光学工程论文范文10篇

时间:2024-05-09 16:22:01

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光学工程论文

国家不能只收获论文宣传

现在是新中国成立以来科研环境最好的时期。但在从赶超型国家发展为创新型国家的关健时期,一些不适应科学发展的问题,如果得不到很好解决,必将影响甚至制约科技创新和发展。

目前有相当一部分科研人员,他们的科研目的不是为国家解决重大发展问题,而是为了写论文、发表文章。现在的科技界,太强调论文了,有了能被SCI或《工程索引》数据库收录的论文,就可以申请“杰青”、评教授,甚至参与院士评选。还有在各种评审中,出现了太多不符合实际情况的浮夸,比如有的评审项目距离国际水平还有很大差距,却要写上“达到国际先进水平”;有的项目明明没有取得什么重要进展也要写上有“重大进展”等等,目的就是忽悠国家,忽悠自然科学基金委,忽悠863、973。

为什么会这样?首先,评审制度不严格是造成这种情况的主要原因。一些人把是否能获得国家级大奖作为参评院士的条件,拼命甚至不择手段争取获奖,导致国家级奖励质量下降,有些科技进步奖、发明奖名不副实。其次,惩罚力度不够。当发现有违学术道德的行为时,事后追究、惩罚不够。有些科研人员多途径申请项目,争取到很多经费,但实际的研究内容只有一个,应该说这是对国家资源的一种浪费。这种现象较为普遍,但到目前为止还没有办法制止。问题还是出在评审制度不严。

现在的科技项目立项,很多是各级管理人员有实质性的决定权,专家评审机制越来越流于形式。评审太过频繁,以至于评审质量下降,甚至科技界也出现了“评审专业户”的现象;科技评价缺乏真正的学术评价,现行的奖励制度已成为一些官员追求政绩和一些科技人员获取名利的渠道。

再有,邓小平同志领导科教工作时,表示要当好科学家的“后勤部长”。而现在,我们一些科技部门不是为科学家服务,而是把自己变成了“指挥员”领导科学家工作。

科学问题还是要由科学家做主,要征求科学家的意见。比如一些科研专项、课题,搞“时间节点”,把它弄成了一条“生产线”,用指挥生产的方法来指挥科研项目,原因就是行政指挥过度。

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物理教学多维度改革与实践

[摘要]在新工科及双一流建设的背景下,教师需探索出一套适合创新能力培养的行之有效的大学物理教学方案:以培养学生提出问题、分析问题与解决问题的能力为基本目标,以解决实际问题为载体学习科学研究的方法,在物理教学中激发学生的内在学习兴趣,提高学生自主学习的意识与潜能,培养学生研究性学习能力与创新能力。经过多年的教学实践证明,建立教、学、实践“一体化”的新型教学模式,不仅能促进学生知识应用能力的提高,也能促进学生研究性创新能力的提高。

[关键词]研究性学习;创新能力培养;物理教学模式

近年来,国家对工程人才的要求越来越高,需求越来越大,工程教育改革迫在眉睫。“新工科”建设在这样的背景下应运而生。新工科的内涵是以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,以期培养未来多元化、创新型的卓越工程人才。同时,世界一流大学和一流学科建设,简称“双一流”,是中共中央国务院做出的重大战略决策,亦是中国高等教育领域继“211工程”“985工程”之后的又一国家战略,有利于提升中国高等教育综合实力和国际竞争力,为实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦提供有力支撑。为实现“新工科”建设和“双一流”建设目标,高校的主要任务就是培养拔尖创新人才及提升科学研究水平。高等教育的根本任务是人才培养,即不仅要培养高素质、厚基础的人才,更要培养具有实践能力与研究性创新型的高质量人才。学生是学校培养的主体,教学工作要以学生为主开展。因此,以人才培养为目标的一切教学活动应以学生为中心是学校教学行为的一个基本教学理念。“以学生为中心”的教学本质应该是在教师指导下的学生自主型研究性的学习,这一模式强调在教师引导与激励下的学生自主学习、创新实践和综合发展。其核心是充分激发学生内在学习兴趣和动力,教师不仅传道、受业、解惑,更肩负激发学生主动探究兴趣、培养学生实践能力和创新精神的重任。因此,教师应对课程讲授方式开展多模式的改革与尝试,以促进高等教育进入全面提高质量、内涵建设、协同创新的发展阶段。同时,创新意识与创新能力的培养也是落实科学发展与实现科技强国战略的迫切需要,是21世纪中国高等教育改革的热点与重点问题。德国大学将科学研究引进教学过程的改革使德国在几十年内一跃而成为拥有世界上最先进大学制度的国家。美国大学创造性地继承了德国大学的做法,建立了历史上第一所研究型大学——约翰·霍普金斯大学,更加强调研究在大学教学中的地位和作用。但是由于长期以来研究型大学过分强调教师的研究,以及高等教育大众化的到来等原因,导致了教学与研究从统一走向分离,出现了重科研轻教学、知名教授极少给本科生上课、学生解决实际问题的能力下降等现象。后来美国开始重构大学本科研究型教育,各个大学纷纷创设或者扩展原有本科教学计划,形式多种多样,如MIT的大学生研究计划、独立活动计划、工程实习项目、综合研究项目、回归工程计划以及新生研究指导计划等。近年来,欧洲研究型大学逐渐认识到,大学的科学研究必须与本科教育紧密结合,本科生教育不能孤立于研究活动之外,应该成为大学不可分割的组成部分。我国研究型大学近年来在课程教学和实践教学等方面开展了本科研究性教学的实践活动,如清华大学实施本科生“学生研究训练”,浙江大学增设综合性、研究型、项目化课程及实施大学科研训练计划等。物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的学科。它的基本理论渗透到自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是自然科学和工程技术的基础。以物理学基础为内容的大学物理课程,是高等学校理工科学生一门重要的通识性必修基础课,该课程所讲授的重要的基本概念、基本理论和基本方法是学生科学素质的重要组成部分,是一个科学工作者和技术人员所必备的。大学物理蕴含着极其丰富的创新思维,从古希腊的亚里士多德、阿基米德到伽利略、牛顿,再到近代物理的普兰克、爱因斯坦等,这些物理学家们的创新性思维推动了人类科学的进步。正如主席指出,当前世界正处在新科技革命和产业革命的交汇点上,科学技术在广泛交叉和深度融合中不断创新。而我国能否从科技大国走向科技强国的关键在于人才培养的质量高低,而大学物理教学在创新人才培养方面应该发挥独特的重要作用。虽然近些年随着大学物理教学改革的不断深入,大学物理教学在教学内容、教学方法和手段等方面都有了很大的改进和提高,但是仍存在许多不足,无法满足新工科背景下人才培养的需要。教学内容上,尽管大多高校都加强了近、现代物理内容的教学,但在用现代物理观点审视和改革经典物理、用普通物理方法阐述近代物理以及在经典物理中增加应用技术内容等方面明显不足,无法真正贯彻和实现“普通物理现代化和现代物理普通化”的思想,更不利于培养学生的工程能力和创新能力。在教学方法和手段上,尽管大多高校都尝试采用了参与式、讨论式、渗透式等多种先进的教学方法,但总体上仍主要以“灌输式”方法为主,整体教学效果并不理想。针对目前大学物理教学的现状,如何在教学内容、教学方法和手段、提高教师工程素质等方面进行全方位改革,真正发挥大学物理课程在培养和提高学生创新能力与科学素质方面的优势,实现大学物理在跨界复合人才培养上的支撑指导作用,是目前我国高等学校新工科建设面临的紧迫任务。因此,本文从大学物理“教什么”“怎么教”两个核心层面,探讨新工科背景下跨界创新人才培养及各个专业工程教育认证对大学物理教学提出的要求,以及与之相适应的改革,以便促进大学物理整体教学水平的不断提高。

一、教与学模式的改革——研究性教学模式

(一)问题导入式教学模式

学习始于学习者的注意,而影响注意的一个重要因素就是兴趣,兴趣是学生积极探究某些事物产生与发展的动力。一个实际生活中的问题可以很好地激发学生的兴趣与好奇心。我们改变了传统的教学模式,采用以问题研究为导向,围绕系列综合物理现象展开物理教学和实践的教学模式。例如:围绕“望远镜”相关现象,将单透镜望远镜、伽利略望远镜、开普勒望远镜的制作和几何光学、波动光学中光学成像的放大率、清晰度、分辨率等相关知识相结合展开学习;围绕“气球降温——冷气球”和“热表面水珠的莱氏星星”现象和形成机理,将热学中体积功、热传递、热力学第一定律、热力学第二定律和流体相关的基础知识和实践相结合……近5年来,我们总结了80多个这样具有代表性的趣味现象及其相关的理论和实践教学方案,在教学中鼓励引导学生去思考实际问题的物理本质,把所学物理学原理与实际生活相结合,即从如何分析问题到对实际问题进行简化近似、建立数学模型和概念模型,再到运用相应物理学原理来解决问题等一系列分析处理方法。学生反映这样的教学模式使自己很容易理解所学物理学的各项原理,再也不需要生硬地记忆各种定律的公式了。

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提高青年教师教学水平的手段探索

论文关键词:讲课比赛青年教师教学设计多媒体教学

论文摘要:以青年教师讲课比赛作为特殊的教研活动,既满足了青年教师展现自我的要求,又实现了对青年教师教学技能的集体辅导。青年教师参与的主动性、积极性高,课堂教学水平提高快,教学设计、多媒体教学都有长足的进步.

近年来引进的青年教师大多具有博士学位,专业知识基础较深厚,但没有经过系统的高等教育理论学习,缺乏教学上的严格训练,在教学实践初期存在许多不足。中国计量学院与其他高校一样对青年教师的培养也十分重视,制定了一系列政策和措施对新教师实行岗前培训,建立了导师制,健全了学校和分院两级教学督导机制,开展生评教活动等。这些措施对青年教师的培养发挥了较好的作用,但在实践中也暴露出一些问题,例如教育理论培训的内容过于理论化、抽象化,不能解决在实践中出现的问题;老教师因教学科研压力也难抽出很多时间与青年教师进行交流。因此,青年教师教学技能的培养问题没有得到根本解决。

近三年以来中国计量学院以讲课比赛的形式让青年教师进行讲课演练,取得了较好的效果。在学校每年组织的青年教师讲课比赛中都能抱奖而归,学生评教的得分也稳步提高,在测评优秀的名单中,青年教师已超过一半,有三分之一的青年教师获得了教学质量优秀奖。

一、讲课比赛成为锻炼新教师的有效形式

学校每年举办青年教师讲课比赛,比赛分预赛推荐和决赛两个阶段,从报名到决赛大致需三到四个月,持续时间较长,这有利于我们借讲课比赛锻炼年轻教师。学校要求每位年轻教师至少参加一次讲课比赛,并做好动员工作。青年教师参与积极性很高:生评教中得分高的教师满怀信心争取获奖,而得分低的教师渴望通过比赛改变自己的形象。在推荐、选拔和决赛前学校会组织多场讲课演练,每次演练年轻教师都要参加,并安排老教师点评指导。每次选手讲完课之后,讨论都十分热烈,从开场白到结束语,从选手不经意的口头禅、不太优雅的小动作,到声音语速的控制、跌宕起伏的情节设计,从多媒体课件的制作技巧到教学重点难点的把握,无所不谈。青年教师们每次比赛前都投入大量精力,赛前找导师或学生演练。因此,讲课比赛结束后,参加比赛的选手在教学技能方面都有明显的进步。

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工程硕士教育的反思

一、工程硕士教育的背景

1.全国工程硕士教育现状工程硕士是我国专业学位硕士中的一种学位类型。专业学位是相对于学术性学位而言的学位类型。专业学位研究生的培养目标是掌握某一专业(或职业)领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力、能够承担专业技术或管理工作、具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。专业学位与学术性学位处于同一层次,培养规格各有侧重,在培养目标上存在明显差异。学术性学位按照学科设立,主要以科学研究为导向,偏重理论研究,以培养科研机构的研究人员和大学教师为主要目标;而专业学位以专业实践为导向,重视应用和实践,主要培养在专门技术上的高层次复合型人才。专业学位教育的突出特点是学术性与职业性紧密结合。获得专业学位的人,主要从事具有明显职业背景的工作。我国专业学位教育制度的设立为社会建设培养了大量高层次、应用型专门人才。截至2010年,我国工程硕士培养单位数共计241家,涵盖40个工程领域。在1997年,我国仅有14个按工程领域培养工程硕士的试点高等学校,共招收1525名工程硕士研究生。到2009年,招收89244名工程硕士研究生,是1997年的58倍。目前,工程硕士教育已发展成为我国专业学位中涉及专业最多、招生规模最大的一种学位类型。

2.河南省工程硕士教育现状河南省自2001年郑州大学开始招收工程硕士研究生以来,经过十几年的建设和发展,目前已经有13家培养单位招收工程硕士研究生,涵盖工程领域32个,分别是安全工程、材料工程、测绘工程、车辆工程、地质工程、电气工程、电子与通信工程、动力工程、纺织工程、工业工程、工业设计工程、光学工程、化学工程、环境工程、机械工程、集成电路工程、计算机技术、建筑与土木工程、交通运输工程、控制工程、矿业工程、农业工程、轻工技术与工程、软件工程、生物工程、食品工程、水利工程、物流工程、项目管理、冶金工程、仪器仪表工程、制药工程。

二、中原经济区建设背景下工程硕士教育面临的机遇与挑战

1.建设创新型国家为工程硕士教育提供巨大动力2006年1月9日,国家主席在全国科技大会上宣布中国未来15年科技发展的目标为:2020年建成创新型国家,使科技发展成为经济社会发展的有力支撑。走中国特色自主创新道路,建设创新型国家,需要我国高等教育培养出更多富有创新精神的创新型人才。未来15年,经济社会的发展将为高校工程人才培养的发展带来旺盛的需求,也必将成为工程人才培养发展的重要战略时期。

2.建设中原经济区战略新兴产业为工程硕士教育提供巨大动力2011年9月28日,国务院下发了《国务院关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》明确了在河南省即将积极培育的六大战略性新兴产业:生物、新材料、新能源、新能源汽车、高端装备和节能环保产业。人才是发展战略性新兴产业的最关键要素。新兴产业不同于传统制造业,对于人力资源的要求非常高。在新兴产业发展的过程中,需要的不再是大量的廉价劳动力,而是高学历、高素质、高水平的智能型人才。缺乏人力资源的持续供给,发展新兴产业无疑是纸上谈兵。河南省人才队伍长期存在着人才总量不足、整体素质不高、结构性矛盾比较突出、分布不甚合理等现象。注重人才培养,必需建立战略性新兴产业人才配套体系,培养大量掌握最新工程科学技术知识、具有跨学科与国际化视野的创新型工程人才。

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中韩研究生凝聚态物理教育比较研究

【摘要】中韩两国的凝聚态物理研究生教育都具有典型的东方特点,但各具特色。本文对中国和韩国凝聚态物理研究生教育的形成与发展差异进行研究,比较了现阶段凝聚态物理研究生教育的理论课程和实践课程的不同。提出个人对中国研究生培养方面的观点,再根据我国具体情况,提出自己的建议,希望推进我国研究生教育模式和管理的发展与完善。

【关键词】中韩;研究生;凝聚态;物理教育;教育模式;管理

当代的研究生教育模式,由于文化起源的不同,大致可分为西方和东方教育模式。其中,东方模式以中、日、韩为代表,受儒家思想影响较大,主要以灌输式教育为主;西方以欧美国家为代表,以让学生尝试体验,在解决难点中积累和得到结论。本文以中国长江大学和韩国东国大学的研究生教育代表,通过比较理论课程、实践课程以及学术交流的设置,分析利弊,找到对我校及我国研究生凝聚态物理学教育的启发。韩国半导体、凝聚态物理专业,为韩国强势专业,为韩国培养大批人才,为韩国半导体行业的崛提供了强大的动力。同时,中国的半导体、凝聚态物理研究生教育也有长足的发展和自身的特点。但是,在半导体领域落后于韩国是不争的事实。因此,本文从凝聚态物理的研究生教育入手,希望对我国、我校研究生教育有所启发,促进我校凝聚态物理相关教育的进步。

1.中韩研究生教育发展和培养目标

1.1中韩两国研究生教育发展历程:中、韩两国研究生教育体制的确立,相对西方发达国家而言比较较晚。就中国而言,在新中国成立前,国内几乎没有研究生相关教育活动。新中国成立后,才逐渐开始有研究生的招生和培养尝试。但是,发展过程也比较曲折。改革开放以来,我过研究生教育得到蓬勃发展。经过近40年的探索和改革,我国研究生教育逐渐成熟,学科组织和课程设置等都变得更加合理。招生人数不断扩大,为社会输送了大量高素质人才。韩国研究生教育,开始于上世纪五十年代。韩国研究生教育制度,除了受到儒家思想影响外,还较好的借鉴了美国的教育模式。首尔大学通过借鉴美国研究生教育模式,在1959年创办了韩国首个专门研究生院。为了进一步提升国民素质和国家GDP,韩国政府大力支持研究生教育,为韩国的发展培养了一大批高科技人才[1]。1.2中韩两国研究生教育培养目标:中国研究生的大致可以分为两大类:学术型研究生和专业型研究生。学术型研究生的培养以学术研究为主,注重基础研究和学术创新。专业型硕士,注重技术创新和工程实践。学制均为三年,研究生可以根据自身实际情况申请提前毕业。从毕业要求看,要求毕业生具有系统的知识体系和基本的研究思路。同时,要求学生在未来的科学研究工作中能够担负重任,推动学科领域的理论研究与技术创新发展。韩国的研究生培养模式为“三院制”。普通研究生院以培养学术型人才为核心,和中国的学术型硕士类似。主要从事基础科学研究和学习;专门研究生院则和中国专业型硕士类似,注重培养研究生的专业实践能力和实践操作能力,课程设置具有较大的实践性,主要培养实践能力较高的综合型人才;第三类为特殊研究生院,主要招生对象主要在职人士,为其提供深造平台,注重课程的灵活性与实用性。第三类研究生院,非常具有韩国特色,它为很多人提供了进一步深造和提高的机会,也体现了终身学习的理念。所以,在韩国研究生学习期间,我们经常发现一些白发苍苍的同学,非常值得中国学习和借鉴。韩国的“三院制”充分体现了韩国对研究生培养目标的广泛性和终身教育的理念[2]。

2.中韩研究生凝聚态物理培养模式比较

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梯度功能材料研究论文

摘要:本文介绍了梯度功能材料(functionallygradedmaterials简写为FGM)的基本概念、分类、性质和制备方法的基本原理,综述了国内外FGM的研究和应用现状,提出了FGM在应用方面尚需解决的一些问题,并展望了梯度功能材料的发展前景与方向。

关键词:梯度功能材料,复合材料,研究进展

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM;composite;theAdvance

0引言

信息、能源、材料是现代科学技术和社会发展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和经济实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与研究是材料科学发展的先导,是21世纪高科技领域的基石。

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梯度功能材料概念分析论文

摘要:本文介绍了梯度功能材料(functionallygradedmaterials简写为FGM)的基本概念、分类、性质和制备方法的基本原理,综述了国内外FGM的研究和应用现状,提出了FGM在应用方面尚需解决的一些问题,并展望了梯度功能材料的发展前景与方向。

关键词:梯度功能材料,复合材料,研究进展

TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials

JinliangCui

(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

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梯度功能材料研究论文

摘要:本文介绍了梯度功能材料(functionallygradedmaterials简写为FGM)的基本概念、分类、性质和制备方法的基本原理,综述了国内外FGM的研究和应用现状,提出了FGM在应用方面尚需解决的一些问题,并展望了梯度功能材料的发展前景与方向。

关键词:梯度功能材料,复合材料,研究进展

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM;composite;theAdvance

0引言

信息、能源、材料是现代科学技术和社会发展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和经济实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与研究是材料科学发展的先导,是21世纪高科技领域的基石。

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航空航天人才培养教育研究

1航空航天学科专业设置

1.1MIT航空航天学科专业设置MIT的航空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举世闻名[3]。MIT在1959年成立航空航天系(TechnologyDepartmentofAeronau-ticsandAstronautics),分属于工学院。在20世纪70年代早期,航空航天系建立起统一的工程课程体系,包括静力学、固体力学、材料学、动力学、流体力学、热动力学与推进、线性系统等。注重各课程之间的内在联系,同时强调作为本领域的领导者需要考虑技术解决方法与经济、政治、社会、环境需求和社会约束之间互相关系的理念[4]。在21世纪初,科学知识与工程实践相结合逐步形成现代工程理论体系,航空航天系对课程体系进行了彻底改革,经过两年的全面发展,形成一种全新工程教育理念和实施体系[5]———CDIO,CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),这对MIT产生了根本而持久的制度影响,更广泛地影响了全美工程教育,其航空航天学科从20世纪90年代起连续多年位居全美工科第一。独特的航空航天工程教育不仅促进了科技创新与发展,也引领着世界工程教育的改革方向,对美国在航空航天领域走在世界的前列起着极其重要的作用。学生在航空航天工程(AerospaceEngineering)和工程学(Engineering)经过4年学习,将获得理学学士学位(BachelorofScience)。工程学是航空航天工程的一个补充,对多学科关联的工程技术领域如机器人与控制、计算工程、力学或工程管理等有更深入、更广泛的理解,由ABET(AccreditationBoardforEngineeringandTechnology)工程认证委员会授予学位[6]。航空航天系设有航空与航天科学工程和航空与航天信息科学工程两个本科专业方向[7]。1.2国内综合性大学航空航天学科专业设置航空航天是工程性极强的行业,集中了许多尖端技术,涉及机械、电子、光学、信息科学、计算机技术、材料科学等高新技术,是一个极其庞大、复杂、综合的系统工程,依赖于多学科背景知识的支撑。根据教育部高等教育司颁布的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》[8],航空航天类分属工学学科门类,基本专业包括航空航天工程、飞行器设计与工程、飞行器制造工程、飞行器动力工程、飞行器环境与生命保障工程等5个专业;特设专业包括飞行器质量与可靠性和飞行器适航技术两个专业。在《国家中长期科技发展规划纲要》(2006—2020年)发展目标提到生物、材料和航天等领域的前沿技术达到世界先进水平,大型飞机、载人航天与探月工程被列入16个重大专项,空天技术也被列入前沿技术中[9]。显示出中央对我国航空航天事业发展的高度重视,给原来航空航天的高校带来了巨大的发展机遇。原航空工业部时期的六大高校:南京航空航天大学、北京航空航天大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学、郑州航空工业管理学院和西北工业大学。哈尔滨工业大学始终保持航天特色,航天学院是1987年经国家航天工业部批准成立,原隶属于工业和信息化部。在办学历史上有航空航天血统的高校如清华大学(2004年)、浙江大学(2007年)、厦门大学(2015年)、上海交通大学(2008年)等积极重建航空航天类专业;北京大学(2008年)、电子科技大学(2012年)、中南大学(2009年)等也在各自学科特色的基础上建设了航空航天类专业。对比MIT与我国综合性大学专业设置,我国航空航天学科专业设置较细,除《普通高等学校本科专业目录(2012)》设置含5个基本专业和两个特设专业外,各综合性大学依据自身学科所长进行专业设置,专业分属的学院也有差异,如西北工业大学航空学院飞行器控制与信息工程、航天学院探测制导与控制技术、哈尔滨工业大学航天学院工程实验班的工程力学和复合材料与工程两个专业方向等。在一定程度上来说,专业设置的具体化对专业人才培养发挥了积极促进作用,为我国航空航天领域发展解决了工程技术人才的基础供给问题。然而,专业设置过于具体化不利于学生创新能力的培养,适应国家发展战略要求,改革人才培养模式已经成为发展的必然趋势。目前,我国高校招生已逐步按学科大类招生,如在2017清华大学年打破院系和专业壁垒,将所有本科专业划分为数理类、人文与社会类、机械、航空与动力类等16个大类进行招生。按学科大类招生将改变原有的教学和人才培养模式,使学生可以根据自己的能力和兴趣学习,从而形成宽基础、交叉复合的知识结构,有利于专业深入和创新能力培养。这符合航空航天高技术产业应用要求,契合对工程领军人才和具有开创探索精神的工程精英人才的时代要求。

2航空航天学科教育课程体系

2.1MIT教育课程体系典型的课程体系结构有两种:一类是层次化课程体系,循序渐进、逻辑性强。另一类是模块化课程体系,能够突破学科专业领域的界限,满足学生全面发展和个性发展需求。MIT的教育课程体系是典型的模块化课程体系。MIT航空航天系航空航天工程专业课程计划如表1所示。表1MIT航空航天系航空航天工程专业课程计划MIT的课程体系包括两大模块,模块一为全校性统一要求课程(GeneralInstituteRequirements,简称GIRs),包括:(1)基础科学课程包括数学、物理、化学和生物类;(2)人文、艺术、社会科学课程(Humanities,Arts,andSocialSciences,简称HASS);(3)科学与技术课程包括生态、环境、地质、结构、材料、计算机、能源等;(4)实验课程包括数字系统导论实验(IntroductoryDigitalSystemsLaboratory)、实验项目Ⅰ(ExperimentalProjectsⅠ)、实验项目Ⅱ(ExperimentalProjectsⅡ)、飞行器发展(FlightVehicleDevelopment)和空间系统发展(SpaceSystemsDevelopment),选择其中1门。这些课程一般在前两学年完成。模块二为航空航天系要求课程(DepartmentalProgram),系核心课程为8门必修课程和1门二选一课程,包括计算机科学与编程导论、材料与结构、信号系统等。专业领域课程在至少3个专业领域选择4门课程,包括航空动力学、结构力学、通讯系统等。实验与前沿课程二选一课程是飞行器工程和空间系统工程,三选一课程是机器人学、实验项目和前沿课程,包括飞行器前沿和空间系统前沿。非限选课课程类别较多,可任意选择修读,达到48个学分要求。MIT的教育课程计划将模块一和模块二相结合,其中模块一为模块二的学习奠定基础。模块一开设的基础科学和科学与技术限选课程共需完成8门课程,而开设的人文、艺术和社会科学课程也需完成8门课程,因此,科学类课程与人文素养课程作为模块一的核心课程,同等重要,文理兼修得到充分体现。同时,从模块一的实验课程到模块二的实验与前沿课程,实践教育在MIT的教育课程计划中贯穿始终。实现了高校教育与工程实践关系的重构———在继续加强基础理论学习的基础上,向生产实践回归[10]。2.2国内典型航空航天学科的教育课程体系我国综合性大学的航空航天学科课程计划普遍采用模块化课程体系,根据自身学科所长开设课程有所差异,但模块设置和课程计划大同小异。西北工业大学是我国原航空工业部老牌的综合性大学,是唯一一所同时发展航空、航天、航海(三航)工程教育和科学研究的多学科、研究型、开放式大学[12]。飞行器设计与工程专业是西北工业大学办学历史最为悠久的学科之一,实力雄厚。以西北工业大学飞行器设计与工程专业培养方案为代表,进行航空航天学科教育课程体系介绍,表2是西北工业大学飞行器设计与工程专业的课程计划(2015年)[13]。西北工业大学飞行器设计与工程专业的课程计划(2015年)主要包括4个模块:通识通修、学科专业、综合素养和实践训练。(1)通识通修,可分为必修课程和限选课程,其中必修课程包括思想政治理论课、职业规划与发展课程、心理成长与个人发展课程、军事课程。限选课程包括公共通修基础课程和分层次通修课程,其中公共通修基础课程包括计算机类基础课程、大学英语基础课程类、体育类和程序设计实验。分层次通修课程包括非专业数学类课程和自然科学基础课程。通识通修课程一般在前两学年完成。(2)综合素养,包括三航概论和艺术素养类课程,在艺术素养课程中至少选修2学分,未建议修读学期。(3)学科专业课,包括学科基础课、专业核心课程、学科前沿课程和专业选修课程。学科前沿课程包括学科前沿系列讲座和航空航天技术概论两门。专业选修课程根据学科方向和个人发展进行选择,有70余门课程可供选择,至少选修9学分,跨学科至少选修2学分。(4)综合实践包括毕业设计/论文、集中实践环节和科研训练三部分,其中集中实践环节主要包括金工实习、认识实习、生产实习、课程设计等内容。西北工业大学飞行器设计与工程专业的课程计划(2015年)的通识通修模块为学科专业模块的学习奠定基础。特别提出的是在通识通修模块中开设了思想政治理论类和军事课程。这符合《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中指出:“坚持德育为先。立德树人,把社会主义核心价值体系融入国民教育全过程”的要求。综合素养课程除去三航概论的0.5学分,需修满11.5学分,体现了对人文素养课程的重视。同时,综合实践形成独立模块,从第三学期金工实习A开始到第八学期的毕业设计/论文,每学期均有不同的实践课程,并在第六、七学期开展了科研训练课程。与MIT航空航天学科教育课程体系相比,我国综合性大学航空航天学科教育课程体系改革原有层次化教育课程体系为现行的模块化课程体系,注重知识、能力、素质的融合,以专业系统知识为核心,开设思想政治理论类和军事课程、体育类课程、人文艺术素养类课程,全面提高学生综合素质,培养学生的创新能力和实践能力。以德育为先,能力为重,全面发展,使学生成为德智体全面发展的社会主义建设者和接班人[14]。

3结语

从专业设置到教育课程体系设置,我国虽然存在专业设置较细,教育课程体系中课程分类过细等问题,然而我国综合性大学航空航天学科根据自身学科所长进行专业设置和课程体系建设而各具特色。我国高校招生已逐步按学科大类招生,将改变原有的教学和人才培养模式,形成宽基础、交叉复合的知识结构,有利于专业深入和创新能力培养。改革原有层次化教育课程体系为模块化课程体系,取得了长足进步。我国航空航天学科教育继续深化改革,使学生知识、素质、能力相融合,成为德智体全面发展的社会主义建设者和接班人。然而,从专业设置和教育课程体系的对比分析来看,专业设置和教育课程体系均进行了框架设定,在这种情况下,学生的能动意识和创新意识一定程度上受到限制和抑制。洛克希德公司的创新灵魂-臭鼬工厂以无比的创造力发展出美国国防科技中最机密、最先进的武器产品如F-117A这一世界级著名军用飞机,正是由“自由地从事自己真正喜欢的工作”带来的无与比伦的创造力。因此,学生作为未来的航空航天技术工程创新主体,拥有对航空航天领域持续兴趣,是激发主体创造力的基本要素,应以学生为中心,构建创新型人才培养教育课程体系。

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大学物理课程教学改革研究

摘要:传统的《大学物理》课程教学缺乏专业针对性、教学内容陈旧、课程体系单一,已不能适应应用技术型人才培养的要求。针对《大学物理》课程教学中遇到的这些问题,本文从教学内容、课程体系、教学方式和考核评价体系几个环节进行教学改革研究,以期促进新形势下《大学物理》课程的教学。

关键词:应用技术型人才;转型发展;大学物理课程;教学改革

国家经济发展方式的转变、产业结构的转型升级需要大量高素质、多样化的应用型人才,向应用技术型高校转型是新建地方本科院校走向内涵式发展的必然选择和重大机遇。在向应用技术型大学转型的背景下,各新建地方本科院校突出了“应用型”办学定位[1]。然而,目前多数新建地方本科院校仍然沿用传统的大学物理教学模式,侧重理论知识的教学,对不同专业未加以区分,在教材选用、教学内容、授课方式和考核评价等方面仍采用同一标准。不同专业有不同的特点和人才培养目标,对大学物理课的教学的需求也不尽相同,缺乏专业针对性的大学物理教学模式显然已不适合新形势下应用型人才综合素质培养的要求。因此,如何将大学物理与各理工科专业有机结合,进行具有专业针对性的大学物理课程教学模式改革的探索与实践具有重要的意义。

1.目前大学物理课程设置中存在的问题

1.1大学物理课程与理工科各专业其它课程结合度差

目前,多数新建地方本科院校各理工科专业使用统一的大学物理教材,与各个具体的专业结合不够紧密,专业针对性差。虽然大学物理是理工科各专业的公共基础课,但各专业有各自的专业特色和要求,因此对大学物理课的要求也不尽相同[2]。大学物理课程缺乏专业针对性容易使学生产生物理无用论的错觉,认为学习物理对专业知识、课程的学习没有帮助,学习积极性不高,学习效果差。

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