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時(shí)間：2023-08-09 09:20:27
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與其說菜籽是種下去的，不如說是被粘到了最佳位置，使用的黏合劑是一種叫作瓜爾豆膠的常用食品添加劑。這些位置可以使菜籽長(zhǎng)出的根迅速找到水源，并且讓植物墊外生長(zhǎng)的菜葉盡可能高效地發(fā)芽。這些植物墊將會(huì)被封裝在運(yùn)輸包內(nèi)送往國(guó)際空間站，然后被放置在特制的生長(zhǎng)室內(nèi)。這個(gè)生長(zhǎng)室配備了光照、照相機(jī)和其他在軌實(shí)驗(yàn)所需的條件。軌道實(shí)驗(yàn)室中的宇航員將會(huì)每
天給種子澆水，而地面研究人員也會(huì)進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照。
這些被植入18個(gè)植物墊的菜籽，將在下周的CRS-7號(hào)發(fā)射任務(wù)中，搭載太空探索技術(shù)公司的龍飛船進(jìn)入太空。
2015年7月7日
明天，宇航員會(huì)給萵苣種子澆水， 打開特制LED光源，開始下一輪國(guó)際空間站上的蔬菜生產(chǎn)。這是2014年開始的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的第二階段。
實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常遇到的問題是生長(zhǎng)中的植物接觸不到足夠的水分。這就需要宇航員對(duì)灌溉過程進(jìn)行直接干預(yù)――親自給植物墊中的種子澆水。
一周之后，萵苣植株將會(huì)被疏松栽培，讓最大最強(qiáng)壯的植株獲得更多空間和資源，以更好地生長(zhǎng)。根據(jù)生長(zhǎng)狀況，完成該實(shí)驗(yàn)大約需要28天。在繞地球飛行的同時(shí)，宇航員會(huì)吃掉其中一半的作物。另一半將被送回地球進(jìn)行研究。對(duì)未來飛向太空深處執(zhí)行探索任務(wù)及飛向火星的宇航員來說，哪怕只有少量的新鮮蔬菜，都會(huì)提供極具價(jià)值的營(yíng)養(yǎng)。
2015年7月8日
在宇航員斯科特?凱利將含有菜籽的植物墊放置在蔬菜種植系統(tǒng)中并給它們澆過水之后，國(guó)際空間站的第二批蔬菜種植實(shí)驗(yàn)正式開啟。專門化的太空農(nóng)場(chǎng)給植物提供光照，并讓植物墊的棉芯通過吸收濕氣獲得水分。斯科特?凱利將給生長(zhǎng)中的植株拍照，并將照片傳給肯尼迪航天中心的科學(xué)家，以便他們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)控，并且在地球上用同一種菜籽進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。預(yù)計(jì)幾天之后，空間站上的菜籽就會(huì)發(fā)芽，一個(gè)月后，宇航員就應(yīng)該可以飽餐一頓萵苣了。這項(xiàng)研究被認(rèn)為對(duì)
于將宇航員送往太空深處，并最終送上火星的未來計(jì)劃至關(guān)重要。在長(zhǎng)時(shí)間的太空旅行中，宇航員可以通過綠色蔬菜補(bǔ)充維生素，并享受來自地球家園的寬慰。
2015年8月10日
宇航員的一小口，人類歷史的一大。在從國(guó)際空間站Veggie蔬菜種植系統(tǒng)收獲了“極品紅”長(zhǎng)葉萵苣之后，宇航員斯科特?凱利、科爾?林格倫和油井龜美品嘗了他們的勞動(dòng)成果。
2015年8月11日
太空蔬菜種植前景一片光明。未來的火星之旅離不開在微重力環(huán)境條件下生產(chǎn)食物的能力，地球上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者以及食客們也可因這項(xiàng)研究獲益良多。8月10日，宇航員斯科特?凱利、科爾?林格倫和油井龜美成為第一批嘗到太空食材的人，他們采摘并品嘗了國(guó)際空間站內(nèi)種植的萵苣。
他們食用的是名為“極品紅”的長(zhǎng)葉萵苣品種，這些萵苣摘自在軌運(yùn)行的國(guó)際空間站內(nèi)的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)。今天早晨，美國(guó)航空航天局肯尼迪航天中心的蔬菜種植組也從地面收獲了萵苣，除了生長(zhǎng)地不同外，與空間站中的萵苣別無二致。“蔬菜種植系統(tǒng)表明植物在太空中生長(zhǎng)和在地球上生長(zhǎng)極其相似?！泵绹?guó)航空航天局肯尼迪航天中心蔬菜種植組的負(fù)責(zé)人喬亞?馬薩博士在組內(nèi)通風(fēng)會(huì)上表示?？夏岬虾教熘行母敝鞴苷淠萏?佩特羅說：“創(chuàng)新是美國(guó)航空航天局繼承的巨大資產(chǎn)，也是我們的文化，國(guó)際空間站是近地軌道上的一個(gè)良好的科研平臺(tái)。但是如果要去火星，我們需要脫離地球的束縛?！?/p>
除了能讓未來的太空探索受益，該項(xiàng)研究也能給地球帶來顯而易見的好處。全球人口持續(xù)增長(zhǎng)，如何在有限的空間內(nèi)種植更多的糧食作物也越發(fā)重要。該項(xiàng)目副總監(jiān)麗莎?克羅雷多說：“美國(guó)航空航天局的商業(yè)航天員正在計(jì)劃聯(lián)手國(guó)際空間站的研究，為未來將人類送上火星而努力。”她指出，一旦商業(yè)航天器開始向空間站輸送宇航員，就能夠有足夠的人手來延長(zhǎng)宇航員用于科研的時(shí)間。
馬薩還說，目前Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的成功讓他們有信心認(rèn)為宇航員可以自己生產(chǎn)食物。無論是在未來國(guó)際空間站，還是在向火星進(jìn)發(fā)的旅途中，宇航員都可以吃到新鮮的蔬果來加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)，還能在原本了無生機(jī)的航天器里通過小規(guī)模種植作物得到心理享受。馬薩說：“離開地球是為了更好地服務(wù)地球，服務(wù)未來。”
2015年11月16日
新年過后，國(guó)際空間站里很可能會(huì)有鮮花綻放。今天早晨，美國(guó)航空航天局的宇航員科爾?林格倫在國(guó)際空間站內(nèi)啟動(dòng)了Veggie蔬菜種植系統(tǒng)，并將含有百日菊種子的植物墊放在該系統(tǒng)內(nèi)。這是軌道實(shí)驗(yàn)室里第一次進(jìn)行花卉種植實(shí)驗(yàn)，在地球軌道上生長(zhǎng)的百日菊將會(huì)為日后在太空種植其他開花植物提供初期信息?！胺N植花卉比種植萵苣這樣的蔬菜難度更高，”美國(guó)航空航天局肯尼迪航天中心Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的載荷科學(xué)家喬亞?馬薩說，“ 光照和其他環(huán)境因素更為關(guān)鍵?！?/p>
林格倫會(huì)開啟紅、藍(lán)、綠色LED光照，激活Veggie的灌溉和營(yíng)養(yǎng)系統(tǒng)。百日菊的生長(zhǎng)期為60天，是國(guó)際空間站前兩批種植的“極品紅”長(zhǎng)葉萵苣生長(zhǎng)期的2倍。在生長(zhǎng)期內(nèi)，LED系統(tǒng)將循環(huán)提供10小時(shí)光照和14小時(shí)黑暗環(huán)境，以刺激植物開花?！胺N植百日菊將幫助我們深入理解Veggie 蔬菜種植系統(tǒng)中植株開花的過程，使我們可以把蔬菜種植系統(tǒng)作為在軌農(nóng)場(chǎng)，在太空中種植和食用土豆這樣的開花植物?！笨夏岬虾教熘行腣eggie蔬菜種植項(xiàng)目的主管特倫特?史密斯說。
研究者同時(shí)希望獲取其他方面的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)，例如種子長(zhǎng)期貯存和發(fā)芽率，花粉會(huì)不會(huì)造成問題，以及對(duì)宇航員士氣的影響。國(guó)際空間站計(jì)劃在2017年種植土豆。
2016年4月8日
美國(guó)航空航天局計(jì)劃開展代號(hào)為Veg-03的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)第三次實(shí)驗(yàn)，含有白菜品種“東京小白菜”的植物墊在佛羅里達(dá)肯尼迪航天中心準(zhǔn)備就緒，即將被送往國(guó)際空間站。Veg-03將繼續(xù)推進(jìn)美國(guó)航空航天局的太空植物生長(zhǎng)研究，為人類飛往火星的旅程奠定基礎(chǔ)。執(zhí)行本次任務(wù)的航天器是太空探索技術(shù)公司的龍飛船，這也是它第八次開展商業(yè)性補(bǔ)給服務(wù)。
由于受到不同環(huán)境因素的影響，植物在太空中的生長(zhǎng)與在地球上不同。人類將來開展太陽系長(zhǎng)途飛行任務(wù)，以及最終登陸火星，都需要向宇航員提供新鮮的食物供給。了解植物如何響應(yīng)微重力環(huán)境條件，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要前提。Veg-03科學(xué)組的負(fù)責(zé)人喬亞?馬薩說：“我們選擇這一白菜品種，是因?yàn)樗L(zhǎng)勢(shì)喜人并且風(fēng)味絕佳。Veg-03會(huì)測(cè)試一系列新的蔬菜品種，我們希望宇航員會(huì)喜歡它們的風(fēng)味，從而使國(guó)際空間站擁有一個(gè)蔬菜沙拉供應(yīng)系統(tǒng)?！?/p>
在國(guó)際空間站準(zhǔn)備設(shè)施處的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，Veg-03科學(xué)組首先往18個(gè)植物墊中插入棉芯，然后準(zhǔn)確稱量一定配比的煅燒土（即太空塵土）以及肥料，配好后將混合物填入植物墊中，最后將其縫合。此外，科學(xué)組對(duì)東京小白菜和“極品紅” 萵苣的種子進(jìn)行了滅菌，然后分別種植到枕中，封裝進(jìn)真空包，轉(zhuǎn)交給工程服務(wù)承包商，整合到運(yùn)輸?shù)呢浳镏?。這一批要運(yùn)送到國(guó)際空間站的蔬菜一共有12枕白菜和6枕萵苣。Veggie蔬菜種植項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人特倫特?史密斯說：“Veg-03將建立在前空間站成員斯科特?凱利改進(jìn)的自動(dòng)化園藝系統(tǒng)之上，采用與其類似的操作技術(shù)來測(cè)試對(duì)蔬菜的適用性。希望國(guó)際空間站的成員們會(huì)喜歡這些白菜?！?/p>
在空間站里，宇航員會(huì)把這些植物墊放置在Veggie蔬菜種植系統(tǒng)中，啟動(dòng)LED光照和灌溉系統(tǒng)，定期監(jiān)控和照料蔬菜生長(zhǎng)。今年夏末，美國(guó)航空航天局還將把一塊紀(jì)念牌匾送上國(guó)際空間站，宇航員會(huì)把它掛在蔬菜培養(yǎng)設(shè)施上，以表彰太空生物學(xué)先驅(qū)的貢獻(xiàn)，特別是近期過世的索拉? 豪爾斯泰德和肯?蘇薩。他們致力研究生物體對(duì)微重力環(huán)境的響應(yīng)機(jī)制，并且親手促成了太空生物學(xué)作為一門學(xué)科的建立和發(fā)展。他們做出的貢獻(xiàn)影響仍將持續(xù)，使未來火星之旅的探險(xiǎn)者受益。
2016年7月22日
13株生長(zhǎng)在國(guó)際空間站的百日菊被送回佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心，并在國(guó)際空間站準(zhǔn)備設(shè)施處Veggie蔬菜種植系統(tǒng)飛行實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了解剖分析。另有12株百日菊被留在國(guó)際空間站里，作為宇航員的紀(jì)念品。來自美國(guó)航空航天局的一組科學(xué)家和國(guó)際空間站地面處理與研究項(xiàng)目辦公室的合約科學(xué)家合作，小心翼翼地從13株太空百日菊和地面對(duì)照實(shí)驗(yàn)的百日菊植株中獲取了種子。
科學(xué)家對(duì)這些百日菊種子進(jìn)行了仔細(xì)的顯微檢查，然后將它們封存在小瓶中，做好標(biāo)記供進(jìn)一步分析。在肯尼迪航天中心，這些種子將會(huì)接受微生物分析以及發(fā)芽率測(cè)定，以決定能否將它們送回國(guó)際空間站，在Veggie蔬菜種植系統(tǒng)中進(jìn)行新一輪生長(zhǎng)。這批百日菊是2014年4月作為Ve g-01實(shí)驗(yàn)的一部分被送上國(guó)際空間站的，含有百日菊種子的植物墊在2015年11月16日被宇航員斯科特?凱利放置在Veggie蔬菜種植系統(tǒng)中并開始生長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)凱利正在執(zhí)行為期一年的駐站任務(wù)。在系統(tǒng)的灌溉和監(jiān)控下，這批百日菊生長(zhǎng)了90天。
2016年2月14日，這批百日菊被收割、打包，并由太空探索技術(shù)公司CRS-8貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)帶回地球。Veggie蔬菜種植系統(tǒng)是由美國(guó)航空航天局太空生命與物理科學(xué)研究項(xiàng)目分部出資支持的。美國(guó)航空航天局希望通過在國(guó)際空間站內(nèi)完善Veggie蔬菜種植系統(tǒng)，為將來的宇航先驅(qū)者提供可持續(xù)的食物供應(yīng)――這是美國(guó)航空航天局火星計(jì)劃中的重要M成部分。鑒于美國(guó)航空航天局正在逐步展開有關(guān)太陽系深處的長(zhǎng)途探索任務(wù)，植物種植系統(tǒng)將會(huì)成為宇航員重要的食物供應(yīng)源。同時(shí)，蔬菜種植還能在長(zhǎng)時(shí)間的太空旅行中為宇航員提供休閑園藝活動(dòng)。
2016年11月21日
一套高仿真的測(cè)試版美國(guó)航空航天局植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)于上周抵達(dá)了肯尼迪航天中心。植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)是為美國(guó)航空航天局打造的最大的植物艙。這套工程開發(fā)系統(tǒng)由卡車運(yùn)送至國(guó)際空間站準(zhǔn)備設(shè)施處，之后被轉(zhuǎn)移進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室里，美國(guó)航空航天局的工程師以及工程服務(wù)合同內(nèi)的科學(xué)家和技師，都將使用這套測(cè)試設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)習(xí)如何對(duì)它進(jìn)行操作和組裝，為明年迎接真正的植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)做準(zhǔn)備。他們還將測(cè)試植物培養(yǎng)設(shè)備的各系統(tǒng)如何與科學(xué)研究進(jìn)行整合。
美國(guó)航空航天局肯尼迪航天中心的工程師設(shè)計(jì)了植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)的部分子系統(tǒng)，并且制造了飛行培養(yǎng)艙，其他子系統(tǒng)由威斯康星麥迪遜的ORBITEC公司設(shè)計(jì)制造。該設(shè)備是一個(gè)具有可控環(huán)境的閉環(huán)系統(tǒng)，可以容納大型植物。整個(gè)系統(tǒng)使用紅、綠、藍(lán)色LED光照，和目前國(guó)際空間站上的Veggie蔬菜種植系統(tǒng)類似。植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)還可以使用白色LED光照和紅外線。此外，植
物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)將裝備180個(gè)傳感器，并且光輸出量是當(dāng)前Veggie蔬菜種植系統(tǒng)的4倍。
肯尼迪航天中心的科學(xué)家開發(fā)了可以整合入植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)的科學(xué)載荷，用于國(guó)際空間站上的植物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)以及地面控制實(shí)驗(yàn)。載荷集成工程師會(huì)和雅克布斯公司一起，根據(jù)《測(cè)試與運(yùn)行協(xié)作合約》，將包含種子的科學(xué)實(shí)驗(yàn)整合到植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)中去。雅克布斯公司的研究者同樣為植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)提供了實(shí)驗(yàn)空間和技術(shù)支持。該項(xiàng)目的小規(guī)模實(shí)驗(yàn)名為“植物培養(yǎng)1”號(hào)，或PH01，將包含擬南芥、卷心菜和芥菜類的小型開花植物。PH01和植物培養(yǎng)高級(jí)系統(tǒng)都會(huì)在2017年被送上國(guó)際空間站。
2016年12月6日
昨天，也就是星期一，肯尼迪航天中心Veg-03實(shí)驗(yàn)地面對(duì)照組進(jìn)行了第一次萵苣收割， 開啟了應(yīng)用“割韭菜式”的方法進(jìn)行的四次連續(xù)作物收獲。這種方法的理念是每10天收割一次“極品紅”長(zhǎng)葉萵苣，只摘掉每一株的部分葉片，讓剩下的葉片繼續(xù)生長(zhǎng)。
與地面實(shí)驗(yàn)的收獲方式不同，12月2日在國(guó)際空間站里，宇航員享用了他們的勞動(dòng)成果。而肯尼迪航天中心收獲的蔬菜則在包裝、稱重后，被冷凍起來供未來使用。地面Veggie系統(tǒng)是為了給在軌種植提供對(duì)照組。國(guó)際空間站上未來幾次收獲的蔬菜將會(huì)被保存起來，在返回地面航天中心之后供科學(xué)家對(duì)比研究使用。對(duì)比研究不僅包括太空和地面種植的產(chǎn)量對(duì)比，還包括食品安全分析，研究者將評(píng)估“割韭菜式”方法造成的葉片表面微生物含量隨時(shí)間的變化。
2017年1月20日
今天，宇航員佩吉?威特森啟動(dòng)了新一輪國(guó)際空間站蔬菜種植實(shí)驗(yàn)。名為東京小白菜的白菜品種首次在太空中進(jìn)行栽培。選擇這種白菜是因?yàn)樗L(zhǎng)迅速，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并且風(fēng)味獨(dú)特。威特森將作為在軌種植的負(fù)責(zé)人，在為期一個(gè)月的時(shí)間里照料這些白菜。
2017年4月3日
工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)一般由八個(gè)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(jì)有企業(yè)或行業(yè)專家參與。我國(guó)各高校在啟動(dòng)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(huì)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(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求，提出了各個(gè)專業(yè)課程體系改革的思路、做法和經(jīng)驗(yàn)。西北工業(yè)大學(xué)的張清江等通過調(diào)研我國(guó)工程教育與專業(yè)認(rèn)證發(fā)展歷程，對(duì)我國(guó)航空航天專業(yè)與其他已獲得資格專業(yè)進(jìn)行對(duì)比分析。并結(jié)合國(guó)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(guó)工程教育存在的普遍問題，提出針對(duì)航空航天類專業(yè)認(rèn)證的新方式、新方法，并對(duì)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(huì)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(jì)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(guó)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(duì)工程教育專業(yè)論證的國(guó)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(jì)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(duì)伍的提升四個(gè)方面，綜合系統(tǒng)地提出了對(duì)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(duì)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(guó)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(dòng)專業(yè)的航空航天辦學(xué)特色，緊跟國(guó)內(nèi)能動(dòng)專業(yè)人才需要，提升其人才培養(yǎng)質(zhì)量與專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)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(dòng)專業(yè)課程體系優(yōu)化
通過對(duì)國(guó)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(duì)中國(guó)近幾年的專業(yè)認(rèn)證與評(píng)估成果的調(diào)查與研究，對(duì)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(dòng)力學(xué)院能動(dòng)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(duì)南京航空航天大學(xué)能動(dòng)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(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)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(dòng)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(dòng)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(jì)（3學(xué)分）等方面共六門課程，總共30.5個(gè)學(xué)分。因此能源與動(dòng)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(jì)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(jì)基礎(chǔ)（3學(xué)分）等課程，總共為18.5個(gè)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(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（2學(xué)分）等課程，總共為11個(gè)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(gè)學(xué)分。對(duì)于專業(yè)類課程，由于能源與動(dòng)力專業(yè)具體有兩個(gè)培養(yǎng)方向:方向一為熱能動(dòng)力方向，主要陪養(yǎng)就業(yè)方向?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)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?yàn)殡姀S、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(jì)（2.5學(xué)分）以及熱工測(cè)量原理與方法（2學(xué)分）等，總共12個(gè)學(xué)分，這些課程為能源與動(dòng)力專業(yè)兩個(gè)培養(yǎng)方向都必須學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程。另外每個(gè)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(dòng)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(gè)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(gè)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(jì)能源與動(dòng)力專業(yè)設(shè)計(jì)完善的實(shí)踐教學(xué)體系，主要包括以下幾個(gè)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(jì)，如:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、電工與電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、C++語言課程設(shè)計(jì)等，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)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(dòng)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(gè)月的下廠實(shí)習(xí)，鍛煉學(xué)生把理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際中的能力；(5)畢業(yè)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)老師開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。能源與動(dòng)力專業(yè)要求學(xué)生在實(shí)踐能力與畢業(yè)設(shè)計(jì)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(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程能源與動(dòng)力專業(yè)在人文社會(huì)科學(xué)類通適教育課程方面主要包括以下幾個(gè)模塊：(1)通適基礎(chǔ)教育平臺(tái)，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(gè)學(xué)分；(2)國(guó)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(gè)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(huì)等課程，至少要修滿6個(gè)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(gè)學(xué)分。人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程總共需修滿32.5個(gè)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(jì)時(shí)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(dòng)力專業(yè)的航空航天特色，在開設(shè)的課程中，如國(guó)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(jì)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(xiàng)目都是來自于國(guó)防工業(yè)集團(tuán)，具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，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(jì)和下廠實(shí)習(xí)，因此在能源與動(dòng)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(shí)，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(dòng)。主要包括：(1)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各種科技類競(jìng)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(jìng)賽獲得獎(jiǎng)勵(lì)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(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)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(jì)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(dòng)力和能源綜合利用兩個(gè)方向的相關(guān)課程。整個(gè)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(jì)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(dòng)力工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃表。
2、浙江大學(xué)。浙江大學(xué)一直以來工科就很厲害，有小清華之稱。浙大開創(chuàng)了專業(yè)與著名企業(yè)合作的人才培養(yǎng)模式，鍛煉學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力，效果很好。
浙大的軟件工程專業(yè)也是A+學(xué)科，也是雙一流建設(shè)學(xué)科，實(shí)力很強(qiáng)。
隨著當(dāng)代教育教學(xué)改革的不斷深入，高等教育中教學(xué)理念也在不斷地拓展和發(fā)展，專業(yè)教學(xué)課程建設(shè)中把握“教與學(xué)”的整體性和系統(tǒng)性觀點(diǎn)在逐步被重視。從系統(tǒng)論看教學(xué)，是把原本屬于系統(tǒng)科學(xué)與哲學(xué)之間的這一中介理論移植到教學(xué)中來，把航空救生專業(yè)課程作為在學(xué)員基礎(chǔ)教育階段所涉及的唯一特色專業(yè)課，在課程建設(shè)中，更應(yīng)從系統(tǒng)的整體性出發(fā)解析教學(xué)系統(tǒng)中各要素之間的關(guān)系和相互作用，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)。
一、航空救生專業(yè)教學(xué)要素分析
航空救生學(xué)是隨著航空航天技術(shù)教育的應(yīng)用與發(fā)展而發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，而航空救生專業(yè)教學(xué)的產(chǎn)生應(yīng)追溯到航空航天專業(yè)技術(shù)教育進(jìn)入高等教育領(lǐng)域，并隨著航空航天這一專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展而發(fā)展。
航空救生專業(yè)教學(xué)研究的客體是航空救生專業(yè)教學(xué)過程。課程建設(shè)中需要考慮的要素既有航空救生專業(yè)教員的教授情況、學(xué)生的認(rèn)知效果，又包括知識(shí)和信息的載體。該課程建設(shè)從理論教學(xué)層面上要達(dá)到航空救生法律法規(guī)、原理等教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合;從操作技能層面上要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)員在惡劣的救生環(huán)境下能夠自我救生的技能，又有判別、評(píng)估救生條件熟練施救的能力。
二、構(gòu)建整體優(yōu)化的課程教學(xué)內(nèi)容
把握課程在人才培養(yǎng)目標(biāo)中的地位作用，課程目標(biāo)定位準(zhǔn)確，教學(xué)時(shí)間分配合理。教學(xué)內(nèi)容調(diào)整應(yīng)符合“面向戰(zhàn)場(chǎng)、貼近實(shí)戰(zhàn)、注重應(yīng)用、形成能力”的要求，具有實(shí)戰(zhàn)性、實(shí)用性、針對(duì)性。
在課程設(shè)計(jì)時(shí)，將航空救生專業(yè)課程劃分為教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)和教學(xué)內(nèi)容實(shí)施兩個(gè)部分。在教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)中，學(xué)員是學(xué)習(xí)的主體，航空救生教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)的客體，教員則是學(xué)習(xí)的組織者、控制者，在這部分設(shè)計(jì)中要注重學(xué)員“學(xué)”的效果。在航空救生學(xué)教學(xué)實(shí)施部分，教員是施教活動(dòng)的主體，航空救生教學(xué)內(nèi)容是施教的客體，學(xué)員則是教員施教的對(duì)象，這部分要注重“教”的藝術(shù)性。
從宏觀上看，學(xué)員學(xué)習(xí)或航空救生專業(yè)教員教授有學(xué)年、學(xué)期、單元、課時(shí)之分;從微觀上看，學(xué)員與教員之間或?qū)W員、教員與航空救生教學(xué)媒體之間的相互作用無時(shí)無刻不在時(shí)間流程中消長(zhǎng)。因此在課程建設(shè)過程中，除了注重“教”與“學(xué)”的空間上的聯(lián)系，還要注重二者在時(shí)間上的連續(xù)性。
有兩種觀點(diǎn)，一是認(rèn)為在學(xué)校期間對(duì)航空救生專業(yè)學(xué)員教學(xué)的培養(yǎng)應(yīng)偏重理論教學(xué)，忽視實(shí)踐教學(xué);二是認(rèn)為航空救生專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)注重實(shí)際救生技能的培養(yǎng)，而航空救生學(xué)的理論知識(shí)不需要花費(fèi)太多的課時(shí)去教授。實(shí)踐證明，上述的兩種觀點(diǎn)都是不符合學(xué)習(xí)規(guī)律的，二者應(yīng)是相輔相成、缺一不可的。
三、建設(shè)結(jié)構(gòu)合理、高水平的教學(xué)科研教員隊(duì)伍
航空救生專業(yè)教學(xué)系統(tǒng)的首要功能是滿足現(xiàn)代化航空作戰(zhàn)中對(duì)遇險(xiǎn)飛行人員的救生，提高戰(zhàn)斗力。其次是滿足軍民融合式航空救生模式，對(duì)民間航空、航海遇險(xiǎn)人員的救生。
航空救生專業(yè)教學(xué)雖是在學(xué)員高等基礎(chǔ)教育階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但它不同于高等院校教學(xué)中的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容，它具有較強(qiáng)的專業(yè)性。在教員隊(duì)伍的建設(shè)中，不僅要求教員具有堅(jiān)實(shí)的理論教學(xué)功底，而且要求有敏銳、嫻熟的實(shí)際操作技能，包括案例分析能力、個(gè)人生存能力等。教員應(yīng)具有能夠定向控制學(xué)員對(duì)知識(shí)由迷茫到明白、從無疑處生疑、從困惑到熟悉再到靈活運(yùn)用的無序到有序的方向發(fā)展的能力。
四、探索運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)方法手段
采用先進(jìn)的教學(xué)方法手段是航空救生專業(yè)教學(xué)課程建設(shè)的另一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。先進(jìn)的教學(xué)方法是達(dá)到良好教學(xué)效果的橋梁，好的教學(xué)方法往往能夠達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。在航空救生專業(yè)教學(xué)課程建設(shè)中可采用以下幾種教學(xué)方法。
1.普及信息化教學(xué)
在加快信息化軟、硬件平臺(tái)建設(shè)的同時(shí)，依據(jù)教學(xué)需要調(diào)整充實(shí)課程內(nèi)容，豐富功能和手段。傳統(tǒng)教學(xué)媒體，例如實(shí)物標(biāo)本、模型、圖片、地圖、表格等，還有現(xiàn)代教學(xué)媒體，包括聽覺媒體、視覺媒體、視聽媒體等。但面對(duì)如此多的教學(xué)媒體，教員必須慎重選擇，防止在教學(xué)過程中讓學(xué)員感到媒介手段多亂雜。另一方面是修改充實(shí)航空救生學(xué)科網(wǎng)站，豐富學(xué)科網(wǎng)站的內(nèi)容，增強(qiáng)網(wǎng)站的吸引力，努力提高網(wǎng)站的利用率。
2.拓展開放式教學(xué)
堅(jiān)持面向部隊(duì)、面向兄弟院校，加大人才和信息資源交流力度。積極與軍地院校和部隊(duì)定點(diǎn)掛鉤，鼓勵(lì)教員到外面去進(jìn)修和參加軍內(nèi)外學(xué)術(shù)研討活動(dòng)，推動(dòng)信息資源共享。
3.推廣案例、戰(zhàn)例教學(xué)
改變航空救生課程教學(xué)的板書加多媒體的傳統(tǒng)說教方式，力爭(zhēng)拓寬案例式教學(xué)思路。教學(xué)將由典型案例展開，做到清晰描述、針對(duì)性提問、充分討論、點(diǎn)評(píng)到位、指導(dǎo)實(shí)踐，使學(xué)員樂于參與。在總結(jié)提高案例教學(xué)的基礎(chǔ)上，拓展案例、戰(zhàn)例搜集渠道，建立綜合案例庫，切實(shí)提高學(xué)員運(yùn)用基本理論分析問題、解決問題的能力。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）42-0140-04
自改革開放到21世紀(jì)初期，中國(guó)的發(fā)展世界矚目，我們不論在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，中國(guó)已成為名副其實(shí)的世界大國(guó)，取得這樣的成就，在很大程度上依賴于我國(guó)推行的科教興國(guó)戰(zhàn)略所造就的龐大的優(yōu)秀人才隊(duì)伍。然而，不容忽視的現(xiàn)實(shí)是，目前我國(guó)培養(yǎng)的工程師隊(duì)伍雖然已經(jīng)超出美國(guó)的10倍，但是工程師的整體知識(shí)水平、設(shè)計(jì)能力，尤其是優(yōu)秀工程師的總體質(zhì)量與美國(guó)、德國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家甚至一些發(fā)展中國(guó)家都有很大的差距[1]，具體表現(xiàn)在工程教育方面就是教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求相脫節(jié)，工程實(shí)踐經(jīng)歷缺乏，工程師培養(yǎng)體系不夠健全等。導(dǎo)致這些問題的深層次原因主要在于我國(guó)的工程教育依然停留在科學(xué)范式而不是工程范式，工程教育過分強(qiáng)調(diào)了工程科學(xué)，而忽視了諸如設(shè)計(jì)等實(shí)踐能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)[1-2]。工程教育不同于自然科學(xué)教育，它是一種以技術(shù)科學(xué)為主要學(xué)科基礎(chǔ)，以培養(yǎng)工程技術(shù)人才為主要目標(biāo)的專門教育[3]。即工程教育的目的就是培養(yǎng)工程師，這一理念在包括像MIT這樣的世界一流大學(xué)早已達(dá)成共識(shí)，MIT的畢業(yè)生，無論學(xué)士、碩士或博士，到公司就職就是擔(dān)任工程技術(shù)人員。通過工程教育提高工程師教育的水平，完成這一目標(biāo)有兩點(diǎn)很重要：教育的方式和教育的工具。PBL是一種應(yīng)用廣泛學(xué)科教學(xué)方法，它不僅僅使學(xué)生獲取知識(shí)，并且要求他們學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)。讓學(xué)生能夠?qū)⑿碌男畔⑴c學(xué)過的知識(shí)結(jié)合起來明白他們應(yīng)該如何應(yīng)用掌握知識(shí)。在建立學(xué)習(xí)的框架時(shí)，應(yīng)當(dāng)特別注意學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)并且激活這些知識(shí)。加快新信息的處理和幫助學(xué)生建立有意義的聯(lián)系是教育和學(xué)習(xí)的基本要求。PBL促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與和學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)變成一個(gè)發(fā)現(xiàn)的過程――討論問題、研究背景、分析解決方法、設(shè)計(jì)方案、得出最終結(jié)果。這種主動(dòng)學(xué)習(xí)方法不僅對(duì)于學(xué)生來說更加有趣，也使學(xué)生們對(duì)資料有了更深的了解。近年來，我國(guó)教育界的學(xué)者和奮戰(zhàn)在一線的教育工作者們以這種理論為基礎(chǔ)，針對(duì)我國(guó)教育教學(xué)的實(shí)際情況，進(jìn)行了一系列基于PBL理論的教育教學(xué)改革理論研究和實(shí)踐，取得了一定的效果。近年來，“小衛(wèi)星”已經(jīng)成為航天發(fā)展的熱點(diǎn)話題，而將小衛(wèi)星作為航天工程教育的平臺(tái)，也越來越成為一種趨勢(shì)。以小衛(wèi)星作為載體開展航天工程教育的優(yōu)勢(shì)在于：（1）成本低，多數(shù)大學(xué)里的實(shí)驗(yàn)室都可以開展這類項(xiàng)目;（2）開發(fā)周期短（一年到兩年），學(xué)生可以在畢業(yè)前看到項(xiàng)目成果;（3）體積小，重量輕，使制造和測(cè)試可以在比較狹小的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行;（4）復(fù)雜度適中的衛(wèi)星系統(tǒng)，使學(xué)生在參與整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)工程實(shí)施的過程中，能夠獲得一些具體的系統(tǒng)或子系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)。作為教育工具，小衛(wèi)星的重要意義在于：可由學(xué)生自主設(shè)計(jì)、制造甚至發(fā)射升空，即使不能發(fā)射，也應(yīng)在與實(shí)際發(fā)射相似的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)檫@樣學(xué)生可以得到真實(shí)情況的反饋，雖然有時(shí)實(shí)驗(yàn)會(huì)失敗，但失敗也都是下一次實(shí)驗(yàn)成功的基石?！霸O(shè)計(jì)-制造-測(cè)試-總結(jié)-再設(shè)計(jì)”這樣的系統(tǒng)循環(huán)設(shè)計(jì)模式，可以很容易地在機(jī)器人或計(jì)算機(jī)這類領(lǐng)域?qū)嵤?，但空間系統(tǒng)發(fā)展所需的巨大成本和少有的發(fā)射機(jī)會(huì)讓我們不得不停止發(fā)展空間教育中的這類循環(huán)模式。而小衛(wèi)星計(jì)劃可以提供一個(gè)工具以實(shí)現(xiàn)該模式。
一、基于問題的學(xué)習(xí)
基于問題的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的主動(dòng)型教學(xué)模式和課程體系設(shè)置方法，其最初是由加拿大的麥克馬斯特大學(xué)（McMaster University）醫(yī)學(xué)院于20世紀(jì)60年代在醫(yī)學(xué)課程教改中逐步形成并提煉出來的。在PBL中，教師根據(jù)課程要求和學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)預(yù)先定義一個(gè)不完整的或劣構(gòu)的問題，然后讓學(xué)生進(jìn)行研究，理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用已掌握的知識(shí)和技能提出解決問題的可行方案，讓學(xué)生親身參與問題求解的每一個(gè)步驟和知識(shí)構(gòu)建的過程，從而將其先前獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)很好地整合起來，使已有知識(shí)結(jié)構(gòu)得到完善的同時(shí)達(dá)到對(duì)新知識(shí)的理解與掌。
1.目標(biāo)和基于問題的學(xué)習(xí)法的特點(diǎn)?；趩栴}的學(xué)習(xí)方法的主要目標(biāo)不僅僅是讓學(xué)生獲得知識(shí)，并且要運(yùn)用知識(shí)。PBL重視模型和問題的解決。它試圖模擬現(xiàn)實(shí)生活中的工程研究和開發(fā)過程。Barrows這樣描述PBL的主要特點(diǎn)：（1）學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的，即學(xué)生選擇怎樣去學(xué)習(xí)和他們想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（2）學(xué)習(xí)在小團(tuán)體中展開并且提倡協(xié)作學(xué)習(xí)。（3）老師是促進(jìn)者、引導(dǎo)者或教練。（4）問題形成組織重點(diǎn)并刺激學(xué)習(xí)。（5）問題是拓展真正的問題解決能力的工具。（6）新的信息是通過自學(xué)獲得的。
2.PBL工程教育案例――麻省理工學(xué)院航空航天工程系。幾年前，在麻省理工學(xué)院的航空航天系成立了一個(gè)由教師和科研人員組成的新戰(zhàn)略計(jì)劃小組，專門負(fù)責(zé)課程改革。為了強(qiáng)調(diào)教育以學(xué)生為中心，討論小組花費(fèi)了一定的時(shí)間和精力通過對(duì)項(xiàng)目和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行驗(yàn)收，設(shè)計(jì)了新的教學(xué)方法，建造與之配套的實(shí)驗(yàn)室。盡管基于問題的學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，但它不是課程組織的原則。新的航空航天工程課程以現(xiàn)實(shí)生活中產(chǎn)品完整的生命周期工程為背景，即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和執(zhí)行（CDIO），結(jié)合設(shè)計(jì)建造經(jīng)驗(yàn)，貫穿于整個(gè)項(xiàng)目中。接下來就是從簡(jiǎn)單的項(xiàng)目到高度復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)建立過程，以及從中取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。第一年，在《航空航天設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課上，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)、構(gòu)思并且試飛的由無線電控制浮空飛行器（LTA）。第二年，在《聯(lián)立工程學(xué)》課上，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)、搭建并且試飛了無線電控制的電推力飛行器。在一些比較深入的課程例如《空氣動(dòng)力學(xué)》課上，從工廠或者政府以往項(xiàng)目中提出航空工業(yè)中很常見一個(gè)實(shí)際的問題，像是以洛克希德?馬丁戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)系統(tǒng)為模板提供項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。高級(jí)課程完全利用基于問題的學(xué)習(xí)方法，如：《實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室空間系統(tǒng)工程》、《CDIO高等課程》。在這些PBL體驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己感興趣的問題，通過做實(shí)驗(yàn)找到解決方法，并用多學(xué)科方法設(shè)計(jì)出復(fù)雜系統(tǒng)。麻省理工學(xué)院航空航天系“復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”的主任提出了一個(gè)對(duì)于基于問題的學(xué)習(xí)方法的分類框架（見表1）。它將問題分為四個(gè)等級(jí)，給出了解決基礎(chǔ)科學(xué)及先進(jìn)工程課題的系統(tǒng)方法。
一級(jí)：?jiǎn)栴}集。問題集是指在大多數(shù)工程課程中發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)問題。它們往往具有一定的結(jié)構(gòu)與較成熟的解決方案（至少問題的設(shè)計(jì)者知道）。所有學(xué)生解決同樣的問題，有時(shí)獨(dú)自解決，有時(shí)以小組形式解決。問題需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)解決。二級(jí)：小型實(shí)驗(yàn)。小型實(shí)驗(yàn)是指在結(jié)構(gòu)化問題下的實(shí)驗(yàn)課。例如測(cè)量或觀察某種工程現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。這些問題在一或兩個(gè)學(xué)期內(nèi)解決，可以“重復(fù)地進(jìn)行”，也就是說，每個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)解決與其他團(tuán)隊(duì)同樣的問題。在麻省理工學(xué)院有許多例子，如《聯(lián)立工程學(xué)》課上的桁架實(shí)驗(yàn)室，《空氣動(dòng)力學(xué)》課上對(duì)在風(fēng)洞中的流速計(jì)的校準(zhǔn)，《航空航天設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課上對(duì)空氣動(dòng)力減速器的各種測(cè)試。三級(jí)：大型實(shí)驗(yàn)。比起前幾個(gè)階段，這個(gè)階段的問題需要更長(zhǎng)的時(shí)間去解決，可能會(huì)耗費(fèi)幾周或整個(gè)學(xué)期。到了這個(gè)階段問題明顯復(fù)雜了很多，需要更多的規(guī)劃和教員支持。在麻省理工學(xué)院有許多如是例子：《實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室》課上的風(fēng)洞試驗(yàn)、飛行器模型項(xiàng)目，《空氣動(dòng)力學(xué)》課上的機(jī)械項(xiàng)目，《航空航天教育導(dǎo)論》課上的輕于空氣的飛艇，《聯(lián)立工程學(xué)》課上的電動(dòng)飛行器設(shè)計(jì)等。四級(jí)：頂級(jí)CDIO實(shí)驗(yàn)。這個(gè)階段在系統(tǒng)中整合了核心工程的頂級(jí)實(shí)驗(yàn)。麻省理工學(xué)院的航空航天工程項(xiàng)目用構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-操作（CDIO）的方法來設(shè)法更接近于實(shí)際工程。在頂級(jí)實(shí)驗(yàn)中，工程的四個(gè)階段都將涉及。頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目均為研究的重點(diǎn)，需要更多的資金，工程的復(fù)雜度和依賴經(jīng)驗(yàn)的程度也很高。例如麻省理工學(xué)院的自主衛(wèi)星光學(xué)陣列項(xiàng)目和磁控編隊(duì)飛行器。四級(jí)的項(xiàng)目需要學(xué)生、老師和研究員花費(fèi)三個(gè)學(xué)期去完成?？梢钥闯鋈?jí)和四級(jí)問題的解決過程是由學(xué)生主導(dǎo)的、不受約束的、復(fù)雜的、多方面的且具有很高的主動(dòng)性過程，符合之前所說的PBL標(biāo)準(zhǔn)。然而一級(jí)和二級(jí)中的項(xiàng)目體驗(yàn)過程更結(jié)構(gòu)化，在這個(gè)過程中學(xué)生體驗(yàn)到關(guān)于問題構(gòu)想的有用指導(dǎo)，使用工具進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)?；趩栴}的學(xué)習(xí)方法和設(shè)計(jì)-制造經(jīng)驗(yàn)貫穿了整個(gè)麻省理工學(xué)院航空航天工程系的本科生階段。使用四個(gè)等級(jí)的框架來層次化PBL體驗(yàn)過程確保了從高度結(jié)構(gòu)化問題到無約束和復(fù)雜問題情況的合理推廣。
3.基于問題的學(xué)習(xí)方法的評(píng)估。基于問題的學(xué)習(xí)方法的評(píng)估是多模式和長(zhǎng)期性的。這些方法包括實(shí)驗(yàn)室期刊、技術(shù)簡(jiǎn)報(bào)、設(shè)計(jì)審查、技術(shù)報(bào)告、團(tuán)隊(duì)協(xié)作評(píng)估、設(shè)計(jì)作品、互評(píng)和自評(píng)。教師的角色主要是顧問和指導(dǎo)員，以及在學(xué)習(xí)過程中為學(xué)生提供大量反饋信息。在《航空航天設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課上，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)、制造并試飛由無線電控制的浮空飛行器，設(shè)計(jì)審查作品和最后的評(píng)估工作都是由飛行器競(jìng)賽的方式進(jìn)行。在《綜合工程》課的飛行器設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，二年級(jí)學(xué)生分析在問題集中與氣動(dòng)性能、穩(wěn)定性和推進(jìn)裝置有關(guān)的問題，并動(dòng)手組裝和試飛無線電控制的電推力飛行器。與第一年的課程相似，評(píng)估手段包括問題集、設(shè)計(jì)審查以及最后的一場(chǎng)比賽。
除了評(píng)估認(rèn)知能力的培養(yǎng)效果，情感變化也要被評(píng)估。評(píng)估學(xué)生們?cè)趩栴}處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問題中的意愿和控制問題解決進(jìn)展的感覺也很重要。這些情感變化可以通過觀察、訪談、作品、期刊和其他形式的自評(píng)進(jìn)行評(píng)估。
二、小衛(wèi)星平臺(tái)與基于PBL的航天工程教育創(chuàng)新結(jié)合途徑
在全球化大背景下，除去意識(shí)形態(tài)的差別，世界人才的標(biāo)準(zhǔn)正趨于統(tǒng)一。根據(jù)著名的CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即：構(gòu)想-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作）工程教育模型，工程教育包括以下幾大培養(yǎng)目標(biāo)：掌握深厚的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù);善于構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作新產(chǎn)品或系統(tǒng)的能力;承擔(dān)和實(shí)施復(fù)雜系統(tǒng)工程的能力;適應(yīng)現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)模式及其開發(fā)環(huán)境。這些目標(biāo)是直接參照工業(yè)界的需求而制定的，它實(shí)際上定義了現(xiàn)代工程技術(shù)人員的素質(zhì)構(gòu)成。
1.小衛(wèi)星作為航天工程教育的意義。小衛(wèi)星為空間發(fā)展提供了的一條新途徑，這是與以往基于傳統(tǒng)空間開發(fā)模式的“政府導(dǎo)向的大型項(xiàng)目”完全不同的。此外，NASA已經(jīng)開展了很多項(xiàng)目為大學(xué)提供發(fā)射機(jī)會(huì)，讓他們逐漸學(xué)會(huì)如何開發(fā)、運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星。超小型衛(wèi)星計(jì)劃是其中一個(gè)著名的案例，選定十所大學(xué)并給予他們項(xiàng)目資金，最終的成品將搭載航天飛機(jī)發(fā)射上天。憑借多年的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，一些大學(xué)已經(jīng)能夠制造衛(wèi)星，甚至出售衛(wèi)星給其他大學(xué)或國(guó)家。小衛(wèi)星為大型衛(wèi)星上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的一些任務(wù)提供了一條新的實(shí)現(xiàn)途徑。一定數(shù)目的小衛(wèi)星協(xié)作是一個(gè)非常重要的概念，通常被稱為“星座”或“編隊(duì)飛行”。這種多衛(wèi)星體系的優(yōu)點(diǎn)是容錯(cuò)量大、重構(gòu)能力強(qiáng)、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好。
2.基于小衛(wèi)星平臺(tái)的航天工程教育項(xiàng)目。小衛(wèi)星的操作訓(xùn)練為大學(xué)生的太空教育提供了一個(gè)特別的機(jī)會(huì)，讓他們能夠體驗(yàn)從任務(wù)創(chuàng)建、衛(wèi)星設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、發(fā)射、運(yùn)行，直到結(jié)果的分析的整個(gè)太空項(xiàng)目周期。同時(shí)他們還能從這些項(xiàng)目中學(xué)到項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等重要技能。小衛(wèi)星項(xiàng)目不僅對(duì)教育有益，而且有望成為太空技術(shù)發(fā)展與商業(yè)運(yùn)營(yíng)中的一名新成員。（1）日本衛(wèi)星設(shè)計(jì)大賽。上世紀(jì)90年代初期，日本的大學(xué)小衛(wèi)星研究項(xiàng)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)和歐洲各國(guó)。然而，在意識(shí)到了小衛(wèi)星在教育和技術(shù)發(fā)展上的重要性后，日本國(guó)內(nèi)開始大力推動(dòng)高校小衛(wèi)星設(shè)計(jì)-制造計(jì)劃。第一個(gè)里程碑是“衛(wèi)星設(shè)計(jì)大賽”。1992年三個(gè)學(xué)術(shù)社團(tuán)共同成立了大賽組委會(huì)，他們分別是JSME、JSASS與IEICE。經(jīng)過一年時(shí)間的準(zhǔn)備，于1993年舉辦了第一屆比賽。這項(xiàng)比賽的目的是為更多的大學(xué)生提供參與太空項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，同時(shí)鼓勵(lì)一流大學(xué)開始進(jìn)行實(shí)體衛(wèi)星的制造項(xiàng)目。評(píng)審項(xiàng)目分成兩大類，創(chuàng)意類評(píng)審該項(xiàng)目的創(chuàng)意與想法，設(shè)計(jì)類評(píng)審衛(wèi)星設(shè)計(jì)的可實(shí)現(xiàn)性。提交的項(xiàng)目首先會(huì)進(jìn)行初步的評(píng)審，合格的項(xiàng)目才能入圍最終的決賽。屆時(shí)，將進(jìn)行衛(wèi)星模型的展示和評(píng)審。優(yōu)秀的作品將獲得“設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”、“創(chuàng)意獎(jiǎng)”以及三大學(xué)術(shù)社團(tuán)頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)。大賽每年都會(huì)收到20到30個(gè)創(chuàng)意獨(dú)特的項(xiàng)目。（2）大學(xué)空間系統(tǒng)研討會(huì)（USSS）以及CanSat項(xiàng)目。USSS始于1998年，每年11月由JUSTSAP小衛(wèi)星工作組在夏威夷舉辦。研討會(huì)的形式十分獨(dú)特，出席會(huì)議的日本和美國(guó)的大學(xué)首先提出自己衛(wèi)星項(xiàng)目的構(gòu)想，以及各大學(xué)自身的科研實(shí)力，然后將具有相同興趣、能力或科研實(shí)力的大學(xué)進(jìn)行組隊(duì)。各組展開討論，在一天半的研討會(huì)后，各組需要向其他組展示他們的項(xiàng)目設(shè)計(jì)書。這些項(xiàng)目要在USSS結(jié)束后的一年內(nèi)實(shí)施，他們的成果將在下一年的USSS上展示。其中最成功的項(xiàng)目就是CanSat（罐裝衛(wèi)星）項(xiàng)目了。CanSat項(xiàng)目是1998年由特維格教授提出的。在最初的計(jì)劃中，每所大學(xué)都要制造一個(gè)350mL飲料罐大小的微型衛(wèi)星，衛(wèi)星將被發(fā)射到軌道上，在下一年的USSS上進(jìn)行控制操作。（3）立方體衛(wèi)星。立方體衛(wèi)星項(xiàng)目由特維格教授在1999年的USSS大會(huì)上提出。立方體衛(wèi)星為重1kg，長(zhǎng)寬高均為10cm的微型衛(wèi)星。每所大學(xué)制作的立方體衛(wèi)星都被放在一個(gè)名為“P-POD”的盒形載體內(nèi)，它由俄羅斯的“第聶伯”火箭裝載發(fā)射升空。為了減少立方體衛(wèi)星和P-POD之間的機(jī)械和電氣接口，P-POD釋放機(jī)制設(shè)置得非常簡(jiǎn)單：當(dāng)P-POD的門打開，里面的立方體衛(wèi)星就被P-POD末端的彈簧彈出。東京大學(xué)和東京工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開始了立方體衛(wèi)星項(xiàng)目，并大致完成了設(shè)計(jì)和EM級(jí)別的模型制造。這些大學(xué)的學(xué)生已經(jīng)在立方體衛(wèi)星項(xiàng)目中獲得了微型衛(wèi)星開發(fā)的基本專業(yè)知識(shí)。但他們現(xiàn)在需要面臨新的挑戰(zhàn)：如何使用現(xiàn)成的廉價(jià)的部件設(shè)計(jì)可靠的空間系統(tǒng)，如何進(jìn)行空間環(huán)境試驗(yàn)（如真空熱或輻射試驗(yàn)）并獲得試驗(yàn)結(jié)果，以及如何處理更大的風(fēng)險(xiǎn)，更多的人力資源、時(shí)間和成本。目前計(jì)劃于2002年底發(fā)射第一個(gè)立方體衛(wèi)星。（4）歐洲大學(xué)生月球軌道航天器。歐洲大學(xué)生月球軌道航天器ESMO是歐空局教育衛(wèi)星計(jì)劃的第四項(xiàng)任務(wù)，它是基于“歐洲大學(xué)生太空探索與技術(shù)倡議”計(jì)劃中的“SSETI-Express”衛(wèi)星。ESMO項(xiàng)目是為了吸引和培養(yǎng)下一代的月球與其他行星的工程師和科學(xué)家。航天器有效載荷包括：船載液壓雙組元推進(jìn)系統(tǒng)，用船從地球同步軌道通過“日地系統(tǒng)中的拉格朗日點(diǎn)L1”轉(zhuǎn)移到繞月運(yùn)行軌道的過程，歷時(shí)3個(gè)月;表面光學(xué)成像的窄角相機(jī)和一個(gè)用于測(cè)繪全球引力場(chǎng)的子衛(wèi)星，將在歷時(shí)超過6個(gè)月的時(shí)間里執(zhí)行測(cè)量任務(wù);可供選擇的載荷還包括一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)和一個(gè)微波輻射計(jì)。ESMO項(xiàng)目是未來歐洲的科學(xué)和勘探計(jì)劃的一個(gè)強(qiáng)大的動(dòng)手教育和公共宣傳工具。它是一個(gè)面向大學(xué)生的項(xiàng)目，訓(xùn)練和培養(yǎng)了下一代的月球任務(wù)的工程師和科學(xué)家。
三、建立基于PBL的航天工程教育實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和培養(yǎng)范式
我國(guó)在“十二五”規(guī)劃中提出了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”，要“圍繞提高科技創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，以高層次創(chuàng)新型科技人才為重點(diǎn)，造就一批世界水平的科學(xué)家、科技領(lǐng)軍人才、工程師和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。實(shí)施PBL教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，由于受國(guó)情、傳統(tǒng)教育教學(xué)模式和人才培養(yǎng)機(jī)制的約束，在中國(guó)工科大學(xué)中實(shí)施PBL教學(xué)存在問題案例少、實(shí)施成本高、評(píng)價(jià)方式單一和師生角色僵化等問題，因此，需要根據(jù)我國(guó)工程教育的現(xiàn)狀和國(guó)情對(duì)PBL教學(xué)進(jìn)行本地化處理，不能生搬硬套，具體來講有以下幾個(gè)方面需要注意。
1.樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念是實(shí)施PBL教學(xué)的前提條件，PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，作為PBL教學(xué)的實(shí)施者，教師必須要深刻認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
2.根據(jù)具體航天任務(wù)設(shè)計(jì)問題。豐富的問題案例是PBL教學(xué)成功的關(guān)鍵。每門專業(yè)課的設(shè)置都是基于學(xué)生已具備一定的先修課程基礎(chǔ)為前提，但個(gè)體的差異不容忽視，教師或教師團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行某課程PBL問題設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分了解學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，結(jié)合具體的實(shí)施條件進(jìn)行問題案例的設(shè)計(jì)。為了保持熱情，學(xué)生們可以一種競(jìng)賽的形式開始項(xiàng)目，學(xué)生們互相分享自己的認(rèn)識(shí)，用自己的雙手選擇出最吸引人并且最有意義的項(xiàng)目。
3.提高衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開放性與多樣性。除了教育實(shí)踐空間項(xiàng)目對(duì)航空航天教育帶來的價(jià)值之外，學(xué)生建造空間項(xiàng)目長(zhǎng)期承諾創(chuàng)新型大學(xué)的任務(wù)是可直接有利于空間行業(yè)本身。目前，各大學(xué)中設(shè)立的大學(xué)或研究生開放實(shí)驗(yàn)室及其配套的開放創(chuàng)新基金都是一些很好的嘗試，取得了很好的效果，但其范圍需要擴(kuò)大，讓大學(xué)生能夠進(jìn)入一些比較前沿的和良好國(guó)際合作背景的研究型實(shí)驗(yàn)室，使其很早就能受到良好的學(xué)術(shù)熏陶，以促進(jìn)其產(chǎn)生向更高層次發(fā)展的內(nèi)部動(dòng)機(jī)和欲望。
4.加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使其成為高效、獨(dú)立的終生學(xué)習(xí)者是PBL的重要目標(biāo)之一。通過參加PBL學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)不完全是個(gè)人的事情，在PBL小組中每個(gè)學(xué)生都擔(dān)當(dāng)一定的角色，并承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，在小組討論中無私貢獻(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果，并吸取其他成員的學(xué)習(xí)成果，達(dá)到共同進(jìn)步。
5.建立合理多樣化的評(píng)估體系。在實(shí)施PBL的過程中，可以采用學(xué)生自我評(píng)價(jià)、同學(xué)互評(píng)及教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的辦法，注重學(xué)生的過程表現(xiàn)，而不是結(jié)果。創(chuàng)新人才的多樣性和創(chuàng)新思維的多樣性決定了我們不能用一刀切的方法來評(píng)價(jià)學(xué)生，而是要采取靈活多樣的評(píng)估體系，建立激發(fā)創(chuàng)新的長(zhǎng)效機(jī)制。除了評(píng)估認(rèn)知能力的發(fā)展和成就，情感變化也要被評(píng)估。評(píng)估學(xué)生們?cè)趩栴}處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問題中的意愿和控制問題解決進(jìn)展的感覺也很重要。
四、結(jié)論
PBL植根于建構(gòu)主義理論之上，強(qiáng)調(diào)發(fā)現(xiàn)和知識(shí)意義的構(gòu)建，是一種先進(jìn)的培育創(chuàng)新精神和激發(fā)創(chuàng)新思維活動(dòng)的教學(xué)/學(xué)習(xí)方式。PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，問題、教師和團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)是PBL教學(xué)法實(shí)施的三大關(guān)鍵要素。本文在總結(jié)PBL理論的基礎(chǔ)上，在此基礎(chǔ)上根據(jù)我國(guó)航天工程教育的現(xiàn)狀，從國(guó)外幾個(gè)航空航天教育典型案例吸取經(jīng)驗(yàn)，討論了以小衛(wèi)星作為航天工程教育工具的重要性;其次，敘述了它作為太空技術(shù)發(fā)展新成員的重要性。探討了基于PBL理論的航天工程教育在學(xué)生群體中推行的途徑，期望能促進(jìn)教育工作者對(duì)有關(guān)問題的思考。
由學(xué)生運(yùn)作衛(wèi)星項(xiàng)目極具挑戰(zhàn)性，但這會(huì)給參與項(xiàng)目的學(xué)生和院校帶來巨大回報(bào)。這些項(xiàng)目提供大學(xué)生關(guān)于設(shè)計(jì)、分析、測(cè)試、制造和操作空間系統(tǒng)方面的實(shí)踐經(jīng)歷。有證據(jù)表明，參與空間飛行器設(shè)計(jì)項(xiàng)目的學(xué)生，能力得到顯著提高。統(tǒng)計(jì)證據(jù)也顯示如果相當(dāng)數(shù)量的大學(xué)參與空間飛行器設(shè)計(jì)活動(dòng)，進(jìn)入空間領(lǐng)域工作的學(xué)生數(shù)量會(huì)顯著增長(zhǎng)。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）04（a）-0180-02
1 背景
1.1 學(xué)科評(píng)估背景
學(xué)科排名是指：教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心，對(duì)除軍事學(xué)門類外的全部一級(jí)學(xué)科進(jìn)行整體水平評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行排名，又稱“一級(jí)學(xué)科整體水平評(píng)估”。此項(xiàng)工作于2002年首次在全國(guó)開展，各高校和科研單位自愿申請(qǐng)參加，至2009年已完成兩輪評(píng)估[1]。2013年1月29日，最新一輪學(xué)科評(píng)估即第三輪結(jié)果向社會(huì)公布。
學(xué)科評(píng)估在一定程度上可以反映出高校的學(xué)科實(shí)力、辦學(xué)水平。在排名中高?？梢栽谝欢ǔ潭壬狭私猬F(xiàn)階段學(xué)校學(xué)科所處水平。可以更好的服務(wù)高校、服務(wù)社會(huì)。
1.2 工信部七所高校
工信部直屬高校即中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部直屬高等學(xué)校。指由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部直屬管理的一批高等學(xué)校，是中央部門直屬高等學(xué)校的重要組成部分。
工信部直屬高校共有以下七所。
北京理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“北理工”）、北京航空航天大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“北航”）、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“哈工大”）、哈爾濱工程大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“哈工程”）、西北工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“西工大”）、南京理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“南理工”）、南京航空航天大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“南航”）。其中北理工、北航、哈工大、西工大4所高校是國(guó)家“985工程”和“211工程”重點(diǎn)建設(shè)的高校，其余3所是國(guó)家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)的高校。
2 三輪參評(píng)整體情況
如表1所示，4所“985”高校和3所非“985”高校差距較明顯。4所“985工程”高校前十學(xué)科個(gè)數(shù)也存在一定的差距，哈工大前十?dāng)?shù)量最多，與全國(guó)其他高校比較，前十?dāng)?shù)量躋身第十位（部分高校前十?dāng)?shù)量如圖1所示），但是與清華、北大、浙大等這些具有國(guó)際水平的高校比差距較大。
南理工、南航和哈工程三所非“985工程”高校前十?dāng)?shù)量相當(dāng)，均為3個(gè)。其中南理工兵器科學(xué)與工程在評(píng)估中與北理工并列第一，南航、哈工程均無排名第一的學(xué)科。
從三輪排名進(jìn)入前10的學(xué)科數(shù)來看，北航、哈工大始終保持在10個(gè)以上，北理工一直保持在8個(gè)，西工大則保持在5個(gè)以上。其中哈工大的優(yōu)勢(shì)最為明顯，在第三輪評(píng)估中，全國(guó)前5的學(xué)科增加到10個(gè)，進(jìn)入全國(guó)20%的學(xué)科數(shù)由第一輪的8個(gè)提高到第三輪的19個(gè)。
非“985”高校中，南航第一輪評(píng)估中僅有1個(gè)學(xué)科進(jìn)入全國(guó)前20位，無學(xué)科進(jìn)入前20%。但第三輪已增加到8個(gè)學(xué)科進(jìn)入全國(guó)前20位，進(jìn)入前20%的學(xué)科數(shù)達(dá)到5個(gè)，南理工和哈工程第一輪到第三輪均有進(jìn)步，但是進(jìn)步不如南航明顯。
2.1 七所高校第三輪參評(píng)學(xué)科類型的對(duì)比（如圖2）
3 問題與建議
（1）優(yōu)勢(shì)變頂尖，國(guó)家沖國(guó)際。南理工、南航、哈工程3所非“985工程”高校頂尖學(xué)科數(shù)量偏少。北航、北理工、哈工大、西工大的頂尖學(xué)科較多，但是在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)勢(shì)不夠明顯，僅哈工大較有優(yōu)勢(shì)。頂尖學(xué)科反映一所大學(xué)學(xué)科建設(shè)的“高峰”，代表學(xué)校在某一學(xué)科領(lǐng)域最強(qiáng)的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力。因此，學(xué)校對(duì)優(yōu)勢(shì)學(xué)科應(yīng)穩(wěn)步推進(jìn)，將優(yōu)勢(shì)學(xué)科努力打造成頂尖學(xué)科，同時(shí)學(xué)校還須加大對(duì)新興學(xué)科的培育扶持力度，遴選出能夠涌現(xiàn)至全國(guó)前5位的新學(xué)科，盡快凝練塑造學(xué)校學(xué)科建設(shè)的另一個(gè)“高峰”。南理工、南航、哈工程應(yīng)瞄準(zhǔn)全國(guó)高水平大學(xué)，將“高峰”打造成全國(guó)頂尖水平。北航、北理工、哈工大、西工大應(yīng)將“高峰”瞄準(zhǔn)國(guó)際水平，努力打造一批國(guó)際上的頂尖學(xué)科。
（2）保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)步帶動(dòng)發(fā)展。工科領(lǐng)域?qū)W科競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。南理工、南航、哈工程一些具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的學(xué)科排名不甚理想，有的已被后起之秀超過或持平。這種趨勢(shì)必須引起各高校重視，并加大對(duì)一批工科主干學(xué)科的建設(shè)力度。
已具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的學(xué)科要繼續(xù)保持，如北理工、南理工的“兵器科學(xué)與工程”；北航的“航空宇航科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)”；哈工大的“力學(xué)”等，穩(wěn)步發(fā)展頂尖學(xué)科的同時(shí)帶動(dòng)其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。
一、研究背景
近年來，隨著科技的進(jìn)步和政策的發(fā)展，研究生教育已經(jīng)成為高等教育體系中越來越重要的一環(huán)。作為本科教育的延續(xù)與升級(jí)，針對(duì)研究生教學(xué)的課程設(shè)置與本科有著共通之處；與此同時(shí)，與本科生不同的是，研究生已經(jīng)接受過一定程度的高等教育，掌握了基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)，面臨的學(xué)術(shù)任務(wù)更加專且精。研究生的課程應(yīng)比本科階段的課程更具有深度和廣度，學(xué)校課程體系的設(shè)置、課堂上所教授課程內(nèi)容的方式和重點(diǎn)，對(duì)于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力和科研能力甚為重要，這就對(duì)研究生課程體系有更高的要求，而這種要求除了用一些硬性的指標(biāo)來體現(xiàn)外，研究生主觀評(píng)價(jià)的高低也是一個(gè)重要的參考。因此，有必要針對(duì)研究生教學(xué)的特殊性，從學(xué)生滿意度的角度來探究研究生課程體系的設(shè)置。
因此，本文以研究生課程體系滿意度為發(fā)出點(diǎn)，主要關(guān)注北京航空航天大學(xué)研究生對(duì)通識(shí)課程及專業(yè)課程體系設(shè)置的滿意度。由于北航是典型的工科大學(xué)，學(xué)生中男性占大多數(shù)，因此本文選擇了計(jì)算機(jī)學(xué)院的一名男研究生作為對(duì)象展開訪談。
二、訪談設(shè)計(jì)
在內(nèi)容上，本次訪談主要關(guān)注了以下幾個(gè)方面：本碩課程的貫通、課程設(shè)置的開放程度、課程類型（基礎(chǔ)學(xué)課程、跨學(xué)科課程、學(xué)術(shù)前沿課程、實(shí)際操作課程）的完善。本次談時(shí)長(zhǎng)一個(gè)鐘頭，目的是了解受訪者對(duì)于當(dāng)前課程設(shè)置的滿意程度，通過定性研究為北京航空航天大學(xué)研究生課程體系設(shè)置提供一些建議。
受訪者當(dāng)前就讀于北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)碩士研究生一年級(jí)，男，23歲，山東青島人。該生本科畢業(yè)于南京理工大學(xué)（211院校），計(jì)算機(jī)專業(yè)，大學(xué)期間曾獲得多項(xiàng)全國(guó)性的計(jì)算機(jī)專業(yè)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)，2012年以年級(jí)第二的成績(jī)被保送到北京航空航天大學(xué)，之前沒有工作經(jīng)歷。
三、訪談綱要
訪談時(shí)間為2013年1月1日晚七點(diǎn)，地點(diǎn)為受訪者的實(shí)驗(yàn)室，位于北京航空航天大學(xué)新主樓。訪談當(dāng)天，受訪者剛剛結(jié)束了緊張的期末復(fù)習(xí)和考試，心情比較輕松，所以整個(gè)訪談過程還是相當(dāng)流暢的。
訪談的過程中，受訪人對(duì)于各種問題都十分配合，對(duì)于比較難以表達(dá)的觀點(diǎn)，他會(huì)思索幾秒鐘，然后以一個(gè)十分清晰的思路回答。對(duì)于類似于“通識(shí)教育”這樣的專業(yè)詞匯他也有比較正確的理解。這使得訪談進(jìn)行得十分順利。
1.讀研目的
受訪者的讀研目的十分明確：為了提升工作競(jìng)爭(zhēng)力。從專業(yè)選擇上，他對(duì)當(dāng)前的專業(yè)十分滿意，有相當(dāng)?shù)牧私獬潭龋⑶蚁矚g計(jì)算機(jī)行業(yè)。由于對(duì)未來有明確的規(guī)劃，從訪談中可以看出，受訪人對(duì)自己的學(xué)業(yè)十分負(fù)責(zé)，對(duì)課程和教學(xué)也有過認(rèn)真的思考。
對(duì)于本科就讀的南京理工大學(xué)，從他的語氣和表情可以看出，他對(duì)母校有很深厚的感情，但是由于高考失利，他對(duì)于沒有進(jìn)入更高水平的大學(xué)還是存在相當(dāng)大的遺憾。相比之下，他對(duì)北航的感情中更多的是一種向往和自豪。
訪問者：你為什么選擇北航來讀研呢？
受訪者：我本科是在南京理工讀的，怎么說呢，雖然在南理工學(xué)得也不錯(cuò)，但是高考之前就一直想來北京，算是一個(gè)愿望吧，另外覺得北航工科挺牛的，北航的計(jì)算機(jī)在全國(guó)也是很不錯(cuò)的了，所以保研的時(shí)候就來北航了。
訪問者：當(dāng)初為什么選擇計(jì)算機(jī)這個(gè)專業(yè)？
受訪者：在大學(xué)選專業(yè)的時(shí)候是出于，首先是對(duì)計(jì)算機(jī)有興趣，第二是覺得這個(gè)對(duì)于將來就業(yè)來說面比較廣，所以高中畢業(yè)就選了這個(gè)專業(yè)。然后順理成章地研究生也就選這個(gè)專業(yè)了。
訪問者：那考慮過換專業(yè)嗎？
受訪者：這個(gè)沒想過，從來沒想過。
2.通識(shí)課程
由于受訪者對(duì)于“通識(shí)課程”這個(gè)概念有比較正確的理解，使得這部分的訪談比預(yù)想中的要順暢。訪談過程中，受訪者對(duì)不同通識(shí)課程表現(xiàn)出的態(tài)度十分不同。例如，他對(duì)人文選修課比較感興趣，對(duì)授課老師的教學(xué)評(píng)價(jià)也較高。相比之下，他提出，研究生英語和政治的課堂感受不理想，師生互動(dòng)不充分，收獲也相對(duì)較少。但是，他認(rèn)為研究生英語課的開設(shè)是非常有必要的。對(duì)于英語課的教學(xué)模式他也提出了自己的建議。此外，他提出研究生應(yīng)該設(shè)置體育課。
訪問者：你了解什么是專業(yè)課程，什么是通識(shí)課程嗎？
受訪者：按我的理解就是全校都上的唄，一些基礎(chǔ)課，例如政治、英語什么的。
訪問者：那你覺得研究生期間還有必要開設(shè)通識(shí)課程嗎？
受訪者：我覺得有必要吧。因?yàn)槲乙恢庇X得研究生竟然沒有體育課。研究生成天對(duì)著（電腦），（相比于本科生）更沒有鍛煉的時(shí)間了，所以需要這種類似的活動(dòng)課調(diào)節(jié)一下。
3.專業(yè)課程
專業(yè)課程部分的訪談持續(xù)了四十分鐘，是整個(gè)訪談中的“重頭戲”。受訪者思路清晰，對(duì)于一些刨根問底的問題也不厭煩。他對(duì)于當(dāng)前的課程設(shè)置和課程體系基本是滿意的，認(rèn)為這些課程基本符合他的預(yù)期。另外，他針對(duì)一些課程設(shè)置的細(xì)節(jié)問題提出了自己的建議。
在本碩課程銜接問題上，筆者了解到，研究生階段的大部分課程受訪者于本科階段都學(xué)習(xí)過，但是他認(rèn)為這些課程十分有必要在研究生學(xué)習(xí)過程中開設(shè)。原因在于，在研究生階段，這些專業(yè)課程大多比本科階段教授得更加深入、具體，對(duì)于鞏固了研究生的專業(yè)基礎(chǔ)大有好處。受訪者認(rèn)為，對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)在很大程度上提升了他的科研能力。
在課程選擇的開放程度上，受訪者認(rèn)為當(dāng)前的選課程序給予了學(xué)生充分的自由度和選擇權(quán)，十分有利于研究生針對(duì)自己的興趣和研究方向選擇課程。
訪問者：可以說所有的課程對(duì)你都有幫助嗎？還是只是其中一部分對(duì)你比較有用？
受訪者：應(yīng)當(dāng)說都有幫助吧。因?yàn)槲易约哼x的課，肯定是對(duì)我有幫助的課。這點(diǎn)我認(rèn)為是比較好的，因?yàn)楸匦拚n也是可以有選擇的，可以選的課非常多，一定是選擇自己有興趣的。
訪問者：你們的專業(yè)必修課一共有多少門？
受訪者：一共有四門，這學(xué)期只開了一門。學(xué)院開的必修課一共有八門，每個(gè)人只要選夠四門就行了。他不是大學(xué)里的必修課就必須要學(xué)這一門，所以這點(diǎn)是比較好的，每個(gè)人都有自己的方向和自己喜歡的東西嘛。
在關(guān)于課程類型的討論中，筆者了解到，受訪者的專業(yè)課主要是一些計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)這些課程的主要作用是奠定專業(yè)基礎(chǔ)。受訪者認(rèn)為這些基礎(chǔ)課程對(duì)于日后的科研和工作是十分必要的。當(dāng)提到對(duì)當(dāng)前課程體系最不滿的地方時(shí)，受訪者強(qiáng)烈建議增加一些實(shí)踐操作的課程。
訪問者：實(shí)踐操作不是從導(dǎo)師的項(xiàng)目中就可以獲得嗎？為什么還一定要加到課堂教學(xué)中呢？
受訪者：這個(gè)實(shí)踐操作的意思是可以聯(lián)系企業(yè)或某個(gè)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際做出某個(gè)東西，比如好幾百人一起做一個(gè)大型項(xiàng)目，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)平時(shí)在實(shí)驗(yàn)室做項(xiàng)目是絕對(duì)沒有的。比如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)吧，學(xué)完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，最后一節(jié)課可以安排到某個(gè)相關(guān)的企業(yè)參觀什么的，看看人家實(shí)際上是怎么干的?，F(xiàn)在我們很多人的困惑是，從大學(xué)開始，做項(xiàng)目基本就是一個(gè)人或者幾個(gè)人，我們很想知道像windows這種大型的項(xiàng)目是怎么運(yùn)作的。這些方面根本就是大腦一片空白。
在專業(yè)課程部分的訪談過程中，筆者發(fā)現(xiàn)受訪者反復(fù)提到以下幾個(gè)詞：實(shí)踐操作、英語文獻(xiàn)、專業(yè)基礎(chǔ)。那么，是不是可以推斷，這是他最想從研究生教學(xué)中得到的，或者是他在研究生課程中最大的收獲呢？對(duì)于這個(gè)問題，受訪者回答，專業(yè)課的最大收獲在于通過大量的英文專業(yè)文獻(xiàn)閱讀，大幅度地提高了他的英文文獻(xiàn)閱讀水平。在他看來，這對(duì)于科研是相當(dāng)有幫助的，因?yàn)榭蒲行枰喿x大量的國(guó)外資料。實(shí)踐操作是他認(rèn)為當(dāng)前的課程體系中缺少的，并且十分有必要加入的環(huán)節(jié)。
四、結(jié)論與建議
通過對(duì)一位受訪者的訪談，我們不能貿(mào)然得到北京航空航天大學(xué)研究生的課程體系設(shè)置是否合理的結(jié)論，但是本次訪談為進(jìn)一步的研究生課程體系優(yōu)化提供了基本方向，筆者也在訪談基礎(chǔ)上提出自己的幾點(diǎn)建議：
首先，校方應(yīng)建立專門的調(diào)研小組，對(duì)研究生課程設(shè)置定期做系統(tǒng)、科學(xué)的調(diào)研評(píng)估，以了解學(xué)生的反應(yīng)和需求。
第二，建議加強(qiáng)學(xué)生選課的開放程度，增加課程類型和數(shù)量，使學(xué)生有更大的選擇余地。
第三，建議增設(shè)研究生體育課；改進(jìn)研究生政治課、英語課教學(xué)模式，增加課堂互動(dòng)；增設(shè)專業(yè)實(shí)踐課；專業(yè)課堂上增加師生互動(dòng)。
第四，學(xué)?；?qū)W院為學(xué)生提供更多學(xué)術(shù)交流的機(jī)會(huì)。
參考文獻(xiàn)：
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一、引言
協(xié)同創(chuàng)新是一項(xiàng)復(fù)雜的創(chuàng)新組織形式，為了實(shí)現(xiàn)重大科技創(chuàng)新，政府、高校、科研院所、企業(yè)等突破本體間的壁壘，而展開的多元整合的創(chuàng)新互利合作模式。其核心是知識(shí)增值，它是通過激活創(chuàng)新要素，共享創(chuàng)新資源，優(yōu)化創(chuàng)新主體的資源配置，將各個(gè)創(chuàng)新要素不斷地從不協(xié)同狀態(tài)走向協(xié)同，從而追求資源要素效用的最大化。
二、交易費(fèi)用與協(xié)同創(chuàng)新的關(guān)聯(lián)
1937年，科斯在《企業(yè)的性質(zhì)》中提出了交易費(fèi)用的思想：“我覺察到利用價(jià)格機(jī)制是有費(fèi)用的。必須去發(fā)現(xiàn)價(jià)格是什么。”但科斯沒有直接提出這個(gè)概念。這個(gè)概念由威廉姆森提出的。威廉姆森認(rèn)為，交易費(fèi)用之所以存在，取決于3個(gè)因素：受到限制的理性思考、機(jī)會(huì)主義以及資產(chǎn)的專用性。若以上3個(gè)因素不同時(shí)存在，交易費(fèi)用就不會(huì)存在。他將交易費(fèi)用分為兩部分：一是事先的交易費(fèi)用，即為簽訂契約、規(guī)定交易雙方的權(quán)利、責(zé)任等所花費(fèi)的費(fèi)用；二是簽訂契約后，為解決契約本身所存在的問題，從改變條款到退出契約所花費(fèi)的費(fèi)用。盡管協(xié)同創(chuàng)新中的交易存在大量的諸如搜尋成本、談判成本、履約成本、監(jiān)督成本和風(fēng)險(xiǎn)成本等交易成本，但協(xié)同創(chuàng)新的構(gòu)建仍然不失為一種能降低交易費(fèi)用的組織形式。首先，協(xié)同創(chuàng)新中的各單位進(jìn)行資源要素的投入，這樣形成了類似抵押的形式，使得各方得按照規(guī)定的規(guī)范工作，這樣既降低了交易的不確定性和交易成本，又提高了交易的頻率。其次，協(xié)同創(chuàng)新中資產(chǎn)專用性，使各合方維持交易的連續(xù)性，避免了資產(chǎn)價(jià)值因過早終止而損失，防止了機(jī)會(huì)主義，進(jìn)而降低了交易成本。
三、協(xié)同創(chuàng)新運(yùn)行中的缺失
1.政府主導(dǎo)發(fā)揮不足
在正常交易情況下，政府的支持和推進(jìn)將有利于經(jīng)濟(jì)主體在交易合作中形成穩(wěn)定的預(yù)期并降低交易成本，政府主導(dǎo)不足將不利于協(xié)同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加經(jīng)濟(jì)主體在交易合作中的交易成本。當(dāng)任何一方的交易成本超過資源要素的收益時(shí)交易就可能停止，當(dāng)必須交易時(shí)就會(huì)以投機(jī)方式降低實(shí)際成本支出。
2.企業(yè)動(dòng)力不足
各協(xié)同體是不同性質(zhì)的組織。高校、科研院所作為以人才培養(yǎng)、科學(xué)研究為主的非營(yíng)利性組織；而企業(yè)是對(duì)市場(chǎng)的一種替代，它主要是以最小的成本來獲取最大化的利益，是典型的營(yíng)利性組織；不同組織的性質(zhì)不同，所以他們追求的目標(biāo)完全不相同。經(jīng)濟(jì)學(xué)中的成本總是指機(jī)會(huì)成本，即把相同的資源用于其他的行業(yè)當(dāng)中去可以獲得的最高收益，這是一種主觀成本，但卻是決策人面臨多鐘方案的行動(dòng)依據(jù)。企業(yè)作為一個(gè)理性的經(jīng)濟(jì)主體，很可能認(rèn)為不參與或不以某種方式參與校企合作獲得的最高凈收益要高于以某種方式參與校企合作獲得的最高凈收益，以至于合作積極性普遍不高。
3.溝通不暢
協(xié)同創(chuàng)新能夠形成的一個(gè)重要?jiǎng)右蚓褪悄軌蚪档屯ㄟ^市場(chǎng)獲取資源的交易成本。如果因?yàn)槟嫦蜻x擇、道德風(fēng)險(xiǎn)等原因?qū)е潞献骰锇榈倪x擇、甄別成本的提高，那么就會(huì)從源頭上削弱協(xié)同的效應(yīng)?；锇檫x擇的風(fēng)險(xiǎn)還會(huì)增加契約制定時(shí)的溝通成本和協(xié)同過程中的監(jiān)督成本，從而削弱合作的穩(wěn)定性，增加合作破裂的可能。
四、以 “先進(jìn)通用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造與示范協(xié)同創(chuàng)新中心”為例構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制
1.保障機(jī)制
協(xié)同創(chuàng)新通過資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)“雙贏”，因此，不需要過多的行政干預(yù)，但政府更多的需要組織保障。遼寧省政府為推進(jìn)通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將發(fā)展通用飛機(jī)列入了《遼寧省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《東北老工業(yè)基地振興計(jì)劃》和《沈陽市裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要（2009-2020年）》中。并于2012年成立遼寧通用航空研究院，于同年批準(zhǔn)成立了“先進(jìn)通用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造與示范協(xié)同創(chuàng)新中心”。該中心是以遼寧省政府為主導(dǎo)，沈陽航空航天大學(xué)依托遼寧通用航空研究院組建的，以航空技術(shù)學(xué)科為主體，以培育通用航空產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)，通過與北京航空航天大學(xué)、沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所、中航工業(yè)空氣氣動(dòng)研究院、沈飛、中航工業(yè)復(fù)合材料有限責(zé)任公司、中國(guó)民用航空東北地區(qū)管理局等統(tǒng)一航空領(lǐng)域?qū)I(yè)的科研和管理機(jī)構(gòu)的深度融合?！跋冗M(jìn)通用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造與示范協(xié)同創(chuàng)新中心”研究制造了一款立體遙感型全鋰電無人機(jī)SY1，于2012年5月成功首飛；國(guó)內(nèi)首架燃料電池動(dòng)力無人機(jī)LN60，于2012年7月成功首飛；設(shè)計(jì)制造完成了全復(fù)合材料雙座電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)RX1E有人飛機(jī)，于2013年6月成功首飛，2014年11月，在珠海航展上進(jìn)行展示并空中表演，是航展上唯一一架新能源通用飛機(jī)。與中國(guó)民用航空東北地區(qū)管理局組建聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在其指導(dǎo)和監(jiān)督下，于2015年順利通過適航認(rèn)證，是世界上第一款通過適航認(rèn)證的雙座電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。打入市場(chǎng)后，獲得了28架訂單，收到了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該中心要是沒有省政府的重視和主導(dǎo)是不會(huì)有如此雙贏的。
2.激勵(lì)機(jī)制
經(jīng)濟(jì)學(xué)人的假設(shè)提出，任何一個(gè)從事經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的個(gè)體都試圖要以最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)來獲取最大的經(jīng)濟(jì)利益。在當(dāng)今的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，互贏互利是合作的基礎(chǔ)，為此，激勵(lì)機(jī)制是是至關(guān)重要的，是激發(fā)合作的關(guān)鍵。由于協(xié)同創(chuàng)新各方在價(jià)值取向和獲利目標(biāo)上存在著較大的差別，為此就需要尋找雙方利益的平衡點(diǎn)，塑造雙方的共同目標(biāo)。高校和科研機(jī)構(gòu)不僅要關(guān)注人才培養(yǎng)、科研成果，還要看最終產(chǎn)品的市場(chǎng)潛力和利潤(rùn)空間以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。企業(yè)應(yīng)該在關(guān)注自身的經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)還要關(guān)注合作帶來的名聲和聲譽(yù)?！跋冗M(jìn)通用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造與示范協(xié)同創(chuàng)新中心”一方面采取經(jīng)濟(jì)激勵(lì)方式，整合人才隊(duì)伍、儀器設(shè)備、科研平臺(tái)、資金、信息等資源，以“當(dāng)量股份制”作為投入和分配機(jī)制，建立動(dòng)態(tài)、高效、融合的協(xié)同創(chuàng)新體系。理事會(huì)對(duì)各單位投入的資源進(jìn)行篩選評(píng)估確定所占當(dāng)量股份比例，由科學(xué)發(fā)展咨詢委員會(huì)和理事會(huì)每3年進(jìn)行一次重新評(píng)估，動(dòng)態(tài)調(diào)整當(dāng)量股比，各協(xié)同體的收益則按照評(píng)估折算各協(xié)同體所占的當(dāng)量股份比率進(jìn)行分配；另一方面采取非經(jīng)濟(jì)方式，項(xiàng)目著眼于新能源通用飛機(jī)，新能源通用飛機(jī)是當(dāng)前國(guó)際研究的熱點(diǎn)和前沿，不僅符合我國(guó)新能源動(dòng)力發(fā)展戰(zhàn)略，也有利于使我國(guó)快速占領(lǐng)世界新型飛機(jī)的制高點(diǎn)。目前，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的銳翔（RX1E）雙座電動(dòng)輕型飛機(jī)，是世界上第一款取得適航型號(hào)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)證書的LSA類電動(dòng)輕型飛機(jī)，開創(chuàng)了電動(dòng)輕型飛機(jī)適航取證的國(guó)際先河，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際都享有盛譽(yù)。
3.溝通機(jī)制
要解決信息不對(duì)稱所造成過高的交易成本和過高的回報(bào)風(fēng)險(xiǎn)，就需要建立信息溝通機(jī)制。地方高校與地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)有著天然的聯(lián)系，為此，幾方通過溝通，熟知本地資源和本產(chǎn)業(yè)的協(xié)同體就可以降低通過市場(chǎng)獲取資源的交易成本，避免了逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)等因素?！跋冗M(jìn)通用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造與示范協(xié)同創(chuàng)新中心”的建立就利用了本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)資源。沈陽在航空領(lǐng)域有著厚重的歷史，沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)、沈陽空氣動(dòng)力研究所是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)航空研究所，中航工業(yè)集團(tuán)沈陽飛機(jī)集團(tuán)公司是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)航空制造企業(yè)，沈陽航空航天大學(xué)是東北地區(qū)惟一的航空院校和中國(guó)民用航空局中九大地區(qū)管理局中之一的東北地區(qū)管理局。和熟知的同行業(yè)著名的北京航空航天大學(xué)及中航工業(yè)復(fù)合材料有限責(zé)任公司協(xié)同，經(jīng)過溝通，都有意愿培育通航市場(chǎng)，構(gòu)建通航產(chǎn)業(yè)，這樣減少了搜尋成本和談判成本，也避免了履約成本、監(jiān)督成本的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)協(xié)同成立了“遼寧銳翔通用飛機(jī)制造有限公司”和“遼寧銳翔通用飛機(jī)有限公司”，來做具體的產(chǎn)品制造和實(shí)體運(yùn)營(yíng)示范。
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此外，近年來興起的納米纖維制備技術(shù)如靜電紡絲等制備出的具有良好生物相容性的無紡布納米纖維膜以及載藥介質(zhì)，可以模擬天然的細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生物功能；人的大多數(shù)組織、器官在形式和結(jié)構(gòu)上與納米纖維類似，這為納米纖維用于組織和器官的修復(fù)提供了可能；一些電紡原料具有很好的生物相容性及可降解性，可作為載體進(jìn)入人體，并容易被吸收；加之納米纖維還有大的比表面積、孔隙率等優(yōu)良特性，因此，其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了研究者的持續(xù)關(guān)注，并已在人工肌肉、創(chuàng)傷修復(fù)、生物組織工程等方面得到了很好的應(yīng)用。
在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
航空航天領(lǐng)域使用的材料需要經(jīng)受住惡劣環(huán)境的影響，它需要對(duì)自身狀況進(jìn)行診斷，并能自動(dòng)加固或自動(dòng)修復(fù)材料中的傷痕或裂紋，從而避免大災(zāi)難事故的發(fā)生。航空航天飛行器的結(jié)構(gòu)要求輕質(zhì)、高可靠性、高維護(hù)性、高生存能力，為此，必須增加材料的智能性。目前智能材料結(jié)構(gòu)在航空飛行器上的應(yīng)用有智能蒙皮、自適應(yīng)機(jī)翼、振動(dòng)噪聲控制和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等。
未來智能纖維及智能紡織品將會(huì)在航空航天領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，紡織纖維及其制品如各種結(jié)構(gòu)的預(yù)制件應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域不僅可以大幅度減輕器材的重量，而且也會(huì)提高整個(gè)產(chǎn)品的抗震性，更重要的是紡織纖維及其制品可以賦予器材相應(yīng)的智能化應(yīng)用。復(fù)合材料在生產(chǎn)過程中的工藝性不穩(wěn)定，如何避免構(gòu)件內(nèi)部的缺陷，對(duì)飛機(jī)的安全非常重要。智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)就能有效解決這一問題，它能夠快速超前地預(yù)報(bào)損傷點(diǎn)和嚴(yán)重程度。光導(dǎo)纖維材料就可應(yīng)用于對(duì)復(fù)合材料的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與損傷評(píng)估，即在材料或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位埋置光導(dǎo)纖維及其傳感器制品，這些材料及其特殊結(jié)構(gòu)能夠?qū)ζ凇⒏g、沖擊、磨損或操作失誤、溫度等環(huán)境條件引起的結(jié)構(gòu)損壞實(shí)現(xiàn)及時(shí)探測(cè)、定位并作出評(píng)價(jià)，并可在損壞到達(dá)臨界狀態(tài)之前發(fā)出警告，以便及時(shí)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行修理或更換。
在航空領(lǐng)域，高性能纖維制品增強(qiáng)復(fù)合材料具有重要用途，未來在復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用上，可以通過纖維的智能化或者植入具有智能功能的組元，來獲得整體上具有智能作用的部件。通過在纖維中加入溫敏物質(zhì)來獲得溫敏纖維，并制造發(fā)動(dòng)機(jī)外罩，這樣可以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況，同時(shí)可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)。未來航空航天領(lǐng)域凡需要智能材料發(fā)揮作用的部件，可以嘗試通過材料的智能化設(shè)計(jì)、智能組元的植入，結(jié)構(gòu)的特殊化設(shè)計(jì)等來實(shí)現(xiàn)，例如航天員用的多功能宇航服等。
智能自修復(fù)紡織品能夠感受外界環(huán)境的變化，集感知、驅(qū)動(dòng)和信息處理于一體，形成類似于生物體的具感知、自診斷、自修復(fù)功能的材料。這種材料及紡織品的自修復(fù)功能主要是將內(nèi)含黏結(jié)劑的空心膠囊或玻璃纖維滲入材料中，一旦材料在外力作用下發(fā)生開裂，部分膠囊或纖維破裂，粘接液流出滲入裂紋，粘接液可使材料裂紋重新愈合，空心膠囊或玻璃纖維內(nèi)部含一種催化劑或促進(jìn)劑，一旦材料在外力作用下發(fā)生開裂，部分膠囊或纖維破裂，催化劑或促進(jìn)劑流出促使材料內(nèi)部產(chǎn)生生化反應(yīng)而自動(dòng)愈合。用這種材料預(yù)制件制備的增強(qiáng)復(fù)合材料，可作為飛機(jī)的機(jī)翼材料或者航天器的器件，這種材料在使用過程中，如果出現(xiàn)部分損壞，能夠及時(shí)修復(fù)，使材料的整體功能不至于突然喪失，減少事故的發(fā)生。
在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用
環(huán)保用智能紡織材料在未來環(huán)境領(lǐng)域?qū)?huì)有重要的應(yīng)用前景，比如具有清潔功能的智能紡織品，它的開發(fā)可以沿著兩條思路進(jìn)行，一是利用紡織品表面特有的幾何尺寸的形狀界面結(jié)構(gòu)，經(jīng)過材料界面技術(shù)處理后，由于織物表面尺寸低凹的表面可使吸附氣體原子穩(wěn)定存在，所以在宏觀表面上相當(dāng)于有一層穩(wěn)定的氣體薄膜，使油和水無法與材料的表面直接接觸，從而顯示出卓越的拒水和拒油性能，而對(duì)纖維的原有理化性能如纖維強(qiáng)度、染料親和力、透氣性等沒有影響，甚至還能增加殺菌、防輻射、防霉等特殊效果。當(dāng)這類材料表面粘附灰塵后，在有水滴出現(xiàn)時(shí)，水滴就會(huì)將灰塵帶走，還原來紡織品表面一個(gè)清潔的原貌。這就是所謂的抗灰塵、防水智能紡織品。另一條途徑是通過紡織品后整理，通過在纖維表面改性整理，引入具有光催化降解功能的二氧化鈦，紡織品在紫外光照射下，其表面的有機(jī)污染物被分解，進(jìn)而被去除，恢復(fù)到原有的清潔表面。
在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用
在軍事方面智能材料也有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。如智能材料應(yīng)用于潛水艇上，能夠改變形狀，清除湍流，使流動(dòng)的噪聲減弱，潛艇隱蔽性更好，這些智能材料或其組元材料可以通過使用特種紡織纖維或紡織品織物來實(shí)現(xiàn)。
自然界中，蜘蛛絲具有很高的強(qiáng)度、很高的彈性和韌性，能夠捕捉昆蟲。通過模仿蜘蛛絲的這種特殊結(jié)構(gòu)，研究人員利用嵌段的軟段聚氨酯與硬段聚氨酯制成彈性纖維，用這些彈性纖維織成的紡織品在一定受力范圍內(nèi)具有良好的彈性恢復(fù)能力，也即是具有形狀記憶功能。這種紡織品有望應(yīng)用于水下潛艇表面或飛機(jī)機(jī)翼表面上智能系統(tǒng)的組元部件。當(dāng)潛艇在水下航行時(shí)，由于水的阻力，其表面能夠適應(yīng)阻力而變形，這樣能夠減小潛艇的整個(gè)阻力，當(dāng)潛艇停止航行時(shí)，其表面又恢復(fù)原樣。
現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)情況十分復(fù)雜，士兵應(yīng)穿高度智能化的作戰(zhàn)服。服裝能夠感知可能來臨的危險(xiǎn)，避免生化武器和自然環(huán)境帶來危害，既有隱蔽功能，還要輕便、易穿著。未來的這種智能作戰(zhàn)服設(shè)計(jì)思路，可從自然界仿生學(xué)的角度出發(fā)來設(shè)計(jì)其功能。如松果殼根據(jù)環(huán)境濕度能夠自動(dòng)開啟和閉合；水藻的眼點(diǎn)對(duì)不同的光會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色；含羞草對(duì)外界的刺激會(huì)作出收縮曲張反應(yīng)。根據(jù)自然界中這些奇特的現(xiàn)象，可以通過士兵穿著服裝上的傳感器探測(cè)其周圍的氣體，當(dāng)探測(cè)到某種毒氣時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)使頭盔中的透氣孔自動(dòng)關(guān)閉，避免士兵受毒氣傷害；由對(duì)不同光照具有變色功能的纖維制成的作戰(zhàn)服，在一定條件下，能夠更好地隱蔽；嵌有生化感應(yīng)器和超微感應(yīng)器的軍服，可監(jiān)測(cè)士兵的心率、血壓和體表溫度等指標(biāo)，辨別出受傷部位，使該部位周圍的軍服收縮，并釋放出軍服自備的消毒抗菌材料或血凝藥物等，具有一定的治療功能。
未來智能紡織品在作戰(zhàn)軍服上的應(yīng)用是一個(gè)多學(xué)科交叉的問題，涉及仿生學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)、物理、機(jī)械和電子技術(shù)等領(lǐng)域。隨著納米技術(shù)的興起，它與智能紡織材料的結(jié)合，將為今后納米智能紡織品的研究與開發(fā)提供巨大的空間。如美國(guó)最新研制的納米軍裝及納米防彈頭盔，頭盔中的超微計(jì)算機(jī)具有防護(hù)、通訊、指揮分析以及全天候火力瞄準(zhǔn)等功能；軍服材料上的納米太陽能傳導(dǎo)電池與超微存貯器相連，確保整個(gè)系統(tǒng)的能量供應(yīng)。當(dāng)遇到生化攻擊時(shí)，服裝材料內(nèi)的織物分子就會(huì)發(fā)生變化，不讓生物毒素進(jìn)入身體內(nèi)部。通過傳感器植入技術(shù)，在其中嵌入一些光導(dǎo)纖維傳感器，一旦傳感器接觸到某些氣體、電磁能、生物化學(xué)或其他有毒介質(zhì)時(shí)，被激發(fā)產(chǎn)生一種報(bào)警信號(hào)，提醒暴露在有毒氣體中的士兵，以提高生存能力，這就是傳感器檢測(cè)智能作戰(zhàn)服。
此外，指揮系統(tǒng)最好能夠掌握每位士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上的情況，這就需要一種智能定位紡織品或者將此項(xiàng)功能加入到作戰(zhàn)軍服上。這種服裝配有個(gè)人局域網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)、電子指南針及速度檢測(cè)器。衣服中的個(gè)人局域網(wǎng)有數(shù)據(jù)傳輸、功率和信號(hào)控制等功能，可以聯(lián)入幾個(gè)裝置，它們通過一個(gè)配有小型顯示器的遙控設(shè)備進(jìn)行集中控制，小型顯示器可以置于衣袖上或佩戴在頭上。
在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用
利用智能材料的自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)功能，可快速檢測(cè)環(huán)境濕度、溫度，取代溫控線路和保護(hù)線路；利用熱電效應(yīng)和熱記憶效應(yīng)的聚合物材料可用于智能化多功能自動(dòng)報(bào)警和智能紅外攝像，取代檢測(cè)線路；利用智能纖維制作的混凝土，可取代復(fù)雜的檢測(cè)線路。未來智能紡織品在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要可以從材料本身的智能特性和具體使用環(huán)境角度考慮，利用智能纖維或紡織品的特性來構(gòu)筑智能混凝土，使之成為具有自感知、記憶、自適應(yīng)、自修復(fù)等特性的多功能材料。這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷、滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測(cè)需要、防止結(jié)構(gòu)潛在的脆性破壞，并能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)，從而顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
將碳纖維和玻璃纖維強(qiáng)化的樹脂置于混凝土中，碳纖維是導(dǎo)體，假如碳纖維混凝土受壓炸裂，切斷碳纖維，整個(gè)建筑物的電阻增加，導(dǎo)電量改變，成為建筑物出現(xiàn)問題的信號(hào)，而玻璃纖維卻仍保持完好，使建筑物不至于突然坍塌。這種特殊的混凝土可以用于海底建筑物，也可以用于建筑高速公路和跨海大橋。隨著自修復(fù)材料的發(fā)展，具有自修復(fù)功能的智能纖維及其制品也可以應(yīng)用到這種混凝土中，當(dāng)混凝土發(fā)生開裂時(shí)，隨著纖維的斷裂，會(huì)從纖維中釋放出“黏結(jié)劑”把裂紋牢牢地焊接在一起，對(duì)混凝土的斷裂起到一定的修復(fù)作用。
在混凝土磚及大壩上，工程結(jié)構(gòu)的過量位移或變形會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)并造成破壞。運(yùn)用光纖技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩結(jié)構(gòu)連續(xù)可靠的監(jiān)測(cè)。將光纖位移極限信號(hào)裝置潛入土工布，置于大壩底端或相應(yīng)的中間層中，可用于檢測(cè)大壩縫隙變化，光纖應(yīng)變計(jì)可用于縫隙或不透水瀝青混凝土水壩狀態(tài)變化的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，環(huán)形光纖傳感器分為兩路，分別連接壩體的兩邊，用一特別的材料封裝在大壩混凝土中心。當(dāng)應(yīng)變計(jì)用力鎖定模式安裝時(shí)，徑向變化可引起傳感器傳輸性質(zhì)的變化。光纖技術(shù)的這一特性，能為大水壩、橋梁和重要性的工程結(jié)構(gòu)所用，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的在線檢測(cè)和傷害評(píng)估。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）30-0086-02
民機(jī)發(fā)展，適航先行。加強(qiáng)適航意識(shí)、提高適航能力是我國(guó)民機(jī)未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)提高我國(guó)民航競(jìng)爭(zhēng)力具有戰(zhàn)略意義。航空器適航技術(shù)與管理是一個(gè)涉及航空器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安全和管理等多個(gè)學(xué)科的新型交叉學(xué)科，歐美在該學(xué)科的教育已有數(shù)十年的歷史。我國(guó)適航技術(shù)研究和人才培養(yǎng)起步較晚，面對(duì)具有相當(dāng)特殊性的專業(yè)人才，其培養(yǎng)模式與體系建設(shè)目前已在國(guó)內(nèi)航空和民航領(lǐng)域的院校中逐步展開。由于我國(guó)航空器適航技術(shù)與管理人才相當(dāng)緊缺，2011年3月教育部正式批準(zhǔn)了南京航空航天大學(xué)國(guó)防緊缺專業(yè)“適航技術(shù)與管理”，培養(yǎng)民航發(fā)展急需的專門人才。南京航空航天大學(xué)針對(duì)適航學(xué)科對(duì)人才要求的特殊性，采用分階段、本―碩連讀培養(yǎng)模式，探索培養(yǎng)適航技術(shù)與管理人才的新途徑。
一、跨學(xué)科本科―碩士連讀培養(yǎng)機(jī)制
1.培養(yǎng)目標(biāo)。依據(jù)合理的培養(yǎng)模式，制定完善的培養(yǎng)體系，培養(yǎng)以航空器結(jié)構(gòu)、材料、系統(tǒng)，以及航空器發(fā)動(dòng)機(jī)等專業(yè)為基礎(chǔ)，熟悉航空器適航條例和規(guī)章體系，掌握基本的適航符合性驗(yàn)證方法，并具備航空器安全性評(píng)估能力的專門技術(shù)人才。使其能夠滿足大型民用飛機(jī)研制、通用航空器設(shè)計(jì)與制造、航空公司運(yùn)營(yíng)與管理、局方部門監(jiān)督與管理等方面的適航人才需求。
2.培養(yǎng)模式。航空器適航與管理技術(shù)涉及到多個(gè)飛機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)科以及管理學(xué)科，是綜合性比較強(qiáng)的專業(yè)，它不僅需要從業(yè)者具有較高的航空器設(shè)計(jì)水平，也需要從業(yè)者熟悉適航條例、法規(guī)和流程等知識(shí)，同時(shí)，必須具備較高的協(xié)調(diào)、溝通能力。為適應(yīng)從業(yè)崗位要求，達(dá)到該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，適航技術(shù)與管理人才采用培優(yōu)淘汰模式、本碩連讀機(jī)制，學(xué)制總計(jì)6.5年。
學(xué)生來源（選拔）：學(xué)生可通過高考進(jìn)入適航培優(yōu)班，高考成績(jī)優(yōu)秀、綜合素質(zhì)高的考生經(jīng)審查擇優(yōu)錄??；另一部分生源為校內(nèi)其他相關(guān)專業(yè)優(yōu)秀大學(xué)生，經(jīng)過申請(qǐng)、考核、審批的流程進(jìn)入適航培優(yōu)班。
考核淘汰制：適航培優(yōu)班的學(xué)生實(shí)行考核淘汰制，大學(xué)本科階段每年都要進(jìn)行考核，考核合格的學(xué)生，方可留在適航培優(yōu)班繼續(xù)學(xué)業(yè)，并保留免試攻讀碩士資格；考核不合格者，則不再保留培優(yōu)資格，并取消免試攻讀碩士的資格。
分階段培養(yǎng)：適航技術(shù)與管理培優(yōu)班學(xué)生的培養(yǎng)分為3個(gè)階段，各階段培養(yǎng)過程如圖1所示。
產(chǎn)學(xué)研合作、講座型課程：建立適航領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)機(jī)制，在民航、航空企事業(yè)單位建立實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，在第一和第二階段，學(xué)生的專項(xiàng)實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐學(xué)分與普通專業(yè)學(xué)生不同，比重較大。同時(shí)，研究生階段開設(shè)2～3門專家講座型課程，邀請(qǐng)企業(yè)和局方的適航技術(shù)與管理專業(yè)人員授課，貼近職業(yè)方向的需求。
二、面向職業(yè)需求的研究生培養(yǎng)方向
1.適航技術(shù)與管理人才需求。適航技術(shù)與管理領(lǐng)域?qū)W生培養(yǎng)的職業(yè)特點(diǎn)非常明顯，目前該領(lǐng)域人才非常短缺，根據(jù)職業(yè)需求，大致包括以下四大類：（1）參與航空器或相關(guān)民機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的廠、所內(nèi)部適航工作人員；（2）航空公司、民航監(jiān)管部門的適航工作人員；（3）負(fù)責(zé)適航規(guī)章、條例頒布與實(shí)施、航空器設(shè)計(jì)/制造單位和航空器適航審定的局方人員；（4）適航條例和法規(guī)、適航技術(shù)與驗(yàn)證方法等相關(guān)研究人員等。四大類相關(guān)工作對(duì)從業(yè)人員的要求都很高，不僅需要具備扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)能力，而且必須具備適航法規(guī)與規(guī)章的研究/理解能力，較強(qiáng)的協(xié)調(diào)、溝通和管理能力等。
2.面向職業(yè)需求的研究生培養(yǎng)方向。適航技術(shù)與管理培優(yōu)班學(xué)生研究能力和職業(yè)能力的培養(yǎng)主要在研究生階段。根據(jù)該領(lǐng)域四大類人才需求，我們針對(duì)以不同學(xué)科為基礎(chǔ)的適航培優(yōu)班學(xué)生設(shè)計(jì)了5大研究方向及其相關(guān)的研究技術(shù)，如圖2所示。本科階段學(xué)生的學(xué)科跨度較大，不同的跨學(xué)科專業(yè)的學(xué)生可以在5大方向中，選擇合適的專業(yè)技術(shù)從事研究工作。
三、跨學(xué)科研究生培養(yǎng)和過程管理
1.課程設(shè)置與優(yōu)化。適航技術(shù)與管理學(xué)科的研究生來自于航空器主機(jī)設(shè)計(jì)（含結(jié)構(gòu)）、機(jī)械設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、航空器發(fā)動(dòng)機(jī)，以及航空器各分系統(tǒng)等專業(yè)，前三年的課程體系與原專業(yè)學(xué)生的課程體系一致；同時(shí)，增設(shè)了相關(guān)的適航概念性課程。本科四年級(jí)與碩士一年級(jí)的課程，以及碩士階段的研究方向則側(cè)重于系統(tǒng)工程、適航技術(shù)與管理方面；以促使適航技術(shù)與管理學(xué)科和各專業(yè)學(xué)科的相互融合，滿足跨學(xué)科適航學(xué)科人才培優(yōu)的需要；并不斷探索、實(shí)踐和改進(jìn)。碩士階段必修課設(shè)置：注重前沿性和綜合性，以便彌補(bǔ)不同學(xué)科之間的差異，側(cè)重系統(tǒng)工程與安全工程，切合適航技術(shù)與管理方向人才分類需求，初步設(shè)置的課程有：航空器可靠性工程、航空器適航驗(yàn)證與審定技術(shù)、航空器安全管理工程、航空器持續(xù)適航技術(shù)、系統(tǒng)工程。碩士階段選修課設(shè)置：面向航空器適航，注重適航工程實(shí)踐類課程，并由各專業(yè)學(xué)科課程進(jìn)行支持；學(xué)生可根據(jù)后續(xù)課題研究?jī)?nèi)容的需要，在全校工科類碩士選修課中選擇其他課程。實(shí)踐類課程可包括，旋翼類飛機(jī)適航審定與驗(yàn)證工程實(shí)踐，通用飛機(jī)適航審定與驗(yàn)證工程實(shí)踐，機(jī)載設(shè)備適航審定與驗(yàn)證，航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航審定與驗(yàn)證，持續(xù)適航工程實(shí)踐等。目前第一屆培優(yōu)學(xué)生已進(jìn)入碩士階段，培養(yǎng)過程進(jìn)展順利，根據(jù)后面的反饋情況，我們將進(jìn)行課程的優(yōu)化。
機(jī)械工程科學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容是機(jī)械系統(tǒng)以及產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)和制造方面的理論與技術(shù)的科學(xué)，其主要包含機(jī)械學(xué)和機(jī)械制造科學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域。機(jī)械學(xué)主要是研究機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)性能、設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法的科學(xué)，主要包含機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)的機(jī)構(gòu)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、傳動(dòng)學(xué)、強(qiáng)度學(xué)、摩擦學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)等相關(guān)方面的知識(shí)。制造科學(xué)是研究制造過程和機(jī)械系統(tǒng)的科學(xué)，主要有產(chǎn)品設(shè)計(jì)、成形制造、加工設(shè)計(jì)以及制造系統(tǒng)運(yùn)作管理等科學(xué)。
1.我國(guó)機(jī)械工程領(lǐng)域研究進(jìn)展
機(jī)械工程科學(xué)研究為先進(jìn)制造技術(shù)提供了源源動(dòng)力。先進(jìn)的制造技術(shù)是推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)自主發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，自主創(chuàng)新技術(shù)為我國(guó)航天和國(guó)防先進(jìn)裝備提供了重要的技術(shù)支撐，自主創(chuàng)新技術(shù)在航空、家電、車輛、輕工業(yè)、石化、微電子、工程機(jī)械等眾多制造業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，自主品牌也隨之越來越多。
1.1.機(jī)械動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域
南京航空航天大學(xué)提出了含時(shí)滯控制系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、含彈性約束的振動(dòng)控制系統(tǒng)分叉機(jī)理和控制方法、含遲滯阻尼振動(dòng)控制系統(tǒng)的建模和控制方法。西南交通大學(xué)發(fā)展了機(jī)車車輛一軌道系統(tǒng)禍合動(dòng)力學(xué)模型，研制了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)車車輛軌道禍合動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)和安全性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試評(píng)估體系。
1.2.摩擦學(xué)領(lǐng)域
摩擦學(xué)成為我國(guó)機(jī)械工程學(xué)科在國(guó)際學(xué)術(shù)界最具影響的學(xué)科之一。中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所摩擦、磨損與實(shí)驗(yàn)室，所將研究發(fā)明的納米固體技術(shù)用于我國(guó)航空航天工程。清華大學(xué)在納米摩擦學(xué)及其技術(shù)研究領(lǐng)域也取得了重要進(jìn)展，在計(jì)算機(jī)硬盤基片表面超精化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）研究中，提出了超精表面納米粒子的行為機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)了化學(xué)與機(jī)械作用均衡規(guī)律，探索出硬盤基片超精表面新型CMP技術(shù)及先進(jìn)的拋光工藝，使拋光后表面波紋度和粗糙度均低于0.1nm。西南交通大學(xué)結(jié)合了高速鐵路中的輪軌關(guān)系問題進(jìn)行研究，首次在試驗(yàn)中再現(xiàn)了輪軌波磨現(xiàn)象，并從理論和試驗(yàn)兩個(gè)層面上深入分析了輪軌波磨的形成機(jī)制。
1.3.仿生機(jī)械和生物制造領(lǐng)域
仿生機(jī)械和生物制造是一個(gè)創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性并存的前沿領(lǐng)域。吉林大學(xué)在仿生柔性動(dòng)態(tài)減阻、仿生電滲脫附理論研究中已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，并創(chuàng)建和發(fā)展了機(jī)械仿生學(xué)科，發(fā)明了一系列地面機(jī)械脫附減阻仿生技術(shù)，并成功將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和國(guó)防工程。西安交通大學(xué)在人工骨仿生制造研究中建立了骨組織的模型，提出了骨缺損的復(fù)合結(jié)構(gòu)修復(fù)方法，采用快速成型法制造了人工骨的結(jié)構(gòu)框架，并在動(dòng)物骨缺損修補(bǔ)中獲得成功。
2.我國(guó)機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)
由于機(jī)械工程領(lǐng)域設(shè)計(jì)到國(guó)家的核心利益，因此在未來我國(guó)將大力推進(jìn)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的儀器、設(shè)備的發(fā)展，因此，在自主創(chuàng)新的高新技術(shù)領(lǐng)域的儀器與設(shè)備的設(shè)計(jì)制造等方面的基礎(chǔ)研究將會(huì)成為機(jī)械領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，此外由于我國(guó)資源與環(huán)境等方面面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這就要求機(jī)械制造領(lǐng)域要更重視環(huán)保與節(jié)能，在未來綠色機(jī)械也將為成為我國(guó)機(jī)械領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。
2.1.機(jī)械學(xué)領(lǐng)域發(fā)展展望
2.1.1.機(jī)構(gòu)學(xué)是機(jī)械工程學(xué)重要內(nèi)容之一。機(jī)構(gòu)學(xué)研究既要注重理論知識(shí)的研究，從而確保我國(guó)在該領(lǐng)域研究的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又要注重制造與控制相交叉學(xué)科的研究，從而在理論與技術(shù)兩方面同時(shí)取得進(jìn)步，以開發(fā)出性能優(yōu)良的新裝備。
2.1.2.擦學(xué)領(lǐng)域也有了長(zhǎng)足進(jìn)步，其基本經(jīng)驗(yàn)是與生物、納米、計(jì)算機(jī)以及一些相關(guān)交叉學(xué)科的結(jié)合，從而衍生出納米摩擦學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)模擬、生物摩擦學(xué)等相關(guān)學(xué)科。中國(guó)摩擦學(xué)領(lǐng)域的青年學(xué)者應(yīng)當(dāng)在國(guó)際學(xué)術(shù)界進(jìn)一步加強(qiáng)自身影響力，爭(zhēng)取在國(guó)際學(xué)術(shù)界占有更重要的位置"
2.1.3.研究領(lǐng)域中，復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析、非線性動(dòng)力學(xué)以及機(jī)械系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都取得了較大的進(jìn)步。但目前我國(guó)在大型復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)力方面的仿真設(shè)計(jì)、微納米系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等研究領(lǐng)域均面臨著較大的問題。目前我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)中的高端技術(shù)裝備絕大多數(shù)均是需要進(jìn)口，這嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的自主發(fā)展，因此我國(guó)急需在機(jī)械動(dòng)力領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，以突破國(guó)外的技術(shù)封鎖。
2.2.科技領(lǐng)域發(fā)展展望
機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的總趨勢(shì)將會(huì)是朝著基于環(huán)保與節(jié)能基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程遙控、智能化、精確化等方面發(fā)展，在未來一段時(shí)間我國(guó)在機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)⒅饕蛉缦聨讉€(gè)方面發(fā)展：
2.2.1.行器或是深海潛水機(jī)械領(lǐng)域?qū)⑷〉幂^大進(jìn)步；飛機(jī)方面將向著更大、更快、更輕、更舒適、更安全的方向發(fā)展；同時(shí)在微小制導(dǎo)、超真空、超低溫、等極端條件下的機(jī)械技術(shù)將會(huì)成為研究重點(diǎn)。
2.2.2.在未來機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)⑷匀皇侵攸c(diǎn)研究方向，未來若干年內(nèi)量子通信技術(shù)、納米技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)光通訊技術(shù)、商業(yè)基因計(jì)算機(jī)等技術(shù)將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)邊以產(chǎn)品的形式出現(xiàn)，來影響人們的日常生活。同時(shí)衛(wèi)星通訊技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬制造技術(shù)、基因計(jì)算機(jī)芯片等技術(shù)也會(huì)有較大的發(fā)展?？傊磥碓谕ㄐ蓬I(lǐng)域的機(jī)械技術(shù)將會(huì)向著智能、精細(xì)化等方向發(fā)展。
2.2.3.造技術(shù)將成為機(jī)械制造領(lǐng)域的永恒話題，由于化石能源的逐漸枯竭，因此人們不得不轉(zhuǎn)向其他的渠道來獲取能源，而其他的能源，如核能、熱能、風(fēng)能、潮汐能等清潔能源的開發(fā)需要有雄厚的技術(shù)資本來支撐，因此在未來人們勢(shì)必在這些清潔能源領(lǐng)域的機(jī)械技術(shù)取得較大突破。
3.結(jié)語
目前，我國(guó)在機(jī)械領(lǐng)域已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著較大的差距。因此我們必須具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械相關(guān)研究領(lǐng)域的資金投入，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，支持自主創(chuàng)新，確保我國(guó)在機(jī)械高新技術(shù)方面擁有一席之地，并努力將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品走向全世界。
參考文獻(xiàn)：
[1]金學(xué)松等.曲線鋼軌初始波磨形成的機(jī)理分析.機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2008，44（3）.
