航空航天類專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革與探索

廖俊

摘 要 生產(chǎn)實(shí)習(xí)作為高等教育一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在航空航天類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方面發(fā)揮了重要作用。本文針對(duì)航空航天類專業(yè)的特殊性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的專業(yè)性實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺乏、場(chǎng)地和成本限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容脫離了工程實(shí)踐等問題，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其教學(xué)方式、實(shí)習(xí)模式與實(shí)習(xí)基地的建設(shè)進(jìn)行了有益的探索和總結(jié)，探討了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的師資隊(duì)伍與管理體制建設(shè)等問題。這些改革與實(shí)踐取得了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，對(duì)業(yè)內(nèi)同行或相近專業(yè)的教師有一定的幫助。

關(guān)鍵詞 生產(chǎn)實(shí)習(xí) 航空航天 實(shí)踐教學(xué) 實(shí)習(xí)基地

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.01.015

Abstract As an important practical teaching link in higher education， production practice plays an important role in the practical teaching of Aerospace and Astronautics majors. Aiming at the particularity of Aerospace and Astronautics majors and experiment teaching of the lack of professional laboratory equipment， places and cost limits the experiment teaching and experiment content from the engineering practice， combined with years of experience in teaching， the teaching mode， practice mode and the construction of practice base has carried on the beneficial exploration and summary， this paper discusses the production practice of teaching staff and the management system of construction， etc. These reforms and practices have achieved good experimental teaching effect， which is helpful to the teachers of the same major or similar major.

Keywords production practice; aeronautics and astronautics; practice teaching; practice base

航空航天類專業(yè)培養(yǎng)中應(yīng)當(dāng)非常注重實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)作為高等教育一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在航空航天類各專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方面發(fā)揮了重要作用。[1-3]由于航空航天類專業(yè)的國(guó)防屬性，存在實(shí)習(xí)基地建設(shè)困難，教師隊(duì)伍經(jīng)驗(yàn)不足實(shí)習(xí)效果不理想等問題。因此，探索適合航空航天類專業(yè)在新時(shí)期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)教育教學(xué)舉措，提高實(shí)習(xí)質(zhì)量，是目前實(shí)踐教學(xué)改革中一項(xiàng)重要的工作。本文結(jié)合當(dāng)前學(xué)校本科教學(xué)改革的要求，對(duì)航空航天類專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀以及存在的問題進(jìn)行了分析，結(jié)合本專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)性地提出了相關(guān)的改革思路和改進(jìn)辦法。

1 航空航天類專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中存在的問題

1.1 校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)問題

航空航天類專業(yè)的對(duì)口實(shí)習(xí)單位是國(guó)防領(lǐng)域相關(guān)單位，研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品大多有保密要求，這使得企業(yè)對(duì)接收生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù)的意愿程度降低。一些企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)僅僅開放其業(yè)務(wù)范圍中很小一部分供學(xué)生參觀和實(shí)習(xí)，這種有限開放方式的實(shí)踐一般在陳舊的生產(chǎn)車間對(duì)即將淘汰的產(chǎn)能進(jìn)行走馬觀花式的參觀，學(xué)生不能參與動(dòng)手實(shí)踐和深入了解航空航天產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程。大多數(shù)航空航天型號(hào)單位的任務(wù)量具有不確定性，在重要型號(hào)任務(wù)研制期間，相關(guān)單位在人力、場(chǎng)地和食宿等方面資源緊張，生產(chǎn)實(shí)習(xí)日期更改困難，這給實(shí)習(xí)工作協(xié)調(diào)上造成了困難。這對(duì)于實(shí)習(xí)基地的發(fā)展，尤其是針對(duì)新建航空航天類專業(yè)開拓生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地變得尤為艱難。

1.2 校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)問題

航空航天類校內(nèi)實(shí)習(xí)基地存在投資建設(shè)周期長(zhǎng)，設(shè)備昂貴，場(chǎng)地和維護(hù)成本高等特點(diǎn)。航空航天類實(shí)習(xí)對(duì)象主要是火箭、飛機(jī)、衛(wèi)星、導(dǎo)彈等對(duì)象和發(fā)動(dòng)機(jī)、彈頭、機(jī)翼、起落架等關(guān)鍵部件。這些對(duì)象的體積一般大，占用大量的場(chǎng)地和相應(yīng)的維護(hù)資源。一些操作性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，則對(duì)場(chǎng)地有更多的要求，比如發(fā)動(dòng)機(jī)試車實(shí)驗(yàn)對(duì)于噪聲、消防、環(huán)境污染、場(chǎng)地地基建設(shè)等都提出嚴(yán)格的要求，需要獨(dú)立開闊的場(chǎng)地和相關(guān)配套保障條件才可以進(jìn)行，且價(jià)格昂貴，維護(hù)成本和運(yùn)行成本極高，不利于直接在校內(nèi)進(jìn)行建設(shè)。

1.3 實(shí)習(xí)教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

航空航天是復(fù)雜系統(tǒng)工程，具有多個(gè)學(xué)科門類和相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域交叉融合的專業(yè)特點(diǎn)。目前，高校青年教師有較多的精力在撰寫論文和理論仿真工作上，較少有機(jī)會(huì)能接觸到國(guó)防一線的研發(fā)工作，實(shí)習(xí)教師自身對(duì)于行業(yè)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容及相關(guān)設(shè)備缺乏深入的理解和相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備。[4]在組織開展航空航天這種系統(tǒng)性很強(qiáng)的專業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)時(shí)，需要具有豐富經(jīng)驗(yàn)和總體分析和設(shè)計(jì)能力的教員進(jìn)行帶隊(duì)，從而有利于完成對(duì)企業(yè)的對(duì)接，對(duì)學(xué)生的答疑解惑，對(duì)設(shè)備的全面掌握，對(duì)保密、安全等方方面面的周全考慮，確保生產(chǎn)實(shí)習(xí)的安全有序地開展。這對(duì)實(shí)習(xí)教師隊(duì)伍的建設(shè)提出了新的挑戰(zhàn)。

1.4 實(shí)習(xí)成效不顯著

由于航空航天類實(shí)習(xí)單位的特殊性，學(xué)生比較難以參與到實(shí)際項(xiàng)目中動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，多以參觀為主，且參觀的內(nèi)容大都為非核心產(chǎn)品和生產(chǎn)線，這與平常學(xué)習(xí)的理論知識(shí)有比較大的距離。學(xué)生往往表現(xiàn)不出太多的興趣。這不利于學(xué)生對(duì)領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)、研發(fā)與生產(chǎn)的諸多負(fù)責(zé)環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位多角度的深入了解;不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 改革思路

2.1 建設(shè)校內(nèi)校外虛實(shí)結(jié)合的實(shí)習(xí)基地

為應(yīng)對(duì)基地建設(shè)中場(chǎng)地、設(shè)備等限制條件。一方面，通過建立校內(nèi)虛擬仿真為主，半實(shí)物仿真與實(shí)物模型演示結(jié)合的實(shí)習(xí)基地。用計(jì)算機(jī)建立虛擬場(chǎng)景，對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)過程、關(guān)鍵操作步驟和產(chǎn)品的三維圖形等進(jìn)行建模和仿真。這一措施可有效解決航空航天類設(shè)備昂貴、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大，噪聲污染，維護(hù)使用成本高昂的弊端。在校內(nèi)實(shí)物建設(shè)部分，大型認(rèn)知型實(shí)習(xí)對(duì)象建設(shè)實(shí)物模型或采用部件解剖體展示，對(duì)中小型單機(jī)設(shè)備可以采用半實(shí)物仿真形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室條件建設(shè)。另一方面，通過產(chǎn)學(xué)研合作，聯(lián)合培養(yǎng)，人才交流等多種方法與校外國(guó)防相關(guān)單位建立廣泛的聯(lián)系，積極建立本科生產(chǎn)校外實(shí)習(xí)基地。形成校內(nèi)虛擬仿真為主，半實(shí)物仿真或模型展示為輔，校外大型硬件為主的校內(nèi)校外聯(lián)合實(shí)習(xí)基地。

2.2 建立校企產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系

校企合作可以包括校企雙方共同開發(fā)科研項(xiàng)目，共享科研資源，建立實(shí)習(xí)基地聯(lián)合培養(yǎng)人才等內(nèi)容。在人才培養(yǎng)方面，企業(yè)作為大學(xué)教師掛職鍛煉及學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐的基地，建立企業(yè)導(dǎo)師機(jī)制，為青年教師提出課題，提供實(shí)習(xí)條件，建立博碩工作站。學(xué)校優(yōu)先考慮向企業(yè)輸送優(yōu)秀畢業(yè)生，同時(shí)為企業(yè)提供各種形式的非學(xué)歷教育等。通過建立良好的校企合作關(guān)系，在實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、企業(yè)導(dǎo)師等各方面都能有效保障實(shí)習(xí)的順利進(jìn)行。通過校企的緊密合作使得生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的建立和運(yùn)行更加牢固和順暢，教師隊(duì)伍在科研和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了鍛煉，企業(yè)導(dǎo)師與校內(nèi)導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)的方式對(duì)學(xué)生從理論到實(shí)踐能力和知識(shí)面的拓寬均可起到良好的效果。

2.3 改革生產(chǎn)實(shí)習(xí)管理模式

校內(nèi)與校外聯(lián)合實(shí)習(xí)基地模式的建立，需要對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)管理模式與之配套。在實(shí)習(xí)組織管理上可以通過學(xué)生分組分批次輪換式在校內(nèi)與校外并行穿插進(jìn)行實(shí)習(xí)。校內(nèi)虛擬仿真實(shí)習(xí)著重對(duì)原理的深入認(rèn)識(shí)和半物理仿真動(dòng)手實(shí)踐。校外則著重參觀和認(rèn)識(shí)企業(yè)生設(shè)計(jì)部門，生產(chǎn)車間，研發(fā)與制造的過程，并以小組形式在企業(yè)導(dǎo)師協(xié)助下進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐。企業(yè)的研發(fā)人員先通過講座形式進(jìn)行安全保密培訓(xùn)、企業(yè)文化、企業(yè)組織形式、產(chǎn)品研發(fā)過程等知識(shí)講解。由各個(gè)設(shè)計(jì)部門和生產(chǎn)車間的實(shí)習(xí)負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)實(shí)習(xí)學(xué)生對(duì)整個(gè)企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位的現(xiàn)場(chǎng)參觀和講解，進(jìn)一步將所學(xué)理論與實(shí)際進(jìn)行有效的結(jié)合。隨后，企業(yè)對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生按照模塊分組，以小組課題攻關(guān)模式開展深度動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)。在保密管理方面首先對(duì)學(xué)生和老師進(jìn)行相應(yīng)的課堂保密宣傳和保密教育活動(dòng)，對(duì)所有同學(xué)和老師簽訂保密協(xié)議，進(jìn)入重要部門按照相關(guān)規(guī)定上交通訊設(shè)備，對(duì)相關(guān)設(shè)施和資料進(jìn)行相應(yīng)的脫密處理后讓同學(xué)們參觀和動(dòng)手實(shí)踐等一系列舉措解決實(shí)習(xí)與保密工作的矛盾，從而保障了實(shí)習(xí)工作的有序進(jìn)行。

3 總結(jié)

航空航天實(shí)習(xí)具有自身的特點(diǎn)和面臨的困難，包括實(shí)習(xí)基地建設(shè)的困難，實(shí)習(xí)管理，師資隊(duì)伍建設(shè)等諸方面的問題。本文對(duì)近年的實(shí)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，通過建立校內(nèi)校外不同類型的實(shí)驗(yàn)基地，加強(qiáng)與企業(yè)合作交流，改革管理辦法等措施，有效地提高了航空航天類實(shí)習(xí)質(zhì)量，取得了良好的效果，并在不斷實(shí)踐中進(jìn)行完善，為相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提供解決思路。

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