楊希祥

摘要：建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地，提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量，是航天學(xué)科本科生教育改革的新模式。結(jié)合國防科技大學(xué)無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)實(shí)踐，深入分析了建設(shè)航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地的必要性，系統(tǒng)總結(jié)了加強(qiáng)航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)的思路舉措，包括實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置、導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)、創(chuàng)新文化營造、管理機(jī)制形成等。為航空航天專業(yè)本科人才培養(yǎng)改革提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：航天學(xué)科；本科生；創(chuàng)新實(shí)踐基地；建設(shè)

中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0000-00

1、引言

高等教育承擔(dān)者人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會(huì)服務(wù)和文化傳承四大任務(wù)，其中，人才培養(yǎng)是核心。本科生教育是高等教育的基石，在整個(gè)高等教育體系中具有舉足輕重的地位，世界一流大學(xué)無不高度重視本科教育。自1999年高校學(xué)校實(shí)施擴(kuò)招以來，我國本科生招生一直維持龐大規(guī)模，2011年，全國高校院校招收本科生349萬人。龐大的招生規(guī)模，使得本科生培養(yǎng)質(zhì)量受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，尤其是作為本科生培養(yǎng)質(zhì)量和教育教學(xué)改革效果重要衡量標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，存在嚴(yán)重缺失。2011年4月，胡錦濤總書記在清華大學(xué)建校100周年大會(huì)上指出，高等學(xué)校要?jiǎng)?chuàng)新教育教學(xué)方法，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，形成人才培養(yǎng)新優(yōu)勢[1]。

近年來，國內(nèi)高校積極借鑒國外大學(xué)本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，努力探索適合我國高等教育實(shí)際的政策措施，其中，建立本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地是重要的方式。國外的劍橋大學(xué)、麻省理工學(xué)院、普度大學(xué)、波士頓大學(xué)等很早就已積極探索本科生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)組織形式，開設(shè)了形形色色的本科生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，以航空航天專業(yè)為例，普度大學(xué)組織本科生開展了固液探空火箭和小型云在火箭的設(shè)計(jì)、加工制造和發(fā)射等全流程活動(dòng)，波士頓大學(xué)本科生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)包括了探空火箭、納星、臨近空間浮空飛行器等諸多項(xiàng)目。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界目前有近100所大學(xué)在開展納星研究，有50余所大學(xué)組織開展以高空氣球?yàn)楣ぞ叩呐R近空間探測等研究，其中，絕大多數(shù)項(xiàng)目都有本科生，甚至是高中畢業(yè)后即將入學(xué)的本科生發(fā)揮著重要作用。國內(nèi)的浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、國防科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等國內(nèi)重點(diǎn)高校相繼建立了本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地[2～6]，本科生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力培養(yǎng)取得一定成績，同時(shí)，創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)也暴露出一些問題，如運(yùn)動(dòng)管理效率較低、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置不合理、創(chuàng)新文化氛圍不足、師資隊(duì)伍薄弱等[7]。

本論文結(jié)合國防科技大學(xué)無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)實(shí)踐，對航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)問題進(jìn)行分析研究，研究成果對于加強(qiáng)本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)和運(yùn)行管理，促進(jìn)本科生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)高效蓬勃發(fā)展，推動(dòng)本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力提升，加快本科生整體培養(yǎng)質(zhì)量躍升，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、建設(shè)航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地的必要性

2000年以來，隨著國家政策調(diào)整，航空航天事業(yè)地位日益突出，除傳統(tǒng)航空航天院校外，高等院校尤其是工科院校，如清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、大連理工大學(xué)等紛紛設(shè)立航空航天專業(yè)，空天學(xué)科本科生招生規(guī)模日益擴(kuò)大。對于航空航天這樣的尖端科學(xué)技術(shù)，通過建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地，鼓勵(lì)本科生從事豐富多彩的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，對于增強(qiáng)本科生專業(yè)認(rèn)同感，激發(fā)創(chuàng)新激情，培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和協(xié)同攻關(guān)能力等尤為重要。

2.1是強(qiáng)化本科生認(rèn)同感、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的需要

本科教育是高等教育的第一個(gè)階段，剛剛結(jié)束高中階段學(xué)習(xí)的本科生，對于高等學(xué)校專業(yè)的含義理解和認(rèn)知程度十分有限，對所學(xué)專業(yè)未來應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景的認(rèn)識更是少之又少，加上就業(yè)壓力大等各種因素影響，導(dǎo)致很多航天專業(yè)本科生專業(yè)認(rèn)同感缺失，缺乏學(xué)習(xí)興趣，更談不上學(xué)習(xí)激情，嚴(yán)重影響本科生培養(yǎng)質(zhì)量，尤其是相對研究生階段學(xué)習(xí)，本科階段是夯實(shí)基礎(chǔ)理論和學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵時(shí)期，薄弱的本科基礎(chǔ)，會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生未來研究生階段的學(xué)習(xí)，進(jìn)而制約未來的發(fā)展。

建設(shè)本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，使本科生在課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，有機(jī)會(huì)參與衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、無人機(jī)、高空科學(xué)氣球等與所學(xué)專業(yè)有密切聯(lián)系的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，近距離接觸與所學(xué)專業(yè)密切相關(guān)的科研項(xiàng)目和工程項(xiàng)目，可使本科生充分理解航天學(xué)科的應(yīng)用方向和應(yīng)用領(lǐng)域，認(rèn)識所學(xué)專業(yè)的重大戰(zhàn)略意義，了解所學(xué)專業(yè)的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，從而大大增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感，加深專業(yè)認(rèn)知度，激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)熱情[8]，打牢專業(yè)基礎(chǔ)。

2.2是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的需要

創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)歷來受到國外高等學(xué)校高度重視，通過本科階段學(xué)習(xí)培養(yǎng)良好的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，是本科生在研究生階段可出高水平研究成果、走上工作崗位可堪大任的關(guān)鍵。受傳統(tǒng)教育模式和教育觀念影響，現(xiàn)階段我國本科生教育對引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新意識，鼓勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的關(guān)注仍十分不足，造成本科生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力嚴(yán)重缺乏。在航空航天專業(yè)，很多本科畢業(yè)生畢業(yè)之時(shí)，尚未見過真實(shí)的飛行器，對飛行器組成和功能的理解僅局限于課堂上所講的通用的動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、控制等幾部分，對更加具體的分系統(tǒng)和部件的認(rèn)知十分匱乏。

建設(shè)本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，設(shè)置豐富多彩的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，為學(xué)生從事創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供良好條件，使本科生充分利用所學(xué)知識，設(shè)計(jì)新概念飛行器，參與諸如無人機(jī)等飛行器從方案論證、方案設(shè)計(jì)、加工制造至發(fā)射試驗(yàn)的全壽命周期活動(dòng)，可大大激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力，從而大大提升創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

2.3是培養(yǎng)本科生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和協(xié)同攻關(guān)能力的需要

人類科技史表明，絕大多數(shù)成功的科學(xué)家都具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神[9]。大力協(xié)同、合力攻關(guān)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，也是 “兩彈一星”、載人航天等國家重大項(xiàng)目研究歷程中凝練出來的寶貴財(cái)富。尤其是航天科技這樣的尖端科研領(lǐng)域，涉及面極廣，參與人員多，更是需要團(tuán)結(jié)寫作的攻關(guān)模式。以載人航天工程為例，包括運(yùn)載火箭系統(tǒng)、載人飛船系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)等大系統(tǒng)組成，每個(gè)系統(tǒng)又包括若干子系統(tǒng)。這樣復(fù)雜的工程沒有大力協(xié)同、聯(lián)合攻關(guān)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和組織模式是根本無法完成的。由于傳統(tǒng)本科教育模式中，學(xué)生絕大部分時(shí)間都用于課堂學(xué)習(xí)，最多在相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)課程中會(huì)有些許的寫作開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，造成本科生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和協(xié)同攻關(guān)能力難以得到很好培養(yǎng)。

建設(shè)本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，圍繞設(shè)置的模擬工程實(shí)際的飛行器設(shè)計(jì)項(xiàng)目，眾多本科生進(jìn)行角色分工，共同完成一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，集智創(chuàng)新，合力攻關(guān)，對于培養(yǎng)學(xué)生的退隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感，提高協(xié)同攻關(guān)能力無疑具有重要作用。

3、航天學(xué)科高水平本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)的啟示

高水平的本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，對于提高本科生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，培育創(chuàng)新思維，具有重要推動(dòng)作用，而低質(zhì)量的創(chuàng)新實(shí)踐基地，雖然浪費(fèi)了大量人力物力，卻難以在提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量方面發(fā)揮作用。作者所在的國防科技大學(xué)無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，堅(jiān)持以創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目合理設(shè)置為核心，以高水平導(dǎo)師隊(duì)伍配備為關(guān)鍵，以濃郁的創(chuàng)新氛圍營造為牽引，以健全規(guī)范的運(yùn)行機(jī)制為保障，多年來，在推動(dòng)提升航天專業(yè)本科生培養(yǎng)質(zhì)量方面起到了重要作用，成為學(xué)院本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地的典范。結(jié)合無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地多年建設(shè)的實(shí)踐，我們認(rèn)為，建設(shè)高水平的航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，必須做好以下幾個(gè)方面工作。

3.1努力設(shè)置高水平的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目

實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置是創(chuàng)新實(shí)踐基地工作的核心，創(chuàng)新實(shí)踐基地的全部活動(dòng)實(shí)際上都是圍繞實(shí)踐項(xiàng)目開展的，實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置的水平直接關(guān)系到創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的效果，關(guān)系到基地的運(yùn)行效果。本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置要充分考慮本科階段重在夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，注重蘊(yùn)含對所學(xué)專業(yè)知識的運(yùn)用，充分體現(xiàn)學(xué)研結(jié)合；注重從多角度鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，減少低水平的、粗放的所謂動(dòng)手能力培養(yǎng)；注重鼓勵(lì)學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的積極性和主動(dòng)性，盡量減少項(xiàng)目設(shè)置限制，讓學(xué)生可以大膽嘗試新概念、新想法；注重實(shí)踐項(xiàng)目要根據(jù)航天技術(shù)前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)不斷更新，避免一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目連續(xù)使用多年。近幾年來，隨著無人飛行系統(tǒng)的發(fā)展，無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地的實(shí)踐項(xiàng)目也實(shí)現(xiàn)了不斷更新，從常規(guī)無人機(jī)到太陽能無人機(jī)，從常規(guī)零壓氣球到長航時(shí)超壓氣球，從常規(guī)飛艇到平流層飛艇，實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置緊跟無人系統(tǒng)發(fā)展的前沿，實(shí)現(xiàn)了持續(xù)更新，起到了良好效果。

3.2打造指導(dǎo)能力強(qiáng)的導(dǎo)師隊(duì)伍

高水平的導(dǎo)師隊(duì)伍是建好創(chuàng)新實(shí)踐基地的關(guān)鍵[10]。導(dǎo)師不僅是創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置者，而且直接指導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的全過程。創(chuàng)新實(shí)踐基地導(dǎo)師隊(duì)伍，既要保證有一定比例的有多年本科生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的老教授、老專家，又要大力吸納年輕的、時(shí)間充裕、思維活躍的青年教師，還可以適當(dāng)引入航天工業(yè)部門的工程技術(shù)人員到創(chuàng)新時(shí)間基地兼職。創(chuàng)新基地導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)可與本科生全程導(dǎo)師制度有機(jī)結(jié)合，選取在全程導(dǎo)師制中表現(xiàn)突出的導(dǎo)師進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)踐基地工作。多年來，無人飛行器創(chuàng)新實(shí)踐基地凝聚了大批年輕的具有博士學(xué)位的教師和博士后，吸納了兵器工業(yè)集團(tuán)附屬工廠的工程技術(shù)人員，引進(jìn)了部分具有海外留學(xué)經(jīng)歷的青年教師，他們工作熱情高、工作時(shí)間充裕，創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)，在創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)開展過程中和學(xué)生打成一團(tuán)，親自參與無人機(jī)設(shè)計(jì)、加工制造、野外飛行試驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果分析等全部環(huán)節(jié)，確保了創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的效果。

3.3推動(dòng)形成濃郁活潑的創(chuàng)新實(shí)踐文化

文化作為一種軟力量，其影響作用“于無形中見力量”。要采用靈活多樣的方式方法，推動(dòng)形成濃厚的創(chuàng)新實(shí)踐文化氛圍，使學(xué)生積極主動(dòng)參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，勇于創(chuàng)新創(chuàng)造。經(jīng)常舉辦各種創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)宣傳，讓對創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)感興趣的、切實(shí)參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生做解說宣傳，引導(dǎo)更多學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)踐基地；在創(chuàng)新實(shí)踐基地舉辦各種形式的新概念飛行器設(shè)計(jì)大賽等競賽活動(dòng)，設(shè)置專門的展區(qū)，展出歷次競賽獲獎(jiǎng)作品，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐熱情[11]；可聘請美歐等航天學(xué)科創(chuàng)新創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)組織效果突出的院校的負(fù)責(zé)人，到創(chuàng)新實(shí)踐基地向?qū)W生介紹國外學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的情況；可安排專門資金，鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生參與國際學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，比如參與國際高校大學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃，參與德國、瑞典等聯(lián)合發(fā)起的歐洲學(xué)生探空火箭和科學(xué)氣球創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)等。我校無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地，每年定期安排在創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)中表現(xiàn)突出的本科生開辦學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，宣傳創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)成果，交流創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大創(chuàng)新實(shí)踐基地影響；基地借助“航天科技文化周”等活動(dòng)，舉辦各種形式的新概念無人機(jī)設(shè)計(jì)大賽，同時(shí)，積極派出學(xué)生參加“中航杯”、“挑戰(zhàn)杯”等全國性學(xué)生作品競賽活動(dòng)。極大激發(fā)了學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)中力爭上游的熱情，取得了豐碩的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)成果，形成了競爭性創(chuàng)新實(shí)踐文化。

3.4制定規(guī)范高效的運(yùn)行管理機(jī)制

健全規(guī)范的運(yùn)行管理機(jī)制是本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地高效有序運(yùn)行、充分發(fā)揮作用的重要保障[12]。要設(shè)立專門的創(chuàng)新實(shí)踐基地管理機(jī)構(gòu)，安排專門的高水平管理人員，對基地運(yùn)行秩序進(jìn)行管理，尤其是要考慮本科生課程較多的實(shí)際，確保實(shí)踐基地有足夠的開放時(shí)間，使學(xué)生確實(shí)在課程之余能夠進(jìn)入基地開展實(shí)踐活動(dòng)；要努力發(fā)揮信息化手段在創(chuàng)新實(shí)踐基地運(yùn)行管理中的作用，依托互聯(lián)網(wǎng)等手段，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐項(xiàng)目選擇、實(shí)踐項(xiàng)目交流、實(shí)踐成果展示等網(wǎng)絡(luò)化管理。

4、結(jié)束語

建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地，是探索提高航天學(xué)科本科生培養(yǎng)質(zhì)量的一種新模式。從國內(nèi)外著名高校已有航天學(xué)科創(chuàng)新基地的運(yùn)行效果來看，基地的確在促進(jìn)航天人才培養(yǎng)質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用，從國內(nèi)航天學(xué)科本科教育存在的問題和社會(huì)對航天學(xué)科畢業(yè)生的需求來看，建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地勢在必行。創(chuàng)新實(shí)踐基地的建設(shè)和運(yùn)行是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文結(jié)合作者所在的國防科技大學(xué)無人飛行器本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)和運(yùn)行情況，對建設(shè)航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地的必要性進(jìn)行了深入分析，對建好本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地的政策措施進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，為國內(nèi)航天學(xué)科本科生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)提供借鑒。

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