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        全生命周期全產(chǎn)業(yè)鏈謀劃促飛行器動力工程專業(yè)教育改革

        2022-12-16 17:23:51楊曉軍
        科教導刊 2022年29期
        關鍵詞:實驗教學專業(yè)課程

        楊曉軍

        (中國民航大學航空工程學院 天津 300300)

        1 需求分析

        1.1 高質(zhì)量人才培養(yǎng)需求

        為主動應對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革,支撐服務創(chuàng)新驅動發(fā)展、“一帶一路”倡議、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略,2017年2月以來,教育部積極推進新工科建設[1],先后形成了“復旦共識[2]”“天大行動[3]”和“北京指南[4]”,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗,助力高等教育強國建設。

        “十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃提出[5],以民航強國建設為導向,以質(zhì)量提升為主線,堅持黨的教育方針和開放包容的人才政策,發(fā)揮高水平院校示范引領作用,統(tǒng)籌利用內(nèi)外部資源,構建多渠道、多層次的高水平民航教育和培訓體系,打造民航創(chuàng)新型、技術技能型和國際化人才隊伍,支撐行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。全面增強直屬院校對行業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)的示范標桿作用,深化校企合作,引導民航企業(yè)在專業(yè)人才聯(lián)合培養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用。深入推進民航專業(yè)新工科改革,打造一流民航特色課程,加強智慧民航新技術人才隊伍建設。

        民航局在《關于推進民航直屬院校高質(zhì)量發(fā)展的意見》[6]中提出,要提升培養(yǎng)質(zhì)量,打造院校高質(zhì)量教學體系。以“復合知識、多元能力、民航素養(yǎng)、國際視野”為人才培養(yǎng)總目標,改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,持續(xù)提升人才培養(yǎng)質(zhì)量;打造一流核心教學資源,建設質(zhì)量標準體系。中國民航大學瞄準建設世界雙一流院校,著力建設中國特色世界一流民航大學,發(fā)布了《中國民航大學本科教育教學改革攻堅行動方案》[7],在本科教育教學改革壓縮學分學時的背景下,如何高質(zhì)量落實人才培養(yǎng)方案,提高人才培養(yǎng)效能已成為專業(yè)建設必須回答的問題。

        1.2 技術發(fā)展新趨勢

        首先,包括GTF、FADEC、先進復合材料、CFD仿真技術、數(shù)字孿生等在內(nèi)的設計技術陸續(xù)應用于航空發(fā)動機,使其強耦合、強非線性的特點更為凸顯;其次,發(fā)動機運行監(jiān)控以及機隊管理技術的進步使得航空發(fā)動機使用可靠性進一步提升,大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展在急速改變民航MRO企業(yè)的管理與維修流程,新一代機務人才必然是創(chuàng)新型的機電復合型技能人才;最后,隨著國產(chǎn)航空裝備的陸續(xù)導入,中國民航第一次有機會從全生命周期角度審視人才培養(yǎng),第一次有能力參與全產(chǎn)業(yè)鏈的構建,在人才培養(yǎng)上要更加看重系統(tǒng)化的自主創(chuàng)新能力。

        1.3 培養(yǎng)對象的變化

        作為網(wǎng)絡原住民,新一代大學生對職業(yè)和人生的規(guī)劃已體現(xiàn)出迥然不同的態(tài)度,高等教育普及化也給了家長和學生們不同的選擇,雖然就業(yè)仍然是很多學生在專業(yè)選擇時的第一考慮,但已經(jīng)不是唯一;知識傳承、技能培養(yǎng)逐漸讓位于終身學習、素質(zhì)教育;課堂講授不再是唯一的教學模式和培養(yǎng)方式。

        2 初步的體系框架設計

        2.1 大類招生

        從2020級新生開始,在機務類專業(yè)中實施大類招生改革,細化專業(yè)方向,實現(xiàn)柔性化培養(yǎng),兼顧通才教育與個性化培養(yǎng)。為此需統(tǒng)一前三個學期的培養(yǎng)方案,并適當進行專業(yè)宣傳和教育,引導學生做出貼合自身實際的選擇。從2020級開始,逐步控制招生人數(shù),不再追求數(shù)量規(guī)模,轉為內(nèi)涵式高質(zhì)量發(fā)展。

        2.2 細分專業(yè)方向

        基于行業(yè)需求,基于航空發(fā)動機全產(chǎn)業(yè)鏈的角度,初步設置設計與適航、維修與工程、智慧運行三大專業(yè)方向,三個方向一方面與民航單位的需求保持一致,另一方面也適應學科專業(yè)的發(fā)展。其中維修與工程作為傳統(tǒng)專業(yè)方向,主要面向民航機務維修領域,也是招生人數(shù)最多的方向;設計與適航主要結合國產(chǎn)航空裝備研制,面向民用航空器的系統(tǒng)安全性領域設置;智慧運行是新工科試點方向,也是“卓越計劃”的升級版本,與智慧民航建設相呼應。

        2.3 課程體系設置

        在具體課程設置時,為滿足航空航天類教學指導委員會所列的飛動專業(yè)培養(yǎng)基本要求,同時也讓學生能夠對發(fā)動機全生命周期涉及的知識有一定的了解,滿足用人單位的基本需求,專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課程的設置中三個專業(yè)方向保持一致,包括工程熱力學、氣體動力學、航空發(fā)動機原理、構造、控制課程。

        3 教學模式和培養(yǎng)方式改革

        3.1 學分學時壓縮

        從2021-2022學年的第2學期開始,1學分對應的學時由18壓縮為16,同時工學本科專業(yè)總學分不超過160學分。學分學時壓縮,目的是壓縮水課,提升教學質(zhì)量,由“授人以魚”向“授人以漁”轉變,大幅壓縮課內(nèi)講授學時,“四個課堂”的體系化設計逐漸提上日程,并在培養(yǎng)方案制訂中不斷明確。

        3.2 項目制改革

        作為“新工科”改革的重要抓手,項目制改革承載了培養(yǎng)學生團隊合作能力,系統(tǒng)應用所學知識的功能,從2020級飛動新工科專業(yè)就引入了綜合項目,而且要求學生提前一年進入團隊開展項目研究,OBE的理念得到了充分的體現(xiàn)。同樣的設計也應用于其他兩個專業(yè)方向的設計中,用項目制的教學取代了原有的實習。

        3.3 持續(xù)改進機制的引入

        借鑒國際航空專業(yè)認證委員會(AABI)的認證標準,樹立“以學生為中心”“產(chǎn)出為導向”“持續(xù)改進”的理念,明確教學環(huán)節(jié)目標、標準,強化對專業(yè)培養(yǎng)目標的支撐,建立完備的教學質(zhì)量評價體系并開展教學質(zhì)量達標評價,完善考核評價機制,并應用于培養(yǎng)方案制訂中。比如參考AABI考核要求,設立了“航空工程與運行”課程,向學生介紹有關航空法律、環(huán)境、運行等方面的內(nèi)容。

        3.4 校企合作

        除依托“卓越計劃”和“新工科”改革進一步拓寬學生實習渠道外,還通過建立行業(yè)咨詢委員會,定期聽取行業(yè)內(nèi)專家對專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)方案的意見,并將其應用于培養(yǎng)方案的修訂中。

        4 實施“四個課堂”強教育措施

        全國教育大會、全國高校思想政治工作會、新時代全國高等學校本科教育工作會議精神指出,應將立德樹人放在首位,科學規(guī)劃“四個課堂”,將思政帶入課堂。即第一課堂,教學課堂;第二課堂,社會課堂;第三課堂,即網(wǎng)絡課堂;第四課堂,即心靈課堂。中國民航大學構建“三個層次協(xié)同、四個課堂貫通”的實踐育人體系。堅持價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”教育理念,構建一體化育人體系,不斷創(chuàng)新網(wǎng)絡教育手段,推進現(xiàn)代信息技術與教育教學深度融合,開展課程思政建設,編寫課程思政案例集。已獲批國家級教學成果獎1項,省部級教學成果獎4項;三門課程成為天津市一流課程;建設了6個國家級虛擬仿真實驗教學項目;獲批天津市高校課程思政示范課程2門。

        加強虛擬仿真環(huán)境建設,強化虛實結合、有機互補,形成覆蓋實驗、實訓、校外實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)全過程的新型實踐平臺體系,已建成虛擬仿真實驗教學中心、實驗教學示范中心國家級各2個,省部級11個。注重校企協(xié)同育人,與企業(yè)共建“國家級工程實踐教育中心”,與國航、南航、東航、西南空管局等多家企業(yè)共建120余個實習基地。

        在師資方面,共有教師44名,其中教授4人,副教授11人,博士學位24人,平均年齡40歲。新入職教師全部參加教師資質(zhì)培訓和企業(yè)實習,青年教師全部參加工程能力培訓,25%的教師有國外訪學經(jīng)歷。近年培育天津市教學名師3名,天津市131人才6名,國際民航組織專家1名。近三年未出現(xiàn)師德師風失范和學術不端行為。教學組織方面,近年建設2個國家級實踐教學平臺,6個天津市虛擬實驗平臺,2個天津市教學團隊。建設10門校級精品課,4門天津市一流課程,出版5部規(guī)劃教材,編寫1部課程思政案例集。主持天津市專業(yè)建設項目2項,獲得國家級教學成果獎1項,天津市教學成果獎6項。依托國家級和省部級實驗教學示范中心、國家級虛擬仿真實驗教學中心,強化素質(zhì)、能力與技能的養(yǎng)成。

        5 改革與實踐

        5.1 引入特色課程凸顯專業(yè)特色

        在“十四五”智慧民航主線背景下,飛動專業(yè)培養(yǎng)方案中設置了“人工智能及其應用”和“大數(shù)據(jù)分析及應用基礎”;為增強學生的項目管理能力,設置了“工程經(jīng)濟學”;此外還順應數(shù)字孿生趨勢,開設了“CFD數(shù)值仿真和工程應用”課程。并且形成系統(tǒng)的知識體系,方便學生在逐步學習中體會到專業(yè)的特色。

        5.2 深化實驗體系,支撐創(chuàng)新型工程化人才培養(yǎng)

        以航空發(fā)動機市級實驗教學示范中心建設為抓手,按照航空宇航推進理論與工程學科方向細化實驗室建設方向,包括發(fā)動機轉子實驗室,發(fā)動機模態(tài)分析實驗室、熱工實驗室、軸流壓氣機實驗室、發(fā)動機運行與控制實驗室、虛擬維修實驗室、大學生創(chuàng)新基地等專業(yè)實驗室,不斷提升實驗教學水平。

        5.3 招生與就業(yè)

        在大類招生的背景下,學生對專業(yè)的認知更為精準,認同感更高,在航空行業(yè)內(nèi)的就業(yè)率達到80%以上,近兩年的求學深造比例均高于1/3,說明學生已經(jīng)不再滿足本科教育內(nèi)容和就業(yè)方向,有了更高的職業(yè)追求。

        6 未來發(fā)展思路

        6.1 以“一流專業(yè)”建設為抓手,不斷提升創(chuàng)新型復合型人才培養(yǎng)質(zhì)量

        結合《高等學校碳中和科技創(chuàng)新行動計劃》[9]及民航綠色發(fā)展實踐,以民航碳中和為抓手,加強與大數(shù)據(jù)、新能源等前沿方向的深入融合,開設負碳動力與能源課程,推動建設新的“雙碳”專業(yè)方向,培養(yǎng)能從事新動力與新能源研發(fā)、節(jié)能減排技術與管理工作的復合型、創(chuàng)新型高層次碳中和人才。

        6.2 深入推進新時代教育評價改革,構建全方位的考核體系

        著力提升思政、勞動、素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的比重,以考核方式改革為抓手,鼓勵專業(yè)課教師改進教學模式和學生考核評價方式支撐“三全育人”體系的構建;增強試題開放性,減少死記硬背和“機械刷題”現(xiàn)象。

        6.3 堅持開放辦學思路,提升專業(yè)影響力

        利用AABI平臺加強國際交流與合作,提升專業(yè)知名度;統(tǒng)籌引入系院內(nèi)外、校內(nèi)外、國內(nèi)外各方教學資源,打破空間和時間的界限,充分利用線上教學資源,加大學科間、專業(yè)間、校企間的交流,促進學生系統(tǒng)化思維、國際化視野的養(yǎng)成,進一步提升辦學效益。

        總而言之,中國民航大學對飛行器動力工程專業(yè)教學的改革一方面滿足了實踐生產(chǎn)的需要,加強了應用型、技能型人才培養(yǎng),以學生為中心,保證生產(chǎn)實踐、教學不“脫節(jié)”,校企深入合作,增加教學與產(chǎn)業(yè)鏈之間的“黏性”,是貫徹落實先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)深度融合的結果。另一方面以綠色民航為發(fā)展目標,民航碳中和為抓手,為新能源發(fā)展進步培養(yǎng)更多復合型、創(chuàng)新型的高層次碳中和人才,推動新能源的迅速發(fā)展。更是從航空發(fā)動機全產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā),按照民航單位需求,分設專業(yè),為整個飛行器動力工程專業(yè)開創(chuàng)了新的發(fā)展方向。

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