日6时23分，飞船在环绕地球14圈后成功返回祖国大地。这是我国首次载人航天飞行的成功，向全世界庄严宣告：中国已经成为第三个独立掌握载人航天技术的国家
。2005年10月12日，这又是一个令人惊心动魄的时刻，中国第二艘搭载太空人的飞船“神舟六号”再次将两名中国宇航员费俊龙和聂海胜送入太空。在经过115小时32分钟的太空飞行后，飞船返回舱于17日凌晨4时顺利着陆，这又是一个具有里程碑意义的重大胜利。看了《我的祖国》这本书，让我知道了许多关于航天的感人事迹。第一个令我热泪盈眶的故事是万户飞天的故事，中国明代的官员万户，是世界历史上第一个试验乘火箭上天的人。他用两排47支的火箭捆绑在椅子下面，自己坐在椅子上，手拿两只大风筝，然后叫人点火发射，巨大的反冲力将他送上高空，但是天有不测风云，随着一声巨响，第二节火箭筒在空中发生了爆炸，顷刻间，他变成了一团火球，坠落在地。万户牺牲了，万户为光荣的航天事业做出了伟大的奉献，他那勇于探索和不怕困难的精神使我不得不为他所折服，在人们的心中，会永远记住万户这个响亮的名字，国际天文学联合会将月球上的一座环形山命为“万户山”，而在我的心中，万户已成为了在我面对困难和挫折的一种鼓励，一种坚持，更是一种激励我进步的理想。
第二个是在载人航天工程的研制、建设中，广大科技人员、工人、解放军官兵做出的贡献：有的人为了工作的及时、方便，将铺盖搬到了工厂车间;有的人积老成疾，几次住进了医院;有的年轻人虽风华正茂却华发早生;有的人甚至为此付出了全部心血与生命，未能等到成功的那一天便猝然长逝。这些都体现了中国航天人的团结合作，默默奉献，勇于探索，锲而不舍的科学精神。所以我要从小培养与同学团结合作，遇到困难要有勇于探索，锲而不舍的精神，有一颗爱国之心，我相信我一定能的。我爱祖国的航天事业!温泉小学：陶嫦娥
中国航空航天月桂奖心得感悟范文二随着天文观测技术的发展，现代航天器将人们带入了崭新的航天时代。我热爱宇宙，更热爱航天，我的理想就是当一名航天事业的战士，乘着载人飞船去遨游太空，探索宇宙。
我对航天的理解很浮浅，认为飞机、火箭飞上天就是航天，实际航天领域研究的东西非常广泛，也非常深奥，不管我对航天认识的深与浅，但我非常喜欢航天。
记得小时候，大人们给我买的玩具中我最喜欢的就是飞机，现在家里还有两架遥控飞机模型保存的好好的;还记得我上幼儿园中班的时候，我和爷爷一起做了一支火箭模型，并在全幼儿园观展;上了小学我参加的是航模兴趣小组，在小组里我做了六架飞机模型。当我制作的飞机模型飞在天空中的时候，我想起了杨利伟叔叔，他乘着我国自己建造的载人宇宙飞船遨游太空，这一创举在全世界面前为我们中国人争了光露了脸。
随着年龄和知识的不断增长，我对航天的理解也逐渐加深了，同时脑子里的疑问也一个一个的接踵而来，如：火箭没有翅膀是怎样飞起来的?人造卫星在天上会不会掉下来?再如：载人飞船为什么能遨游太空?……带着这些问题我买了一些有关“宇宙、太空、自然科学”方面的百科全书。通过学习我初步了解到：火箭是利用发动机向后喷射高温高压的燃气产生及作用力以获得前进推力，并由此向前运动的飞行器，它一般由动力系统、控制系统和结构系统三部分组成。人造卫星和太空探测器是无人驾驶的航天器，它拥有高度精密的自动控制装置，迄今为止它们已先后对月球、金星、火星、哈雷星等近距离或实地考察，并取得了丰硕的成果，因此人类称它为“宇宙信息的侦察兵”。人类除了派人造卫星和探测器到太空考察外，也希望自己能够飞上太空，载人飞船就是人类遨游太空的工具之一，它一般由座舱、轨道舱、服务舱、对接舱和应急救生装置等部分组成。座舱是飞船的核心，轨道舱内装有各种实验仪器，服务舱则是为航天员提供生活保障的地方。载人飞船可以独立进行航天活动，也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”，并能与空间站或其他航天器对接后联合飞行。我国自行研制的天宫一号和神州八号于11月3日凌晨1时36分首次空间对接成功，这是在美国、俄罗斯进行首次交会对接试验40多年后中国成为世界上第三个掌握自动空间交会对接技术的国家，这说明我们国家的航天技术已达到了世界顶尖水平，我为之骄傲和自豪，同时我也更加热爱航天了。
我是一名少年儿童，是祖国的未来，我知道宇宙间还有许多奥秘等着我们去探索和发现，航天领域里还有许多难题在等着我们去认识和攻关，因此，为了实现自己遨游太空探索宇宙的美好理想，长大后为我所爱的航天事业贡献力量，从现在起我要努力学习科学文化知识，牢牢掌握过硬本领，争做一名优秀的少先队员。
齐齐哈尔市第三十四中学初一:祝朝遐
中国航空航天月桂奖心得感悟范文三航天航空，是一个大国崛起的标志，是一个大国屹立于世界民族之林的根本。正因为人类对未知世界的向往及人类的求知欲，才有了今天的航天航空。航天航空是世界历史上开天辟地的大事，关系到世界科技技术、经济等方面的发展。我们需要航天航空，我们更要支持航天航空事业的发展。因为有了航天航空，才有了中国的腾飞。
没有航天航空，怎么会有中国的繁荣富强;没有航天航空，怎么会有世界科技的腾飞;没有航天航空，怎么会有揭开宇宙神秘面纱的基础;没有航天航空，怎么会有将古老神话变成现实的能力……
自古以来，中国一直向往着太空，从古代的嫦娥奔月到如今的嫦娥一号升天，从东方红一号到神舟飞船系列，从北斗导航卫星群到建立自己的空间站。从1992年启动载人航天工程以来，中国航天不断取得新突破，成为世界上第三个独立掌握载人航天技术、独立开展空间实验、独立进行出舱活动的国家。中国的航天航空目标致力于全面突破和掌握近地空间长期载人飞行和服务技术;突破和掌握近地空间组合体的建造和运营技术;开展较大规模和较高水平的空间科学应用;为开展载人登月等未来发展奠定基础等。
因为航天航空事业是一项巨大的系统工程，所以它的发展基础必须是：综合国力强盛，经济发展水平高，有一定的财政支持，有一批从事航天科技事业的骨干人才队伍，有先进的科学技术的发展水平。这样才有可能发展航天航空事业的腾飞。有了航天航空，才有中国的腾飞。
因为航天航空技术是科技密集综合性尖端技术，它体现了现代科学技术多个领域的成就;发展航天航空能体现一个国家综合国力，提高我国的国际地位;航天航空的发展能更好地开发太空资源为地球人类造福;航天航空是人类发展的一个新阶段的开始，因为人类可以通过航天航空的桥梁，转移到其他星球居住和生活，开发出更美好的生活空间，这不是可望而不可及的事情。航天航空促进了新学科的形成、新材料的研发、新资源的探测、新民用产品的生产。
在不久的将来，我们将会充分开发太空的旅游资源，让进入太空旅行成为一件平常事，让人们更进一步地与太空有亲密接触。航天航空技术的发展为我们进入太空奠定了基础。在未来，我们将能用我们
的双眼看看神秘的太空和美妙的仙境以及我们的美丽而浩瀚的家园—地球。太空之旅将不会是遥不可及，因为有航天航空。不久，人类将主宰太空，实现人类发展的革命。
作为学生的我们应怀有探索浩瀚宇宙的决心和勇气，努力学习科学文化知识，为航天航空的发展做贡献，为航天航空事业的腾飞而努力。未来中国的发展离不开航天航空，航天航空的发展更需要我们。
航天发展，中国腾飞!
中国航空航天月桂奖心得感悟范文四尊敬的各位评委们，敬爱的老师们：
大家上午好!
我们是祖国的花朵，祖国的未来。在我们心中都有一双“隐形的翅膀”，能让我们的中国梦飞上蓝天，绽放绚丽。今天，我演讲的题目就是我的中国梦——航天梦。
一个国家的梦想是什么?用国泰民安四个字来概括比较贴切。中国，是有着五千年文化史的国家，从古至今，名垂青史的人物有很多，他们都为国家的繁荣昌盛，奉献出了自己的全部力量。我想：为什么我就不能为伟大的祖国也尽一份力呢?因此，我从小心中就有着这样一个念头——当一名宇航员。
我十分向往宇宙，只得说，我与星星有缘。打从我记事起，每到晚上，我就爱趴在屋檐下看星星，那一颗颗闪烁着微弱光芒的星星，究竟是怎么样的呢?后来，我长大了，通过学习《科学》这门课程，我才渐渐明白，地球是多么庞大，星星是多么可爱呀!了解了这些知识后，我才觉得，那些亲自登入月球的宇航员们真是太了不起了!
我8岁那年，本来不爱看新闻的我，却跟着爸爸这个“新闻迷”看起了新闻。因为我被一则新闻吸引住了——“中国神舟七号登上月球”大家知道是谁这么厉害吗?就是航天员霍志刚，刘伯明和景海鹏。霍志刚出舱作业，刘伯明在轨道舱内协助，实现了中国历史上第一次的太空漫步，令中国成为能进行太空漫步的国家，他们真是我们中国的骄傲，也是我心目中的英雄。
此时，我多么希望自己有朝一日也能登上月球，在星星的海洋里飞翔啊，看看月球究竟是什么样子，上面会不会有嫦娥、玉兔、和吴刚叔叔?
不过，我知道，要实现自己的梦想，不光要学好科学文化知识，还要有健康的体魄，光有念想，没有实际行动一定是不行的。所以，现在我的饮食、生活习惯都发生了变化。
为什么要实现我的中国梦呢?
我们中国，是一个拥有十几亿人口的大家族，每一个儿女心中，都有着一个小小的梦，小梦连着大梦，一个个小梦连接起来，就是一个大大的梦，这，就是中国梦!
实现中国梦，让中国更加繁荣、富强。让人们过上更好的生活，所以，请大家不要放弃自己的小梦，每一个人，都有实现梦想的资格!
中国航空航天月桂奖心得感悟范文五伟大的事业孕育了伟大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的伟大征程中，以特有的崇高境界，顽强的意志和杰出的智慧，铸就了载人航天精神。这就是特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的精神。这些精神永远值得我们去学习。
生活上刻苦精神永远美好。人生之路不可能是永远平坦的。每个人，总会遇到这样或那样的困难和挫折。我们必须要在挫折和困难中奋起。这就需要有刻苦的精神，特别能战斗和特别能公馆的精神了。“吃得苦中苦，方为人上人。”学习上刻苦精神永远美好!
团结就是力量，是治国之本，更是治校之本。试想，一个集体，如果内部不团结，还出现分歧的话，那这个集体会强大吗?不止这样，一些有图搞破坏的人，在这个时候大力进攻，那损失更是不堪设想。
科学与人文并举。从小，这一句老话就不断地在我们的耳边回响：爱科学，学科学，用科学。但是，真正落实到的，又有多少人呢?友人认为，只要学会做人和文化知识就可以了，不用在学什么科学了。先进的科学技术，对一个强大的国家来说，是必不可少的。身为祖国的“花朵”的我们，不但要做到科学与人文并举，还要做到规范与个性共存!
艰苦的条件锤炼了中国航天人特别能吃苦的精神。中国航天事业是在极其艰苦的条件下起步的。茫茫的戈壁，浩瀚的海洋，广大航天工作者为了早日实现飞天之梦，不辞劳苦，日晒雨淋，克服了无数的困难，付出巨大的牺牲。严酷的挑战铸就了中国航天人特别能战斗的精神，崇高的使命焕发了中国航天人特别能攻关的精神。我们青少年，更应该在学习上多下苦工，好好学习。在生活上、学习上，遇到困难和挫折，不要逃避，不要退缩，要知难而进，一往无前，敢于胜利。有的同学，在生活中遇到了一点点的挫折，就对人生失去了信心和希望，觉得世界上什么都不是好的。于是，就自寻短见，恨离人世。要知道，这个世界是非常美好的，我们要珍惜生命，好好地享受这美丽的人生。就算它是不好的，那也是无可改变的事实。就像航天人员要在严峻的环境中训练一样，那严峻的环境已是无法改变的事实，那只有改变自己，去攻破这个难关。所以，我们不能因为一点点的挫折而放弃自己的使命，而是要在环境中、在艰苦中、在困难中成长，成就自己的人生和使命。学习上也是如此。学习靠的不是小聪明，而是刻苦。读书要用功，持之以恒地刻苦学习、钻研，这才是学习上刻苦精神永远美好的表现。
航天是一生的选择
杨海成是目前国内研究两化融合最权威的专家，几乎每一场演讲都座无虚席。很多人却不知道，杨海成对两化融合的理解来源于他所深爱的航天事业。
年轻时的杨海成下过乡、插过队，以知青的身份考上大学，一步跨进了航天事业。“我们这代人没有资格谈选择，只想有一个学习的机会。一旦进入到这个行业，就是热爱、投身其中。”
1990年，杨海成获得了西北工业大学航空宇航制造工程专业博士学位，两年后被破格晋升为教授。1996年，杨海成担任西北工业大学副校长，并于1998年起担任西北工业大学常务副校长。
如果没有进入中国航天科技集团，杨海成的人生可能是另一种轨迹――走在校园里，迎面而来的学生尊敬地称他“杨校长”。
2003年，杨海成放弃了副校长的职位，来到航天科技集团。从理论研究到工作在第一线，面对这样的转折，杨海成只是形容“非常自然”。
在负责航天信息化工作的过程中，杨海成组织推动了集团公司经营管理信息化、院所设计制造过程数字化、航天软件产品产业化进程。作为主要成员之一，杨海成重组成立了神舟航天软件公司，推动自主知识产权的神舟AVIDM数据管理软件和神舟OSCAR数据库的研制、开发和产业化。
“航空航天是我一生的追求，也是一生的选择。”正是出于这样的信念，杨海成一直在为国防科技、国民经济重大关键技术、国家高技术发展（863）计划、国家科技攻关计划等国家重大项目的研究、开发、组织、管理和产业化孜孜不倦。“十五”期间，作为863/CIMS、制造业信息化工程专家组组长，他致力于应用信息技术改造传统制造业，全面推动中国制造业信息化。
加入专家委无疑是杨海成的又一次转折和飞跃。“专家委有良好的沟通和交流机制，让我可以为更多关注航天发展的专家介绍经验，促进航天在各个领域影响力的扩大；我也可以把航天多年从事信息化建设的实践，传播给更多行业。”杨海成说，专家委能够了解当前国内外各个领域信息化发展的大趋势和主流观点，并学会站在国家高度进行思考、提出建议，这对他而言又是一次全面的提升和蜕变。
拨开两化融合的迷雾
在专家委中，大部分专家来自信息产业，工业领域的专家并不多，深谙工业领域、又熟悉信息产业便成了杨海成的标签。
在杨海成看来，我国目前还处于两化融合的初级阶段，这是一个不断创新的过程，需要不断改造传统工业的发展模式和生产方式。
为此，杨海成一直在为“两化融合”不知疲倦地呐喊着。以专家委委员的身份，杨海成承担了关于推动制造业两化融合战略对策的研究，得到了工业和信息化部领导的重要批示；两化融合实验区、调研、评估体系，几乎在全国各地与两化融合有关的会议上，都能看见杨海成站在讲台上的身影――最晚一班飞机到，第二天演讲完就马不停蹄地往回赶。很多人不知道，由于患有气管炎，杨海成很容易咳嗽，为了不影响演讲，他常年出差都带着中药。
“虽然总是忙忙碌碌，但我却乐此不疲。因为我对两化融合寄予了很大期待，也有着强烈的责任感和历史推动感。”杨海成这样说。
在交通运输类专业里，有一些专业因开设院校的不同，培养的人才将适用于不同的交通领域，有的是民航运输，有的是铁道公路，还有的是海洋船舶……虽然这些招生专业名称相同，但培养目标、主要课程和就业领域却有着极大的差异。
【交通运输】
交通运输是一个培养具有统筹、管理等方面知识，能在各级交通运输管理部门、交通运输单位等从事交通运输组织、指挥、决策，交通运输企业生产与经营管理的高级技术人才。换句话说，交通运输的专业人才，就是要有合理组织运输生产以获得最佳社会与经济效益的基本能力。
交通运输专业具有极强的交叉性，首先体现在学科性质上――既有一般工科特性，又有管理学科特性，还有系统工程学科特性。比如开设的专业课程既有电路与电子技术基础、城市轨道交通设备、交通工程学基础，又有运输市场营销学、管理学原理等。其次体现在人才培养上――该专业培养的人才是一种复合型人才，不仅掌握工程技术方面的基本知识、具体的专业知识和操作技能，能胜任交通运输部门的技术工作，而且具有系统工程师的素质，能在大型的规划设计中担当“总体”的角色。
由于交通的涵盖面极广，在不同的院校，交通运输专业的内涵有所差异。比如西南交通大学的交通运输专业由早期的铁道管理系发展而来，是交通运输工程一级学科下设的一个重要专业。该专业以铁路运输管理为主，同时覆盖了道路(含城市交通)、航空、水运等现代运输方式，具有大交通特色。从西南交通大学该专业毕业后，主要面向铁路运输和城市轨道交通就业。铁路运输方向的毕业生主要面向铁路局或公司、设计研究院、大型工矿企业、教育院校等交通运输企事业单位就业；城市轨道交通方向的毕业生主要面向交通管理部门、科研院所、城市轨道交通设计单位、地铁公司、教育院校等企事业单位就业。
但南京航空航天大学的交通运输专业却因为学校的学科特色，更倾向于天空，如学校在“交通运输”专业下，分别设有空中交通管理与签派、民航运输管理、民航机务工程、民航电子电气工程、适航技术与管理、机场运行控制与管理六个本科专业方向，每个专业方向都与航空有关。那不用多说，从南京航空航天大学交通运输专业毕业的学子，就业领域与西南交通大学则大相径庭。
由于不同院校专业方向的不同，也导致了在不同院校学习的课程也有所不同。除了运筹学、管理学、交通运输组织学等主干课程相似外，西南交通大学该专业的课程主要围绕行车组织、货物运输组织、旅客运输组织、铁路车站及枢纽等展开，而南京航空航天大学该专业的课程则根据不同的专业方向有所不同。因此建议对该专业感兴趣的考生，在了解该专业的基础上，还要到开设该专业的院校去查询该专业具体的培养目标和就业方向。
陆地系――飞奔在阳光大道
陆地交通是人类最早发现的运输方式，也是目前最常用的交通运输方式，那么与陆地交通运输相关的专业都有着什么特点呢?
【物流工程】
现在电子商务已经融入人们的生活，成为不可或缺的一部分。当你的鼠标在淘宝、京东等电子商务网站轻轻一点，你所购买的物品不久后将由快递人员送到家门口。与对物品的流通进行设计与规划相关的专业就是物流工程专业。
物流工程是交通运输工程、机械工程、土木工程、信息科学与技术、管理科学与工程、经济学、法学等的交叉学科。学习内容偏工程，主要有物流系统仿真、预测原理、电子通讯技术等技术性课程，以及物流设施设备、货物运输组织、物流中心规划与设计等的需要较高专业技术的规划设计课程，涉及物流规划的编程设计与运算。该专业需要学习者拥有良好的计算机能力以及制图等工程类基础知识，侧重于技术人员的培养，突出的是技术设计能力。
这个专业基础课主要包括现代物流学、系统工程、运筹学、数据库等常见的物流作业需要使用的技术和方法，以及采购与供应管理、供应链管理、物流成本控制、生产运作管理、项目管理等侧重于企业内部物流流程方面的知识介绍以及方法，其中涉及专用的物流模型和软件(如FLExsIM)，还有一些是如国际物流和物流系统规划等的从大环境出发为企业进行设计和规划的课程。
物流人才在全国来说非常缺稀，因此物流专业的就业面很广，生产、运输、仓储都有涉及。本科毕业生的就业单位主要有铁路局和大型重工企业，以及各汽车企业，后者往往是大多数毕业生偏爱的。还有许多近些年发展快速的专业物流企业、第三万物流企业等对于专业的物流人员的需求量也非常大，而这种企业的待遇相对更好，对毕业生的综合素质要求也会更高。
【交通设备信息工程】
交通设备信息工程专业开设和我国高速铁路的蓬勃发展息息相关，而铁路正是陆路交通运载量最大的一种运输方式。本专业要求较系统地掌握专业领域宽广的技术理论和基础知识，主要包括机械学、电子学、光学、信号分析、测量与控制、计算机网络技术等基础知识，在此基础上掌握光、机、电、计算机相结合的当代信息技术和实验研究能力，具有本专业所涉及到的信息系统与技术应用、设计和开发能力，同时要求较强的外语应用能力。本专业最主要的特色是交通设备的测试、控制、信息系统的设计、制造和应用并重；软件技术和硬件技术并重，掌握与本专业紧密相关的电、算、机、光等技术。
其专业设置的主要目的是为高速铁路建设提供多学科交叉的高级技术人才，专业方向包括车辆工程、载运工具运用工程和精密仪器及机械等。主干学科由交通工程、控制科学与工程和仪器科学与技术组成，模拟电子技术、数字电子技术、机械设计基础、车辆构造及原理、计算机软件技术、信号分析与处理、控制工程、交通设备控制技术、电子测量技术与仪器、振动与噪声测控技术和交通设备动力分析等是必学的课程。
由于专业中设计多个方向的课程，载运的学生在本科毕业后有很多的选择，比如选择继续读研同学既可以选择学习本专业的三个方向，也可以选择机械设计及其自动化方向、电气系统及其自动化方向、电力电子与电力传动方向、计算机技术方向等。在就业中能适应多个岗位的要求，在许多行业都有本专业的学生，而并不是局限在铁路行业，比如交通运输领域(包括汽车、铁路、航空)的中外各生产和管理部门、电子电器研究和开发部门、测控和仪器仪表研制单位、计算机和网络通讯公司等，也可进入高校从事管理、科研和教学工作，因此本科毕业生就业率一直比较稳定。而对于希望出国继续深造的学生来说，专业的选择将有更大的空间，可以选择EE(Electronic
Engineering)、ME(Mechanical Engineering)、CS(Computer Science)，甚至有学生申请成功MFE(Master of Financial Engineering)。
海洋系――欲乘风破浪
水是地球最重要的资源之一，地球表面积的70％左右都是被水域覆盖的，所以，要实现异地物与物的空间转移，不征服海洋可不行。
【航海技术】
说起航海技术专业，可能很多考生的第一印象就是“开轮船的”，这一习惯思维是由于该专业在我国就是从海洋船舶驾驶转设而来的，比如大连海事大学的航海技术专业的前身就是海洋船舶驾驶专业。但随着该专业的日趋发展成熟，该专业的要求也不仅仅限于海洋船舶的驾驶，还包括对船舶运输的管理、对航海等法规的了解等。
当然，该专业的基础还是技术，这些技术包括能操作海洋船舶驾驶，能设计航线，能识别和运用各种航图、导航仪器仪表和GMDSS通信设备。在此基础上，还要懂得船舶运输管理，组织船舶航行。同时，由于该专业毕业后，所工作的环境是公海和内海，因此还要了解航海和海商法等法规，以免错误操作而引起争端。
由于技术是基础，所以航海技术的专业课程首先就由船舶操纵、电工技术、航海力学、航海仪器、GMDSS设备及通信业务、船舶无线电技术基础等构成。为了对船舶的熟悉，还要学习船舶原理、船舶结构与设备等课程。另外，航海英语会话和阅读是奠定海外沟通的基础，航海气象学与海洋学是安全顺利航海的前提，船舶安全与管理船舶货运、远洋运输业务与海商法、航运经济与航运市场管理等是合法航行和经济价值最，大化航行的参考依据，这些课程也是必学的。
目前国内开设航海技术的院校并不多，一般可将其归为两类，第一类是依靠学校相关优势学科而开设的，如重庆交通大学、武汉理工大学等；另一类是结合学科及地域优势而开设的，如大连海事大学、上海海事大学、集美大学、烟台大学等所在地都是我国著名的港口。
考虑到航海技术就业领域的特殊性，目前招生批次大多位于提前批次，由于工作环境的特殊性，在体检方面有比较严格的要求。大连海事大学要求报考航海技术专业的考生身高1.65米以上、五官端正、无平足、无口吃、无色盲(弱)、双眼裸眼视力均在4.7及以上，且矫正视力均能达到4.9及以上的身体健康、学习英语的男生。其他院校的标准也并不多，以学校《招生章程》公布的信息为准。
【轮机工程】
如果说航海技术专业还能从名称上大概判断出专业是学什么的，那么轮机工程就往往会让初次接触的学生不知所以然，听起来仿佛很熟悉，但要说明白轮机工程是学什么的却只能摇摇头。
从学校的专业介绍中，轮机工程是培养具备机械原理和轮机系统等方面的知识，符合国际海员培训、发证和值班标准公约(sTCW78／95)和我国海船船员适任标准的要求，基本具备A类船舶二管轮任职资格，并能在海洋运输各事业单位从事轮机操纵、维修和船舶监修、监造工作的高级技术人才。更简单地讲，轮机工程培养的学生就是管理船舶所有机电设备和动力装置的技术人员。
该专业在大多开设院校中都设有不同的专业方向，如大连海事大学轮机工程分为轮机管理和船机修造两个方向，前者主要专业基础课和专业课有：工程流体力学、电路与电子技术、工程热力学及传热学、轮机工程材料、机械设计基础、轮机监控技术及应用、船舶电气设备及系统、船舶柴油机、船舶辅机、轮机自动化、轮机维护与修理、船舶动力装置技术管理等。后者课程的课程包括理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、轮机工程材料、工程热力学与传热学、电路与电子技术、微机原理与应用、船舶柴油机、船舶辅机、轮机自动化、船机制造工艺、船机检修工艺、船舶检验、船舶动力装置设计、摩擦学、故障诊断技术等。重庆交通大学则设有轮机管理与船舶动力装置设计与制造两个方向，但两者的培养目标、主要课程和就业领域没有较大的差别。
轮机工程与航海技术是两个紧密联系的专业，因此一般开设了航海技术专业的院校，也开设有轮机工程专业。由于轮机工程专业毕业后所就业的领域与航海技术一样，因此在体检要求方面也与航海技术相似。
从该专业毕业后，找工作基本上是不用愁的，但工作强度比较大，一般靠离码头需要加班(及时对轮船的情况进行检查、维护和修整)，环球航行需要倒时差，如果遇到旧船，工作强度会更大。再者，机舱高温、高噪音。虽然有集控室，但平时保养仍需亲临一线。另外，航海还有其特殊性，譬如说，长期远洋不能经常和家人团聚。所以在选择时，考生要综合考虑自己的兴趣、特长和未来的就业领域再谨慎填报。
天空系――借我一双翱翔的翅膀
曾几何时，飞上蓝天是人们遥不可及的梦想，但随着科技的发展和航空运输的发展，坐飞机已经不再是一件奢侈的事。而载领人们翱翔蓝天的飞机操作员，就是飞行技术专业所培养的人才。
【飞行技术】
飞机技术简单地说就是培养飞行员的专业，也就是说培养会开飞机的人的专业。也许有许多人认为该专业只注意培养飞行技术，但事实上还会培养对飞机性能的了解。
飞行技术专业的学习由三大模块组成，其一是理论学习，主要包括陆空对话、民用机飞行原理、航空气象学、空中领航学、机组资源管理、航图、航行情报学、空中交通管制学等对飞机的了解，对飞行气象的了解和一些基础知识。在完成一到两年的理论学习后，就要上飞机进行飞行训练。飞行训练结束后，还要进行毕业设计才算整个学业的完成。一般来说，理论学习和毕业设计是在招生院校进行，飞行训练是由与招生院校联合培养的航空公司指定训练地点。
关键词：扑翼飞行器；仿生；专利
1. 扑翼飞行器的特点
扑翼飞行器又称扑翼机，是一种模仿鸟类或昆虫飞行，基于仿生学原理设计制造而成的飞行器。与固定翼和旋翼相比，扑翼能够同时产生升力与推力，集举升、悬停和推进功能于一体，具有较强的机动性与灵活性。近年来发展的微型扑翼飞行器通常具有尺寸小、便于携带、飞行灵活、隐蔽性好等特点，因此在民用和国防领域有十分重要而广泛的应用[1]。
2. 扑翼飞行器的专利申请分析
扑翼飞行器在国际专利分类表中有其独有的位置――B64C33/00，其下具有分类号B64C33/02，表征的是扑翼机的机翼或其所用的操纵机构。为统计全面，以分类大组B64C33统计扑翼机的专利申请情况。
2.1 扑翼飞行器的中国专利申请情况
图2.1给出了有关扑翼机的中国专利申请。从图中可以看出，西北工业大学、佛山市神风航空科技有限公司、上海交通大学和北京航空航天大学占据着专利申请总量的前4名，从第5名开始出现了个人申请并在接下来的排行榜中占据相当大一部分。可见，在扑翼机这个领域，非职务发明申请人的热情十分高涨。在这个专利申请排行榜上，传统的航空院校也就是西北工业大学、北京航空航天大学和南京航空航天大学均有出现，其中西北工业大学更是占据着最大申请量的位置。上海交通大学在电磁驱动等新型动力源方面开展了较多的研究。佛山市神风航空科技有限公司主要在扑翼机运动机构、扑翼机方案等方面提出了较多申请。
2.2 扑翼飞行器的国际专利申请情况
图2.2是全世界范围内的国家在扑翼机这个领域的申请情况。截至统计时，法国拥有最大的专利申请量，中国虽然自1985年才开始申请但后来居上占据着第二大申请量的位置，法国与中国的申请量都在总申请量的20%左右。德国与美国的申请量几乎相等，居于第二梯队。英国、俄罗斯（计入前苏联的申请量）和日本位于申请量的第三梯队。该图基本客观的反映了世界主要大国的科技实力，体现了一国的科技发展水平。从图中也可看出，除了图上反映的世界主要经济大国外，其它国家的总申请量才5%。事实上，引领世界科学技术进步和经济社会发展的主引擎也主要是图上显示的这些国家。
2.3 扑翼飞行器专利申请量的变化
在1900年之前申请量只有一个，也就是世界上最早的有关扑翼机的专利申请，它是1898年德国人提出的人力扑翼机。
从1919年开始申请量出现下降直到到1939年，该时间段全球先后经历了第一次世界大战和经济大萧条；而1940至1949年间则由于第二次世界大战专利申请量跌至低谷，战后随着全球秩序的恢复和科学技术的发展，申请量又呈现快速的增长。特别是在2009-2014五年间，专利申请数量激增。分析这五年间的专利申请数量构成，发现其中三分之二的专利申请贡献来自中国；在这之前的五年，中国的专利申请量占三分之一。
3. 总结与展望
专利是科技创新的体现。人类在扑翼飞行器上的l展历程直接映射到专利申请上。通过对专利申请的分析发现，人们的兴趣从早年对人力扑翼飞行器的热衷转变到现在对微型扑翼飞行器的攻关。
